大脑如何思维——智力演化的今昔

[美] 威廉·卡尔文

正如哲学家们所说，要认识生活必须回顾，这是完全正确的。但是，他们忘了另一个命题：生活必须前瞻。

——绥伦·克尔恺郭尔德（seren Kierkegaard）

所有具有复杂神经系统的机体都不时面临生活所提出的问题：下一步我该干什么？

休·萨维奇·伦堡（Sue Savage Rugbgllgh），罗杰·卢因（Roger Lewin）

让·皮亚杰（Jean Piaget）曾说，智力是你不知怎么办时动用的东西（这是对我试图论述智力时所处情景的确切的描述）。如果你擅长于对生活提出的各种选择题找到正确的答案，那你的确能干。但是，富有智慧则有更多的涵义，这是一种创造性能力，凭借这种能力你会迅即想出新的主意，各种答案在你的大脑中接踵而至，一些比另一些更好。

每当我们看着冰箱中的残羹剩肴，思忖着为准备晚餐还需要从食品店添置些什么时，我们所表现的智力连最能干的猿都望尘莫及。一流的厨师会把各种配料有趣地组合起来而让我们目瞪口呆，因为我们从来不会想到这些配料竟然会混杂在一起。诗人特别善于词语的排列，这种排列所产生的富有感染力的涵义使人折服。我们大家每天也都在千百次地锤炼出新的表达方式，把词和手势加以重组以传达新的信息。每当你想说一句你以前从未说过的句子时，你所面临的创造性问题正如厨师和诗人所面临的一样——在你将它说出之前的最后一刻，你还在大脑中反复思忖。

近年来，我们对确定在脑中的什么位置处理语义的那些研究取得了不少进展。我们常常发现动词是在大脑额叶，而由于某种原因，专有名称似乎偏爱颞叶前端，而颜色和工具的概念则似乎见于左颞叶后部。但是智力是一种过程，而不是一个位置。它是一种有许多脑区参与的过程，通过这种过程我们探寻新的涵义，这常常是“有意识地”进行的。

对智力有经验的研究者，如智商（IQ）研究人员，避免用“意识”（consciousness）这个词。我的许多神经科学家同行同样也避免使用“意识”这词（倒是有些物理学家却一直乐于用初涉足者常犯的错误来填补真空）。一些临床大夫并非故意地轻视“意识”，他们把它重新定义为单纯的“唤醒”（arousability，虽然把脑子视为意识中枢，但实际上这就像是把开关和光混淆起来一样）。我们或者可以把 “意识”重新定义为单纯的“觉察”（awareness），或是定义为选择性注意的“探照灯”。

这些理解都有助于对这一问题的探索，但它们都忽视了精神活动的主动性，正是通过这种主动性，你创造、修饰、再创造你自身。你的智力性精神活动是你内部和外部世界的反映，这种反映在不停地变化，它部分处于你的控制之下，部分则不为你的内省所察觉，甚至是变幻莫测的（在你每晚四五个睡梦阶段中，它几乎完全不受你的控制）。我试图阐述，当你驾驭你自己从一个主题转向另一个主题；当你建立和否定不同的可能性时，你的内部精神活动是如何一刻不停地发展的。这种阐述不仅基于心理学家对智力的研究，更多地来自行为学、进化生物学、语言学和神经科学。

曾有一些良好的理由来避免对意识和智慧作全面的讨论。在科学研究中有一种非常好的策略，那就是把问题分解为各个小块，当机械论的解释无助于你构建逼近一个含混的主题的研究途径时尤其如此。在某种意义上，人们一直在这么做。

第二个理由是对所有的人（除了圈内人外）掩饰真正的争议点以避免麻烦，用现代习语来说，就是保持否认的本领。有些词虽有日常涵义，但也具有仅为圈内人所使用的特殊的转义。每当我看到这些词时，我总会想起代号来。几个世纪以前，对精神作一种不加掩饰的机械论的类比会使你闯下大祸——甚至在比较宽容的西欧。应该承认，朱利恩·拉曼特利（Julien Offory de La Mettrie）在不经意中说的并不全错。这位法国医生（1709-1751）在1747 年曾写过一本名为《人——机器》的小册子，在这本书中他把人的动机比喻为机器中释放能量的弹簧。

1746 年，拉曼特利已从法国逃亡到了阿姆斯特丹。他曾写了一本名为《灵魂的自然历史》的书。巴黎议会极不喜欢那本书，命令悉数烧毁。

这一回，他谨慎地匿名出版了他的小册子《人——机器》。当时被公认为欧洲最为宽容的荷兰人居然震怒于此，并企图查明这本小册子的作者加以报复，他们几乎达到了目的。拉曼特利被迫再次逃亡，这次他逃到了柏林，4 年后他在那里去世，终年42 岁。

虽然拉曼特利走在了时代的前面，但他并非是将人比作机器的始作俑者。笛卡尔一个世纪之前在他的《人类》一书中早已为之。他亦曾从故乡法国迁往阿姆斯特丹，这在时间上与伽利略（Galileo）与梵蒂冈之间就科学方法本身的纠葛大致上差不多。有人会说，笛卡尔之所以不必像拉曼特利一样从荷兰出逃，是因为他谨慎地在安然死后若干年才出版那本书。

笛卡尔及其追随者并不想禁止所有关于精神的论述；事实上，他们特别关心的事情之一是想在大脑中准确地确定“灵魂的宿居处”的位置。这是学院派传统的继续，这种传统专注于充满脑脊液的脑室。500 年前的宗教学者认为灵魂的各个部分分处于这些空腔中：记忆居于其一；幻想、想象和常识居于其一；思维和判断又居于其一。在他们看来，脑室就像一只装了魔鬼的瓶子一样，是存放灵魂的容器。笛卡尔认为，松果腺是控制中心所处的较佳位置，其依据是，脑内不成对出现的结构甚少，而松果腺是其中之一。

现下正是千年之末。虽然还存在神权政治国家，在那些国家里使用隐晦的表述方式仍不失为一个好主意。但是总的来说，我们已不再为用机器来比喻精神而受迫害。我们甚至能够对精神与机器之间的任何类比的原则性基础加以讨论。人们振振有词地论证说，精神是富有创造性、不可预测的，而我们知道机器缺乏想象力，但却是可靠的。因此，诸如数字计算机这样的机器乍看起来似乎是一种不合情理的类比。

但是笛卡尔只是说，在谈论脑时把它看作好像是一架机器是一种有用的方法。层层剥开洋葱，你就不断地取得了进展。即使真还有什么别的东西隐匿于其外层之下，科学家倾向于认为并不存在任何东西从根本上来说是不可知的，总是可以尝试作别的可能的解释。这种科学的策略——别与科学结论相混淆——在我们对自身的认识中已经产生了一场革命。

对精神的机械论的研究方式长期以来一直缺少一种至关重要的机制，即自展机制。我们习惯于这样一种观点：即使是一件不错的人工制品，例如一块表，尚需要有一位高明的钟表设计师。这是一种常识，就像亚里士多德的机械唯物论一样，尽管它是错误的。

但是，甚至从达尔文以来，我们就知道精致的东西也可以从简单的初始物演化（自组织）而来。正如哲学家丹尼尔·丹尼特（Daniel Dennett）在《达尔文的危险思想》一书的序言中指出的，甚至受过高等教育的人也并不乐意接受这种自展性观点：

达尔文的自然选择进化论一直使我入迷，但是这些年来，我已经发现有各式各样伪思想家无法掩饰他们并不喜欢达尔文的伟大思想。这些人形形色色，从吹毛求疵的怀疑论者到公然表示敌意的都有。我还发现，不只是外行和宗教思想家，而且有在俗的哲学家、心理学家、物理学家，甚至生物学家，他们似乎倾向于认为达尔文是错的。

但是，这并非事情的全部。在1859 年《物种起源》出版后仅15 年，心理学家威廉·詹姆斯（William James ）在给朋友的信中阐述了他的观点：在精神中有达尔文过程的参与。一个世纪之后，我们才刚开始用适当的脑机制为达尔文主义的这一观点赋予真实的内涵。几十年来，我们一直谈论着过量产生的突触的选择性存活问题，那只是达尔文主义的并不真实的版本而已，就像把一幅图案镌刻在木块上那样。现在我们也看到，大脑的布线可能是充分地按达尔文过程运转的，这种过程在意识的时间尺度上进行，自毫秒级至分钟级。

这是达尔文主义的一种表现方式，它使不甚确实的东西逐渐成形。它包括产生许多一定模式的大脑放电的拷贝，让这些拷贝出现某种变异，然后让那些变异体在一个工作空间范围内竞争以取得主导地位（就像马唐和六月禾一直在我的后院草坪中竞争一样）。竞争的结局取决于那些放电的时空模式与“道路上的沟沟坎坎”（储存于突触强度中记忆的模式）相契合得有多好。正如你将看到的，这种达尔文机制是我所热衷的主题，但是在转入主题之前，让我们先对智力是什么，又不是什么有一些概念上的认识。

新闻记者们常用的提问内容是：“谁-什么-哪里-何时-为何-如何”。这对于探索智力的奥秘是一种有用的策略，可以避免不成熟的定义。我将从智力由“什么”构成，何时需要智力开始——因为这词有众多的涵义，有时很容易被搞混（正如意识一词一样）。将智力一词略微狭义化，不把婴儿随洗澡水一起倒掉。然后，我将着手处理各种不同层次的解释，以及“意识”这个词引起的混淆。

在探索智力“如何”进化的问题时，尤其是在讨论人类的远祖的智力进化时，以考察冰河期的演化来作类比具有重要意义。阿拉斯加的海岸线是考察仍处于活动期的冰川的最佳场所。冰川湾长约80 千米，200 年前它还被冰川填满，现在则挤满了引起交通阻塞的海豹、独木舟和游船，我将联系冰川湾的来龙去脉来说明“杂家”的能力是如何进化而来的，尽管从效率的角度而言，专家在某一领域中总是更高明。对这个问题是否有简单的答案呢？回答是：正是因为气候不断突然地、不可预期地改变，从而使效率不再是最关键的因素。

在书中，我将讨论解析具有句法的复杂句子所需的思维机构。许多观察者，包括我本人，都设想在人类进化过程中智力的大飞跃是由某些逻辑结构所产生的，这些结构是一种具有语法的语言所需要的，对其他作业也有用。黑猩猩和倭猩猩”（非洲侏儒黑猩猩是一种明显不同的猿，现在的英文名字是沿袭当地人所用）使我们能从某一重要的角度来判定语言在智力和意识中所起的作用。我们的祖先给我们留下的只有骨头和化石，但是我们可以从我们的远房表亲那里对我们祖先的行为有所了解。

还有，就是从达尔文过程的角度来讨论收敛性和发散性思维问题。小型的神经生物学会议，如我在蒙特里湾（Monterey Bay）参加的那个会议，肯定例示了收敛性思维——随着对记忆机制研究的深入，所有的专家都试图找到一个正确的答案。那些企图发现科学理论或想写诗的有创造性的人需要发散性思维，或者更普通的，为了弥补多选题考试中的出错也需要这种思维。每当神经生物学家对记忆贮存机制提出一种解释，听众中就会有人提出运用发散性思维对这一问题所作的几种不同的解释。如何将新奇的构思上升为高质量的理论而又有异于用手把一团粘土塑造成一个陶罐呢？达尔文进化过程在千万年的时间过程中形成新的物种，而在持续数周的免疫反应中产生新的抗体，同样也可以在思维和动作的时间尺度上形成思想。

在第六章中，我将把精神过程与其他已知的达尔文过程加以类比。我将说明我们的脑是如何（从生理学机械论的角度）对表象进行操作从而引起复制竞争，这种竞争可以是达尔文式的，能从杂乱无章中形成一种合理的猜测。把问题化解为大脑密码（就像苹果和橙子包装上用以表示实物的抽象的条型码）和大脑回路（尤其是皮层表层中用以处理“内部邮件”的回路），使我能对高级智力功能，如我们怎样猜测，说以前没说过的话，甚至展开比喻的翅膀，作迄今为止的最为成功的探索。

“达尔文机”的这个大脑版本在我看来将根本上改变我们关于人的概念。就像《爱丽丝漫游奇境》中的渡渡鸟所说的，解释一种游戏的最佳方法莫过于演示了，我将带你们漫步走过形成思维和决定的达尔文过程。我很高兴地说，描述意识并不见得像描述如何骑自行车那么难；而且，在对它的过程产生一种感觉而不仅仅是满足于抽象的评述之后，你将更好地理解它。

如果一种外来的智能或人工智能要在广阔的范围内（从聪敏的猩猩到人类的音乐天才）进行运转就会需要这些机制。最后我将对任何向超人智力的过渡提出一些告诫，正如红后对爱丽丝提出的关于“竞赛”的告诫那样：想要留在原地你必须不断奔跑。

一种理论把人描述成一架为外界压力所推动的感应机器，剥夺其所有的创造性和自发性。第二种理论赋予人“游戏空间”，创造各种思想，并进行尝试。认识世界，按第一种观点意味着受限于这个空间；按第二种观点意味着在其中进行探险。