意识问题是一个古老的哲学和心理学问题。随着20世纪初行为主义心理学和实证主义哲学思潮的盛行,意识曾被视为无法进行科学研究的主观对象,意识研究一度陷入危机。然而,50年代认知科学和功能主义哲学的兴起,以及60~70年代后神经科学的迅速发展,尤其是克里克等人的不懈努力,使意识研究重新成为热点。90年代以来,意识问题已成为国际学术界讨论的热点之一,研究成果丰富,国际权威期刊如《自然》《科学》《科学美国人》等也高度关注这一领域。
克里克与视觉意识的实验研究
自50~60年代以来,神经科学在理论和技术手段上取得了空前的进展。50年代,霍奇金等人提出了轴突兴奋的离子理论;60年代后,微电极技术结合细胞内染色技术广泛应用,突触传递和神经递质与受体相互作用被揭示,第二信使学说提出,神经生理学在神经系统各层次的研究迅速发展。近三十年,现代脑成像技术的发展使人类首次观察到人脑内的意识过程,更精确地理解了脑的复杂功能。这些进展为克里克等人关于意识的实验研究提供了技术前提。
在现代意识研究史上,克里克发挥了关键作用,他将意识从哲学上的玄学问题变为自然科学的经验问题。70年代初,克里克前往美国索尔克研究所工作,致力于意识特别是视觉系统中意识现象的研究。克里克曾在《科学美国人》1980年、1992年两期脑专辑中撰文讨论意识问题,并倡导和从事意识的实验研究。
克里克反对认知科学中流行的功能主义哲学倾向,认为要了解功能,必须研究结构;要理解人类认知和意识,必须研究神经元和脑的内部结构和生理机制。1990年,克里克与加州理工学院的神经科学家科克发表重要论文《走向关于意识的神经生物学理论》,宣称研究意识问题的时机已经成熟。他们断言,只有通过研究神经元及其相互作用,才能积累以实验为基础的明确知识,并建立真正科学的意识模型。1994年,《惊人的假说》一书出版,克里克全面阐释了自己的意识观。
目前,意识研究的实验主要集中于哺乳动物的视觉系统,这与克里克和科克的选题直接相关。这一研究角度使“视觉意识”研究取得了显著成就。实验研究基本揭示了哺乳动物的视觉生理过程:有机体感知或觉察的过程是视觉通路不同层次的神经元在脑的参与下进行信息加工的过程,最终的视觉图像是脑在视觉系统各水平上进行选择和改造的结果。
然而,一个更重要的问题是:脑如何从分离的视觉信号形成关于物体的整体表象?实验表明,猫的视觉皮层内神经元之间存在相关性激发,常以韵律方式发生,频率在35~75赫范围内。克里克和科克认为,这种韵律性和同步性激发可能是视觉意识的神经相关物,起着整合不同皮层区活动的作用。他们指出,视觉意识过程的实质是注意和短时记忆结合的过程:短时记忆提供信息加工的必要刺激,注意则排除无关刺激,造成某类神经元的同步发放或振荡。这一假说仍存在争议,需要进一步实验证明。
关于意识实验研究的哲学思考
当70年代克里克刚开始从事意识实验研究时,几乎所有的科学家都不以为然。然而,在克里克、科克和其他科学家的持续努力下,意识问题已成为神经科学中的热点,相关理论和假说相继出现,如埃德尔曼的神经达尔文主义、彭罗斯基于量子理论的微管学说等。这些工作加深了人们对意识内在机制的理解,为意识研究开拓出一条充满希望的新路。
但正如美国哲学家丹尼特指出的:“人类的意识大概是最后的未解之奥秘了。”意识实验研究才刚刚开始,仍存在许多问题。例如,华盛顿大学的查默斯将意识问题分为容易的问题和困难的问题:容易的问题指脑的生理过程,困难的问题则是这些生理过程如何引起主观感受。查默斯认为当前研究针对的是容易的问题,未能解释困难的问题,这一观点已引起克里克等人的注意和讨论。的确,我们目前谈的更多是脑科学而非意识科学,脑过程不能等同于意识过程,意识过程也可能无法完全还原为神经事件。因此,意识的科学研究需要更多新观念、新手段和多学科交叉合作。
除了实验科学方法,哲学分析在意识研究中依然可以发挥积极作用。哲学家可以考虑三个方面的工作:第一,梳理意识研究的历史,澄清概念和理论,为研究提供净化了的语言和思想环境;第二,把握意识实验研究的最新成果,为形而上的研究打下坚实的形而下的基础;第三,为各门学科架设沟通、综合的桥梁,在更综合的层次上探索意识的真谛。
因此,笔者认为,哲学思维可以提出一种关于意识的综合性解决方案,涉及生物学、心理学、社会三个方面的要素,并遵循四个基本原则:(1)自然性原则:以“脑隐喻”代替“计算机隐喻”;(2)系统性原则:强调神经系统或大脑的整体功能、意识过程的自组织性和功能统一性,但不排斥适度还原的有效合理性;(3)信息加工原则:人类意识的本质在于其信息处理的内在机制;(4)动态性原则:脑和意识是长期进化的产物,意识状态包含信息加工、传递、转化和反馈的运动过程,表现为具有自我调节能力的动态平衡。
总之,关于人类意识实验研究的新进展对我国哲学界可能还略显陌生,但正如克里克和科克所言:“今天在神经生物学中占统治地位的问题是精神和脑之间的关系问题。”实验科学已侵入哲学的传统领地,哲学应该在这方面做出自己应有的贡献。