生命的演化8——人类意识的产生

性不光给我们带来快感,它还给这个世界带来了生机和活力,给生命带来了无限可能。如果没有性,这个世界也许将会比现在要单调乏味得多。

当然,生命在它漫长的旅途中不光创造了性,它还创造了许多其他奇迹,比如眼睛。眼睛是如此精巧,以致于认为它是演化出来的论点总是不那么让人信服。

人类的眼睛是自然选择的杰作吗?

1802年威廉·佩利提出了钟表匠类比,声称像钟表这样复杂的东西背后一定有一个设计者,而眼睛的复杂程度决不亚于钟表,因此,它不可能是通过自然选择和随机突变的积累演化而来的。

达尔文也曾在他的《物种起源》中表示,眼睛能够演化出来的确是一个奇迹。但他也说过,“假如我们能证明从不完美的简单眼睛到完美的复杂眼睛之间有数量巨大的不同级别,每个级别对其所有者都有用途”,那么完美而复杂的眼睛通过自然选择而形成也不是不可能的。

事实上,那种不完美的眼睛是存在的,现代科学家已经找到了大量的证据。辛迪.范.多佛驾驶着她的深海探测器,在海底热泉口附近找到了一种脊盲虾,她发现称它为盲虾是一种错误,因为在它们的背上有两片皮瓣,而这个似乎就是两片裸露的视网膜。

像这样的过渡状态还有很多,鹦鹉螺是一种针眼眼睛,三叶虫向矿物晶体借来了方解石作为它复眼中几千个单眼的晶状体,在现存动物中有一种海蛇尾也是像三叶虫一样,用方解石作为它的晶状体,而绝大多数哺乳动物的眼睛都没有调视的能力。

三叶虫的眼睛是由方解石组成

科学家们猜测,也许正是眼睛演化的成功才促成了寒武纪生命的大爆发。

但是,和人类意识的演化相比,其他功能的演化也都只谈得上是为了意识的最终演化所做的铺垫而已,因为,只有人类意识的演化才能决定生命演化的最终去向。

然而,对于人类意识,还有许多科学家并不相信它是能够被演化出来的,甚至他们并不认为意识像其他功能实体一样具有演化的物质基础。这些科学家仍然习惯于把身体和灵魂分割开来。

这样的反对之声,我们在探讨眼睛的演化时已经遇到了。但是到现代,眼睛能够通过自然选择演化出来的事实已经没有科学家会再来反对了。

然而,对于意识的演化还远没有达成共识。虽然,已经有越来越多的研究表明,大脑即是意识的物质基础,大脑的演化为意识的形成提供了物质条件。

大脑功能区及解剖学定位

仍然坚持认为人类意识来自上帝的科学家恐怕已经不多了,但是,认为意识是一种人类还不能理解的神秘现象,并且把它和整个生命的演化区别开来的科学家恐怕还大有人在。

毕竟,到目前为止,科学家还无法解释意识是如何产生的,否则,我们就可以为机器人装上同样的装置,那么,人类和机器人的边界将彻底消失。

那么,人类意识是随着人脑的演化而演化的吗?物质和精神到底是怎样在分子层面相互作用的呢?

科学家一般将意识分为两个层次:基本意识和延伸意识。基本意识主要是情绪、动机、痛苦、基本的自我感、能觉知到身边的物体等,这些意识并不是人类独有的,许多动物也有。

但延伸意识是指人类所独有的,是由人类社会和语言所创造出来的。这个意识的更深层含意主要是指情感。我们可以想象出一台机器人,它拥有AlphaGo的大脑,懂得语言,有足够的传感器来感受外部世界,有近乎无限的记忆,但是它不可能有情感。

人类意识的层次

我们难以想象,一台机器可以如何感受欢乐、痛苦和爱,如何感受离别之悲,如何拥有希望和信仰。因为,科学家至今还无法回答:神经元的激活要怎样才能产生情感?钙离子经过细胞膜的时候要怎样触发恐惧、愤怒或爱的感受?

所有这些感受都是通过传感器由神经中枢传递到大脑,然后激活我们大脑中不同区域的神经元所触发的。如果切断神经,比如视神经,我们就会变成盲人。但是,如果我们再植入一块微电极阵列,激活视觉中枢,那么,盲人将能够再次看到大脑中直接生成的图像。

就像《黑客帝国》里描述的缸中脑一样,把大脑浸泡在液体当中,并通上电极,每一颗大脑就可以根据后台程序“真实”地感受到各种体验。

借助对各类脑损伤案例的研究,科学家发现,大脑的不同区域承担着不同的职能,但又共同发挥着作用,形成完整的意识图像。

缸中之脑

下面我以视觉为例来说明大脑与意识的关系。

一个视神经完好的人能够看到东西,但是,当他的一部分特定脑区受损后,他的视觉就会出现问题。有一种叫“视觉失认症”的疾病,他能够看到东西,却无法区分人脸。曾经有一个著名的病人,他竟然错把妻子的脸当成了帽子。

而大脑另一个区域受损后却会造成一种叫“替身综合症”的疾病,这种病无法辨认身边亲密的人。他们有一种奇怪的信念,认为配偶或者父母并不是本人,而是冒名顶替者取代了他们的位置。

前一种病是因为负责处理视觉信息的区域发生退货,导致他的视觉世界变成毫无意义的抽象形状、色彩和运动拼成的万花筒。

而后一种病是由于负责处理情感的区域受损。这是因为,当你见到亲密的人,你的体内会向大脑发出一系列的信号,比如手心出汗、心跳加快、肌肉收缩等等。但是,患了这种疾病的病人,他们却对此无动于衷,正是情感中枢出了问题。

有一种病变可以影响感官的加工能力,从而造成“动盲”这样的奇怪疾病,有此症状的患者看不到运动的东西。患有安东综合征的病人则看不见东西,但却拒绝承认自己瞎了。而患有盲视的病人则意识不到自己能看见东西,可是让他们指出外界物体的时候却能正确指出来。

生物视觉系统

这样的例子还有很多,通过对这些奇怪、诡异甚至完全不合情理的病例研究,科学家认识到,人类的情感事实上和其他生命特征一样,也是经过自然选择所演化出来,帮助人类提升生存能力的。

比如,痛觉让人疼是有原因的。有个名叫加比・金格拉斯的4岁女孩,生来就对痛觉不敏感,结果每一个发育的里程碑都成了她痛苦的负担。

当她的乳牙刚刚长出来时,加比开始咬她的手指头,直到骨头露出来,以至于父母不得不把她的牙拔掉。学习走路的时候,加比会一次一次地伤到自己。更糟糕的是,她会戳自己的眼睛,引发的伤口都需要缝针,而缝合线也很快被她撕了出来。四岁的时候,她的左眼不得不摘除,右眼的视力也受到了严重的伤害。

但疼痛并不是孤例,饥饿、口渴、恐惧、欲望,这些都是为了生物的存活和繁衍而量身定做的。包括人类的各种复杂情绪,它们可以通过化学物质和神经递质来影响我们在行为决策中的成本和收益,使得我们能够在深谋远虑之前便可以做出有利于我们生存的行为。

但是,这种情绪和感受仍然不是人类所独有的,大多数脊椎动物都有类似的体验,只不过人类所拥有的可能更加复杂。

大猩猩拥有和人类极为相似的情绪

而著名的演化生物学家丹尼尔・丹尼特则在他的《心智探奇》中认为,对于人类所独有的心智其本质只不过是生命演化过程中形成的一套算法。

达马西奥在他的《笛卡尔的错误》一书中认为,认知只是从经验中提取的一系列模型。他认为,情绪是大脑对于输入信号的直接反馈,而认知则是将这种反馈转化成一种模型,这种模型将会在今后的经验中不断地得到修正。

事实上,认知和情绪是由不同的脑区控制,同样有大量的病例支撑这一观点。

最有名的一个病例是一名叫盖奇的铁路工人,在一次爆炸中被一根铁条贯穿了大脑,神奇的是他居然没有死,只是损伤了一部分大脑前额叶皮层。并且,他似乎看上去很“正常”,推理和决策能力丝毫没有受损,脾气甚至比以前更好了。事实上,事发后他根本就没有脾气了,他既不快乐也不悲伤,所有的情绪都消失了。

好脾气的盖奇他的人生最终还是失败了,尽管他的智力没有受到损伤,但他还是丢掉了之前的工作,并且在此后的职业生涯中再没有成功过。对盖奇一生的细致研究认为,情绪不只是在失控的时候跑出来影响我们的行为决策,它在大多数时候对我们的行为决策起到重要的指导作用。

人类的意识是一个很复杂的话题,到目前为止,科学家仍然没有搞明白它的深层机理。但是,大多数科学家相信,它和其他生命组件一样,也是能过自然选择演化而来。而生命意识的产生必将为生命的演化带来翻天覆地的变化。

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