對人類意識的科學探索

陳剛用科學方法研究心理意識問題面臨一個難以逾越的鴻溝：科學方法強調的是客觀公共的觀察和可重複的實驗，而像疼痛和思維這樣的精神事件本質上是主觀隱私的。儘管如此，在過去的130年里，探索人類心理及意識的各種科學研究活動仍然產生了大量有意義的成果，特別是對大腦的物理運轉機制提供了大量的知識。這一方面對哲學提出了嚴峻的挑戰，另一方面也需要哲學的詮釋和綜合。本文主要介紹一下當代3位諾貝爾獎獲得者艾克爾斯、克里克、艾德爾曼對人類意識的探索工作。隨著認知科學和神經科學在二十世紀六十年代後期的興起以及大腦掃描技術 腦電圖、CT、MRI、CAT、PET等 的進步，科學家終於將研究領域推進到大腦的內部。在二十世紀九十年代，意識問題逐漸成為一個合法的科學問題。這主要得益於三位諾貝爾生理醫學獎獲得者利用他們在學界的地位和影響力帶頭從事這方面的研究。艾克爾斯(John Eccles)通過與哲學家波普爾的合作，逐漸發展出了他自己的互動二元論，以反對當時哲學界流行的一種所謂「科學導向」的心物等同論：精神狀態等同於大腦的物理化學狀態，大腦就好比是一台超級計算機，大腦皮層中發生的物理過程以某種方式生成思想和感覺。艾克爾斯認為這種「貧乏而又空洞」的理論無法說明「人自己的許多奇蹟和奧秘，他的精神價值、創造性和我們每個人的獨特性。」他批評心物等同論沒有給人類自由留下任何空間。他認為科學還原主義嚴重低估了人自身的奧秘。克里克(Francis Crick)主張採用一種典型的科學方法來研究意識問題，那就是將普遍的大問題分解為特定的小問題，然後分而治之。他認為意識問題的哲學層面應該留待未來再考慮，自我意識是意識的一個特別案例，也應該暫不考慮。所以他集中研究視覺意識，並將它作為一個簡易的突破口。人類是非常視覺化的動物，我們的視覺對象生動活潑而又信息豐富。並且視覺信號的輸入通常是高度結構化而且在實驗中易於控制。腦科學中已經存在大量關於視覺的解剖學和生理學工作。如果我們希望理解神經元放電是如何產生意識的，我們可能首先應該著手於理解大腦中一個相對簡單的子系統。艾德爾曼(Gerald Edelman)在對人類意識探索方面出版了至少六本專著，因而做了最實質性的工作，其中最著名的是三步曲：《神經元達爾文主義》(1987)，《拓樸生物學》(1988)和《對現在的記憶》(1989)。他相信任何成功的意識理論的基礎不在量子物理，也不在哲學思辯或計算機程序，而在神經科學，即作為進化發展結果的大腦所特有的複雜結構。艾德爾曼的神經元達爾文主義由三個主要理論成份構成：1）神經元群體選擇理論，2）神經元片層學說，3）交互並行放電學說。人腦的發展不是一個完全由基因控制的過程，它經歷了一個達爾文式的自然選擇機制。當個體的神經元組合在一起形成功能性群體的時候，70%的神經元會在大腦達到成熟前死亡。被選擇的單位不是個體的神經元，而是神經元群體。神經元群體是作為功能性工作單位的神經元片層。在神經元片層之間存在系統的多重連接，片層之間的互動式並行信號放電活動構成大腦中的神經元事件的基本工作機制，這也是意識形成的關鍵機制。如果說克里克關注的是「捆綁問題」，即單個的神經元放電活動合在一起是如何產生視覺意識的，艾德爾曼關注的則是知覺的範疇化問題。他認為大腦本身從一開始是沒有被分類或被範疇化的，它預先也沒有任何程序來指導其發展過程。當大腦接收到大量某一類型的刺激的時候，某一特定的神經元群體模式從大量片層中被選擇出來。某些模式被感覺經驗所加強，而其它模式被取消，這是一個類似於進化的選擇過程。艾德爾曼以免疫系統作為類比來說明他的理論，人的免疫系統通常產生大量不同種類的隨機性抗體，只有那些與外來的異質客體成功發生聯繫的抗體能夠快速地大量繁殖，這就說明人體是如何能夠對那些它從來沒有遇到過的異質客體產生抗體的。克里克和艾德爾曼都抱有那種典型的科學家對哲學的偏見。他們在哲學概念上的貧乏削弱了他們對意識的探索。他們真正所研究的仍然是人類大腦的物理工作機制。我們認為，儘管有這樣那樣的局限，他們的工作所產生的知識對我們理解大腦和意識問題是很有價值的。他們的工作對我們的哲學思維既提出了挑戰，也提供了照明。遺憾的是，當代英美哲學的典型回應是各種一元唯物的還原主義。我們有必要期待一種可行的二元論，它對心物本體區別的描述比屬性二元論強，比實體二元論弱；它既能說明常識的心物互動現象，又能化解自由意志和自然必然性之間的衝突；既與科學的基本成就相一致，又能證明人類精神及其價值的實在性。對意識的哲學分析和科學研究可能還將導致科學方法的擴展和創新。　（作者系當代哲學研究基地執行主任）
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