大脑与意识的出现
具有大脑与意识的动物的涌现是大历史上的一次重大转折,最终造成动物有能力反思万物历史的局面。总的来说,大脑开启了一种新的可能性,即在紧密相连的神经元细胞三维结构中,创造世界及自我的意象。大脑还使得那些长了脑子的物种具备分析情势、制定计划并选择优先行动路线的能力。此外,通过号令尾、鳍或四肢,大脑还能使生命体实现有意识的移动并达成自身的目的,而这对不具备此类信息处理器官的物种来说是完全不可能做到的。最后,但并非最不重要的是,借助记忆,这些物种能够从过去的经历中习得经验、吸取教训,并因此尝试以更新颖的方式行事。
对于大脑和意识的出现,我们的理解还相当模糊,虽然有关这一问题的研究相当不少。[30]1986年,于贝尔·雷弗提出一个非常简单的模型,可能有助于我们更好地理解这一问题;2005年,荷兰生物化学家卡雷尔·范·达姆也独立设计出类似的模型。[31]他们的模型始于一个人们普遍接受的观点,即在某个时间点,单细胞生命体出现了,身上配备有能够探测食物或危险的传感器。后来,细胞体又长出了一个或多个小尾巴,借助尾巴,它们就可以游离或趋近探测到的东西,当然这取决于它们是否喜欢。一旦传感器和与尾巴实现互联互通,一种新的机制就成形了,于是微生物凭借这一机制进入了非随机消除过程,因为一定有某种生物做得更好些,所以就存活了下来。此外,这些微生物还具备了学习(在此,学习乃基于经验调整自身行为的意思)能力,它们会储存过去事件的信息,并依此确定自身的行动方案。1980年,美国生物学家小丹尼尔·柯施兰德(Daniel Koshland, Jr.)曾有这样的表述:[32]
细菌没有长期记忆,因为它们不需要长时间记住什么东西。细菌的平均寿命只有数小时,所以根本没有机会记住昨天报纸的内容或自己子女的名字。因为要在竞争激烈的世界中求得生存,所以细菌身上没有多余的基因。不过,细菌储存记忆的时间显然是进化优化了的:它的记忆很短,因为它只需记得最近发生的事儿;但又不太短,因为它要精确评估化学梯度。
可如果这些微生物进化出两个连接到同一条尾巴上的传感器,尤其是这两个传感器发出了朝不同方向行进的指令,那又会怎样呢?我们会期待传感器与尾巴之间出现某种更精细的连接,以便决定采取什么行动。为了有效做到这一点,就需要建立一个由传感器感知到的情形的意象,借助意象就可以做出决定了。一旦发生这种情况,生物史上的生物就第一次形成了有关周围世界的更超然的意象。意象更超然,是因为在刺激进入和随后的反应之间总有一段时间从事反思,然后决定下一步行动。这种意象即最初形式的意识。从此以后,凡是对这种意象形成体系做出的任何改变都必须着眼该物种的长期生存,必须有助于改进既有的获取物质和能量的方式。[33]其中包括初步的数据存储记忆库以及能够实施更有效控制的器官,以便让生物体真正地趋近自己想要的东西。
多细胞生物可能是沿着相似的路线进化的。一些充当传感器的细胞与其他细胞连接起来,就可以处理信息并将命令发送到尾部。一旦发生这种情况,多细胞复合体就会进一步进化出大脑、绘图功能和意识,实现行为控制——最终进化至和你我一样的有机体。只要这些图像及其对生物体新出现的行为发生了影响,提高了其生存和繁殖概率,就说明与外部世界现实一致的意象处理有了积极回报。2013年,有学者发现证据表明,大脑中被称为决策机构的外侧缰(lateral habenula)在进化意义上属于最古老的部分之一,如果还称不上是最古老的部分的话,这一发现支持我们的上述说法。此外,神经细胞连接着现代大脑和肠道,其中有一个颇为隐蔽但异常强大的神经系统,即所谓“第二大脑”,虽然体积比大脑小得多,却发挥着调节物质和能量摄入的功能,时刻监测着肠道内的状态。[34]
如果第一和第二大脑最初出现时只是一个体积很小的脑,那也不足为奇。随着时间的推移,二者在体积上都有所增加,但其所处的位置却分开了。不过二者仍保持联系,虽然生物体的体积变大了,食物摄入器官与消化器官之间的距离也增加了。最重要的传感成像器官(眼睛、耳朵、鼻子)伴随进化都趋向了第一大脑,结果后者变得更大。当然,要把这些传感成像器官搬到肚子附近就会降低其功效,而把它们放置在靠近食物摄入的地方显然是有利的,因为这样就可以使生物体更便捷地趋向自己所需的物质和能量,还能避开危险或将敌人打翻在地。
大脑的进化生成了我们今天所熟知的头部,头部可灵活移动并装载多种传感器,可以探测来自多个方向的信号。这些重要的传感器都位于大脑附近并与大脑紧密相连,同时它们也非常靠近口腔。相比之下,肠脑依然小得多,所以直到最近才被科学家们注意到,虽然在日常生活中,肠脑的功能早已被人们所认识。这个小小的肠脑仍在履行着重要的功能,最重要的是有关物质和能流的决策,比如决定什么时候吃,什么时候不吃。因此,生命体在做出决策时关注肠觉(gutfeeling,或译“直觉”)是完全有意义的,也不足为怪,而且任何个体的紧张情绪都可以用肠道压力得到表达。
随着时间的推移,生物体进化出多种多样的传感器,借助传感器,生命体学会了探索地球的每一个角落。然而,只有人类能开发工具,不仅提升了自身传感器的效能,而且解开了电磁波的部分频谱,尤其是红外和紫外辐射从低到高的频率,这在先前其他的任何物种都是不可能的。
情感、直觉、创造力、艺术、幽默、宗教及同情心的起源
那么,我们该如何解释诸如直觉、创造力和同情心等情感的涌现,以及由情感触发的幽默、艺术和宗教等反应呢?我们若进一步思考本章前面讲过的意识兴起的机制,就很容易想象上述复杂情感是如何涌现的了。一旦越来越精细的传感器越来越多,其发送给大脑的信号就会变得愈发复杂、多变,甚至可能相互矛盾。这一切不可避免地造成了更复杂的世界意象,因此就需要一个更复杂的决策过程。用分子的语言表述就是,分子的种类增加了,分子的反应也更多样,而这些反应造就了一系列更复杂的情感,有极美好的情感,也有非常不好的情感,取决于具体的情形。大脑因此增大了,神经连接也变得更复杂,包括肠道内的第二大脑。所有这一切都是自然选择磨炼出来的,因为面对危险而感觉良好的动物自然比那些及时预警并规避风险的动物存活的概率要小得多。这种情形可能是人们重视追求幸福的根源所在。
印象和感情的种类增多也使得冲突信号的可能性加剧了,从而呼吁更多更复杂的构图和决策。日益增长的大脑和不断改进的沟通也为社会协调提供了更大可能性。要解决感觉输入愈发嘈杂的问题,就需要一种能够快速并正确决策的机制,有了这种机制肯定非常有利。我个人认为,这就是直觉和创造力得以进化的缘由。直觉是一种选择好的解决方案的机制,而创造力就是整合不同来源的多种信息并把通常被人认为是互不相干的信息合并成一个新的意象。所有这些都会使有关世界的意象更精确,从而为解决面对的问题提供更切合实际的方案。
随着时间的推移,大脑在许多方面都变得更加有效:有关当前世界的意象更精致了;存储的意象和解决方案多了,因此也就记住了历史经验;意象库中既有好的希望得到的东西,也有不那么喜欢的东西。这样,大脑就能够越来越多地绘制有关过去、现在和未来的图景,以及他者可能的思考和感受(同情心)。这也为大脑的创造力提供了基础,包括艺术(把东西制作得很特别)、幽默(把东西放到意想不到的通常被认为是不合适的地方)、宗教(对生活中无力解释或控制的一切而感到好奇、不确定甚至焦虑,宗教即为此所做的解答)和哲学(思考宇宙万物,但与之保持一定距离),甚至包括反思大脑本身的工作原理。
具备此类大脑的个体间不断改进的交流也在很大程度上强化了上述过程。而且只要上述过程有利于激发社会凝聚力和彼此的合作精神,甚至齐心协力共同探讨有利下一代持续生存的生物与自然之间关系的发展思路,那么这样的物种面对严酷的自然和社会选择就会有更大的存活概率。