普通人对不普通的事情感到惊叹,智者们对平凡之处感到伟大。
科学探索跟教科书不一样,并不直线发展,而是迂回曲折,波澜壮阔,大脑的探索,要从一个故事开始。
年轻人的迷茫
主人公是一位年轻的探险家。他在马来群岛上工作,喜欢阅读生物学文献,尤其喜欢一位老师。老师研究的是一种雌雄同体的生物藤壶,年轻人每每被研究中对演化的奇思妙想所折服。
年轻人总是精力旺盛,奇思妙想,他就想着我能不能也创造一个理论,来解释生物的演化。有一天他突然看到了社会学家马尔萨斯的《人口论》,当中一个词给了他启发:自然选择。他可以用这个理论来解释生物的演化,于是兴致勃勃的给老师写信,阐述他的想法。
老师收到信件后大吃一惊,年轻人的思想和他研究了三十年并尘封着的理论几乎一模一样,是从不同的角度出发得到了相同的结论。但尘封这个理论是有原因,苗根正红的牧师家庭出身,他很清楚这个理论,对于教会有什么样巨大的冲击。
牛顿并没有颠覆教会,因为第一推力来自上帝,但这个理论能证明并不需要第一推力。要发表这个理论,必然是轩然大波,必须严密的论证,非常非常的严密论证,一论证就是十多年,随着身体的每况愈下,老师在想是不是就把这个理论带入土中。
但年轻人来信改变了老师的想法。既然上天注定,这个理论要出现,那还是让暴风雨降临吧。他小心翼翼的给年轻人写了回信,告诉了他自己的研究。原以为年轻人会勃然大怒,但年轻人的回信让他非常意外,年轻人以拥有与老师一样的思想为荣,希望能为老师的理论助力。
这激励了老师,他加快了自己修订的步伐,仅用了一年就完成了原以为好几年才能完成的工作,巨著《物种起源》在第二年出版。
书籍出版之后,引起了教会的巨大反弹,但同样也是引起了学界的支持。牛津大主教甚至拿着这书指着捍卫者的鼻子说:“到底是你的祖父还是你的祖母是从猴子变来的”。捍卫者回应:“以人猿为祖先并不可耻,信口雌黄,干涉他并不理解的科学问题才可耻”。
但真正的质疑并不来自于教廷,而是来自于科学世界。有越来越多的现象,自然选择无法解释。最大的谜团是人脑的发育,为什么进化会给予早期人类如此过剩的智力空间,现代人的大脑和四万年前的克罗马农人并无差别。
人类拥有这个庞大的大脑是非常不合理的。因为进化的原则是,它只会令组织的程度恰好达到每个物种实际需要的程度,绝不会超过一点。
作为一名长者,老师非常坦然,他的回答是,理论会不断完善,这些问题留给后人去解答吧。
年轻人不愿意妥协,他希望找出答案,他坚信自然选择是唯一的真理。但事实证明,这是一个百年尺度的问题,不是一个人可以去解答的,需要更先进的技术,更前沿的发现。
慢慢的,年轻人走入了死胡同,在巨大的质疑和压力下,他迷茫了,把目光望向了那个最开始想要颠覆的存在:上帝。
他小心翼翼的说:人类大脑是由神创造出来的。这对脆弱的进化阵营无疑是致命的打击,他的同僚慢慢的疏远他,甚至遗忘他,他离原本属于他的光荣越来越远,《物种起源》上只剩下了一个名字。
世俗世界虽然遗忘了,但是科学世界靠贡献说话,进化生物界每50年会颁发一次大奖。奖章的正面是那位老师,他是查尔斯·达尔文,奖章的背面是这位年轻人,他是阿尔弗雷德·华莱士。
年轻人的故事结束了,但大脑谜题却没有解开,一场跨越百年科学探索拉开帷幕。
社会的动物
这个谜题被称为:华莱士悖论,推动大脑进化的巨大力量是什么。
沿着达尔文和华莱士的步伐,诞生了一门新学科:进化生物学。学者们率先给出了自己的答案。
有的学者认为是互相之间的钩心斗角,并以开创统治术的意大利作家来命名:马基亚维利智力。社会环境如同棋局博弈。
有的学者认为,人和人之间需要相互合作,将知识以一种不曾有过的方式一代代传递下去,催生了复杂语言的出现,催生了更高的智力。在《人类简史》中,尤瓦尔·赫拉利称其为认知革命,这场革命发生在克罗马农人生活的时代。
有的学者认为,人和人之间需要维护友谊,需要社交活动,“闲谈”能够代替互相捉虱子来发挥作用,产生了智力的需要。
也有学者认为,智力是因为舞蹈、音乐、艺术的需求,出于对异性展现智力和遗传优越性而发展出来的,艺术气息能帮助获得伴侣。
现代研究发现,灵长类动物的大脑尺寸和自然形成的群落大小成正比,即使已经过去了四万年,现代人跟克罗马农人的社群规模没有发生多大变化,人是社会的动物。
如果这一定律对人类也成立,那么一个自然形成的人类群落的规模应该是150人左右。这个数字似乎与对采猎时代人类氏族部落规模的某些估计值相吻合,尽管在大多数时候实际规模会较小。
-- 罗宾·邓巴 《人类的演化》
众说纷纭,精彩纷呈,哪个最重要,最具决定性。这条路线,越走越复杂,也许需要一些离经叛道。
进化的副产品
连达尔文都承认,仅仅沿着自然选择的路线,我们的进步不会这么神速。
一位生物学家站了出来:斯蒂芬·古尔德,他说也许我们把问题搞错了。
自然选择不是为了让我们读书写字才创造大脑的,当然是这样,因为人类很长的一个时期并不读书写字。大脑工作的大多数模式都不是自然选择为特殊目的而创造的直接结果。
大脑因自然选择而变大,是与有利于热带大脑的一小组原因有关。但是,大脑有着极强的计算能力,它能处理成千上万件事,这些事起先与为什么自然选择使它尺寸变大毫无关系,它们都是副产品。
既然它们已经存在了,总得加上一些有用的,而且是有意义的结构。
-- 斯蒂芬·古尔德《第三种文化》
古尔德认为一切不过是 “进化之木的细枝旁桠上萌发的一点意外”,也许永远都没有答案。
历史永远充满戏剧,天才一定会和天才相遇,古尔德的对手是另一名生物学天才牛津大学教授 理查德·道金斯。
道金斯认为古尔德的想法有创造力,但远远低估了大自然的力量。他的拥护者哈佛大学教授 斯蒂芬·平克 说出了他的质疑。
我认为古尔德并没有充分认识到日常生活中无意识思维活动过程的复杂性。要让大脑进行他正在进行的各种不同的智力活动,必须要有能与工程设计相媲美的自然设计,不可能将几十亿个神经元堆在一起,然后大脑就有了排字成文,辨认面孔,计算运动物体轨迹的神奇技能。
我们总是认为行人没什么心理过程,因为他们走的好好的。就像我们在研究消化的生化机制之前,总是低估消化的复杂性一样,我们总是以常识思想家的观念去低估思维的复杂性。
我想古尔德就像那些在日常工作中从没去解释过普通感觉和行为的人一样,总是低估了这些活动,另外就留给了自然选择一点遗憾,自然选择是唯一可能解释这种复杂性的理论。
-- 斯蒂芬·平克《第三种文化》
但毫无疑问,大脑中充满了副产品这一理念,是前人们做梦也没想到过的可能性,这是思维的美妙。
盲眼的杰作
自然选择是没有目的的,所以,它只能是一位盲眼钟表匠。虽然这位盲眼钟表匠遵循的基础规则非常简单,但却是复杂生命诞生和演化的唯一正确答案。
— 理查德·道金斯 《盲眼钟表匠》
纵观人类,从简单的规则发展出复杂,计算机无疑首当其冲。这启发学者们开辟出了新的战场。
有没有可能大自然这位盲眼钟表匠制造的不是一个务实的作品,而是一个咋看没那么务实的作品,类似于计算机的信息处理设备早已被大自然制造出来了,这个作品就是这颗大脑。
如果进化令我们具备的不是无法抗拒的欲望和严格的反射,而是一种中性的计算机,那一切都会改变了。程序是一种复杂的逻辑和统计操作, 这种操作是由比较、 测试、 转移、 循环和子程序嵌套子程序所引导的。人工计算机程序, 从麦金塔的用户界面到天气模拟系统, 再到识别英语语音与应答的程序, 都不断提醒着我们计算能力的卓越和强大。
人类思想和行为无论多么复杂多变,都可以是一种极其复杂程序的产物,而这一程序可能就是自然选择所赋予我们的。
-- 斯蒂芬·平克《心智探奇》
这是心智计算理论,背后有一串长长的人名:艾伦·图灵、艾伦·纽威尔、赫伯特·西蒙、马文·明斯基 等等等,他们还创造了另一个杰作:人工智能。
这带来了全新的探索方向:大自然创造的是计算机硬件,硬件需要软件来发挥作用,软件是可以去操控,可以去改变的,大脑是可塑的。
越来越多的学者投入研究,越来越多的实验显示这个现象。
他们推翻了这个大脑不能改变的教条。发现孩子并没有被他一出生时的心智能力锁住,受损的大脑常常可以重新组织它的功能,当一部分坏掉时,其他的部分可以来替代。假如大脑的某些细胞死了,经过一阵子以后,这些细胞的功能可以被替代,许多我们认为是固定的回路,甚至基本的反射反应,都是可以改变的。
有一位科学家甚至表示思考、学习和动作可以开启或关闭我们的基因,因此重塑我们的大脑结构和行为,这可以算是20世纪最惊人的发现了。
--诺曼·道伊奇《重塑大脑,重塑人生》
学者家有他们的骄傲,侯世达在《我是个怪圈》的篇尾,写下了: 我认为自己是一名认知科学家,而不是人工智能专家。心智计算要解答的是心智问题,而不是计算问题。
但理论仍有缺陷。
这些理论的问题在于,它们几乎是不可能被证明的,当然被推翻的可能性也一样渺茫。我们关于史前社会的了解都来自于石头和骨头,而那时人们如何说话,如何思考以及如何组织他们的群体,我们无从得知。
当然我们可以提出一些假设,去解释任何我们想解释的东西,但是他们终究只是假设。
--托克尔·克林贝里《超负荷大脑》
自然的拥抱
最新上映的电影《流浪地球》,小伙伴在看完后有一个疑问:我们为什么不造一艘宇宙飞船,而非得带着地球一起流浪。
原著中给出了答案:
半人马座没有行星,最近的有行星的恒星在八百五十光年以外,人类能建造的最快的飞船也只能达到光速的百分之零点五,这样就需要十七万年时间才能到那儿。
我们面临的是一场长达万年的长跑,人造飞船可以像城市那么大,但飞船规模的生态系统无法维持万年。
希望在脚下,这颗星球是大自然花了46亿年建造起来的生态系统,万年对它只是沧海一粟。
只有像地球这样规模的生态系统,这样气势磅礴的生态循环,才能使生命万代不息。
带着地球流浪不是情怀,而是依赖万年的拥抱,这是大自然力量。
经过了百年的努力,我们离解答华莱士的难题似乎越来越近,但又似乎越来越远,我们离人类世界越来越远,但离大自然越来越近。
智者们对平凡之处感到伟大,他们既存异,探寻各种可能,也求同,坚信大脑可塑。这是大自然赋予的力量,如何去运用,值得也需要每个人思考。
认为“万物是理解人类尺度”,这样我们的科学和人文才能更进一步。
-- 爱德华·威尔逊《创造的本源》
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