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1707608024 最初,孟德尔定律决定了基因是微粒状物质,该定律是首个最为接近,大体上也属于精确的一个解答。后来,托马斯·摩尔根(Thomas Morgan)提出,经过X射线照射的果蝇,其染色体内出现了点状突变,从而得出了清晰的结论——染色体是遗传中的关键所在。染色体是由组织蛋白和脱氧核糖核酸(DNA)所构成;早在1928年,英国细菌学家弗雷德·格里菲思(Fred Griffith)发现了一种无害细菌,在和加热后会失去活性的有毒细菌一起培养后,无害细菌会转变为有毒细菌。这就好比是一头猪走进了有一只羊的羊圈,最终走出来的是两头羊,这发现令人相当诧异。之后,奥斯瓦尔德·埃弗里(Oswald Avery)发现了引起巨变的主要根源来自DNA。在生物学里,结构方面的知识,通常会引领到对功能知识的领悟,我们只需看看整个医学史便可了解。受到格里菲思和埃弗里的启发,克里克和沃森意识到,解答遗传问题的关键就在DNA的结构里,就像定位对脑功能起着至关重要的作用一样。
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1707608026 克里克和沃森并非只限于对DNA的结构作了描述,他们还对DNA存在的意义进行了阐释。他们发现了存在于分子链互补性,和父母及后代互补性之间的类比关系,即猪只能生下猪仔而非小羊羔。在那一刻,现代生物学才得以诞生。类似的关联存在于脑部结构和思维功能之间,也就是神经元和意识之间。在此我仅叙述了一些大家所熟悉的故事,原因在于有些被称为“新神秘主义者”(new mysterians)的哲学家对此持有反对意见。
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1707608028 在遗传学研究方面取得成功后,克里克转而去研究被他称为生物学中的“第二大谜题”:意识。质疑意识的人不少。我记得在拉荷亚索尔克研究院举办的一次研讨会上,克里克做了一次关于意识的演讲。但他差点没法开场,因为观众席上有位先生举手发言说道:“克里克博士,在您发表有关这个主题的演讲前,您甚至都没有费心劳神地给‘意识’这个词下定义。”克里克的回复令人难忘:“我想提醒一下您,在生物学史上,从未有过什么先与后,只是我们一帮人围坐在一起,然后说‘让我们先来定义何为我们的生命。’我们只是先行一步,然后发现了那个双螺旋。有关语义洁癖的问题,还是留给你们这些哲学家吧。”
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1707608030 我个人认为,克里克在意识方面的研究并未获得成功,无论其含义是什么。虽说如此,但克里克的方向是没错的。在他个人生涯的早期,由于抓住了生物学互补性的类比,即分子结构逻辑决定着遗传功能性逻辑,克里克收获颇丰。由于在运用结构功能类比策略上所取得的巨大成功,毫无意外地,克里克会运用同样的思维模型去探究意识。他和他的同事,克里斯托弗·科赫(Christof Koch),继而专注研究一种相对难理解的结构,该结构被称为屏状核。
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1707608032 屏状核是大脑岛叶皮层下的一层细胞薄片,左右脑半球上各有一组。从组织结构上看,屏状核比大多数脑部结构更为均匀;与大多数脑部结构发送或接收自其他结构的一小部分信号不同,屏状核几乎与每个皮质区域相互联结。当大量如潮水般的信息波通过屏状核时,由于其结构和功能上的精简,确保了神经细胞对信息输入的时间节点极为敏感。
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1707608034 但这与意识有什么关系呢?克里克和科赫并没有把精力放在迂腐的哲学研究上,他们转而从自己朴素的直觉入手。“意识”拥有诸多特性,如时间上的连续性、自主感或是自由意志、递归性或“自我意识”,等等。但其中最为显著的一个特性是主观一致性。我们的七情六欲、思想、意志、行动和回忆,是作为一个整体而非神经过敏或支离破碎般被体验着的。意识的这个特性,以及“当下”这个所伴随的感受,由于太过明显,反而让我们时常忽略它,我们总是认为这一切都是很自然的,不需要投入过多关注。
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1707608036 意识的核心特点是其一致性,即有一个脑部结构,它与大脑的其他结构相互发送和接收信号,包括涉及多感功能的右脑和涉及“自由意志”的体验的前扣带回。如此一来,屏状核似乎在解剖学上,而意识则在精神层面上,使万物归于一体。克里克和科赫意识到,这或许不是巧合:屏状核可能决定了意识的核心。事实上,这种说法也许体现了笛卡尔剧场理论,却是哲学家们的禁忌,屏状核或至少应该如交响乐团的指挥那般,发挥着决定性的作用。这种充满孩子气的推理,往往会引领出伟大的发现。显而易见,诸如此类的类比并没有取代严谨的科学,却是一个良好的开端。不能判断克里克和科赫的思想到底是对还是错,但可以肯定是它是优雅的。如果他们的思想是正确的,他们就为揭开生物学最大的谜团开辟出了一条道路;即便是错误的,他们也为后来者提供了可以效仿的研究方式。不过克里克总是被大众所忽略。
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1707608038 2004年7月,我去拉荷亚拜访了克里克,当我要走时,他送我到门口,分别时,他狡黠地眨着眼说:“拉马,我觉得就是屏状核,它才是秘密的真正所在。”一周后,克里克就辞别人世了。
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1707608043 世界因何美妙而优雅地运行 [:1707606653]
1707608044 世界因何美妙而优雅地运行 42OVERLAPPING SOLUTIONS重叠的解决方案
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1707608046 大卫·伊格曼(David M. Eagleman)
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1707608048 贝勒医学院神经医学家,著有《隐藏的自我:大脑的秘密生活》(Incognito:The Secret Lives of the Brain)。
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1707608050 大 脑之雅源自其俗。在历史长河中,神经系统科学一直试图给大脑的各个部位整齐有序地贴上标签:这是语言区,这是道德区,这是工具使用区、颜色辨别区、面孔识别区,等等。寻找一张有序的大脑地图,在起始阶段看来是一种可行的努力,但实则是误入歧途。
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1707608052 大脑那深邃而美妙的小诡计相当有趣:它富有多重性,以一种重叠的方式来应对这个世界。它是一台由相互矛盾的零部件所组成的机器。它执行代议民主制,大脑中的各个“党派”都坚信,自己掌握着解决问题的正确方式,凭借着相互竞争而行使职责。
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1707608054 结果便是,我们会对自己大发雷霆、自我纠结、咒骂自己并与自己做约定。我们能感受到冲突,这样的神经大战的背后通常是婚姻背叛、旧病复发继而成瘾、节食减肥时的自我欺骗、违背新年誓言等状况。所有这些情形,都可能会出现在同一个人身上。
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1707608056 但这些情形不会出现在机器设备上。你的车不会为了选择走哪条道而纠结,它的方向盘是被一名驾驶者所把控,它只会遵循你的控制而不会有任何的抱怨。从另外一个方面看,大脑是可以拥有两颗心的,而且往往只多不少。我们不知道该去选择蛋糕还是远离它,因为行为的“方向盘”上有着若干只手。
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1707608058 拿记忆来举例吧。在正常情况下,日常事件的记忆是依靠大脑里一个被称为海马的区域所掌控的。但在一些可怕的情形下,譬如遭遇车祸或抢劫,另一个被称为杏仁核的区域,也会留有一个独立的次级记忆痕迹。杏仁核负责的记忆有着不同的特征:这些记忆令人难以忘怀,还会以“幻灯片”的方式进行回放,这经常出现在性侵受害者和退伍老兵对回忆的描述中。换句话说,大脑有不止一个方法来储存记忆。我们所谈论的并非不同事件的记忆,而是同一事件的不同记忆。根据后续研究显示,我们对真实记忆的描述可能不止有两个版本,版本之间会进行竞争,最后胜出的那个,就成为我们对记忆的最终描述。所以记忆的一致性其实只是个幻觉而已。
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1707608060 参与决策的不同系统有些是快速的、自动的、位于自觉意识表面之下的;另外一些则为缓慢的、有感知的、有意识的。参与决策的系统不一定有两个,或许有很多个。大脑中的某些网络与长期决策相关联,有些则涉及短期冲动,这其中也可能会有一大部分与中期预测有关。
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1707608062 与此同时,注意力也逐渐被视为多重的、带有竞争性网络的最终结果,有些是为了某些特别任务所需要的专注度,而其他则可能是为了监控,也就是警惕性。它们总是处于竞争的状态中,以此来控制和引导生物体的行动。甚至是在最基本的感觉功能方面,如检测动作行为,现在看来也曾在进化中被多次重新改造。这一切为神经系统的民主机制提供了完美的基础。
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1707608064 在一个更大的解剖层面上看来,大脑的左右半球,可以被理解为重叠的竞争系统。我们的这项认知来自于那些两个脑半球不再相连接的病人:他们的基本功能是靠两个各自独立的大脑完成的。打个比方,这些病人的左右手各拿一支铅笔,他们能够同时画出完全不同的图形,比如是一个圆形和一个三角形。两个脑半球在语言、抽象思维、故事构建、推理、记忆、赌博策略等领域,发挥着截然不同的作用。它们组建了一个充满竞争性的队伍:各自运用着存在微小差异的方法来实现共同的目标。
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1707608066 对我来说,这个探寻大脑奥秘的优雅之解,会让那些立志高远的神经系统科学家们改变自己的研究目标。与其花费若干年的时光来寻求自己所心仪的解答,莫不如让自己的研究使命转化为阐明各种重叠的解决方案,如它们是如何竞争、如何结盟的,在分裂后又会产生什么样的情形。
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1707608068 发现优雅的解决方案的一个重要性在于能从中获益。神经系统民主制模型或许就是驱逐人工智能的首选。我们人类的程序员在研究问题时,仍然习惯假设有一个最佳解决方法,或是有一种方法理应可以解决。然而,进化并不是解决一个问题后就将其从清单中划掉。相反地,进化会不间息地反复重写程序,每一个程序都有重叠和竞争的方法。我们得到的教训是,放弃提问“什么是解决这个问题的最聪明方法”,而是想一想“有没有多重的、重叠的方法可以解决这个问题”。对于并不优雅的计算机设备而言,那将是优雅地迈向硕果累累新时代的起点。
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