05 最后的抵抗
人性屬于一個科學議題,隨著新事實的不斷涌現(xiàn),我們關(guān)于這一概念的理解也會發(fā)生改變。有時候,新的事實可能會表明,某些理論或許過于強調(diào)人類大腦中的先天結(jié)構(gòu)了。例如,我們擁有的語言天賦可能并不涉及掌握名詞、動詞、形容詞和介詞,我們只是能夠區(qū)分一個詞是更像名詞還是更像動詞罷了。而另一些時候,我們可能會發(fā)現(xiàn),某些理論對人類大腦的先天結(jié)構(gòu)又過于忽略了。當前,沒有任何一種人格理論能夠解釋為何被分開撫養(yǎng)的一對同卵雙胞胎都會喜歡將橡皮筋綁在手腕上,或者總是在擁擠的電梯里假裝打噴嚏。
另一個值得注意的問題是,大腦是如何運用我們通過感覺獲取到的信息的。我們在語言和社會互動方面的機制一旦被啟用,某些類型的學習或許僅僅是在記住將來可能有用的信息,如某個人的姓名或者一條新的法律條文內(nèi)容。另一些類型的學習可能包括撥打電話、按動開關(guān)或者計算平均數(shù),這些情況類似于儀器裝置就緒而輸入的參數(shù)未定,這時大腦就會搜尋出當前情境涉及的特定變量。還有一些類型的學習是使用常規(guī)環(huán)境提供給我們的,諸如地心引力、各種顏色以及視覺領(lǐng)域中的各種線條之類的信息來調(diào)整我們的感覺運動系統(tǒng)。同時,先天稟賦和后天教養(yǎng)之間還存在其他一些交互作用方式,兩者之間存在的大量交互作用使它們之間的界限變得日漸模糊。
本書基于的是這樣一種判斷:不管相關(guān)研究最終能精確到何種程度,人性都必然是普適的和復雜的。我想,我們應該有理由相信,人類大腦中存在著一系列用于推理和溝通的情感、動機和能力方面的組織結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)有著共同的邏輯,不會因文化不同而變化,既不可能被消除掉,也不可能對其進行再造,它們是在人類進化過程中通過自然選擇形成的,它們的一些最基本的構(gòu)造以及某些變異是由基因組中的信息決定的。對人性這樣一個大致的判斷,意味著我們需要去接受當前和未來的一系列理論以及大量可預見的科學發(fā)現(xiàn)。
但這并不意味著我們要接受任何理論和研究發(fā)現(xiàn)。可以想象的是,科學家們可能會發(fā)現(xiàn),沒有足夠的信息表明基因組中存在著明確負責先天神經(jīng)活動的基因,或者他們會發(fā)現(xiàn)大腦中尚不存在能容納先天神經(jīng)活動的機制。又或者,他們可能會發(fā)現(xiàn),大腦中的物質(zhì)都是有多種用途的,因此它能夠吸收感知器官輸入的任何形式的信息并對其進行組織,從而實現(xiàn)各種目標。前一種研究發(fā)現(xiàn)決定了先天組織不可能存在;而后一種發(fā)現(xiàn)則決定了先天組織沒有存在的必要。這些發(fā)現(xiàn)將使得人性這一概念受到質(zhì)疑。與那些來自道德和政治領(lǐng)域?qū)θ诵愿拍畹馁|(zhì)疑(亦即我將在本書后面的章節(jié)中討論的那些質(zhì)疑)不同的是,上述這些質(zhì)疑是從科學角度提出的。如果真有這樣一些發(fā)現(xiàn)的話,我覺得最好要先對它們進行一番仔細地審視。
本章關(guān)注的是三方面的科學進展,這些科學進展有時候會被認為消解了復雜人性存在的可能性。第一個方面的挑戰(zhàn)來自“人類基因組計劃”(Human Genome Project)。當人類的基因組序列在2001年被首次公布出來時,遺傳學家們感到很詫異,因為基因的數(shù)目比他們之前預計的少了很多。統(tǒng)計出來的基因數(shù)目大概在3.4萬個左右,而之前估計的數(shù)目在5萬~10萬個之間。一些報刊的評論文章認為,基因的數(shù)目較少,意味著大腦不能承載太多的事物,因此,任何認為存在先天才能或者稟賦的說法都站不住腳,甚至還有人將這視作對自由意志的辯護:大腦這個機器越小,留給自由意志這個幽靈的空間就越大。
第二方面的挑戰(zhàn)來自用計算機模型來比擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),進而對認知過程進行研究取得的一些發(fā)現(xiàn)。這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在解釋大腦如何掌握它所接收的信息的統(tǒng)計模式方面非常成功。一些來自認知科學中的聯(lián)結(jié)主義學派的模型構(gòu)建者認為,一般的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就能解釋人類所有的認知活動,基本,或者說根本不存在特定的負責某種先天特定能力(如社會性推理和語言)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在第2章中,我們提到了聯(lián)結(jié)主義的奠基人戴維·魯姆哈特和詹姆斯·麥克蘭德,他們認為,人類之所以比老鼠聰明,只是因為人腦中有著更多的聯(lián)絡(luò)皮層,并且人類的環(huán)境中包含著能夠?qū)⑵浣M織起來的文化。
第三個方面的挑戰(zhàn)來自對神經(jīng)系統(tǒng)可塑性的研究。這些研究考察了胎兒和嬰幼兒大腦的發(fā)展機制,以及動物的大腦在學習記錄這些經(jīng)驗時的作用方式。神經(jīng)科學家最近的研究已經(jīng)揭示出了大腦在進行學習、實踐和處理獲得的感官信息的變化方式。從這些發(fā)現(xiàn)引申出來的一種觀念可以被稱為極端可塑論。按照這種觀念,大腦皮層(負責感知、思維、言語和記憶功能的呈螺旋狀的大腦灰質(zhì))屬于一種多變物質(zhì),它可以隨著環(huán)境和要求的改變而發(fā)生無限可能的變化。如此一來,空空如也的白板就變成了可塑板。
聯(lián)結(jié)主義和極端可塑論在西極學派的認知科學家中間非常盛行,他們否認大腦如同一塊白板,卻試圖將先天的大腦組織結(jié)構(gòu)限定在注意與記憶偏差之內(nèi)。無論是對于神經(jīng)科學家還是對于企業(yè)家來說,極端可塑論都具有確切無疑的吸引力,因為神經(jīng)科學家們想要強調(diào)他們的研究領(lǐng)域?qū)τ诮逃蜕鐣叩闹匾裕髽I(yè)家們則急于出售那些促進嬰兒發(fā)育、治療學習困難或是延緩衰老的商品。在科學領(lǐng)域之外,這三方面的研究進展也受到了不少人文學科領(lǐng)域?qū)W者的青睞,這些人試圖抵制生物學對人文領(lǐng)域的侵蝕。可以說,基因組數(shù)目的縮水、聯(lián)結(jié)主義以及極端可塑性理論是“白板說”最后的救命稻草。
本章的主旨在于,闡明上述這些主張并不是“白板說”的辯詞,而是“白板說”的衍生物。包括一些科學家在內(nèi)的不少人都抱有先入為主的看法,認為大腦不可能有什么先天的組織結(jié)構(gòu),或是過于簡單地認為,如果大腦中存在先天的組織結(jié)構(gòu),那么這種結(jié)構(gòu)又是如何在基因中進行編碼,并在大腦中得以發(fā)展的呢?因此,他們會選擇性地看待有關(guān)證據(jù),有時甚至達到了莫名其妙的地步。
從一開始我就認為,“白板說”的這幾種新理論非常令人難以置信,事實上,這些理論幾乎沒有邏輯條理。大腦里一無所有,那么它就什么也產(chǎn)生不了,因此大腦的復雜性必然有其出處。它不可能僅僅來自環(huán)境,因為擁有大腦的關(guān)鍵之處在于它會實現(xiàn)某些特定的目標,而環(huán)境無法告訴我們這些目標應該是什么。特定的環(huán)境會促使有機體能夠修筑水壩,依據(jù)星象而遷徙,通過舞動和叫聲來吸引雌性的注意,用腺體在樹木上做標記,寫十四行詩,等等。對于某個種族而言,某句話可能寓意著逃走的警告;而對于另外一個種族來說,這句話可能很新奇,會被新納入他們的語音體系中;而對于其他的種族而言,他們又可能會把這句話作為語法分析的對象。因為,信息本身并不能告訴你應該怎么做。
同樣,大腦組織也并非什么可以使人類個體獲得某種實用能力的妖魔鬼怪。它只是一種生理機制,一種能夠按照特定的方式將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的物質(zhì)組合。那種認為單一的普通物質(zhì)可以做到深入洞察、控制手部活動、吸引伴侶、養(yǎng)育孩子、躲避捕食者和戰(zhàn)勝獵物等一系列活動,而無須分化為特定的具體用途的看法并不可信。與其認為大腦之所以能夠解決這些問題是因為它的“可塑性”,還不如說大腦是通過魔法來解決這些問題的。
在本章中,我還會對那些反對人性概念的最新科學發(fā)現(xiàn)進行深入的檢驗。從其自身來看,這些發(fā)現(xiàn)都非常重要,即使它并不支持之前得出的一些過于夸張的結(jié)論。對“白板說”的這些救命稻草進行評估后,我們就能準確地總結(jié)出反對“白板說”的科學論據(jù)。
基因重要,環(huán)境也重要
人類的基因組通常被視為人類這個物種的精華所在,因此,在2001年人類基因組序列被公布出來后,評論者們蜂擁而至的場景也就毫不奇怪了,他們紛紛運用它來對人類的各種事件進行科學的闡釋。克雷格·文特爾(Craig Venter)的公司塞萊拉曾經(jīng)與一家公共事業(yè)機構(gòu)在基因序列的研究方面展開競爭,文特爾在一次新聞發(fā)布會上提出,基因數(shù)目比預期的要少。他說:“我們擁有的基因數(shù)目并不足以證明生物決定論是正確的,人類的多樣性并非是由我們的遺傳密碼決定的,我們所處的環(huán)境才是關(guān)鍵所在。”在英國,《衛(wèi)報》將這一言論作為了頭條新聞:“……已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了人類行為的秘密所在。決定我們行為的,是環(huán)境而不是基因。”另一家英國報紙的社論這樣寫道:“看上去,我們原有的自由應當遠遠超出了目前已經(jīng)獲得的自由。這一發(fā)現(xiàn)也會讓左派感覺很欣慰,因為他們認為不論出身如何,每個人都有著巨大的潛力。然而,它斥責了右派對統(tǒng)治階級和原罪的偏愛。”
所有的一切都源自于3.4萬這樣一個數(shù)目!如此一來就產(chǎn)生一個問題:基因的數(shù)目究竟要達到多少才能夠證明人類的豐富多樣性是由我們的基因密碼決定的?才能證明我們未來所能獲得的自由將少于我們現(xiàn)在所擁有的?才能證明右派是對的而左派是錯的?是5萬個還是15萬個?或者反過來,如果研究結(jié)果表明人類的基因數(shù)目是2萬,這能否表明我們原本應該更加自由?或者說環(huán)境的作用應該更大?又或者左派會更加感到欣慰?事實上,沒有人知道這些數(shù)字意味著什么。沒有人知道要多少個基因才能構(gòu)成大腦的一個功能單元,構(gòu)成一個通用的學習模式,或者構(gòu)成介于這兩者之間的任何事物——更不用說原罪或是統(tǒng)治階級的優(yōu)越性了。因為目前尚無法知曉基因是如何構(gòu)建出大腦的,因此,人類基因組中的基因數(shù)目只是一個數(shù)字而已。
如果你對此不以為然,那么就請思考一下秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)的例子吧。這種小線蟲擁有約1.8萬個基因,按照那些基因組評論家們的邏輯,它的自由、多樣性和潛能應該是人類的兩倍。而事實上,這種線蟲只有在顯微鏡下才能看清楚,它由959個細胞構(gòu)成,嚴格地遵循基因程序而發(fā)展為一個神經(jīng)系統(tǒng),這個神經(jīng)系統(tǒng)由302個神經(jīng)元依照固定的線路圖構(gòu)成。就其行為而言,它的進食、交配、趨近或逃避特定的氣味等活動也很有限。單就這些,就可以使我們顯而易見地認識到,人類的自由和行動的多樣性源于我們所具有的復雜的生物學構(gòu)造,而并非某種單一的構(gòu)造。
因此,真正神奇的是人類擁有的細胞數(shù)以百萬億計,神經(jīng)細胞數(shù)以千億計,但我們真正需要的基因數(shù)目只是蛔蟲這樣低級生物的兩倍。許多生物學家認為,人類基因的統(tǒng)計數(shù)目可能被低估了。基因組中的基因數(shù)目只能是粗略的估算;就現(xiàn)階段來說,它們的確切數(shù)目尚無法統(tǒng)計出來。基因估算程序?qū)ふ业氖荄NA中那些與已知基因相似的基因序列,以及那些具有足夠活性、能夠參與到蛋白質(zhì)形成過程中的基因序列。那些人類獨有的基因或者僅在形成胎兒的大腦時具有活性的基因(這些都是與人性最相關(guān)的一些基因)以及其他一些不易察覺的基因可能沒有被納入到估算范圍中。當前有一些不同的看法,認為人類的基因數(shù)目應該是5.7萬個或者7.5萬個,甚至是12萬個。然而,即便是人類擁有的基因數(shù)目是蛔蟲的6倍,而不是2倍,這依然是一個難解之謎。
許多對此感到迷惑不解的生物學家并沒有得出結(jié)論說,人類沒有我們之前想象的那么復雜。相反,他們認為,基因組中的基因數(shù)目與有機體的復雜程度并沒有什么關(guān)系。基因與生理構(gòu)造并不是一一對應的,并不是說一個有機體有2萬個基因,它就有2萬個生理構(gòu)造,或者說一個有機體有3萬個基因,它就有3萬個生理構(gòu)造。基因構(gòu)成了特定的蛋白質(zhì),其中某些種類的蛋白質(zhì)形成了有機體的肉體和體液。但其他一些種類的蛋白質(zhì)則可能會開啟或者關(guān)閉基因的功能、增加或者抑制它們的活性,或者將其他蛋白質(zhì)分解或合成新的化合物。詹姆斯·沃森指出,過去我們總在直觀上認為,特定數(shù)目的基因負責特定的功能,而現(xiàn)在,這種看法應該有所調(diào)整了:“想象一下,如果你觀看的是一出有3萬名演員參與的戲劇,最后你可能就會糊涂了。”
通過基因間的交互作用,一種有機體被構(gòu)建的過程可能比另一種有著和它一樣基因數(shù)目的有機體的構(gòu)建過程要復雜得多。對一個簡單的有機體來說,許多基因共同構(gòu)建成了一種蛋白質(zhì),并且這種蛋白質(zhì)形成了該有機體的組成部分。對一個復雜的有機體來說,一個基因可能開啟了另一個基因的功能,并由此又激發(fā)了第三個基因的活性(但這只有在第四個基因具有活性的情況下才行得通),而第三個基因又關(guān)閉了第一個基因的功能(但這只是在第五個基因不具有活性的情況下才可以),如此等等。這實際上描繪了在基因數(shù)目一定的情況下,如何構(gòu)造出更為復雜的有機體的方法。這樣一來,有機體的復雜程度不僅取決于基因的數(shù)目,而且還取決于用方框-箭形圖描繪的基因之間互相作用的復雜程度。增加一個基因,并不意味著僅僅是增加了一個成分,還意味著基因之間互相作用的方式也將成倍增加,因此,有機體的復雜性取決于活性基因和非活性基因可能的聯(lián)結(jié)方式。遺傳學家讓-米歇爾·克萊威利(Jean-Michel Claverie)認為,可以將基因數(shù)目作為2(活性基因與非活性基因)的乘方的指數(shù),從而估算出有機體的復雜程度。按照這種方法計算的話,人類基因組的復雜程度就不是蛔蟲的2倍,而是它的216000倍(計算出來的數(shù)字有4800位。)
基因的數(shù)目并不能反映出基因組的復雜程度,這可能還有另外兩個原因。一個原因是,一種基因可能不止會參與一種蛋白質(zhì)的合成,而會參與幾種蛋白質(zhì)的合成。就像在雜志的文章中插入廣告一樣,一個基因通常被分解成DNA上的幾個片段,負責蛋白質(zhì)片段的編碼(編碼序列),而DNA上那些不參與蛋白質(zhì)片段編碼的片段(基因內(nèi)區(qū))則插入到了這些片段中間。因此,一個基因的片段可以按照多種方式結(jié)合起來。一個由A、B、C、D四種編碼序列構(gòu)成的基因,可以按照ABC、ABD、ACD等方式合成蛋白質(zhì)——每個基因可以合成10種不同的蛋白質(zhì)。與簡單的有機體相比,復雜的有機體中更可能出現(xiàn)這樣的合成方式。
第二個原因是,這3.4萬個基因只占人類基因組的3%。人類基因的其他部分,還包括并不負責蛋白質(zhì)編碼的DNA以及可以被看成“垃圾”的DNA。但正如一位生物學家最近指出的那樣,“‘垃圾DNA’這個詞暴露了我們的無知”。不負責編碼的DNA的規(guī)模、排列以及構(gòu)成內(nèi)容會對激發(fā)其周圍基因的活性,從而合成蛋白質(zhì)的方式產(chǎn)生巨大影響。基因組那些不負責編碼的區(qū)域的數(shù)百萬個基本構(gòu)成部分包含的信息,是決定人類個體特殊性的因素之一,也超過了3.4萬個基因包含的信息。
因此,盡管存在一些奇怪的看法(認為人幾乎和蠕蟲一樣簡單),但人類的基因組完全能夠構(gòu)建出復雜的大腦。當然,“人類的復雜多樣性并不是由我們的遺傳編碼決定的”,但我們并不需要借助于基因的概念來說明這一點——我們早就知道,一個在日本長大的孩子會說日語,同樣的,如果這個孩子在英國長大的話,就會說英語。我們在本書的其他章節(jié)中還會討論這一問題:為了構(gòu)建某種道德立場,科學發(fā)現(xiàn)被篡改得面目全非,而這種道德立場借助于其他理論基礎(chǔ)原本是可以更容易建立起來的。
聯(lián)結(jié)主義
關(guān)于“白板說”的第二種科學辯護來自聯(lián)結(jié)主義,該理論認為,大腦就像計算機中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),可以掌握各類統(tǒng)計模式。
認知科學家認為,組成大腦指令系統(tǒng)的一些基本過程(比如,對聯(lián)結(jié)的儲存和提取,對各要素的排序,注意聚焦,等等)通過大腦中緊密交織的神經(jīng)細胞(大腦細胞)網(wǎng)絡(luò)而得以執(zhí)行。那么問題在于,某種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)由環(huán)境塑造之后,能否解釋人類所有的心理活動?或者說是由基因組形成了不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以符合諸如語言、視覺、道德、恐懼、性欲和直覺心理學等特定領(lǐng)域的需要?當然,聯(lián)結(jié)主義者是不會信奉“白板說”的,但是他們卻信奉最可靠的機械論學說,即他們認為大腦是一個通用學習裝置。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)究竟是什么呢?聯(lián)結(jié)主義者使用這一概念,指代的并非是大腦中真實的神經(jīng)回路,而是作為一種隱喻,指代基于神經(jīng)元和神經(jīng)線路的計算機程序。在最常見的理論取向中,“神經(jīng)細胞”攜帶的信息活躍程度高低不一。它們的活動水平標志著客觀世界的某種單一特征的存在或不存在(或者說是強烈程度和確信程度)。這些特征可能是某種顏色,或者是一條具有一定傾斜度的線條,或者是字母表中的某個字母,又或者是某種動物擁有四條腿的特性。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以表示不同的概念,這主要取決于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中哪些神經(jīng)細胞處于激活狀態(tài)。如果與“黃色”“飛行物”“歌唱”這些概念相對應的神經(jīng)細胞處于激活狀態(tài),那么神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就會聯(lián)想到“金絲雀”;如果與“銀色”“飛行物”“轟鳴聲”這些概念相對應的細胞處于激活狀態(tài),那么神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就會聯(lián)想到“飛機”。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是按照這種方式進行運算的:神經(jīng)細胞通過類似于突觸的結(jié)點與其他神經(jīng)細胞發(fā)生聯(lián)系。每一個神經(jīng)細胞都會對來自其他神經(jīng)細胞的輸入信息進行運算,并相應地改變其活動水平。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過信息輸入來改變細胞之間的聯(lián)結(jié)強度,從而掌握相關(guān)信息。聯(lián)結(jié)的強度決定了負責信息輸入的神經(jīng)細胞激活或抑制那些負責信息輸出的神經(jīng)細胞的可能性。
聯(lián)結(jié)主義的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之所以能夠?qū)W會對各類事物進行運算,主要有賴于神經(jīng)細胞代表的是什么,它們之間是如何具有先天性聯(lián)系的,經(jīng)過訓練之后這些聯(lián)結(jié)會發(fā)生怎樣的變化。如果任何一種事物都與其他事物存在聯(lián)系,那么神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就會將一系列事物所有特性之間的聯(lián)系都納入其中。例如,在給出了關(guān)于許多鳥類的特征描述之后,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就能夠做出假定,具有歌唱特征的事物往往能夠飛翔,有羽毛而又能飛翔的事物往往會歌唱,或者既會歌唱又會飛翔的事物往往長有羽毛。如果一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的輸入層面與輸出層面發(fā)生聯(lián)系,它就能夠掌握兩種觀念之間存在的聯(lián)系,比如,小型軟體飛行物是動物,而大型金屬飛行物是飛行器。如果該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息輸出層面將信息反饋到了前面的信息輸入層面,那么神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就會按照既定次序做出標記,比如構(gòu)成單詞的某些發(fā)音。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的吸引人之處在于,這些網(wǎng)絡(luò)能夠自動地將已有的聯(lián)系推廣應用到類似的新項目上。如果某個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)從訓練當中得知,老虎食用“Frosted Flakes”(一種著名的谷類食物品牌),那么它就會總結(jié)出,獅子也食用“Frosted Flakes”,因為“食用Frosted Flakes”并沒有和“老虎”聯(lián)結(jié)起來,而是與“吼叫”“長有腮須”等更為簡化的特征聯(lián)結(jié)在了一起,而這些特征同時也構(gòu)成了關(guān)于“獅子”的表征。與洛克、大衛(wèi)·休謨(David Hume)及密爾等人擁護的聯(lián)結(jié)主義學派一樣,聯(lián)結(jié)主義學派也聲稱,這種類化正是智慧的關(guān)鍵所在。如果情況果真如此,那么經(jīng)過嚴格訓練的其他類別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就可以對人類智慧進行解釋了。
計算機模型建構(gòu)者往往將他們的模型用于一些簡單化的游戲問題上,以此來證明這些模型大體上是有用的。于是,就引申出這樣一個問題:這些模型能否“按比例擴大”,以使其能夠解決一些更具現(xiàn)實性的問題?或者,像懷疑論者說的那樣,這些模型建構(gòu)者是在“上樹撈月亮”。在此,我們發(fā)現(xiàn)了聯(lián)結(jié)主義存在的問題。在閱讀一長串詞語或者學習各種關(guān)于動物的固定看法等一些限定性的問題上,簡單的聯(lián)結(jié)主義網(wǎng)絡(luò)能夠展示出超凡的記憶能力和概括能力。然而,在模擬那些更接近現(xiàn)實生活的人類智慧的特征方面,比如,理解語句或者對生命體進行推理,聯(lián)結(jié)主義網(wǎng)絡(luò)顯然具有局限性。
人類并非只是隨意地將彼此之間具有相似性的事物聯(lián)系起來,也不是單純地將經(jīng)常出現(xiàn)在一起的事物聯(lián)系起來。相反,人類大腦擁有聯(lián)合智能,能夠形成各種理論假設(shè):例如,關(guān)于事物的真實情況是怎樣的,對哪些人做了什么事情,時間、地點和原因是什么,等等。這些都依賴于一個復雜的運算體系,其復雜程度遠遠超過了通用聯(lián)結(jié)主義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中神經(jīng)細胞間紛亂復雜的聯(lián)結(jié)。該運算體系還需要具備像規(guī)則、變量、命題、目標狀態(tài)和不同類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等類型的邏輯構(gòu)建,并將它們組織成一個更大的系統(tǒng)。包括蓋瑞·馬庫斯(Gary Marcus)、馬文·明斯基(Marvin Minsky)、西摩·佩珀特(Seymour Papert)、杰瑞·福多、芝諾·派利夏恩(Zenon Pylyshyn)、約翰·安德森(John Anderson)、湯姆·貝弗(Tom Bever)、羅伯特·哈德利(Robert Hadley)在內(nèi)的不少認知科學家都證明了這一點。同樣認同這一點的還有一些不在聯(lián)結(jié)主義學派之列的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的提出者,比如,約翰·赫梅爾(John Hummel)、洛肯德拉·夏斯特里(Lokendra Shastri)、保羅·斯莫倫斯基(Paul Smolensky)。對于聯(lián)結(jié)主義的局限性,我曾經(jīng)在一些學術(shù)性文章和通俗讀物中都進行過詳細闡述,這里對我自己的部分觀點僅作簡要說明。
在《心智探奇》(How the Mind Works)中有這樣一個章節(jié),叫作“聯(lián)結(jié)漿糊”(Connectoplasm),其中我列舉了一些簡單的邏輯關(guān)系,這些邏輯關(guān)系暗含在我們對一個完整思想(比如某句話的含義)的理解背后,卻很難用通用的網(wǎng)絡(luò)模型進行表征。第一種能力是對某個種類和某個個體之間的區(qū)別做出鑒別的能力:作為通稱的鴨子和某個特定的鴨子。這兩者之間具有一些共同特征(如游泳、嘎嘎叫、有羽毛等),而在標準的聯(lián)結(jié)主義模型當中,它們同樣是由一些活躍的單元序列所表征的,但人們卻很清楚這兩者之間的區(qū)別。
第二種能力是綜合,即能夠形成一種復雜的新思想的能力。所謂新思想,并非只是將簡單想法合并起來,而且還包含它們之間的各種關(guān)系。比如,“貓捉老鼠”就不能通過對“貓”“老鼠”“捕捉”這樣的單元進行逐一激活的方式來獲得。
第三種能力是量化邏輯(或者說對變量的綁定):比如,對“一直在捉弄一部分人”和“有時候會捉弄所有的人”進行區(qū)分。如果沒有像“x”“y”“括號”這樣的運算替代符號以及像“對所有的x來說都成立”這樣的陳述,那么網(wǎng)絡(luò)模型也無法告訴你這兩者之間的差別。
第四種能力是遞推:將一種思想嵌入另一種思想中,這樣一來,我們不僅能夠接納“艾維斯還活著”這樣的想法,而且還可以接納“《國家問詢者》報道說艾維斯還活著”這樣的想法,或者可以接納“一些人認為《國家問詢者》報道說艾維斯還活著”這樣的想法,或者“令人驚奇的是,一些人認為《國家問詢者》報道說艾維斯還活著”的想法,如此,等等。聯(lián)結(jié)主義網(wǎng)絡(luò)將會對這些命題進行疊加,因此也就混淆了它們使用的各種主語和謂語。
最后一種令人費解的能力,是我們能夠做出直接的而不是含糊不清的推理:比如,我們會知道鮑勃·迪倫(Bob Dylan)是一位祖父,盡管他看上去不像一個祖父,或者知道地鼠不屬于嚙齒類動物,盡管它們看上去很像老鼠。如果什么也沒有,只有一小簇的神經(jīng)細胞來代表客體的特性,而且也沒有對規(guī)則、變量、定義進行界定,那么神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只有借助于固定的模式,而在面對一些非典型案例時,它就會感到很困惑。
在《語詞和規(guī)則》(Words and Rules)一書中,我對一種單一的語言現(xiàn)象進行了細致研究,并將其作為個案來檢測聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)在解釋語言實質(zhì)方面的能力。這種語言現(xiàn)象就是將詞語或者只言片語組合從而形成新的詞語搭配。人們不只是記住一些語言片段,而且還能夠創(chuàng)造出新的語言。比如,一個很簡單的例子就是英語中的過去式。像“to spam”或者“to snarf”這樣一些既定的新詞,人們無須翻詞典來查看它們的過去式是怎樣的,他們本能地就會知道這些詞的過去式是“spammed”和“snarfed”。個體在2歲左右就具備了合成新詞的能力,這個時期的兒童會不斷地運用那些不規(guī)則動詞的過去式后綴,比如“We hold the baby rabbits”(我們捉住了小兔子)和“Horton heard a Who”(霍頓認識無名氏)。
很顯然,要解釋這種能力,需要借助于大腦中的兩種運算操作。像“held”和“heard”這樣的一些被儲存在記憶中的不規(guī)則詞語,用的時候需要從大腦提取,就同其他的詞語一樣。像“walk-walked”這樣的規(guī)則形式可以通過語法規(guī)則的心理描述(mental version),即“在動詞后面加上‘ed’”來生成。即使個體失憶,他依然會使用這條規(guī)則。當遇到的詞語不熟悉或者其過去式?jīng)]有儲存在記憶中時,就會運用到這一規(guī)則。比如,對于“to spam”,當兒童不能夠回想起像“head”這樣的不規(guī)則形式,而又需要一定的方式來標示出它的時態(tài)時,兒童就會運用這一規(guī)則。將某個后綴與動詞結(jié)合起來只是關(guān)于人類重要能力的一個簡單例子:將詞語和短語結(jié)合起來形成新的句子用來表達新的思想。這是第3章中介紹的認知革命的新觀點之一,它是對我在前面討論中提到的聯(lián)結(jié)主義的一種邏輯層面的挑戰(zhàn)。
聯(lián)結(jié)主義者曾經(jīng)用過去式作為他們的試驗場,以此來考證能否在不使用規(guī)則和不把大腦活動過程劃分為記憶系統(tǒng)和語法合并系統(tǒng)的情況下,對這一體現(xiàn)人類創(chuàng)造性的范本進行復制。有一系列的計算機模型都試圖用簡單的聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)模型來生成過去式。這些網(wǎng)絡(luò)通常是把動詞中的聲音和過去式中的聲音聯(lián)系起來:如,“am”和“ammed”聯(lián)系起來,“ing”和“ung”聯(lián)系起來,等等。這些模型通過類比就可生成新的形式,正如從老虎類化到獅子一樣:掌握了“crammed”,模型就可以猜測出“spammed”;掌握了“folded”,模型就會生成“holded”。
然而,人類講話的能力遠不止會從聲音聯(lián)想到聲音,因此這些模型不可能完全做到與人類相仿。之所以如此,是由于這些網(wǎng)絡(luò)模型缺乏解決邏輯關(guān)系問題的機制。多數(shù)模型在面對那些發(fā)音不同于已知詞語的新詞時,都會感到很困惑,因而它們不可能通過類比產(chǎn)生新詞。比如,假定碰見一個新詞“flig”,多數(shù)模型并不會像人類那樣聯(lián)想到“frilged”,相反,其會聯(lián)想到一個非常奇怪的混合“freezled”。這主要是因為,這些模型并沒有設(shè)置變量,如代數(shù)中的x或者語法中的“動詞”,不管對某一范疇的屬性的熟悉程度如何,對于該范疇中的任何元素來說,這些變量都是適用的。正是這種配置使得人們可以進行明確的而不是含糊不清的推理。網(wǎng)絡(luò)模型只能讓一部分發(fā)音與另一部分發(fā)音聯(lián)系,因此,當遇到一個陌生的動詞時,由于其發(fā)音與以往習得的任何詞語的發(fā)音都不同,它們就會從網(wǎng)絡(luò)中搜索最為相似的發(fā)音,并把這些發(fā)音拼湊在一起。
同樣,這些網(wǎng)絡(luò)模型也不能對那些有著相同發(fā)音但過去式不一樣的動詞加以區(qū)分,比如“ring the bell-rang the bell”(搖鈴)和“ring the city-ringed the city”(環(huán)繞城市)。這主要是由于標準模型表征的只是聲音,它們并不清楚那些需要進行不同變形的動詞之間在語法上的差異。這里最關(guān)鍵的區(qū)別在于:像“ring”這樣簡單的詞根表示的意思是“發(fā)生共振”(其過去式為“rang”),而由名詞“ring”衍生而來的比較復雜的動詞代表的是“環(huán)繞”(過去式為“ringed”)的意思。為了記錄這些差別,一種語言使用系統(tǒng)必須配置有分組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(比如“由名詞ring轉(zhuǎn)化來的動詞”),而不僅僅是各個基本單元的簡單合并。
然而,另一個問題是,聯(lián)結(jié)主義網(wǎng)絡(luò)模型對那些輸入的統(tǒng)計資料進行了嚴密的追蹤:以確定對每一種發(fā)音模式而言,它們可能會存在多少個動詞形式。這就使得它們不能對這樣一種現(xiàn)象做出解釋:兒童發(fā)現(xiàn)了過去式的“-ed”規(guī)則之后,就開始出現(xiàn)諸如“holded”或“heared”之類的錯誤。聯(lián)結(jié)主義網(wǎng)絡(luò)模型提出者只有通過頻繁、持續(xù)地輸入規(guī)則動詞(由此向網(wǎng)絡(luò)灌入“-ed”規(guī)則)才能引發(fā)類似的錯誤,而這種方式完全脫離了兒童的經(jīng)驗。最后,來自認知神經(jīng)科學的大量證據(jù)表明,語法組合(包括規(guī)則動詞在內(nèi))和詞匯查找(包括不規(guī)則動詞在內(nèi))在大腦內(nèi)是由不同的系統(tǒng)分別進行處理的,而不是由某個單一聯(lián)想網(wǎng)絡(luò)進行處理的。
問題并不在于,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能否理解句子的含義,或者是能否完成語法結(jié)合的任務。它們最好不具備這種能力,因為那種認為思維屬于一種神經(jīng)系統(tǒng)運算形式的觀念蘊含的意思是:某種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)Υ竽X所做的一切進行復制。問題在于這樣一種觀念:只要進行充分練習,人類就可以使用通用模型去從事任何活動。許多模型提出者都對網(wǎng)絡(luò)模型進行了加強和翻新,或者是將這些模型合并到了那些更加復雜、更加強大的系統(tǒng)當中。他們認為,可以由一些大塊的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件專門用來負責那些像“動詞”或者“命題”這樣的抽象符號,而將一些其他機制(比如同步發(fā)射模式)聯(lián)結(jié)在類似于創(chuàng)作型和復述型的符號結(jié)構(gòu)中。模型提出者們還認為,存在一系列負責詞語、英語后綴,負責關(guān)鍵語法特征的神經(jīng)細胞。他們還認為,存在一種可以在記憶中提取不規(guī)則形式的網(wǎng)絡(luò),和另一種能夠合并動詞與后綴的網(wǎng)絡(luò),兩者共同建構(gòu)成了混合系統(tǒng)。
一個由擴大的子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建而成的系統(tǒng)可以逃脫所有的批評。但這樣一來,我們討論的對象就不再是某種通用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型了,而是變成了某種復雜的系統(tǒng),它天生就是為了完成某項人們擅長的任務的。在童話故事《石頭湯》中,一個流浪漢借用了一位婦女的廚房,宣稱要用石頭做湯。但他一步一步地請求婦女給予他越來越多的原料來調(diào)和湯的味道,最終,他借助這位婦女提供的材料做出了一鍋豐盛的湯。那些認為不需要任何先天事物就能從通用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建出智力的聯(lián)結(jié)主義模型支持者,與故事中流浪漢的行為如出一轍。使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變得更為智慧的設(shè)計選項還包括對大腦中的先天結(jié)構(gòu)進行建模,這樣就能明白每一個神經(jīng)細胞會對什么東西做出反應,它們?nèi)绾温?lián)結(jié)在一起,什么樣的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會并入更高一級的系統(tǒng)之中,以及以什么方式并入等問題。
這些設(shè)計通常是經(jīng)過模型提出者們精挑細選的,就如同發(fā)明者在裝有晶體管和二極管的盒子內(nèi)細致地搜尋那樣。然而在真正的人腦中,那些構(gòu)造是通過自然選擇演化而來的。當然,一些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型構(gòu)造是從對自然選擇的模擬過程演化而來的。唯一可行的解釋是,以往學習的某些情節(jié)會使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處于一種準備狀態(tài),從而能夠進行當前的學習活動。不過問題在于,引發(fā)初始學習過程的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)必然是先天就被劃分好了的。
因此,那些認為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以用統(tǒng)計學習來替代心理結(jié)構(gòu)的流言是不真實的。簡單的通用網(wǎng)絡(luò)并不能達到人類思維和言語的最基本要求;復雜且經(jīng)過分化的網(wǎng)絡(luò)只是一鍋石頭湯,其中大量有意義的工作都是圍繞著如何設(shè)置網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的先天神經(jīng)線路進行的。一旦認識到這一點,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型就成了復雜人性論不可或缺的一個補充,而不是替代物。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型消除了基本認知步驟和大腦生理活動之間的溝壑,從而在生物學與文化之間的解釋鏈條上發(fā)揮著重要的紐帶作用。
神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性
從其形成歷史來看,神經(jīng)科學大部分時間都面臨著一種尷尬:大腦似乎在每一個具體方面都是先天分化好了的。就身體而言,我們可以看到個體生活經(jīng)驗帶來的諸多影響:比如,皮膚是棕褐色的或者蒼白的,是結(jié)了硬繭或者柔軟的,是骨瘦如柴、臃腫不堪又或是輪廓分明的。然而,在大腦中并不會發(fā)現(xiàn)這樣的烙印。那么,肯定是我們的描述存在一些問題。人們通過學習可以獲得大量的知識——掌握他們自己的語言、文化、技術(shù)和事實資料等。同樣,一個750兆的基因組不可能對大腦中數(shù)百萬億的聯(lián)結(jié)進行逐個分化。大腦必定是以某種我們不知道的方式發(fā)生著變化,以應對外部環(huán)境輸入的信息。那么唯一的問題就是,大腦是如何發(fā)生變化的?
現(xiàn)在我們終于開始探討大腦是如何發(fā)生變化的了。神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性是科學家們研究的熱點問題。幾乎每周都能看到與之相關(guān)的研究成果。這些成果揭示了大腦在子宮中的分化過程以及個體出生后大腦適應外部環(huán)境的方式。盡管在這數(shù)十年間并沒有人真正弄清楚過大腦中究竟發(fā)生了什么變化,但關(guān)于大腦可塑性的發(fā)現(xiàn)對天性與教養(yǎng)之爭起到了推波助瀾的作用,這并不奇怪。一些人將大腦的可塑性描述成了可以擴展人類潛能的一個征兆,認為可以通過利用大腦潛能來對兒童教養(yǎng)方式、教育、醫(yī)療和老齡化等問題進行改革。
而且,還有一些宣言聲稱,大腦的可塑性證明了大腦不可能具有任何重要的先天性組織。杰弗瑞·艾爾曼以及由西極學派的聯(lián)結(jié)主義者組成的研究小組在《關(guān)于天性的再思考》一書中寫道:“以不同的方式去思考不同事情(比如語言、人類和物體等)的傾向性或許只能作為捕捉人們注意力的工具在大腦中實現(xiàn),從而確保有機體能夠接收到在后續(xù)學習開始之前必須輸入的特定大量經(jīng)驗。”理論神經(jīng)科學家史蒂芬·夸茲(Stephen Quartz)和特倫斯·謝諾沃斯基(Terrence Sejnowski)在一份“建構(gòu)主義宣言”中寫道:“盡管大腦皮層并非一塊白板……然而在生命早期階段,大腦皮層在很大程度上近似于一塊白板,因而那些天賦論看起來令人難以置信。”
毫無疑問,神經(jīng)發(fā)育和大腦可塑性成為了人類知識新領(lǐng)域的重要組成部分。一組線性的DNA序列是如何負責如此錯綜復雜,使我們能夠思考、感知和學習的三維器官裝配的呢?這是一個令人難以想象的問題,它吸引著神經(jīng)科學家為之進行了數(shù)十年的探索,此外,它還證明了那種認為我們正在到達“科學終點”的看法是錯誤的。
這些研究發(fā)現(xiàn)本身很有吸引力,同時也頗具挑釁意味。眾所周知,大腦皮層(表層灰質(zhì))可以被劃分成不同的功能區(qū)。一些區(qū)域代表特定身體部分的功能;另一些區(qū)域代表視野或聲音方面的功能;還有一些區(qū)域則側(cè)重于代表言語或思維。現(xiàn)在我們知道,經(jīng)過學習和訓練之后,這些區(qū)域之間的界限可能會發(fā)生改變。但這并非意味著大腦組織能夠生長或萎縮,只是意味著如果用電極對大腦皮層進行探測或者用掃描儀進行監(jiān)測的話,可以發(fā)現(xiàn)腦區(qū)之間的界限會有所變動,而界限就是大腦功能停止和功能開啟的地方。例如,對于小提琴演奏者而言,他們的大腦皮層中代表左手手指功能的區(qū)域就有所擴展。神經(jīng)科學家們觀察后發(fā)現(xiàn),如果使用諸如識別圖形或者注意某個空間位置之類的簡單任務來對一個人或者一只猴子進行訓練,大腦中的部分皮層區(qū)域,甚至是某些單個的神經(jīng)細胞可以被確定是在執(zhí)行該項任務。
當人們喪失某種感知或者身體部位的功能時,在新任務中大腦組織的重新分配就會表現(xiàn)得尤為明顯。先天性盲人會運用他們的視覺皮層閱讀盲文。先天性聾人會運用他們的聽覺皮層來進行手勢語言的加工。截肢者會使用之前負責失去肢體功能的腦區(qū)來負責身體其他部分的功能。年幼的兒童在經(jīng)歷腦損傷后,甚至是在大腦左半球(成年人的這個區(qū)域是負責言語和邏輯推理的)完全切除之后,他們長大之后仍可以表現(xiàn)的相對比較正常,而對于經(jīng)歷同樣遭遇的成年人來說,這種損傷則可能導致癱瘓。所有這些例證都表明,大腦組織在感知和認知加工中的分配并不是永久性的,也并不是建立在顱骨內(nèi)的大腦組織精確定位基礎(chǔ)上的,而取決于大腦本身的信息加工方式。
當大腦尚在子宮里孕育時,我們就可以看到大腦組織的這種動態(tài)分配。并非像工廠里裝配電腦那樣,完成裝配之后還需要進行首次啟動,大腦在被塑造的過程中本身就是動態(tài)的,而且這些活動本身又參與了大腦的塑造過程。有關(guān)貓科動物和其他哺乳動物的實驗發(fā)現(xiàn),如果在胚胎發(fā)育過程中大腦的化學活性被抑制,最終就可能會導致嚴重的畸形。
而且,大腦皮層的不同區(qū)域之所以會出現(xiàn)不同的發(fā)育狀況,還取決于它們接收輸入信息的不同。在一項精細設(shè)計的實驗中,神經(jīng)科學家米甘卡·蘇爾(MrigankaSur)將雪貂的大腦進行了精密的“重組”,使來自眼睛的信號傳送到其主要的聽覺皮層,也就是通常是用來接收來自耳朵信號的大腦區(qū)域。接下來當他用電極探測聽覺皮層時,他發(fā)現(xiàn),該區(qū)域的許多活動功能與視覺皮層相類似。視野內(nèi)的地點、位置就好像一幅圖畫那樣在聽覺皮層被呈現(xiàn)了出來,單個神經(jīng)元會對特定空間方位和運動方向的線條做出反應,這與正常的視覺皮層中的神經(jīng)元相類似。雪貂甚至還能夠運用它們被重組的大腦來接近某些物體,而這些物體只能通過視覺途徑探測到。輸入到感知覺皮層的信息必然參與到這樣一種整合過程中:視覺輸入使得聽覺皮層的部分功能類似于視覺皮層。
這些研究發(fā)現(xiàn)究竟意味著什么呢?它們是否表明,正如詞典中關(guān)于“可塑性”的定義解釋的那樣,大腦是“可以被塑形、被鑄造、被模塑或者被雕琢的”?在本章的后半部分,我將向你證明答案絕非如此。關(guān)于大腦如何因經(jīng)驗而發(fā)生改變的研究成果并沒有證明學習的影響力遠遠超出了我們的想象,或者是外界輸入的信息能夠?qū)Υ竽X進行明顯的重塑,或者基因并不能決定大腦的形狀。事實上,有關(guān)大腦可塑性的論證遠沒有它們乍看起來那樣激進:我們假定的那些具有可塑性的大腦皮層區(qū)域,在功能上幾乎與它們在發(fā)生改變之前完全等同。而且,關(guān)于大腦發(fā)育的最新研究結(jié)果駁斥了那種認為大腦具有很強可塑性的觀點。現(xiàn)在,我們就來對這些觀點進行依次審視。
實際情況是,我們在學習時大腦發(fā)生的變化并非像一部分人聲稱的那樣,屬于一項革命性的研究發(fā)現(xiàn),對天性與教養(yǎng)之爭或者人類潛能具有重大意義。19世紀,德米特里·卡拉馬佐夫在牢房里反復琢磨著這件事:思維來源于神經(jīng)尾部的顫動,而不是來源于某種非實體的靈魂,當時他已經(jīng)做出了這一推斷。如果思維和行動是大腦生理活動的產(chǎn)物,并且思維和活動會受到經(jīng)驗的影響,那么經(jīng)驗就必然會在大腦的生理結(jié)構(gòu)上留下痕跡。
因此,并不存在諸如經(jīng)驗、學習和訓練是否會影響大腦之類的科學問題,即便稍微了解一些科學常識的人也會知道,它們肯定會對大腦產(chǎn)生影響。會拉小提琴的人,他們的大腦不同于那些不會拉小提琴的人,還有那些使用手勢語言或盲文的人,他們的大腦也不同于那些具有語言或閱讀能力的人,這些都不足為奇。當你被介紹給一位陌生人,或者當你聽到一些閑言碎語,當你觀看奧斯卡電影時,又或者當你擦拭高爾夫球桿時,你的大腦都在發(fā)生變化。簡而言之,無論何時,經(jīng)驗都會在大腦中留下痕跡。
唯一的問題在于,學習是如何對大腦產(chǎn)生影響的。難道記憶就儲存在蛋白序列里,或儲存在新的神經(jīng)細胞或者突觸里,或儲存于原有突觸的能量改變之中嗎?當人們學會某種新的技能時,記憶是否只是儲存在專門負責技能學習的器官當中(比如,小腦和腦基底核)呢?或者,同時它也會對大腦皮層的功能進行調(diào)節(jié)?靈敏度的提高是取決于更多大腦皮層的參與,還是取決于在既定面積的大腦皮層中更為密切的神經(jīng)突觸的參與?這些都屬于重要的科學議題,然而,對人們能否學習或者能夠在多大程度上進行學習的問題,這些議題并沒有給出任何解釋。我們已經(jīng)知道,接受過訓練的小提琴演奏者要比那些初學者演奏得更好,否則我們最初就不會用掃描儀對他們的大腦進行掃描了。神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性僅僅是學習和發(fā)展的另一種表述,它們被置于不同的分析水平上進行了描述。
這些原本是顯而易見的事情,但目前任何有關(guān)學習的陳詞濫調(diào)都可以披上神經(jīng)科學術(shù)語的外衣,并被視為一種偉大的科學啟示。《紐約時報》的頭版頭條新聞曾有過這樣的報道:“一位精神病學家認為,談話治療能夠改變病人的大腦結(jié)構(gòu)。”我希望如此,否則這位精神病學家就是在欺騙她的病人了。“通過對環(huán)境的操控可以改變一個兒童的大腦發(fā)育方式,”兒科神經(jīng)病學家哈里·丘加尼(Harry Chugani)在接受《波士頓環(huán)球報》采訪時說,“一個生活在充滿攻擊、暴力或者缺乏刺激環(huán)境中的兒童,將會在他的大腦聯(lián)結(jié)和行為當中體現(xiàn)出來。”的確如此。如果環(huán)境能夠從根本上影響兒童的成長,那么它必然會通過改變大腦中的聯(lián)結(jié)來實現(xiàn)這一點。
《教育技術(shù)與社會》雜志的一期專刊就旨在“考察學習者大腦中學習活動發(fā)生的確切位置,教育技術(shù)應該基于它們對學生大腦產(chǎn)生的影響來進行設(shè)計和評價”。該刊特邀編輯(一位生物學家)并沒有指出其他可能,比如,學習可能發(fā)生在一些諸如胰腺之類的其他身體器官當中,或者發(fā)生在某種非物質(zhì)的靈魂中。甚至神經(jīng)科學領(lǐng)域的某些教授曾一度聲稱,只有對那些“機器中的幽靈”的信奉者們而言,這些“研究發(fā)現(xiàn)”才會成為新聞:“科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn),大腦內(nèi)部的聯(lián)結(jié)是可以發(fā)生改變的……你有能力改變大腦內(nèi)部神經(jīng)末端的聯(lián)結(jié)。”這是一件好事,因為如果不是這樣的話,我們可能會成為永久的健忘者。
這位神經(jīng)科學家是一家“運用大腦研究技術(shù)來研制一些旨在促進人們學習和表現(xiàn)的產(chǎn)品”的公司主管人員。還有許多類似的新公司都懷有這樣一種雄心壯志。一位咨詢師說道:“如果能夠得到適當?shù)闹匾暫团囵B(yǎng),人類將具有無限的創(chuàng)造力。”他向顧客講授如何繪制出“與他們的神經(jīng)模式相匹配的圖表”的觀點。一位表示滿意的顧客說:“年齡越大,大腦當中形成的聯(lián)結(jié)和聯(lián)系就越多,因此大腦中就會儲存更多的信息。我們要做的就是去利用它。”許多人都對神經(jīng)科學倡導者倡導的一些缺乏證據(jù)基礎(chǔ)的公開聲明堅信不疑,如經(jīng)常變換開車回家的路線能夠延遲衰老帶來的影響。于是,隨后就出現(xiàn)了一批銷售天才,他們意識到滑輪、球類以及其他玩具能夠“提供視覺和觸覺方面的刺激”,能夠“鼓勵人們進行運動和追擊”,這些都是一項聲勢浩大的“基于大腦”的兒童教養(yǎng)和教育運動的一部分,我們將在后面關(guān)于兒童的章節(jié)里再次談到這一運動。
這些公司正是利用了人們對“機器中的幽靈”的信仰,暗示影響大腦的任何一種學習形式(可以推斷,這種形式是相對于那些不會對大腦產(chǎn)生影響的學習形式而言的)的作用都將會是意想不到的真實、深遠和強大。然而,這純屬誤解。所有的學習都會對大腦產(chǎn)生影響。當科學家研究出學習如何影響大腦時,這毫無疑問十分令人振奮,但它并不會使學習本身變得更為廣泛和深遠。
對于神經(jīng)系統(tǒng)可塑性的第二種誤解,可以追溯到那種認為頭腦中的任何事物都源于感覺的觀念。在被廣為宣揚的有關(guān)大腦皮層可塑性的研究中,探討的主要都是初級感覺皮層,即首先接收感官(經(jīng)由丘腦和其他皮層下器官)信號的灰質(zhì)塊。使用可塑性來支持“白板說”的作者們認為,如果初級感覺皮層具有可塑性,那么大腦的其他部分必然會更具可塑性,因為心靈是在感覺經(jīng)驗的基礎(chǔ)上建立起來的。比如,一位神經(jīng)科學家認為,蘇爾的重組實驗“向近年來強調(diào)基因力量的觀點發(fā)起了挑戰(zhàn),并且將促使人們重新考慮環(huán)境因素在塑造正常的大腦組織方面的作用”。
然而,如果大腦是一個由許多構(gòu)件組成的復雜器官,那么道德就不會應運而生了。初級感覺皮層并不是心理活動產(chǎn)生的基礎(chǔ),而只是大腦當中的一個小配件,恰巧在感覺分析最初階段專門負責特定的信號加工。我們假定,初級感覺皮層的形狀并不固定,它的結(jié)構(gòu)完全由外界輸入的信息決定。這是否就意味著整個大腦沒有形狀,而且其所有的結(jié)構(gòu)都源于外部信息的輸入呢?但事實絕非如此。舉例來說,初級感覺皮層只是錯綜復雜的龐大系統(tǒng)的一部分。
隨著大腦不斷發(fā)育,不同系列的基因會在不同的大腦區(qū)域里被激活。大腦的儲存機制一應俱全,可以將神經(jīng)元聯(lián)結(jié)起來,其中還包括那些通過吸引或排斥軸突(形成神經(jīng)纖維)從而接近目標的分子,以及那些將軸突黏合或隔離開的分子。對不同種類的哺乳動物而言,大腦皮層區(qū)域的數(shù)目、大小以及聯(lián)結(jié)程度也有所差異;人類和其他靈長類動物在這些方面也存在差別。這些差別是由進化過程中基因方面的變化導致的,而這些進化過程也剛剛為我們所認識。例如,遺傳學家最近發(fā)現(xiàn),人類大腦的發(fā)育過程中激活的基因序列和黑猩猩大腦發(fā)育過程中激活的基因序列并不相同。
在顯微鏡下,大腦皮層的不同區(qū)域看起來幾乎是相同的,這一情境使我們難以弄清楚大腦是否有可能分化出了負責不同任務的不同皮層。然而,由于大腦是一個信息加工系統(tǒng),因此這并不能說明什么。無論CD儲存的內(nèi)容是什么,它們表面的顯微孔看上去都是一樣的。同樣,對那些不懂的外行來說,不同書本上的字符串看上去也沒有什么差別。在一個攜帶有信息的媒介上面,其內(nèi)容取決于基本元素的組合模式(比如,大腦中的信息就取決于微型神經(jīng)線路的具體情況),而不是取決于它們的物理表象。
而且,大腦皮層本身并不等同于整個大腦。皮層褶皺下隱藏的是其他一些大腦器官,人性的重要內(nèi)容正是由這些器官驅(qū)動的。這些器官包括:海馬,它可以鞏固記憶并支撐我們的心理地圖;杏仁核,它可以賦予我們的經(jīng)驗以特定的情感色彩;丘腦下部,它激發(fā)著我們的性欲和其他欲望。即使許多神經(jīng)科學家深受大腦皮層可塑性的影響,他們?nèi)灾赋觯酉陆Y(jié)構(gòu)的可塑性極其微小。這并非屬于解剖學上的一個小瑕疵。一些評論者特別指出,神經(jīng)可塑性證明了進化心理學的錯誤性,他們認為,大腦皮層的可塑性說明,大腦不支持進化過程中的特化現(xiàn)象。然而,進化心理學中的大部分主張都是關(guān)于恐懼、性欲、愛和攻擊之類的內(nèi)驅(qū)力的,它們絕大部分存在于皮層下的神經(jīng)線路中。簡要來講就是,不管哪一種理論,但凡人類先天形成的能力都必須通過某種皮層和皮層下網(wǎng)絡(luò)才能得以實現(xiàn),而不是由某一塊單獨的感覺皮層決定的。
關(guān)于大腦的另一個基本問題也因為近年來人們對可塑性的狂熱追逐而被忽略了。神經(jīng)活動在大腦發(fā)育過程中起著至關(guān)重要的作用,但這樣的研究發(fā)現(xiàn)并沒有證明學習在大腦形成過程中起關(guān)鍵作用,也沒有證明基因不能決定大腦的形成。
有關(guān)神經(jīng)發(fā)育的研究往往局限于天性與教養(yǎng)的說法,但如果將其作為發(fā)展生物學方面的問題(即一個由單一細胞構(gòu)成的球體是如何分化成了一個功能完好的器官)來考慮的話,我們的研究就會得到有富有成效的發(fā)現(xiàn)。但如果這么做的話,研究者就需要抵制他們頭腦當中的那些聯(lián)結(jié)主義的傳統(tǒng)觀點。初級感覺皮層并不是大腦中最穩(wěn)定的部分,一系列經(jīng)驗通過它之后只會變得更具可塑性。相反,初級感覺皮層可能算得上是大腦中極易受信息輸入影響的部位了,這些信息輸入使得大腦有了適當?shù)陌l(fā)展。
在大腦的裝配過程中,不可能存在一幅完整的基因藍圖,原因有二。第一個原因是,一種基因不可能會預測到環(huán)境(包括由基因組中的其他基因構(gòu)成的環(huán)境)中的每一處細節(jié)。它必須分化出一個明確的適應性發(fā)展程序,以確保有機體作為一個整體,能夠在營養(yǎng)、其他基因、生命周期中的生長速度以及物理和社會環(huán)境等條件發(fā)生變異的情況下正常運作。那么,這就需要關(guān)于有機體其他構(gòu)成部分的發(fā)展模式的反饋信息。
以身體發(fā)育為例,構(gòu)建起股骨形狀的基因并不能夠確定其上面的杵的形狀,因為杵必須與盆骨中的髖臼相聯(lián)結(jié),而髖臼的形成過程又受到基因、營養(yǎng)、年齡和其他偶然因素的影響。因此,當胎兒在子宮里踢腿的時候,杵臼會不斷地調(diào)整各自的形狀,以便更好地圍繞彼此進行轉(zhuǎn)動(我們知道這一點,是因為實驗當中的動物都會發(fā)育出粗大變形的關(guān)節(jié)并因此導致癱瘓)。同樣,構(gòu)成眼睛晶狀體的基因并不會知道視網(wǎng)膜在多遠的位置上,或者構(gòu)成視網(wǎng)膜的基因并不知道晶狀體在多遠的位置上。
因此,嬰兒的大腦當中配置了一個反饋環(huán)路,這個回路可以利用視網(wǎng)膜上的圖形清晰度作為信號來減緩或加速眼球的生理發(fā)育。這些都是關(guān)于“可塑性”很好的案例,不過這些可塑性物質(zhì)的隱喻卻容易令人誤解。這些機制被設(shè)計出來并不是為了讓不同的環(huán)境去塑造不同的器官。恰恰相反:這些機制需要確保能夠產(chǎn)生一個恒定不變的器官,并且這個器官能夠勝任其職責,而不論環(huán)境怎樣變化。
與身體一樣,大腦也必須利用反饋回路來將其自身塑造成一個工作系統(tǒng)。這一點在感覺區(qū)域尤為明顯,因為這一區(qū)域必須要應對不斷增長的感覺器官。單就這一原因而言,我們也能預料到,大腦活動在其自身發(fā)育過程中也起到了一定的作用,盡管其最終形態(tài)與股骨和眼球一樣,在某種意義上具有一定的遺傳性。目前,這一切是怎樣發(fā)生的在一定程度上仍是一個謎,但我們已經(jīng)知道,神經(jīng)刺激的模式能夠引發(fā)基因的表達,并且一種基因也可以引發(fā)其他基因的表達。既然每個大腦細胞都包含有一個完整的遺傳程序,那么從原理上來講,之所以存在這樣一種裝置,是為了產(chǎn)生神經(jīng)活動以引發(fā)任何不同區(qū)域內(nèi)的某種先天構(gòu)成的神經(jīng)回路的發(fā)育。如果事實真的如此,大腦活動就不會對大腦形狀進行塑造;相反,大腦活動只是會告知基因組某個神經(jīng)回路應該到達大腦的哪一部位。
因此,即使是一個徹頭徹尾的天賦論者也不一定會相信,在顱骨中的“GPS”的協(xié)調(diào)作用下,大腦本身會不斷地進行分化,這一分化過程遵循著這樣一個原則:如果是位于左鬢角和左耳之間,那么就會成為一個言語回路(恐懼回路或面孔識別回路)。在正在發(fā)育的大腦的某些部位,某種發(fā)展程序可能會被一些混合在一起的刺激源、神經(jīng)放電模式、化學環(huán)境以及其他信號激活,其最終結(jié)果是形成某種才能。對于不同的人而言,這種才能在大腦中的位置也各不相同。總之,大腦屬于一個運算器官,而且只要信息流模式相同,同一運算就可能發(fā)生在不同的位置上。就好比在你的計算機上,某個文件或程序可能會位于不同的存儲部位,或者被分別存儲在不同的分區(qū)或磁盤內(nèi),但每次它都會以相同的方式運行。我們無須驚訝的是,正在發(fā)育的大腦為了符合各種運算需要,至少會對神經(jīng)中樞資源進行動態(tài)分配。
大腦的發(fā)育不可能取決于一個完整的基因藍圖的第二個原因是,基因組的資源非常有限。在進化過程中,基因總是在不斷發(fā)生變異,通過自然選擇就可以逐漸將那些不好的基因淘汰掉。大多數(shù)進化論生物學家認為,自然選擇只能支撐這么大一個基因組。這意味著,如此復雜的大腦中的基因算法必須進行最大限度的壓縮,以便能夠更好地與大腦的發(fā)育和功能保持一致。盡管在大腦當中有一大半基因組要么起主要作用,要么完全不起作用,但這并不足以詳細描述大腦內(nèi)部的聯(lián)結(jié)圖。
大腦的發(fā)展程序必須是富有策略性的。比如,將眼睛中的每一個軸突(輸出神經(jīng)纖維)都以有條不紊的方式與大腦聯(lián)結(jié)起來。眼睛的臨近點必然會與大腦的臨近點之間發(fā)生聯(lián)結(jié)(一種被稱作地形圖的排列),與兩眼相對應的位置最終在大腦里也會非常接近,但并不會混雜在一起。
哺乳類動物的大腦能夠用更明智的方式對這些聯(lián)結(jié)進行規(guī)劃,而不是為每一個軸突在基因上安排一個特定位置。神經(jīng)生物學家卡拉·沙茨(Carla Shatz)在有關(guān)貓的大腦發(fā)育的研究中發(fā)現(xiàn),通過每只眼睛的腦電波先是朝向一個方向運動,然后又轉(zhuǎn)到其他方向去了。這就意味著,一只眼睛中相鄰的神經(jīng)元可能會在同一個時間內(nèi)向四周產(chǎn)生電沖,因為它們常常會被同一個波陣面所擊中。不過,對于那些位于不同眼睛當中的軸突或者位于同一只眼睛當中的距離較遠的軸突而言,它們的活動就不會產(chǎn)生關(guān)聯(lián),因為一條腦電波如果掠過一個軸突,它將會錯過另一個軸突。正如在球迷們從不同的方向形成“人浪”時,你僅僅知道在某個時間某人會站起來(因為同時站起來的那些人必定是坐在一起的),在這種情況下,你能夠重新勾畫出球場的座位分布圖。同樣地,大腦通過監(jiān)聽哪些位置的輸入神經(jīng)元同時產(chǎn)生了電沖,也能夠重構(gòu)兩只眼睛的空間分布。
最早由心理學家唐納德·赫布(Donald Hebb)提出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的學習法則之一便是,“同步放電的神經(jīng)元會產(chǎn)生聯(lián)結(jié);活動不同步的神經(jīng)元不會發(fā)生聯(lián)系”。當電波在視網(wǎng)膜上發(fā)生數(shù)天或者數(shù)周的交叉時,視丘下部就會將自身組成不同的層面,每個層面都來自一只眼睛,同時,相鄰的神經(jīng)元對應著視網(wǎng)膜上的相應部位。從理論上講,大腦皮層能夠以類似的方式對它的聯(lián)結(jié)進行處理。
另外一個問題是,到底是大腦的哪些部位在運用這種自動安裝技能呢?視覺系統(tǒng)似乎并不需要這種技能來生成形態(tài)學方面的聯(lián)結(jié)組織,而是在基因的直接控制作用下生成了一個粗略的地形圖。一部分神經(jīng)科學家認為,在使地形圖更加精細化的過程中或者在對來自兩只眼睛的輸入信息進行整合時,“同步放電的神經(jīng)元緊密連在一起”這種技能或許仍然派得上用場。當然,這一觀點也受到了質(zhì)疑,不過,我們可以假定它是正確的,然后看它到底意味著什么。
從理論上說,“同步放電的神經(jīng)元緊密連在一起”這種方法可以通過眼球?qū)ν獠渴澜绲哪晛韺崿F(xiàn)。外部世界存在著線條和邊角,會同時對視網(wǎng)膜上的臨近部位產(chǎn)生刺激,這樣就給大腦提供了信息,以便形成一個規(guī)則的地圖或?qū)ζ溥M行微調(diào)。不過,在沙茨關(guān)于貓的例子中,“同步放電的神經(jīng)元緊密連在一起”是在沒有任何外部環(huán)境信息輸入的情況下起作用的。在動物的眼睛能夠睜開以前,以及在桿體和錐體相互銜接并開始發(fā)揮作用之前,視覺系統(tǒng)是在漆黑的子宮里發(fā)育起來的。在視覺大腦中樞必須進行自我聯(lián)結(jié)的過程中,視網(wǎng)膜電波就在視網(wǎng)膜組織內(nèi)部生成了。也就是說,眼睛生成了一個測試圖樣,大腦利用它完成了自身的裝配過程。
在通常情況下,眼部軸突會攜帶一些與外部環(huán)境相關(guān)的事物的信息,然而,這種發(fā)展程序會命令那些軸突負責攜帶一些信息,以洞察某些來自同一只眼睛或者同一只眼睛的同一個部位的神經(jīng)元。當我看到有線電視裝配工找出地下室中的哪根電線通往樓上特定房間時,我感覺可以用它做一個近似的類比。裝配工在臥室里的電線終端接上了一個被稱作“單塊效果器”的音頻發(fā)生器,然后到樓下聽取裝在墻體內(nèi)部的電線束中每根電線的信號。盡管這些電線是用來往樓上傳遞電視信號而不是往樓下傳遞測試音的,但在裝配的過程中,這些電線也起到了往樓下傳遞測試音的作用,因為一種信息通道可以服務于兩種目的。這一類比的寓意在于,“大腦發(fā)育取決于大腦活動”這一研究發(fā)現(xiàn)并沒有表現(xiàn)學習或經(jīng)驗方面的任何問題,這僅僅是表明,大腦在自我聯(lián)結(jié)的過程中運用了其自身的信息傳遞能力。
“同步放電的神經(jīng)元緊密聯(lián)結(jié)在一起”這樣的策略,解決了一種特定的神經(jīng)通路問題:將感覺器官的表面與大腦皮層中的類地圖表征聯(lián)結(jié)起來。這種問題不僅僅存在于視覺系統(tǒng),也存在于其他的空間感覺系統(tǒng)中,比如觸覺。因為覆蓋一片初級視覺皮層(以接收來自二維的視網(wǎng)膜表面的信息)這一問題就類似于覆蓋一片初級體覺皮層(以接收來自二維的皮膚表面的信息)。甚至聽覺系統(tǒng)也可能會使用這種技術(shù),因為表示不同聲音頻率(簡單來說就是間距)的信息輸入發(fā)生在內(nèi)耳里單維的隔膜處,而且大腦會用它處理視覺和觸覺中的空間信息的方式來處理聽覺中的音高。
不過在其他大腦皮層區(qū)域,這種策略可能會失靈。例如,嗅覺系統(tǒng)以另一種完全不同的技術(shù)進行自我聯(lián)結(jié)。不像視覺、聽覺和觸覺,當它們到達感覺皮層時都會按照相應位置進行排序,而當嗅覺到達感覺皮層時,各種味道都混合在了一起,并且是按照構(gòu)成它們的化合物成分進行分析的,每一種嗅覺都是由鼻子當中不同類型的感受器進行探測的。每一個感受器都與一個神經(jīng)元發(fā)生聯(lián)結(jié),這個神經(jīng)元能夠把感受器探測到的信號傳遞到大腦,當將這些軸突聯(lián)結(jié)至大腦中相應位置時,基因組確實會針對不同的軸突使用不同的基因,所有的基因數(shù)目多達上千種。這種方式極大地節(jié)省了基因。由每個基因產(chǎn)生的蛋白質(zhì)都會被使用兩次:一次是在鼻子里,作為一種感受器來探測空氣中的化學物質(zhì);第二次是在大腦中,在對應的軸突末端作為一種探測器將這種氣味引導至嗅球中的適當位置。
另外一些大腦區(qū)域在聯(lián)結(jié)問題方面也是各不相同的。比如延髓,它能夠產(chǎn)生吞咽反射以及其他一些固定的活動模式;又如杏仁核,它主要負責恐懼和其他一些情緒;再如腹內(nèi)側(cè)額葉,它主要參與社會推斷過程。對于感覺地圖以及其他一些只是再現(xiàn)冗余重復的外部世界信息或者大腦其他部位的結(jié)構(gòu)而言(比如,用于視覺、觸覺和聽覺的初級感覺皮層),“同步放電的神經(jīng)元緊密連在一起”的策略或許算得上是一種比較理想的方法了。不過其他一些涉及諸如味覺、吞咽、逃避危險或者結(jié)交朋友之類的功能區(qū)域,必然需要通過更為復雜的技術(shù)來進行聯(lián)結(jié)。這僅僅是對于我在本章開頭所提的基本觀點的一種推理:環(huán)境并不會告知有機體的不同部位,以及有機體的目標是什么。
極端可塑論把初級感覺皮層中發(fā)現(xiàn)的可塑性作為了一種隱喻,來說明大腦的其他部位發(fā)生了什么。這兩章的最終結(jié)果表明,這并不是一個很確切的隱喻。如果感覺皮層的可塑性可以代表整體心理狀態(tài)的可塑性,那么關(guān)于我們自身或他人身上的不足之處就很容易改變了。舉一個完全不同于視覺的例子,如性取向。多數(shù)男性同性戀者的荷爾蒙首次發(fā)生變化,亦即預示著他們的青春期到來之時,他們會從其他男性身上感受到一種激動人心的吸引力。誰也不清楚為何一些男孩子成為同性戀者,基因、產(chǎn)前激素或其他一些生物因素和偶然因素都有可能導致同性戀,但我個人認為,導致同性戀的因素并不像導致異性戀的因素那樣多。
在過去,社會的包容性不太強,一些痛苦的同性戀者只好去求助于心理醫(yī)生,希望醫(yī)生能夠幫助自己改變性取向。即便在今天,仍有一些宗教群體會迫使他們當中的同性戀者去“選擇”異性戀人。在這一過程中,他們對同性戀者采用了不少欺騙手段——精神分析、捏造罪行以及條件反射等技術(shù),這些技術(shù)都運用了“彼此激發(fā),彼此結(jié)合”這一無懈可擊的邏輯(比如,在激發(fā)起同性戀者的性欲的同時,讓他們?nèi)プ⒁狻痘ɑü印冯s志中的折頁)。但這些技術(shù)后來均以失敗告終。盡管有少數(shù)不確定的特例(這些人可能進行了有意識的自我控制,而不是性取向真正發(fā)生了改變),但大多數(shù)同性戀者的性取向并不能靠經(jīng)驗而改變。大腦的某些部位是沒有可塑性的,而且有關(guān)感覺皮層如何進行聯(lián)結(jié)的研究成果并不會改變這一事實。
當大腦經(jīng)歷了我們稱為“可塑性”的變化時,它到底在做什么呢?一位評論者認為,“基督的大腦等價物可以將水變成酒”,并認為這是對那些主張進化使大腦各個部位獲得了負責不同任務的專門化功能理論的反證。那些不相信奇跡的人對此提出質(zhì)疑了。神經(jīng)組織并不是一種有魔力的物質(zhì),它們不能根據(jù)需要以各種形式呈現(xiàn),相反,它只是一種遵循因果定律的機械裝置。當我們仔細審視那些有關(guān)可塑性的典型例子時會發(fā)現(xiàn),那些變化根本就不是什么奇跡。在每個案例中,發(fā)生變化的大腦皮層與它們改變之前相比,在功能上并沒有很大的差異。
關(guān)于可塑性的多數(shù)例證都涉及初級感覺皮層重新劃分區(qū)域的問題。與被截斷或不能活動的手指功能相關(guān)聯(lián)的腦區(qū)可能會被與其相鄰的手指借用,或者要擴展與某個靈活的手指有關(guān)的腦區(qū)的功能范圍,就必須犧牲其臨近區(qū)域的功能。大腦對外部信息輸入進行重新評估的能力非常強大,但那種由替代皮層完成的信息加工并沒有實質(zhì)性變化,大腦皮層仍然會對皮膚表層以及聯(lián)結(jié)點處的信息進行加工。不管對它們進行怎樣的刺激,有關(guān)一根手指或視野部分的象征意義都不可能無限放大,而且大腦本身固有的聯(lián)結(jié)也會起到一定的限制作用。
對盲人來說,他們的視覺皮層被盲文借用會怎樣呢?乍一看,就好像發(fā)生了真正的質(zhì)變。但或許并非如此。我們并沒有看到大腦皮層的哪一處空白點被某種天賦借用了。有關(guān)視覺皮層在解剖結(jié)構(gòu)方面的功能運用,盲人閱讀盲文和正常人閱讀之間可能沒什么兩樣。
神經(jīng)解剖學家早已弄清楚了,有多少從眼睛給大腦皮層傳遞信息的神經(jīng)纖維,就有多少從其他腦區(qū)給視覺皮層傳遞信息的神經(jīng)纖維。這種雙向的聯(lián)結(jié)方式有多種用途。它們可能會把注意力集中在視野當中的一部分,或者將視覺與其他感覺之間進行協(xié)調(diào),或者給圖像分區(qū),或者使用心理表象(即在頭腦想象當中浮現(xiàn)事物圖像的能力)。也許盲人僅僅是運用這些預先設(shè)置好的雙向的聯(lián)結(jié)來閱讀盲文。當他們觸摸這些盲文時,他們可能只是對這一行行的凸點進行了“想象”,就好像一個眼睛被蒙住的人也可以對放在他手上的物體進行想象一樣,當然盲人的速度要快得多。
已有研究證明,盲人具有的心理圖像——或許只是視覺圖像——包含著一定的空間信息。視覺皮層非常適合盲文閱讀中所需的心理運算。對視力正常的人而言,眼睛可以對景物進行掃視,為視網(wǎng)膜中央窩(即視網(wǎng)膜的高分辨率中心)提供更為詳細的信息。這一點類似于盲人在一行盲文上不斷移動手指,給指尖上高分辨率的皮膚提供詳細信息。因此,盲人的視覺系統(tǒng)功能在很大程度上與視力正常的人一樣,盡管他們?nèi)狈碜匝劬Φ男畔⑤斎搿τ|覺世界進行長年累月的想象練習以及對盲文具體信息的關(guān)注,都有助于視覺皮層充分利用來自大腦其他部位的先天性信息輸入。
對聾啞人來說也同樣如此。某種感覺不僅是轉(zhuǎn)移到先前被閑置的區(qū)域,而是接管了對相應神經(jīng)回路的控制。勞拉·佩蒂托及其同事經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),聾啞人利用顳葉上回(臨近初級聽覺皮層的一個區(qū)域)來識別手語當中的手勢成分,就如同聽力正常的人利用同一位置來加工口語當中的語音一樣。同時他們還發(fā)現(xiàn),聾啞人使用側(cè)前額葉從記憶當中提取手勢,就像聽力正常的人用它從記憶當中提取語詞一樣。這些現(xiàn)象應該不足為奇。
正如語言學家早已知道的那樣,手語的組織形式與口語非常相似。它們使用詞匯、語法,以及將無意義的手勢合并成有意義的信號的語音規(guī)則,正如口語當中的語音規(guī)則,將無意義的發(fā)音合并成有意義的詞語一樣。而且,口語在一定程度上是模式化的:詞語和規(guī)則的表征可以根據(jù)將它們與耳朵和嘴巴聯(lián)結(jié)在一起的輸入-輸出系統(tǒng)來加以區(qū)分。佩蒂托及其同事們認可的最簡單的解釋是:對手語使用者來說,他們大腦中特定的皮質(zhì)區(qū)域?qū)iT負責語言(詞語和規(guī)則),而不負責語言本身。聾人大腦中的這些區(qū)域的作用和聽力正常的人是一樣的。
讓我們回過頭來重新審視那種最令人驚訝的可塑性:雪貂的大腦被重新進行了聯(lián)結(jié),它的眼睛為丘腦和大腦皮層的聽覺區(qū)域提供信息輸入,使得這些區(qū)域的功能與丘腦和大腦皮層的視覺區(qū)域一樣。但是,即使在這種情況下,水也沒有變成酒。蘇爾和他的同事們注意到,重新定向的信息輸入并沒有改變聽覺腦干的真正聯(lián)結(jié),而只是改變了突觸的強度模式。由此他們也發(fā)現(xiàn),新生成的聽覺腦干和正常視覺腦干之間存在許多差異。聽覺腦干中的視野表征更加模糊和混亂,因為該處的腦組織適宜于聽覺分析而不適宜于視覺分析。例如,左-右方向的視野圖像要比上-下方向的視野圖像更為精確。這是由于左-右方向的圖像映在聽覺皮層的中軸線上,對正常動物而言,這代表的是不同的聲音頻率,并由此獲得來自內(nèi)耳的信息輸入,然后按照頻率對這些輸入信息進行精確處理。但上-下方向的圖像會垂直映在聽覺皮層的中軸線上,這種情況下通常會獲得大量的相同頻率的信息輸入。同時,蘇爾還注意到,初級聽覺皮層和其他用于聽覺的腦區(qū)之間的聯(lián)結(jié)并沒有被新的信息輸入所改變。
因此,信息輸入模式會對一塊感覺皮層做出調(diào)適,使之與該信息輸入相嚙合,但這僅僅局限于聯(lián)結(jié)已經(jīng)存在的情況下。蘇爾認為,雪貂聽覺皮層的神經(jīng)線路在經(jīng)過重新布置之后之所以能夠加工視覺信息,是因為特定的信號處理方式同樣可以用于處理那些未經(jīng)加工的感覺輸入,不管它們是視覺的、聽覺的還是觸覺的。
根據(jù)這種觀點,感覺丘腦或皮層有一種功能是完成特定信息輸入的模式化操作,而與它們屬于哪種形式的信息輸入(視覺、聽覺或觸覺)無關(guān);當然,具體類型的感覺輸入會提供一些被傳輸和加工的基礎(chǔ)信息……如果中樞聽覺構(gòu)造的正常組織形式?jīng)]有被聽覺信息輸入改變,或者至少是沒有發(fā)生明顯的變化,那么我們就可以假定,一些類似于實驗中在雪貂身上觀察到的視覺信息輸入操作,對正常的雪貂來說,也同樣可以通過聽覺途徑來完成。也就是說,這些動物的視覺信息輸入被誘發(fā)至聽覺通道,為我們提供了另一扇不同的窗口,從中我們可以看到某些類似于正常個體聽覺丘腦和皮層方面的功能運作方式。
那種認為聽覺皮層天生就適合分析視覺輸入信息的觀點并不牽強附會。我認為,聽覺當中的頻率(音高)發(fā)揮了類似于空間視覺的諸多功能。大腦會使用不同的強度去處理各種音高,就如同它們是處于不同位置上的物體一樣。同時,大腦處理音高階差的方式與它處理空間中物體運動的方式相一致。這就意味著,某些對視覺方面所進行的分析可能與對聲音方面所進行的分析一樣,至少可以在一定程度上估算出,這些分析都使用了相似類型的神經(jīng)線路。來自耳朵的信息輸入代表的是不同的頻率;而來自眼睛的信息輸入代表的是不同位置的地點。感覺皮層當中的神經(jīng)元(無論是視覺的還是聽覺的)可以接收來自鄰近的輸入纖維傳遞的信息,并從中提取出簡單化的模式。因此,聽覺皮層當中的神經(jīng)元通常會探測滑音是上升還是下降,是混合音還是純音,并能夠分辨來自不同方位的聲音。但對于大腦神經(jīng)線路被重新聯(lián)結(jié)的雪貂來說,聽覺皮層中的神經(jīng)元卻能自動探測到一定傾斜度的線條、地點以及運動方向等。
這并不是說,初級聽覺皮層可以處理來自大腦外部的視覺信息輸入。大腦皮層仍然會調(diào)整突觸之間的聯(lián)結(jié),以更好地適應信息輸入模式。重新進行了神經(jīng)聯(lián)結(jié)的雪貂就是一個極為典型的例證,它表明,發(fā)育過程中的感覺皮層會進行自我組織并成為功能良好的系統(tǒng)。然而,其他有關(guān)可塑性的例子并沒有證明來自感官的信息輸入能夠使一個無固定形狀的大腦變得無所不能。大腦皮層具有先天性結(jié)構(gòu),這樣它就能夠進行特定的運算。在許多有關(guān)“可塑性”的例證中,或許還隱含著使信息輸入與這種先天結(jié)構(gòu)相吻合的前提。
任何看過探索頻道(Discovery Chanel)的人,都會看到有關(guān)小牛羚或者小斑馬剛剛出生的記錄片段,它們搖晃不定地站立一到兩分鐘之后,就可以歡快地走到媽媽身邊,它們在感覺、力度以及運動控制方面簡直運用自如。這種情況出現(xiàn)得如此之快,以至于模式化的經(jīng)驗還來不及對它們的大腦進行組織,因此必然存在一定的遺傳機制來促進個體出生之前大腦方面的塑造。在可塑性還沒有廣為人知的時候,神經(jīng)科學家就已經(jīng)注意到了這一點。
戴維·休布爾(David Hubel)和托斯坦·維瑟爾(Torsten Wiesel)關(guān)于視覺系統(tǒng)發(fā)展的早期研究表明,猴子大腦中的微型線路在其出生之時就已經(jīng)基本完成了。他們最為著名的實驗證明了,在某個生長發(fā)育的關(guān)鍵期,貓的視覺系統(tǒng)是可以被經(jīng)驗改變的(比如,在黑暗的圓筒中喂養(yǎng)或者縫上其中一只眼睛)。但這一論證也僅僅是表明,要維持視覺系統(tǒng)的功能,并且在動物的成長過程中對其進行再調(diào)節(jié),經(jīng)驗是必不可少的。而他們并沒有證明,在大腦開始聯(lián)結(jié)時,經(jīng)驗是不可或缺的。
我們粗略地知道在基因的引導下大腦是如何進行自我組織的,甚至在大腦皮層形成之前,用于構(gòu)成不同腦區(qū)的神經(jīng)元就被組織成了一個“原型圖”。構(gòu)成原型圖的每個區(qū)域都由具有不同特性的神經(jīng)元,吸引不同輸入纖維的分子機制和不同的信息輸入反應模式構(gòu)成。軸突被許多溶解在周圍液體當中或依附于臨近細胞膈膜上的分子吸附或排斥。同時,不同序列的基因表現(xiàn)在不同的皮層發(fā)育部位。神經(jīng)生物學家勞倫斯·卡茨(Lawrence Katz)曾哀嘆道:“彼此激發(fā)彼此結(jié)合”已經(jīng)成為了阻礙神經(jīng)生物學家考察這些遺傳機制如何盡其所能地發(fā)揮作用的“教條”。
不過這一趨勢正在轉(zhuǎn)變,最新研究結(jié)果正在逐步闡明,在沒有任何感官信息的情況下的大腦自我組織機制。在被《科學》雜志稱作“異端邪說”的實驗當中,卡茨的研究小組將正處于成長階段的雪貂的一只或者兩只眼睛去除掉,剝奪了其通向視覺皮層的任何信息輸入。然而,這只雪貂的視覺皮層最終卻擁有來自雙眼的標準聯(lián)結(jié)分布。
利用基因技術(shù)繁殖出來的老鼠也為我們提供了一些十分重要的線索,因為只破壞某一種基因比破壞神經(jīng)元或者切割大腦的傳統(tǒng)技術(shù)要更為精確。有一個研究小組繁殖出一只老鼠,它的神經(jīng)突觸聯(lián)結(jié)完全被阻斷,神經(jīng)元之間不能相互發(fā)送信號。它的大腦發(fā)育完全正常,具有完整的皮層結(jié)構(gòu)、神經(jīng)纖維路徑以及出現(xiàn)在適當位置的突觸。而在出生之后,該老鼠的大腦很快就退化了,這再次證明,相對于大腦在聯(lián)結(jié)方面的功能,神經(jīng)活動的維持大腦方面的功能或許更為重要。另一個研究小組繁殖出了一只丘腦失去功能的老鼠,它的整個大腦皮質(zhì)的信息輸入都喪失了。然而,它的大腦皮質(zhì)卻分化成了正常的皮層和分區(qū),每一部分都是由不同序列的基因造就的。而在第三種研究中,科研人員繁殖出的老鼠缺失了一種引導分子漸變的基因,這種分子會通過激發(fā)其他某些特定位置的基因來促進大腦的形成。這種缺失的基因會導致很大的差異:大腦皮層區(qū)域之間的界限會嚴重扭曲。這些在被損害老鼠身上進行的實驗表明,在皮層的組織結(jié)構(gòu)形成方面,基因或許比神經(jīng)活動更為重要。毫無疑問,神經(jīng)活動起著一定的作用,這主要取決于動物種類、所處的發(fā)展階段以及在大腦中的部位,但它僅僅是大腦的一種能力,而不是決定大腦結(jié)構(gòu)的根源。
那么對于人類而言又會怎樣呢?我們可以回過頭來想一下有關(guān)雙胞胎的一項研究。該研究證明了大腦皮層在解剖學上的差異,尤其是不同皮層區(qū)域的灰質(zhì)總量是受基因控制的,類似的,還存在著智力以及其他心理特質(zhì)方面的差異。關(guān)于人類大腦可塑性的例證并沒有排除重要的基因組織。在關(guān)于人類和猴子可塑性的例子中被引用最為廣泛的是,與某個被切除的或者失去知覺的身體部位相對應的大腦皮層有可能會重新與其他身體部位發(fā)生聯(lián)結(jié)。然而,信息輸入通道一旦建立就會改變大腦,這一事實并不意味著信息輸入一開始就起著塑造大腦的作用。許多截肢者都會體驗到幻肢的存在:對失去的肢體產(chǎn)生一種非常逼真、細致的幻覺。令人吃驚的是,在天生就失去某個肢體的人當中,有相當一部分人也會產(chǎn)生這種古怪的體驗。他們能夠描繪出幻肢的組織結(jié)構(gòu)(例如,他們能夠感覺到根本不存在的腳上有多少個腳趾),甚至還能感覺到在交談的時候用他們虛幻的手來打手勢。有一個女孩竟然能夠利用虛幻的手指做算術(shù)題!心理學家羅納德·梅爾扎克(Ronald Melzack)查閱了大量此類案例,她認為,大腦具有一個先天性的“神經(jīng)矩陣”,分布在幾個不同的皮層及皮層下區(qū)域,能夠用來表征身體的各個部位。
認為人類大腦具有無限可塑性的看法也源自這樣一些例證:兒童在早期大腦受到損傷之后,往往能夠得以恢復。然而,大腦性麻痹現(xiàn)象(由大腦畸形或早期腦損傷導致的運動控制和語言方面的終身殘疾)證明,即使是兒童,其大腦可塑性也是有一定限度的。關(guān)于人類擁有完全可塑性的一個最著名的例證是,即使一些兒童在嬰兒時期通過外科手術(shù)將一個大腦半球切除,他們長大之后仍相對正常。但這或許只屬于個例,它源自這樣一個事實:靈長類動物的大腦基本上是一個左右對稱的器官。人類大腦不對稱性的典型特征(左半球主要負責語言,右半球主要負責空間注意以及一些情緒情感)是基于對稱性設(shè)計這一基礎(chǔ)的。如果大腦兩半球被基因設(shè)定了幾乎完全相同的能力,同時還被設(shè)定了一些細微的偏差,這些偏差使得每個大腦半球?qū)iT負責某些特定的能力,而其他能力則會逐步衰退,這也許并不會令人驚訝。當其中一個大腦半球不存在時,另一個大腦半球則需要將其所有的潛能充分發(fā)揮出來。
如果兒童的大腦兩半球都有一部分皮層受到損傷,由此導致沒有任何一個半球可以接替另外一個半球的功能的話,將會出現(xiàn)什么情況呢?如果大腦皮層區(qū)域之間可以相互替換,具有可塑性且會受到輸入信息的影響,那么未受損害的大腦部位就應該能夠接替受損害部位的功能。這個孩子可能會有些反應遲鈍,因為他只能使用較少的大腦組織,不過他應該可以逐步發(fā)展出比較完善的人類能力。但事實似乎并非如此。數(shù)十年前,神經(jīng)生物學家對一個男孩進行了研究,由于暫時性的腦缺氧導致這個男孩大腦左半球的標準語言區(qū)域和該區(qū)域在大腦右半球的鏡像受到了損傷。盡管遭受這一創(chuàng)傷時,這個男孩剛剛出生10天,但他長大之后卻成了一個在語言和理解方面存在永久性障礙的殘疾兒童。
與許多兒科神經(jīng)病理學的研究一樣,該案例并不完全科學。不過有關(guān)另外兩種心理機能的一些新近研究證明,嬰兒大腦的可塑性可能并沒有人們想象的那樣強大。心理學家瑪莎·法拉(Martha Farah)及其合作者對一個16歲的男孩進行了研究,該男孩在僅出生一天時就患了腦膜炎,并因此導致視覺皮層以及兩側(cè)大腦顳葉底部受損。如果一個人在成年期受到這種損傷,就會喪失識別面孔的能力,同時也很難對動物進行識別,盡管他們通常能夠識別詞語、工具、家具以及其他形狀的物體。這個男孩完全符合上述癥狀。雖然他長大之后具有正常的口語能力,卻完全不能進行面孔識別。他甚至不能識別出他最喜愛的電視劇《海岸救生隊》(Baywatch)當中的演員的照片,盡管在之前一年半時間內(nèi),他每天都會觀看一個小時的這個節(jié)目。由于大腦內(nèi)部缺乏適當?shù)穆?lián)結(jié),即使在長達16年的面孔觀察后,并且擁有可利用的大腦皮層,也沒能讓他獲得人類最基本的依靠視覺來辨別他人的能力。
神經(jīng)生物學家史蒂夫·安德森(StevenAnderson)、安東尼奧·達馬西奧(Antonio Damasio)與其同事對兩名青年人進行了測試,這兩名青年人在非常年幼的時候,腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層和眶前額葉皮層受到了損傷。這些腦損傷部位都位于眼睛上方,對移情、社會技能和自我管理(正如我們知道的菲尼亞斯·蓋奇的例子,這位鐵路工人的大腦被鐵锨刺穿)等方面會產(chǎn)生重要影響。這兩個孩子在健全的家庭環(huán)境中成長,擁有自己的兄弟姐妹,父母都受過大學教育。如果大腦確實是同質(zhì)性的,且具有可塑性,那么這兩個孩子的健康的大腦部位就必然會受到正常社會環(huán)境的塑造,并接替大腦損傷部位的功能。
但這些都沒有在這兩個孩子身上發(fā)生。其中一個孩子是在她15個月大時被一輛汽車碾壓,長大后,她成了一個令人頭痛的孩子,不服管教且強迫自己不斷撒謊。在少年時期,她進入商店行竊,從父母那里偷竊,交不到朋友,毫無同情心和憐憫之心,而且更危險的是,她對自己的孩子也毫不在意。另一名患者是一位年輕男性,在他3個月大的時候,由于腫瘤的緣故,他喪失了同樣的大腦部位。長大之后,他也同樣缺少朋友,毫無志向,喜歡偷竊,性情魯莽。除了上述不良表現(xiàn)之外,他們連一些簡單的道德問題都難以弄清楚,盡管他們的智商在正常范圍之內(nèi)。比如,當兩個人在觀看哪個電視頻道的問題上發(fā)生爭議時,他們甚至不知道自己應該怎么辦;他們也不能確定一個人為了醫(yī)治自己的妻子是否應該去偷藥。
這些案例不只是駁斥了極端可塑性學說,事實上它們還向21世紀的遺傳學和神經(jīng)科學發(fā)出了挑戰(zhàn)。基因組是如何讓一個處于發(fā)育期的大腦分化出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),完成諸如識別面孔或考慮他人利益之類的抽象問題的呢?
“白板說”正在“背水一戰(zhàn)”,不過,正如我們看到的那樣,它最新的科學堡壘并不可靠。或許人類基因組擁有的基因數(shù)目實際上要小于生物學之前聲稱的數(shù)目,不過這僅僅表明,基因組中的基因數(shù)目與有機體的復雜性之間并沒有太大的聯(lián)系。聯(lián)結(jié)主義網(wǎng)絡(luò)模型或許可以對認知過程的基本成分做出解釋,不過它們的解釋力過小,僅憑它們自身不能解釋思維和語言;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)必然天生就是為了勝任這些工作而被設(shè)計和裝配出來的。神經(jīng)可塑性并不是大腦具有的一種魔幻般的變化能力,它只是一套工具,可以將基因組的兆字節(jié)轉(zhuǎn)換為大腦的太字節(jié),這樣就可以使大腦皮層與其信息輸入相契合,這一過程的實施被稱為學習。
因此,基因組學、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、神經(jīng)可塑性與近幾十年間涌現(xiàn)的關(guān)于復雜人性的描述是相符合的。當然,這種本性并不是嚴格按照程序設(shè)計,不受任何信息輸入影響,不受文化制約或者被賦予了每一種概念和情感的所有細節(jié)。相反,復雜人性是一種足以擔負起觀察、移動、計劃、談話、生存、理解周圍環(huán)境、與他人進行協(xié)調(diào)的本質(zhì)。
對“白板說”最后的堡壘的描述為我們提供了一個絕佳的機會,我們可以借機重新審視其他替代學說。在此,我對有關(guān)復雜人性存在的證據(jù)進行了總結(jié),其中一些是對前面章節(jié)中的觀點的重申,另一些則是對后面章節(jié)中的觀點的預告。
簡單邏輯認為,如果沒有能夠進行學習的先天機制,就不可能存在學習。這些機制必須足以解釋人類做出的各種學習行為。易學性理論(learnability theory,對如何能夠從根本上進行學習這一問題所做的數(shù)學分析)告訴我們,學習者往往能夠從有限的信息輸入中總結(jié)出無限多的結(jié)論。例如,兒童可以將他們聽到的句子作為逐字逐句不斷重復的基礎(chǔ),用同樣比例的名詞和動詞生成任意一種詞語組合,或者對其中暗含的語法進行分析,并生成與之相符的新句子。根據(jù)同樣的邏輯進行判斷,看到一個人在洗盤子,就會促使學習者試圖去洗盤子或讓溫水滑過自己的手指。于是,一個成功的學習者必須從信息輸入而不是從其他方面得出一定的結(jié)論。人工智能就支持了這一點。在設(shè)定好程序之后,計算機和機器人就能夠像人類那樣去行事,其內(nèi)部必然植入了許多復雜的模塊。
進化生物學研究表明,復雜適應性在生物世界隨處可見,在自然選擇的作用下,生物能夠發(fā)展出包括復雜的認知和行為方面的適應能力。有關(guān)自然棲息地的動物行為的研究表明,各個物種之間在內(nèi)驅(qū)力和能力方面具有先天性差異,比如,在空中飛行或者捕食就需要復雜的、專門化的神經(jīng)系統(tǒng)。基因進化論視角下關(guān)于人類的研究表明,許多心理機能(比如,喜歡含有脂肪的事物,追求社會地位,從事危險的性行為)都是為了能夠更好地適應我們祖先的生活環(huán)境對進化的要求,而不是為了適應當前環(huán)境中的現(xiàn)實需要。人類學的調(diào)查結(jié)果表明,數(shù)百種與人類方方面面的經(jīng)驗有關(guān)的一般性概念,都遠遠超越了當前的社會文化。
認知科學家發(fā)現(xiàn),在不同的知識領(lǐng)域中會用到截然不同的表征和加工方式,比如語言中的語詞和規(guī)則,理解物理世界所需的某種永恒性客體的概念,理解他人的某種心智理論,等等。發(fā)展心理學研究表明,這些獨特的經(jīng)驗解釋方式在生命早期就已經(jīng)存在了:嬰兒已經(jīng)具備了理解客體、數(shù)量、面孔、工具、語言以及人類認知的其他方面的基本能力。
無論是在基因里還是在非編碼區(qū)域里,人類基因組當中都包含著數(shù)目龐大的信息,它們引導著復雜有機體的建構(gòu)。越來越多的案例表明,特定的基因可以與認知、語言和人格的某些方面發(fā)生聯(lián)系。當一些心理特質(zhì)發(fā)生變化時,其中的變異大多源自基因方面的不同:無論是一起撫養(yǎng)還是分開撫養(yǎng),同卵雙生子都要比異卵雙生子更為相像,生物學意義上的兄弟姐妹之間要比領(lǐng)養(yǎng)意義上的兄弟姐妹之間更為相像。一個人的氣質(zhì)和個性在生命早期就會顯現(xiàn)出來,并在整個生命歷程中保持著相當強的穩(wěn)定性。而且,在他們自己的文化背景當中,無論是個性還是智力都沒有受到兒童所處的特定家庭環(huán)境的影響:在同一個家庭長大的兒童之所以非常相似,主要是由于他們擁有相同的基因。
最后,神經(jīng)科學研究逐步表明,大腦基本結(jié)構(gòu)是在基因的控制下逐漸形成的。學習和可塑性的重要性是經(jīng)不住考驗的,大腦的各個系統(tǒng)顯示出了與生俱來的專門化跡象,并且相互之間的功能是不可隨意替代的。
在上述三個章節(jié)中,我對當前有關(guān)復雜人性的科學研究例證作了簡要介紹。本書其余部分將圍繞其寓意進行闡述。