大腦如何思維

正如哲學家們所說，要認識生活必須回顧，這是完全正確的。但是，他們忘了另一個命題：生活必須前瞻。

——綏倫·克爾愷郭爾德（seren Kierkegaard）

所有具有復雜神經(jīng)系統(tǒng)的機體都不時面臨生活所提出的問題：下一步我該干什么？

休·薩維奇·倫堡（Sue Savage Rugbgllgh），羅杰·盧因（Roger Lewin）

讓·皮亞杰（Jean Piaget）曾說，智力是你不知怎么辦時動用的東西（這是對我試圖論述智力時所處情景的確切的描述）。如果你擅長于對生活提出的各種選擇題找到正確的答案，那你的確能干。但是，富有智慧則有更多的涵義，這是一種創(chuàng)造性能力，憑借這種能力你會迅即想出新的主意，各種答案在你的大腦中接踵而至，一些比另一些更好。

每當我們看著冰箱中的殘羹剩肴，思忖著為準備晚餐還需要從食品店添置些什么時，我們所表現(xiàn)的智力連最能干的猿都望塵莫及。一流的廚師會把各種配料有趣地組合起來而讓我們目瞪口呆，因為我們從來不會想到這些配料竟然會混雜在一起。詩人特別善于詞語的排列，這種排列所產(chǎn)生的富有感染力的涵義使人折服。我們大家每天也都在千百次地錘煉出新的表達方式，把詞和手勢加以重組以傳達新的信息。每當你想說一句你以前從未說過的句子時，你所面臨的創(chuàng)造性問題正如廚師和詩人所面臨的一樣——在你將它說出之前的最后一刻，你還在大腦中反復思忖。

近年來，我們對確定在腦中的什么位置處理語義的那些研究取得了不少進展。我們常常發(fā)現(xiàn)動詞是在大腦額葉，而由于某種原因，專有名稱似乎偏愛顳葉前端，而顏色和工具的概念則似乎見于左顳葉后部。但是智力是一種過程，而不是一個位置。它是一種有許多腦區(qū)參與的過程，通過這種過程我們探尋新的涵義，這常常是“有意識地”進行的。

對智力有經(jīng)驗的研究者，如智商（IQ）研究人員，避免用“意識”（consciousness）這個詞。我的許多神經(jīng)科學家同行同樣也避免使用“意識”這詞（倒是有些物理學家卻一直樂于用初涉足者常犯的錯誤來填補真空）。一些臨床大夫并非故意地輕視“意識”，他們把它重新定義為單純的“喚醒”（arousability，雖然把腦子視為意識中樞，但實際上這就像是把開關(guān)和光混淆起來一樣）。我們或者可以把 “意識”重新定義為單純的“覺察”（awareness），或是定義為選擇性注意的“探照燈”。

這些理解都有助于對這一問題的探索，但它們都忽視了精神活動的主動性，正是通過這種主動性，你創(chuàng)造、修飾、再創(chuàng)造你自身。你的智力性精神活動是你內(nèi)部和外部世界的反映，這種反映在不停地變化，它部分處于你的控制之下，部分則不為你的內(nèi)省所察覺，甚至是變幻莫測的（在你每晚四五個睡夢階段中，它幾乎完全不受你的控制）。我試圖闡述，當你駕馭你自己從一個主題轉(zhuǎn)向另一個主題;當你建立和否定不同的可能性時，你的內(nèi)部精神活動是如何一刻不停地發(fā)展的。這種闡述不僅基于心理學家對智力的研究，更多地來自行為學、進化生物學、語言學和神經(jīng)科學。

曾有一些良好的理由來避免對意識和智慧作全面的討論。在科學研究中有一種非常好的策略，那就是把問題分解為各個小塊，當機械論的解釋無助于你構(gòu)建逼近一個含混的主題的研究途徑時尤其如此。在某種意義上，人們一直在這么做。

第二個理由是對所有的人（除了圈內(nèi)人外）掩飾真正的爭議點以避免麻煩，用現(xiàn)代習語來說，就是保持否認的本領(lǐng)。有些詞雖有日常涵義，但也具有僅為圈內(nèi)人所使用的特殊的轉(zhuǎn)義。每當我看到這些詞時，我總會想起代號來。幾個世紀以前，對精神作一種不加掩飾的機械論的類比會使你闖下大禍——甚至在比較寬容的西歐。應該承認，朱利恩·拉曼特利（Julien Offory de La Mettrie）在不經(jīng)意中說的并不全錯。這位法國醫(yī)生（1709-1751）在1747年曾寫過一本名為《人——機器》的小冊子，在這本書中他把人的動機比喻為機器中釋放能量的彈簧。

1746年，拉曼特利已從法國逃亡到了阿姆斯特丹。他曾寫了一本名為《靈魂的自然歷史》的書。巴黎議會極不喜歡那本書，命令悉數(shù)燒毀。

這一回，他謹慎地匿名出版了他的小冊子《人——機器》。當時被公認為歐洲最為寬容的荷蘭人居然震怒于此，并企圖查明這本小冊子的作者加以報復，他們幾乎達到了目的。拉曼特利被迫再次逃亡，這次他逃到了柏林，4年后他在那里去世，終年42歲。

雖然拉曼特利走在了時代的前面，但他并非是將人比作機器的始作俑者。笛卡爾一個世紀之前在他的《人類》一書中早已為之。他亦曾從故鄉(xiāng)法國遷往阿姆斯特丹，這在時間上與伽利略（Galileo）與梵蒂岡之間就科學方法本身的糾葛大致上差不多。有人會說，笛卡爾之所以不必像拉曼特利一樣從荷蘭出逃，是因為他謹慎地在安然死后若干年才出版那本書。

笛卡爾及其追隨者并不想禁止所有關(guān)于精神的論述;事實上，他們特別關(guān)心的事情之一是想在大腦中準確地確定“靈魂的宿居處”的位置。這是學院派傳統(tǒng)的繼續(xù)，這種傳統(tǒng)專注于充滿腦脊液的腦室。500年前的宗教學者認為靈魂的各個部分分處于這些空腔中：記憶居于其一;幻想、想象和常識居于其一;思維和判斷又居于其一。在他們看來，腦室就像一只裝了魔鬼的瓶子一樣，是存放靈魂的容器。笛卡爾認為，松果腺是控制中心所處的較佳位置，其依據(jù)是，腦內(nèi)不成對出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)甚少，而松果腺是其中之一。

現(xiàn)下正是千年之末。雖然還存在神權(quán)政治國家，在那些國家里使用隱晦的表述方式仍不失為一個好主意。但是總的來說，我們已不再為用機器來比喻精神而受迫害。我們甚至能夠?qū)衽c機器之間的任何類比的原則性基礎(chǔ)加以討論。人們振振有詞地論證說，精神是富有創(chuàng)造性、不可預測的，而我們知道機器缺乏想象力，但卻是可靠的。因此，諸如數(shù)字計算機這樣的機器乍看起來似乎是一種不合情理的類比。

但是笛卡爾只是說，在談論腦時把它看作好像是一架機器是一種有用的方法。層層剝開洋蔥，你就不斷地取得了進展。即使真還有什么別的東西隱匿于其外層之下，科學家傾向于認為并不存在任何東西從根本上來說是不可知的，總是可以嘗試作別的可能的解釋。這種科學的策略——別與科學結(jié)論相混淆——在我們對自身的認識中已經(jīng)產(chǎn)生了一場革命。

對精神的機械論的研究方式長期以來一直缺少一種至關(guān)重要的機制，即自展機制。我們習慣于這樣一種觀點：即使是一件不錯的人工制品，例如一塊表，尚需要有一位高明的鐘表設計師。這是一種常識，就像亞里士多德的機械唯物論一樣，盡管它是錯誤的。

但是，甚至從達爾文以來，我們就知道精致的東西也可以從簡單的初始物演化（自組織）而來。正如哲學家丹尼爾·丹尼特（Daniel Dennett）在《達爾文的危險思想》一書的序言中指出的，甚至受過高等教育的人也并不樂意接受這種自展性觀點：

達爾文的自然選擇進化論一直使我入迷，但是這些年來，我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有各式各樣偽思想家無法掩飾他們并不喜歡達爾文的偉大思想。這些人形形色色，從吹毛求疵的懷疑論者到公然表示敵意的都有。我還發(fā)現(xiàn)，不只是外行和宗教思想家，而且有在俗的哲學家、心理學家、物理學家，甚至生物學家，他們似乎傾向于認為達爾文是錯的。

但是，這并非事情的全部。在1859年《物種起源》出版后僅15年，心理學家威廉· 詹姆斯（William James ）在給朋友的信中闡述了他的觀點：在精神中有達爾文過程的參與。一個世紀之后，我們才剛開始用適當?shù)哪X機制為達爾文主義的這一觀點賦予真實的內(nèi)涵。幾十年來，我們一直談論著過量產(chǎn)生的突觸的選擇性存活問題，那只是達爾文主義的并不真實的版本而已，就像把一幅圖案鐫刻在木塊上那樣?，F(xiàn)在我們也看到，大腦的布線可能是充分地按達爾文過程運轉(zhuǎn)的，這種過程在意識的時間尺度上進行，自毫秒級至分鐘級。

這是達爾文主義的一種表現(xiàn)方式，它使不甚確實的東西逐漸成形。它包括產(chǎn)生許多一定模式的大腦放電的拷貝，讓這些拷貝出現(xiàn)某種變異，然后讓那些變異體在一個工作空間范圍內(nèi)競爭以取得主導地位（就像馬唐和六月禾一直在我的后院草坪中競爭一樣）。競爭的結(jié)局取決于那些放電的時空模式與“道路上的溝溝坎坎”（儲存于突觸強度中記憶的模式）相契合得有多好。正如你將看到的，這種達爾文機制是我所熱衷的主題，但是在轉(zhuǎn)入主題之前，讓我們先對智力是什么，又不是什么有一些概念上的認識。

新聞記者們常用的提問內(nèi)容是：“誰-什么-哪里-何時-為何-如何”。這對于探索智力的奧秘是一種有用的策略，可以避免不成熟的定義。我將從智力由“什么” 構(gòu)成，何時需要智力開始——因為這詞有眾多的涵義，有時很容易被搞混（正如意識一詞一樣）。將智力一詞略微狹義化，不把嬰兒隨洗澡水一起倒掉。然后，我將著手處理各種不同層次的解釋，以及“意識”這個詞引起的混淆。

在探索智力“如何”進化的問題時，尤其是在討論人類的遠祖的智力進化時，以考察冰河期的演化來作類比具有重要意義。阿拉斯加的海岸線是考察仍處于活動期的冰川的最佳場所。冰川灣長約80千米，200年前它還被冰川填滿，現(xiàn)在則擠滿了引起交通阻塞的海豹、獨木舟和游船，我將聯(lián)系冰川灣的來龍去脈來說明“雜家”的能力是如何進化而來的，盡管從效率的角度而言，專家在某一領(lǐng)域中總是更高明。對這個問題是否有簡單的答案呢？回答是：正是因為氣候不斷突然地、不可預期地改變，從而使效率不再是最關(guān)鍵的因素。

在書中，我將討論解析具有句法的復雜句子所需的思維機構(gòu)。許多觀察者，包括我本人，都設想在人類進化過程中智力的大飛躍是由某些邏輯結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的，這些結(jié)構(gòu)是一種具有語法的語言所需要的，對其他作業(yè)也有用。黑猩猩和倭猩猩”（非洲侏儒黑猩猩是一種明顯不同的猿，現(xiàn)在的英文名字是沿襲當?shù)厝怂茫┦刮覀兡軓哪骋恢匾慕嵌葋砼卸ㄕZ言在智力和意識中所起的作用。我們的祖先給我們留下的只有骨頭和化石，但是我們可以從我們的遠房表親那里對我們祖先的行為有所了解。

還有，就是從達爾文過程的角度來討論收斂性和發(fā)散性思維問題。小型的神經(jīng)生物學會議，如我在蒙特里灣（Monterey Bay）參加的那個會議，肯定例示了收斂性思維——隨著對記憶機制研究的深入，所有的專家都試圖找到一個正確的答案。那些企圖發(fā)現(xiàn)科學理論或想寫詩的有創(chuàng)造性的人需要發(fā)散性思維，或者更普通的，為了彌補多選題考試中的出錯也需要這種思維。每當神經(jīng)生物學家對記憶貯存機制提出一種解釋，聽眾中就會有人提出運用發(fā)散性思維對這一問題所作的幾種不同的解釋。如何將新奇的構(gòu)思上升為高質(zhì)量的理論而又有異于用手把一團粘土塑造成一個陶罐呢？達爾文進化過程在千萬年的時間過程中形成新的物種，而在持續(xù)數(shù)周的免疫反應中產(chǎn)生新的抗體，同樣也可以在思維和動作的時間尺度上形成思想。

在第六章中，我將把精神過程與其他已知的達爾文過程加以類比。我將說明我們的腦是如何（從生理學機械論的角度）對表象進行操作從而引起復制競爭，這種競爭可以是達爾文式的，能從雜亂無章中形成一種合理的猜測。把問題化解為大腦密碼（就像蘋果和橙子包裝上用以表示實物的抽象的條型碼）和大腦回路（尤其是皮層表層中用以處理“內(nèi)部郵件”的回路），使我能對高級智力功能，如我們怎樣猜測，說以前沒說過的話，甚至展開比喻的翅膀，作迄今為止的最為成功的探索。

“達爾文機”的這個大腦版本在我看來將根本上改變我們關(guān)于人的概念。就像《愛麗絲漫游奇境》中的渡渡鳥所說的，解釋一種游戲的最佳方法莫過于演示了，我將帶你們漫步走過形成思維和決定的達爾文過程。我很高興地說，描述意識并不見得像描述如何騎自行車那么難;而且，在對它的過程產(chǎn)生一種感覺而不僅僅是滿足于抽象的評述之后，你將更好地理解它。

如果一種外來的智能或人工智能要在廣闊的范圍內(nèi)（從聰敏的猩猩到人類的音樂天才）進行運轉(zhuǎn)就會需要這些機制。最后我將對任何向超人智力的過渡提出一些告誡，正如紅后對愛麗絲提出的關(guān)于“競賽”的告誡那樣：想要留在原地你必須不斷奔跑。

一種理論把人描述成一架為外界壓力所推動的感應機器，剝奪其所有的創(chuàng)造性和自發(fā)性。第二種理論賦予人“游戲空間”，創(chuàng)造各種思想，并進行嘗試。認識世界，按第一種觀點意味著受限于這個空間;按第二種觀點意味著在其中進行探險。

（閱讀者摘選自《大腦如何思維——智力演化的今昔》[美] 威廉·卡爾文著）