意识之谜
一块空白的石板是寻找新路径的最佳地图,因为什么都不看更容易形成思想。因此,伽利略盯着空白的墙壁,在脑海中回想他曾经去过的房间与见到的人。弗里克是对的,意识完全由脑决定。脑停止运作的话,就什么都没有了:我们不存在了,周围的世界也消失了。哥白尼的大脑受损后,就不再有任何思想,他的世界也消失了。
不是所有的脑区都很重要,只有少数几个特殊的区域才重要。手发抖的画家与哥白尼所失去的神经细胞一样多,但画家的意识很清醒。因此,大脑才是重要的,而小脑不重要:重要的是神经元之间的联结方式,而不是神经元的数量。小脑就像是一个大群岛,许多小岛屿被大海分开,彼此之间不能通行。每个孤立的岛屿都有自己的村庄,如果一个毁灭性的大浪将这些岛屿淹没,又有谁会知道或者注意到呢?但是如果世界的中心——欧洲——消失了,所有的一切都会消失。为什么会这样?小脑的神经细胞不是与大脑的神经细胞一样多吗?
他还知道,从眼部传送到大脑的神经细胞对意识来说并不重要。盲人画家的眼睛看不见了,但他脑部的“视力”没有失去。他虽然失明,但仍然能够想象物体的颜色和形状,并能在梦中见到它们;能将明亮的影像投射到漆黑的脑部墙面上。那些来自大脑、控制我们每项行为的神经细胞对意识的产生也不是必要的。伽利略的朋友M全身瘫痪,失去语言能力,一动不动,就像一块远古时期的石头,但是他与那些看望他的人一样,具有清醒的意识。那些来自大脑的复杂的神经回路对意识的产生也不是必要的,虽然没有它们,意识可能会失去忠实的奴隶。这些神经回路能完成复杂的运算,反馈意识形成所必需的结果,向意识传达信息,解释每一个意图,并能存储、检索记忆信息。伽利略想到了那位女诗人和那位维奥尔六弦提琴演奏者。
接着他又想到伊什梅埃尔和特蕾莎。他们让他明白,如果大脑左右两部分之间的联结分裂,或者大脑前后两部分分裂(不管是由于塞勒诺的冰水,还是由于子宫的热气),那么意识也会分裂。
他想到被绑在木轮上的可怜的女孩。从这个女孩的例子中,他学到了什么?当医生将樟脑油倒入女孩脑部,他明白了:如果很多神经细胞同时很活跃,同样会失去意识。从睡在火炉旁的法国人的例子中,伽利略明白了:如果冲击大脑皮层这片海面的波浪过于深沉,冲击的节奏过于一致,那么意识会被淹没。因此,意识的形成不仅仅需要大脑某些部分的参与,还要求这些部分以适当的方式运作。
但是,我们在清醒或做梦时,大脑这些部分有何特殊之处?它们的运作方式有何特殊之处?如此强大的意识怎么会由颅骨内一个拳头大小的、果冻状的东西形成的,而且意识只有在它以快速、交错的方式运作时才能产生?
伽利略在寻找答案。弗里克不见了,一个陌生人走进房间。他的名字叫阿尔图里,在伽利略听来是这个名字。
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他对伽利略说:“我想你已经了解了关于脑与意识的一些事实,现在请你告诉我,你变得更聪慧了吗?记住,这个世界到处是事实,缺少的是逻辑。”然后他以一种坚定的语气说:“我知道困扰你的是什么。提出你的问题,尽量说得简单、清楚。运用逻辑和想象,一个人可以知道很多。”他显得非常自信。
伽利略坐在那里,面无表情地盯着那堵空白的墙壁看了一会。然而,伽利略不是那种面对挑战会后退的人。他的确总结了两个问题,可以称作意识的第一个问题与意识的第二个问题。他站起来,面对阿尔图里,提出他的问题。
意识的第一个问题是:意识是由什么决定的,意识存在于哪里?这个问题是伽利略绞尽脑汁在思索的问题。为什么意识存在于脑中,而不是肝脏中?就算意识存在于脑中,为什么只存在于脑的某个部位——大脑,而不是小脑?这个世界包含了很多物质的东西:各种星系、恒星、行星,山川、岩石、沙子,大海、湖泊、河流,橡树、小麦、水仙花,塔楼、磨坊、椅子、时钟,四肢、躯体,肺、心,耳朵、眼睛,但是意识似乎只存在于人脑中一个小小的部位。
也许只有解答了第一个问题,才能解答第二个问题。第二个问题是:意识的特性是由什么决定的?视觉、听觉的特性是由什么决定的?大脑某些部分的组织肯定有什么特殊之处,才能赋予意识不同的特性。神经组织哪些方面负责看到形状,哪些组织负责看到颜色或感受到痛苦?
阿尔图里微微一笑,答道:“相信我,其实只有一个问题。如果你知道了意识是由什么决定的,存在于哪里——为什么我的头脑里有意识,你的头脑里也有意识,但是一堆沙子就没有意识——那么你很快就会知道意识的特性是由什么决定的——为什么感觉是这样的或那样的,为什么看到紫色或者感受到痛楚。其实只是一个问题,虽然这个问题一点都不容易。事实上,这个问题太难了,不管从实践上还是从理论上来讲,可能都不会有答案。科学与想象力都不能解答这个问题,我们甚至不敢设想如何解决这个问题。”
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他转身对着伽利略,好像在解释:“也许有一天我们会十分精确地知道脑是如何运转的,但这也不能使我们彻底了解意识。以记忆力为例。可以肯定的是,要彻底弄明白记忆力存储在哪里以及如何被存储的,是个很复杂的问题。但是有一点是可能的:那就是没有什么潜藏的秘密,一切都可以被解决。事实上,在我的机器模型基础上制造的机器就可以做到这点。”
阿尔图里继续说:“同样我们会惊叹,弹奏乐器时,脑是如何控制一连串完美的动作的;脑是如何将音节合在一起,形成词汇,再由词汇形成句子的。我可以证明这只是个逻辑问题:每一项技能都可以被分解为一系列简单的步骤,而机器也可以做到这点。”
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阿尔图里说:“比如,你抓起一个苹果,放到嘴里,咬了一口。不管你这么做的原因是什么,这个动作包括了动作次序的设定,肢体完美的协调,几十块肌肉对力量的特别控制,姿势的调整,这些都是非常复杂的能力。然而,机器完全可以做到这些,没有什么神秘的或深不可测的东西。人脑这台被施了魔法的织布机由数以亿计的连线交织着。一旦我们完全了解这台机器,一切都可以得到解释。”
阿尔图里接着说:“同样我们会感到惊奇,脑是如何拦截住空气中的声波,从中提取词汇与句子。想想看,一种外语,在你还没明白是什么意思之前听起来是怎样的——那是一长串的霹雳巴拉的声音,不知从哪里开始,也不知会在哪里终止。但是脑会迅速分析词汇,将一个词汇与另一个词汇分开,分别赋予它们意义。另外,同一个物体的形状从不同角度看是不一样的,尽管如此,脑还是能够辨认出这个物体。不管是在落日温暖的光线中,还是在闪电寒冷的光线中,脑都能够辨认出物体的颜色。这些都是了不起的本领,但都不神秘。事实上,机器可以做同样的事:辨认物体,识别颜色,认出是红色或蓝色。只要让机器进行一系列正确的运算,机器就可以做到。我们脑部负责视觉的区域肯定有这样一台机器,否则脑怎么能识别出物体的形状和颜色呢?”
“但是,还有一个难题。”阿尔图里停顿了一下(这个难题弗里克也曾经提过),继续说,“你看,即使我们完全明白脑辨别颜色的机制,我们还是不明白,除了脑部视觉部分的神经细胞机械地完成辨别颜色的任务之外,为什么还存在一种对颜色的体验——我可以清楚地看到眼前是一个红色的苹果或一片蓝色的天空。不管我怎么设定机器的程序,让它按步骤一步一步运行,它还是不能像我一样看东西。它的行为可以跟我的行为很像,但我不认为它能够体验到任何东西。”说到这,他微微一笑。
接着,他给伽利略看一位著名脑科学家的信:
当我凝视天空,我看到扁平的苍穹,我看到太阳像一个耀眼的圆盘,我还看到很多其他东西。我是怎么看到这些东西的?来自太阳的一束光进入到我的眼睛,聚焦在视网膜上,在这里进行转化,然后再传送给脑顶部的神经细胞。这一连串的反应——从太阳光到脑顶部的神经细胞——是一个物理的过程。每一步都是一种电反应,但结果会产生一种变化,这种变化与之前每一步的反应完全不同,我们也无法解释这种变化。于是我们的意识中就会出现一幅景象:苍穹与太阳,还有很多其他东西。事实上,我看到的是周围世界的图像。
“这就是意识之谜。”阿尔图里说。
注解
第一张照片是艾伦·图灵(Alan Turing)[\[1\]](#id_1_23)的头像。图灵通过设想一种图灵机(一个思想实验)形成了计算的概念,并且提出了通用机的理念,之后还研制出了通用机。第二次世界大战期间,图灵参与了破解德国人密码的工作,并译出了强大的英格玛。在他承认自己与一名男子有性关系后,图灵被判犯有“明显的猥亵罪”,并被迫接受荷尔蒙治疗。两年后图灵吃了一个浸过氰化物的苹果自杀。这章末尾的引文来自神经生理学家查尔斯·谢灵顿(Charles Sherrington)[\[2\]](#id_2_21)的文章,谢灵顿在《人的本性》(Man on His Nature)一书中讨论了意识问题,并将人脑比作一台被施了魔法的织布机。
[\[1\]](#id_1_22) 艾伦·图灵(1912—1954),英国数学家、逻辑学家、哲学家,被视为理论计算机科学与人工智能之父。——译者注
[\[2\]](#id_2_20) 查尔斯·谢灵顿(1857—1952),英国神经生理学家、细菌学家、病理学家,获1932年诺贝尔生理学或医学奖。——译者注
- 赞誉
- 推荐序一
- 推荐序二
- 前言
- 开场白
- 第1章 伽利略之梦
- 第一部分 证据:自然实验
- 第2章 导论
- 第3章 大脑
- 第4章 小脑
- 第5章 两位盲人画家
- 第6章 闭锁的脑
- 第7章 失去记忆的意识
- 第8章 分裂的脑
- 第9章 矛盾的脑
- 第10章 着魔的脑
- 第11章 睡着的脑
- 第二部分 理论:思想实验
- 第12章 导论
- 第13章 伽利略与光电二极管
- 第14章 各种各样的信息
- 第15章 伽利略与相机
- 第16章 整合信息:多与一
- 第17章 伽利略与蝙蝠
- 第18章 看到黑暗:解构黑暗
- 第19章 黑暗的意义:建构黑暗
- 第20章 亮光宫殿
- 第21章 感受质花园
- 第三部分 意蕴:意识的宇宙
- 第22章 导语
- 第23章 夜幕降临之一:死亡
- 第24章 夜幕降临之二:痴呆症
- 第25章 夜幕降临之三:忧伤
- 第26章 黎明之一:意识的减弱
- 第27章 黎明之二:意识的进化
- 第28章 黎明之三:意识的发展
- 第29章 白昼之一:探索意识
- 第30章 白昼之二:想象意识
- 第31章 白昼之三:发展意识
- 收场白
- 第32章 伽利略的最后三个梦
- 结束语
- 第33章 研究问题
- 致谢