貪婪的大腦：為何人類會無止境地尋求意義（簡體書）

丹尼爾?博爾
1997年獲得牛津大學哲學與心理學學士學位，1998年獲得劍橋大學認知神經科學博士學位。博爾一直以來專注于用神經科學的方法研究大腦最復雜的想法及其產生過程，并與英國著名的腦科學專家阿德里安?歐文（Adrian Owen）和約翰?鄧肯（John Duncan）在劍橋大學醫學研究理事會認知與大腦科學研究中心一起工作達十余年。博爾還為英國廣播公司（BBC）和《科學美國人》等撰寫科普文章。《貪婪的大腦：為何人類會無止境地尋求意義》是他的第一本科普暢銷書，上市伊始即獲得《華爾街時報》和《生物學人》等大眾及專業媒體的一致贊譽，并入選2012年《華爾街時報》專業書評人的最值得閱讀書單。

腦科學研究專家唐孝威院士
意識領域知名學者、浙江大學李恒威教授
撰文推薦
2012年《華爾街時報》專業書評人的最值得閱讀圖書
如果你曾思考過意識問題，你會喜歡上這本書
如果你從未思考過，那么這本書是一個很好的開頭
漫話意識本質的故事
曉悟人之為人的意義

前言
1997年5月8日，星期四，那晚我父親患了中風。不斷有人寬慰我，說只是輕度中風。但是在醫院看到他的樣子，我卻深感不安。在我面前的這個男人反應遲鈍，精疲力竭。表面上看，他沒變；但是我知道，從深層意義上講，他已不再是原先的他了。
父親身上發生了一些細微的變化，表明他和原先不一樣了，某些變化近乎可笑。比如，最近他對奇巧巧克力很著迷，連續幾天除了奇巧，其他東西都不吃。另外一些變化更讓人困惑。總之，他從一個思維敏銳、負責任的成年人變成了一個深受困擾的孩子。更為離奇的一種現象是，他對我的態度會根據我坐在床的左邊或者右邊而發生改變。如果坐右邊，他會注意到我，我們還能進行時斷時續的交談；如果坐左邊，他一點都意識不到我的存在，好像我根本不在房里。
我甚至有一種奇怪的想法：寧愿父親患的是輕度心臟病而不是中風。如果是心臟病，至少他還能活得像原先那樣有精神。而現在這種情況如果持續下去，他身上的某些部分相當于已經死去。每次他開口說話，都讓我覺得屬于他身份特征的某些碎片已經丟失了。
父親與往日不一樣了，這點讓我震驚；他不可能完全恢復到原先的樣子，這點又讓我焦慮萬分。盡管如此，我還是忍不住非常冷靜地觀察他的癥狀。父親中風那天，離我大學期終考試還有幾周時間。當時我正在研究哲學與生物心理學，而意識（consciousness）恰恰是這兩個領域的熱門話題。一方面，我重新查閱了一些哲學資料，這些哲學觀點簡單明確，認為意識是非物質的，幾乎與大腦無關；另一方面，我又仔細查閱其他資料，試圖弄明白意識究竟產生于大腦皮層的哪一個區域。通過閱讀這些資料，我對“忽視”（neglect）現象有了全面的了解。“忽視”是中風的一種常見狀態，以我父親為例，他對左邊的空間視而不見。
坐在父親的病床邊，我深深感到那些深奧的哲學論點與現實是如此不相容—錯得太離譜了，甚至到了讓人反感的地步。我旁邊躺著一個我深愛的人，僅僅由于大腦內的一個小血塊使意識受到嚴重損傷，導致他的身份特征都被剝奪了。意識當然是物質性的！當我坐在父親病床的左邊，痛苦而又驚奇地感受到自己在他眼中變成隱形人，在那個時候我做了上述論斷。雖然我不能確切地知道那些哲學論點的理論缺陷在哪里，也不知道哪一種意識理論在當時最有說服力，但我已經確定了自己今后的研究方向。
原先我曾考慮過攻讀心靈哲學博士學位，但那時馬上決定選擇意識神經科學作為研究方向。不久我被劍橋大學錄用，開始意識神經科學及相關領域的研究。我的研究工作主要在劍橋大學開展，不過最近一些研究實驗在薩塞克斯大學新建成的薩克勒意識科學中心進行。自從第一次痛苦地見識到父親破碎的意識，我就明白意識神經科學是多么重要、多么基礎的一門學科。經過多年研究，我越來越發現這門學科有很多迂回曲折之處，令人著迷，意義深遠。我將在本書中與大家分享意識神經科學的曲折迷人之處。
對人類來說，沒有什么比意識（awareness）更為重要。我們能夠領略白雪皚皚的山峰那種令人窒息的美，欣賞獵豹追趕獵物時那份優雅與矯健，聆聽花園里悅耳的鳥啼聲，創作樂曲，欣賞音樂、藝術、文學，和家人朋友談笑風生。這些以及其他所有我們在乎的事情，都是一種意識行為。如果感受不到這些，不能有意識地體驗這些，我們幾乎不能說自己還活著——至少不是活得很有意義。
不管是陶醉在無盡的喜悅中，還是沉浸在劇烈的痛苦中，我總是感到每件事情都隱含著一種幸運，一種對經驗的渴望。意識是生命的本質，我們通過意識才認識自己。意識是感覺的堡壘，是思想的熔爐，是情感的家園—不管這種情感給我們帶來的是痛苦還是安慰。正因為有了意識，我們的生命才有意義。
大部分意識科學研究都聲稱意識是一個至關重要的、意義深刻的論題，然而對意識的研究熱情卻微乎其微。以前，我們并不了解宇宙的歷史，不清楚它的形狀，不明白每一顆閃亮的星星在宇宙中運行的規律，也不知道原子的概念。以前，我們也沒有意識到人體內的每一個細胞都存在著、交織著一些編碼（code），這些編碼決定了我們的生命特征，將人類與地球上其他生命體聯系在一起。我們所有令人贊嘆的科技成果和科學發現都要歸功于意識。然而，直到最近幾十年，人們才對意識科學產生興趣，才明白大腦是如何產生經驗的。
從歷史上看，設法解決意識難題的不是科學家，而是哲學家。近400年前，笛卡爾斷言意識是純粹個人的、主觀的實體，自然科學無法解答意識問題，而且一個人的意識也不是他人所能體會得到的。例如，我在聽貝多芬鋼琴奏鳴曲時，只能通過語言這一不精確的媒介來傳達聽到的聲音，以及那些音符是如何感動我的，而其他任何人都不會真正明白我的感受。至少很多人都是這樣認為的。將意識與其他物理實體做對比，更凸顯了這種觀點的獨特性與可信性。任選一種物體，小至亞原子微粒，大至磚塊甚至星球。從原則上講，任何人都可以從不同的角度觀察同一物體，而得出完全相同的結果。意識則不同：對意識來說，沒有客觀性，也無所謂多種觀點。意識只有一個觀點，即個人的觀點。
現代哲學家進一步發展了這種觀點，認為意識遠遠高于平淡無奇的大腦運作。他們還聲稱，我們體驗到的感情和掌握的知識紛繁復雜、多姿多彩，不能被貶低到與廉價、低級的計算機或機器同樣的層次。在本書開頭我將論述哲學史上的此類觀點。我并不否定直觀的情感訴求，但實驗證據總是會戰勝這些情感訴求。事實上，在有著翔實論據的科學面前，這類哲學論點所具有的貌似正確的光環逐漸消退了。我的觀點與這類哲學論點相反。我認為最合理的觀點是：意識是大腦的產物，而大腦就是一臺計算機。
將意識納入計算機大腦的框架中，表明意識與信息處理相關聯，因為數據分析是神經元的首要目的；同時也暗示了我們的體驗能力同神經機器一樣，可能有一個進化的過程。
意識、信息、生物學之間關系匪淺。大自然的一個基本特性是具有存儲信息和操控信息的能力。進化保證每一種生命形態在儲存反映周圍世界的有用“想法”（ideas）方面具有控制權。這種控制行為不是有意識地進行，而是通過生命體的化學結構信息表現出來。很多例子都證明了動物不是唯一聰明的生物。植物長有刺，含有毒素，還擁有大量新穎、獨特的武器，用來擊退食肉動物的侵犯。即使是細菌，也擁有令人難以置信的、精密的武器庫，它們運用這些武器潛入寄主體內，或是擊敗潛在的攻擊者。這些攻擊策略由脫氧核糖核酸（DNA）決定，DNA是一種“內在信念”（implicit beliefs），規定了生命體的最佳運作方式。但是，這個建立在DNA基礎上的系統，最初是如何學會構造和編寫這些精確的“隱秘概念”（blind concepts）的呢？
任何一種學習形式——細菌學會抵制抗生素，小孩試著從爬行到走路——都存在張力：一種力量緊緊抓住熟悉的東西，如已有的信念、已知的生活方式；另一種力量則向前尋找新事物。新事物會引發一些混亂，使原先存在的、頑固的“想法”發生重大改變。這個過程磕磕碰碰，極不順利，很可能使情況變得更糟糕。但重要的是：至少提供了改進的可能性。
DNA是一種儲存穩定的內在信息的理想介質，這無疑也是它成為“生命奧秘”的普遍承載者的原因。但是仍然存在一些機制，能改變DNA的編碼順序，使生物的后代表現出一些新特征。當一個物種及其基于DNA的“信念”（beliefs）即將消亡時，產生新“概念”（concepts）對這一物種來說非常重要，而DNA重新編碼能夠使這一物種的少數成員存活下來（大部分成員被淘汰）。幸存者的DNA攜帶了新的有用信息，能使其度過逆境。換句話說，這一物種的部分成員歷經幾代演變，沖破重重阻礙，在摸索中學會了革新。
沒有革新的能力，地球上就不會有生命，即使以一種隨意、悲慘、低效的方式生存也不可能。因此，從某種意義上說，這種與時俱進、利用任何有利條件的能力是進化的本質。革新這種生命基本特性引發的一個必然結果是：原始DNA庫變得過于擁擠，DNA開始涌入其他新領域，產生新物種。一個極佳例子是：進化過程中產生了一批特殊的計算細胞，構成了大腦。于是，一系列特別的、全面的革新活動以一種有目的、特定的方式在有機體內展開：探查環境，將與生存相關的新信息存貯到神經元上，而不是對這些信息進行DNA編碼。
人類也同樣加入到了進化的行列，為生存而斗爭。盡管我們的精神世界極其復雜，有時甚至晦澀難懂，但是進化巧妙地為我們奠定了各方面的生物結構基礎，使我們擁有豐富的情感與各種奇思妙想。
人類雖然在所有生命體中只占了小部分，卻因智力與意識的力量在大自然中占據著特殊的地位。與人類血緣最相近的動物是黑猩猩，與之相比，人類只有黑猩猩1/5的體力，甚至人類的感覺也遠遠不如黑猩猩敏銳。然而，我們憑借意識的力量成為革新的主宰，從而在某種程度上掌控了進化的基本動力。每一物種都試圖控制自身的生存環境，但擁有非凡才智的人類為了自身的利益，讓地球大為改觀。
我認為革新是一種最聰明的信息處理才能，也是意識的主要目的。當然，并非所有類型的神經信息都能達到意識這一層次。很多基礎的計算功能（如控制呼吸的能力），無須意識參與就能順暢進行。統計學習理論很簡單，在我們生活中被廣泛應用，通常不需要意識的參與。還有一點很重要：一旦我們掌握了某一技能（如走路），無意識就會接替意識運作。從上述例子看出，那些古板無趣的信息由無意識處理，而意識則處理新的、有難度的信息。在學習過程中碰到哪怕只包含極少量新的或復雜的內容，我們都要運用意識功能。
意識是我們精神大廈里一個閃亮的、鍍金的實驗室，我們可以在這個實驗室里深入分析任何事情。為了不浪費時間和充分利用能源密集的神經資源，大腦對進入這個重要場所的內容非常挑剔。注意（attention）是意識的守門人，只讓那些我們感覺到的，或再三思量過的、具有生物學重要性且需馬上處理的項目進入意識范圍，尤其是那些具有讓人意想不到的特性、能讓我們獲得深刻見解的項目。
遺憾的是，經驗的儲存空間過于狹窄。意識在同一時間只能充分處理4個項目。但是，我們可以通過無數方式操控意識內容，從而產生神奇的結果。正是這些不間斷的精神活動，使我們深入了解世界。
我們豐富的經驗反映了一個事實：意識關注的不僅僅是原始數據的零星片段。事實恰好相反，下面這一令人費解的現象說明了這一點。大部分動物如果待在一個安全的地方，又有充足的食物，一般都會做出明智的決定——休息。不可否認，有些動物偶爾也會玩耍，像是在練習捕獵或打架，僅此而已。人類的情況完全相反：當生理需求得到滿足后，我們會玩數獨游戲或游戲機，甚至閱讀一本科學讀物。科學研究就像是縱橫字謎游戲的延伸。奇怪的是，很少有人將科學研究看作一種絕妙的愛好。從生物學意義上說，下面的情況有悖常理。阿爾伯特?愛因斯坦（Albert Einstein）將宇宙復雜隱晦的現象轉化為5個字符：E = mc2（質能轉換公式），而且他是利用業余時間發現這一真理的！
所以，人類一個明確的特性是對事實永不滿足的追求。但是我們渴望的不是陳舊的信息，而是包含模式的那一小部分知識。找出智力游戲中隱藏的結構只是人類思想一個微不足道的癖好，與人類以生存為目的的進化驅動力無關。但是表象往往具有欺騙性。我們致力于對事實的追求，但偶爾也會玩玩智力游戲，就像一匹訓練有素的純種馬會忽然快跑一陣，僅僅為了運動一下強壯的肌肉。然而更多的時候，我們受躁動不安的好奇心的驅使，渴求真正的智慧。這種智慧不是長者的諄諄教誨里包含的有限知識，而是廣義的智慧，指任何讓我們快速提高理解能力和控制能力的大膽的創新思想。由于人類的意識永不停息地追求智慧，我們發現了火，學會了耕作。實際上，所有延長我們壽命、讓生活更輕松有趣的現代科技成果都要歸功于意識。對個體而言，對創新的渴望在我們成長的過程中表現為熱烈的躁動，引導我們學會語言，掌握各種知識，使我們在復雜的現代社會順利過渡到成年期。
意識的精神空間是經過精心選擇的，意識致力于創新，它的一個關鍵要素是發現信息的深層結構。掌握這種包含模式的、有意義的信息處理形式，能夠使我們具備超強的學習能力，這也解釋了為什么人類的意識使我們在每一個知識領域都取得了巨大成就。通過發現大自然的隱蔽規則，通過將兩種完全不同的思想根據它們潛在的、共同的信息結構聯系起來，我們的大腦創造了一個廣闊的意義世界。這種不懈努力的結果之一就是：當我們看到一張椅子時，看到的不只是椅子基本的外部特征。當然，我們會認出這是一張椅子，然后馬上會想到與這個物體相關的一系列意義：椅子有什么形狀，具有何種功用，與其他家具的關系如何，放在哪幢大樓哪個房間內，等等。事實上，當我們觀看周圍世界時，無意識可能忙著處理一些基本的感覺特性，但是在意識的大本營內，每一項內容都要經過我們掌握的知識結構的嚴密篩選。我們看到的任何物體，都會觸發理解的意識波，即該物體不同層次的意義。
這種對知識及深層模式的不間斷的追求，不僅是創新的機制，也是人類意識的特征。基于DNA的“想法”不可能是有意識的，部分原因在于這些信息僅僅表現事物最基本的特性。即使是黑猩猩也努力去了解意義的不同層次，但是人類的意識在這方面蓬勃發展，使我們以獨特的方式深入理解并掌控世界。
意識只關注最有意義的精神建構，且急于在現有結構之外建構新的模式。為了達到這一目的，意識急切地組合、對比進入其范圍內的任何物體。大腦的運作方式直接反映了這些組合與對比功能。大腦皮層負責處理感覺的專門區域為意識提供了具體的內容，比如，負責辨識面孔的區域不僅僅要辨認出膚色和膚質，還要處理與面孔相關的其他方面的信息。但是，在大腦皮層這個最高級的、具有多功能的腦區，還有一個網狀結構，直接從專門區域收集各類內容。這是個核心結構，不僅內部緊密相連，而且與整個大腦的主要區域都密切相關。在這個內核中，有意義的、高度結構化的信息源通過超快速的大腦運作相互聯結。從神經學上來說，意識就是在這里產生的。
現在，我們清楚地知道意識是在大腦哪些區域產生的，以及這些區域是如何相互聯結以形成意識的數學模型。這些模型建立在神經結構和信息特征的基礎上。事實上，這些數學模型已經在理論層面得到解釋。同時，出現了新的實驗方法，以探究不同層次的意識。不斷改進的實驗方法有可能解決一些過去無法解答的難題。例如，如果被試不能通過語言表達他們的意識，在這種情況下我們該如何測量其意識水平。這些棘手的實驗對象包括動物，人類胎兒、嬰兒，將來還包括機器人。
另外一些被試則迫切希望能夠證實他們的意識能力，如果他們有能力這么做的話。這是一些腦部嚴重受損的病人，他們停留在意識的邊緣，很少出現證明他們還具有意識的行為特征。醫治這些病人的醫生可能會很自然地得出結論：病人因疾病或傷害造成的腦損傷已經使他們失去意識能力。但是，如果病人是因腦部運動中樞受損而導致全身癱瘓呢？這些病人是否仍然具有清醒的意識，或者他們的大腦損傷程度已經使其無法感受周圍世界，而與癱瘓不相關？我們如何運用意識的科學知識去區分這些不同情況？
意識賦予我們不可思議的理解能力，盡管為此我們要付出沉重代價。在本書結尾，我將討論人類大腦的脆弱性。為了支持人類意識令人驚奇的創新能力，人類大腦變得如此發達、復雜。我們極其容易遭遇嚴重腦損傷，從而喪失意識。然而，幸運的是，不斷發展的新技術能夠診斷腦損傷患者是否仍然具有某種程度的意識。這項研究使我們通過分析患者的大腦信號“聆聽”病人的心聲，同時也為這些患者提供了與外界交流的機會。新興的一些方法甚至可以恢復患者一部分意識（原先這些患者的意識已經完全喪失）。
幸運的是，嚴重腦損傷導致意識長期模糊的情況相對較少。不幸的是，人類大腦的脆弱性表現得很普遍，表現形式很微妙。要想產生最佳的意識，大腦各種成分與不同腦區的活動需要相互作用，并且達到一種平衡狀態。一些人的基因決定了他們的大腦穩定性較差，而更多的人由于各種生活壓力而神經緊張，很容易患精神病。精神病已經成為流行病，然而受到的關注卻遠遠不夠。
如今，“意識障礙”（disorders of awareness）這個術語被用來描述幾乎所有的精神病，我們對精神病有了新的認識，對精神病的治療也有了新線索。一些病人的意識空間被壓縮了，就如同一輛小車只能在一條危險的、結冰的道路上緩慢爬行。這些患者極度渴望正常的生活，他們瘋狂地抓住任何一種包含模式的微弱暗示。如同一個司機，以為猛踩油門是解決問題的唯一辦法，而這種驚慌的舉動只會令車子滑倒，從而失去控制。同樣，患者的思想不受控制地向前滑行，產生許多偏執的、虛幻的想法，我們稱這些想法為妄想（delusions）。
拓展和恢復意識的各種技術已經成功地應用到精神病患者身上。然而，這不僅僅是關乎意識是什么或何時會崩潰的問題，而是如何運用這類知識讓我們生活得更好的問題。比如，很多建構意識的方法很容易被我們用來減輕生活壓力，或者使我們以新的眼光更透徹地看問題。慢慢地，我們的意識會變得平靜、開放，能夠發現周圍很多美妙的新模式。

推薦序一（唐孝威）
推薦序二（李恒威）
譯者序
前言
第1章哲學視域下的意識難題／1
技術層面的心電感應／1
哲學與科學的對抗／4
笛卡爾與身心二元論／4
幽靈離去的現代／7
感覺的不可穿透性／10
程序有感覺嗎／14
計算機真的能懂中文嗎／15
已知世界中最為復雜的對象—人類大腦／18
人造意識案例／23
主觀性地位的削弱／25
人類不屈不撓的精神／28
第2章 大腦進化簡史：思維的科學／31
大自然的第一課是失敗／31
進化的本質／33
復制復雜的化學結構與叛逆的后代／33
生活在混亂邊緣／36
RNA與DNA／38
具有普遍性的基因語言／41
逆境中的革新／42
保持基因活力的三種方式—基因突變、性繁殖與死亡／43
激發基因活力的其他途徑／47
合作和不同層次的信息處理／50
天才的細胞／54
內在進化／55
大腦的計算功能／58
廣闊的內在世界／64
第3章 冰山一角：無意識的局限性／69
一次失去意識的經歷／69
大腦的進化過程／71
無意識狀態下神經元的同步性／75
無意識狀態下能學到什么／77
無意識真的比意識優越嗎／79
在不知不覺中掌握知識／82
無意識掌控大局／86
我們有選擇的自由嗎／89
奔向自由意志／93
第4章 關注模式：意識的內容／95
出神的危險性／95
注意匯集原始數據以建構經驗／97
視而不見的現象／99
一個更明亮、更富生氣的世界／101
思維的原子／103
激烈的神經元戰爭／106
意識的形成／109
對情感價值的過高評價／110
意識的層次／112
最多只有4個意識隔間／117
每個意識隔間都能處理極其復雜的對象／120
貶低經驗的豐富性？／124
組塊與意識／127
語言僅僅只是一種意識組塊嗎／131
組塊的作用及自我意識的尷尬處境／133
第5章 意識神經科學／137
扎加尼加的一次經歷／137
大腦產生意識／138
打開意識的閘門／139
盲視—意識神經科學的死胡同／141
通往意識的視覺通道／144
前額葉—頂葉網絡與意識的關系／146
前額葉—頂葉網絡受損的患者的情況／150
忽視現象／151
前額葉—頂葉網絡受損導致意識水平下降／152
前額葉—頂葉網絡的功能／154
前額葉—頂葉網絡、意識及組塊的關系／155
和諧的經驗／161
各種意識理論／163
解釋經驗／169
第6章 解讀動物的意識／171
溫柔的黑猩猩與反復無常的倭黑猩猩／171
狡猾的烏鴉／174
動物有自我意識嗎／177
根據賭博性選擇判斷有無意識／178
動物的組塊能力／179
嬰兒的意識／183
以大腦生理特征衡量動物的意識水平／183
章魚的意識水平／185
量化意識／187
倫理學意義／189
經驗的質量與數量／191
第7章 游走在脆弱的意識邊緣：大腦嚴重損傷和意識障礙／193
只是太復雜？／193
一場不確定的曲折戰斗／195
生與死之間的薄紗／197
從內部觀察意識／198
通過大腦活動進行溝通／201
檢查意識神經通路的完整性／202
修復并非易事／203
第8章 意識異常導致的精神疾病／207
破碎的意識／207
自閉癥與意識過度／209
睡眠的重要性／213
工作記憶失靈／217
神經遞質失衡導致意識異常／219
認知訓練方法／223
壓力與意識的對抗／224
冥想的作用／228
恢復意識的不同方法／230
結語／231
致謝／237
參考文獻／239