第一章(4)
宦海沉浮,寿更长
对76岁的卡斯特罗来说,在群众集会上一连几小时发表演说,简直是小菜一碟;治理印度的是76岁的瓦杰帕伊总理……这些身居高位的政治家为什么精力过人,健康长寿?
享年98岁的前苏共中央政治局委员卡冈诺维奇在回忆录中写道:“我之所以能活到现在,要归功于克里姆林宫的大厨们。送到克里姆林宫餐桌上的乳猪经过严格检验,保证其血液中丝毫不含有害健康的铅成分;供我们吃的鲟鱼全都来自水质上乘的伏尔加河上游,当时认为,从里海捕的鲟鱼,肉里浸透了石油。斯大林之所以死得早,全怪他把一批尽心尽职地为他治疗的名医宣布为‘人民公敌’,斯大林要是听从医嘱,肯定能活到1970年。”
根据联合国的统计资料,担任过部长以上高级政治家超过15年的人,80%要比同龄人长寿1/3。各国国家元首和政府首脑中,高龄不亚于高加索寿星的不在少数。美国前总统里根尽管患有阿耳茨海默氏症,失去记忆,但年届92岁时体质仍强健。英国王太后以百年高寿在梦中含笑告别人世。79岁的穆加贝仍牢牢掌握着津巴布韦的权柄,刚刚连任成功的沙龙很快要满75周岁了。近年辞世的突尼斯前总统和多米尼加共和国前总统,分别享年96岁和94岁。
有人认为,国家领导人之所以健康长寿,是因为他们能享受到最佳的医疗、休养和饮食服务。可是,大款用金钱也能买到这些条件,为什么他们的寿命却不见得都很长?
最新发明的先进医疗手段和药物,一般首先用于这些“公仆”,大款就难以享受这种待遇了。1995—1996年期间,俄罗斯总统叶利钦几乎行将就木,然而,出色的动脉搭桥手术让他起死回生。替他做手术的医生,当时对他能否康复毫无把握,但现在认为,叶利钦完全可能健康地庆祝他的寿辰。
国家领导人长寿不仅是因为待遇优厚。也许,用在他们身上的先进医疗技术,我们只有到未来才能了解,但有一点是肯定的,国家领导人必须严格遵循精通业务的保健医师的嘱咐,从事健身锻炼,吃清洁的生态食品,及时休养和遵守合理的作息制度。大款能做到吗?
2002年英国、德国和美国进行了一次大规模的社会调查,大多数被征询者都认为,高级政治家是最危险的职业,因为他们每天要承载沉重的精神负担:恐怖活动、美元贬值、地震水灾……烦心的事情层出不穷,脑袋都要裂了!这还不算,媒体最喜欢挖掘他们的隐私:克林顿搞婚外恋啦,希拉克和施罗德有绯闻啦,施罗德的头发是染过的啦……弄得你神经紧张,心情烦躁。但是,国家领导人神经坚强,患中风和心肌梗死的几率并不高。世界著名的心外科专家德贝基除了给叶利钦动过大手术外,还没有给其他政治领导人做过手术。在已知的各国领导人中,近年来患过心脏病的满80岁的仅阿塞拜疆总统阿利耶夫一人。
心理学专家认为,最关键的是在从政者中极少有心血**的“业余爱好者”。职业政治家几乎全都有备而来、目标明确、手段强硬、意志坚定,而且一路过关斩将,杀败了无数竞争对手。他们早有应对污蔑、贬斥和官场沉浮的思想准备,在遭受挫折时决不会手足无措、痛哭流涕。意志疲软、神经脆弱的政治家,不到四五十岁,尚未登上权力顶峰就早已中途退出赛场。
惊讶!大幻觉
“科学的最后一个大谜团”、“思维科学中最令人困惑的问题”——科学家在谈到意识时经常会这样说。但是,万一我们的一切意识经历只是一大幻觉怎么办?
过去10年来,不同流派对感觉的研究显示:敢于探究意识问题的认知科学家、心理学家和神经学家们所探寻的可能是个错误。如果意识看起来是一股持续不断的丰富的视觉、声音、感觉和思想,那么这全都是幻觉。
首先我们要弄清楚什么是“幻觉”。说意识是一种幻觉并不是说它不存在,而是说它不像表面上看起来那样真实——它更像是一种幻想或视幻觉。如果意识并非如其表面那样,那么其神秘性也就不足为怪了。
如果你觉得还不太好懂的话,请再考虑另一个问题。似乎大脑中进行的大多数活动都不是有意识的。比如在开车时,我们在有意识地听广播里的一首歌,而同时可能还在无意识地做其他事情。据此可以做个最基本的区分:大脑有意识的活动和无意识的活动,二者似乎泾渭分明。但没人能解释清楚它们的区别到底在哪里。难道大脑中有个特殊区域可以使无意识的反应变成有意识的?是不是有些大脑细胞有神奇的功能可令其中的客观内容变成主观的?这都讲不通。但大多数意识的理论都认为这样的区别确实存在,只是无法进一步地解释它。
这是不是说我们要推倒一切重新开始呢?会不会根本没有意识流,没有大脑活动和我们所看到的世界的图像?也许这一切只是一大幻觉?
你可能会提出抗议。你很肯定自己确实有意识流。不过你可能也曾注意到以下令人费解的奇怪感觉。想像你正在看一本杂志,突然你意识到挂钟在敲响。之前你并没注意到这点,但现在你意识到了,而且知道挂钟已经敲过4次。这是怎么回事呢?难道前3下响声是在潜意识中,然后从记忆中被拉出来放到了意识中吗?如果的确如此的话,是不是意识的内容可以回忆式地改变使之看起来好像你确实听到了钟响呢?你可以想出其他不同的解释,但它肯定不会那么简单和令人信服。
意识也会跟时间开些奇怪的玩笑。一个典型的例子就是“皮肤上的兔子”。如果在一个人的胳膊上很快地轻弹五下,手腕上一下,肘部两下,上臂三下,他感觉到的不是一系列分开的动作,而是一种连续的活动——就好像有个小东西在顺着胳膊往上爬。我们可能会问,当下一次弹击还没有发生时,人是如何根据第二下到第四下来感知一种向上的趋势的?大脑怎么会知道下一次弹击将落到哪里呢?
更深层的麻烦还会威胁到我们的视觉意识。你现在很肯定自己眼前看到了这个世界生动形象的画面,也没人会对此持异议。那么我们来做个小实验:在计算机屏幕上反复交替展示两幅图,中间只留灰屏闪烁。实验结果揭示了变化性失明现象——人们需要很长时间才能发现一个大的物体改变了颜色或消失了,即使它就在图画的正中央。
这样奇怪的发现意味着什么?至少它们挑战了教科书中的论述——我们所看到的事物是对周围世界的反映在脑海中的堆积过程。就是说随着我们眼睛的转动,我们会积累起一张不断完善的画面,这张画面是我们有意识看到的。但上面的实验却表明这种对视觉的认识是错误的。如果我们的脑海中存在这样的画面,那我们应该意识到某些事物发生了变化,但我们没有。我们认为自己看到了连续、详细和丰富的画面。但这是一种幻觉。
研究人员在对幻觉的看法上各不相同。哈佛大学心理学家丹尼尔·西蒙斯和州立肯特大学的丹尼尔·莱文认为,对于视野的每一次固定,我们的大脑对这一景象都会建立一幅画面。然后它会保留大体实质,去掉具体细节。这既给了我们连续性和丰富性,又不会有过多负担。
温哥华不列颠哥伦比亚大学的罗纳德·雷恩辛克则更进了一步,他认为即使是在视野固定时,我们也根本不会建立全景的画面。我们只会对自己所注意的物体建立“虚拟画面”。画面中并没有其他东西,但我们之所以有所有东西都在里面的印象是因为不管我们看到哪里,总会有新物体“及时”出现。
到底谁的观点正确还很难说。很可能这些理论都不准确。但基本现象及其主要涵义是毋庸置疑的。要在脑海中寻找模糊画面的不确定联系将是徒劳的,因为根本没有这种画面。
这就产生了另一个问题。如果没有画面,那我们怎么作用于所看到的事物呢?这个问题看似合理,但实际上又隐藏了另一个错误前提——就是我们必须有意识地看到之后才能行动。我们只要想想网球运动员在看到球回来之前就挥拍迎击的情形就能明白这点,但事实情况比这还要复杂。我们很可能有几套独立工作的视觉系统,而不是单一的展现统一视觉世界的系统。
也许最明显的结论是,缓慢的感知系统是有意识的,而快速行动系统是无意识的。但是老的谜团又回来了。我们必须解释有意识与无意识系统之间的区别。模糊的信息能转化成主观的经历只是因为它处理的过程更慢吗?
也许解决办法就是承认我们赖以行动的意识流不存在。相反地,任何时候都有一整套不同的东西在我们的脑海里进行。这些东西并没有从意识中“出入”。但不管何时总有一些东西会组成看来像是完整的意识流——一套丰富连续的图像。
这听起来确实有些奇怪,不过试着抓住你“没有意识”的时候。100多年前,心理学家威廉·詹姆斯将反省分析比喻成“将煤气尽可能快地开大来看看黑暗的样子”。现代相应的例子是打开冰箱门看看里面的灯是不是一直亮着。不管你开门的速度有多快,灯都会在开门的一刹那点亮,你永远不可能找出真相。意识也是同样的道理。不管什么时候你问自己“我是不是有意识的?”你总是有的。
也许不管你什么时候看,总会有一个新的故事编造出来。这样当我们问自己的时候,似乎总有一股意识流在进行。而当我们不问或不看的时候它就不存在,然而我们注意不到这点。承认一切都是幻觉并不能解决意识的问题,而只会把它彻底改变。因此我们不应问神经冲动是怎样变成有意识的经历,而应该问它幻觉是如何建立起来的。这并不是件容易的工作,但跟解决这个“难题”不同,它至少是可能的。
物种的形成“静悄悄”
关于查尔斯·达尔文的“物种起源”理论具有讽刺意味的事实之一是,虽然该理论提供了充足的证据,证明新物种由已有物种进化而来,但并未告诉我们这是如何发生的。不难发现自然选择能导致某个物种随时间变化,但单一物种为何分裂成进化树上的两个完全不同的分支却不是那么清楚。假如某一外部改变使某个种群的成员较其他种群的成员更容易存活,那么毫无疑问,这一改变会使整个物种向那个方向进化。两个单独的物种如何能源自一个物种?
物种形成是个复杂的事情,发生的规模和所需时间完全不同。没有理由认为,它仅由一种力量控制——毕竟我们知道,与基因突变和现有基因重组相埒的还有环境影响、资源衰竭、寄生虫、迁移和疾病。因此,虽然科学家提出了很多理论和观点来说明物种形成的原因,但它仍然是生物学上的最大难题之一。
在围绕这一难题的一系列行动中,有两个非常引人注目的趋势。一个是,把关注的焦点从认为物种形成是重大的环境和地理改变的直接结果这样一些理论移开;新焦点认为物种形成发生在无任何剧烈改变的情况下,即发生在处于几乎相同的环境中,而且是非常相似的生物的某一杂种繁殖种群中。
另一个趋势是,研究者越来越多地利用数学模型。该方法更常用于探究物理问题。研究人员利用这些模型描述物种形成的自然动态。而且,当把数学模型应用到“非剧烈的”物种形成的情形中时,它们产生了一些非常有趣的结果。
数学运算显示,物种形成远非一个令人吃惊的现象,如果不出现这一现象倒非常奇怪了。导致这一结果的过程似乎与使宇宙充满物质以及产生亚原子粒子、行星、沙丘,还有最后产生人类的过程完全相同。看起来似乎不可思议,但中子、独角鲸、电子和大象的不同特点在某种程度上都要归因于一个决定物质世界中大量现象的原理。
物理学家和数学家通常称该原理为“对称破裂”。一个例子是沙丘的形成。简化为理想的数学模型:一股始终不变的风吹过一处始终不变的沙漠将产生平行的沙脊。没有特色的沙漠具有平面的所有对称性:旋转任意角度,看起来都是一样的。但是,风降低了对称程度:平行的沙脊把一个明确的方向引入景观。
这种对称破裂自然地发生在任何地方。例如,假如你从底部均匀加热一个盛有**的平盘,那么在某一临界温度,会出现一个复杂的对流单体图案,将一致性打破。对流单体一般为六边形,还有少量为五边形,而且它们大小几乎相同。如同沙丘的情况一样,在这个例子中,对称被打破,变成一个大致为六边形格子的对称。
然而,对称破裂与物种形成有什么关系呢?虽然对有性种群中的“同一物种”的最常见定义是“能够杂交繁殖”,但是生物学家一段时间以来一直在寻找另外一个定义取而代之,因为在大多数的情况下,这一定义不合适。
生物学家没有寻找对物种的一个正式定义,而是回到更加直觉的观点,即如果生物体实际上无法区分,那么就属于同一物种。相似的程度可以通过列出解剖和行为特征,然后观察二者有多匹配来量化。这时就牵扯到对称性了。
一个物体或系统的对称性就是保持其结构的一种变形。就物种形成而言,变形是重新排列,即改组模型中使用的标签来识别个体生物。
根据这一观点,对某个物种的定义就是它是对称的,物种形成就是对称破裂的一种形式。有了这一定义,数学家和物理学家就能应用现有的对称破裂原理。该原理描述了特定的一个对称群体一般如何、为何和何时分裂为亚群——在这里指物种。
那么造成最初分裂的原因是什么呢?我们有关物理学中对称破裂的知识显示,关键的一步是种群中出现某种不稳定性。物理学中的一个例子是,用越来越大的力量弯曲一根棍子,某件东西突然屈服了——棍子断成两截。为什么?因为断成两截是个稳定的状态,而一根受到过大应力的棍子是不稳定的。对称性迅速丧失,而且是不可逆的。
物种形成的对称破裂模型确实显示,不稳定性可以是一个触发因素。确切地说,假如小的形状或行为改变一般能在后代中减弱,那么就能称一个物种“稳定”。假如因为新生代改组亲代的基因,自然选择又抛弃运转不那么良好的基因组合,这些改变变得失控,那么物种就是不稳定的。
我们至少可以说,对称破裂方法使我们对整个问题有了新的看法。物种因为不可控制地丧失稳定性而发生演变。事件发生的实际顺序——哪一个基因做了什么,以及以什么顺序——决定对该稳定性丧失的具体反应,不过这取决于令人困惑的各种偶然因素,比如哪些鸟的喙较大、哪些鸟的喙较小。概括地说,此类细节不如总的环境重要。它们看起来似乎是物种形成的原因,但实际上,只是影响深远的不稳定性的结果。一个受到过大应力的棍子必定断裂。
一个受到过大应力的鸟群,要么必定形成新的物种,要么必定消亡。物种形成并不令人吃惊,它只是世界运转的方式。
与“敌人”一同进化
推动人类进化的最大力量是什么?有人说是我们的环境,还有人认为可能是性。然而,让人感兴趣的新证据指向一个更加出乎意料的第三者——病原体。我们体内生存的细菌、病毒和其他寄生虫已经极大地改变了我们的基因组,完全超出我们的想像,而且这一过程正在发生。
通过杀灭抵抗力极低的人,病原体使得能保护宿主免受传染病侵袭的突变保存到基因组中。但这是要付出代价的。如果一个人经遗传得到双倍数量的这类突变,就可能会罹患镰状细胞贫血症、地中海贫血症,以及囊性纤维病变等遗传性疾病。
这些发现不只是有趣的进化问题。研究致病基因的分子结构将使我们对祖先的生存环境有新的了解。如果我们想有效地研制和检验新药和疫苗,那么搞清病原体在多大程度上塑造了我们的基因将至关重要。不仅如此,它们还将开辟对抗艾滋病和疟疾等疾病的新途径。有些研究人员推测,研究我们的进化历史将有助于我们了解心脏病和癌症等致命疾病的根源,不过这尚待证实。
我们在几个世纪之前就知道人类个体对传染病的反应方式千差万别。但是直到20世纪40年代末。伟大的学者霍尔丹才提出一种解释,说明为什么有些人天生要比其他人对某种疾病的抵抗力更强。最先暗示病原体可能塑造我们基因的就是霍尔丹的这一解释。
在1948年于斯德哥尔摩召开的国际遗传学大会上,美国科学家詹姆斯·尼尔和威廉·瓦伦泰因对一种称做地中海贫血症的致命遗传病大伤脑筋。他们在美国的一些地中海移民人口中观察到该病。
霍尔丹知道,地中海贫血症是一种隐性遗传疾病,意思是说,小孩必须从父母双方各获得一个有缺陷的基因才会发病。只获得一个有缺陷基因的人是无症状的携带者。患有地中海贫血症的儿童不能制造足够的血色素。红细胞中的这种蛋白质把氧气输送给肌体组织。但是霍尔丹知道,虽然没有症状,但是携带者的红细胞要比正常人的小。他还知道,在二战之前,由攻击红细胞的单细胞寄生虫导致的疟疾是地中海地区的一个主要死亡原因。因此他提出,小个红细胞可能对疟原虫引发的传染病更有抵抗力,从而能保护携带者免受疟疾的侵袭。继承两个有缺陷基因的儿童是寄生虫与人类宿主之间的一场竞赛中的不幸牺牲品。
这样,“多态平衡”的概念诞生了。这种遗传情况是指,只携带一个有缺陷基因的人具有生存优势,比如对疾病的抵抗力;但这样的优势使得这样的基因缺陷在人口中的发生率上升,直至被携带两个有缺陷基因的人的夭折率所抵消。
霍尔丹的观点简洁动人,不过搞清这一观点是否适用于众多遗传疾病不是一件简单的工作。经过几十年的艰难研究,直到1997年,我们才得以有把握地说,霍尔丹对地中海贫血症的解释是正确的。但是,我们尚不完全了解地中海贫血症如何使人类免受疟疾的侵袭。霍尔丹的说法,即小个红细胞为疟原虫提供了一个恶劣的生存环境不是问题的答案。不过,我们从地中海贫血症获得的知识应该有助于我们更加了解病原体如何推动人类基因的进化,以及这对我们意味着什么。
地中海贫血症是突变保护它们的携带者免受疾病侵袭的最佳例证。不过这只是冰山的一角。越来越多的证据显示,病原体已经而且仍在塑造我们的很多基因和器官。只疟疾一种疾病就迫使至少14个人类基因发生改变,而发生改变的基因数量仍在增加。
疟疾的例子绝非独一无二。研究人员在最近几年发现的线索显示,其他的很多传染病参与改变了我们的基因组。研究人员已经确认了很多基因,它们是导致我们对许多细菌和病毒的易感程度不同的主要原因。这些疾病包括结核病、麻风病、艾滋病以及肝炎。
那么,这些新信息到底能告诉我们什么呢?研究地中海贫血症等疾病在全球的分布能够帮助我们了解人类历史。例如,疟疾可能只是在较近的过去才开始侵袭人类的,因为对地中海贫血症突变的分析结果显示,该病大约在5000年前首次出现。这与人类开始从事农业的时间恰好一致,因为当时的环境更加有利于疟原虫的传播。
类似的研究结果还能告知我们人类在古代的迁移情况。在南美土著人口中没有地中海贫血症和镰状细胞贫血症患者这一情况可能说明,在人类渡过白令海峡移居美洲的时候,亚洲大陆还没有疟疾。
除了历史,这类发现还对生物医学研究至关重要。在研制疟疾疫苗时必须清楚,在接受疫苗试验的人口中,哪些人对疟原虫具有高度的天生抵抗力。不过更具吸引力的是,更好地了解与遗传抵抗力相关的保护机理可能为研制新的治疗方法提供有价值的线索——为何不从大自然的这些非凡实验中汲取灵感呢?
因此毫无疑问,在我们对抗传染媒介物的长期斗争中,我们的基因构成被大大改变了,而且一定仍在变化。镰状细胞贫血症和地中海贫血症等疾病是人类进化进程留在我们身体上的伤疤。但是,除了遗传疾病,我们在传染病的长期作用下所发生的基因改变还有其他不利影响吗?在我们为自己创造的全新环境中,这些改变可能有害吗?只有在探究我们对各种环境因素的不同易感性的遗传基础时,这些问题的答案才能变得明了。环境因素似乎是导致糖尿病、肥胖和心脏病等发达国家常见病的原因。
最近,研究人员试图从进化的观点解释很多人类疾病,而“进化医学”的新科研领域也已出现。其支持者认为所有疾病,从孕妇晨吐到某些类型的癌症和精神疾患,都可以视做适应进化的变化。这完全是推测,在目前几乎没有证据支持这一说法。不管怎样,传染病研究带来的证据几乎毫无疑问地显示,进化的视角可能对我们了解目前的很多致命疾病极其有价值。
大脑奥秘多
哲学家、诗人和科学家一直在探索人类大脑的奥秘。我们两只耳朵之间的软组织是地球上最强大的力量,可我们对它却知之甚少。有人认为它跟身体其他部分的功能不相干;另一些人则认为它是一块用来刻写我们经验的白板;还有人说它只是我们遗传基因的另一种表现形式。
有一点是肯定的:每个人都有与众不同的大脑。但这种与众不同是如何形成的,仍然是激烈争论的话题。从神经学和遗传基因学领域来看,有关先天一后天之争的答案正在逐渐明朗。为了弄清这些问题,让我们看一看麻省理工学院心理学教授史蒂芬·平克就大脑问题发表的见解吧。
这位48岁的教授是蒙特利尔人,在哈佛大学攻读博士学位,1979年25岁时毕业。1982年在麻省理工学院就任心理学副教授并在该学院工作了20年,被认为是美国最好的心理学教授。但他却是由于出版科普书籍而成名的。《语言本能》、《大脑如何工作》以及《白板》均是学术界和普通人都喜欢的书。
他的著作最吸引人的是,他能把来自完全不同的领域(心理学、神经学、生物学、社会学甚至政治学)的发现整合在一起。科学家很少涉足他们专业以外的领域,他们的看法未免有点狭窄。跟他们的看法相比,平克对大脑的理解,视野比较广阔,而且包容各家之说,他愿跟广大读者一起探讨这个问题。
研究成果常常是有争议的。在他的《白板:对先天论的否定》一书中,平克综述来自发展心理学和进化生物学的最新研究成果,用这些最新研究成果来质疑现代社会在先天一后天争论中偏向后天的趋向。他说,他还愿意强调,对孩子的发展,父母的影响比基因遗传更重要。在我们对待犯罪、性别区分甚至艺术的态度方面,也能发现同样的偏见。他谈到了在接受进化对形成我们的大脑所起的作用方面所存在的戒律,并且把这种怪现象归咎于我们近代史上一些可怕的事件,尤其是纳粹主义。他把社会历史和科学巧妙地结合在一起,希望科学能影响我们讨论未来社会政策的方法。但他的这些观点受到了各方面人士的抨击。
他对人类大脑的理解受到一些不同思想流派的影响。他说:“乔姆斯基就是其中的一个。他第一个打破不能讨论先天问题的戒律。在50年代末,当他首次开始写这方面的文章时,人们认为万物都是特定条件下的产物,大脑是一块白板。但他说大脑天生组织得擅长于某些东西,其中包括语言。”
他还受到20世纪60年代和70年代初期那场“认知革命”的很大影响。他说:“这种理论认为,大脑加工信息,所以也可以把它理解成计算系统。”这一点很重要,因为它为在实验室研究智力表述铺平了道路。在实验室研究智力表述是一个重大突破,因为控制思想的心理学行为模式以前一直认为,大脑中的东西是无法研究的。
后来,他又受到第三方面的影响,那就是20世纪70年代的那场进化生物学领域的革命。他解释说:“该理论认为,如果大脑中的任何部分是先天就有的,那就需要对它是怎样获得的作出某种解释,而这种解释最终还得来自进化生物学。这种现代生物学是威廉·汉密尔顿和理查德·道金斯等人创立的。”
平克把这些影响和思想综合在一起后得出结论,认为我们在大脑是怎样工作的这个问题上有严重的错误观念。他说:“有一种错误观念认为,大脑是一块白板,其所有的组织机能来自父母、社会和文化。另一种错误观念认为,生物学给了我们诸如性、饥饿、口渴等原动力,并且认为在大脑中还有另外的某种东西,使我们能理智和控制冲动。我认为,尽管我们确实有原始驱动力,但我们大脑中还有复杂的理智机能,这是进化的产物。”
那么,他在这场先天一后天之争中采取什么立场呢?他说:“有一些极端分子说,一切都是学习的结果,例如,暴力是后天学会的行为;但也有一些人说,一切都是基因遗传的结果。后天论极端分子采用的辩论策略是把持中间立场的人都变成恶魔,这样就更容易驳倒他们。作出误导的第二个原因是,有些事情既不是先天的,也不是后天的,例如脑神经回路就是随机性的偶然事件,我认为这对形成不同的个性起非常重要的作用。第三个原因是,先天因素和后天因素肯定是互相影响的。只有存在能以某些方式学习的先天的机制,后天的因素才能起作用。假如我是一只黑猩猩,我即使在日本,也不可能会讲日语。我们之所以能对周围环境的信息进行加工,是因为我们拥有天生用来以某种方式做这件事的大脑。”
在主张后天因素的极端分子和像平克这样主张更多基因遗传和进化因素的人之间发生这样激烈的争论,从表面上看是令人惊讶的。人们会想,他们都是要达到同一个目标,那就是更好地理解我们大脑的发展。只有从更广阔的角度来看这场争论,才能明白这些科学上的对手为什么要如此坚持他们的立场。讨论心脏和肺如何工作完全是科学领域的讨论,但讨论大脑如何工作涉及我们在社会上的行为准则,因此要考虑到从宗教领袖到政治家每个人的利益。
承认基因遗传在形成我们思维方面所起的作用,就会涉及一种深远得多的担忧。希特勒在20世纪30年代提出可怕的优生学理论,他不可否认地受到进化科学的影响,并且还使用了诸如“自然选择”和“适者生存”这样的字句。尽管反对先天说的观点在比较早的时候就开始了,但历史学家认为,是希特勒大屠杀造成的恐怖关上了进行这种讨论的大门,使它成为一个在第二次世界大战后禁忌讨论的话题。
最新研究引起的最有意思的想法之一是,有人认为在先天因素和后天因素之外,还有第三种因素。平克认为这第三种因素就是“大脑神经回路的随机性偶然事件”。他解释说:“当大脑在子宫里和出生后的头几年形成自己的神经回路时,遗传基因并没有提供每一个神经细胞的具体蓝图。因此,神经轴突是长在左边还是长在右边就像是扔硬币那样有随机性,并没有什么东西可以决定它的方向。如果有几十亿这样的随机偶然事件,加起来就可以成为完全不同的人,既不是基因遗传的直接结果,也不是取决于在你的大脑形成的时候你学到的东西,而是随机的偶然性。”
在这方面还没有做很多深入的研究。证据主要来自对单卵双胞胎的研究,因为他们有相同的遗传基因和相同的生活环境。平克说:“他们只有大约50%的相互关联,即他们之间有50%的差异既跟他们的遗传基因无关,也跟他们的生活环境无关。我们知道,具有相同遗传基因并在同一实验室环境中培育出来的像蛔虫和果蝇等简单动物,其结果也是不一样的,有的蛔虫可能活20天,而有的可能活60天。这就是随机的偶然性。我认为这是很好的例子,说明人类的许多差异也是随机的偶然性造成的。”
大脑的秘密
两手握拳,合在一起成球状——这就是你大脑的体积。大脑是以立方厘米计算的整个已知宇宙中最复杂的物质。它也是科学界尚无人摘取的最大发现。它如何工作?它为何会产生意识?由于神经科学领域发生的巨大进展,20世纪90年代被称为大脑时代,但大量的数据只帮助人们获得了些许认识。研究者自认为知道大脑是什么:它类似一种巨型计算机。但事实证明,大脑作为一种有机体,有其独特的逻辑。
20世纪90年代,神经科学的热门程度不亚于网络股票。数以千计的研究人员从事相关研究,数以十亿计的资金投入到这个领域,这主要是由于新的实验工具(例如功能磁共振扫描仪)带来了不同寻常的希望。突然之间,一向被封锁在颅骨里的人类大脑似乎与科学家直面相对了。
20世纪90年代的狂热研究取得了什么实质性成果?大脑已经很快吐露所有秘密了吗?答案既是肯定的又是否定的。神经科学受益于一系列革命性的研究技术,但尽管研究论文如雪片般出现,大多数神经学家却感到自己好像是鼻子贴在画布上近距离欣赏油画一样。他们能够看到外在的笔触,却还不能从对细节的研究中抽身出来,欣赏整幅画作。
然而人们至少得到了一个强烈信息,即大脑是一种活动着的复杂物质。人们常常把大脑比做电脑,但后者和大脑比起来只是非常简单的装置。大脑是器官而不是机械,它能够学习、预测、进化、适应。它有意识,运作起来是一个富有活力而连贯的整体,并非简单地由部件组装而成。如果说神经科学的近期发展带来了什么新观念的话,那就是它让人们认识到,对大脑这个活动着的复杂物质而言,将之比做电脑只是一种最粗浅的比喻。
让我们对这个复杂的器官做一些了解吧。大脑由神经元构成,脑细胞互相连接组成电化学回路。神经元接受信号,当它接受的信号超过一定限度时就释放自己的“电位”。神经元网通过减弱或增强彼此间的大量连接而保留记忆。每一次新鲜体验,例如看到《蒙娜丽莎》,都会导致这些细胞按照某种方式排列。这些神经元将立即加强它们之间的连接,以便日后就能很容易地重新激活这种模式。触动这个网络的一角,记忆中的整幅图像就会复苏。
这就是神经网络的基础——一种兼具信息描绘和记忆功能的灵活结构。它的逻辑是“有机”的,因为其线路会在使用过程中继续进化。令人惊奇的是大脑网络的规模。一个重约1.4千克的成年人大脑有大约1000亿个神经元。每个神经元和附近神经元之间存在几千到几十亿个的突触连接。这些突触连接具有不同的“化学气味”,并且每个神经元都具有自己复杂的基因表达和酶制造系统,它们在不断地调整自身行为。甚至具体到每一个脑细胞,与其说它是大脑连接网络中的一个接点,不如说它更像一个密集的城市——一个自成体系的微缩网络。
科学家认为,大脑分为不同的处理区。一直以来,对中风、肿瘤、枪伤和其他造成大脑特定部位受损的研究显示,大脑内部有劳动分工,不同的区域分别掌管视觉、情绪、语言、行为控制、方位感等等。因此,脑部扫描仪的发明轰动一时,人们觉得,研究者终于能够详细划定各个功能中枢了。
然而几乎从扫描一开始起,人们大失所望。确实,扫描显示了大脑的活动中枢。当人说话时,人们预计中的、位于左半脑的语言中枢点亮了,但随之点亮的还有大脑的其他区域,有数以百计的亮点明显表示出大脑的整体协作性。没有哪个大脑区域单独“控制”一项功能。更糟的是,进行任何一种连续活动时,语言中枢都可能闪耀起来。大脑的各个部分似乎有一定的能力范围,然后根据当前任务的需要,以特定方式参与活动。
关于电脑的比喻促使研究人员认为大脑会有明确的模块化分工。但他们发现大脑的各个区域都是多面手,会根据当前的整体需要而执行特定功能。就像万能杂物工一样,一会儿当水管工,一会儿当电工。
这就是神经科学的现状。原有的简单化理论被新的复杂化理论所取代。人们发现大脑有属于自己的有机逻辑,而神经科学家们仍在努力创造一种语言,用以表达他们的发现。认识正在发生一场革命。但仅就目前看来,这似乎是一场张口结舌、存在表述困难的革命。
关于大脑的谬论
谬论一
我们只使用了自己大脑的1/10:这个谬论产生于20世纪30年代,当时神经外科医生用电极刺激一部分大脑,发现有很大一部分脑体是“沉默”的——患者表示对刺激没有特别的感觉。但现在的脑部扫描显示,整个大脑在所有时间里都相当活跃。
谬论二
左脑负责逻辑思维,右脑负责创造性思维:这个说法中有一点真实的成分,因为大脑工作时,两个半脑明显有各自的侧重点。左脑善于注重细节和排序,而右脑则考虑更加广泛、相互联系的场景。但在实际情况中,思维工作总是由左右脑共同分担的。
谬论三
大脑的纹路都是相同的:事实上大脑就像面孔和指纹一样各不相同。这对神经外科医生而言确实很成问题,因为不同大脑的语言区和其他重要工作区的大小和位置可能大相径庭。例如,一名患者主要视觉皮层的体积可能是其他患者的3倍。
谬论四
脑子不用就会退化:在出生后最初几年里,婴儿会形成比实际需要更多的神经连接,这一发现促成了这个谬论。人们认为强烈的刺激将使额外的连接得以保留。但去除过多连接是形成有效的大脑通路所必需的。
大脑最令人惊奇之处是什么?也许是它与外部世界几乎不产生联系。
只有几百亿根神经纤维把感官信息传送给大脑,另有几百亿根负责把运动指令传达出去。因此几千个大脑细胞中只有一个直接与外部世界产生联系,其余脑细胞只在彼此之间进行“沟通”。对此的解释是:大脑会自行创造关于外部世界的活动景象,这是一种具有目的和预期的意识模式。因此它只需要很少量的信息更新来保持这种内部模式的正确运作。对这些少量感官信息的处理形成了意识循环。
·大脑的成分包括近80%的水、10%的脂肪和8%的蛋白质,其余由碳水化合物、盐和其他矿物质构成。
·身体内粗大神经传递信息的速度大约是400公里/小时,但在大脑内部,信息仅以不到20公里/小时的速度传递。
·如果把人类大脑皮层的所有沟回都展平,形成的灰色物质层有四张A4纸大小。
·人脑活动所需的能量足以点亮一只低瓦数的灯泡。它仅占人体重量的1/15,却消耗人体全部氧气和葡萄糖供应的1/5。
·大脑意识到外界情况需要一定时间。赛跑选手至少需要1/8秒才能对发令枪声作出反应,对意料之外的情况作出反应需要大约半秒时间。
·当你沉睡时,你的思维仍然没有停止。实验对象报告说,他们半夜醒来后恍惚感到莫名其妙的思维活动,但记忆好像被切断了,因此通常什么也想不起来。
·每20个人中有一个(大多是女性)表示,他们拥有生动的思维图像——他们的白日梦般的想像“就像现实事物一样鲜活”。
·严格说来,眼睛也是大脑的一部分。其他感觉器官都通过神经和大脑相连,但眼睛的视网膜是由脑组织的一个凸起部分形成的。
·人类的大脑和体重之比最大。但如果单论大脑体积的话,象的大脑是人脑的4倍,蓝鲸的大脑是人脑的5倍。
长期以来,科学家对意识研究的态度十分简单。他们或者认为对意识无法进行科学解释——精神世界是难以言喻的主观世界,客观研究无能为力,或者认为意识根本无需解释——思维只是大脑的行为,一旦能够对大脑各种活动进行完整的描述,一切自然不言自明。
但在20世纪90年代,由于大脑研究新技术带来的希望,人们的态度突然转变了。相关杂志、会议和课程纷纷致力于意识研究。
如今,意识研究可分为严肃派和不明确论派两种。严肃派态度审慎,他们的理论基础是:意识是一种大脑活动过程,是神经协调活动的产物。这种设想也不无道理,但他们发现并非所有神经活动都有意识。很多人类行为似乎是无意识的,或者出于下意识的习惯。因此他们寻找所谓的“意识的神经关联”(NCC),观察当信息从意识边缘进入明亮的中心意识时,’大脑有什么变化。
这是找到大脑运转机制的有效方法。早期发现之一是,当神经元参与意识的形成时,它们倾向于同时凸起。当有“心事”时,大脑的特定区域也似乎会起作用:前额叶区必须参与活动。大脑中间的褶皱部分、被称为前扣带脑皮质的区域似乎尤其重要。
然而,神经活动形成意识的过程不只是涉及了单一的活动机制,相反,它似乎还与大脑活动的强度有关。如果大脑的活动在各种方面都得到加强,就会出现大量的神经突触和前额叶活动,从而对某事物产生强烈的意识。NCC的探索者仍然希望能最终发现某种更加独特的活动机制,使意识活动区别于其他活动。但意识看上去越来越像是大脑的全部工作,是神经活动的核心任务。
除了审慎的NCC探索者外,还有一群与众不同的意识研究者。这些人认为,意识如此特殊和非同寻常,不可能仅是大量脑部活动的总和。一团看上去毫无生气的物质怎么会进发出意识的火花?一定存在某个独特的法则可以解释这一切。
有人提出“泛心论”,认为所有物质都有不同水平的“意志”——“原精神”(proto—mind),大脑只是集中了足够多的这种“意志”,足以让它突破临界点。另有人认为意识可能是活跃的神经元产生的一种回**电磁场。但到目前为止,这个阵营最流行的假说是,神秘的意识一定与神秘的量子力学直接相关。
最近,第三种研究方法开始出现了。它不是从某种特殊机制——通常的神经学或者非同寻常的物理学机制——的层面来解释意识,而是试图把意识看作某种普遍的生物活动种类之一。
例如,“自体形成”(autOpoiesis,或称之为自知网络)论认为,意识是比较普遍的生物认知过程的一种特别强烈的形式。生命本身就是一种认识世界并对世界作出反应的认知行为,基因是对何种身体才能适应世界的注释,免疫系统能够区分自体和异体,因此意识只是对一种基本生物原则的深入阐述。
采用这种“分类”法的人希望最终能以一种普遍适用的准确模式来描述认知——就像目前对进化的描述一样。这样一来,就能轻松地把所有不同认知形式联系起来。但这种研究还处于初级阶段,在科学家看来,最终破解意识的谜题还遥遥无期。
现代人类大脑是何时进化形成的?如果根据岩洞壁画、宗教塑像和珠串项链(这是具备了适当的自我意识和符号意识的标志)提供的证据来判断,那么形成时间可能仅在大约5万年前。和直立人相比,智人具有更大的前额叶——它是进行计划和复杂思维的区域。造成这种剧烈变化的最可能的原因是语言中枢的进化。作为一种符号媒介,语言工具不仅用于社会交流,也用于思考。内心独白是我们构建思维的脚手架,我们借此把意识提高到动物永远无法达到的层面。
大脑的未来如何
有人认为人类意识的进化现在已经停止,因为大脑不再受到自然选择的压力。也有人说,自然无关紧要,我们拥有技术——电脑植入甚至基因工程。谁知道技术何时才会走到尽头呢?
新生儿的大脑约重400克。负责本能行为的大脑下部已完全形成,但大脑皮层的神经元(大脑上部的沟回区)几乎还没有形成任何起作用的连接。
婴儿
婴儿出生后的第一年里,在体验并学习的过程中,大脑皮层以每秒钟数以百万计的速度形成神经键连接。为了向繁忙的神经元提供营养和保护,皮层形成了额外的支持细胞,因此大脑重量增加了一倍。
幼儿
随着幼儿开始应付他们的世界,神经键连接的数量却下降了。最初的大量神经键减至原来的一半,这是为了让神经通路效率更高。但这段时期大脑的总重量继续增加,达到1.1千克左右。
儿童
学龄儿童的大脑连接大部分已完善。现在这些连接表面形成了髓鞘。脂肪质的绝缘物质在神经纤维周围形成,确保大脑所有区域之间的良好联系。
青少年
青少年的大脑已经达到了发育成熟后的重量——1.3至1.4千克。但最高的皮层中枢,尤其是负责计划和社会思维的额叶还将进行最后阶段的突触发展。
成年人
到20岁,大脑已经基本建立了它的连接网络。神经学家曾认为大脑从这时起就开始走下坡路了。但根据最近的发现,大脑仍然会不时生长出神经元。因此只有当大脑确实患上疾病时,意识的衰退才变得不可避免。
真正的篮色狂想曲
孩童时的朱利安·阿舍对父母带他去听的交响音乐会有自己的看法。当描述在眼前跳动的“幻想曲”般的场景时,他说:“我想,他们把灯光弄暗是为了方便你看颜色。”对阿舍来说,这并不是幻觉。他是联觉者,这种人很罕见。对他们来说,一种感觉输入(比如听音乐)会引发另一种感觉(比如看到颜色)。在阿舍不断变换的视觉里,小提琴表现为鲜艳的紫红色,钢琴是浓重的深紫色,而大提琴是“柔和的金黄色,像蜜液那样”。
直到6年前开始在哈佛大学研究神经系统科学,阿舍才知道这一现象有个名称叫联觉。差不多任何两种感觉都能结合在一起。视觉能唤起声音,声音能唤起味觉,而更常见的是,黑白数字和字母会变得有颜色。对《蓝色的猫和浅黄绿色的小猫崽》的作者帕特里夏·林恩·达菲来说,5加2等于绿色,也就是她眼中7的颜色。是不是听起来很荒唐?
在上个世纪的大部分时间里,科学家把联觉视作过于活跃的想像而不予考虑。但是近几年,他们来了个180度的大转弯,不仅利用现代技术说明确有其事,还通过研究这一现象寻找人脑创造力的线索。退休的神经学家理查德·西托维奇说:“联觉不只是一种奇特的现象。它是进入人脑巨大领域的一扇窗。”西托维奇的研究引发了研究人员对这一现象的兴趣。
科学家设计了一系列巧妙的试验来证明:联觉者并非杜撰了他们不同寻常的联想。加利福尼亚大学的V.拉马钱德兰博士和理查德·哈伯德2001年做了一项研究,他们让志愿者在一系列数字5中找出隐藏的数字2。多数人花了数秒钟才把所有的2找了出来。而对有联觉者来说,2与5的不同会转变成颜色的对比,让数字2立刻凸显出来,一看便知。拉马钱德兰说:“这证明,的确存在(联觉)这种感觉现象。”
脑扫描结果进一步证实了这些发现。不久前在新奥尔良召开的一次神经系统科学协会会议上,牛津大学的科林·布莱克莫尔和梅甘·史蒂文证实,当一名联觉者听到某些话语并称看到颜色时,其脑中一处关键的颜色处理区域的确被激活了。史蒂文说:“有意思的是,他10年前就失明了。”
人们为什么会产生联觉呢?没人知道原因。不过,洛克菲勒大学和剑桥大学的科学家正在寻找或许有助于解释这一神秘现象的基因。联觉者脑中的感觉区域间的联系可能异常密集,也可能是他们的大脑激活了通常受到抑制的一些联系。我们大多数人的脑中肯定存在类似的联系。不然的话,我们如何解释人们服用致幻药后的体验呢?人不会在半小时内突然产生新的神经联系。
这具有不同寻常的含义。我们大多数人可能不仅具有这些联系,而且定期使用它们,只是使用频率很低,我们没有意识到罢了。
联觉显然与创造力有关。一项新的调查结果发现,在84名联觉者中,有26名是职业画家、作家和音乐家,还有44名是技艺精湛的业余爱好者。联觉者最终会过上一种更加富于表现力的生活。对他们来说,联觉是这种生活的重要组成部分。
画家卡萝尔·斯蒂恩把她所看到的音乐画下来。对她来说,联觉还回答了较为普通的问题,比如“哪种录音方法能使声音更美,CD还是唱片?”她说是唱片,因为“颜色更美,就像有人给了它们更多光泽”。不用争了,眼睛给出了答案。
人有三种年龄
人所具有的三种年龄是相互依赖的。一般来说,我们只考虑到自然年龄,而当我们谈起年龄时,我们只想到我们到目前为止活了多大岁数。
除了自然年龄外,人存在的其他两种年龄也是同样重要的,它们是生理年龄和心理年龄。
生理年龄指身体状况和身体损耗的程度,心理年龄指思想和情绪方面的心理感觉。
不同的试验表明,我们的信仰和期望影响到身体。对一组75岁以上老人进行调查后撰写的一份研究报告说,这项研究要求他们在一段时间里像20岁以下的青年人一样开展活动,也就是说,引导他们改变心理年龄,结果,这些人的记忆力、视觉和听觉的敏锐度都得到了改善。这些材料使我们得出一个结论:我们的见解、期望和精神状态极大地影响我们的机体。鉴于这些结果,我们应检查我们有关老年的想法与看法,如果发现它们是有害的,就应该用其他更合适的东西取而代之。
为了做这项工作,首先应回答以下问题:
你是多大岁数开始老的?
你老了以后最担心的是什么?
你老了以后最大的希望是什么?
一般来说,老年的到来是与开始退休联系在一起的。年老以后可以从事不同的活动,它们会给我们带来极大的满足。
身体的衰老往往会使我们产生担忧,但是我们应记住,有很多年轻人的身体并不健康,因为生活方式影响到健康。因此,生活方式与健康的关系比年龄与健康的关系要复杂得多。
关于最后一点,就是我们对老龄的期望。我们应该考虑东方文化带给我们的范例:老人被看成是智慧和经验的源泉。
最后应记住,我们要思考岁月留给我们的经历和财富,这些将影响我们的生活质量。
揭开私秘的话题
从基因角度看性别之战
男人与女人之间是什么关系?有的人会说,这是多么愚蠢的一个问题。男人与女人可能是夫妻、情人或者商务上的伙伴,在复杂的生活境遇中还可能是敌人。但这些简单的回答不是科学上满意的答案。它们无法解释性别之间的差异甚至一些奇异的现象。比如,为什么男性从生理和生命力角度看却更为脆弱?生物学博士维根·格奥达基扬用严谨的理论为这个问题及其他一些问题给出了答案。
俄罗斯男性的平均寿命比女性平均寿命少15岁。在全世界包括自然界都体现出了这个悲哀的趋势。女孩出生时更为成熟,发育得比男孩快。她们先学会走路和说话,性成熟也比男孩早。维根·格奥达基扬表示,如果男孩喂养不好,可能会夭折,而女孩则不会,她最多只会长得矮一点。男人中天才多,但弱智也多。他们还容易染上艾滋病、癌症、精神分裂症等疾病以及酗酒、吸毒、犯罪等社会恶习。
这一切可用性别进化理论来解释。一个有名的说法是,男人外出创业,女人持家守业。基因论为这种说法提供了论据。格奥达基扬开玩笑说:“男人可以被看做是进化的先驱,或者是大自然用来做实验用的兔子。他们首先接触环境、适应环境,在自己身上试验各种新的特性,这就是男性崇高的进化使命。而守护物种基因结构的任务则落到女性身上,所以女性不仅是家园的守护人,还是人类基因的守护人。”
比方说,如果在进化过程中因为某种原因人需要长尾巴的话,它会先长在男性身上。新基因在男性身上通过鉴定,证明自己存在的理由,并在数代之后才传到女性身上。只有那时候人类美丽的另一半才会长出尾巴。所以,男性是试验用品,扮演着物种先锋的角色。而女性基本上要比男性落后500年。男性现在的疾病是女性未来的疾病,比如以前只有男性中才发现的恶性精神分裂,现在在男性、女性中都存在。
女人对气味很敏感,而男人则通常无所谓。为什么?因为嗅觉是一项返祖的、正在消亡的功能。如果说它对我们祖先打猎有所帮助的话,现代人则完全不需要它。再看看我们的手。男性的无名指通常比食指长一些,而女性则相反。显然,数百年后她们的无名指也会变长。而个中原因,只有大自然母亲才知道……
人类基因组计划研究得出的结论之一是,大多数突变发生在Y染色体,也就是男性染色体中。我们已经知道,**受精时,**中的Y染色体决定未来婴儿为男性。现在,格奥达基扬证实,Y染色体可称做是基因的产科医院,是它们的检疫中心,同时也是基因组的信息存储器。格奥达基扬说:“每个新基因产生于这个染色体的一端并在那里开始接受‘检疫’,同时一代一代向另一端,即邻近的女性x染色体转移。存活下来的,最终为女性所接受。而在此之前只存在于男性染色体中。”
每个人都可以在心理学和社会生活中找到性别进化理论的依据。男人更为积极和富于侵略性,他们更乐意接受全新而复杂的任务。女人更善于教育,她们细心而善于持家。女性能够很好地完成程式化的工作,如流水线作业、会计结算,或者只是照料家务。在非常情况下,如战争期间,男孩出生率会比女孩高2%—3%。而在和平时期,当“形势平静下来”后,大自然就会致力于保护我们业已积累下来的基因——女性人数开始超过男性人数。
格奥达基扬的理论未必会引起激进女权主义者的欣喜:“啊哈,男人总是把自己当做什么先锋,还扮演着自以为是的受难者的角色。其实不过是一群不能适应生活、懒惰而又好色的家伙!”她们在性欲问题上对男性不满——这又和生理规律有关,男性1昼夜产生近2亿个新**,而女性1个月只产生1个成熟的卵细胞。至于不适应生活和懒惰——这是性别进化理论的又一个有力论据。男性不能适应的是消费性社会条件下优裕稳定的生活,在这种生活中,生存所需的冒险与斗争已降到了最低限度。于是男性变得女性化,女性则男性化,人类社会走向母权制。从进化论的角度来说,这可能是一个正确的结论。