2 意识与大脑

　　不是所有动物都有自我意识。如果把一面镜子放在动物面前，大部分动物不知镜子里面是谁。它面对镜子，会以为是自己的同类。人们把大象的头上贴一创可贴，它会照着镜子把它取下。证明大象是有自我意识的。人的自我意识肯定比大象早。但这也成为了人类的另一个苦恼。“自我意识”是怎么来的？直到现在，科学家还给不出答案。我们只能说这是进化的产物。

　　关于意识问题，中国作家柯云路认为意识即物质。具有物理能量。是物质的一个领域，一个特殊的部分。

　　他视界中的宇宙物质有五界结构：

　　虚无界为一，即老子讲的“道”、“朴”、“无”，科学手段尚不能揭示它，它也出现在释迦摩尼的经文中，是超越一般知识的“特异智慧”；

　　空无界(上)为二，指老子所讲的“气”及“道生一”中的“一”，只有阴阳之别，是超微观的、超时空的，可“散成气，聚成形”，人的意念可以控制它（从而产生特异功能---笔者注）；

　　空无界(下)为三，人类感官不能感知，但已被科学所证明的，如磁场、电场、引力场等；

　　“有色界”为四，人类所看到的世界；

　　“无色界”为五，指生命界。

　　柯所说，整合了佛教理论，提供了一种可以参考的思路。按照他的提法，意识至少存在于他所提到的五界结构中的某一“界”，或能够跨越多个“界”。他的五界结构理论有点虚幻，游离于化学、物理学之外，算是悠悠天地间的一种创想。

　　关于意识问题，美国加州工学院著名神经生物学家史柏理博士（曾经以其分解人类大脑两半球的详细功能学说而获1981年诺贝尔医学奖）认为：“人的自我是一种崭新的必要的非物质，只出现于复杂分层结构组织的肉体大脑，控制着大脑的每部分，制约着合计一百亿个脑神经细胞的机械功能的本能活动。”

　　该说法持有的是正统思路。其观点强调意识是物质脑的属性，深层含义也许也有意识是非同一般的物质那样的含义。

　　闻名世界的数学家约翰冯纽曼博士，曾经发明精密的数学定理，是“量子学”数学理论的奠基者。他大胆猜测：“人体可能具有一种非物质的‘识我’控制肉体的大脑和遥控物质。”冯纽曼博士曾被很多科学家誉之为“世上最聪明的人”。他的说辞虽然含蓄，但暗示意识来自现有物质界面之外的指向还是很明显的。之后的著名物理学家菲列兹伦敦干脆把量子理论与意识联系起来，他说：“冯纽曼的精微量子学说显示出物质上的实物只不过是人类意念所造成的而已，真正的实体是思想意念。”?物理学家、哲学家帕罗斯的见解则更为直接，他说：“大脑的量子计算是意识的原因，没有量子计算的生物系统或其他系统没有意识。”对此，他的最简洁的表达是：“量子力学肯定和意识有关。”

　　上述见解有一个共同点，他们都认为“意识”是超越人们目前现有的认知的。意识存在于一般物理化学理论之外。但意识机理是怎样的，他们并没有提供相关的内省成果。有少数科学家认为“大脑没有利用任何量子动力学执行任务。”根据是大脑是一个炎热、潮湿的地方，不是量子计算的有利环境。遗憾的是他们也不能明确说明意识到底是怎样的。

　　更早的1873年，德国心理学家冯特发表了他本人对意识的看法：他认为意识是“某个特定时刻所有体验的整体”。之后的许多年，诸多科学家试图用“条件反射”理论解释大脑的意识问题，这是基于生理属性研究大脑的一种尝试，但没什么斩获。

　　1988年，破译了遗传密码的大科学家克里克，将科研目标转向对意识的研究。指出意识是大量神经元的集成活动的结果。“你的喜悦、悲伤、记忆和抱负，你的本体感觉和自由意志，实际上只不过是一大群神经细胞及其相关分子的集体行为。”指出不是所有的皮层活动都有意识，意识的产生源于大脑各区域之间广泛的相互作用。并猜测大脑中的屏状核与意识关系密切。这是借助生理学探寻意识奥秘的一个突破。比起相距遥远的哲学，它更接近大脑物质的本身。令人惋惜的是，在提出这一设想三周之后，身患癌症且88岁高龄的克里克去世了。带着他那充满探索精神的大脑，永远消失在我们的世界。10年后的2014年，美国科学家库贝斯证明了克里克的猜测。库贝斯接触到一个癫痫病人，这个病人在接受治疗时，因屏状核受到高频电脉冲的刺激，病人说话会越来越轻，动作越来越慢，最后意识居然消失了。但一旦停止刺激，病人马上会回复意识。刺激其他部位，就没有这一情况发生。说明人的意识的存在与其关系密切，作用相当于触发一个开关，意识的开关。这是一个及其重要的发现，说明意识可能是“某个特定时刻所有体验的整体”，但意识之所以成为意识，还是需要某个重要的器官起作用才能得以实现的。就像脑地图，某种功能总是和相关的区域相对应是一样的。脑中的梭型细胞掌管着动物的情感，屏状核也在浑然不知的掌管着大脑的意识。我们期待关于对屏状核的研究，会传来越来越多的有价值的消息。以更有力的实验证据证明克里克的猜测是划时代的。

　　关于意识问题，科学家还发现意识的神经相关机制并不涉及全脑。虽然小脑的神经元数目比大脑皮层的还要多，但整个小脑都受到损伤的人还可以有意识。提到意识，人们还会认为它和人的大脑皮层有密切关系　，但事实上，某些鸟类也有意识却不存在大脑皮层。

　　意识本身到底是怎么一回事？它是如何产生的？目前还没有权威的解答。科学家存在着多种观点和争论。顾凡及在他的《三磅宇宙与神奇心智》一书中介绍了两种不同的观点：

　　科学家格林菲尔德女士的观点：每种意识体验是由全脑的神经元通过同步活动形成协调一致的集群而涌现出的性质；

　　科学家科赫先生的观点：意识是由一些特定的脑区的特定神经元集群以特定的方式活动所涌现出来的。

　　本人认为两人观点并不矛盾，意识需要特定的脑区的特定神经元集群的支持，也需要全脑的神经元通过同步活动形成协调一致的集群作用激活屏状核那样的临界开关，以实现大脑功能的最高级别，即大脑的自我意识状态。以托诺尼为代表的科学家似乎意识到了这个问题，因此引用Φ值来说明脑的这种临界状态。顾凡及教授介绍说：符号Φ表示“整合信息”，用来度量一个系统拥有内部协同性的程度。对意识来说就是用这一指标来度量意识程度的高低。小脑没有意识（它不参与思维，自然不在意识范畴--笔者注），因为小脑各个模块之间缺少像大脑皮层各个脑区之间的复杂的双向连接，用Φ值表示就是较低值的。因为丘脑-皮层系统内部有大量的双向的相互连接，科学家们认为它可能是意识的神经相关机制的所在地（这又是一个新的见解），因此具有的Φ值要高。不过，当深睡和癫痫发作时，大脑皮层个部分的活动高度同步，缺乏特异性和信息性，在类似情况下，丘脑-皮层系统也会脱离意识状态，对应的Φ值就会是一个低值。

　　意识的哲学思考

　　钟表可以准确报时。但钟表本身并不明白那一时刻是什么含义。对于大脑来说它本身遇到的情形有些类似。大脑产生意识，知道“我”---乃是一个独立的生命个体，但构成大脑本身的物质，并不知道它本身到底是不是“我”，尽管大脑本身的构造已相当的复杂。从一个神经细胞到细胞集群（脑），复杂构造进化的历时不少于30亿年。假设每一万年会产生一个技术节点的变化，最后进化出人类这样的大脑，大概需要30万个技术节点的构建，才有可能推演出自我意识与高级思维形态。根据遗传基因理论，这些技术节点早已固化在遗传物质DNA中，只是人们还没有搞清楚而已。其次，人们模仿生物化学的过程来重演意识是怎样产生的，是相当困难的。这将是相当复杂的分子级别的技术，也许是根本无法用生物化学的方式去模仿的。

　　人们预言人工智能有一天会超过人类。它会思维，有感情等等，但它本质上不过就是一个简单而繁复的集成电路，构成它本身的技术节点也就百余个而已。它的杰出的表现主要源于程序的控制。而程序是人脑移植给它的。这样构建的精微电路，其本身并不真正理解它自己到底是什么。但是在程序的控制下，这一电路系统像人类一样会学习，甚至会完善控制它的后台程序。当他懂得越来越多时，它就会表现出人的情感特征和智慧特征。对观察者来说，对任何事情它都能做出与人相同的反应，在感觉上它似乎已经有了意识。事实上，电路本身仍然是无意识的。从这个角度理解，科学家克里克指出意识是大量神经元的集成活动的结果，就具有哲学依据了。

　　红毛猩猩的意识

　　我们的科学家总是以观察者的身份看待动物的。当代的越来越多的科学家则力图改变这一点，希望实现与动物心灵的直接的交流。以便搞清楚人与动物是否可以有思想上的沟通，高智商的动物意识状态是怎样的，等等。其中最为著名的是生物学家琳恩与红毛猩猩夏特克的交流，其中发生的故事令人印象深刻。

　　1977年，夏特克出生在亚特兰大一间灵长类动物研究中心。由于红毛猩猩的DNA与人类相似度高达97%，在夏特克只有几个月大时，就被送去了田纳西大学，供这里的人类学家研究一个新课题，“人类行为，是先天遗传还是后天学习而成的。”虽然只是为了研究课题，人类学家琳恩把夏特克当小宝宝来抚养教育，小夏特克也把琳恩当做了自己的妈妈。

　　在琳恩的指导下，聪明的夏特克，仅仅用两个礼拜，就学会了使用美式手语，可以用手语表达包括食物、玩具等十多种东西。

　　合适的时候，琳恩把它带到了大学里上课，让它像人一样参加社交活动。同学们都很喜欢这个可以简单交流的小家伙，学校也就干脆承认了夏特克的大学生身份。

　　每到期末，夏特克就要接受一次特殊的期末考试，包括用手语表述不同物件，辨认颜色和使用工具。夏特克从来没不及格过。它很享受人类的陪伴，和人类在一起它是适应的也是快乐的。

　　后来，琳恩开始培养它的“金钱”观念。比如想玩玩具了，就用类似钱币的小铁环跟琳恩换。夏特克很快就理解了这一规则。琳恩说，她没想到红毛猩猩有这么高的智商，同时也佐证了研究结果：“人类行为的形成，后天学习占了很大一部分比重。”

　　然而和人类相处的温馨氛围被一次意外打破了，夏特克的命运彻底改变。有一位女学生哭诉说夏特克试图袭击她，尽管琳恩竭力为它辩护，9岁的夏特克还是被强行送回了出生地。在动物研究中心，夏特克被当成带有攻击性的动物关进铁笼里，它不止一次用手语向前来看望它的琳恩对话：“我想出去玩”“我想吃冰激凌”。但夏特克再也没有机会重返人类社会。

　　1997年，亚特兰大动物园表示愿意收养夏特克。临行前，琳恩问夏特克：你觉得自己是猩猩还是人类。夏特克用手语表述说：“我既是猩猩，又是人类。”

　　在亚特兰大动物园，虽然不用待在笼子里，但夏特克依然不能跟人类自由交流，身边也没有熟悉的朋友。夏特克陷入重度抑郁，每天都要服用药物，动物园也限制了琳恩的看望次数。

　　临终前，琳恩看到的是一个精神萎靡、神志不清、年老体衰的夏特克。它颤颤巍巍地递给琳恩一个小时候攒下来的小铁片，它想要换一个冰淇淋吃。

　　因为令人遗憾的结局，红毛猩猩夏特克的过往成为了一段悲情的故事。这里有没有杜撰的成分，如夏特克临终前它还保留着小时候攒下来的小铁片（钱），它是如何留在身边的，让人怀疑。而且除了上述信息，本人再也没有看到长篇的更为翔实的报道。但无论怎么说，这一实验性的研究戛然而止，人类再也没有给它一个机会，着实有些可惜。从科学探索的角度讲，这也是一个损失。夏特克一生都置身于人类社会的社交氛围中，它会有怎样的意识形成，自我意识到底能达到怎样的程度，人们没有坚持到最后获得答案。可以说这是一个意外中断的非同寻常的实验。

　　我本人很想知道，对夏特克来说人类社会对他的自主意识的影响到底是怎样的。也很想知道红毛猩猩的智商在人类社会环境中发挥到最大程度会是一个什么状况。是否会有人类思维现象发生。如掌握工具能到到什么程度，是否能学会一门简单的技能、对抽象问题是否能理解等等。

　　关于意识，猩猩与人可能会有类似的生成模式。但智商肯定会成为成为跟随人类脚步的最大障碍。意识与智商是有关联的，但意识不是由智商决定的，智商相对于意识，是独立存在的脑属性之一。

　　我们知道红毛猩猩的DNA与人类相似度高达97%，但我们不知道小小的3%，为什么会造成两者之间如此巨大的差异。不但在形体相貌上有截然的分别，在思维上也几乎是天壤之别。遗传的拐点在哪里？是红毛猩猩与人进化的差距，还是进化的分歧？但夏特克，至少让人们知道了如下一些信息：

　　其一，红毛猩猩是有学习基础的。这个基础就是它的大脑。而人类还没有全部调动这一聪明动物的潜在智能。至少夏特克告诉我们它是有与能力学习与人类相处的。这与马戏团训练动物表演精彩节目的性质完全不同。

　　其二，科学家早期与倭黑猩猩等对象进行意识交流是很困难的，科学家琳恩问夏特克：你觉得自己是猩猩还是人类。夏特克用手语表述说：“我既是猩猩，又是人类。”对比之下，后者的交流绝对非同凡响，是真正意义上的思想意识的交流。遗憾的是这种交流在真实发生的条件下竟过早地被中断了。

　　其三，3%的遗传密码的不同，本人认为当中的进化分歧更多一些。但动物的进化分歧并不能阻止它们向高智商的共同的塔尖方向发展。在意识之下所表现的智商，除了水平仍然较低之外，智商属性与范式与人没有根本的不同，只是层次较低而已。它们也在用相同的认知方式认识世界。

　　其四，只有意识的自我感受程度达到一定程度，对社会环境的依赖性才会高于对自然环境的依赖性。夏特克陷入重度抑郁，说明内在精神与外在环境存在不可忽略的关联性。说明精神关爱不是人类独有的需求，在其他高等动物那里，精神关爱同等重要。间接说明意识的存在必然产生更复杂的心理活动，这一点与条件反射建立的行为层次显然要高。

　　总之，曾经的夏特克因为意识上的沟通，确实深深触动了我们的心灵。。。

　　潜意识与意识

　　对潜意识的研究从十八世纪就开始了。而且相当有成果。因为是作为心理学内容来研究的，所以受众并不多。提起‘潜意识’感到挺神秘。其实‘潜意识’与意识一样，是同时存在的。你在睡梦以外，潜意识是意识的影子，你在睡梦之中，意识是潜意识的影子。二者是如影随形的关系。但有人终其一生，都不一定意识到‘意识’之外，还有一个“你”，这就是潜意识的“你”，陪伴了你一生。对大脑这团娇贵物质来说，电脑与大脑不一样的地方是：电脑通电后即可以工作。它不会疲劳，因此理论上电脑可以不休息。但大脑是有节律的，它会产生疲劳感，从新陈代谢的角度看，休息是大脑保持生命活性的需要。而节律则与日月同步，即“日出而作，日落而息”。运动生理学告诉我们，人在剧烈运动后，机体会产生酸性的代谢物质，需要排除体外才能恢复体力。而很好的休息会有助于酸性物质的代谢。马跑累了，可以停下休息，鸟飞累了，也可以栖息枝头。大脑累了怎么办？它怎么停下来？我认为它至少要切断与外界的两个联系：谢绝光的刺激；谢绝声的纷扰。你的主体意识还在，但它以这种方式休息时，就进入了人的睡眠状态。我们可以猜想大脑内设有光和波的两个阀门，一旦关闭，意识就藏到幕后，潜意识就开始值班了。

　　有人认为潜意识有助于学习。当我们的大脑处于“放松活跃”状态时，我们能更快更有效地吸收信息。?那是我们通常作某种沉思或倾听令人放松的音乐所取得的状态。许多巴洛克音乐，与大脑处于“放松活跃”状态下“波长”是相似的。如果身至于在那种音乐环境中，则会调动潜意识，有助于学习和记忆。人的很多知识是在潜意识状态下学到的。


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