陈嘉映：使心智成为心智的个体独特性，始终居于科学视野之外

《大脑传》，[英]马修·科布 著，张今 译，中信出版集团2022年3月版。

大脑有一个身体，而身体连着一个世界

如果你想只读一本书来了解脑科学的过去与现状，这本书大概是不二之选。

说到大脑研究，坊间流行的说法是“大脑产生心智”。这话如果说的是心智和意识离不开大脑——或者离不开神经系统——那可以接受，但也颇为无趣。可是如果由此主张我们能够通过研究大脑来充分了解心智世界，这在我看来是个根本错误的设想。我们也许可以大致把大脑或神经系统视作心智活动的载体，对载体的研究可以为了解这些活动提供线索，但并不能代替对这些活动的研究。

电影《美丽心灵》（2001）剧照。

这本书第一部分的另一条线索是关于大脑的一系列隐喻：液压动力装置、发条装置、电 络系统、电话交换机、计算机。在技术性层面上，科学希望尽可能用数学来描述其研究对象，但在观念或一般思想的层面上，科学离不开隐喻。引导大脑研究的上述基本隐喻在不同时期或不同方面为大脑的研究带来了启发。但另一方面，它们也会限制甚至误导对大脑的研究。“大脑是一台计算机”是最新也是最具启发性的隐喻，然而大脑和计算机有着根本的区别：大脑并不是数字化的；大脑并不是一台对输入做出响应的机器，而是一个具有主动性的器官；大脑的“硬件”会随着经验改变、发展。人们越来越清楚地认识到了这些区别，现在已经很少有科学家简单地认为脑是一台计算机了。在所谓“人工智能”领域，人们也越来越清楚地认识到，心智的生物学基础完全不同于“人工智能”的基础。人工智能跳过了生命、生理，通过算法来实现心智的某些功能。人工智能和神经科学这两个领域的研究互相促进，但这并不是混淆这两个领域的理由。

在相当程度上，机器隐喻是不可避免的。科学旨在把握事物的运行机制，脑科学也同样如此，旨在把握大脑的运行机制。机制、机器、机械，它们是一簇亲族概念。不过相较之下，机制这个概念更宽，我们会谈论生理机制，甚至社会发展机制，虽然身体和人类社会并不真的是一台机器。一个生物学机制一方面就其运作程序而言是机械的，但它何以依照一种程序而非另一种程序运作，则需要由这个机制的生物学功能来说明。器官的功能不仅与整个有机体的结构相关，也与生物的环境相关，如英国数学家、理论神经科学家大卫·马尔所言，我们不可能仅仅通过研究羽毛来理解鸟类的飞行，还必须同时了解空气动力学，才能明白羽毛的种种不同结构有什么意义。

19世纪，颅相学盛行，拿破仑对此不以为然。他说道，人类特有的倾向和罪行“实际上源自社会和人的习俗。没有财产，对应于偷窃的隆起有什么意义？没有酒，对应于酗酒的隆起有什么意义？如果社会不存在，对应于野心的隆起又有什么意义？”脑科学当然不是颅相学，但我们可以在以下这个方向上来理解这段话：要充分理解大脑的工作，我们就必须同时了解大脑以外的世界。脑科学当然专注于大脑，但对大脑的更广泛的理解却始终不能忘记大脑有一个身体，而身体连着一个世界。

不仅如此，科学家还必须参照演化过程才能把握器官结构与功能的具体联系。诚如俄裔美国生物学家杜布赞斯基所言，“如果不从演化着眼，生物学里无论什么都没有道理可言”。脑是演化出来而不是被设计出来的，这虽然是老生常谈，但其含义仍需时时谨记。这很可能意味着，脑会用不同的方式来执行不同的任务，这些方式固然必须达成某种程度的协调，但恐怕远远不是基于某种普遍和统一的原理的。

更何况就人类而言，大脑所要成就的不只是一般意义上的生物学功能：它还是一个服务于人类感情和思想的器官。和心脏、膀胱等其他器官相比，大脑是一个更具主动性的器官，是一个随着个体经验不断改变的器官，而这正是因为大脑的结构和功能集中反映了人类心智的主动性和个体性。考虑到以上这些因素，仅仅从机械程序的视角来研究大脑的活动机制，难免会错失“大脑活动的一些关键部分”。

《我们到底知道多少》（2004）剧照。

脑科学研究正面临困难和窘境

这本书的第二部分“现在”不是按年代，而是按问题域为序的，分别介绍并讨论了在记忆、环路、计算机、化学、定位、意识这些题域中1950年至今的研究状况。这一视角变化其实很自然：历史总要过去一段时间才更像历史，越接近当下，世界就越像一堆问题而不像一段历史。

近几十年来，大脑研究突飞猛进，发现了很多重要的事实，其中有些颇适合成为我们一般爱好者的谈资。通过脑区研究，科学家了解到，大脑中有相应的区域来处理人体各个部分的信息，比如刺激跟舌头相应的脑区，我们就会凭空产生味觉。科学家还根据这一发现绘制出一幅“小人图”，展示了大脑中处理人体各部位信息的相应区域。不难想象，在这幅怪怪的“小人图”里，舌头、手和脸占据了较大的区域，而屁股这样的部位则只占了很小的区域。又例如，科学家发现有些神经元（脑细胞）会对非常具体的影像做出反应。在一个案例中，有一个神经元只会对美国前总统克林顿的图像做出反应；在另一个案例中，一名病人的一个神经元对毕达哥拉斯定理做出了反应。这类案例引出了“祖母细胞”这个名字有点儿调侃味的概念——有一类神经元专门负责辨识你的祖母。镜像神经元的发现更是激起了大量想象，有些论者认为这类细胞是同情心的根源。

《我们到底知道多少》（2004）剧照。

大脑也许并不遵从统一的普遍原理

说到脑科学研究的难度，最明显的是大脑极其复杂的结构。首先，神经元的数量极其庞大，突触的数量就更加庞大了。其次，神经元很少“单独行动”，总是在一个 络中共同反应。“即使直接操控特定的细胞或者 络能改变或者恢复某种功能，也并不意味着这种功能就是定位于这个结构中的……这些功能通常都需要一个庞大的神经元 络的参与。”即使是小鼠饮水解渴这种极其简单的感觉-反应，参与其中的也是其大脑中34个脑区的24000个神经元。至于上文中提到的“祖母细胞”，其实它们从来都只是作为一个巨大 络的一部分发挥其作用的。最后，或许也是最重要的一点是，突触会随着个体的经历改变和生长，在这个方面，神经系统——尤其是大脑——显著地不同于肝脏等其他器官。由于突触在不断生长变化，因此每一个个体的神经系统都与另一个个体不尽相同。世上也许有两个一模一样的水分子，但即使是两只线虫，“个体之间也可以存在长期的行为差异（如果你愿意，也可以把这称为‘个性’）”。线虫犹如此，何况人呢？

大脑如此复杂，具有如此敏感的可塑性，这意味着世界能以更加丰富的区别呈现于不同的个体中。无论是人类的大脑还是人的心智，世界都对其呈现了它的极大丰富性。与这个呈现出极大丰富性的世界相对应的，正是每一个心智不可替代的独特性。

脑科学的突飞猛进和科学主义这一当代流行观念联袂，让人们对脑科学产生了某些不切实际的幻想，似乎随着对神经系统了解的深入，我们最终将能够洞见人心的一切奥秘，能够知道狄兰·托马斯是怎么写出他的诗歌的。在我看，这完全误解了脑科学要做什么和能做什么，提出了一个“无法完成的任务”。关于心智，神经科学所要回答的问题始终是，并且也只是心智的生物学基础是什么？脑科学研究大脑工作的一般机制，不研究个殊性，而狄兰·托马斯的诗，或者更一般的说，使心智成其为心智的个体独特性，始终是居于科学视野之外的。写下这段文字时正值情人节，有朋友发来了一篇题为《爱的神经机制》的文章。我很愿意相信，从窈窕淑女到奥赛罗，莫不落在这个机制的控制之下，但关于《诗经》和莎士比亚，它并没有告诉我们太多。

电影《美丽心灵》（2001）剧照。