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意识研究的回顾

原创
2019-01-06  dushiming...

意识研究的回顾

A historical review of the study of consciousness

都世民(Du Shimin)

摘要:本文综述古今古外对人的意识的探讨,意识的产生是跨大学科的世界难题,有多学科属性;意识是小宇宙产生,具有微观层面属性;意识是人体独有,具有巨系统复杂性;意识是人体内部相互作用及与外部相互作用综合动力学问题,具有动态平衡属性;意识与灵魂、微覌、电磁波、量子等因素关联,受肉眼不可见和科学仪器的限制,具有不可知的神秘属性。

关键词:意识,难题,学科,属性

.引言

今年《环球科学》发了3篇有关意识的文章[ 1 -3],意识是怎么产生的?这个问题是当代自然科学四大难题之一。意识到底是什么?研究模式有多种,说法也就颇多。不同视角的研究会有不同的概念界定。因此探讨意识是先讨论意识是什么?给出意识的定义,还是先探讨意识是怎么产生的?这受限于学科壁垒制约。那么是先讨论意识应该属于什么学科呢?古代没有学科分类,无法将人类认知一刀切,也不能认为古人的探讨是不科学,只有现代人认知才是科学的。应该将古今中外人类认知贯穿起来,传承文化,不断探索真理。

还有一种探索方法是先将意识研究分为难和易。找出研究意识的困难是什么?确立难点,攻克难点。左思右想这意识的研究还真是困难重重,难以理出头绪。只能先对意识的研究作些历史回顾。

在古代,東西方国家都不分学科。早先“意识”的研究归属于哲学和佛学范畴。“意识”后来又归属生理学。近代又归属生物学、信息学、脑科学和医学。涉及的学科愈来愈多,变成多学科问题。中国佛学对意识早有论述,例如《金刚般若波罗蜜经》和《般若波罗蜜多心经》等。

要搞清意识是什么?必然会问:意识到底在哪里?

.意识到底在哪里?

人类寻找意识在哪里?必然从人体结构中寻找,人体结构的获知与人体解剖有关。

1.西方医学解剖学

西方医学解剖学的记载[4]:

·首先是从古代希腊名医希波克拉底(Hippocrates,公元前460-377)开始的。他对头骨作了正确的叙述,但却把神经和肌腱混淆起来。[5]

·希腊的另一位学者亚里士多德Aristotle,公元前384-322)是动物学的创始人。他把动物解剖所得的结果移用于人体。[6]

·盖仑Galenus130-200)是古罗马的著名医生和解剖学家,写了许多关于医学和解剖学的著作,指出血管里保存的血液,而不是空气,发现脊神经是按区域分布的。

2.中国的人体模型和经络学说

·解剖学的知识也可从古代的中国、印度和埃及的一些书籍中见到,这些知识是当初在祭祀、狩猎屠宰和战争中负伤时偶然观察获得。当时搜集有关人体结构的知识的主要动机,是以研究和治疗人体疾病为目的,后来才发展为专门的学科。 [7] 

·中国早期,远在春秋战国时代(公元前200-300年)最早的一部医学著作《黄帝内经》就有关于人体形态的记载。

·秦汉时代如《汉书·王莽传》记载,对死囚的尸体进行实地解剖,并进行记录。

·三国时期名医华佗不但擅长医术,而且对人体结构有较深的了解,能用麻醉剂施行外科手术。

·晋代针灸大为发展。王叔和著《脉经》和皇甫谧著《甲乙经》有许多内脏度量衡的记载。·宋代王唯一铸铜人,分脏腑十三经和旁注腧穴,是人体模型的创始

·宋代宋慈著《洗冤录》,对人体骨骼胚胎等有较详细的记载,并附有检骨图

意识在哪里?想从人体解剖得到的人体结构中,却找不到意识的所在地。美国艾伦脑科学研究所所长克里斯托夫·科赫认为:“意识之谜和物质起源、宇宙起源、生命起源并称科学的4大终极问题。意识的神奇之处在于,即使我静止不动,你也知道我是有意识的,能看见、听见、闻到,产生悲伤、愤怒、高兴的情绪。但是,当我们试图寻找意识理论的基础时,我们发现在普通物质世界里找不到;在量子力学找不到;广义相对论中找不到;甚至在构成生命遗传物质的碱基中,也找不到意识的蛛丝马迹。[2]

.西方古人论意识

1.早期的神话和宗教信念都试图解释人类生活世界中,人的欲望、恐惧、喜怒衷乐和想象力,似乎是自然界的某种强制力支配着人的生活世界。意识,或心灵、精神、灵魂,都是生命所经历的,在人死后好像就离开了躯体。

2在古代,将精神或意识状态假定为灵魂的特殊实体,或某种类似的东西,是它们形成人的意向性行为。

这些理解面临的困难问题是:

·灵魂到底在人的驱体内什么地方?通常的回答:它遍布于身体中,或者集中在某些器官中,例如心脏和肺部。南怀谨先生认为:不在身体内,也不在身体外。[8]

·尽管这种惊奇事物的效应是真实的,但是它像上帝或幽灵那样,是肉眼看不见、抓不住的。也就是说人的灵魂是有的,但肉眼不可见。

3.古希腊亚里士多德Aristotle公元前384~前322),古代先哲,古希腊人,世界古代史上伟大的哲学家科学家教育家之一。亚里士多德撰写《灵魂论及其他》阐述了他对生与死、睡与醒,以及其他心脑问题的深入思考。

·亚里士多德认为构成躯体的原材料并不具备发展成复杂有机体的能力。必然有某种额外的东西存在,他称之为eidos”。和柏拉图所下的定义完全不同,亚里士多德的eidos是程序目的性原则,在他的思想中这词所表示的意思和现代生物学家遗传程序所表达的完全一样

·亚里士多德把神经和肌腱区别开来,指出心是血液循环的中枢,血液自心流入血管,却把想像为一个散热器。亚里土多德认为理念是人对形式的抽象,形式在自然中(in re)发挥作用。灵魂被描述为活物的形式(实质),不与物质分离。灵魂是人体中的一种潜能。人的机体看成为一个整体。

·亚里士多德把人的灵魂分为两个部分:

一是非理性灵魂,其功能是本能、感觉、欲望等,

二是理性灵魂,其功能是思维、理解、认识等。

他认为在人的认识过程中,灵魂的主要功能是感觉和思考。灵魂借助于感觉器官而感知外界事物,那被感觉的东西是不以人的意志为转移的,从而承认感觉在认识过程中的地位和作用。但是,他又认为感觉在这里只起到一种诱发的作用,真理和知识只有通过理性的思考才能获得。因此,亚里士多德的教学目的是发展灵魂高级部分的理性

4.古希腊学者希波克拉底(约公元前460377年)则认为,“人类应该知道,我们的喜怒哀乐都来自大脑,且只来自大脑”希波克拉底可能是最早的一元论者希波克拉底在古希腊医生恩培多克勒(约公元前495435年)四根说的基础上,提出了“气质体液说”。他认为:人体含有四种不同的液体,即血液、粘液、黄胆汁和黑胆汁。它们分别产生于心脏(血液)、脑(粘液)、肝脏(黄胆汁)和胃(黑胆汁)。

5.勒内·笛卡尔Rene Descartes1596---1650年),出生于法国安德尔-卢瓦尔省的图赖讷拉海(现改名为笛卡尔以纪念),逝世于瑞典斯德哥尔摩,法国著名哲学家、物理学家、数学家、神学家。

·这位生活在17世纪的哲学家将物质分为物质实体思维实体两种,物质实体对应着物理世界中的物体,而思维实体则只有人类才拥有,并由此产生了意识笛卡尔对意识的看法是典型的二元论,直到近现代,还拥有卡尔·波普尔等哲学家继承了他的学说。

·尽管这种二元论学说能够自圆其说,但它无法解释灵魂,或者说思维实体,与大脑究竟是如何相互作用,这种相互作用到底发生在什么地方却说不清楚。

·苗卡尔的意识二元论

提出脑的工作方式是流体泵,被称作“动物精神”流体送到脊髓再到肌肉。但神经生学家却想通过实验测定这种“动物精神”的流体体积,却无法实现。

6.阿那克萨哥拉看来,精神是运动和有序的原则,也是生命的元素。

7.赫拉克利特看来,灵魂如同火焰,由宇宙的规律(逻各斯)所控制。灵魂,如同火,被水浇灭!灵魂死后变成水

8.毕达哥拉斯派哲学家把人的灵魂或精神解释成物质性的精质,把灵魂想象为非物质的思想(如数字和关系)。换言之,灵魂是用数学的比例关系来建模的。

9.德谟克里特认为,灵魂仅仅由特殊的物质(不可观测的)原子来定义。

10.一些思想家把灵魂看作诸如这样的物质,因为被认为是最精细、最轻的物质形式。

.早期的大脑与意识分析模式[10]

1.早期的医学思想家、毕达哥拉斯派学者克罗顿的阿尔克迈翁,他看来是第一位把感觉和思维定位在大的古希腊思想家.

2.亚里士多德认为心脏是意识的场所,而大仅仅是用空气来进行冷却的运行机制。

3.希波克拉底认为:大意识(sunesis)的信使,并告诉它发生什么

4.柏拉图看来,所有人在获得任何经验之前,都有某种永恒的先验知识。

5.阿维森纳建立了一个医学学派,在手术、药理、治疗和康复中都留下了令人印象深刻的活动。

6.亚里土多德和斯多亚传统中,已经发现了神经系统的解剖学。

7.盖仑相信,神经把心灵普纽玛输送到肌肉,从而引起运动。心灵普纽玛不仅是像空气那样的物质,也是一种生命精灵,在当时有关人的意识问题的科学讨论,总是被宗教意识形态所掩盖,长期以来,解剖尸体也是相当危险的事情。这里译文普纽玛有无编码的意思不清楚。

8.笛卡儿主导了二元论的本体论,把精神和物质,灵魂和肉体严格分开。把人体(res extensa)看成是一台物料机器,是按照力学和几何定律构造的。笛卡儿的理论没有考虑心与身的相互作用。他假定,人的机体的各个器官,都是由大中的精神所引导。人的精神支配着身体。

笛卡儿相信:所谓动物精灵的细微光粒子在神经通道中快速运动,把来自大脑的输入信息传递给肌肉,与自然界中的所有机械效应相反,人的精神可以自发决定运动的方向。笛卡儿在《心灵的激情》一书中,试图把害怕和热爱等所有情绪状态,都看作被动的物理效应,都由外部事件引发。如果在笛卡儿的机械模型中,用生化物质和电生理效应,如激素和神经递质,来取代动物精灵的粒子,那么他的这种神经活动概念就接近现代的分析法。笛卡儿的分析法就是没有考虑非物质的精神所起的作甩,也就是缺少心的作用。

8.偶因论哲学家马勒·布朗什看来,所有的因果关系都是不可思议的。是神-上帝赋予的因果作用。斯宾诺莎把笛卡儿的心和身的二元论归结为单一实体的一元论。上帝就是万物的唯一实体。自然、精神和身体的一切外表,都仅仅是宇宙实体的属性(状态)。

9.戈特弗里德·威廉·莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz164671日-17161114日),德国哲学家数学家,历史上少见的通才。按照复杂系统研究方式,莱布尼茨提出最瞩目的精神哲学。与其自然哲学相联系,莱布尼茨的宇宙与笛卡儿和斯宾诺莎的宇宙相反,是由无数的实体(单子)构成的,这些单子相当于空间中不同点的观察,或多或少地透视了整体。因此,单子被看作一种类似灵魂的实体,被赋予了感知和记忆,但是其意识的清晰程度有差别。从现代的观点看,莱布尼茨的类似灵魂的实体显得有些奇怪,它们具有感知和记忆,具有或多或少的生机。

在具有或多或少复杂性的自动机框架中,用单子论来建立模型却不困难。莱布尼茨提出,每一实体都可以用一种单子的自动机来建立模型,自动机的不同状态相应于单子的不同感知。实体的意识程度是用其复杂性程度来度量的,标志着单子状态空间和信息处理能力的大小。这一模式与宁波大学钟振余老师的模块化运行方式有些类似。[9]

10.大卫·休谟(David Hume,公元1711426—公元1776825日),苏格兰不可知论哲学家、经济学家历史学家,被视为是苏格兰启蒙运动以及西方哲学历史中最重要的人物之一。休谟的联想心理学理论。他主张自然界没有因果关系,精神也没有因果关系,只存在感觉印象的无意识的联想反映,感觉印象如闪电和雷鸣那样,以关联的方式呈现。大脑无意识地形成感觉印象。这种说法与南怀谨先生解释佛学中意识有类似之处。

11.伊曼努尔·康德(Immanuel Kant17241804年),启蒙运动时期最重要的思想家之一,德国古典哲学创始人。 康德认为感知不是大脑对外部世界的被动反应。而是主动处理信息的过程,受到先验预期的调节。康德的认识论中,把因果模式的原因限定由物理经验确定和检验。康德的认识论可以解释为现代认知科学的重要先驱。

12.现代认知科学假定,由认知模式整理大量经验材料。但是,与康德相反,认知模式可以在历史发展中发生变化,正如相对论中从欧几里得空间转变到非欧几里得空间所表明的。

13.巴鲁赫·德·斯宾诺莎(Baruch de Spinoza,公元16321677年),犹太裔荷兰籍哲学家,近代西方哲学公认的三大理性主义者之一,与笛卡尔莱布尼茨齐名。斯宾诺莎主张精神的一元论,跳出笛卡儿的二元论,而拉美特利却支持唯物主义一元论。笛卡儿有关灵魂的实体(rescoggitans)的假设被认为是多余的.

14.弥勒坚持一种特殊的神经能定律,该定律要求每一神经都具有其自身特定的能量或品质。他发现,感觉可以由机械或化学、热、电等因素所激发的。弥勒坚持了非物质的动物精灵的概念。动物精灵是不可能测量的,因为速度太快。

15.亚瑟·叔本华(德文Arthur Schopenhauer1788—1860年),德国著名哲学家。是哲学史上第一个公开反对理性主义哲学的人并开创了非理性主义哲学的先河,也是唯意志论的创始人和主要代表之一,认为生命意志是主宰世界运作的力量。他的代表作品《作为意志和表象的世界》。叔本华哲学思想中表象(presentation )的含义:

意志是世界的本质,体现在以下方面:

1)人的躯体也是自我意志的表现;

2)动物的各种活动都受生存意志的支配;

3)植物的活动也受生存意志的支配;

4)整个大自然以及无生命的事物也不例外;

5)理性及表现形式也只是意志和欲望的表现;

6)知识也是意志的工具。[11]

16.赫尔曼·路德维希·斐迪南德·冯·亥姆霍兹(Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz18211894)德国物理学家、数学家、生理学家、心理学家。亥姆霍兹偏向于能量守恒定律,他认为能量可以转化,但不能创造或消灭,而生命的非物质的能量超出了守恒定律,这是没有意义的。人的驱体可以看作能量从一种形式变换为另一种形式的机械装置,而无需特殊的力或精气。化学反应可以产生机体所有物理活动和热。肌肉的活动是由化学和物理变化所实现的。亥姆霍兹测量了神经传导速度,这个速度甚至比声速还要慢,

17.埃米尔·杜布瓦·雷蒙(1818-1896)证明了神经效应,实际上是一种电的活动波,(此处译文是电流还是电波,差异很大?)当时可借助显微镜发现独立的细胞体和纤维。把神经活动和大脑看成是神经细胞(神经元)的复杂系统,具有复杂联结网络。20世纪初,开始描述神经元之间的信息传递。从一个神经元传送到另一个神经元。这个时期没有突触概念引入。

18.1879年,威廉·冯特(WilhelmWundt)在德国莱比锡大学创建了第一个心理学实验室,并认为心理学就是研究意识的科学。这标志着心理学从哲学中分离出来,意识也从哲学进人到心理学的研究范围。

19.威廉·詹姆斯(William James18421910年),美国心理学之父,美国本土第一位哲学家和心理学家,也是教育学家、实用主义的倡导者,美国机能主义心理学派创始人之一,亦是美国最早的实验心理学家之一。在《心理学原理》一书中,描述了被他称为“思想”(thouIdlt)的五种特征:每个思想都是个人意识的一部分;思想总在变化之中;在感觉上是连续的;似乎可以处理与自身无关的问题;思想可能集中到某些物体而舍弃其他物体。威廉·詹姆斯坚持达尔文主义的进化论认为大脑并非是进行抽象思维形成的,而是在进化中形成的。他认为大脑在进行算术演算和形式逻辑推导时,似乎能力很差。但是,形成概念和联想的能力,提出好的猜想和假说,具有显著特征。詹姆斯提出联想的机械模型,是大脑皮层的功能。对后来的联想神经网络有启发。詹姆斯不熟悉计算机辅助建模,但是他抓住了复杂系统探究方式的基本理念,即复杂的事件是由大量子联想构成的,这些子联想是通过诸如突触这样的基本机制联结起来的。

20. 19世纪末,西班牙神经解剖学家罗曼尼·卡哈尔(Romany1 Cajal,运用并改进了银染色法,对神经系统进行了大量研究:创立了神经系统的神经元理论,认为神经系统并非连续一片,而是由一个个的神经元组成。卡哈尔的研究,为现代神经科学奠定了基础。

21.1897年,英国科学家查尔斯·斯科特·谢灵顿爵士(SirCharles Scott Sherrington)在卡哈尔创立的神经元学说的基础上,提出使用突触synapse)这个术语,来描述一个神经元与另一个神经元之间的接触部位,并认为神经元是通过这个部位进行信息沟通的。
22.1913年,美国心理学家约翰·沃森(.John Watson)发起了一场行为主义运动。在美国盛行一时。他认为对于行为主义来说,意识与灵魂基本上是同一概念,从而把意识问题排挤出心理学。此后,行为主义成为心理学的主流,心理学家不再谈论意识问题,也很少有人尝试区分脑内的有意识和无意识活动。

23. 1924年,德国医生汉斯·伯杰(Hans Berger)第一次记录了患者的脑电波,成为第一个记船述正常和非正常大脑的不同波形、节律的科学家。

24.1969年,神经科学家杰里·莱特文(Jeny .Lettvin)在麻省理工学院演讲时,阐述了后来被称为“祖母细胞”grandmother cell)的理论。莱特文认为,我们日常的每一种意识体验、思维以及记忆,不管是对于某个亲戚朋友,还是其他任何人或者物,都只有大约18 000个神经元与之对应。也有人持相反的观点,他们认为,大脑并不是通过一小群神经元对概念编码,而是分布式地编码,也就是很多神经元共同参与,因为如果每个概念都用数以万计的神经元来编码,那大脑可能没有足够多的神经元,来表达所有概念,以及这些概念的变化情况。[12]

24. 1987年,美国布兰迪大学学的雷·长·肯道夫( Ray Jackendoff)提出中间层次理论(intermediate level theory)认为意识既不是来自未经加工的知觉单元,也不是来自高层的思想,而是来自于最低的周边(类似于感觉)和最高中枢(类似于思想)之间的一种表达层次。

26.弗朗西斯·哈利·康普顿·克里克,(英文名:Francis Harry Compton Crick191668日-2004728日),英国生物学家,物理学家,及神经科学家。最重要的成就是1953年在剑桥大学卡文迪许实验室詹姆斯·沃森共同发现了脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构1990年,英国科学家弗朗西斯·克里克Francis Crick,和美国科学家克里斯托夫·科赫( Christof Koch)发表《论意识的神经生物学理论》,提出泛泛的哲学争论无助于解决意识问题,真正需要的是有希望解决这些问题的新的实验方法。只着通过研究神经元及它们之间的相互作用,才能积累以实验为基础的、明确的知识,并建立起真正科学的意识模型。20世纪90年代中期,克里克在其科普著作《惊人的假说:灵魂的科学探索》中指出,我们的思想、意识完全可以用大脑中一些神经元的交互作用来解释,这就是他提出的关于意识的惊人假说

作为克里克对意识本质问题兴趣的一部分,他还研究了关于人类梦境的复杂问题。当然,克里克研究的目的并不在梦本身,而在神经网络。他认为只有理解了神经组群之间如何相互作用和协同工作,才能理解大脑。神经组群之间这种复杂的相互作用有时发生在睡眠和快速眼动中,克里克希望通过研究梦来作为神经交互作用的证据。[13]

27.1994年,“走向意识科学”( Toward a Science ofConsciousness, TSC).国际会议首次在美国亚里桑那州图森市(Tucson)召开,标志着意识作为一个明确的研究主题,成为哲学和科学的共同使命,也标志着意识研究的科学共同体的形成。1997年,国际性学术联合会。“意识科学研究协会”f Associaticn forIheScientificStudy of Consciousness,ASSC)成立并召开第一次国际会议,此后每年召开一次会议。
28. 1998年,美国亚利桑那大学成立了世界上第一个意识研究中心。该中心成立的目的是联合哲学家、认知科学家、神经科学家、社会学家、医生、物理学家、艺术家和人类学家,共同研究人的意识问题。

.佛学中的“八识”[14,15]

南怀谨先生在《金刚经说什么》一书中指出:“在《金刚经》中只用一个心,就代表了一切。唯识宗法相宗把这个心分析来讲,变成八个识,叫做八识。八识中的第六识是意识。意识,我们容易懂,就是我们心理上思想所起的作用,也就是意识状态。做梦也是意识背面的一部分,心理学叫做下意识。在唯识学上梦是属于独影意识的作用,独影意识还有其他很多的作用。第八部分阿赖耶识包括了现在、过去、未来的时间与空间,也包括了过去的因、种子和未来的种姓,这就是三世因果的学理基础。

“人的肉眼跟心是连带一起的,所以很多的经典,心与眼同论,在讲到心的道理时,先提到眼。眼睛是心的一个开关,所以心与眼的关系非常密切。道家的《阴符经》就说:眼者心之机,眼是心的开关,所以古人很多地方都提到心与眼的关系,譬如孟子讲到观察人,特别要观察眼睛。”

在《般若波罗蜜多心经》中指出:“无眼界,乃至无意识界。”

佛法唯识学中的“八识心王”是指眼、耳、鼻、舌、身、意、末那、阿赖耶。前五识中有一识起作用,意识便同时俱起。眼识、耳识、鼻识、舌识、身识,这五识是五感官具有的感觉,也是人体的五种功能,它们可以区分五种不同的感觉,这就是意识产生的作用。而第六识是意识,具有认识抽象概念的功能。意识对内外之境,不分有形无形,及过去现在未来三世,有比知、推测的作用。因此迷悟升沉之业,皆由意识而作。现在心理学上,研究到前六识为止。但是在佛法上的分析,还有第七、第八——末那识和阿赖耶识的存在。

末那识:末那是梵语manas的音译。末那识是意识的根本,其本质是恒审思量。因为它是执取第八识(阿赖耶识)的见分或其种子为我,使意识生起自我意识,所以末那识又称为“我识”。这基本上是一种我执的作用,由此而形成烦恼的根本。

阿赖耶是梵音,又称为藏识,含能藏、所藏、执藏三义,是一切善恶种子寄托的所在。阿赖耶识是本性与妄心的和合体。由无明(无明二字的含义见我的《般若波罗密多心经》略解)而起的妄想概念称为阿赖耶识的见分,再因这妄想概念而幻现一种对象的境界,称为阿赖耶识的相分。

.現代的意识研究模式

1.1998年,荷兰神经科学家伯纳德·巴尔斯( BernardBaars)提出了意识的全局工作空间模型。他认为意识存在于一个被称为全局工作空间的模型之中,除此之外还有无意识加工的处理器以及背景。这就好比一个剧院,剧院的舞台就像工作记忆,而注意的作用就像一只聚光灯,舞台上被聚光灯照亮的部分就是意识部分。

2.2003年,美国生物学家杰拉尔德·埃德尔曼( Gerald Edelman)提出动态核心假说Dynamic Core HyDdhesis),认为在任何一个给定时刻,人脑中只有一个神经元的子集直接对意识经验有所贡献,换言之,人在报告某一意识时,大脑中相当一部分神经活动和人所报告的意识没有对应关系。

3.2004年,美国科学家朱利奧·托诺尼(Giulio Tononi)提出整合信息理论”,认为一个物理系统满足两个条件即可拥有意识:一是这个物理系统必须具有丰富的信息,二是在系统中信息必须要高度整合。托诺尼还与意大利科学家马塞洛·马西米尼(lvLarcelloMassirruni)合作,利用经颅磁刺激技术和脑电图,开发出了一种检测意识的方法

4.2013年,美国政府启动“大脑计划”( Brain Researchthrough Advancing InnovativeNeurotechnoIogies,  BRAIN),旨在集结各方智慧,更好地理解人脑的工作原理以及人脑出现故障时如何解决。同年,欧盟的人脑计划(HumanBrain Project)入选了欧盟的未来旗舰技术项目,也成为了全球范围内最重要的人类大脑研究项目。

5.当今有关意识的研究已远远超出什么是意识意识的本质是什么,等苏格拉底式的传统问题之上,而深入到了对意识的复杂意义及其多学科、多侧面、多层次的探索之中。区分意识的困难问题容易问题正是这方面研究深入的体现。

后一问题已成了当今“意识”哲学研究的热点和焦点问题,著名神经科学家埃德尔曼等人,历经15年构建了解决意识困难问题的新的思维模式,为我们进一步探索提供了很好的借鉴。诺贝尔奖得主杰拉尔德·M·埃德尔曼发表的著作:“意识的宇宙--- 物质如何转变为精神”,提出的新思维模式,将意识看成一个相互作用的过程。指出意识研究的困难所在,提出三个假没和三个基本关系。[17]

6.斯蒂芬·斯托加茨提出耦合振子概念导致无序变有序的同步状态,从而提出从流行到意识的产出新覌点。[18]

7.科学家钱学森的系统覌提出:人体作为一个系统。首先,它是一个开放的系统,也就是说,这个系统与外界是有交往的。比如,通过呼吸、饮食、排泄等,进行物质交往;通过视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉等进行信息交往。此外,人体是由亿万个分子组成的,所以它不是一个小系统,也不是一个大系统,而是比大系统还大的巨系统。这个巨系统的组成部分又是各不相同的,它们之间的相互作用也是异常复杂的。所以是复杂的巨系统[19]钱先生的系统覌综合了还原论和整体论。笔者提出的视感系统有超级天线扫描陣和眼外肌的分子马达控制系统是錢先生巨系统的体現。[19,20]

8.生物学中的一切又都是化学反应的结果,所以化学成为生物学的基础。在人体科学中难以見到物理学的描述,实际上被边缘化。但在大宇宙中的所有物质都是由基本粒子组成,它们组成了原子和分子,而原子和分子又组成了纷繁复杂的大自然,似乎研究清楚这些基本粒子就把整个宇宙都研究清楚了。这是典型的还原论。饶毅谈色一文引用多位诺奖得主成果,利用还原论,将生物成份更加细化:“对感光细胞的研究发现视紫光蛋白是GPCR。视紫蛋白是被光子激活的GPCR,而肾上腺素能受体等是被化学分子激活的GPCR,这些七重跨膜的GPCR在本质上相似。”这就使细胞层面进入分子层面,研究视细胞分子层面三维结构。使光的效应粒子化和化学化。将夜盲症与维生索A关联。将三位诺奖的贡献关联在一起,实际上是将色觉问题用还原论,将视觉问题用生物化学的方法,在分子层面研究其过程。这样做能说明人的色觉机理吗?无论在大宇宙还是小宇宙,想在分子层面说明色覚难以服众。分子层面还可细化为最小粒子,直至肉眼不可见,即“色即是空,空即是色”的循环之中,用这种思维模式研究视觉和意识是现代生物学流行的研究方法。精神气质被理解为复杂巨系统的一种整体状态,它是由部分的局域非线性相互作用引起,但是不可能被还原为其部分。也就是说由上向下的还原论研究方式不可取;[21]

9.用复杂神经网络的非线性相互作用来为人的感知和思维的形成建立分析模型,精神状态(例如模式识别、感情、思维)的形成,可解释为大脑集合体中(宏观)序参量的演化,序参量是由远离热乎衡的学习策略中,神经细胞的非线性(微观)相互作用引起的;[22]

10.FNIRS研究:目光接触中的脑内和脑间同步。fNIRS可以容忍一定程度的头动,并能够在自然条件下同时采集来自两个相互作用伙伴的神经信号。研究者使用fNIRS推进了数据驱动的双人神经科学理论框架的发展。在这种情况下,实验探究了两个与目光接触,功能特异性和功能同步有关的特定假设。功能特异性假说认为,目光接触涉及专门的脑内神经系统并且功能同步假设提出目光接触涉及专门的、跨脑的神经处理器,这些处理器在双人之间同步。[23]

11.浙江大学童勤业教授提出的:脑是稳定系统还是不稳定系统?脑是确定系统还是不确定系统?现代复杂系统具有多功能、多任务、多阶段、多状态、高可靠、长寿命、小子样以及复杂相关性和高度不确定性等特点,对这些系统的可靠性进行描述和定性定量分析越来越困难。传统的系统可靠性技术通过对复杂系统的结构和功能进行简化,根据所获得的近似的简单系统解决复杂系统的可靠性问题,有时会导致难以接受的误差,甚至荒谬的结论。

人体是稳定的平衡系统,在建模中必须考虑这一因素,一旦人体失去平衡而不稳定时,就会产生疾病,如果建模考虑了这一因素,这种模式得到验证就会有更好地实用价值。[24]

12.意识的研究有一元论和二元论之区别。所谓一元论,是指“意识”源自于心脑。二元论是认为“意识”源自于心脑。在我国古代对意识的论述是一元论,即意识源自于心。“相由心生”,“无眼界乃至无意识界”。

13.现代人对意识的研究有多学科概念,不再限于生物学科。这就是意识源自于大脑的真空态激发。然而这一概念与《般若波罗密多心经》有关联。[25]

西方心理学和哲学也与意识研究有关联。西方心理学的心字不是中国文化中的心的概念。这心与脑紧密关联。

14.意识又分有意识和无意识,这两个概念又与视觉中的关注和視而不见、视觉盲、变化盲有关联。[26]

15.意识的检测是研究的实验模式,脑电波测量、磁共振扫描仪、脑磁图、近红外光谱仪、透明脑技术。这些检测手段可以看出人脑的变化与意识的关联,但检测的信息能否说明意识是什么?意识是怎么产生的?就需要进一步探索。[27]

另外意识的检測是否表明意识可以量化式測量,这是一个新问题。[2]

综上所述,意识的研究历史悠久,涉及面很寬,有多学科、多层面、多系统、多未知因素的复杂问题。尽管这方面研究集中在心、脑、灵魂、精神、物质等关键词上,至今仍然是“世界之结”。是科技前沿研究热点之一。

参考资料

[ 1]意识研究简史,整理 廖红艳,《环球科学》,2018年第1p.32-33

[ 2]0.31:意识的分界线,撰文克里斯托夫,科赫(Christof Koch),《环球科学》,2018年第1p.24-29.

[ 3]高度复杂的物理系统都有意识,整理 廖红艳,《环球科学》,2018年第1p.30-31

[ 4]解剖学,来源:百度百科词条。

[5]希波克拉底,来源:百度百科词条。

[6]亚里士多德(古希腊著名思想家),来源:百度百科词条。https://baike.baidu.com/item/%E4%BA%9A%E9%87%8C%E5%A3%AB%E5%A4%9A%E5%BE%B7/26769

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[11]亚瑟·叔本华,来源:百度百科词条。

[12]大脑把记忆存在哪儿了?,撰文罗德里哥 · 奎恩 · 奎罗格(Rodrigo Quian Quirogo 伊泽克 · 弗赖特(Itzhak Fried 克里斯托弗 · 柯赫(Christof Koch ,翻译陆惠民 ,审校郭爱克  来源:《环球科学》,https://www.douban.com/group/topic/98607857/

[13]弗朗西斯·克里克,来源:百度百科词条。

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[22].复杂性思维---物质、精神和人类的计算动力学,[]克劳斯,迈因策尔  著

曾国屏 苏俊斌译,上海辞书出版社,2013.12。

[23]admin FNIRS研究:额颞叶-顶叶系统在真实情景下目光接触中的脑内和脑间同步,2018-04-09.http://www.syfmri.com/shownews.asp?id=147

[24]童勤业,神经信息学研究中碰到的几个问题,本文引用地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-261566-908774.html 此文来自科学网童勤业博客

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[26]视而不见与色盲 ----汉字“色”的科学性(2),本文来自都世民科学网博客。
链接地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-1339385-1111075.html

[27]斯蒂芬·斯托加茨,“探寻宇宙的脉搏,解密同步的奥秘”,https://zhuanlan.zhihu.com/p/36789128

[28《画手》埃舍尔重磅综述:意识科学五十年集智俱乐部2018-12-17 19:38:56来源:SagePub原题:Consciousness: The last 50 years (and the next)

https://www.baidu.com/link?url=HfbRN7UMWD6H5hshxk8Ej9FPWk0zsu4i5GUMNaDO9n0e6AniEk0tz-njV20Tl3Q48XPXhP-CdSenpNOtqxTzXa&wd=&eqid=c2fcb81b0001527e000000065c186e49

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