世纪之问:“什么是意识?”弗朗西斯•克里克是一位善于提出问题并给出惊人回答的天才。在一个细胞的所有分子中,哪些是生命之源呢?他的回答引起了生物学家的变革。在大脑的所有细胞中,哪些又是灵魂之源呢?他的探索本身就是一个神奇的科学故事,正如他探索DNA分子结构一样富有戏剧性。本书是一位卓越科学家的非凡之作。轻松的语调中,作者透彻的思想闪烁在字里行间。 |
原作者为中译本所作的序1 前言5 致谢11 译校者序13 第一部分 第一章 引言3 第二章 意识的本质16 第三章 看(Seeing)28 第四章 视觉心理学42 第五章 注意和记忆71 第六章 知觉瞬间:视觉理论87 第二部分 第七章 人脑的概述99 第八章 神经元110 第九章 几类实验127 第十章 灵长类的初级视觉系统143 第十一章 灵长类的视皮质164 第十二章 脑损伤189 第十三章 神经网络208 第三部分 第十四章 视觉觉知239 第十五章 一些实验254 第十六章 种种推测274 第十七章 振荡和处理单元289 第十八章 克里克博士的礼拜天303 关于“自由意志”的跋314 附录 神经科学中常用的长度、时间和频率单位323 词汇表325 续读书目341 参考文献359 插图出处375 |
前言 本书试图用科学方法来解释意识的奥秘。在此,我并非想给出关于意识问题的直截了当的答案。我倒希望能够如此,但是目前似乎太困难了。当然,某些哲学家误认为已经解决了这一问题,但对我而言,他们的解释并不属于科学真理的范畴。这里我想做的是勾画出意识问题的本质,并提出一些如何用实验方法来研究这一问题的建议。我将要提出的是一个特定的研究策略,而不是一个充分发展的理论。我想要知道的是,当我看某个东西时,在我头脑中究竟发生了什么事情。 某些读者也许会发现这种思维方法有点令人失望。因为它有意避开那些他们乐于听到的关于意识的许多议论,特别是如何定义意识。仅仅靠争论清楚关于战斗一词的意义,你不可能赢得胜利。你需要一支训练有素的队伍,装备精良的武器和出奇制胜的谋略,然后才能有效地击溃敌人。这些同样适合于解决一个困难的科学问题。 本书是为那些对于意识问题有科学兴趣却没有专业知识的一般读者而写的。这意味着我必须用相对简单的术语去解释关于意识的方方面面。即便如此,某些读者仍会发现本书的某些部分难于理解。对此,我想说:不要因为那些不熟悉的争论和实验细节的复杂性而泄气。再坚持一下,或者干脆只是浏览一下这些难懂的章节,大致的意思一般是很容易懂的。 研究心脑问题的哲学家和科学家,将会清楚地看到我忽略了许多他们非常感兴趣的问题。尽管这样处理过于简单化,我仍希望他们能从本书中学到些东西,即便只是在他们所知甚少的章节中。我尽量避免对事实的曲解,由于大自然的极端多样性,在生物学中做到这一点不太容易。同样我也不能完全避免观点上的曲解。意识问题是一个远未取得一致意见的研究课题。没有一些最初的偏见我们不可能得到什么结果。读者将会明白,此刻我并不热衷于功能主义和行为主义的观点,也不倾向于数学家、物理学家或哲学家的论调。也许我明天就会发现此时思考问题的错误,但今日我仍尽力而为。 现在应该从科学的角度来思考意识问题(以及它与假设上永存的灵魂的关系),而且最重要的是,现在是开始严肃而精心地设计实验来研究意识问题的时候了。这正是本书给出的启示。 以下关于本书的概述将有助于引导读者穿越脑科学的丛林。本书主要分为三个部分。第一部分由以下几章组成: 第一章,我开始大胆地陈述我的“惊人的假说”。它概括了我研究脑的方法。为了弄清楚我们自身,必须要知道神经细胞是如何活动的,它们又是如何进行相互作用的。接着,比较了意识和灵魂的前科学思想与宇宙的现代科学知识的不同。最后,我简要地讨论一些带有哲学味道的问题,诸如还原论、可感受性、突现行为以及世界的现实性。 第二章略述了意识的一般性质[如1个世纪前威廉·詹姆斯(Willian James)和3位现代心理学家所论述的],并把它与注意机制和极短时记忆联系在一起。然后是我为解决这个问题而做出的种种假设,说明了我为什么要集中于一类特殊的意识(视觉意识),而不是其他类型的意识,如痛的意识、自我意识等等问题。 第三章说明了为什么多数人所具有的关于如何看东西的朴素想法在很大程度上是不正确的。虽然,至今我们还不清楚当我们观看事物时,头脑中真正发生了什么,但是,至少可以大概地说出用科学的方法来研究这一问题的可能途径。第四章、第五章用相当长的篇幅描述了视知觉心理学中的少数几个复杂问题。这些章节将会给读者一个印象,即什么是必须解释清楚的。 第二部分主要对大脑,特别是视觉系统,作了扼要的概述。我不想给读者过多细节的描写,只提供了关于神经系统如何组织和如何工作的一些知识。我首先在第七章中概述了脑的解剖学,紧接着在第八章中给出了单个神经细胞的简单描述。第九章介绍了有关脑研究中常用的(包括细胞学和分子生物学的)实验方法。随后的两章概述了较高级灵长类视觉系统的一般性质。第十二章说明了如何从研究大脑受到伤害的患者病例中获得有用的信息。第二大部分以第十三章为结论,描写了各种理论模型(称为“神经网络”),它可以用来模拟由一小群类似神经元所构成的单元的行为。 前两部分为进入第三部分提供了必要的背景知识。在第三部分中论述了各种可能的研究视觉意识的实验方法。其中任何一种都还没能导致谜底的揭晓,但其中有些方法是有前途的。作为第三部分的结论,第十八章讨论了由于我的提法而引起的一些普遍争议。最后我用关于“自由意志”的跋作为本书的结束语。 为使文章保持紧凑,我把不太重要的论据作为脚注给出,并提供了词汇表以便对正文中的科学术语加以简明扼要的解释。此外,在词汇表前,对长度、时间和频率等共同的科学单位有注记,这是因为脑活动发生的距离和时间比之日常经验中要小得多。 对于那些愿意就某些主题作深入探究的读者,我提供了进一步阅读的书目表,有的适合于外行,有的适合于专家。在多数情况下,关于它们的内容,我加上了简短的评注。正文中方括号里的上标号码,牵涉技术性更强的参考文献,主要是发表于一些研究性的期刊上的(本书的附录部分列出了这些参考文献,译者注)。这仅仅是包含了有关文献中的极少部分,但提供了进一步具体探索的起点。我并不想把这些论文推荐给外行读者,因为多数论文写得太艰深、太枯燥了。 我要对那些指出本书不足之处的读者致以最崇高的敬意。但我对于一般性讨论缺乏热情。许多人对意识问题有其自己的想法,其中不少人觉得很有必要见诸于笔端。请原谅,我不能通读许多读者有关这一主题的所有来信。我的常规做法是,只考虑那些在有参考价值的期刊上和有信誉的出版商出版的书籍中发表的思想。否则的话,别人的叽叽喳喳的建议会使我无法有效地思考。我将继续探索这些困难的问题。希望这个前言会引起读者的一些兴趣。 |
弗兰西斯·克里克(Francis Crick),英国物理学家和生物化学家,他与詹姆斯·沃森合作发现了DNA的分子结构,为此他们获得了1962年诺贝尔奖。他也是《狂热的追求》(What Mad Pusrsuit)、《生命本质》(Life Itself)和《分子和人》(Of Molecules and Men)等著作的作用。克里克博士向世界各国的专业人员和外行作广泛讲演,也是加利福尼亚州拉霍亚的索尔克研究所的一位杰出的研究教授。
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第一章 引言当然也有少数例外。其中之一是少数追随亚里士多德(Aristotle)的极端的基督教徒,他们怀疑女人是否具有灵魂或具有和男人一样品质的灵魂。某些宗教很少关心死后的生活,如犹太教就是如此。动物是否具有灵魂,不同的宗教也有不同的说法。有一个老笑话说,哲学家(尽管他们也有区别)大体上可分成两类:自己养狗的确信狗有灵魂;自己没有狗的则否认灵魂的存在。 然而,今天仍有少数人(包括共产党国家的一大部分人)持有完全不同的观点。他们认为,有别于躯体且不遵从我们已知的科学规律的灵魂完全是一种神话。我们很容易理解这类神话产生的原因。的确,倘若我们不甚了解物质、辐射以及生物进化的本质,那么这种神话的出现似乎就不足为奇了。 那么,灵魂这一基本概念为什么应当被怀疑呢?当然,如果绝大多数人都相信灵魂,在表面看来,这本身也是灵魂存在的证据。不过,4千年前,几乎每个人都相信地球是平的。现在,这一观点已发生了根本变化,其主要原因是现代科学的进步。按照我们今天的标准,地球是个很小的地方,但在当时却认为很大,尽管还不知道它的确切尺寸。我们今天的大多数宗教信仰就起源于那个时代。任何一个人的直接知识仅仅来源于地球的一个小小的部分。因而,当时人们有理由认为,地球是宇宙的中心,而人类处于宇宙的领导地位。随着时间的消逝,地球的起源渐渐被人们遗忘。而当时认为的地球的时间跨度,尽管与人的经历相比显得很长,但在今天看来仍然短得可笑。那时人们相信,地球的寿命少于1万年,这是不难理解的。现在我们已经知道,它的真正年龄是46亿年。在当时看来,星星似乎离我们很远,大概固定在球形的太空。而宇宙可延伸到无限远(大于100亿光年),这在当时简直是不可想象的事情(某些东方宗教,如印度教,则是例外。他们把夸大时间和距离纯粹作为一种乐趣)。 在伽利略(Galileo)和牛顿(Newton)之前,我们的基础物理学知识还是很原始的。太阳和行星被认为是以某种非常复杂的方式有规律地运动着。因而他们有理由相信,只有天使才能引导它们。还有什么别的力量能使它们的行为如此规律呢?甚至到了16、17世纪,我们对化学的理解大部分还是不正确的。事实上,直至20世纪初,还有某些物理学家怀疑原子是否存在。 今天,我们已经知道了很多有关原子的特性,并赋予每种元素一个原子序数。我们已经详细地了解到它们的结构以及控制它们行为的大部分规律。物理学已经为化学提供了理论框架。我们的有机化学知识与日俱增。 我们承认,在很短的距离(在原子核内)、极高的能量及极大的引力场中发生的事情我们还不能真正理解。但是大多数科学家认为,对于地球上我们通常所处的条件(只有在非常特殊的情况下,一种原子才转变为另外一个原子),我们知识上的这种不完备性,对理解思维和脑影响不大。 除了基本的化学和物理学知识之外,地球科学(如地理学)和天文科学(天文学和宇宙学)已经为我们生存的世界和宇宙描绘了一幅与传统宗教建立时的基本观念迥然不同的图画。宇宙的现代图景及其发展规律,构成了目前生物学知识的基本背景。在过去的一个半世纪的历程中,这些知识发生了根本性变化。直到达尔文(Darwin)和华莱士(Wallace)各自独立地发现了导致生物进化(自然选择过程)的基本机制之前,“造物的论点”(Argument from Design)似乎仍然是不可辩驳的。像人体这样结构复杂和设计精巧的有机体的产生,不借助至灵至慧的造物主的设计怎么可能呢?今天,这一论点已经完全过时了。我们知道,一切生命,从细菌到我们人类自己,都是与生物化学水平的活动紧密相关的。地球上的生命已经存在了数十亿年,这期间许多种类的动物和植物都已经发生了变化,而且往往是根本性的变化。恐龙已经灭绝,在它们生活的地方,出现了很多新的哺乳动物。今天,无论是在野外还是在实验室内,我们都可以观察到基本的进化过程。 在20世纪,生物学有了突飞猛进的发展。对基因的分子基础及其精确的复制过程,对蛋白质及其合成机制的详细知识,都有了更深入的了解。现在我们已经知道,蛋白质具有很强的功能,其用途也非常广泛,它能构成精巧的生化装置的基础。胚胎学(目前经常被称为发育生物学)是当前研究的重点。一个海胆的受精卵经过多次分裂,最终会变成一个成熟的海胆。但是,如果把受精卵第一次分裂后的两个子细胞分开,那么每个子细胞就会各自发育成一个独立的、但却更小的海胆。类似的实验也可以在蛙卵上完成。经过分子自身的重新组织,从本来应该产生一个动物的物质中产生出两个小动物。这一现象在100年前发现时,曾被认为是某种超自然的生命力(Life Force)作用的结果。根据生化基础,用有机分子和其他分子的特性及其相互作用去解释生物的戏剧性复制,似乎是不可想象的事情。现在,对这一过程的发生机制,在原理上我们感到已经没有什么困难了。我们曾料想这种解释是很复杂的。科学史上充斥着一些观点,认为有的东西在本质上就是不可理解的(如“我们永远不会知道星星是由什么形成的”)。在大多数情况下,时间将会说明,这些预言是不正确的。 一个现代的神经生物学家,无须借助灵魂这个宗教概念去解释人类和其他动物的行为。这使人想起当年拉普拉斯(Laplace)解释太阳系的运动规律时,拿破仑(Napoleon)曾经提出的问题:“那么,上帝如何发挥作用呢?”拉普拉斯回答:“陛下,我不需要这一假设。”并非所有的神经科学家都相信灵魂是一个神话,约翰·埃克尔斯爵士(sir John Eccles)[1,2]就是一个明显的例外。但大多数科学家确实认为灵魂是神话。这并非是由于他们能证明灵魂这一概念是虚假的,而是他们目前并不需要这一假设。从人类历史发展的角度看,脑研究的主要目标不仅仅是理解和治疗各种各样的脑疾病(尽管这是很重要的),更主要的是掌握人类灵魂的真正本质。不管灵魂这个术语是比喻性的或是确实存在,它恰恰是我们正在试图研究的东西。 许多受过教育的人,特别是在西方世界,也都相信灵魂仅是一种比喻。一个人在被孕育之前和死后是不会存在个人生命的。他们也许会把自己称为无神论者、不可知论者、人文主义者,或是离经叛道的信徒,但他们都否认传统宗教的主要观点。然而,这并不意味着他们通常考虑自己时与传统的方式完全不同。因为旧的思维习惯是很难消逝的。 一个人也许在宗教意义上并不是一个信徒,但在心理上也许会继续像信徒那样思考问题,至少在日常生活中是如此。 因此,我们需要使用更鲜明的术语来表述我们的想法。科学的信念就是,我们的精神(大脑的行为)可以通过神经细胞(和其他细胞)及其相关分子的行为加以解释。这个想法并不新奇。在霍勒斯·巴洛(Horace Barlow)的著名论文中就有特别明确的表述[3]。对大多数人而言,这实在是一个惊人的概念。很难使人相信,我们自己仅是一群神经细胞的精细行为,即便这种细胞是大量的,它们的相互作用是极其复杂的。读者不妨想象一下这一观点。(“无论他说些什么,梅布尔,我知道我正在某处看世界。”)为什么惊人的假说如此令人吃惊呢?我认为主要有三个原因。首先是许多人还不愿意接受被称作“还原论”的研究方法,即复杂系统可以通过它各个部分的行为及其相互作用加以解释。对于一个具有多种活动层次的系统,这一还原过程将不止一次地加以重复。也就是说,某一特定部分的行为可能需要用它的各个组成部分及其相互作用的特性加以解释。例如,为了理解大脑,我们需要知道神经细胞的各种相互作用,而且每个细胞的行为又需要用组成它的离子和分子的行为来解释。 这种过程在哪里终止呢?幸运的是,存在一个自然的中断点。这发生在(化学)原子的水平。每个原子有一个携带正电荷的重原子核,它被一个有组织的电子云所包围。这些电子既轻又灵活,而且携带负电荷。每个原子的化学性质几乎完全由核电荷确定碳核携带电荷数为+6,氧核携带电荷数为+8。因此,一个氧原子要保持电中性,周围必须要有8个带负电荷的电子。。核的其他性质,如质量数及偶极矩、四极矩强度等次级电学性质,在大多数情况下,对它的化学性质影响很小。 大体上说来,原子核的质量数和电荷数不会发生变化,至少在生命赖以生存的温度和环境中如此。在此情况下,原子核的亚结构知识对研究化学是不必要的。原子核由各种质子和中子组成与质子和中子由夸克组成没有区别。为了解释大多数化学事实,所有的化学家都需要知道原子的核电荷数。为此,我们需要懂得一种料想不到的力学类型——量子力学,它控制微小粒子特别是电子的行为。实际上,由于计算很快就变得极端复杂,因此,人们主要是应用各种粗略的“拇指规则”(rulesofthumb),以便用量子力学术语进行合理的解释。在这一水平以下,我们无需去冒险。主要的例外是放射性:一个原子变为另一个原子的罕见情况。这在星星、原子反应堆、原子弹、辐射矿的原子(这很少被注意)以及在实验室特殊设计的实验中会发生。辐射可以产生DNA(遗传物质)突变,因而不能完全忽略。但它不大可能是我们大脑行为的重要的基本过程。 至今仍有许多人企图说明还原论是行不通的。他们通常先是采用相当正式的定义形式,进而说明这种类型的还原论是不真实的。他们忽略的一点是,还原论并非是用一组低层次上的、固定的思想去解释另一组高层次的、固定的思想。它并不是一种一成不变的过程,而是一个动态的相互作用过程。它随着知识的发展,不断修改两个层次已有的观念。“还原论”毕竟是推动物理学、化学和分子生物学发展的主要理论方法。它在很大程度上推动了现代科学的蓬勃发展。除非遇到强有力的实验证据,需要我们改变态度,否则,继续运用还原论就是唯一合理的方法。反对还原论的泛泛的哲学争论是我们不希望看到的。 另外一个有些人喜欢的哲学论点是“还原论”中包含了“分类错误”。例如:20世纪20年代他们说,把基因视为一种分子(现在我们应该说是配对分子中的一部分)是一种分类上的错误。基因是一回事,分子则是另外一回事。现在看来,这种反对意见是十分空洞的。加拿大哲学家保罗和帕特丽夏·丘奇兰德(Paul and Patricia Churchland,现在加利福尼亚州大学圣迭戈分校)已经非常圆满地回答了那些反对还原论的观点。参见有关参考文献和阅读材料。分类对于我们来说并非是绝对的,只是人们的一种规定而已。历史告诉我们,某种听起来很合理的分类,有时也可能是错误的和会使人发生误解的。回想一下古代和中世纪医学上有关人体四种体液的分类(血液、黏液、黄胆汁和黑胆汁),我们就清楚了。 惊人的假说使人感到奇怪的另一个原因,是意识的本质。比如说,我们有一幅外部世界的生动的内部图画。如果把它仅仅看成是神经元行为的另外一种描述方式,这看来也是一种分类错误。但是我们已经看到,这种论点并不总是可信的。 哲学家特别关心可感受特性问题,如怎样解释红的程度和痛的程度。这是一个非常棘手的问题。它来自这样一个事实:不管我们自己感受到的红色多么鲜明,都无法与其他人进行准确的交流,至少在通常情况下是这样。倘若你不能以确定的方式描述一个物体的特性,那么当你使用还原论的术语解释这些特性时,就可能遇到某些困难。当然这并不是说,在适当的时候无法向你解释清你看红色时的神经相关物。这个术语有必要记住。换句话说,我们有可能说,只有你头脑中一定的神经元和(或)分子以确定的方式活动时,你才能感受到红色。这也许说明了,为什么你能体验到鲜明的颜色感觉。为何某种神经行为必定使你看到红色,而另一种使你看到蓝色,而不是相反的情况。 即使得出结论说,我们不能解释红色的程度(因为你无法将你的红色感觉准确地告诉我),这也并不意味着,你我看到的红色是不同的。如果我们知道,你我大脑中的红色神经相关物严格相同,我们就可以作出科学推论,你我在观看红色时具有同样的感受。问题在于“严格”一词。我们能有的精确程度,取决于我们对该过程的详尽知识。如果红色的神经相关物主要依赖于我过去的经历,而你我的经历又大不相同,那么我们就不能推断出你我看到的红色完全相同。 因此,可能有人做出结论,要想了解各种不同形式的意识(consciousness),我们首先就需要知道它们的神经相关物。 惊人的假说让人感到奇怪的第三个原因,是我们无法否认意志(will)是自由的这种感觉。两个相应的问题立刻就会产生:我们能够发现表现为自由意志的事件的神经相关物吗?我们的意志并不仅仅表现为自由的吗?我相信,只要我们首先解决了意识问题(problem of awareness or consciousness),我有时交替使用awareness和consciousness两个术语。对于consciousness的某些特殊方面,我更倾向于使用awareness(如visual awareness)。某些哲学家认为这两个词具有严格的区别,但对如何区分却没有一致的看法。我承认,在日常谈话中,当我想使人有些吃惊时,我用“consciousness”,否则,就用“awareness”。再解释自由意志就会比较容易了。(该问题将在附录中用较长篇幅加以讨论。)这一超常的神经机器(machine)是怎样产生的呢?要理解大脑,非常重要的一点就是要懂得,大脑是在长期的进化过程中自然选择的最终产物。大脑并非由工程师设计的,但它却能在狭小的空间内靠消耗微不足道的能量来完成十分巧妙的工作。由双亲遗传给我们的基因经历了千百万年的进化,它受到我们远古祖先生活经历的深刻影响。这些基因以及在出生前由其引导的发育过程决定了大脑各部位的基本结构。我们已经知道,出生时的大脑并非白纸一张,而是一个复杂的结构,它的很多部分已经各就各位。经验将会不断调节这一大体确定的装置,直到它能完成精细的工作。 进化并非是一个彻底的设计者。确实,正如法国分子生物学家雅克布(Franccois Jacob)所说:“进化是一个修补匠。”[4]它主要通过一系列较小的步骤,根据从前已有的结构去构造。进化又是机会主义的。只要某一新装置可以工作,即使工作方式很奇特,进化也会采用它。这就意味着,最有可能被进化选上的,是那些较容易地叠加到已有结构上的改变和改进。它的最终设计不会很彻底,而是一群相互作用的小配件的零散累加。令人奇怪的是,这种系统比直接针对某项任务设计的机器往往工作得更好。 成熟的大脑是自然和培育的共同产物。从语言方面就很容易认识到这一点。只有人类才具备流利地使用复杂语言的能力,而与我们有着最近亲缘关系的类人猿,即使经过长期的训练,它的语言也是很贫乏的。而且我们学得的实际语言也在很大程度上依赖于我们成长的环境和生活方式。还需要说明两个更具哲学意味的观点。首先,大脑的许多行为是“突现”的,即这种行为并不存在于像一个个神经元那样的各个部分之中。仅仅每个神经元的活动是说明不了什么问题的。只有很多神经元的复杂相互作用才能完成如此神奇的工作。 突现(emergent)一词具有双重含义。首先它具有神秘的色彩。这就意味着,突现行为无论如何(哪怕在原理上)也不能理解为各个分离部分的组合行为。我发现很难说明这种想法指的是什么。突现的科学含义(或者说至少我是这样使用的)是指如下假设,即使整体行为不等同于每一部分的简单叠加,但这种行为至少在原理上可以根据每一部分的本性和行为外加这些部分之间如何相互作用的知识去理解。 一个简单的例子就是基础化学中的有机化合物,比如苯。苯分子由对称地排列在一个环上的六个碳原子和环的外侧与每个碳原子相连的氢原子组成。除了质量之外,苯分子的其他特性并非都是十二个原子的简单叠加。然而,只要了解各部分的相互作用机制,其化学反应和光谱吸收等特性都可以计算出来。当然,这需要量子力学告诉我们如何去做。奇怪的是,并没有人会从“苯分子大于其各部分的总和”的说法中获得神秘的满足感。然而却有很多人津津乐道于用这样的方式谈论大脑。大脑如此复杂而又因人而异,因此,我们也许永远得不到某个特定大脑如何工作的详细知识。但我们至少有希望了解,大脑如何通过很多部分的相互作用产生复杂的感觉和行为的普遍原理。 当然,也许还有某些重要的过程尚未发现。但我怀疑,即使我们已经知道大脑某个部分的确切行为,在某些情况下,我们也无法立刻了解对它的解释。因为其中可能包含了许多尚未阐明的新的概念和想法。但是我们并不像某些悲观主义者那样,认为我们的大脑生来就不能理解这些想法。如果这些困难确实存在,当我遇到它们时,我宁愿正视它们。我们具有高度进化和发达的大脑,它使我们能够顺利地处理与日常生活紧密关联的很多概念。无论如何,受过训练的大脑能够把握许多超越我们日常经验的现象,比如相对论和量子力学。这些思想是违反直觉的,但长期的实践能使受过训练的大脑正确地理解和熟练地处理这些现象。有关我们大脑的想法很可能具有同样的基本特点。初看起来它们似乎很陌生,但经过实践我们也许能满怀信心地操纵它们。 无论是大脑的各个组成部分,还是它们之间的相互作用,都没有明显的理由说明,我们无法获得这些知识。只是由于所涉及过程的极端复杂性和多样性,我们的进展才如此缓慢。第二个需要澄清的哲学难题涉及外部世界的真实性。我们大脑的进化结果主要适宜处理我们自身以及与周围世界的相互作用。但这一世界是真实的吗?这是一个由来已久的哲学问题。在这里,我们不想被卷入由此引发的喋喋不休的争论之中。我只想陈述一下我自己的研究假设:确实存在一个外部世界,它大体上不依赖于我们对它的观察。我们也许永远不能全面了解这个外部世界,但我们能够通过我们的感觉和大脑的操作获得外部世界某些方面的近似信息。如我们将在下文中看到的那样,我们不可能意识到我们头脑中所发生的一切,我们只能意识到大脑活动的某些方面。此外,无论是对外部世界本质的解释还是对我们自身内省的解释,这些过程都可能出现错误。我们可能以为,我们知道自己某项活动的动机,但至少在某些情况下很容易说明,我们实际上是在欺骗自己。〖〗〈〉〖〗意识的本质“在任何一个领域内发现最神奇的东西,然后去研究它。” ——惠勒(John Archibald Wheeler)要研究意识问题,首先就要知道哪些东西需要我们去解释。当然,我们大体上都知道什么是意识。但遗憾的是,仅仅如此是不够的。心理学家常向我们表明,有关心理活动的常识可能把我们引入歧途。显然,第一步就是要弄清楚多年来心理学家所认定的意识的本质特征。当然,他们的观点未必完全正确,但至少他们对此问题的某些想法将为我们提供一个出发点。 既然意识问题是如此重要和神秘,人们自然会期望,心理学家和神经科学家就应该把主要精力花在研究意识上。但事实远非如此。大多数现代心理学家都回避提及这一问题,尽管他们的许多研究都涉及意识。而大多数现代神经科学家则完全忽略这一问题。 情况也并非总是这样。大约在19世纪后期,当心理学开始成为一门实验科学的时候,就有许多人对意识问题怀有极大的兴趣。尽管这个词的确切含义当时还不太清楚。那时研究意识的主要方法就是进行详细的、系统的内省,尤其是在德国。人们希望,在内省成为一项可靠的技术之前,通过对它的精心改进而使心理学变得更加科学。 |
原作者为中译本所作的序 很高兴《惊人的假说》一书已被译成中文。这使得它可以供许许多多有学识的中国读者阅读。这本书是为对意识问题感兴趣的非科学界人士,同时也为科学家,特别是那些具有一些神经科学背景的科学家而著。 自1994年本书出版以来,神经科学又取得若干进展。尼科斯·罗格赛西斯(Nikos Logothetis)和他的同事们对双眼竞争的研究已经延伸到其他的皮质区,特别是视觉等级系统的较高层次,比如颞下区(IT)。一个引人注目的结果是:很大一部分的相关神经元都按照猴子预先推测的感知(percept)而活动,其中许多采取“全或无”的方式,这很明确地表明在这特定的任务中,这些神经元的发放确实是意识的部分神经对应物。我们热切地期待有更多类似的工作成果发表。 基于神经解剖学证据,克里斯托弗·科赫(Christof Koch)和我认识,当视觉信息经过我们的眼睛时,尽管大部分信息通过初级视觉皮质,但是人们并不能直接地知道在V1视区上的神经元的发放。我们确信意识是由视觉等级系统中的较高层次来清晰地表达。现在,视觉心理学的一些新的实验证据支持了我们的假设,但这还不足以证明它。 戴维·米尔纳(David Milner)和梅尔温·古戴尔(Melvyn Goodale)于1995年出版了一本重要著作,名为《行动中的视觉脑》。在书中,他们提出在脑中或许存在着快速的“在线”系统,它对简单的视觉输入可以作出适当的、但稍显刻板的行为响应,就像伸手去抓个杯子那样。这些系统是快速且无意识的。相反地,米尔纳和古戴尔还提出存在着一个与此相并行的较慢的意识系统,而它可以处理更复杂的视觉情况,并且能够影响到许多不同的运动输出(包括语言)的选择。这种有意识的和无意识的两个系统并存的思想是一个令人振奋的假说,但是这些假定的通路究竟怎样工作,它们又是如何相互作用的,还远远没有搞清楚。 已故的(Irvin Rock)从心理学的角度指出,视觉系统是将复杂特征的表达建立在简单特征表达基础之上的分等级系统。他还做了一些实验支持这种想法,这与吉布森(JJGibson)所偏爱的直接感知的过于简单的假设是相矛盾的。 总之,自从这本书问世以来已有某些进展。但到目前为止,还没有强有力的证据所支持的重大突破。它能使我们得出这样一个清晰的假设,即脑究竟干了些什么才使得我们具有了意识。在这种突破到来之前,我们不大可能解决可感受的特性(如蓝色的程度)这样一个令人困惑的问题。与此同时,哲学家们会继续喋喋不休地反对这个观点。 我希望这本译著能够引起中国读者在意识问题方面的兴趣,并且能鼓舞其中一些人对这一困难且具有极大魅力的课题开展实验研究。 1997年10月 |