北京時間11月15日消息,復雜的意識是如何從灰白色、凝膠狀的大腦組織中浮現出來的?這個問題可以說是我們這個時代最大的科學挑戰之一。人類大腦是異常復雜的器官,由近1000億個細胞組成,而且每個細胞與其他10000個細胞相連,形成大約10萬億個神經連接。

在理解大腦活動及其對人類行為的影響方面,科學家已經取得了很大的進展。但迄今為止,還沒有人能夠解釋大腦活動如何產生感覺、情緒和經歷。神經元之間傳遞的電信號和化學信號是如何導致痛覺的?又如何讓我們能感受到紅色?

越來越多的人懷疑,傳統的科學方法可能永遠無法回答這些問題。幸運的是,有一種替代方法或許能最終解開這個謎。

在20世紀的大部分時間里,探詢神秘的意識內部世界是一個禁忌。對大多數人來說,這不是一個屬于“嚴肅科學”的話題。現在,情況已經發生了很大變化,人們普遍認為意識是一個嚴肅的科學問題。但是,許多研究意識的科研人員低估了挑戰的難度,他們認為只需要繼續檢查大腦的物理結構,就能了解意識是如何產生的。

然而,意識問題與其他任何科學問題有著根本的不同。原因之一在于意識是不可觀察的。你不可能看到一個人的內心,看到他們的感受和經歷。如果我們只是從第三人稱的角度去觀察,我們根本就沒有定義意識的基礎。

當然,科學家已經習慣于處理不可觀察的事物。例如,電子因為太小而無法看見,但科學家們設定了一些不可觀測的實體,用來解釋我們所觀察到的現象,比如閃電或云霧室里的蒸汽軌跡。然而,對于意識這一特殊的情況,我們想要解釋的現象并不能被觀察到。我們知道意識的存在并不是通過實驗,而是通過自身對感覺和經歷的直接感知。

那么,如何用科學來解釋它?在處理觀測數據時,我們可以做實驗來檢驗觀察到的結果是否與理論預測相符。但是,當我們處理不可觀測的意識“數據”時,這種方法就失效了。科學家所能做的,就是通過掃描人的大腦,并根據實驗者關于個人意識體驗的報告,將不可觀察的體驗與可觀察的大腦活動過程聯系起來。

舉例來說,我們可以通過這種方法確定看不見的饑餓感與大腦下丘腦的可見活動相關。但是,這種相關性的積累并不等同于意識的原理。我們最終想要的是解釋意識體驗為什么與大腦活動相關,即為什么下丘腦的這種活動會伴隨著饑餓感?

事實上,我們不應該對標準的科學方法難以處理意識感到驚訝。正如英國杜倫大學哲學和意識研究者菲利普·戈夫(Philip Goff)在《伽利略的錯誤:新意識科學的基礎》(Galileo‘s Error: Foundations for a New Science of Consciousness)中所探討的那樣,現代科學被明確地設計為排斥意識。

在“現代科學之父”伽利略之前,科學家認為物質世界充滿了各種屬性,比如顏色和氣味。但是,伽利略想要的是一門關于物質世界的純粹的定量科學,因此他提出,這些屬性實際上并不存在于物質世界中,而是存在于意識中。他認為意識是存在于科學領域之外的。

這種世界觀構成了今天科學的背景。只要我們在其中從事科學工作,所能做的最多也就是在看得到的定量大腦過程和看不到的定性經驗之間建立聯系。與此同時,我們也無法解釋二者為什么會同時發生。

意識也是物質

菲利普·戈夫相信意識研究有一條前進的道路,這條道路植根于20世紀20年代哲學家伯特蘭·羅素(Bertrand Russell)和科學家亞瑟·愛丁頓(Arthur Eddington)的研究。他們的出發點是,物理科學并沒有真正告訴我們物質是什么。

這聽起來可能很奇怪,但事實證明,物理學僅限于告訴我們物質的行為。例如,物質具有質量和電荷,而這兩種屬性完全是用行為來描述的——比如吸引、排斥和抵抗加速。物理學沒有告訴我們哲學家所謂的“物質的本質”,即物質本身是什么,如何存在。

事實證明,在我們的科學世界觀中有一片巨大的空白——物理學讓我們完全不知道物質到底是什么。羅素和愛丁頓的建議是,用意識來填補這個空白。

這么做的結果就是一種“泛心論”(panpsychism,又稱萬有精神論)。這是一種古老的理論,認為意識是物質世界的基本和普遍特征。不過,泛心論的“新浪潮”沒有了先前的神秘內涵。存在的只有物質,沒有精神或超自然的東西,但是物質可以從兩個角度來描述。物理科學是“從外部”,即從行為的角度來描述物質;而“從內部”來描述物質時,則要用不同形式的意識。

這意味著,意識就是物質,甚至基本粒子也表現出令人難以置信的基本意識形式。請思考一下,意識具有不同的復雜性。我們有充分的理由認為,馬的意識體驗遠沒有人類的復雜,兔子的意識體驗也沒有馬的復雜。隨著生物體變得越來越簡單,意識可能會在某一時刻突然消失,但也有可能只是消褪,但從未完全消失。這意味著,即使是電子也具有微小的意識元素。

泛心論為我們提供了一種簡單、優雅的方式,將意識整合到我們的科學世界觀中。嚴格地說,該理論無法被檢驗;意識的不可觀察性意味著任何超越純粹相關性的意識理論嚴格來說都是不可檢驗的。不過,我們或許可以得出這樣一個推論:泛心論是關于意識如何融入科學故事的最簡單理論。

雖然目前的科學方法根本沒有提供任何理論,只有相關性,但傳統上聲稱意識存在于靈魂的替代理論,導致了一種對自然的肆意描繪,使精神和身體截然對立。泛心論避免了這兩個極端,這也是一些頂尖神經科學家現在將其作為構建意識科學的最佳框架的原因。或許有一天,我們會有一門關于意識的科學,但它不會像我們今天所知道的科學。(任天)

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責任編輯:vivian

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為什么至今科學還無法解釋意識?

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