尽管如此,包括我在内的一些人认为,人身上最有用、最重要的东西依旧是他的宇宙观……我们认为关键问题不是宇宙理论是否会影响物质,而是从长远看来,它是否会被其他事物影响。
G. K.切斯特顿
英国作家、文学评论家
20世纪伊始,关于心智和脑的哲学领域依旧存在两大针锋相对的阵营:理性主义派和实证主义派。等到20世纪末,我们将看到,情况并没有多少好转。人类的大脑似乎只能产出类型有限的想法,无论科学数据如何呈现,或是学术风向如何转变,这两种观点中总有一种会被反复提起。不过,还是让我们先回到20世纪初。在那个年代,终于轮到自命不凡的美国人厚着脸皮加入讨论,其中,威廉·詹姆斯(William James)率先对意识问题开展了深入研究。1907年,他在哈佛大学举行了一系列讲座,开场白便是上面那段引自切斯特顿的话,这番话漂亮地总结了关于心智和脑的一个宏大的哲学问题:心智状态或者说非物质的信仰和想法能否影响物质即大脑状态?
詹姆斯同意切斯特顿的观点,认为这是一个非常重要的问题。他的讲座主题围绕一个全新的哲学方法:实用主义。这是詹姆斯的朋友查尔斯·皮尔斯(Charles Peirce)的思想产物。在19世纪70年代,皮尔斯和詹姆斯在马萨诸塞州的剑桥市创立了一个昙花一现却又影响深远的学术沙龙——形而上学俱乐部,在那里,他们与其他哲学家和律师一起谈论问题,“实用主义”思想就这样诞生了。但是,实用主义没有受到多少关注,直到20年后,詹姆斯对之进行了发展和宣传。在第一场讲座上,詹姆斯就指出了一个虽然显而易见但一直被忽视的事实,即哲学家和他们的哲学立场会因为他们的性格而产生偏向性:
在很大程度上,哲学的历史就是一场人类不同性格间的冲突……一名专业的哲学家,无论个性如何,在进行哲学论述时都会试图隐藏自己的性格。传统意义上,性格并不是一个能被人承认的理由,因此他会竭力为自己的结论寻找客观的解释。但是,比起他列举的种种严谨的客观假设,性格造成的偏向性其实更强。性格会影响哲学家解读证据的方式,从而决定他的宇宙观更偏向感性还是冷酷。他信赖自己的性格,并希望拥有一个适合自身性格的宇宙。基于这一希望,他会倾向于相信所有适合自身性格的宇宙表征 1 。
詹姆斯接下来将美国哲学家分为性格不同的两派:“波士顿新人”和“落基山硬汉”。他认为不光是哲学家,文学艺术领域、政府行为以及人们的行为做派都可以按照性格分为两派。当然,两派人士彼此并不感冒:“他们打交道的情景就像波士顿游客遇上克里普尔克里克镇的居民。每边都坚信对方比自己低一等;一面对对方又是鄙视又是嘲笑,一面又心存一丝恐惧。”他进一步描绘了两派人士的大致形象:“波士顿新人”心地善良,信奉理性主义(抽象和外在规律的崇拜者)、唯智主义和理想主义(表现为他们相信所有事物都产自心智),他们乐观虔诚,相信自由意志,支持一元论(即基于完整和普遍原则的理性主义,致力于探索事物的统一性)、教条主义和笛卡儿思想,并且本质上是一群涉世未深的新人。
思想坚定的“落基山硬汉”则完全相反:他们是经验主义者(粗糙多样的事实的爱好者),喜欢哗众取宠,物质至上(相信所有事物都是物质的,不相信存在非物质心智),悲观主义,无宗教信仰,相信宿命论和多元论(基于部分原则的经验主义,将整体视为部分的集合),并且对一切持怀疑态度(也就是欢迎讨论)。比如休谟,真是好一位硬汉!
不过,詹姆斯意识到,我们当中的许多人并不能被单纯划入某一类中:
大多数人渴望两方的美好事物。事实当然是好的——能让我们获知很多事实。原则也是好的——能让我们拥有足够多的原则。从一个角度来看,世界毫无疑问是一个整体,但从另外一个角度来看,它也毋庸置疑是由多个部分组成的。世界既为同一又为多重,这促使我们采纳某种多元的一元论思想。当然,一切事物都是既定的,不过我们的意志依旧是自由的:这种自由意志决定论可谓真正的哲学。部分的邪恶是不可否认的,但整体不可能是邪恶的:因此现实悲观主义又和形而上乐观主义混合在了一起。就这样,你们这些哲学的门外汉从来没有将某种观点贯彻到底,也从来没有理清过自己的思想体系,你们模糊地生活在一种或另外一种可能之中,目的只是为了迎合自己对连续时间的渴求 2 。
那些更具哲学素养的人则“为人类信仰中太多的自我矛盾和优柔寡断而感到苦恼。只要我们还将两派思想杂糅在一起讨论问题,就无法维持自己的知识分子良知”。
因此,詹姆斯将普通的门外汉形容为一群渴望事实、科学和信仰的人。但是,哲学领域能为这群人提供的是“宗教元素不足的经验主义哲学,以及现实意义不足的宗教哲学”。 3 这个世界的居民对科学感兴趣,尽管时常被科学知识劈头盖脸地轰炸;与此同时,他们也会在宗教和浪漫主义中寻求心灵慰藉。因此,比起高度抽象的绝对主义哲学,他们更需要一些更实际的帮助。詹姆斯认为,实用主义方法恰恰能为他们提供这样的帮助。实用主义的基础论点是认为我们的行为遵从我们内心的信念,也就是说,每当我们形成一个信念,我们就会相应地产生以某一独特方式行事的倾向。要想理解某种信念的作用,你只需明确这种信念会产生哪种行为。如果两种不同的信仰会导向同一种行为,那就不必继续争论了:
从根本上来说,实用主义是一种解决形而上学争论的方法,而这种争论很可能是无法用其他方法解决的。世界是同一的还是多重的?万物皆有定数还是一切遵循自由法则?世界是物质的还是精神的?这些观点中或许有些符合世界的真相,有些则是错误的;围绕其展开的争论一直没有停歇。针对此类问题,实用主义的做法是对各个观点分析其各自的现实影响。如果一种观点是正确的,另外一种观点是错误的,现实世界会因此发生哪些变化?如果无法找到任何现实意义上的区别,那么这两种观点本质上就是一样的,争论也可以就此打住了。只有当我们能够切实证明假定其一观点为真与假定另一观点为真会产生实际后果上的差别,对二者的争论才是有意义的 4 。
尽管实用主义建立在“心智状态决定行为”这一观点的基础之上,它依旧只是一种方法,并不提出任何特定的结论。实用主义欢迎各种自然科学领域的研究方法。但是,它也排斥先验的形而上学,拒绝对思想进行无休止的唯智主义解读。这对休谟联系理论的支持者、致力于研究刺激与反应关系的心理学家们非常有吸引力。他们是实验心理学领域的主力军,这一新兴领域由威廉·冯特创立,随后,冯特的学生、备受爱戴的心理学家爱德华·铁钦纳(Edward Titchener)对之进行进一步发展,并将之带往纽约。另一位影响深远的人物是爱德华·桑戴克(Edward Thorndike)。在他于1898年发表的论文《动物智慧:动物联想过程的实验研究》( Animal Intelligence: An Experimental Study of the Associative Processes in Animals )中,他首次提出了联结的基本原理:效果法则。他发现,当一个反应后跟随奖赏,这一反应将成为生物的习惯性反应,奖赏消失后,反应也随之消失。这一刺激-反应机制或许正是适应性行为建立的机制。
刺激-反应心理学,也被称为行为主义,很快在美国成为联结过程研究的主流。行为主义认为心理学研究的对象应该是行为,而不是心智和主观体验;心理学应当采用自然科学的研究方法,而不是自省。他们认为,在给定外界刺激的条件下,包括人类在内的所有动物的行为均可被解释为遵循一定规律的反应倾向。
行为主义心理学领域的领头人是传奇巨匠约翰·华生(John Watson)。华生认为,心理学只有建立在可观察的行为基础上才能成为一门客观的学科。他拒绝讨论一切无法被公开观察的心智过程,反对研究大脑黑匣子。华生无视达尔文关于心智与生俱来的理论,并坚信所有人的神经构造都是完全一致的;心智就像一块白板,通过刺激-反应联结和奖赏学习,任何孩童都能被训练出任何能力。信奉人生而平等的美国人对此非常欢迎。很快,绝大多数美国大学心理学系的主任们都接纳了这一观点,达尔文提出的由自然选择和进化决定的人类器官的复杂性学说则被弃置一旁。在接下来的50年间,行为主义学派统领了整个美国,主持大局的是整个领域的代言人、哈佛大学心理学教授B.F.斯金纳(B.F. Skinner)。
当然,在学术界被主流思想统治的年代,总有那么几个离经叛道之人打破宁静。研究“心智”过程的新方法逐渐挺进心理学领域,还成为现代科学的主要研究手段 5 。尽管如此,在美国,关于心智状态和意识的探讨一直被搁置,直到20世纪中期,哈佛大学的乔治·米勒(George A. Miller)发起了一场认知革命,与此同时,加州理工学院的罗杰·斯佩里(Roger W. Sperry)的心智理论问世。
所幸的是,加拿大学者没有追随行为主义的大流。事实上,蒙特利尔的第一位神经外科医生怀尔德·彭菲尔德(Wilder Penfield)有了一系列重大发现。他的研究对象是严重的癫痫患者,他们的病情严重到只有去掉部分引发病症的大脑皮层才可控制。为了确定病灶位置,彭菲尔德用探针对局部大脑皮层施加电刺激,并观察病人的反应。在手术期间,病人处于清醒状态,只接受局部麻醉,因此可以口头回应自己是否有感觉。彭菲尔德发现,大脑感觉和运动皮层存在对应躯体各器官的图谱,换句话说就是对人体的物理表征。 大脑皮层表征的身体器官与真实尺寸不成比例。相反,它与器官的神经分布数量成正比:神经越多,对应的脑区面积越大。彭菲尔德连同他的亲密助手、生理学家赫伯特·贾斯珀(Herbert Jasper),共同启动了对脑功能定位的研究。彭菲尔德写道:“不管移除哪一部分脑区,意识依旧存在。但是,当高级脑干(间脑 )因为外伤、压力、疾病或局部癫痫放电而受损时,会不可避免地出现意识丧失。”不过,他很快认识到:“如果假定存在一个脑区为意识所在地,即意味着对笛卡儿理论的重提,并为之提供可取代灵魂之座的松果体的选项。” 6
彭菲尔德进一步描述说,尽管间脑或者说皮层下结构负责加工感觉信息,信息其实会在皮层下结构和皮层不同区域间来回传递,“因此,心智活动可能由间脑和皮层的合作产生,而不仅限于间脑” 7 。他还提出,将注意放在产生意识活动的心智状态上是获得意识体验所必需的最后一步。他预测这一过程属于间脑的功能之一。我们可以发现,彭菲尔德文中使用的“意识”一词具有两个含义。其一指的是惊醒、觉醒的意识状态,即非昏睡状态。其二指的是笛卡儿所说的意识,即想法和关于想法的想法,在此基础上,他又添加了注意这一必要成分。
彭菲尔德为他的团队引入了一位名叫唐纳德·赫布(Donald Hebb)的心理学家,他负责研究脑损伤对病人的影响以及手术对脑功能的改变。赫布在离开时对脑活动决定行为的观点已深信不疑。如今在我们的眼里,这似乎是一个基础知识,对数百年前的盖仑来说亦是如此,但是,在1949年,身心二元论依旧是一个支持者众多的理论,同年,赫布所著的《行为的组织:一个神经心理学理论》( The Organization of Behavior: A Neuropsychological Theory )一书出版。在心理学界被行为主义掌控的年代,赫布对还处于黑箱状态的大脑大胆出手,并像风暴一般席卷了整个心理学领域,对经验主义者休谟和行为主义学者们设下的条条框框做了个鬼脸。他推测许多神经元能组成联合体,共同构成一个独立的加工单元。单元间的连接模式形成算法,算法又决定了大脑对刺激的反应;连接模式是可改变的,算法也会随之变化。这一观点诞生了那句名言:“一同激活的细胞连在一起。”根据这一理论,神经元的连接模式中或存在学习的生物基础。赫布还指出,大脑不仅在刺激出现时活动,而且一直保持运作;来自外界的输入只能对持续进行中的脑活动造成影响。赫布的假设对人工智能神经网络的设计者来说是非常合理的,并被实际运用于计算机程序。赫布对大脑黑箱的一番窥探,同时掀起了一场对抗行为主义的革命。
20世纪50年代,行为主义对美国心理学界的控制开始减弱,其中一个重要的原因是包括艾伦·纽厄尔(Allen Newell)、赫伯特·西蒙(Herbert Simon)、诺姆·乔姆斯基(Norm Chomsky)和乔治·米勒在内的一群年轻聪明的科学家创立的认知心理学。以米勒为例,面对强有力的新证据,他做出了一名科学家该有的反应:改变自己的想法。米勒在哈佛大学研究言语和听觉,并在那里完成了第一部著作《语言与交流》( Language and Communication )。米勒在前言部分直言不讳地披露了自己的立场:“本人偏向行为主义。”如果威廉·詹姆斯能读到这段话,想必也会印象深刻。在关于心理学的章节中,米勒论述了人们在语言使用上的差别,他提出的词语选择概率模型便是基于关联学习这一行为主义原理。11年后,他完成了教科书《心理学:心理生活的科学》( Psychology: The Science of Mental Life ),这一标题宣告了他与自己过去坚持心理学只能研究行为的观点彻底决裂。促使米勒转变观念的是信息论的崛起。这当中有两个标志性事件:一是第一代信息处理语言的诞生,多个早期人工智能程序均使用这一语言;二是计算机天才约翰·冯·诺伊曼提出的神经元组织假说,认为大脑的运作方式可能类似一台大型并行计算机。并行计算指的是多个程序可同时运行,与之对立的是串行编程,即一次只能运行一个程序。
对米勒来说,压垮行为主义的最后一根稻草大概是他与伟大的语言学家诺姆·乔姆斯基的会面。乔姆斯基证明了言语序列的可预测性遵从语法规则而非概率规则,从而撼动了心理学的根基。他关于语法规则的发现更是令人震惊:语法是与生俱来且普遍存在的,也就是说,所有人都懂语法,语法在人出生之时就已印刻于脑内。因此,无论支持者如何挣扎抗议,都必须将“白板说”驱逐出局了,尽管直至今日,反对之声依旧没有完全消失。
1956年9月,乔姆斯基发表了论文《描述语言的三种模型》(Three Models for the Description of Language),阐述了他关于句法理论的早期见解。乔姆斯基在语言学界就此一战成名,并一举改变了语言研究的风貌。米勒从这篇论文认识到,被行为主义学者尤其是激进的行为主义学家斯金纳视为珍宝的联想学说无法解释语言学习过程。行为主义学者的确阐明了行为的部分原理,但是这个黑箱中应当存在更多行为主义现在无法解释且将来也永远无法解释的机制。是时候开始研究这部分机制了。
米勒开始尝试将乔姆斯基的理论应用于心理学,他的终极目的是理解脑和心智如何整体运作。但是,在当时,米勒极力回避心智活动的一个重要部分。他在《心理学:心理生活的科学》一书中写道,关于意识的研究应当被暂时搁置:“意识是一个被滥用的词汇。根据语境的不同,它可以指一种生存状态,一种物质,一个加工过程,一个位置,一个附带现象,一种物质的突出性质,或是唯一的真理。也许在未来的一二十年间,我们应当禁止该词的使用,直到我们发展出更精确的术语来指代当前被‘意识’一词模糊带过的概念。” 8
笛卡儿用“意识”一词来指代思想或关于思想的思想,在后来的岁月里,“意识”不断开花结果,被赋予了许多新的含义。在米勒所写的那些用法以外,它还与觉察、自我觉察、自我认知、信息获取和主观体验有着千丝万缕的联系。大多数研究者听从米勒的建议暂停了对意识的研究,但是,一个勇敢的团队没有就此止步。他们给出了当时科学界对意识问题能够做出的最好解释。
就在米勒将“意识”一词束之高阁时,教皇科学院将意识问题推上前台,并在1964年举办了一个以意识为主题的学习周。教皇科学院的前身是猞猁学院,由18岁的罗马王子、博物学家费德里科·塞西(Federico Cesi)于1603年创办,塞西的叔叔是一位人脉很广的红衣主教。他创立学院的初衷是通过观察、实验和逻辑推理来理解自然科学。作为其目标的象征,他选择视觉敏锐的猞猁为学院的标志。1610年,伽利略被任命为院长。
对这样一项伟业来说,那并不是一个好时代。塞西于45岁时英年早逝,猞猁学院也就此关闭。直到1847年,教皇庇护九世重新启动了学院,并将之命名为“新猞猁教皇学院”。1870年,随着意大利统一并脱离梵蒂冈,新猞猁学院一分为二:归属意大利的皇家国立林西科学院,以及坐落在梵蒂冈城、后来由教皇庇护十一世于1936年重建的教皇科学院。科学院尽管由教皇创立且定址梵蒂冈城,对研究活动却无任何限制。它由来自世界各地不同学科的科学家组成,宗旨为“推动数学、物理学、自然科学及相关认识论问题研究的发展”。1964年9月,教皇科学院就“脑与意识体验”主题举办学习周,领头人是著名医生兼生理学家约翰·卡鲁·埃克尔斯爵士(Sir John Carew Eccles)。
埃克尔斯是澳大利亚人。在医学院求学期间,他不仅是一名求知若渴的学生,也是一名撑竿跳运动员。他在动物学课上阅读了《物种起源》,在其启发下,他开始阅读古典和当代关于心脑问题的哲学著作 9 。但是,医学院的课程未能为他解答心智和身体如何互动的问题,因此,他立志成为一名神经科学家 10 。他同时还立志赢得牛津大学的罗德奖学金,并与著名的神经生理学家查尔斯·谢灵顿(Charles Sherrington)共事。他成功了。1925年,他动身前往远在半个地球之外的英格兰。
埃克尔斯开始研究突触位置的神经传导方式。起初,他认为突触传导依靠电信号。在这一时期,他认识了哲学家卡尔·波普尔(Karl Popper),后者鼓励他对自己的假设开展严格的论证。波普尔主张,一个假设是否坚实,取决于其在经过深入研究之后是否依旧无法被证伪,而不是由那些看似正面的证据决定的。在一番坚持不懈的验证之后,埃克尔斯转变了观点,认为突触传导依赖化学信号。他的老友亨利·戴尔爵士(Sir Henry Dale)如此评论埃克尔斯的观点转变:“真是一个了不起的转变!让人不由自主地想到扫罗,他在前往大马士革的路上,突然之间光明普照,眼中的鳞片随之脱落。” 11 在其后的10年间,埃克尔斯阐明了脊髓运动神经元突触的兴奋与抑制机制,转而开始研究丘脑、海马和小脑。在教皇科学院组织的学习会议召开的前一年,埃克尔斯获得了诺贝尔生理学或医学奖。更早几年,他因同一项研究受封为爵士。他是那个时代的传奇人物,在认识他的人眼中,他是一位绝顶聪明、精力充沛的伟大的科学家。他因家庭原因信仰天主教,并且是一位公开的二元论者。实用主义学者威廉·詹姆斯或许能够预料,他所信仰的理论正是行为的法则,终其一生,他都在探寻心智控制身体的机制。
1951年,在发表于《自然》杂志的论文《关于大脑—心智问题的一些假设》(Hypotheses Relating to the Brain-Mind Problem)中,埃克尔斯称“许多科学研究者发现,对心智和脑的科学研究来说,二元论和交互作用是最容易被接受的前提假设。此类研究引出了一个问题:什么样的科学理论能够用来解释迄今难解的大脑—心智联系? 12 ”他进而提出了这样一个理论,他认为所有知觉体验都是特定模式的神经元激活的产物,产生记忆的原因是突触效率的增加,但是,出于某种原因,他还认为体验和记忆“无法被纳入物质—能量体系”。相反,他提出激活的皮层具有“一种区别于任何物体介质的感觉”,且“心智与脑之间的联系是通过对后者施加时空影响,并通过激活大脑皮层的这一独特功能发挥效果”。哇!这简直是被漂亮话包装过的巫术。他用激活的大脑皮层中的某种神秘感觉取代了笛卡儿的松果体。没错,在笛卡儿时代的200年后,埃克尔斯继承了他的二元论传统,即便他每周花费60个小时研究并记录神经元活动,他依旧走上了决定论的老路。这实在让人想不通。
在组织学习周期间,埃克尔斯的职责之一为选择参会人并将讨论结集成册,其成果便是具有里程碑意义的著作《脑与意识体验》( Brain and Conscious Experience )。埃克尔斯唯一可被指摘的地方是他出于偏心邀请了太多生理学家,不过好在这些生理学家全都身兼数职。他成功地召集了各个领域的顶尖科学家,从神经生理学、神经解剖学、心理学、药理学、病理学、生物心理学、神经外科学、化学、通信领域、控制学、生物物理学到动物行为学。出于其研究物理学、数学和自然科学的目标,皇家科学院只给出了唯一一条限制:不许哲学家参会。埃克尔斯对此颇为不满,但一位书评人依旧将部分与会人员形容为“毫无秩序可言的业余哲学家”。这位书评人进一步总结称:“作为一本探讨皮层研究进展的单册,《脑与意识体验》很大可能有失公允。” 13
会议前,教皇科学院在面向参会者发布的简介中将意识形容为“有关知觉能力、知觉觉察的心理生理学概念,以及做出相应行为反应的能力”。我的导师、后来的诺贝尔奖获得者罗杰·斯佩里在返回加州理工学院时这样对我说:“教皇说了,‘脑属于你们,心智属于我们’。”报告被大致分为三类,主题分别为意识的三个组成部分:知觉、行为和意志。
参会的动物学家威廉·索普(William Thorpe)对此进行了扩展讨论:
意识一词尽管暗藏无数含义,但我认为,它包含了三个基本组成部分。其一,对感觉的内在觉察——或可称为“拥有内在知觉”。其二,对自我及自身存在的觉察。其三,意识概念包含统一概念;也就是说,它含糊其词地表明组成一个人的意识的所有印象、想法和感觉融合为一个整体 14 。
在讨论与意识体验相关的皮层活动时,埃克尔斯提出了一个问题:“大脑皮层神经元活动的特定时空模式如何引发特定的感觉体验?” 15 这个问题在当时未能得到解答,至今仍是如此。
当我在书中读到罗杰·斯佩里关于我们当时刚起步的裂脑研究时,不禁因其冲击性而笑出声来。在他所写的总结部分,斯佩里称:“我们目前观察到的一切证据均表明,手术使得这些人获得了两个彼此分离的心智,也就是说,两个独立的意识领域。” 16 其后引发的热烈讨论表明我们的发现是多么吸引人,也证明斯佩里的报告十分精彩。他向教廷和同行们宣告,只需手术刀一划,就能将心智一分为二。
当时,斯佩里也正在经历观念的转变,部分原因是裂脑研究,他也在调整自己对脑功能问题的基本立场。他告别了当时所谓的唯物主义和还原论,并称自己为“唯心主义者”。当年早些时候,他在准备一场关于大脑进化的非技术性演讲时,为自己得出的结论而感到震惊:“基于逻辑,涌现的心智功能定能向下控制脑活动中的电生理事件。” 17 在那个年代,心智状态影响大脑状态的观点在神经科学领域无异于歪理邪说,而且直至今日,在相当程度上依旧如此。后来我得出了类似的结论,并于2009年在爱丁堡举办的吉福德讲座上重提了这一观点,即心智过程可能存在向下的影响,同时我也再次发现,各个领域的决定论者都对此表示不太接受。行为主义和唯物主义共同的核心假设即为大脑中的客观物理过程本身就是一个因果关系完整的刺激-反应网络:它不接受、也不需要任何来自意识或心智力量的输入。你手中的这本书就是一次新鲜的尝试,试图用各种方法解决这一问题。
在梵蒂冈学习周会议上,斯佩里温和地表达了自己日益坚定的唯心主义立场,仅在报告结尾处提到“意识可能具有实际的操作性意义,即它不仅是一个隐喻,一个副产品或副现象,抑或是客观过程的形而上学对应物” 18 。在另一个时间他将此解释为“一个认为意识可能存在部分操作性和因果性用处的观点” 19 。
出于唯物主义观点,埃克尔斯承认“我有充分理由可以说,身为神经生理学者,我们对神经系统运作原理的研究无法解答意识问题” 20 。他也承认“当然我不相信这种说法,但同时我也不知道如何合理地回应它” 21 。他依旧坚持自己的二元论立场。
在学习周的最后一天,会议的主持工作交给了神经心理学的创始人之一、麻省理工学院的心理学家汉斯-卢卡斯·托伊伯(Hans-Lukas Teuber)。他是出了名的擅长为学术会议带来“完美落幕”的人,常用一套复杂的抖眉毛动作将气氛推向高潮 22 。他列举了与会者一致同意的观点和依旧存在的争论,并指出了现有知识体系中的欠缺,对领域的当前状态进行了精炼的总结——这也只有他能做到。其他人都表示,他们已经对感觉和视觉的皮层加工机制有了相当程度的了解,如果对运动、记忆和觉察的了解也能达到同等水平(当时还未能达到),这对他们理解意识体验来说将是一个长足进步。托伊伯用一段话表达了自己的失望之情:“每当我们试图解释意识依赖的系统或机制时,肉眼可见的意见分歧就诞生了。我们甚至没有把握如何才能确定意识的存在意义。” 23
托伊伯是一个性格鲜明的人,在早年也对我进行过指导。我还记得,他在20世纪60年代末曾来圣巴巴拉访问。我和妻子在米申坎宁的家中为他举办了接风宴,他对我眨眼示意想和我单独谈一谈。我们走进卧室后,托伊伯立刻从手提箱中取出了一份文稿,正是我近期向《神经心理学》( Neuropsychologia )杂志投的一篇论文。他手拿红笔,开始对文章进行批改。我惊得目瞪口呆,但也为他的关心而深怀感激。修改完毕,他一跃起身,并说道:“我们回去参加派对吧!”我当时一定是说了什么让他中意的话,因为他后来邀请我加入新近成立的国际神经心理学论坛,这是一个非常棒的组织,每年都会在全球不同的城市举办会议,我享受了几十年的盛会。
当然,梵蒂冈会议并没有解决心身难题。即便如此,大家在会上分享的观点在生物学和哲学领域也引发了一系列争吵和辩论,直到今日仍未停歇。摆在人们面前的还是那几套老说辞,在这当中,埃克尔斯对笛卡儿的二元论观点深信不疑,认为心智和身体是两个独立的实体,尽管他未能找到支持这一观点的实验证据。更多人则倾向唯物主义学说,认为心智或者说意识产自物质,但依旧无法理解其中的原理。
对斯佩里来说,梵蒂冈会议是一个转折点,心智状态可能影响大脑状态的假说及其推论成为其学术热情所在。与会人员当中的神经病学家、海德堡大学的汉斯·谢弗(Hans Schaefer)也认同这一理论,因为他相信心理分析是可行的。进化理论使得有关意识的唯物主义理论分为两派:涌现论和泛心论。前者认为意识是无意识物质达到一定复杂程度或组织程度后涌现的性质。斯佩里主要偏向这一流派。后者,也就是泛心论,则假设一切物质皆有主观意识——尽管可能类型不同,从而彻底舍弃了物质如何产生意识的问题。它的核心观点在于,不需要用涌现和复杂度的概念来解释意识。意识是一切事物的固有属性,从岩石到蚂蚁再到我们人类均是如此。
会议结束回国后,斯佩里进一步打磨了自己的假说。第二年,他回到母校芝加哥大学作报告,并在那里公开表明了唯心主义立场。“我将把自己摆在对立面,与约占0.1%的唯心主义少数派站在一起,支持这样一个大脑模型假设,大体承认意识与心智力量在控制链中的重要作用。” 24 他如此分析道:“首先,我们主张意识或心智现象是动态的、涌现的,是运作中的活体大脑的模式(或说结构)性质——这一观点被广为接受,包括部分思想最强硬的脑研究者。其次,我们将这一观点推至关键的一步,主张脑中以及宇宙中其他地方的这些涌现的模式性质具有因果控制的能力。这就是对意识这一千古难题的解答。”斯佩里将意识体验解读为大脑活动的一种非还原论的(无法被分解)、动态的(随神经活动变化)和涌现的(大于意识产生过程的总和)性质,并提出它无法脱离脑而存在。他否定了任何形式的二元论,并强调:“该术语(心智力量)适于描述主观体验现象,但不暗指任何独立于脑机制的无实体、超自然的力量。这里所说的心智力量与脑结构及其功能组织密不可分。” 25 大脑中不存在神仙鬼怪。
到了20世纪70年代早期,斯佩里的观点获得了少数人支持,并为声势日益浩大的反行为主义情绪推波助澜。心理意向、想法和内在感受被重新摆到桌面,甚至能被用来解释现象的成因。一场延续至今的“认知革命”开始了。
与此同时,哲学家们正就融合了唯物主义观点的脑理论争吵不休。1975年,埃克尔斯退休,他离开实验室,开始与著名哲学家卡尔·波普尔共事。他们和笛卡儿持有同样的观点,认为如果心智活动能产生效果,或想法能影响大脑状态,那么大脑中必定存在非物理力量 26 。埃克尔斯试图创立可被验证的理论,但是没有成功,最终止步于一个没有任何实验证据和可验证理论的心脑互动模型。他的二元论理论没有获得多少支持,但是,另外一种二元论横空出世,还借助了蝙蝠翅膀的力量。
1974年,纽约大学的著名哲学家托马斯·内格尔(Thomas Nagel)发表了一篇文章,标题引人入胜:《成为一只蝙蝠会是什么样?》。他在文中详细讨论了诸如“怎么才能解释看到红色的感觉”一类的问题。内格尔主张意识的核心特质是主观性(与弗朗兹·布伦塔诺的学说一致),并称“当且仅当一个有机体拥有作为该有机体是什么样的体验,或者对那个有机体来说可能体验到的感受,它才能算拥有有意识的心智状态”。
在这里,“是什么样”(like)不是指“相似”,譬如例句“滑冰是什么样的?和滑旱冰一样吗?”中的“是什么样”就是“相似”的意思。它的含义应为经验的主观定性感受,即对特定对象来说感受如何,例如:“对你来说溜冰是什么样的?”(比如是不是会让你感到兴奋?)内格尔称此为“经验的主观性”。它也被称作“现象意识”,或是内格尔本人没用过的表述:感受质(qualia)。
内格尔相信,一个对象只有拥有对某个体验的感受才算真正拥有这个体验,一个生物只有拥有成为这种生物的体验才能与其他物种区分开;并且一个对象的心智状态的主观性只能被这个对象本身所理解。
哲学家们如饥似渴地接纳了这一观点,就像一个饥肠辘辘的橄榄球运动员看到了一盘干酪起司烤面条。哲学家彼得·哈克曾经说,在此之前,哲学界一直在寻求从“还原论物理主义和无灵魂的功能主义” 27 中解脱的方法。内格尔当前的观点是:科学是客观的,意识是主观的;二者不可能有相交,即便真的相交了,那一定是因为某种新的、尚未被发现的物理或基本法则 28 。这也成为部分哲学家的“逃生出口”。
另一方面,哲学家丹尼尔·丹尼特(Daniel Dennett) 因为质疑内格尔而臭名昭著。他提出,内格尔并不是真的想知道对他来说成为一只蝙蝠是什么样的。他其实是想客观地理解主观感受是什么样的:“如果给他戴上一个击球手头盔,头盔上装着电极,能够刺激他的大脑,使他产生成为蝙蝠的感觉,也就是体验到‘蝙蝠感’,即便如此,对他来说依旧是不够的。毕竟这只能让他体验到对内格尔来说成为蝙蝠的感觉。那么什么才能满足他呢?他也不确定什么能满足自己,也为此感到忧虑。他担心‘拥有体验’这一概念是不存在于客观世界的。” 29
不存在于科学世界。这就是很多人眼中主观与客观世界之间那道不可逾越的鸿沟。这就是新的二元论。
丹尼特解决这一问题的方法就是彻底否定它。他感叹道,意识体验研究的一个问题是我们人类都觉得自己是意识研究专家,并且对此深信不疑,其原因只是因为我们能够体验到意识。他还抱怨称,这个问题对视觉研究者来说就不存在。尽管大多数人都视力正常,但没人会认为自己是视觉专家。丹尼特认为,意识是一堆把戏的产物:我们的主观体验是一种看上去十分逼真的幻觉,即便有人告诉我们意识是物质的产物,我们依旧会被其欺骗,就好比即便我们已经知道一些视觉错觉产生的原理,我们依旧会上当。
哲学家欧文·弗拉纳根同样认为主观和客观世界不存在鸿沟,他如是写道:“为什么你能主观地、区别于他人地体验到特定脑活动,这很容易解释:因为只有你和你的神经系统正常相连,从而产生属于你自己的体验。” 30
这个解释看上去很合理。那么意义何在呢?如今大多数哲学家承认心智事件和体验都属于物理事件,但依旧有很多人拒绝接受心智事件或体验的核心能被解释为神经层面的活动的观点。弗拉纳根则轻松地采纳了这一观点,认为有意识的心智活动表现出来的非凡能力背后并没有神秘玄学。一切都是程序的一部分。
就这样,当我们步入现代社会,意识问题依旧未能得到解答。神经科学阐明了反射如何运作,神经元如何交流,特征如何遗传,但依旧不知道大脑如何产生我们非凡的意识体验。心脑科学领域还没有迎来属于它的爱因斯坦,尽管认知心理学家已经可以开始探索大脑黑箱的内容,年轻的科学家们却被建议暂时搁置意识研究。
乔治·米勒提议将意识研究暂停了一二十年,又过了20多年,勇敢无畏、聪明绝顶、富有创造力和好奇心的弗朗西斯·克里克(Francis Crick)闯进了这个领域,并将意识问题从高阁中取了出来。没错,就是那个大名鼎鼎的弗朗西斯·克里克。从很早开始,克里克就对两个未解难题抱有浓厚的兴趣:生命的起源,以及意识的谜团。在第一个难题上耕耘30年后,他摩拳擦掌地向第二个问题发起进攻。1976年,年过花甲的他没有像大多数人一样期待起退休生活,而是整理行装离开剑桥大学,前往位于圣迭戈的索尔克研究所,在神经科学领域开启了第二段科研生涯。
在克里克抵达索尔克后不久,我恰好去研究所访问,克里克带我参观了他那壮观的可以眺望海景的办公室。当时的他刚开始涉足神经科学,身边围满了才华横溢的学者。我不知道该如何加入对话,于是向他提了一个问题:“我们如何理解由分子过程决定的时间尺度,它与神经活动所遵循的时间尺度又有怎样的关系?每一个层级都有自己的独特之处,它们是如何建立联系的?”他似乎很喜欢这个问题。几个月后,在这次短暂会面的鼓励下,我大胆地向克里克发出邀请,请他来参加我在茉莉雅岛组织的一个关于记忆的小型会议。他立刻接受了我的邀请。
克里克在听任何主题的现状描述时都会显得很不耐烦。他喜欢精巧的实验,但更愿意探讨一个特定的发现对大局来说有何意义。在那次会议上,他依旧是这样。他总爱把各路观点打碎重组。看来他就是那个关键人物,能够将意识研究推离传统的老生常谈。
克里克开始自学神经解剖学,并大量阅读神经生理学和心理物理学文献。在这几年后的1979年,他受邀为《科学美国人》( Scientific American )杂志撰写一篇文章,介绍脑研究的最新进展。他的任务是“从外行人感受到的冲击这一角度出发,对该主题进行一些粗略的评论”。
克里克在文中提到,他对行为主义者和功能主义者将大脑视作黑箱的做法并不满意。毕竟,黑箱内部的运作才是问题的关键。“黑箱研究法的困难之处在于,除非这个黑箱本质非常简单,否则很快便会出现这样一种情况,即多个相互竞争的理论都能很好地解释现象。” 31 何况没有人认为大脑这个黑箱会是简单的。
克里克还指出,脑科学家们太过拘泥于各自的小领域。他们应当少做科学乡巴佬,多推行科学国际主义,积极参加跨学科的讨论。心理学家应当理解脑的结构与功能,同样,解剖学家也应当学习心理学和生理学。当然,对数十上百已经开始意识研究的认知科学家 32 ,以及崭露头角的年轻认知神经科学家们 33 来说,克里克宽泛的评述可能会伤害他们的利益。但是,凭借其特殊无二的地位,克里克猛力唤醒了整个领域,使学者们意识到,研究意识的物质基础是一个至关重要的任务。
人人都需要懂一点神经心理学,一点物理学,外加一点化学;并且,克里克认为,新兴的通信理论领域有望成为一个理论武器,所以大家也该懂点这个。只有将脑活动和人类行为的所有方面和层级都纳入考虑之后,才有可能形成一个统领一切的大理论。如果你只熟悉其中一个方面,你就不可能找到任何总括性的解释。
克里克的其中一个建议实施起来尤其困难。他提议,我们应当改变人们对内省准确性的思维定式,因为“我们在很多层面上会受到自省的欺骗” 34 。这种欺骗的一个例证就是我们两只眼睛中的盲点。克里克还批评当时的哲学家(不过我们可以推测丹内特不在其列)忽视了此类现象:
不是所有人都能发觉自己有盲点,尽管其存在很容易被证明。我们不会在视野中看到一个空洞,这是一个很了不起的现象。其原因部分在于我们无法探测到这个空洞的边缘,部分在于我们的大脑会借用临近空间的视觉信息来填补这个空洞。我们就大脑运作问题欺骗自己的能力几乎是无上限的,这在很大程度上是因为对大脑中发生的事情我们只能汇报很短的一瞬。这也是为什么2000多年来哲学领域近乎颗粒无收,并且在哲学家学会理解信息加工原理之前保持这种境况。
但是,并不是说我们应当像行为主义学者那样,摈弃通过自省来研究心智活动的方法。这样做相当于抛弃了我们努力研究的对象的一个最重要特质。不过,我们依旧需要坚持的是,绝对不能把通过自省获得的证据当作确定事实,而是应当用其他手段对之进行解释 35 。
克里克总结道:
高级神经系统似乎是一个由精确连接和联合网络构成的精妙组合……网络可被进一步分解为许多小的子网络,有的相互并联,有的更偏向串联。并且,子网络的分割方式反映了外界和内部世界的结构,以及其与我们的关系 36 。
克里克本质上是一个理论家,他尤其擅长吸收来自多个领域的思想和实验结果,将它们搅和在一起,然后构建出新的理论和实验。他清晰地阐述了深藏于意识研究中的问题。威廉·詹姆斯曾经这样说:“成为智者的艺术即知道什么该忽略。”克里克正拥有这种宝贵的才能。他也的确是一位智者。
克里克很快和加州理工学院的克里斯托夫·科赫(Christof Koch)结成了团队,后者是一位聪明智慧、精力旺盛的计算神经科学家。为了探索意识,他们决定研究哺乳动物的视觉系统,尽管这是一个已经研究泛滥的课题。他们的目标是尽可能地探明视觉信息在抵达视皮层之前经历的早期加工步骤。他们的终极目标则是寻找意识的神经相关集合(neural correlates of consciousness,简称NCC):产生特定意识知觉所需最少的神经元活动和机制组合 37 。科赫解释说:“任何心智活动和其神经相关集合间一定存在明确的相关。换一种说法,即为任何主观状态变化一定与某种神经状态的变化有关。注意,反之未必正确,两个不同的脑神经状态可能对应着同样的心智状态。” 38 听上去十分合理且直接,这对意识研究来说是非常难得的。
在开始实验之前,克里克和科赫对意识提出了两个假设。其一,在任意时刻,部分神经元加工活动与意识相关,而其他神经元活动与之不相关。他们就此提出问题:二者之间的区别是什么?其二,他们将之称为“不确定性”,即“意识的所有组成部分(嗅觉、痛觉、视觉、自我意识等等)共有一个或若干个机制” 39 。如果他们能理解其中一个部分,就走上了理解所有功能的正轨。他们决定搁置一部分讨论,以免在其上浪费太多时间去争吵。他们绕开了心智与肉体的关系问题,并主张,为了科学地研究意识,考虑到大家都对意识的含义有一个大概的认识,那就不需要对其下定义了,从而避免过早下定义的危险。
因为他们对意识的定义持模糊态度,克里克和科赫决定对其功能也采取同样的态度,从而将“意识存在的意义是什么”这样的问题搁置一旁。他们还假设一些高等动物拥有意识的部分特质,但不一定拥有完整的意识。因此,动物可能拥有意识的一些关键能力却没有语言能力。低等动物也可能在一定程度上拥有意识,但他们此时不想深究这一问题。他们假设自我意识是意识的自指成分,并同样将其搁置。他们也决定暂时忽略意志、意向以及催眠和做梦的问题。最后,他们舍弃了感受质问题,也就是体验的主观特质,或者说看到“红色”是一种什么感受。他们相信,如果能搞明白人是如何看见红色的,那么这个问题的答案可能就是:我们看到的红色真的是一样的。
克里克和科赫均承认,意识的神经相关集合无法解决意识问题。对意识的实验研究来说,确定意识和非意识过程的神经相关集合的意义在于为神经生物学模型提供限制规则。他们希望,和DNA结构对遗传研究的推动一样,意识的神经相关集合能为意识理论带来巨大突破。DNA分子的结构及三维模型的建立为我们提供了线索,暗示我们DNA分子会分解并自我复制,这与孟德尔的遗传理论完美契合。
首批明确的意识的神经相关集合发现将成为迈向意识理论的头几步,但它们本身并无法解释神经活动和意识之间的关系。后者是模型要解决的问题——很快,一批新鲜的成果就出炉了。
克里克的工作有如开闸泄洪,人们纷纷响应:我们又可以研究意识了!在那20年间,关于大脑机制的实验数据快速积累,为这一领域打下了坚实的基础。实验攻坚战役已经打响,在背后提供辅助的是越来越多的新的研究武器。
到如今,我们已经掌握了单神经元记录及控制技术(这是克里克盼望已久的技术,已由光遗传学实现)和各类脑成像技术,以及如何用计算机处理大量数据。那些听从克里克的警告,相信“绝对不能把通过自省获得的证据当作确定事实,而是应当用其他手段对之进行解释”的学者则找到了大量关于无意识活动的证据,丰富到令他们感到尴尬。
大量运用计算、信息、神经动力元素解释神经活动与意识关系的神经生物学模型出现了,如同顽童脑中的淘气点子一般一个接一个。这些模型因其描述的抽象水平不同而不同(我们将在第5章对此展开讨论),部分模型拥有共同的特征,但没有任何一个模型能够解释意识的所有层面,也还没有任何一个被普遍接受。
在接下来的章节里,我将介绍一个思考意识问题的新概念和新框架。对此我深感笔拙而紧张,在这群思想家和科学家先贤所著的鸿篇巨制上增添内容令人生畏。如今,我们面对着海量快速增长的新信息,如果走运的话,我们或许能从中窥探大脑神奇能力的原理。
笛卡儿和许多其他古代学者相信心智悬浮于大脑之外,后来的机械论者则认为意识是单独一套机制或网络的产物,庞大而单调。他们的观点都是错误的。我将论述意识不是一个物体。“意识”是一个词,我们用它来描述有机体中多个本能与记忆共同活动带来的主观感受。因此,“意识”是一个代称,指代了复杂生命体的运作方式。为了理解复杂有机体的运作方式,我们必须明白大脑依靠什么样的构造来产生我们所熟知的意识体验。这就是本书即将探讨的主题。