1702248280
1702248282
贪婪的大脑:为何人类会无止境地寻求意义 内在进化
1702248283
1702248284
进化支持那些通过高效学习获得的准确的内部信息,但这一过程有不少重要的限制因素。首先,要提高内部信息的准确性,就需要更多的能量来维持知识增长,而一旦食物供应不足,有机体就变得很脆弱。而且,要产生大量的不断增加的“想法”,需要有机体变得越来越复杂,这样就会降低有机体的复制速度。不管此刻的“内部信念”如何准确,但是环境瞬息万变,如果有机体不勤于复制后代,那么“想法”——如果有任何“想法”的话,比如记忆——中包含的关键的DNA成分就不能很快更新以赶上变化,这样有机体很有可能会消亡。最后,要储存所有这些额外的“想法”,要求有机体的体积更大、结构更复杂,而如此庞大的生物机器更容易遭受失败。
1702248285
1702248286
细菌恰好符合这种要求。细菌具有一定的复杂性,但复杂的程度又不至于给生存带来压力。一方面,细菌处理信息的方式很聪明;另一方面,细菌结构简单,形体微小,因而能进行快速有效的复制。以任何一种标准进行衡量,细菌都是地球上最为成功的生物类型。从数量上看,细菌的数目是惊人的,达1030个;从类型上看,世界上任何地方、任何气候条件下都有不同种类细菌存在,细菌甚至能在酸性物质、核废料及地壳中生存;从寿命上看,细菌的休眠期可以长达几万年甚至几百万年。早在动物出现之前的几十亿年,地球上就已经存在大量的细菌,而且很可能在未来我们人类消亡之后的很长时间内,细菌还能存活下去。基于这些因素,在生命体出现以后,很可能在一段时间内,那些能够灵活、准确地处理信息的生物大行其道(但只是限于复杂程度与细菌相当的生物)。
1702248287
1702248288
这样就产生了一个问题,动物最初是怎么出现的?一种解释是,动物的出现和发展是个意外。经过很长时间的进化探索,一旦条件成熟,生存的契机就会出现,或者说产生了“生物想法”(biological ideas)。所以,动物是生命体发展过程中一个偶然环节。当然,人类是一种奇妙无比的生物,拥有丰富的意识和非凡的才智。但是,人类聪明与否与进化是否成功是两回事。例如,人类才智的发挥似乎导致了一种失控状态,威胁到我们自身的生存。我们的集体智慧产生了一系列破坏性的后果,其中之一就是大量二氧化碳的排放造成的后果。
1702248289
1702248290
撇开这些威胁我们生存的不利因素不谈,先来探讨一下动物所利用的契机。细菌对信息(不只是DNA上的信息,还包括整个细胞内的信息)进行编码,很快形成和改变“想法”。细菌主要通过蛋白质表现“想法”,另一种更为有效的方式是在DNA和蛋白质之间建立许多运算链接。这个处理系统虽然很独特,但存在很大局限性:只能一步一步获取最基本的信息。如果运算能力的增强符合进化的要求,那么要怎样做才能处理更多的信息呢?一个原始的例子是:细菌相互间联结在一起来表现有关食物的信息。按照逻辑推理,下一步应该突破细胞的范围。
1702248291
1702248292
多细胞生物的情况又如何呢?多细胞生物的每种细胞都有特定的功能,而无数神经细胞构成了大脑。按照一种进化“假说”,快速学习和储存更多的信息,在某种程度上可以弥补维持大脑运作所需投入的更多时间及资源。
1702248293
1702248294
非动物类生物(包括聪明绝顶的细菌)要花几代的时间,通过自然选择和DNA对周围环境的一些基本变化进行编码。然而,即使是结构最简单的动物,只需要几秒钟就能从环境中学到大量的知识。动物轻易就能掌握有关环境的一些复杂的特性,而仅仅靠DNA可能无法理解。由于非动物类生物处理信息的能力有限,如果碰到威胁,可能会导致个体甚至是整个物种的灭亡;而动物碰到同样的威胁,甚至不会受到任何伤害。
1702248295
1702248296
如果进化主要是“想法”之间的竞争,而最终获胜的是最佳的想法,那么从某种意义上说,动物为了获得更多生存机会,会紧紧抓住另一种进化形式,即内在进化。
1702248297
1702248298
因此,所有生物在进化过程中都要经历基因假说-测试阶段。有机体的“概念”正确与否通常由环境直接反馈,那些理想的“概念”被选中,遗传给后代,而那些糟糕的“概念”则不再存在。如果是复杂类型的细菌,有小部分重要的反馈来自蛋白质这一中间介质——蛋白质能快速地反映环境的粗略特征。
1702248299
1702248300
对动物来说,处理关乎生存与繁衍的重要“信念”需要有一个缓冲物。动物收到的反馈来自环境,但大部分反馈不需要经过DNA,因为DNA只能改变那些储存在大脑细胞内的“想法”。通过运动的方式,动物能够直接与环境产生互动,快速有效地检测“信念”正确与否。一个动物在一生中能产生无数的“想法”,其中一个重要的原因是,错误的“想法”不会威胁到动物的生命。
1702248301
1702248302
而且,动物的精神世界越复杂,就越能够细致地反映外在世界。动物结构复杂的大脑能够进行大部分的环境反馈,而这些环境反馈是改变“信念”(不管这些“信念”是储存在基因里还是神经细胞中)所必需的。
1702248303
1702248304
有着复杂大脑的动物,不需要动一下就能检测许多互相竞争的想法。举例来说,我因为思考意识科学问题,到半夜都无法入眠,这时我感到饥饿,很想吃腰果。开始我想去厨房看看,但是马上想到前几天大扫除清理了很多吃的东西。然后想到去超市买,但平常去的那家超市9点以后就关门了。我只能去24小时超市(开车要15分钟),或者去1公里外的加油站。我躺在床上就能想出一个最好的办法,去买几里外的、现在急需的、很容易让人发胖的零食。从某种进化的角度看,做到这点是不可思议的。
1702248305
1702248306
这说明内在进化的形式已经产生,而且动物智力水平越高,这种内在进化表现得越明显。人类大脑很像一个内在进化的世界[1]。我们的大脑能充分、准确地反映世界,我们几乎不需要浪费一点体力,就能产生各种想法以及做大量选择。这种方式还很安全,我们思考各种选择时不用冒任何风险,不会发生下面的任一情况:或者在基因优劣的竞争中失败而无法生存,或者因为一些失误而造成身体上的损伤。这种方式似乎与本章开头提到的原初生命的“想法”大相径庭。其实,两者并非看起来那样不相关。两者都属于相互关联的进化步骤,都是建立在一个理论基础上,即高效的信息处理占有优势。
1702248307
1702248308
[1]事实上,大多数动物通过免疫系统进行积极的内在进化。动物身上有大量寄生物,这些入侵者很可能会导致宿主死亡,因此需要免疫系统来应付任何突发情况。免疫系统抵御入侵者的方式类似于自然选择的方式,或者说与大脑处理信息的方式相似。免疫系统创造性地产生很多可供选择的物质,让这些物质与病原体互相作用,当某一个物质找到一个匹配项(即这个物质学到了某些东西),形成附近存在危险的假设,抗体就会开始繁殖。这一方式是免疫系统的一个显著特征。
1702248309
1702248310
1702248311
1702248312
1702248314
贪婪的大脑:为何人类会无止境地寻求意义 大脑的计算功能
1702248315
1702248316
在这一章的最后两小节,我要强调,动物在进化方面并不比其他生物更成功。例如,一棵橡树如果能做这样的设想:粗硬的表面能起到很好的保护作用,太阳是能量的主要来源,那么橡树作为一个物种,能够像老鼠一样数量众多,存在的时间也能和老鼠一样长。动物由于具有一系列强有力的优势,使其能进行复杂的信息处理,而动物的总体基因设想使它们具有的少数几个优越特性远远胜过其局限性。
1702248317
1702248318
动物神经系统最基本的功能是调控动物的基本状态,保持体内平衡(homeostasis)。神经系统就像大脑内部的一台计算机,多数动物的神经系统能控制重要的生物特性。例如,神经系统能够监测体温,动物感到太热或太冷时,神经系统会做出相应的反应。通过这种方式,使动物的体温保持在一个理想的范围内,神经系统的作用就像一个恒温器。即使是体温完全受周围温度影响的冷血动物,神经系统的这种调控作用依然有效:如果动物待的地方太冷,神经系统会引导动物向炎热一些、背阴处少一些的地方转移。这一调控能力使得很多动物比非动物类生物有优势。具体来说,很多动物的生存地点很广泛,冬天也不需要冬眠。神经系统的很多特性都可以微调,比如调节血液中能量(葡萄糖)和水的比例,盐分的浓度等。体内出现任何不平衡,监测系统会进行纠正,如果有必要的话,化学信使(通常是某种激素)也会进行调节。
1702248319
1702248320
但是这种内部调节只是动物大脑的一小部分功能。大脑的主要任务是感知外在世界,获取信息数据,在此基础上做出反应。获取准确的外部信息对生存意义重大。一些细菌具有基本的感知能力,能够通过蛋白质转换觉察到什么时候食物缺乏,能做到这点其实很聪明。但是,如果食物在附近,却被化学物质掩盖,以致细菌觉察不到食物,这种情况下,细菌就会显得很笨。动物有多种感知能力,在寻找食物时,通过视觉很快发现哪个地点有什么食物,是否有其他动物已经在享用;通过嗅觉感知到食物所含的能量是否丰富;通过听觉判断是否有其他食肉动物埋伏在附近(如果有的话,等到自己开始尽情进食时,这些食肉动物会猛扑过来)。
1702248321
1702248322
我们对自身的感知能力太习以为常,很少去探究这些感知的本质。感知只是获取环境信息的渠道。比如,视觉是由于小部分电磁波的刺激形成的,我们周围几乎所有的物体都会反射甚至释放电磁波;听觉与在空气或水中传播的压力波有关,物体的震动会产生压力波;嗅觉与化学刺激有关。各种感知能力给我们带来完全不同的感受,但关键的一点是,所有感知到的都是信息。
1702248323
1702248324
在雪貂身上做的实验可以说明这点。改变刚出生的雪貂的视觉通路,这样原先到达视觉皮层的信息会传到听觉皮层,而本来专门负责听力的听觉皮层会处理视觉信息,最终雪貂还是能够看见东西。而且,在听觉区域甚至出现属于视觉皮层的特征,如出现专门表现物体轮廓的神经元。听觉皮层的运作和视觉皮层的运作不完全一样,但是所起的功能相同。另一个例子是出生时就看不见的盲人。盲人阅读盲文,主要在大脑的视觉区域处理文字信息。盲人的视觉区域没有视觉输入,但这部分的大脑皮层承担起了阅读盲文的任务。这些例子说明,所有的感觉处理对大脑来说只是信息,大脑的每个区域都能处理各种类型的信息,即使该区域原本是处理某一特定类型的数据的指定区域。
1702248325
1702248326
重要的是,我们对世界的感知不仅仅是感官接收到的物理信息的拷贝——这点对复杂的神经系统尤其重要。一台无意识的统计机器在运作着,将我们接收到的基本信息转换成详细的即时信息,包括不久的将来可能会变成怎样,以及什么对我们很重要。
1702248327
1702248328
但是,仅仅让感觉器官装满信息是没有意义的。如果只是一味地囤积信息,而从来不运用这些好不容易得来的知识去做有意义的事情,那么储存信息会变得毫无意义。真正需要做的是将信息与行为联系起来。换句话说,要行动起来。对简单动物来说,这点很明确:它们的行动与感觉之间的关系通常很直接。以虫子为例,虫子感觉到有食物,就会马上接近食物;感觉到有威胁,会马上离开。但是动物越复杂,它们在感觉和行动之间就要进行更多的信息处理。
1702248329
[
上一页 ]
[ :1.70224828e+09 ]
[
下一页 ]