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陈定学:意识的脑科学解释

更新时间:2020-05-08 21:39:54
作者: 陈定学  

  


   【内容提要】意识是世界上最深邃难解的谜,而意识的定义、神经基础及形成机理又是破解意识之谜的三大难题。本文对三大难题进行了专门探讨,并尝试从脑科学的角度做出新的解释。根据意识的本质属性,本文为意识拟定了一个新的定义,试图对意识概念做出更为准确、清晰的解释。本文又对意识的神经基础进行了专门探讨,明确指出意识的神经基础就是大脑的前额叶。通过“意识形成的双镜说”和“自我感受说”,本文还对意识形成的过程与机理做出了解释。

   【关键词】意识;定义;神经基础;形成机理

   【中图分类号】B022

   【文献标识码】 A

  

   人类之所以具有心灵,之所以能成为万物之灵长,与意识有极大关系;假若没有意识,人就会失去“灵性”,就会变成一架呆板的机器,自然也无法成为万物之灵长。意识如此重要,然而意识却是一个深邃难解的谜,千百年来人类一直不知道什么是意识,也不知道是什么东西产生了意识,更不知道意识是如何形成的,意识是人类的一大困惑,也对科学、哲学、心理学等学科构成巨大的挑战。

  

   意识之谜深邃难解,但又引人入胜,千百年来,人们对意识之谜进行了不懈的思考与探索,提出了各种解释,这些解释既有巫术、神话、宗教和文学的,也有哲学、心理学、量子力学、认知科学和脑科学的。尽管解释众多,但令人遗憾的是,这些解释大都无法解决意识的三大难题——意识的定义、物质基础以及形成机理,这三大难题已经成为破解意识之谜的最大障碍。作者探索意识之谜半个多世纪,尝试从脑科学的角度对这三大难题进行探讨,试图对它们做出更为科学的解释。

  

   一、意识是世界上最深邃难解的谜

  

   2005年7月1日,在纪念美国《科学》杂志创刊125周年之际,科学家们总结出了125个迄今仍无法破解的科学之谜,并列出了其中25个最难破解的科学之谜,“意识的生物学基础是什么?”就是其中之一。

  

   美国亚利桑那大学意识研究中心主任戴维·查尔莫斯认为,意识之谜是世界上最大的谜。[1]他说:“即使与意识有关的每一种行为和认知的功能都已得到解释,也还有一个更深一层的谜需要解答——为何这些功能的发挥都会伴有意识感受?正是这个更深一层的谜才使得困难的问题成其为困难。”[2]哲学家考林·麦克金博士认为,人类永远也不会弄明白意识的本质,他的理由是人们根本不可能知道,“主观感受如何从物质中产生”出来? [3]分子生物学的奠基人、诺贝尔奖获得者克里克也是一个专门研究意识问题的科学家,他著有《惊人的假说——对灵魂的科学探索》一书,在书中他悲观地说:“意识的许多方面,如可感受性的特性,完全有可能是科学所不能解释的。”[4]左明雪、胡莹在《探索脑的奥秘》一书中说:“有关意识的定义,以及意识是怎样产生的脑机制等问题一直是科学界的难题,因而广泛引起物理学家、心理学家、神经生理学家及哲学家普遍关注。迄今为止,关于意识还没有一个解释能够被人普遍接受,但神经生理学及心理学对人类精神活动的深入观察,可以帮助我们认识意识。”[5] 《惊人的假说——对灵魂的科学探索》一书的翻译者之一、中国科学院生物物理研究所汪云九先生也认为:“意识问题是对当代科学的巨大挑战。意识问题是心理学中最为复杂的一个问题。在一段相当长的时间内,宗教的、哲学的、心理学的和神经科学的解释可能仍会各执一词、长期共存。”[6]也许是意识之谜太深邃、太难解,有一些哲学家和科学家干脆宣称:意识是一种神秘的超自然现象,是根本无法破解的宇宙之谜!

  

   通过哲学家和科学家们的论述可以看出,意识确实是世界上最深邃难解的谜,那么,意识为什么会成为世界上最深邃难解的谜呢?它最深邃难解的地方在哪里呢?作者认为,意识最深邃难解的主要是三个问题,正是这三个问题阻挡了人类破解意识的步伐。这三个问题是:

  

   (1)究竟什么是意识?或者说意识的定义究竟是什么?长期以来,虽然人们都承认存在着意识,但对于“究竟什么是意识?”却是见仁见智、众说纷纭,结果导致意识概念一直没有一个准确、清晰和共识的定义。

  

   (2)究竟是什么东西产生出了意识?是上帝?是神灵?还是物质?如果是物质,那么,究竟是什么物质产生出了意识?

  

   (3)意识是如何形成的?意识形成的机理是什么?

  

   如果能够解决这三个最深邃难解的问题,那就有可能最终破解意识之谜。下面我们就对这三个问题进行探讨。

  

   二、究竟什么是意识?——意识的定义

  

   在对意识做出解释之前,首先必须解决一个最基本的问题,这个问题是我们正确解释意识的重要前提。这个问题就是:究竟什么是意识?或者说意识的定义究竟是什么?

  

   长期以来,由于人们对意识的认识和理解各不相同,结果导致意识概念歧义丛生,虽然大家口中说的都是“意识”一词,但所指却大不相同。这就像在讨论鹿的时候,甲说的鹿是鹿,乙说的鹿是牛,丙说的鹿是狗,丁说的鹿是马,目前人们对意识概念的理解竟然如此混乱与模糊!概念是反映对象本质属性的思维形式,准确、清晰的概念不仅是正确思维的基础,而且也是我们研究问题、讨论问题的基础。如果概念自身模糊不清,那就很难形成正确的认识,也更难对问题展开讨论。所以为意识提供一个准确、清晰的定义不仅是研究意识、讨论意识的重要基础,而且也是纠正混乱局面的关键。正如美国著名心灵哲学家塞尔所说的那样,有必要给意识下一个常识的定义,这是意识研究的起点。[7]

  

   概念是反映对象本质属性的思维形式,那么,意识的本质属性究竟是什么呢?塞尔明确指出:“有意识的心智状态与过程具有其他自然现象所没有的一个特殊特征:主观性。”[8]他认为“意识问题等同于感受性问题”,拿掉了感受性问题就没有了意识问题。只有当人或动物主观经验到时,有意识状态才存在。[9]著名心理学家威廉?詹姆士也明确指出:“普适的意识事实并不是‘存在着感觉和思想’,而是‘我想’和‘我感觉到’”。

  

   脑科学家或神经科学家们同样也认为,意识是“有意识的主观体验。……一种主观的觉察和体验,不管它是对内、外环境的感觉体验,或是感情和思想的主观体验,或只是觉察到我们存在的自身和这个自身在世界中的存在。”[10]《意识与大脑——多学科研究及其意义》一书的主编汪云九先生也指出,目前人们对意识已经形成了几点共识,其中的第一点共识就是“意识是一种主观体验” [11] 脑科学家或神经科学家是专门研究大脑和意识的,他们的观点更可信。

  

   通过心灵哲学家、心理学家和脑科学家们的论述可以看出,意识概念的含义并不像人们原先想象的那样宽泛,它真正的含义是指认知主体的主观感受,意识的本质属性就是主观感受性。搞清了意识的本质属性,弄清了意识概念的真正含义,我们就有可能为意识提供一个比较准确和清晰的定义。作者尝试为意识拟定了一个新的定义:

  

   意识是大脑的高级功能,意识就是认知主体的主观感受。

  

   新定义首先揭示了意识的本质,揭示了意识究竟是什么东西?新定义明确指出,意识是大脑的一种高级“功能”,它是功能,而不是实体;意识是“高级”功能,而不是普通或低级功能。新定义中所说的“大脑”是指脑的最高部位——大脑两半球及相关结构,但需要指出的是,大脑并不专指人脑,因为其他高级动物也有大脑,当然它们的复杂程度不如人脑。所谓“认知主体”是指认知活动的主要承担者,例如人、动物或计算机等。所谓“主观感受”是指认知主体自我的感受,例如一个人看到了一朵红玫瑰,他的感官和大脑不仅能够形成红玫瑰的感觉,而且还能够知道是“我”看到了红玫瑰,是“我”感知到了红玫瑰,他的这种自我的感知与感受就是主观感受。镜子也能清晰地反映红玫瑰的图象,但镜子却不知道是它反映了红玫瑰,更无法产生出自我感受,所以镜子没有意识。

  

   新定义揭示了意识的本质属性,为意识概念提供了一个比较准确、清晰的定义,对“究竟什么是意识?”这一难题做出比较明确的回答。这样通过新定义,就有可能对意识有一个比较准确、清晰的认识,就有可能准确地回答“究竟什么是意识?”这一问题。长期以来,由于缺乏准确、清晰的定义,人们对意识存在着许多模糊认识,常常把一些非意识也当成意识;而通过新定义,就有可能纠正人们对意识的种种模糊认识,把意识和非意识严格区别开来。长期以来,由于意识缺乏准确、清晰的定义,人们常常把感觉、思维和精神等概念与意识混为一谈,造成概念的混乱局面;而通过新定义,就有可能把意识和其他概念区别开来,避免再犯指鹿为马的错误,改变意识概念的混乱局面。所以准确、清晰的定义,无疑是我们研究意识、揭示意识奥秘的重要起点。

  

   三、究竟是什么东西产生了意识?——意识的神经基础

  

   根据意识的新定义,意识是大脑的高级功能,那么,这种高级功能究竟产生于大脑的什么地方?究竟是什么神经结构产生了意识?或者说意识的神经基础究竟是什么呢?

  

   脑科学家和心理学家们十分关注这个问题,他们进行了长期的研究与探索,得出了不同的结论。著名心理学家詹姆士认为意识的神经基础是整个大脑而非任何局部,有人认为意识的神经基础是大脑皮层,有人认为是丘脑皮层系统,有人认为是网状结构,有人认为是“语言区”,有人认为是大脑左半球,也有人认为是扣带回,等等。由于见仁见智、众说纷纭,所以至今也没有一个肯定的结论。

  

   作者认为,意识是大脑的高级功能,所以意识的形成必然会涉及到大脑的许多神经结构,但可以肯定的是,并非脑中所有的神经结构都能产生出意识;假若一般神经结构能够产生意识,那很多低级动物也都具有意识了,事实上低级动物并不具备意识。这就是说,意识的神经基础只可能是大脑中的高级神经结构,而不可能是一般神经结构。那么,究竟大脑中哪一种神经结构才是意识的神经基础呢?作者认为:


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