神经科学的发展已经形成了关于人文学某些经典问题的重新思考或认识。当前的神经科学发现显示： 我们的大脑和意识都是物质性的，意识的身心二元论是不能成立的，应该回归于大脑一元论。大脑很重要的一部分工作是无意识的，但却能很好地完成许多在常人看来需要意识去完成的工作，这种无意识的大脑运作过程也是大脑的一种客观属性。另外，常识心理学中所谓自由意志的存在是很可疑的，大脑在意识到自己作出决定之前已经作了决定，无意识的意志根据环境中发生的情况而作出瞬间的决定，其过程主要由大脑在发育期间所形成的工作方式以及由之后我们所学到的知识（记忆）决定。当然，自由意志是否存在这个重要问题的最终答案还应该来自于未来更多的科学实验。
［关键词］ 神经科学； 人文学； 大脑； 意识； 自由意志
notes on some fundamental questions in the humanities based
on progresses in brain research
bao aimin1 luo jianhong1 dick f.swaab2
(1.school of medicine， zhejiang university， hangzhou 310058， china; 2.netherlands
institute for neuroscience， an institute of the royal netherlands academy of arts and
sciences， meibergdreef 47， 1105 ba amsterdam， the netherlands)
abstract: the rapid and strong development of brain research in the recent decades necessitates a rethinking or reawaking of some classical questions in the humanities,which may have significant effects on our society.as neuroscientists we would like to share with our colleagues from the humanities our points of view concerning these questions.our points presented in this paper concern three important issues： (i) essence of the human mind, (ii) consciousness and unconsciousness of the brain,and (iii) free will.
ad (i) our fundamental point of view is that the classical bodymind dualism has disappeared with the new development of neuroscience and should be replaced by a brainmonism.the mind is the result of our 100 billion brain cells working together,and is thus a product of the brain.the mind is produced by the brain by action potentials,neurotransmitters and synaptic changes,resulting in changes in the activities of the brain cells,and interactions of the brain areas.the results of brain work are objective since they are solely the consequences of the changes in transmitter release and activity of nerve cells in particular brain areas.there are also good neuroscientific explanations for the socalled ″subjective″ properties of ones personality or character.it is the genetic background,early brain development,and remodeling of the brain caused by later developmental experiences playing together to make each brain unique.these minddifferences can be explained on the basis of differences in brain structures and functions and they are purely objective.
ad (ii) most of our brain work is unconscious and it can very well carry out complex tasks this way.such unconscious processing of the brain is also one of its objective properties.in addition,the brain (= i) does have the unconscious wish ″to survive，″ which has developed during evolution and that during evolution the wish for food and reproduction are strongly coupled to our brain reward systems has proven to be an extremely efficient mechanism.these basic wishes are sublimated in the human being into products of work,science and art. scientific experiments have shown that our brain makes decisions before we are conscious of them.these observations seriously question whether we have any degree of free will.the unconscious will take
s splitsecond decisions on the basis of what is going on in our surroundings,a process that is importantly determined by the way our brains were formed during development and by what we have learned since then (=memories).that the feeling of ″free will″ is an illusion has gained support of many experimental data,although the final answer to this important question should come from future experiments.
our current knowledge of neurobiology shows that many inherited factors and environmental influences during early development affect the structure and functioning of our brains for the rest of our lives. this means that along with all kinds of potentials and talents,we have many builtin limitations,including a given level of aggression,our gender identity and our sexual orientation,and a greater or lesser tendency to develop brain disorders such as adhd,borderline personality disorder,depression or schizophrenia.
finally,we think that developments in neuroscience not only promote our penetration into the essence of human beings,but also significantly inspire the improvement in our social ethics and mechanism,as for example,in the case of how we should fairly and efficiently punish the offenders who have psychiatric disorders.
key words: neuroscience; humanities; brain; mind; free will
科学的每一项进步都有可能帮助我们在认识人类自身的问题上取得关键性突破,脑科学在近几十年中突飞猛进的发展的确起到了这样的作用。WwW.11665.CoM人类自古以来就致力于思考和质疑人类的本质,在人文学尤其是哲学中已经逐渐积累了一批经典问题。神经科学的发展也因此形成了关于人文学某些经典问题的重新思考和认识,甚至可以说,对其传统解答构成了挑战。作为神经科学工作者,我们愿意坦诚地与人文学科的同行们分享我们的新见解,也欢迎你们的回应。为了集中讨论,笔者将主要就人文学科中的三个重要问题发表见解： (1)人类心智的本质；(2)意识与无意识；(3)自由意志。我们的基本观点是： 意识的身心二元论应该回归大脑一元论,大脑很重要的一部分工作是无意识的意志(unconscious mind/will),常识心理学中的所谓自由意志是很可疑的。或许我们的见解会显得尖锐,但目的只是追求真理,因为科学家追求和遵循的只能是真理。
一、 意识的身心二元论应该回归于大脑一元论
自笛卡儿以来,哲学家们一直困惑于二元论问题： 精神和物质是两种绝对不同的实体。客观(物质的)事物如何在神经活动的最后阶段突然从客观领域跃升到一个完全不同性质的领域,即主观的意识领域中？客观的事物怎么能影响主观的事物？在当今哲学文献中占据了很大分量的心智哲学也沉浸于对这个问题的讨论。作为脑科学家,我们的回答是： 意识并不是主观的,它是客观/物质的。它是我们大脑的属性之一,和其他“客观事物的属性”一样客观。大量有效的证据表明,思维的过程其实就是大脑的工作过程,丘奇兰德(churchland）等学者也已得出结论： 笛卡儿的“难题”应不再成立［1］。
意识是大脑中一千亿个神经元共同工作的结果，是大脑的产物。大脑通过神经细胞的动作电位、神经递质与神经突触的变化改变神经细胞的活性,产生脑区之间的相互作用,于是便产生了意识。大脑的其他功能还包括通过自主神经系统调节身体功能、运动行为、激素释放等。从解剖学角度看,意识是“额外的” 脑组织工作的产物。这部分额外的脑组织是人类在进化过程中获得的,它们位于那些调节身体基本功能的脑组织之“上”。因此,小鼠、大象、鲸鱼的意识都比我们人类要少得多［2］。
大脑工作的结果(经验、精神/心理状态,如视觉、痛觉、快乐、悲伤等)是“主观的”的吗？不是。它们不过是由大脑特定脑区内神经细胞的神经递质释放和活性改变产生的结果。例如,眼睛视网膜内光感受器细胞——视锥细胞对不同波长的光起反应,“颜色”被编码于这些视锥细胞的电活动里,然后在大脑皮层进行解码。我们看到红色是因为大脑皮层内特定的神经细胞对红色波长的编码进行了解码。各种意识的活
基础都是神经细胞某种特定的功能改变和/或神经细胞与其他特定脑区的神经细胞进行交流，这些大脑活动就是我们的意识或定性的经验/体验(qualitative experiences)。这些精神/心理状态可以被反思/内省,也可以用语言表述,而无论是反思/内省还是语言的基础都是客观的(物质的)。现代神经科学技术甚至能使人们对本来具有神秘感的脑—意识(身—心)关系进行彻底的“祛魅”(disenchantment,借用马克思?韦伯的术语)。人们可以通过客观的方法如电极、高效液相色谱(测定神经递质水平的一种方法)、分子检测技术、显微镜、功能性核磁共振成像,也可以通过行为学检测来测量大脑的工作。越来越精密的功能性核磁共振成像技术(“读心术”,mindreading)、电生理技术例如测量大脑内仅仅对于比尔?克林顿的照片产生电反应的细胞——颞叶内的“人面辨识神经元”,它们仅仅在个体辨认特定的人面时放电/工作。［34］、化学方法例如测定大脑内化学物质多巴胺的释放,它们作用于伏隔核神经细胞,产生愉快这种感觉。等已经开始解读大脑的意识活动。这些观察难道还不能说明意识是“客观的”吗？大脑神经细胞活动即意识是一种“共性”,那么个体因具有独特的大脑而具有的独特意识就是“个性”。对于人格、性格等所谓“主观”现象,目前神经科学也可以提供较好的解释。物种、遗传背景、大脑早期发育环境的差异与后来的成长环境或经历共同作用,使每个人的大脑都是独一无二的［2］。由于拥有不同的大脑,不同的个体甚至可以基于不同的意愿而采取相同的行动。例如，个体a因感觉到同情而想帮助他人；个体b由于其大脑前额叶发育不良(maldeveloped)而对他人感觉不到同情,但为了获取良好的个人名声及赚取钱财,他也帮助了他人。这些意识差异既然都可以由大脑的不同结构和功能来解释,那么,我们为何要称它们是“主观的”呢？
最后,我们将用一个有趣的例子进一步支持“意识是客观的”这一观点： 25岁的马修?纳格勒(matthew nagle)颈部被刺伤后导致全身瘫痪。医生在他的大脑运动皮层植入了一块4×4毫米的含有96根电极的薄片。该装置所导出的操纵运动功能的脑细胞的电活动能使他操作一台电脑，他只花了几分钟时间就学会了这项技能——要做的仅仅是“想”(thinking about)移动自己的手去跟踪电脑屏幕上移动的光标。他还成功地仅仅通过“想”就在电脑屏幕上画了一个圈并且能阅读电子邮件、玩电脑游戏,甚至张开、合拢自己假肢上的拳头。这个例子说明,“想”(意识)是一种可以采用电极来进行测定的大脑工作,并且可以转化为运动行为［5］。
总之,当前的神经科学发现表明,我们的大脑和意识都是物质性的,这意味着二元论的难题(hard dualistic problem)事实上并不成立,或者说应该回归于大脑一元论［1］。
二、 有意识与“无意识”的大脑
大多数相信二元论的学者们在意识与物质之间划分出明显的界线,认为意识作为大脑的特性,与物理特性有根本的不同,比如它必然是“觉醒的”(aware)或“有意识的”(conscious)。然而,大脑的工作其实大多是“无意识的”(unconscious),却能很好地完成许多在常人看来需要意识去完成的工作。这种无意识的大脑运作过程是大脑的一种客观属性。
我们的大脑在很多方面可以被比拟为一台巨型的、无意识地工作着的电脑,在很大程度上不得不像自动驾驶仪般不假思索地工作。我们持续地被大量的信息轰炸着,无意识地用选择性注意来提取对我们来说重要的信息。我们的许多决定都是在“转瞬间”或者“本能地”,或凭我们的“直觉”、“胆魄”(gut feeling)而作出的,没有自觉地(有意识地)去思考。我们因为一见钟情而“选择”伴侣,而罪犯会在法庭上非常真诚地说他是在杀人之后才意识到自己杀了人。就像现代飞机可以不需要机长，由自动驾驶仪控制起飞和降落,大脑在无意识的情况下也能够出色地完成大部分的功能。当然,我们的大脑得经过训练才能做到这点。比如只有通过给无意识的大脑长时间地提供大量的艺术品信息,艺术鉴赏家才能够达到能立即“感觉”出赝品的水平；只有观察了大量的病例,医学专家才会获得一双“临床慧眼”——在看到病人刚走进房间时就能对其作出初步诊断。功能性脑扫描已经显示,我们在进行有意识的推理和凭直觉作决定时运用不同的大脑回路。有意识的推理过程的产物并不总是优越于无意识决定的结果,它们甚至有可能阻碍人们作出好
的决定［2］。
大脑这种物质在生命中并不具备高级任务机制，但大脑(即“我”)拥有“生存”这种无意识的愿望,这是在进化过程中获得的特征——那些缺乏这种愿望的有机体在长期进化过程中都消失了。获得食物和繁衍的愿望(食欲和性欲)是和我们大脑中的奖赏中心——伏隔核内神经递质多巴胺的释放密切关联的。这些基本的愿望在人类身上可以体现为工作、科学、艺术等产物，某些人所拥有的这种(生存)内驱力(drive)要多于其他人(个体差异)。值得一提的是,即使是最高级的电脑也不具有这种与生俱来的生存和繁衍的愿望,它们只是无生命的物质。
三、 是否存在自由意志？
以上讨论还与另一个问题有关,即自由意志是否存在。许多人都坚持认为我们具有自由意志,然而科学实验显示,大脑在意识到自己作出决定之前就已经作出了决定。这些实验观察对我们具有任何程度的自由意志都提出了严肃的质疑。
如上所述,我们负担过重的大脑总是通过无意识的过程不断地作出决定,因此，美国哈佛大学的心理学家丹?韦格纳(dan wegner)建议用“无意识的意志”(an unconscious will)来取代“自由意志”(a free will)［67］。无意识的意志根据环境中发生的情况瞬间作出决定,其过程主要由大脑在发育期间所形成的工作方式以及之后我们所学到的知识(记忆)而决定。“自由意志”的信念部分来自于我们感到自己一直在作自由的选择，然而根据韦格纳的观点,这是一种错觉。他进行过一些实验来支持他的理论。例如，他让受试者a站在镜子面前,手臂置于镜子的视野以外。受试者b站在a的身后并将自己的手臂从a的腋窝下方伸出,从镜中看似乎是a的手臂。当b的手臂按照个体c大声说出的指令去完成动作(如“挠挠你的鼻子”、“挥挥你的右手”)时,a就会产生一种错觉,认为是自己的意志在控制这些动作。韦格纳的实验清楚地表明,a的大脑中的无意识过程引起了他关于b的这些手臂动作以及去做动作的“有意识”的念头。当b做一个动作时,a的大脑所观看/记录到的“有意识的画面”让a感觉到那动作是他自己在有意识地做的。但事实上,a的大脑工作(感觉)和b的手臂动作之间没有因果关系。因此,a的感觉是错觉。
根据阿姆斯特丹心理学家维克多?拉姆(victor lamme)教授的观点,对“有意识的意志”的错觉都是延迟出现的,即它们仅仅发生于正在进行的动作的信息被传送回大脑皮层之后。自由意志仅仅是错觉这一观点还得到了许多其他重要实验的支持。本杰明?利贝特(benjamin libet)通过他的著名实验显示,当我们的身体接受到刚刚超过意识的阈值下限的刺激时,在我们的大脑有意识地记录到这种刺激之前会有半秒钟的延搁。大脑皮层所引发的行动也有同样的表现。他得出的结论是,出现这样的行动之前,大脑有半秒钟的无意识活动(readiness potential,准备电位),这一结论对“我们的自由意志控制我们的行动”的假说提出了严肃的质疑［8］。对于利贝特的实验发现一直存在着激烈的争论,然而近期的实验表明,上述潜伏期(准备电位的时间)甚至可能更长。弗里德(fried)对大脑内被植入了电极的受试者进行研究。在受试者作出有意识地按压一个按钮的决定之前的一秒半钟,大脑中特定脑区内的个别神经元就已经开始活动。研究者可以在受试者作出决定前约700毫秒时预测其作出决定的时间,准确度达到80%［9］。2007年,海恩斯(haynes)研究组对受试者进行大脑功能性核磁共振成像检测,他们在受试者面前放置一块屏幕,其上闪烁着一连串的随机字母。受试者被告知无论何时只要感觉到有按压按钮的想法，就可以用左示指或右示指去按压按钮,同时记住作出这种决定时在屏幕上看到的字母。功能性核磁共振成像实时显示了受试者选择用右手或左手做按压按钮动作时的脑活动。实验表明,有意识地“按压按钮”的决定在实际发生按压动作约1秒钟之前就作出了,而在作出这种决定长达7秒钟之前,大脑活动的一个模式似乎已经预告了这种决定的作出［10］。还有实验显示,意识滞后于行动而发生： 受试者被要求快速地点击在电脑屏幕上出现的闪光点,闪光点出现后的01秒,信息就从大脑视觉皮层发射到运动皮层，从而启动受试者点击屏幕上亮点的行动。如果采用磁脉冲干扰视觉皮层的信息处理过程,受试者会做出点击屏幕的动作,但无法“意识到”电脑屏幕上出现了亮点观察都指向同一个结论,即关于这些行动是由“自由意志”引起的想法的确是一个
觉。当然,对于自由意志是否存在这个重要问题的最终答案还应该来自于未来更多的科学实验。
当今的神经生物学知识还显示,遗传因素及大脑发育早期阶段的环境因素影响了我们余生大脑的结构和功能。这意味着我们在拥有各种各样的天赋和潜能的同时,也有着固有的局限性/限制性,包括攻击性的基础水平、对自身性别的认同感、性取向,以及发生精神分裂症、抑郁症、边缘性人格障碍、多动症等疾病的倾向性。此外,我们出生后就生活在一个特殊的语言(母语)环境中,即使我们不具备选择母语的能力，也不拥有掌握这门语言的遗传性天赋,这种语言也会对我们大脑的结构和功能产生重要影响。我们出生后生存环境中的宗教信仰也会使我们内在的灵性(spirituality)具体化,使我们成为诸如宗教信徒、唯物主义者或深度关切环境的人［2］。
四、 结 语
在上文中，我们从三个方面探讨了神经科学的新发展对于人文学的经典问题的可能解答。总体而言,笔者认为意识是客观的。众多因素决定了每个大脑的独特性,这使在“大脑产生意识”这种共性之外,还存在着“每个大脑的意识都不相同”的个性，而这两种属性都是客观的。我们还指出了大脑在很大程度上进行着高效而无意识的工作,即作出快速决定。同时，大脑的无意识工作方式有助于证明意识的客观性和“有意识的”、“自由的”意志是可疑的。
我们认为,脑科学近几十年的快速发展不仅有助于人类对自己的本质有更深入的认识,而且对于改善社会伦理和机制也有重要的启发作用。那些认为我们可以自由地选择如何去行动的观念不仅是错误的,还曾经制造过大量悲剧。例如,过去人们普遍认为我们的性取向,即异性恋、同性恋或者双性恋是一个“选择”问题,所有的宗教都认为同性恋是作出了“错误的选择”,直到不久之前同性恋还被判定是非法行为并被认作是一种畸变。人们曾经尝试了所有的办法来“治疗”同性恋者的“病态”行为,但没有一种方法显示出任何微小的“疗效”。神经科学已经发现,每一位个体在出生之前，其脑中已经不可逆转地形成了决定其性别的认同感、性取向的脑结构［13］。
在许多国家的刑法中,因大脑发育缺陷或精神疾病而无法对自己的行为负责任的人是可以免除刑事责任的。从总体上说，人们都同意“精神病患者没有自由意志”的观点。今天,监狱里的犯人们仍然有着高比例的精神疾病,这一事实应该引起社会的广泛关注： 如今的法律应当如何公正而有效地处理这些个体？我们应该如何去惩罚这些罪犯？［参 考 文 献］
［1］ p.s.churchland,″the impact of neuroscience on philosophy,″neuron,vol.60,no.3(2008),pp.409411.
［2］ ［荷］迪克?斯瓦伯： 《我即我脑》，王奕瑶、陈琰璟、包爱民译，北京: 中国人民大学出版社,2011年。［d.f.swaab,we are our brains： from the womb to alzheimers,trans.by wang yiyao,chen yanjing ＆ bao aimin,beijing： china renmin university press,2011.］
［3］ g.kreiman,c.koch ＆ i.fried,″categoryspecific visual responses of single neurons in the human medial temporal lobe,″national neuroscience,vol.3,no.9(2000),pp.946953.
［4］ g.kreiman,c.koch ＆ i.fried,″imagery neurons in the human brain,″nature,vol.408,no.6810(2000),pp.357361.
［5］ l.r.hochberg,m.d.serruya ＆ g.m.friehs et al.,″neuronal ensemble control of prosthetic devices by a human with tetraplegia,″nature,vol.442,no.7099(2006),pp.164171.
［6］ d.m.wegner,″the minds best trick： how we experience conscious will,″trends in cognitive sciences,vol.7,no.2(2003),pp.6569.
［7］ d.m.wegner,″precis of the illusion of conscious will,″behavioral and brain sciences,vol.27,no.5(2004),pp.649692.
［8］ b.libet,c.a.gleason ＆ e.w.wright et al.,″time of conscious intention to act in relation to onset of cerebral activity(readinesspotential)： the unconscious initiation of a freely voluntary act,″brain,vol.106,no.3(1983),pp.623642.
［9］ i.fried,r.mukamel ＆ g.kreiman,″internally generated preactivati
ion of single neurons in human medial frontal cortex predicts volition,″neuron,vol.69,no.3(2011),pp.548562.
