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我的科學觀|楊雄里:從腦科學看科學家如何掙脫現實的羈絆
·腦科學的迅速發展,促成了科學家們在理論和實踐上對認知過程形成更深刻的理解。這種深刻的理解,驅使人們對某些重要哲學觀念作出修正。
中國科學院院士楊雄里
【題記】在圣經中,真理被比喻作一道潺潺流動的泉水。如果這泉水不永恒地流動,它就會腐化成一團順從和因襲的泥潭。——約翰·彌爾頓(John Milton)
哲學所論述的主題之一,是關于客觀世界與主觀表象之間的關系。大腦是形成主觀表象的認識主體,對大腦活動的認識的深入不可避免會影響我們的哲學觀念。
我們通過感覺系統感知外部的世界,但是由感知所摹寫的外部世界是準確無誤的嗎?
我們通常對此并不懷疑,遂有成語“百聞不如一見”之說。
經典的生理學教科書對視覺感知的基本過程是這樣描述的:外部世界經眼睛的屈光系統(角膜、晶狀體等)在視網膜上成像,興奮感光細胞,所產生的電信號經視網膜神經細胞網絡進行加工處理(謂之“編碼”),然后由視覺中樞(視覺皮層)進行“解碼”。
按照傳統的觀點,這一過程保證了正常視覺感知對外部世界的真實摹寫。
在19世紀下半葉,按當時對感知過程的初淺認識,恩格斯在《反杜林論》中曾作過以下的表述:“到目前為止,沒有一個例子迫使我們得出這樣的結論:我們的經過科學檢驗的感性知覺會在我們的大腦中造成一種在本性上同現實不符合的關于外部世界的概念,或者在外部世界和關于外部世界的感性知覺之間,存在天生的不一致。”
于是,對感知就有了一種經典的、耳熟能詳的表述:我們的感覺,我們的意識,只是外部世界的映像。
這種“天生的不一致”果真不存在嗎?不!在正常情況下是完全可能存在的。我們日常生活中經歷的錯覺即是實例。
有證據表明,這些錯覺并非感覺系統的功能異常所致,正是正常的神經組構保證了這些錯覺的產生。下圖所顯示的著名的Müller-Lyer錯覺。
圖中左右兩條物理長度相同的垂直線,由于透視性的背景圖的存在,右側的那條明顯的比左側的那條看起來要長的多!幾乎無人例外!由于這兩條垂直線在視網膜上的影像長度是完全相同的,如果我們對外部世界的感知,只是基于對外部世界在視網膜上影像的分析,那我們感知兩條垂直線的長短度應該一樣。
之所以產生錯覺,顯然是因為大腦在解讀視網膜影像的同時,一定還構建著一個主動的視覺世界,而這個主動的視覺世界有相對獨立的衡量標準。
這個主動的視覺世界源于哪一腦區的活動,以何種方式展現其特點,是腦科學面臨的又一重大挑戰。
但其表現的特征,一定與視覺目標所處的周圍的環境密切相關聯。
總之,對某一物體最終的視覺感知,應該是視覺中樞對該物體的視網膜影像的分析以及大腦構建的相應的主動視覺世界相互作用的綜合性反應。
腦科學的迅速發展,促成了科學家們在理論和實踐上對認知過程形成更深刻的理解。這種深刻的理解,驅使人們對某些重要哲學觀念作出修正。
任何一個科學家,甚至是一個偉大的天才,都不可能完全掙脫由時代和環境所鑄成的認識上的局限性。
當科學的發展、時代的進步終于使科學家掙脫了現實的羈絆,他們才有可能更準確地把握客觀世界和主觀表象之間的關系。
(作者楊雄里,系中國科學院院士、復旦大學腦科學研究院教授)
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