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道神居

地生万物以养人,缘何夺物以奉天!!

 
 
 

日志

 
 

人脑之谜(2)  

2008-01-17 19:59:39|  分类: 异能VS炼气(转载) |  标签: |举报 |字号 订阅

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作为科学进步的代价,常使人们对与其专业毗邻的层次外的其他组构层次并不熟悉(化学家也许懂一些生物化学,一些星子力学,但是不会懂很多神经解剖学)。当你除了通过你自己的精神活动提供的资料之外再没有别的资料时,你容易只对着墙上的阴影作离奇的猜测。有时你只能这么做,柏拉图和奋卡尔当时就做得很出色。

可是如果你能做得更好,你为什么要满足于对着墙上手舞足蹈的阴影呢?为什么还要玩文字游戏呢?人们最终会意识到,一个词本身只是对其所表达的过程很不高明的一种近似。希望在读完这本薄薄的书之后,读者将能想象出某些可能导致意识的过程,这些过程能运转得足够迅速以构成敏捷的思维。

描述我们的精神生活是一个众所周知的大难题,这难免陷入古老的主观性的泥淖。还有另外两个旋涡也是我们在驾驭我们的思路时需要避开的。

一种思路是作为仁立于感觉和动作间对精神过程内部进行分析的被动观察者,这是一种会陷入各种不必要的哲学上的麻烦的观点。这部分是因为感觉只是这个环圈的一半,我们因此忽视了感觉在动作准备中的作用。感觉和动作间某些更精巧的关联被称为“皮层反射”,但我们也需要了解当我们探索一种新动作的过程时,思想是如何通过一种巧妙的方式与动作相关联的。忽略精神过程内部(就如行为心理学家在半个世纪前所做的)并不是一种有长远意义的方式。神经科学家常常把注意力集中于运动的准备上,这使我们更接近于思想过程。

我们常把精神活动区分为感觉相、思维相和行动相,但这又会引来麻烦,因为事件很少是发生在时间和空间的某一点上的。脑中的使人感兴趣的活动都有细胞活动的时空模式参与,这有点像一种音乐的旋律(在这种情况下空间是键盘或音阶)。我们所有的感觉,例如准备将书翻到下一灭时你手指的感觉,都是散布于时间和空间中的模式。同样,我们所有的运动也是有不同肌肉在不同时间参与的时空模式。当你翻这一页书时,

你所激活的肌肉就像你弹奏钢琴时那么多(除非你的精确的定时使各种肌肉活动,否则

你就不能把下一页与其他书页分开)。进而我们在了解精神活动时,还常把它们看作是

发生在一个地方、一个瞬间。

但是在精神内部存在的也是一种时空模式(各个神经元的放电),我们不应该指望

它会汇聚至空间的一点(如一个特定的神经元);会在一个瞬间作出决定(如那个神经

元产生一个脉冲的时刻),就好像一种感知或一种思想不应是一次弹奏一个音符。据我

所知,在脊椎动物中这只发生在鱼的逃避反射中(有时自然界会做出这种安排使神经生

理学家研究起来更方便),在这种情况下,时空模式最终汇聚至脑干的一个大的神经元,

它的放电引起鱼有力的甩尾。但是高级功能不可避免地有大群重重叠叠的细胞参与,其

活动在时间上是分散的。那是一个更难描述的概念。了解高级的智力功能,要求我们分

析脑的时空模式,也就是大脑皮层的那些旋律。

除了航行中旋涡的危险性,我们还将需要仔细地挑选构筑单元,以避免只是简单地

用一种奥秘来代替另一种奥秘。在挑选构筑单元时最显而易见的危险是过早地把“门”

关上,不再去探寻可能的机制,这正是求助于灵魂或鼻子场来解释智力时发生的情况。

我们还必须意识到,在对付一种“解释”的终极状态时必须处理的若干危险:一种

是新时代变种的“万事皆相关”论,另一种是在不适当的组构层次作还原论的解释(恕

我直言,这正是从事意识研究的物理学家们和埃克尔斯学派的神经科学家们所为)。

解释精神活动是一个庞大的任务。你可能已注意到本书的篇幅并不大,我将试图从

不同的角度来切蛋糕,专注于对我们精神活动与智力相关联的那些侧面的论述,而不去

进一步探讨意识的内涵。这无非是建立一套内容广泛的行为,即适应各种情况的“妙

着”。专注于智力所涵盖的范围与专注于意识所涵盖的范围是相同的,但是前者避免了

许多航行中陷入旋涡的危险。最重要的是,这套“妙着”所导致的终点与被动的沉思甚

不相同。与试图谈论动物的意识所产生的思想紊乱相比,对智力这个主题的论述,肯定

更易使我们发现自身与其他动物间的连贯性。因此,下一个任务是从进化的角度来看一

看出色的猜测可能是从哪里来的。

关于意识的体论——一个人越清醒,就有越多层的处理过程将其隔离于世界——和

自然中众多其他事物一样,是一种交易。渐渐远离于外部世界只是对认识世界所付的代

价。我们对世界的认识越深、越广,我们为获得那种意识所必需处理的层次就越复杂。

德里克·比克顿(DerekRckerto),《语言和物种》

第三章动物智力的进化

我知道猿类每时每刻的行为都表明它们似乎有心智,与人类的心智很相似。它们可

能没有我们想得那么多、那么深,不如我们那么能作超前计划。猿在捕食猎物的过程中

能制作工具,协调其动作,猴子也能。但是没有一只猴子已被观察到能足够超前作计划,

以及为了一个总的目的把工具制作的技能和捕食结合起来,而这类活动在早期人类的生

活中是至关重要的。作为一个人,我所拥有的这些更高的技能是为什么我能营造我的栖

身处,挣我的工资,并遵守法律的原因。这些技能使我的举止像一个文明人,但这并不

意味着我能思维而猿只能作出反应。

萨维奇一伦堡

回答了“如何”也就几乎回答了“为什么”。只是请记住,有关“如何”的问题又

分化成两种极端的形式,有时分别称之直接的和终极的因果关系。行家们有时甚至也会

搞糊涂,发现令他们一直争执不下的只不过是同一事情的不同侧面,因此我想需要在这

里就其背景作些介绍。

当你问“那是如何进行的?”,你有时是在一种短期、机械的意义上使用“如何”

一词——在某人手里,现下是如何处理某事的。但有时你是在一种长期的、变化的意义

上用“如何”一词——包括在物种进化过程中一系列动物群体发生的变化。智力行为的

生理学机制是直接的“如何”;而使脑进化成现代形式的远古机制是终极的“如何”。

你有时能在一种意义上作出某种“解释”,而甚至并不涉及另一种意义的“如何”。这

样一种虚假意义上的完全性当然是一种良好的障眼法。

进而,生理上“如何”的问题可以从不同的组构层次上去考察。意识和智力都是精

神的至高形式,但它们经常被混同于一些更初级的精神过程,诸如用于认出一个朋友或

者系鞋带等的精神过程。当然,这些较简单的神经机制很可能是我们进行逻辑思维和作

比喻能力的基础。

进化上“如何”的问题也有不同层次的解释,简单地将其归于“突变所致”恐怕不

足以说明由整个群体参与的进化。生理上和进化上不同层次的解释都有助于我们细致地

了解人类的智力,甚至还会有助于我们评估人工智能或外来智能是如何进化的,这种评

估不同干通过自上而下(top-down)设计”所进行的评估。

当游船驶过处于温哥华岛和哥伦比亚之间的乔治亚(Georsia)海峡尽头的狭窄的

通道时,我们中的每个人都会对秃鹰赞叹一番。我们发现一个接一个的鹰巢,鹰正忙着

喂嗷嗷待哺的小鹰,也有些鹰闲散地栖息于枝头。

我则凝视着渡鸦,它发现了一个蚌,正试图打开其外壳以得到里面的肉,而那只蚌

则紧闭着它的壳。渡鸦用嘴将蚌叼起,飞至数层楼之高,然后将蚌甩至岸边的乱石上。

我瞧见它这么干了3次,然后才从被摔碎的外壳中取出它的美餐。

那是一种本能行为,还是向别的同伴学来的?或是通过不断的试验偶而取得成功所

学得的?那是一种智力上的创新吗?渡鸦的某些祖先曾想过如何来食取蚌肉的问题,然

后得到了答案?我们很难多到在“作出反应”和“思考”之间存在的中间阶段,但是我

们也有一种未加验证的信念,即“多多益善”——有更多的行为上的选择总比少好。

大自然中不乏在某一方面很在行的专家。就像一名特色演员,只演一种角色,决不

演成套节目。大多数动物都是专家;比方说大猩猩,每天都能处理掉20千克左右的各种

新鲜植物。大熊猫在这方面也同样在行。

就觅食而言,大猩猩和大熊猫都不如马那么潇洒。它们的祖先也许生活在不同的生

态环境中,需要为觅食而动点脑筋,但它们现在却已休想在一个不需要太多智力的生态

环境中。在阿拉斯加游船上看到的海洋哺乳动物也是这样,它们现在的生活方式一如那

些低智能的鱼一样,以食用其他鱼为生。

相比之下,黑猩猩的食谱要丰富得多:水果、小虫、树叶,甚至小猴、小猪等(如

果有幸逮着的话人所以黑猩猩总是到处走动,这就意味着需要动脑筋。但是什么促成了

它们广泛的捕食才能?有许多动作程序是与生俱来的,另有许多是后天学的,也有些是

对已有的程序作重组,使一些新的行为突然出现。杂食动物,如章鱼、乌鸦、熊和黑猩

猩,有更多的“妙着”,就是因为它们的祖先必须变换各种食物源。它们也需要更多的

感觉模板,即它们搜寻捕食对象的图象和声音。

积累新的行为的另一种途径是通过群居生活和玩耍,在那些情况下能发现新的组合。

长寿一定有助于习得的和新建立的行为的积累,而这正是无脊椎动物中最出色的章鱼所

缺乏的,虽然在某些方面章鱼的聪明程度和大鼠不相上下。脊椎动物的各类种属中都不

乏聪明动物——一鸟类中的渡鸦,还有海洋哺乳动物、熊、灵长类。

如果说专门化在大多数情况下是最要紧的东西,那么是什么使动物多种才能得以发

展起来呢?一种回答是:变幻无常的环境。这种回答强调了环境因素在自然选择中的作

用。但是让我先从对智能的发展有贡献的另一个主要因素,即群居生活本身开始谈起,

它包含自然选择中的性选择这个侧面。

群居智力是智力的另一侧面。我并不是指单纯的模仿,而是指群居生活所提出的挑

战,这种挑战要求创新性的处理问题的能力。例如,英国心理学家尼古拉斯·汉弗莱

(Nichol。SHumphrey)认为,群居的相互影响(而不是工具的使用)在人类进化中起

举足轻重的作用。

群居生活无疑是行动套数扩展的催化剂。有些动物并不和其同类呆在一起,无从通

过互相观察来学习。除了短暂的交情,成年长臂猿少有机会见到它的成年同类,因为它

们的食物散得很开,得有很大一片区域才足以供养一只成年长臂猿。一对母子(女)往

往构成最大的群体(除了青春期的长臂猿形成的短暂的联姻外),所以智力传播的机会

并不多。

群居生活,除了促进新技能的传播,也充满个体间有待解决的矛盾(如啄序)。一

头动物也许需要把食物藏在兽王看不见的地方,以将其独自享用。你需要很多的感觉模

板以避免将不同的个体混淆起来,也需要更多的记忆来记住过去与你的同伴中每一个的

交往。群居生活远比离群索居的长臂猿通常面临的环境对生存和繁衍的影响更富有挑战

性。所以,群居生活对于“妙着”的积累确是至关紧要的——虽然我想一条群居的狗的

潜在的智力不见得会优于一头独居的长臂猿。

群居智力的自然选择并不包含在适应论的论证中通常强调的维持生命的因素。群居

智力的优点主要是通过被达尔文称之为性选择表现出来的。并非所有成年动物都有机会

传递它们的基因。在一雄多雌的交配系统中,只有几只雄性动物在显示出自己的出类拔

萃或在征服其同类后才有机会交清。在雌性选择的交配系统中,是否被接受为群居伴侣

可能对雄性动物来说是重要的。例如,它们需要擅长打扮,乐于被分享其食物等等。有

些雄性动物能比其他雄性“三好地探寻雌性行将到来的动情周期,并能使雌性动物离开

其他雌性乖乖地与它进入灌木丛中寻欢。这些动物传递其基因的机会要多得多,甚至在

性乱交的交配系统中。(这种雌性选择自展机制可能改善的不只是智力俄在别处提到过,

如果一位女性坚持男性的语言能力至少要与她自己一样好,那么雌性选择对于改善语言

能力可能是一种极好的机制。)

灵长类群居正是它们建立并保持作为有计谋的生物系统本身的性质所要求的;它们

必须能估测自身行为的后果,估测别的同伴可能的行为,估测得失的平衡,而所有这些

都处于某种整体背景之中,在这种背景中其估测所依据的证据是瞬间出现的,模棱两可,

又变化无常,丝毫不是其自身行为的后果。在这样一种情况下,“群居技能”与智力并

肩而行,最终其所需的智慧能力是最高级的。群居的计谋和反计谋的游戏不能仅在积累

知识的基础上进行……我认为,它要求的智力水平是任何以其他方式生存的动物无法比

拟由乡。

汉弗莱,《意识的回复》

可能驱动自然选择的环境压力在温带发生得最频繁;那每年都会有一个为期数月的

植物休眠期。草类甚至在休眠期还是有营养的,因此,食草不失为过冬的一种策略;另

一种自然选择需要更复杂的神经机制,这包括食用那些食草动物。现存的野生猿均生活

在濒临赤道的地区,它们并没有冬天资源匮乏的问题,但是它们可能得适应旱季。

气候变化是第二种最为常见的压力,甚至在热带也存在:每年的天气都变化为一种

新模式。多年的干旱是人们熟知的一个例子,但是有时会持续几个世纪,甚至几千年。

在某些情况下气候的模式因地而异。我们在朱诺(Juneau)西部的冰川湾看到一个实例。

当200年前探险者通过冰川湾的湾口时,他们曾报道那里满是冰川。现在,冰川几乎后

撤了约100千米,冰川湾重又融入大海了。在侧谷里,还留有一系列大冰川。当我们的

游船穿行其间时与冰山保持着一定的距离,那冰山已逐渐融入大海,甚至在我们注视时

也有大块冰碎裂并坠落至海中。

当我在船上和一位地理学家谈论冰川时,我得知这儿有些冰川还在增大(就是那些

我们将要去看的),但另一些则在消退。增与消的过程居然能在同一地点、同一气候下

同时进行,这到底是怎么回事?我问道。

一个冰川能处于“增长期”长达几百或几千年,纵然其时气候转冷。例如炎热的夏

季所产生的冰山融水能流入冰川之下,并消蚀其与基岩陡峭的连接,冰川因此下滑(即

使融化已停止)。当发生撞击时,转而导致冰的断裂,这样就形成更多的垂直裂缝。冰

川表面上由融化下来的水也能流至基岩,进一步起润滑作用,加速冰川下滑进程。冰山

从边缘裂开而开始崩溃。最后你可以看见冰川涌动,每月数千米,但是在冰川湾,冰山

大块地融入大海,随后又漂至暖和的地带而融化。

在那次旅行的晚些时候;我们看到了哈伯德(Hubbard)冰川,那是一个5000米长,

比我们的船还高的冰崖。被波涛冲得疏松的大冰块会周期性碎落,掉入海中。在育加塔

(Yukatat)湾的右侧,向后望去我们可以看到罗素(Russell)峡湾。仅仅在10年之前,

那峡湾的入口尚为哈伯德冰川中漂浮的冰所阻塞。冰川的推进速度比波涛把它凿碎后带

走的速度更快,以致它漂至峡湾的入口,把它堵塞住。水开始从冰坝后面上涨,随着海

水越来越为融化的淡水所稀释,开始威胁被围困的海洋哺乳动物的生存。当湖面超出海

平面约两层楼高时,冰坝倒塌了。

我们对位于华盛顿州的冰川涌动了如指掌,因为它们在13000年之前至少曾59次阻

塞了哥伦比亚河。每次冰坝倒塌,大量的水就会冲入华盛顿州的中部,把土地冲得坑坑

洼洼,然后涌入大海。也许震天动地的咆哮曾成了对那些试图在河谷里捕捉蹲鱼的人们

所发出的警告,而把他们驱往丘陵地带。

把一个峡湾堵住可能会有更严重的后果。峡湾常常为冰川的冰块所分割开,就像山

崩形成的碎石坝会把山谷暂时地隔离起来一样。但是被堵住的峡湾起着天然淡水蓄水池

的作用,当冰坝终于倒塌时,大量淡水便流向附近海域,半年的事竟在一日内竣。淡水

留在海洋的浅层,只是不久后才与海水混合起来。遗憾的是,海洋表层水的淡水化在格

陵兰峡湾可能已产生严重的后果:它阻断了好几个世纪来使欧洲气候变暖的北大西洋暖

流。我将在以后再简短地回到这一论题上来。

我说这些是为了指出冰川的形成和其融化是极不对称的;这和在冰箱冰格里冰的冻

结和融化时的能量交换不是一回事。冰川在冻结时新的降雪会充填裂隙中,大大减小了

下滑冰块的润滑。其融化形式则更像由纸牌搭成的房子慢慢地倒塌。

对冰川的“运作方式”我们是熟悉的,空调设备的“致冷一风扇一致冷”即为示例。

不仅冰川有运作方式,洋流和大陆气候也是如此,也许在某些情况下,其运作甚至还是

由远处的冰川漂移所引发的。有时一年中温度和降雨量的变化是如此之快,以至它们成

了影响进化过程的主要因素,使渡鸦这样聪明的动物与其平庸的竞争者相比显示出真正

的优势。这正是本章所要阐述的:进化的曲柄如何被旋转到某个关键位置,从而使我们

多方面的能力——内容广泛的行为库和出色的猜测能力,从一系列气候的不稳定性中获

得了一种特殊的推动力。

古气象学家已发现,地球的许多地区受气候突然变化的影响。数10年的干旱是一个

例子,而且对撒哈拉沙漠扩大和缩小的30年周期我们现在已有所了解。平均周期约6年

的厄尔尼诺现象(EINins)“现在似乎是影响北美降雨的重要因素。

在地球的历史上有过好几十个时期,由于温度的骤降和降雨量的骤减使森林在几十

年中消失;然后在几个世纪以后,温度和降雨量又骤然恢复,虽然欧洲上一次的类西伯

利亚气候曾持续了千余年才转回去。

80年代,当发现有关这些突然的气候变化确切的证据时,我们曾以为这是冰川期的

特点。(在过去250万年间冰层不断消长,主要的融化约每10万年发生一次。)在过去

一万年中还没有出现过突然变冷期。

看来我们现在正处于无突然气候变化的冰川间歇期。自上次主要的冰川融化期(13

万年前)后的温暖期,与现下的冰川间歇期相比是相当动荡的;早先的那次持续一万年

的温暖期中穿插了两个突然的寒冷期,一个持续了70年,另一个持续了750年。在这两

个寒冷期之间德国的松树林为灌木丛和草本植物所取代,而这些是现在中西伯利亚地区

所特有的。

我们至今已远离了这种威胁文明的时期。从气候上讲,我们一直生活在出奇稳定的

时期。

气候的反复无常导致果树的消失,这对许多种猴的某些区域中的群体来说是灾难性

的。虽然其他杂食动物也会受到影响,但它们可以以别的食物为代用品,而且由于留下

与之竞争的动物很少,其后代的群体会在危机过后又增长起来。

在这样的增长期中,短时间内会有足够的资源使大多数的后代得以存活至育龄期,

甚至包括那些由于基因改组而引起异常却又产生精子和卵子的变种。在通常情况下,这

些变种在幼年时就死去了。但是在增长期,它们面临很少的竞争,好象通常的竞争规则

暂时地搁置起来了。当下一次危机来;临时,有些变种也许有更强的应付能力,能以残

留的食物果腹。传统上,达尔文过程的主题是适者生存,但是在这儿我们看到,进化具

有创造性的方面,正是艰难时期之后的反弹促进了这种创造性。

在400万年前人科动物的直立姿势逐渐确立,那时非洲正变凉、变干,但脑的大小

并没有很大变化。至今为止,没有任何证据说明在过去的30万年至26万年间的非洲气候

变迁过程中脑有任何增大,而那段时期非洲出现了不少哺乳类新种。这里不拟对参与人

类进化的所有因素进行广泛讨论,但是重要的是应当注意到,人科动物脑在250万年前

至200万年前之间开始增大,其大脑皮层继续增大,惊人地超过了猿的4倍。这一时期是

冰川期,虽然非洲并非冰川发生的主要地区,但随着洋流的重组,可能经历了气候变化

剧烈的波动。这一次冰川期并不限于北半球;安第斯(Andes)山脉的冰川也同时发生

变化。

有关大西洋浮冰的第一个主要事件发生在251一237万年之前,浮冰漂至的纬度相当

于英国所处的纬度。从那以后,南极、格陵兰、北欧和北美的冰层相继形成,虽然不时

有所融化——称为冰JI!间歇期(我们现在正处于其中之一,它开始于约一万年前)。

冰的消长有一个缓慢的节律,这个节律与地轴倾斜和地球绕太阳运转的轨道的变化相关

联。

地球与太阳最接近的季节(近日点)是变化的,现在是一月份的第一周;它随日历

缓慢变化,在19000年至26000年后(依其他行星的位置而定)回到一月份。其他行星的

位形约每40万年重复出现(约每10万年太阳与地球接近一次)。太阳引力使地球轨道的

形状从近似圆形变为椭圆形(在七月我们离太阳要远3%,接收的热量要少7%)。此外,

地球的倾角则变化于22.0度和246度之间,其变化周期为41000年(上一次最大的倾角

发生在9100年前,目前是23.4度,并正在减小)。这3种节律组合起来导致每10万年发

生一次较大的冰川融化,一般是当地球倾角为最大,且近日点在六月时,这会在具有大

多数冰原的局北纬地区引起特别炎热的夏季。

叠加于缓慢的冰川期之上的是前述的突然变冷和回暖期。第一次发生在13000年前,

那时所有对地球绕太阳运行轨道有影响的因子综合起来在北半球产生炎热的夏季,使地

球上一半的积冰融化了。这种称为近德律阿斯期(YounyerDryas)的突然变冷现象〔按

一种北极植物(Dryas)来命名,这种植物的花粉见于丹麦古湖泊底的地层中起始得相

当突然。对取自格陵兰冰层中的冰芯的研究表明,它发生得就像一次干旱一样突然。年

降雨量减少,冬天暴风雪剧增,欧洲的平均温度降低至摄氏7ny。所有这一切发生在几

十年中。这突然的寒冷持续了1000多年,直到暖雨期的突然回归。(谈到固温室效应所

引起的全球气候变暖,请注意前次发生的突然变冷期,那是在一次主要的全球渐变暖期

之中)。

格陵兰冰山内芯形成于长达250万年的更新世冰川期中最后的十分之一时期内,也

就是说现在尚存在于格陵兰的冰川是在该期最后25万年内形成的,这也许是由于倒数第

三次的融化致使所有基岩裸露。冰川内芯确实记载了最后两次的主要融化,一次是在13

万年前,最近一次始于15000年前,结束于8000年前。最重要的是,内芯记载了整个25

万年中的冰川的全部增消过程;你可以看到最近几千年里形成的“年轮”,由此计算年

代,对其氧同位素取样,并推出大西洋中部海水蒸发(其后又冰凝成雪降落在格陵兰)

时海洋的表面温度。

古气象学家现在能够看到,在过去的13万年中叠加于缓慢的冰川期——甚至发生在

温暖期中,有几十次突发事件。大的冰川漂移可能是原因之一,就像我曾在《智力的追

溯》一书中所讨论的,这只是因为大量淡水在混合前漂浮在海洋表面可能使洋流发生重

要改变,这一洋流将大量热量带入北大西洋,并有助于使欧洲的气候在冬天保持温暖。

那就是为什么我担忧一次冰川涌动会在格陵兰峡湾产生一个巨大的淡水库,当冰坝最终

塌陷时,它可能在一日之内顿库而出的原因。上一回当我飞越格陵兰东海岸广惠的峡湾

区时,我惊骇地看到,峡湾虽还开口于海,但已显示下洼蓄水库的澡盆似的模样。在现

在的海岸线上伸展着一条无冰的地带,到处似乎都是相同的高度。这提示,自上次冰川

期后某个时候曾形成过一个巨大的淡水湖,它对冰原作了匀称的修剪。

要是再来一次温度骤降可能对欧洲的农业及其所供养的5亿人口来说是毁灭性的。

近德律阿斯冷却期效应在全球到处可见,甚至在澳大利亚和南加利福尼亚也能见到。虽

然它会威胁人类文明,但过去的几次在人类从其类人猿祖先进化而来的过程中可能起了

重要的作用,这是因为其发生得非常迅速。

不能指望一个圆形的人能立刻嵌入一个方孔。他必须要有时间去修整他的外形。

马克·吐温

在动物的一生中多种才能是否重要取决于时间尺度:无论是对现代旅行者还是对进

化中的猿都是如此;取决于天气变得有多快和旅行持续多久。当乌干达黑猩猩到达果树

林里,它们常常发现可吃的果子早已被那些能干的当地猴子抢劫一空。虽然猩猩们能捉

小虫,或是逮只猴子把它吃了,但实际上这种竞争使它们的种群受到极大限制,尽管它

们的脑体积是其在行的对手的两倍也无济于事。

多种才能并不见得总是优点,并非总是越多越好。常坐飞机的旅客知道,当那些带

着3只大衣箱的旅客还在等行李的时候,只带手提行李的旅客已经坐上了出租车。另一

方面,如果天气是那么变幻莫测和好走极端,以致每个旅行者都得带上从泳装到滑雪衫

等所有服装,那么“杂家”一定比单打一的“专家”要强。行为上的多种才能的情况也

如此,它使一种动物能在瞬息间从“圆”的变成“方”的。

才能的多样性可能很需要一个更大的脑。但是你需要寻找一些讲得过去的理由来抵

消一个大尺寸的脑的短处。正如语言学家史蒂文·平克(StevenPinker)指出的:

为什么进化已经选择了一个尺寸大、呈球茎状、代谢很高的脑呢?具有大尺寸脑的

生物所经受的生活综合了多种不利,就像将西瓜不偏不倚置于扫帚柄上所产生的那些危

险……以及让妇女每几年排出一颗硕大的肾结石所引起的痛苦。对脑的大小的任何选择

本身肯定会特殊照顾脑小者。对更强有力的计算能力(语言,知觉,推理等)的选择一

定已经给了我什1一个大尺寸的脑作为副产品,舍此无它。

事情变化得有多快对智力的递增积累模式是至关重要的,不管参与这个过程的是脑

变得更大还是只是脑的重组。在任何单一气候下,一个专门家最后能进化而胜过负荷过

重的通才。然而,解剖方面的适应则比冰川时期气候频繁的变化要慢得多,这就使适应

难以跟随气候的变化。确实,气候的突然变化发生在单个个体的一生中,这个个体可以

有在困境中生存所需要的储备能力,也可以不具有。

上述的这种论证对许多杂食动物都适用,而不仅仅是对人类的祖先。但是在最近的

几百万年里,脑增大约4倍的情况并无任何其他的例子,所以一种不稳定的气候本身并

不是导致脑袋变大的确凿理由。还有一些别的因素同时在发生,而气候的突然变化可能

放大了这些因素的重要性,从而防止了那些平庸的竞争者在竞争中超过“杂家”而取胜。

这些其他因素是什么,每个人都有他钟爱的理论。我的观点是:必须在狩猎时投掷

得准,通过吃其他食草动物而安然过冬。但是大多数人则认为是语言,尤其是句法。

(对语言的理解)涉及智力的许多方面:辨词,断义,按语法分割意群,将意群组

合成句,推测各段陈述问的联系,在处理后面的内容时依旧记着前面的内容,推测作者

或演讲者的意图,总结出段落大意,以及在回答关于某段落所提问题时记忆的检索……

(读者)对所叙述的情景和情节在构建一种思维上的表象…读者倾向于记住他们构建的

有关原文的思维模式,而不是原文本身。

戈登·鲍尔(GordonH.Bower)

丹尼尔·莫罗(DanielG.Morrow)

我常常发现,一部小说,甚至一部写得很出色的引人入胜的小说,在我读完后马上

会变得模模糊糊。我完全回忆得起读时的感觉和情绪,但是我对它所叙述的细节却不那

么肯定。正如路德维希·维林根斯坦(I-udwigWittgenstein)论及他的命题时所说,

那几乎像是一架待攀登的扶梯,在服务于其目的后将弃之不用。

斯文·伯克茨(SvenBirkerts)

《谷登堡的挽歌》

第四章句法——智力的基础

难以想象没有语言的生灵会怎样思考,但是人们可能猜想,没有语言的世界在某种

意义上会和没有货币的世界差不多——在没有货币的世界里,用作交换的是实际的物品,

而不是代表它们价值的金属符或纸符。在这种情况下,最简单的交易尚且慢而麻烦,稍

复杂的交易谈何容易!

比克顿

与现存的猿中我们的“至亲”相比(它们也具有我们所具有的相当一部分能力,如

群居智力,安抚性的触摸及行骗的能力等),人类具有某些突出的能力。我们有符合句

法的语言,通过这种语言,我们能作比喻和类比推理。我们总是超前计划,为未来构思

远景,然后把各种偶发事件放在一起考虑作出选择。我们甚至有音乐和舞蹈。在从黑猩

猩类的生物进化为人类的过程中存在哪些阶段?那对我们人类来说是一个中心问题。

无疑,句法是人类智力的主要标志,如果没有句法,人就比黑猩猩高明不了多少。

奥立弗·萨克(OliverSack)以一个在没有手势语的情况下度过了10年的11岁失聪男孩

为例,描述了没有句法的生活会是什么样的:

约瑟夫(Joseph)会看,会辨认,会归类,也会运用;他在感知归类和泛化方面完

全没有问题,但他的能力似乎仅限于此,他没有掌握抽象概念的能力,没有反射,也不

能玩耍、作计划。他似乎毫无想象力——不能把玩意象,不知何为假设,也不能推测可

能性,进入不了想象或比喻的王国……他似乎像一头动物,或一个婴儿,拘囿于现在,

限于直接而刻板的感知,虽然他所运用的意识非婴儿所能企及。

类似的病例说明,对语言的任何内禀的倾向肯定是由幼年期的练习而发展起来的。

约瑟夫在他的幼年的关键岁月里丧失了观察句法如何运作的机会:他听不见别人说话,

也不知道手势语的句法是怎么回事。

可能存在一种生物学程序,有时称之为通用语法。它并非思维语法本身(每种方言

毕竟都有不同的思维语法),而是从其周围多种可能的语法规则中去发现特定的语法规

则的天性。为了理解人类何以如此聪明,我们得了解我们的祖光如何对猿的整套符号进

行重建,并通过句法的创造而使之提高。

遗憾的是,在过去400万年中我们祖先留下的唯有石头和骨头,而不是它们的高级

智能。另一些物种沿此途径分叉出去了,但是它们已不再存在供我们测试。我们必须退

到600万年前,那时还不存在与我们有共同祖先的物种:非人类的分支本身在300万年前

分叉成两支——黑猩猩和少得多的倭猩猩。如果我们想对祖先的行为有所了解,倭猩猩

是我们最佳的选择,它们具有与人类更多的行为上的相似性,对于研究语言来说,它们

也比黑猩猩要好得多;对黑猩猩语言的研究在60和70年代多若繁星。

语言学家们有一个坏习惯,他们认为缺少句法的东西都不是语言。那就等于说,格

列高利圣咏并非音乐,因为它缺少巴赫所使用的密接和应的对位技术、平行声部进行和

主题镜式转位。因为语言学将其自身限制于“巴赫及巴赫之后”,那就使得与句法出现

前的那些问题打交道主要落在人类学家、行为学家和比较心理学家这样一些“音乐学家”

的头上。语言学家传统上把所有这种研究都置之不顾(所谓“你知道,这实际上并非语

言!”)是一种古怪的范畴上的错误,因为这种研究的对象便是认识句法所提供的强有

力的构建功能的先行事件。

人们有时能从个体发育对种系发生过程的再现中得到一些帮助,但是人类语言在幼

年期的习得是如此之快,以致我怀疑将其一体化会完全遮掩任何初始的阶段,这很像因

有了公路而将旧时的驿道完全忘却一样。随着音素界线划分的发育,语言学习在婴儿期

开始走上快车道:原始音素成为“磁铁”,把诸多的异体都俘获过来。之后,在第二年

中明显地吸收更多新词,在第三年获得推出同型的能力〔孩子突然开始使用过去时(-

ed)和复数(-s),毋需作多次练习便能使句子前后保持一致,到第五年习得叙事和

遐想。对我们来说,幸运的是黑猩猩和倭猩猩缺乏这种快车道式的发育,因此,它给了

我们一个机会来研究在它们的发育中先于我们很强的句法能力的那些中间阶段。

野生的黑长尾猴能用4种不同的叫唤声,来对它们不同的主要的掠食者作出报警。

它们也用别的叫声来召集同群或对另一群猴的靠近作出报警。野生黑猩猩大约有三四十

个不同的叫声来表达约三四十个不同的意思,每一种叫声都像黑长尾猴的那样有其自身

的意义。黑猩猩大声吼叫“哇”表示反抗和生气,柔和的咳嗽般的叫声,使人惊奇的是

表示一种威胁。“呜啦”混杂着害怕和好奇(“这个古怪的东西!”),柔和的“呼”

表示奇怪,但并无敌意(“这是什么东西?”)

如果一声“哇一鸣拉一呼”的叫声指的是某种不同于“呼一鸣拉一哇”的意思,那

么黑猩猩必须忽略每声叫唤本身的标准涵义,直至在整串声音都听全并作出分析之后才

作出判断。实际情况并非如此。这些叫唤组合起来并不用来表示特别的涵义。

人类也有约30一40个发声单元,称为音素,但是它们均是无意义的。甚至大多数音

节,如“ba”和“ga”,也是无意义的,除非与其他音素组合起来形成有意义的词,像

“bat‘(蝙蝠)或“galaxy”(星系)。在进化的某一阶段,我们的祖先使这些发声本

身的意义完全消失。只有它们的组合才有意义:我们把无意义的声音串在一起组成有意

义的词。在动物界中这是独一无二的。

进而,可以把语符列”再串起来——例如用词和短解组成一句句子——好象同一原

理又在另一个组构层次上被重复。猴和猪可能以重复发声来强化它想表达的意思(许多

人类语言,如波利尼西亚语”,就是这样做的),但是至今还没有发现野生的非人类动

物会把不同的声音率在一起来建立全新的意义。

至今尚没有人能解释我们的祖先是如何越过用无意义的音素的有序组合来代替一声

一义的障碍,但这可能是在由猿向人的进化过程中发生的最重要的事件之一。

至少在一个简单的协调系统的涵义上,蜜蜂似乎已经把一符一义的模式打破了。蜜

蜂在返回蜂房时所跳的8字形的“摇摆舞”,把关于它所发现的食物的位置等信息传递

给同伴。8字形轴之指向为食物所在的方向。舞蹈所持续的时间和离蜂房的距离成比例,

例如,至少接这一故事的传统版本,意大利蜜蜂跳三圈8字形舞意味着它发现的食物距

蜂房约60米(对德国蜜蜂来说则意味着150米,这主要取决于基因而非饲育其中的那个

群体人语言学家对蜜蜂的这种行为评价不高,比克顿在其《语言和物种》一书中论述道:

所有其他的动物只能就对其具有进化意义的事情进行交流,但是人类能就任何事进

行交流……动物的叫喊和动作在结构上是整体性的,并不能像语言那样被分解成基本组

分,…尽管构成语言的声音本身并无意义,但它们可以按不问方式组合而形成数千个词,

每个词各有其意义……同样地,有报的词—…能组成数量无限的句子。动物的交流不可

与此同日而语。

经过足够的训练,许多动物能学到大量调、符号,或人作姿势一旦是你必须将理解

与进行交流的能力小心地加以区分,它们并不一定是并肩而行的。

如我在前曾述及的,一位心理学家驯养的狗能理解大约90个信号;其产生的BO个信

号与其能接收的大多在意义上不相重叠。海狮能学会理解190种人体姿势,但它不能用

姿势表达任何意义。侯猩猩甚至能掌握更多词汇符号,并能结合姿势来表达它们的需求。

鹦鹉能在10年左右的时间里掌握70个词汇,包括30个物体名称,7种颜色,5种形状,以

及各种其他“词汇”,并能用其中某些来表达需求。

所有这些聪明的动物都不能告诉你谁对谁做了什么,它们甚至不能谈论天气。但是

很明显,我们的“至亲”黑猩猩和倭猩猩,在有经验的善于调教它们的教师的帮助下,

对语言的理解力能达到相当可观的水平。最有才能的倭猩猩在萨维奇一伦堡的调教下能

理解它从来没有听见过的句子,当听到“康莱(Kanzi)”,到办公室去把那红球取来”

时,它能做得像一个两岁半的孩子一样好。无论倭猩猩还是两岁半的孩子都不能造这样

的句子,但他们的行为表明他们能理解。理解在先,表达在后,就像儿童的语言发育一

样。

我常想知道,在猿的语言研究方面所取得的有限的成功中,究竟有多少单纯是由于

调教不足;也许教师必须要足够律才能取代幼童正常的自发的习得语言的特性。如果一

头倭猩猩在其生后两年中能被调教得以接近同龄儿童具有的速度理解新词,那么那头倭

猩猩随后有可能以学得句法前儿童的那种方式来发现词的组型吗?但是,这一过程是否

发生得太快了,以致使我们无法看到先于掌握正规句法的那些不同的阶段(这些阶段已

为目前人类基因组所提供的一体化“公路”所遮掩)?

所有这些动物的交流能力都令人赞叹不已,但这是否就是语言呢?就大多数人而言,

语言一词的用法实在是不怎么严格的。首先,它是指某些特定的语种,诸如英语,弗里

斯兰语”,荷兰语(以及千年前的德语,上述语言均由此演化而来,再往前追溯是原始

的印欧语)。但是语言也用来指一些精巧的交流系统的总体范畴。蜜蜂的研究者用语言

这个词来描述他们所看到的蜜蜂的行为,黑猩猩的研究者也是这样。那么,在进化的哪

一阶段动物的符号性的交流能力变成人类的语言呢?

没有明显的答案。韦伯斯特(Webster)大学辞典用“约定俗成的,涵义明了的动

作、声音、手势,或符号来进行思想或感情交流的一种系统化手段”作为语言的一种定

义。那就涵盖了以上所举的例子。萨维奇一伦堡认为语言的本质是“告诉另一个个体他

或她以前不知道的某些东西的能力”,这当然就意味着接受的个体必须使用某种皮亚杰

式的进行正确猜测的智力来构建一种意义。

那么人类的语言又如何呢?语言学家会立即说“啊,那有规则!”他们将开始谈论

思维语法所蕴涵的规则,并会对非人类语言是否有规则提出质疑。即使有些训练有素的

动物,如康茨,能将词按顺序组合表示其要求,他们也不在意。语言学家雷·杰肯道夫

(RayJackendoff)说得比大多数人更委婉,但其看法并无二致:

大家都就猿是否有语言进行争论,都引用正反两方面的定义来支持自己的观.点。

我认为这是一种无谓的争论,常常是由于有人热衷于缩短人和动物之间的距离,而有人

又力图保持这种距离,双方都不惜代价所致。为了不尚空谈,试问:猿是否能成功地交

流?毫无疑问,能。它们甚至能用符号进行交流,今人赞叹不已。但是,除此以外,它

们似乎缺乏一种用思维语法将这些符号有条理地组合起来的能力(它们也许有那么一点

这样的能力,但无法和人的能力相提并论)。总之,通用语法,甚至和它略相近的东西,

似乎仅为人类所特有。

这种关于真正的语言的争论到底与智力有何干系?从语言学家所发现的思维结构和

猿语言学家所发现的关于倭猩猩发明的规则来看,确实很有关系。让我们从简单的例子

开始吧。

有些表达很简单,并不需要用复杂的规则来分析其组分,大多数的请求即是如此,

如“香蕉”,“给”,不管按怎样的顺序都传达同样的信息。简单的关联就足够了。但

是如果在一个句子中同时出现两个名词和一个动词“狗,男孩,咬”,那如何将这些词

联系起来呢?这也不需要多少思维语法,因为男孩通常不会咬狗。但是“男孩,女孩,

触摸”就模棱两可了,在这种情况下得借助于一些规则来帮助你区别哪个名词是主体哪

个是受体。

借助一种简单的规则便能对此作出判断,如大多数的英语陈述句(狗咬男孩)的主

一谓一宾(SVO)结构或日语中的主一宾一谓(SOV)结构。在简短的句子中,这简化为

第一个名词即为主体——康茨可能已从萨维奇一伦堡通常提出要求时的成句方式中(如

“把球碰那香蕉”)习得了这一规则。

你也可以把词分成主语和宾语以区分它们在句子中的作用,或者按常规的屈折变化,

或者用特殊的形式(称为判例标记),就像当我们说he(他),要表达的是那人是主语,

而说him (h的宾格)来表示他是动词或介词的宾语。英语曾有许多格的变化,如用ye

(你)表示主语,而用you(你)表示宾语,但是它们现在大多只在自身代词中出现,

还有who/whom谁(主格)/谁(宾格)等。特殊的词尾也有助于辨别其在句子中的作

用,如由一ly结尾的词softly(柔软地)用于修饰动词而不是名词。在高度屈折变化的

语言里,这样的判例标记用得很多,这就使词序在确定某词在构建有关各方联系的思维

模式中所起的作用变得不太重要。

为了使我们能说和听懂新的句子,我们的头脑中必须贮存的不光是我们语言的词汇,

而且还得有我们所用语言的可能句型。这些句型所描述的,不仅是词的组合形式,而且

也是词组的组合形式。语言学家认为这些形式是记忆中贮存语言规则的。人们把所有这

些规则的组合称为语言的思维语法,或简称语法。

杰肯道夫,《思维的模式》

用较为简单的方法把词聚合起来,如洋泾浜英语(或我旅游时用的德语),被语言

学家比克顿称作原始语。它们并不利用许多思维规则,词的组合(男孩。狗,咬),借

助于习惯性的词序,诸如SVO,足可传递信息。语言学家也许会把孩在语言上的成就

(理解和表达)归类为原始语。

儿童通过听(聋孩通过观察手势语)来学习语法。他们在学习新词的同时也学习词

的组合,而一套复杂的组合则构成特乌语言的语法。从约18个月起,儿童开始学习局部

性语言规则,并开始将其用于他们自己的句子中。他们也许不能描述言语的各个部分,

或图解一个句子,但是他们的“语言机”在有了一年的经验之后似乎对此所知甚详。

这种发现序列和加以模仿的生物学本能是如此强,以至聋孩在没有合适样板可供模

仿的情况下会创造出自己的带有屈折变化的手势语(“家用手势”)。比克顿曾指出,

儿童能从他们移民的父母所说的洋泾浜原始语中创造出新的语言——克里奥尔混合语

(Creole)。洋泾浜语是不会一种真正语言的商贩、旅游者、“客座工作者”(以及旧

时的奴隶)用于交流的。由于所有这些麻烦,通常得做许多手势,花很多时间,却只能

表达一点点意思。

在一门有许多规则(语法)真正的语言中,你可以用一个简短的句子来说明许多意

思。克里奥尔混合语确实是真正的语言:说洋泾浜语言者的孩子使用他们听见的词汇,

并为之创造某些规则(语法)。这些规则并不一定是他们从其父母的母语中同时学得的

规则。这样,当孩子们急匆匆地描述谁对谁做了什么时,从他们嘴里出现了一种新的语

言。

语言的哪些方面是容易习得的,哪些方面是很难习得的呢?泛泛的归类也许是最容

易的,就像孩子把四条腿的动物都称作“狗”,或把成年男子都称为“爸爸”那样。由

一般进入特殊就比较困难了。但是,正如我们已看到的,有些动物最终都能学会数百种

符号性表示。

更为重要的争议点可能是新的范畴是否能从旧的范畴中脱胎而出。比较心理学家杜

安·伦堡(DuaneRumbaugh)注意到,原猴亚目的猴(懒猴、丛猴等)和小猴常常为最

初教它们的分辨规则所局限,而不像恒河猴和猿那样能学习与旧规则相悖的新规则。我

也能把一种新的范畴叠加于旧的之上,但有时很困难;范畴性感知(以前谈及幻听

时曾粗略提到)是为什么有些日本人在区别英语中的L音和R音时觉得那么困难的原因。

在日语中有一个发音介于英语L和R之间的音素,这两个英语音素便被错误地当作只

是该日语音素的变音来处理。因为被传统的范畴所“俘获”,那些听不出这种差别的日

本人,也将不能清晰地发出这两个音素。

将词和手势结合在一起比一词一义更复杂些,而将几个词联成有特别涵义的语符列

则困难得多。当你舍此即不能区分哪个名词是主体而哪个是受体时,基本的词序有助于

辨析涵义上的模糊。英语中的SVO陈述句只是6种排列方式之一,每一种方式见于某种语

言,这就说明这是一种文化习俗,按通用语法所设想的方式来看,它并非生物学规则。

用于指示时间的词(“明天”或是“以前”)需要更高级的能力才可掌握,那些对

信息提出疑问的词(“什么”或“有没有”)及关于可能性的词(“可能”或“可以”)

也一样。值得注意一下洋没换原始语的缺陷:它不用不走冠词(a)或定冠词(the)来

区分某个名词到底是指一个特定的物体还只是泛指。它并不使用屈折变化(-S,如等)

或从句结构,还常漏掉动词,而是从上下文来推测涵义。

纵然得花很多时间学习词汇和基本词序,但它们其实还是比语言的另一些规则所约

束的部分更容易掌握。确实,贾奎琳·约翰逊(JacguelineS.Johnson)和埃利萨·纽

波特(ElissaL.Newport)的研究表明,成年后开始学英语的亚裔移民往往能成功地掌

握词汇和句子的基本词序,却在其他对未成年移民而言不成问题的方面遇到很大困难。

至少在英语中,“谁一什么-哪里一何时一为何一如何”这样的词的排列是与基本词序

相偏离的,“WhatdidJohngivetoetty?”(约翰给了贝蒂什么?)是常见的用法。除

了在答问比赛节目中所提的问题采用基本的词序和强调的方式:Johngave“what”

toBetty?(约翰把“什么”给了贝蒂?)。英语中的非基本词序对于成年之后才成为

移民的人来说是困难的,其他存在相隔很远的依从关系的句子对他们来说也很困难,如

名词复数必须与动词复数相匹配,不管其间有多少个形容调。成年移民者不仅会犯这些

语法错误,而且他们在听到这些错误时也无法察觉。例如,英语的屈折变化系统:名词

复数改变调尾(Thboyatethreecook-ies”.(那男孩吃了三块饼干),这是不是恰当

的英语表达?或动词过去式的变化(Yesterdaythegirlpettedadog.).(昨天那女孩养

了一条狗)是否正确?人那些初抵美国时年龄不足7岁的移民所犯这样的错误要少于成

年后的移居者。对于学习英语的年龄始于7一15岁的人,他们所犯的成人犯的错误随开

始学习时的年龄不断增高,15岁时达到成人犯错的水平(我应该强调,在所有情况下,

语言学家所测试的移民们在英语世界里均生活了10年;他们通常在词汇和解释基本词序

的句子方面得分正常)。

到了2一3岁,孩子学会名词的复数规则:加一s。在那之前,他们把所有名词都当

作不规则名词。但是,即使他们已学会说“mice”,一旦他们学了复数规则,他们会将

mouse 的复数说成“mouses’”。最后,他们学会把不规则名词和动词当作特殊情况

(规则的例外)来处理。孩子在刚满周岁时有学习这些规则的欲望,在学龄期这个机会

之窗似乎逐渐关闭。对成人来讲,学习这些规则也并非不可能,但是完全生活在英语世

界里对2一7岁的孩子很起作用,但对成年人却作用不大。

无论你把这称为生物程序或是通用语法,学习语言的最难的这一方面似乎由于儿童

时代的一种可习得住而变得较为容易,这种可习得性就像学习直立行走一样,具有生物

学基础。也许这种习得性是特异地针对语言的,也许它仅仅是寻找复杂的声象模式进而

模仿之。就我们所知,经常现看象棋比赛的聋孩(如约瑟夫),发现的是象棋模式。从

许多方面来看,这种寻找模式的生物程序看来

是人类智力水平的一个重要基础。

词典中把语法定义为(l)词法(词形与词尾);(2)句法(源自希腊语“排列在

一起”,意为把词排列成词组和句子);(3)语音学(语音及其排列)。但是正如我

们经常泛泛地用“语法”来指社会通用的、正确的用法,语言学家有时却走向另一个极

端,他们使用过分狭窄的定义,而不是过分宽松的定义。他们常用这个词来特指思维语

法的一小部分。所有那些有助于传递相对位置信息的不起眼的词,诸如near (在一附

近),above(在…上方),into(…之内),不管你把它们称作什么,它们在我们对

智力的分析中也是相当重要的。

首先这些语法项能表达的关系包括相对位置Fabove (在…上方),below(在…下

方),in(在…之中),on(在…之上),at(在…之处),勿(在…之邻),nextto

(毗邻于…);相对方向(t(至…),from(从…),through(通过…),left

(左),right(右),up(上),down(下)j;此外还有表示相对时间(befor(在…

之前),after(在…之后),while(在一之时),以及反映时态〕;相对数量cmany

(许多),few(少),some(有些),复数后面加的一s];冠词表达相对熟悉程度,

定冠词比e用于有者认为听者能明白的事物,不定冠词“a”或“an”用于听者不能明白

的事物;在比克顿的一览表中的其他语法项表示相对可能性can(能),may(可以),

might(有可能的虚拟语态)]及相对偶然性tunless (除非),although(虽然),

until(直至),be-cause(因为)以及种种关系,诸如拥有&f (一的),所有格一

s,have(有);媒介出(借助);目的[for(为…);必要性〔must(必定),

haveto(必须),清任〔should(应该),oughtto(必须);存在[be(是)];不

存在(n (不),none(没有一个),not(不是对;词首bn-(非一刀等等。某些语

言则用动词变化来指明一个陈述是基于其亲身经历还是间接信息。

因此,合乎语法的词有助于在关于相互关系的思维图上勾划出物体之间、事件之间

的相对位置。因为相互关系(“更大”、“更快”等)是类比通常所比较的(如“越大

就越快”),因此,语法中确定词位的这一方面也可能有助于智力的提高。

句法是在你对事物的思维模式中一种关于相互关系的树型结构,它远远超过通常的

词序或前述的语法的“定位”作用。有了句法,言者能够把关于谁对谁做了什么的一种

思维模式迅速地传递给听者。这些关系可用一个倒的树型结构最好地表现出来——这并

不是我高中时代的那一种“句子图解”,而是现代的称为X一杯短语结构。因为目前在

这方面已有了一些出色的普及读物,在此我就不加赘述。

树型结构在从句中最明显,就像那首关于杰克(Jack)造房子的儿歌

(Thisisthefarmersowingthecorn/ThatkeptthecockcrowedInthemorn/…

ThatlayInthehousethatJackbuilt)”。比克顿解释说,这样的套嵌结构之所以可能是

因为:……短语并非如它们看起来那样珠子般地挨个地串在一起。短语就像中国式箱一

样,一个套一个。这一观点的重要性怎样估计都不会过高。许多关心人类语言的起源,

关心所谓的动物语言能力的人,在一个错误假设的基础上,对语言如何出现提们总体上

过于简单化的假设。他们认为调按序连成短语,短语按序连成句子,就像步子连起来就

成为行走一样……这离真理何止千里……下面的一个短语清晰地显示了这一点:

thecowwlthcrumpledhornthatFarmerGueshkes(农夫贾尔斯所喜欢的弯牛角的母牛)。

虽然在这个短语中没有一个词是模棱两可的,但是整个短语却是,因为我们不知道农夫

贾尔斯喜欢的到底是牛角还是母牛。

除了“短语结构”,还有“语义结构”,这在猜测不同名词在句中起何作用时尤为

有用。如果你看到一个不及物动词,如“睡觉”,你能肯定只有一个名词和它有关,即

主体。在任何语言中睡觉这个词的情况都是如此。类似地,如果一种语言有涵义为“打”

的动词,则肯定有两个名词与其相关,一个主体和一个受体(或许还有作为工具的第三

个名词——用什么来打)。动词“给”必须有3个与之相关的名词,因为它总需要有一

个东西给予受体。所以任何关于“给”的思维组构图都得有3个空位置必须适当地加以

填充,然后你才能正确地理解整个句子,并继续进行下一个作业。有时名词被隐含了,

如祈使句“给!”——在这种情况下我们自动地填补上“钱”和“给我”。

正如比克顿指出那样,一句句子就像……一出小戏或一个小故事,每个词都在其中

扮演其特定的角色,角色的数量很有限。这些角色到底包括些什么,并非所有的语言学

家都持相同的观点,但是它们大多数(即使不是全部)会包括主体(“约翰”煮饭),

受体或施及老(约翰煮“饭”),目标(我把它给了玛丽),来源(我从弗雷特那里买

的),工具(皮尔用“刀”割的),受惠者(我为“你”买的),以及时间和地点。

没有任何野生动物的语言具有这样的结构特征。野生动物的语言有几十种叫声和与

之有关的强调方式(通常是重复,就像蜜蜂摇摆舞的圆圈,灵长类动物的反复惊叫报

警),叫声的组合很少用来传递新的信息。经训练,有些动物能理解固定词序的涵义并

对其作出正确的反应,如“康茨,用球去碰一下香蕉”——这样的句子中词序用来区别

主体和受体。

可是语言学家不愿意把这种对句子的理解列入语言的范畴。在动物实验中,他们希

望看到合乎语法的造句,而不仅是理解;他们坚持认为,仅是理解太简单了。虽然猜测

意义对理解来说常常已足够了,但造出和说出一个独特的句子马上就能显示你是否会很

好地运用规则来避免意义含糊。

但是有关造句的测验与其说是测试语言学习者的优秀程度,不如说是测试科学家的

优秀程度更为妥贴。儿童最先具有的能力毕竟是理解。教黑猩猩聋哑人的手势语其原始

想法也包括教它们如何做所要求的动作;对手势表达的意义的理解,即使有也发生得更

晚。既然对猿的语言的研究最终已经回答了颇有争议的理解问题,那么似乎造句方面的

障碍要比任何人想象的更多,但是一旦动物越过了这些障碍,自发的造句便增加了。

语言学家对比真正的语法规则更简单的东西并不太感兴趣,而行为学家和比较心理

学家、发育心理学家却对此感兴趣。有时,为示公允,我们会谈及语言的多重涵义,从

合乎规则的交流的意义上来加以论述,也涉及使用高级句法的精英们的语言。所有这些

都有益于多方面才能的增长,使人变得更敏捷,也因此有益于智力的增长。虽然词法和

语音学也有助于我们对认知过程的了解,但短语结构、语义结构和表示相对位置的词尤

有意义,因为它们所具有的构建性涵义将使我们深入了解作出“正确猜测”的智力所具

有的思维结构。

理解需要一种主动的智力过程,在听人说话时,按一串短促的声音,以及他人的涵

义和意因未尝试作出推测——而其涵义和意图用语言来传递总不完全。相反,造句是简

单的。我们知道我们想什么,希望表达什么。我们毋需去猜出“我们指的是什么”,只

是如何把它说出来。与上面相对照,当我们听别人说时,我们不仅必须确定那人在说什

么,也必须确定他或她所说的确切含义,却又不知道说话者所言的内情。

萨维奇一伦堡

人类的语言能力有多少是先天的?不错,通过模仿来学习新词的内驱力可能是先天

的,而学习算术的内驱力并非如此。别的动物通过模仿学习各种姿势,但是学龄前儿童

每天能学会10个新词。就模仿而言,显然非动物可同日而语。英国神经心理学家理查德

·格雷戈里(RichardGregory)强调说,干活用的正确工具把智力赋予其使用者——词

语就是社会性工具。因此,单是这种内驱力可能就解释了人类的智力为什么显著高于猿。

学龄前儿童也有掌握组合规则的内驱力,我们把这些规则称为思维语法。这并不是

一种通常意义上的智力作业,因为甚至智力偏低的儿童通过听似乎也能不费力地掌握句

法。这不是通过明显的尝试一错误的渐进方式掌握的,因为儿童似乎很快地过渡到符合

句法的结构上去。学习显然是起作用的,但是语法的某些僵硬性提示存在先天的布线。

如比克顿曾指出的,我们表达关系的方式是

不能增加的(如所有那些上/下的词),虽说你总是能加上更多的名词。由于儿童

在学习说话时发生的“错误”在不同的语言之间具有的规律性;由于语法的各个侧面随

语言而变的方式(SVO用前置词,如“勿bus”,而SOV把介词后置,如“baby”);由

于那些成年亚裔移民;也由于在任何已知语言中存在着某些似乎是禁用的构成方式;由

于所有这些,有些语言学家,如诺姆·乔姆斯基(NoamChomsky)猜测,在这种普遍性

的背后可能存在某种生物性的东西参与其中,也即人脑天生就作好布线,为句法需要的

树形结构所用,就像作好布线为直立行走所用一样;正常的说话大部分充斥着片断、开

始时说错、缩合方式,以及作为其基础的理想化形式发生的走样。尽管如此…。儿童所

习得的是作为其基础的理想化形式。这是一个值得注意的事实。我们也必须记住,儿童

构建这种理想化形式毋需接受明晰的传授,他获得这种知识是当他还不能在许多其他领

域从事复杂的智力活动之时,这方面的成功相对地独立于智力……确实,脑中存在着一

个“语言模块”,它位于大多数人左耳上方的油区中,“通用语法”可能在出生时便布

线其中。猴缺少这个左外侧语言区,它们的叫声(以及人类情绪激动时的叫喊)利用的

是讲服体上方的更原始的皮层语言区。至今,无人知道猿是否有外侧语言区或相似的组

构。如果一只幼倭猩猩或黑猩猩有人类幼儿所具有的两种内驱力;学习新词和发现规则,

在脑发育的合适时候又达到足够的量,那么在它们的皮层中是否会自行组织成像我们一

样的一个语言区,并用它来从词的混合中结晶出一套规则?或者,虽然脑中的神经布线

是先天的,但失去了内驱力或机会,就没有相关的经验,也根本就不再用这些布线了?

在我看来,这两种可能性都是和乔姆斯基的观点相一致的,他认为,“通用语法”可能

是自组织规则“结晶”的结果,就像“电路自动断续装置”和“滑行装置”由蜂窝状自

动装置产生一样。

你实验性地把独特的人的先天布线与信号输入所驱动的结晶化加以区分,你这样做

是试图以聪明的动机执意地把词汇和句子强加在出色的猿类学生头上,并以这种模式来

取代儿童的非传授的可获得性。我以为;幸好猿是处于语言学家谓之的真正的语言的边

缘,因此借助于研究它们的奋斗经历,我们才最终有可能得以了解思维语法的功能基础。

在人类的进化过程中,这垫脚石可能已经铺设好,只是已为超结构所窒息,被一体化得

无法辨认了。

个体发育有时再现种系发生(婴儿试图站起来再现了四足行走向二足行走的种系发

生过程;婴儿第一年中喉的下倾部分再现了从猿到人的变化)。然而,发育发生得如此

迅速,以致你不能看到进化过程的再现。不过,如果我们能从倭猩猩看到向更精致的构

建的演变,我们便可能发现何种学习能增强句法能力;何种别的作业会有竞争作用从而

妨碍语言的发展;与人类相比,猩猩的哪些脑区在用脑血流成象技术观察时看起来会

“发亮”“。除了对我们理解人类是多么独特有重要意义外,对猴的语言基础的认识可

能也有助于对语言受损者的教育,甚至揭示可望增强语言学习或获得更佳猜测的方法。

只有通过倭猩猩这位合格的教师的努力,我们才会有可能回答关于垫脚石的问题。

你正是用句法来构筑更巧妙的思维模式,这些模式包括谁对谁做了什么,为什么,

何时,用什么方式等。如果你想传递这样一种精雕细琢的认识,至少你必须把对于这些

关系你所具有的思维模式转译为语言的思维语法规则,这种规则将告诉你如何对词加以

排列或作屈折变化,从而使听者能重建你的思维模式。当然,更容易的是首先“用句法

来思维。”在这种意义上,我们可期望句法能力的增强会导致进行正确猜测的智力的大

幅度提高。

最重要的是在听者的头脑中重建你的思维模式。为了把一串词解码为与你本意近似

相同的精神上的理解,对你的信息的接受

者将需要知道相同的思维语法。因此,句法就是在你所使用的思维模式中建立各语

法项(通常是词)之间的结构上的关系,而并非事物的表现情况,如SVO或屈折变化,

这些仅仅是线索而已。你作为一位听者的任务,就是确定何种树形图可以贴切地与你所

听到的那单词相吻合。打一个比喻,就好像给你一张空白表格和一组数值,然后让你猜

测把这些数值相关起来的公式。一种可能的工作方式是,你先试一种简单的配列(主体

动作、受体、修饰词),可以先把一个词留下。你再试另一种树形图,发现有一些未填

的但必须填上的空位。然后你利用复数和动词所提供的关于树形图的线索(如你知道动

词“给”要求有接受者和所给予的东西)。如果没有词(明说的或暗指的)可填充需填

的空位,你就把那树形图勾去,继续作另一种尝试。你可以同时试几种不同的树形图,

而不是一个一个来,因为理解(即为那串词找到一种足够好的解释)能以使人目眩的高

速度来进行。最后,几种树形图都可能符合要求,而不留下任何词,因而你必须作出判

断,在你所处的情况,哪一种解释最合理,那时你就大功告成了。这就是理解——至少

以我的版本的语言学家模型来看,当然这个版本肯定是过于简化了。让我们来看看单人

纸牌游戏,在这种游戏中一直要到你成功地把所有面朝下的牌都翻过来,你才算是大功

告成,虽然遵循递减的顺序和交替的颜色的规则在洗了几回牌后你实际上是不可能成功

的。你输了那盘,洗牌后再来。对于某些词的组合来说,不管你对给定的词作何种配列,

都不能发现一组有意义的关系,那么你就无法构成一个故事,描述谁对谁做了什么。如

果某些人对你说了这么一串模棱两可的词,那么他们就未能通过一种重要的语言能力的

测试。对于一个能胜任语言的人所造的大多数句子,你碰到相反的问题,你能构建多种

场景,以不同的方式来理解句中的词串。一般来说,其中的一种会比另一些更好地满足

于语言的惯例或当时的情景,那么那串词就变成了那次交流所传达的“涵义”。句子中

的某些词和词组按上下文可以产生确切的涵义,省得言者说更多的话(代词就提供了这

样一种捷径)。

你在中学时学到的正确写作的那些规范性法则,在日常谈话的不完整的表达中实际

上无时无刻不在违反。但对日常谈话是足敷应用的,因为真正重要的在于你是否已把

“谁对谁做了什么”的你的思维模式传递给了你的听者,按上下文,他们可以把漏掉的

词填满。由于书面信息必须在没有多少上下文也没有反馈(如听者脸上豁然开朗或疑惑

不解的表情)的情况下让人明白,我们在书写时必须比在讲话时做得更完全,当然也更

“累赘”;更充分地使用句法和语法规则。

语言学家想要了解句子是如何从一种类似机器的方式产生和被理解的,这种方式使

我们对句子的理解可以达到令人目眩的高速度。我喜欢将其称之为“语言机”

(linguaexmachina),当然,这堪与古典戏剧中的解围之神(densexmachina”)媲美,

这是舞台上一个有轮的平台(神机器),神站立其上训示其它演员,现在常泛指剧情困

难时杜撰的任何一种安排。在我们的“剧本写作”技术还没有臻于完善之前,我们对于

理解句子的算法似乎也是杜撰的。

我将描述这样一架语言机怎样能把短语结构和语义结构以一种算法的形式结合起来

进行运转的。语言学家可能会认为这个系统和别的图解式系统一样都太牵强附会。以下

是我设计的“真空升降机装箱、传送系统”的若干要点,其中包含的过程就像装运部或

生产线上的过程一样简单(见图4.1)。

假设我们刚听到或谈到一句完整的句子:“穿一只黑鞋的高个子金发男子,把另一

只给了她。”我们怎样来构筑这个动作的思维模式呢?最初,我们需要把其中一些装箱,

从介词短语起步值得一试:我们的机器认识所有的介词,并把与之相邻的名词(若句子

是英语为后署名词,若是日语则为前置名词)放入相同的箱子。我将用圆角的箱子来装

“穿一只黑鞋”和“给她”这样的短语。有时,为了正确地装箱,非语言性记忆签要起

作用。例如,在那个模棱两可的组语“thecowwitht蚀crump》

dhornthatFarmerGileslike。”(农夫贾尔斯所喜欢的弯牛角的母牛)中,要是知道贾

尔斯在壁炉上有一堆收藏的牛角,这会有助于你作出判断:“thatFarmerGileslikes”

(农夫贾尔斯喜欢的)应和“cow”(母牛)装箱,还是和umPledhorn”(弯牛角)装

箱。

动词由于它们所起的特殊作用将有特别的箱子来装。如果有以“-ly”结尾的副词,

或有一个如“必须”这样的助词,我会把它与动词一起装箱,即使它们并不相邻。然后

我们把名词短语装箱,把所有修饰它们的介词短语的圆角箱都装进方箱内。如果有一个

营句,对于下一级处理来说能把它们看作是一个名词。现在我们把所有的都装起箱来了

(至少有两箱,但通常更多)。

下一步,我们需要把它们作为一个整体“提升”起来,在想象中把这个最终理解的

混合体从工作地点运走。它会掉落在地上吗?在我的真空升降机上有几种不同类型的手

柄,我们必须用的手柄取决于我们所确定的动词[在这种情况是“给”(give)的过去

式〕。对于包含主语的名词短语箱有一台真空吸引器(我已把它画成一个小锥形)。不

可能有一句既无主语又无动词的句子。如果主语缺失,在开口处空气将被吸入。不可能

形成真空,包装箱升降机就不会将它提起。(那就是为什么我在这儿用的是吸收器而不

是吊钩的理由,这使目标物成为强制性的。)

但是,正如我在先前指出的,“give”(给)这个动词有点特别,它需要的两个宾

语(你不能说“Igavelober”或lgave1t”,因此这升降机手柄有两条附加的吸引线。

可以有某些非真空型吸引线,即简单的带钩绳,用来传送许多可供选择的名词短语和介

词短语,只要该动词允许(见图4.2)。

有时需要对吸引口和可供选择的吊钩作某种引导,使之找到合适的目标,例如,

SOV可以帮助主语吸引口找到合适的名词短语(如可以是一种格的记号),如“he”

(他)。其他的屈折变化也会起作用,例如动词和主语的性、数的一致。吸引口和吊钩

可以带有小标签,如“受惠者”、“工具”、“否定”、“强制”、“目的”、“拥有”

等等,仅和与这些范畴相应的词配对。在这架特定的语法机中正是以下的这些组分组成

了对句子的识别:能拉起“动词”的手柄,把所有包装箱运走,一只也不留下,而且所

有的吸引口均不闲置。如果一个吸引日没有找到合适的目标,那么当你拉起手柄时就不

形成真空,你的构建物就不能被运走,也就不能算是大功告成。

如前指出,每个动词一旦为语言机所认定,就有一种特殊类型的手柄。例如,为不

及物动词(如“睡觉”)的手柄仅有一个吸引主体的吸引口。但是它们有备用的吊钩为

存在的任何有待运送的额外短语所使用:“睡觉”将成功地扮演可选作角色,如时间

(“在晚饭后”)和地点(“在沙法上”),但不是受动者。通常有一个真空吸引口是

为“主动者”所用(虽然有时并没有主动者,如“冰融化了”),也许会有另一些扮演

各种角色的真空吸引口,也有一些备用的吊钩供动词陈述的故事中其他可能的角色所用。

当然,相同的篇中之箱原理(允许一个介词短语起名词作用)允许我们有句中句,

就像在从句中,或在“我想我看到了……”这样的句子中。

这就是我们装箱传送系统的简述。如果它似乎是值得小题大做,那么请记住他是进

化的守护神”。设想在一间挤满了玩宾戈(Bingo)游戏”的人的屋子里那样,以平行

的方式作多种尝试来解读句子,在不同原型句子的支架上重叠地放置着后选句子的许多

拷贝,其中大多数因为有残留词和闲置的吸引口而不起作用。其中有一个拷贝,它的动

词手柄把所有这些都提升起,这个拷贝便叫道“BingO/游戏就此结束(当然除非出现

平局)。

能够一件不漏地提升一句句子的所有部分是句子配置是否信当的一种试验。请注意,

一旦成功,词序和屈折变化都不再是问题,因为角色已经被指定。这架语言机会把某些

无意义的句子也提起来,如乔姆斯基著名的例子:“colorless green idears sleep

furiously”(无色的绿色想法气愤地睡觉),但是不会有这样的句子:“Colorless

green,deas sleep them。”(无色的绿色想法睡觉它们)(动词“睡觉”手柄并无为

剩留的宾语的吊钩或吸引口所用。)

虽然对于各种关系建立一个有意义的思维模式可以是交流要达到的目标,不合语法

的句子无法解读(除非通过简单的词间的关联),然而还是能使词的组均符合语法,这

种结构与句号的要求相吻合,但并不具有与之相关联的任何合理的思维模式。语又试验

不同于语法试验。语义也是一种出现平分时的决赛,以决定同时有几个胜者时何人为决

胜者,正如在拳击赛时未出现击倒而以点数决胜的情况一样。在猜测农夫贾尔斯可能喜

欢的是什么(母牛还是牛角)时,我们也就是那么干的。

虽然每个句子都是一则小故事,但我们也组建一些远比句子更大的以语符列为基础

的概念性结构。这些结构也要起到许多强制性和可选性作用。它们紧随语法之后出现,

一如作家凯瑟琳·莫顿(KathrynMorton)所观察到的:

一个幼儿作为人而不是一头吵闹的宠物的第一个标志是,他开始叫得出这世界,并

询问其各部分之间是什么关系。一旦他略知其然,他便会教他的玩具熊,把自己的世界

观强加于沙地上的任其摆布者。他会一边玩耍,一边自言自语地叙述自己在做什么。他

屯会讲述长大以后将于什么。他会注意观察别人的动作,一旦发现不懂流会询问照管他

的人。他在临睡前想要听故事。

我们超前计划的能力就是从儿时的讲述发展而来的,这是作出道德上选择的重要基

础:我们想象一个动作过程,想象其对别人的影响而决定做还是不做。

借用句法的思维结构来判断各种其他组合的可能行动,我们就能扩展超前计划的能

力和智力。在某种程度上它是这样实现的:默默地自言自语,叙述下一步可能会发生的

事情,然后应用与句法相似的组合规则来评估(又是用点数来作决定)某一情景是危险

而又荒谬的?仅仅是荒谬?可能?很像?还是合乎逻辑的?但是我们动用智力的猜测并

不限于语言这样的结构。当我们豁然顿悟某种组合的思维关系,但又难于在此后几周用

言词来表达时,我们会叫出声来“我发现了!”“那么,是人脑中的什么使我们能如此

擅长于猜测复杂的关系呢?

我们并不意识到我们的初始仅设对我们的前瞻以及解释收集到的信息的方式的影响

有多深。我们应该认识到,非人类的动物并不需要为了使自身具有那些值得严肃研究的

特性符合关于人类的语言、工具使用、思维或意识的每一种新的定义。我们强调将人类

与地球上所有生命区分开来的那些定义,已经做得太过头了。我们必须重新溶入我们由

之产生的生命的洪流中去,努力地去看到在其中间我们大家现在的家系和可能变成的家

系。

萨维奇一伦堡

要是我们不完全理解语言是什么,以及它已为人类做了些什么,那么我们既不能了

解自身,也不能了解世界。虽然正是语言创造了人类,创造了我们生存的世界,但它所

释放的力量驱使我们去理解和控制我们的环境,而并非去拓展我们自身的能动力。我们

一直走的是这条控制和主导世界的道路,直至我们中最敢有所作为者也已经开始害怕它

可能把我们导向哪里。现在,我们寻求力量和知识的引擎本身应该成为我们力图了解的

对象。

比克顿

第五章思维——瞬息间的达尔文过程

对现象的预见和驾驭能力依赖于对其序列的了解,而并非取决于我们对其起源或内

在特性可能已形成的任何见解。

约翰·米尔(John Stuart Mill)”,《孔德一和实证主义》

一件事跟随着另~件事发生是一种相当简单的概念,许多动物都能掌握。确实,这

就是大多数学习的主要内容;对于巴甫洛夫的狗来说,紧随铃声之后的是食物。

两件以上的事也可能成串发生;许多动物能产生复杂的鸣叫序列,更不要说那些千

姿百态的行进序列(如步法)了。学得词汇,理解基本的词序,正如我们在前一章中所

看到的,对人类和猿是较易完成的语言作业。

要是序列是如此的基本,那么为什么超前计划在动物界中却如此罕见(除了褪黑激

素能有效控制对昼夜节律的预见之外,但这并不占重要地位)?为了对一种新的偶然性

作好准备,还需要什么别的精神机构?(也许是语义结构,就像在那些提起动词的“手

柄”中?)在没有确切的记忆作引导时,我们如何去做;或者甚至只是去想象那些我们

以前从未做过的事情呢?

我们总是在说一些我们以前从未说过的话。在我们生活中,频繁地发出的另一种对

新奇事物的预测是(虽然常常是下意识地进行的):“下一步将发生什么?”我们在第

一章中谈到因环境的不和谐所带来的幽默而又令人沮丧的作用时曾提及过。

也许预见的机制与在思维语法较复杂的方面所采用的机制是相似的,这些机制包含

有长期的依从关系,就像标准词序为作“谁一什么一何时”的提问时交替的词序所替代

一样。很可能,短语结构所使用的那些规则,或语义结构所蕴涵的所有那些强制性作用

就是思维机制,这些机制就更一般的意义而言,对预见是有用的。

有些思维结构可能易用于智力性猜测,而思维语法也许正是我们对这些思维结构所

具有的最详尽的一整套见解。本章将考察以下三方面的问题:分团,排序和达尔文过程。

同时与多种东西打交道是多重选择题所测定的能力之一,特别是那些类比题:A之

于B 相当于C之于(D,E,F)。它也表现在我们记住很长的电话号码的能力上:许多人

能强记7位电话号码达5一10秒,但要是遇到外区号的号码或更长的国际电话号码,就需

要把它写下来。

这样的限制似乎并非位数本身,而是“团”数。我把伦敦的区号(71)记作单一的

“团”,而非两位数。我将旧金山区号(415)也是作为单一“团”,而451这3位数对

我是无意义的,我必须将它作为3个团,即4,5,1来记忆。“分团”指的是把4,互,5

化为415这个实体的过程。旧金山10位数的电话号码,如4153326106,对我来说仅仅是8

团;当我们记下号码对,常用不拨号的分离符号,如(415)332-6106或4153326106,

其作用主要是帮助“分团”。因为我们已经习惯地把两位数字当作一个词〔如“ninete。

n”(19)〕,巴黎电话采用的分离符号的方式42-60-31-25,对记忆8位数字来说更

容易。

你能强记住多少团呢?这因人而异,但典型的范围为“魔数7士2”,这是心理学家

乔治·米勒(George Miler)在1956年一篇著名论文的题目。头脑中的空间好像都是有

限位数的,至少在用于即时记忆的工作空间是这样的情况。如果位数接近于你的极限,

你会力图把苦干位数化为一团,从而产生更多的空间。词首字母缩略词是分团的一种形

式,即把许多词作成一个“词”。其实,许多新词均组来取代较长的短语,如有人想出

ambivalence”这个词,因此省去了一整段解释。一本辞典就是几个世纪以来分团的一

册概要。分团与快言快语相结合,可使在短期记忆的短暂范围内包容许多涵义,这对同

时能记忆尽可能多的信息肯定是重要的。

因此,关于工作记忆最初的诫条之一是:它似乎是~种有限的高速暂存存贮器,较

适合于记忆5~6项,要是翻了2倍,情况就更糟。这对智力(肯定对智商测试)可能有

某些意义。但是智力活动的关键特征是创造性发散思维,而非记忆本身。我们所需要的

是一种将能作出良好猜测的过程。

语言和智力是如此强有力,以致我们通常认为多多益善。但是进化理论学家热衷于

证明进化充满了盲端稳定性,这种稳定性防止那种直线式的“进步”,他们喜欢指出有

多种用途器官所参与的进化的间接途径。许多器官实际上是多用途的,随时间改变其功

能的相对比重。〔充的气体交换器官(因其在平衡浮力中的作用,被称为“游泳气囊’

勺——鳃何时变成肺*如果可以与计算机软件作类比的话,那么与任何其他的器官系统

相比,脑变成多种用途要容易得多。脑的某些区域确实也是多种用途的。

因此,在探索预见或语言的神经机构是如何起动时,我们必须记住,其机制可能为

多种功能服务,其中任何一种均能为自然选择所驱动,有时因此使其他功能受益。它们

与建筑学家调之的基础设施(如复印机室,邮件收发室)很相似。例如,嘴是一种参与

饮水、尝味、吸收、发声和情绪表达的多用途的“基础设施”;某些动物也用它来作呼

吸、降温、角斗。付钱买一样东西,而无偿得到另一样东西,是一种耳熟能详的市场策

略。人类的何种能力有可能是伴之而生,就像众所周知的付了饮料钱伴之可得一份“免

费午餐”那样呢?特别是,句法或计划能力是否有可能只是因为它们能在闲暇时间使用

一种“基础设施”(基础性能力),而与某种别的能力相伴而生呢?

我意识到,“免费午餐”的解释将伤害进化理论中严格的适应论学派的加尔文主义

信徒”的情感,他们认为对每一个不起眼的特征都必须付出代价。但是斤两悬殊的核算

并非总是最要紧的东西。正如以前所指出的(增大一个也增大所有的),哺乳动物大脑

的增大并非零零碎碎的。“免费午餐”只是以另一种方式来考察最初的适应论者本身所

强调的问题。达尔文在对适应作一般性强调时,提醒他的读者要注意功能的转换是“十

分重要”的。

在功能转换的过程中(例如从鳃转换至肺),可能存在一个多功能时期(其实它可

能持续至永久)。在这一时期中,在自然选择之下,原来是为实现某种功能的解剖特征,

现在对某种新功能趋之若鹜,远远超出了迄今为止自然选择已对这种新功能所作的安排。

肺的呼吸功能是从早先的漂浮功能转化而来的。那么,是什么样的脑功能带动了其他脑

功能的发展呢?它能为我们对智力的认识提供某种启示吗?

我们肯定热衷于以结构化的方式把事物串在一起,这些方式远远超出了其他动物所

建立的序列性。除了把词组成句,我们还把音符组成旋律,把步子组成舞蹈,把叙事以

程序规则组成游戏。结构化的串连特性有可能是大脑用于语言、讲故事、超前计划、游

戏和伦理行为的一种普遍重要的能力吗?对于这些能力中的任一种的自然选择有可能增

强共同的神经机构,从而使语法加以改进后用来扩展超前计划的能力吗?

在考虑器官的转换时,十分重要的是要记住自一种功能向另一种功能转换的可能

性……

达尔文,《物种起源》

人类高于猿的某些能力(如音乐)颇令人困惑不解,因为很难想象环境会赋予音乐

天才进化上的优越性,而不赋予那些五音不全者。在某种程度上,音乐和舞蹈肯定是某

种神经机构的继发性功能,这种神经机构由更受自然选择影响的有结构的成串行为(如

语言)所形成。

还有什么别的高于狠的能力也可能一直处于自然选择的强烈影响之下呢?乍一看来

似乎并不可能,但对运动的预测也许已经推进了语言、音乐和智力的发展。猿具有若干

基本的快速前肢运动形式,如捶击、棒击、投掷,这些运动人类都十分娴熟。人们能想

象打猎和制造工具的景象,而在某些情况下,这些是对人科动物基本的聚集和收集食物

策略的重要补充。如果相同的结构化的成串行为也像用于弹道运动一样用于嘴,那么语

言上的改善也可能促进手的灵巧。反过来说也可以:准确的投掷就有可能经常吃到肉食,

就能在温和地带安然过冬——这不妨说是一种偶然的得益,一顿“免费午餐”。

在各种手的运动间作选择,包含先找到一种候选的运动程序(可能是大脑皮层神经

元的一种特有的放电模式),然后找到另一些程序。这在人脑中是如何发生的人们还所

知甚少。一种简单的模型是:每种运动程序有几种拷贝,每一种拷贝在大脑中竞争空间。

把手掌展开的程序可能比作V形手势或精细的挟指手势的程序更易制作拷贝(见图51)。

弹道运动(之所以这么命名是因为一旦发动了,就再没有机会修饰其指令),与大

多数运动相比,需要的计划量大得惊人。它们也可能需要许多运动程序的拷贝。

对于持续时间少于约八分之一秒的突然肢体运动,因为反应时太长,反馈校正多半

是无效的。神经传导得太慢,不可能以足够快的速度作出决定;如果目标尚未逃逸,反

馈可能有助于作出下一次的计划,但对现时并无帮助。持续八分之一秒的捶击、棒击、

投掷和脚踢,大脑必须计划运动的每一个细节,然后一下子实现,很像寂然地在一架自

动演奏钢琴上掠一下琴键,然后任其演奏“。

对于弹道运动来说,我们几乎需要在“准备期”内作好完全的提前计划,而不能依

赖于反馈。捶击运动要求为几十块肌肉计划好严格的激活顺序。对于投掷运动来说,困

难之处还有另一个原因:存在一个发动时限,即当抛射体被抛出而仍击中目标的时间范

围~。随着抛射体从速度递减的手上被抛出,松手正发生在手的运动速度达到极大值后

不久。使这个极大速度恰在正确的时间和与水平方向成正确的角度发生,是一种技巧。

在存在发动时限问题的情况下,你能看到为什么对于人的弹道运动作计划是如此困

难。发动时限的大小取决于目标有多远、多大。假如人在相当于一个平行泊车车位的空

间距离之外,能在10次中有8次击中兔子般大小的目标,其发动时限为11毫秒。在两倍

远的距离以同样的命中率击中目标,就意味着在1.4毫秒的发动时限内松手,即缩小8

倍。神经元就其定时的准确度而言并非原子钟;何时产生冲动多有变异,如果是单个神

经元柬控制球的松手的定时,那么,这种变异足以使人难以击中一个谷仓的宽阔的一边

(见图52)。

幸好,许多有噪音的神经元比只有几个神经元的情况要好,只要它们都各行其是,

也犯它们自己的错误,这样能把噪音平均掉“。同样的原理也见于心脏的活动,它使心

脏跳得更加规则。起搏细胞数增64倍可以使心搏颤动降低一半。为了使弹道运动松手定

时上的颤动减少8倍,就需要对多至64倍的有噪音的神经元的输入进行平均(这64倍是

指相对于为原来投掷动作进行编程所需的神经元的倍数)。如果你想以42%的命中率在

3倍距离之外击中同样的目标,你就需要召募许多帮手,因为你所需要的神经元数将是

你在标准的短距离投掷运动中使用的神经元数的729倍。这似乎显得冗余,但这里谈及

“冗余”是与每架大型飞机都有3种方式来降低其着陆速度的那种“冗余”是不同的。

这样,我们现在对复杂序列的大脑机制有了第三个见解:除了句法的那些树形结构

和手柄,以及鼓励成团倾向的有限暂存存贮记忆外,我们看到,复杂的激活序列,如弹

道运动,可能与其他复杂序列有相同的大脑机制;我们也看到,对于某些序列,精细的

定时十分重要,它们需要的冗余度要高百倍。

你在对一个非标准距离的目标作投掷时,你并没有已存贮的运动计划(如掷标枪或

篮球罚球时),那也需要许多作计划的空间。对于非标准投掷,你需要在两个标准程序

间建立一组非标准的程序异体,并挑出~种异体使之与击中你的目标最为接近。即兴制

作是需要空间的。一旦你选择了“最佳”的那一种异体,所有别的异体均发生变化与之

协调,那么你就会有留在发动时限内所需的江金度。猜想象有满满一房间的独唱演员,

他们各唱各的调,然后汇合到他们能作合唱来唱的旋律。为了准确起见就要召集许多帮

手,就像训练有素的唱诗班唱赞美诗时四听众召集起来一样。

一种专为结构化序列的基础性能力能解决许多问题。然而,它确实存在吗?如果它

确实存在,我们有时就会看到相似运动之间的协同或拮抗。

达尔文是首先指出手一口协同的人之一。1872年在一本关于情绪表达的书中,他写

道:“当某人用一把剪刀剪任何东西时,你可以看到他的下颚与剪刀的刀刃是同时运动

的。学写字的儿童常常在他们的手指移动时,以一种古怪的方式卷动其舌头。”

那么,我们所谈论的是何种序列呢?节律运动本身是普遍存在的:咀嚼、呼吸、行

进等。它们能由脊髓水平的简单回路所实施。像简单的一件接着一件发生的事件序列似

的学习一样,对于节律和其他序列来说,并不存在确定的大脑回路。但是对于新的序列

呢?难就难在这里。如果对于较复杂的新运动存在一种共通的序列装置,那么它位于脑

的何处呢?

序列化本身并不需要大脑皮层。在脑中许多运动的协调是在皮层下水平,即在基底

神经节或小脑进行的,但新的运动倾向依赖于前运动皮层和前额皮层(在额叶的后三分

之二处)。

大脑皮层的另一些区域也可能参与序列性活动。额叶的背外侧部分(如果你头上长

着一对角,这些区域便正在角之下)对于延迟反应作业是关键性的。如你给猴看某种食

物,允许它看着你把食物藏在哪里,但迫使它等待20分钟,再让它去寻找。额叶背外侧

部分损伤的猴子将不能记住这个信息。它实际上并非是一种记忆不能,而是形成持续性

意图方面有问题,也许甚至是形成“议事日程”有问题。

伟大的神经病学家亚历山大·卢里亚(Alexander Luria广描述过一个病例。病人

躺在床上,把手放在床单之下,卢里亚要他把手从床单下伸出来,但他做不到。然后要

他在空中把手举起放下,他能做到。他的困难在于计划一种序列,使其避开床单的限制

造成的障碍。左前额叶出了问题会使病人难以展开一种特有的动作序列,或者首先是难

于对此作出计划。左前运动皮层损伤的病人不能把动作串连成一种流畅的运动,卢里亚

把这种串连的过程称为动态旋律。

额叶底部(恰在眼的上方)生了肿瘤或中风也会影响序列活动,如购物。有一个著

名的病例,病人是一位会计师,智商很高,对一系列神经心理学测试反应良好。但他在

安排自己的生活上困惑不已;在2年内,他多次被解雇,濒于破产,在冲动之下结婚后

又两次离婚。尽管智商很高,他却时常不能作出简单、迅速的决定,如买什么牙膏或买

什么衣服。他会无休止地进行比较和对照,最终常常做不了什么决定,要么就纯粹胡乱

地进行挑选。外出晚餐时,他会考虑每个可能的餐馆的座位布置、菜单、气氛和管理。

他甚至会因之驾车去看一看一些餐馆有多忙碌,但还是犹豫不决,决定不了在哪里用晚

餐。

有两类重要的证据提示外侧语言区在非语言序列化中起重要作用。加拿大神经心理

学家多伦·基姆拉(Dorren Kimura)和她的同事们所进行的研究显示,左外侧脑中风

病人有语言上的困难(失语症),在执行一种新的手、臂运动序列时也有相当大的困难

(失用症),例如不能执行一种复杂的(虽并非新的)序列:从口袋里取出钥匙,找到

所要的那枚,把它插入锁孔,转动钥匙,然后推门而入。

西雅图的神经外科医生乔治·奥杰曼在癫痫手术过程中用对脑的电刺激的方法证明,

脑左外侧语言的专门化过程中有相当一部分参与听音序列。这些区域包括与勃洛加

(Broca)区相邻的额叶,初级听皮层两侧额叶的顶部和感觉区背部顶叶的某些部分

〔西尔维厄斯(Sylvian)沟”周围区]。使人特别惊讶的是,正是这些区域似乎也紧

密地参与口一脸运动序列的产生,甚至参与非语言序列,如模仿一系列面部表情(见图

5.3)。

命名大脑的不同区域的危险之一是,我们指望称为语言皮层的区域完全和语言有关。

但奥杰曼的资料表明,皮层专门化在本质上远更泛化,它与各种新的序列有关:手与口,

感觉与运动,模仿与叙述。

许多种动物不仅能学会抽象的符号和一种简单的语言,而且有些显然能学会归类。

确实,动物常常会泛化得过头,其发生的方式就像一个婴儿总有一个时期把所有成年男

子都称为“爸爸”一样。有一些关系是能够学会的,如“是一个”(is-a)或“…比…

更大”(Is-fanger -than);一只香蕉是~种水果,一只香蕉比一个核桃大。

与智力更接近的是作类比、隐喻、明喻、寓言性比喻和产生思维模型的能力,它们

包括对关系的比较。我们在is小bigger-than(…比…更大)和is-faster-than(·。

·比…更快)之间作一种不完全的类比,推断出bigger-is-faster(更大的是更快

的),即是这种情况。

我们人类的思维能在~个人们所熟知的领域中运转(如把一个文件放人文件夹中或

扔在废纸篓中),且能把这种关系带至人们不那么熟知的领域,如存入或删除计算机文

件(可能借助于在屏幕上移动光标)。我们能在一个思维领域中作一种表示,在另一个

领域中对此加以解释。所有这样的映射均在某处不再成立,用罗伯特·弗罗斯特

(Robert Frost)’的话来说,那就是我们必须了解我们能把~种比喻外延至多远,并

且作出判断什么时候这种外延才是安全的。

让我们来考虑一下昂伯托·埃科(Umberto Eec)所建立的从一个领域向另一个领

域的映射;

事实是,世界在苹果(Macintosh)计算机的用户和MS-DOS”兼容的计算机用户之

间分裂了。我坚持认为,苹果计算机是天主教徒,而DOS是新教徒。确实,苹果是反改

革派,深受耶稣会会士的“教示’一的影响。它是亲切、友好、调和的,它告诉其虔诚

的信徒,他们必须一步一步前行,直至(如果不是天国的话)他《1文件被打印出来。

它是问答式的;其启示的精髓是用简单的公式和华丽的光标来传授的。每一个人都有得

到拯救的权利。

DOS是新教徒,或者甚至是加尔文教派的。它允许对《圣经》教旨作自由的解释,

要求作困难的个人决定,把对《圣经》隐晦的解释强加于用户,并理所当然地认为,不

是所有人都能获得拯救。为使系统顺利运转,你得自己解释程序:它离巴罗克式的狂欢

者乐园十分遥远,用户被封闭在他自身内心烦忧的孤寂之中。

你可能会反对说,随着视窗(Windows)“的引入,DOS世界已经越来越相似于苹果

机的反改革派的容忍态度。视窗表示一种圣公会式的分裂和在大教堂中的宏伟仪式,但

是总是存在回到DO S,按怪诞的决定改变事物的可能性…。

那么,蕴涵于两种系统之下的机器密码(或者环境,如果你喜欢这样称呼的话)呢?

呵!那可是和“旧约”类似的情况,含义神秘,是教条式的。——

大多数映射是较简单的,就像在定名时发生的情况:把物体与音素的序列关联起来。

黑猩猩能通过某些努力学会简单的类比,如A之于B即如C之于D。如果黑猩猩可能把这种

思维操作应用于其日常生活中的各种事件,而不是仅仅在测试仪器前使用它,那么它会

是更能干的猿了。人类显然把映射保持至越来越抽象的领域,使分层稳定性能在几个层

次上运转。

安全性是与尝试性组合有关的大问题,这些组合产生以前从未做过的行为。更大的

并不总是更快的。甚至次序上简单的颠倒也能够产生危险的新奇性,就像发生在“Look

after you leap”句中的问题。

1943年,英国心理学家克雷克在《解释的本质》一书中指出:

神经系统是……能够对外界事件模型化或类比的计算机器……。果机体携带外界现

实世界的一个“小规模模型”,并在其脑中拥有其自身可能动作的小模型,它就能尝试

各种可能性,作出结论:哪种方案最佳,并在未来的情况出现之前作出反应,利用对过

去的认识来与未来打交道,尽力以明显更充分、更安全、更胜任的方式对它所面临的突

发性事件作出反应。

人类能模拟动作的未来进程,并清除毫无意义的非主线动作,如哲学家卡尔·波浪

(Karl Popper)所说,这“允许我们的假设来代替我们死亡”。创造性——这确实是

智力和意识的最高形式,包含了塑造素质的一些思维游戏。

那么,需要什么样的思维机构来实现克雷克所提出的那种东西呢?

美国心理学家詹姆斯早在19世纪70年代就讨论过以达尔文方式运转的思维过程,仅

仅在达尔文发表《物种起源》一书之后十余年。尝试一误差(trial and error)的观

点是苏格兰心理学家亚历山大·贝恩(Alexander Bain)早在1855年发展起来的,但詹

姆斯进一步采用了进化的思维。

达尔文过程不仅在200万年中在没有陶艺大师那样的巧手的情况下塑造了一个更佳

的脑,在脑中运转的另一种达尔文过程也可能在思维和动作的时间尺度上对一个问题形

成一种更聪明的解答。机体的免疫反应似乎也是一种达尔文过程,在此过程中,经过长

达几周的一系列世代更替过程,产生出越来越佳地与入侵分子相应的抗体。

达尔文过程倾向于从生物基本现象——繁殖开始。拷贝一直不断地产生着。有关如

何作出决定的一种理论认为,你形成某些运动计划,如把手张开,做V形手势,或做精

细的挟指运动,这些可能的运动计划彼此反复地竞争,直至有一个“取胜”为止。按这

一理论,在开始任何动作之前需要有达到临界质量的指令拷贝。

然而,达尔文主义所要求的比繁殖和竞争多得多。当我试图从我们对物种进化和免

疫反应的认识,来抽象出一种达尔文过程的本质特征时,一架达尔文机似乎必须拥有6

个要素,所有这些要素对于一种有意义的过程都是必须存在的:

它包含一种模式。从经典上来说,这是一列DNA碱基,称为基因。如理查德·道金

斯(Richard Dawkins)在《自私的基因》一书中指出,模式也可能是智力上的,如一

种旋律,而他通常杜撰术语“拟于”(meme).来表示这样的模式。它也可能是产生一

种思维的脑模式。

复本以某种方式由这种模式组成。细胞会分裂,人们嘴里哼或用口哨吹他们听到过

的曲调。确实,单位模式(即“拟子”)是由所复制的不全可信的复本来定义,例如,

在减数分裂——中复制的是基因的DNA序列,而整个染色体或机体根本就没有被忠实地

复制。

模式不时发生变化。宇宙射线引起的点突变一可能是了解得最清楚的变异,但更常

见的是复制误差和重新组合(如在减数分裂中)。

复制竞争发生在为占据有限的环境空间时,正如六月未和马唐在我的后院竞争那样。

哪种模式的相对成功受多侧面环境的影响。对青草来说,那是营养物、水、阳光、

修剪频度等等。我们有时说,环境“进行选择”,或说存在选择性繁殖或选择性存活。

达尔文称之为“自然选择”。

下一代的基础是哪些种模式存活至能繁殖的年龄,并能找到配偶。幼年群的高度死

亡率使其环境对它们来说要比成年群的环境重要得多。这意味着存活的模式是从一个变

动的基盘上下其自身繁殖的赌注,而不是从想象的变异的中心下赌注(这即是达尔文的

所谓继承原理)。在下一代,在现时成功模式的周围建立起各种新的模式。许多新的模

式比其前一代平均水平更糟,但有些可能更“适合”于环境特征的总和。

从所有这些要素中,可以获得著名的达尔文漂移,即向似乎专为其环境设计的模式

的漂移。(嘿!我实际上曾想把“聪明的设计”纳入到这本关于智力的书中;可能还存

在对“军事性智力”的希望)”。

性(那是用两付“牌”混合起来使基因重新组合)对达尔文过程来说并非至关重要,

两者均非气候变化,但它们为一种达尔文过程添加了趣味和速度,不管这种过程是在毫

秒尺度上还是在千年尺度上运转的。加速达尔文过程的第三个因素是随之发生的断裂和

隔离:达尔文过程在孤岛一中运转得比在大陆中更快。对于某些复杂的需要速度的达尔

文过程(思维和动作的时间尺度肯定是这样),可以使断裂过程变得十分重要。一种减

速的因素是形式繁多的稳定性,这种稳定性需要几经来回摇摆才能挣脱。最稳定的物种

就是陷入了这些稳定性的陷阱之中。

人们总是把特定的部分,如“自然选择”和达尔文主义的整体混淆起来。但是没有

哪一个部分单是其本身就足够了。没有所有6个要素达尔文过程将很快就完全停止。

人们也总是把达尔文过程的本质与生物学关联起来。例如,当流水带走了沙,留下

了卵石,我们能看到选择性存活。把一部分误

以为是过程全部(“达尔文主义即选择性存活”)正是为什么耗费了一个世纪科学

家才意识到思维模式可能也需要重复复制,而为了发展出一种智力性猜测,思维的拷贝

可能需要在一系列精神的“气候变化”的过程中,与在“孤岛”上的另一些思维拷贝进

行竞争。在探索适合于智力性进行猜测的脑机制中,我们现在已经有了作为语符列基础

的句法套箱;有了语义结构及所有关于起可能作用的线索;有了指示相对位置的词,如

“…附近”,“在…之中”,“在…之上”;有了有限的暂存存贮器式的记忆和由之产

生的分团趋势;有了为复杂序列所共用的基础性能力,并十分需要用来产生弹道运动的

额外的神经模式的拷贝。我们从达尔文过程得到的第六个启示似乎是一整套特征:清晰

的模式、模式的复制、通过误差来建立模式的异体(大部分异体来自最成功的模式),

竞争、通过多一侧面环境来影响复制竞争,进而这种环境似乎部分是记忆中的,部.分

是现时的。幸而,达尔文主义的思考和得自弹道运动的思考之间有某些重叠:达尔文的

后院工作空间可能采用准备就绪的暂存存贮器,而达尔文复制过程有助于产生使颤动减

小的运动指令的拷贝。其他还有什么可能相对应?特别是,在思维和动作的时间尺度上

我们可能需要复制的这些模式是何许东西呢?思维是感觉和记忆的综合,或以另一种方

式看,思维是尚未发生(可能决不会发生)的运动。它们一掠而过,大多数是短生的。

我们由此能得到什么启示呢?脑借助于一系列传向肌肉的神经冲动而产生运动,这肌肉

可以是胶体的,也可以是喉的。每块肌肉在有所不同的时刻被激活,激活通常只是短暂

的;整个序列就像烟火表演最后一幕一样在时间上作了仔细的安排。对一种运动的计划

就像是一页乐谱或弹奏一架自动演奏钢琴。在后一种情况下,计划覆盖88个输出通道和

触击每个键的时间。弹道运动所涉及的肌肉几乎就像钢琴产生音符所需肌肉那么多。因

此,一种运动便是一种时空模式,有点像一种音乐的迭句。它可以像行进动作的节律一

样一再重复,但也可能

在脑中的某些时空模式可能有资格称为大脑密码。虽然个别神经元对一种输入的某

些特征比对另一些特征更加敏感,但没有任何单一神经元表示你祖母的脸。正是因为你

对一种颜色的感觉是由来自视网膜的3条不同的视锥通路的相对活动所产生,一种味觉

仅能由约4种不同型味感受器的相对活动量来表示,因此,任何一种记忆可能有一个神

经元委员会参与。单一的神经元,如钢琴上的任一个键一样,可能在不同旋律中起着不

同的作用(当然,最经常的情况是简单地保持安静——这又像钢琴的一个键)。

一种大脑密码可能是脑中表示一个物体、一个动作或一种抽象的活动(如一个想法)

的时空模式,就像产品包装上的条形码用来表示不相似的东西一样。当我们看到一只香

蕉,各种神经元为视觉所扰动:有些神经元对黄色产生特异反应,另一些对与香蕉曲线

相切的短直线有强反应等等。根据加拿大心理学家唐纳德·赫布(Donald O.Hebb)

1949年提出的细胞集群假设”,诱发一种记忆简单地就是重建这样一种模式。

这样,如果我们想象参与的神经元散落在音阶上,香蕉委员会就像一种旋律“。有

些神经生理学家认为,参与的神经元都得同步放电(就像和弦时的情况),但是我认为,

一种大脑密码更像由和弦和单个音符组成的短旋律。神经生物学家发现诠释和弦比诠释

散在的单个音符更容易些。我们真正需要的是与词相关联的奇异吸引子”的群体,但那

是另一本书的主题(《大脑密码》)!

音乐是我们藉以向我们自己解释大脑如何工作所作的努力。我们倾听巴赫的乐曲,

并为之神往,这是因为我们在倾听一个人的思维。

刘易斯·托马斯(Iiewis Thomas),《女妖美社莎和蛇)

我们知道,长期记忆木可能是时空模式,因为它们甚至在脑的电活动大量熄灭后还

存在,就像在癫痫发作或昏迷时那样。但是我们现在已经有许多例子表明,如何把一种

空间模式转换为一种时空模式:音乐乐谱,自动钢琴,唱片——甚至在援板状道路上隆

起的印记,等待一辆汽车驶过,重建一种生气勃勃的时空模式。

这就是赫布所谓的双重记忆痕迹:短期活动形式(时空模式)和长期的仅有空间上

的形式,类似于一张乐谱或一张唱片上的密纹。

这些“人脑印记”中的某一些是永久性的,就像唱片密纹中的印记一样。本质上,

它们是各种突触的强度,正是这些领先使大脑皮层倾向于产生一套时空模式,这很像脊

髓中的连接强度已作好预置,使它产生行走、小跑、快跑、跑步等的时空模式。但是,

短期记忆可能是活动的时空模式(可能即为心理学文献中所称的“工作记忆”),也可

以是瞬态的只有空间上的模式。暂时的印记模写在永久的印记之上,但养不共鸣,它们

在几分钟内便消退了。它们只是在特有的时空模式重复一、二次后留下的突触强度的改

变(在神经生理学文献中称为“易化”和“长时程增强”)。

真正持续保存的印记是个体特异的,甚至对每个同卵双生者也是如此。如美国心理

学家伊斯雷尔·罗森菲尔德(Israel Rosen-field)所解释的;

历史学家老是重写历史,重新解释(重组)过去时代的记录。当大脑连贯一致的反

应成为记忆的一部分时也是这样的情况,它们被重新组织为意识结构的一部分。它们之

所以成为记忆,正是因为它们变成了意识结构的一部分,因此形成自身感觉的一部分;

我的经验肯定会回归于“我”——即拥有它们的个体,这正是我的自身感觉的由来。因

此,对过去的感觉,历史的感觉和记忆的感觉,其一部分便是自身的创造。

脑中的复制过程需要跨越很长的距离。像一部传真机那样,脑必须摄取模式,产生

其远程拷贝(也许在脑的另一侧)。模式不可能以一个个字母的方式在物理上进行传输,

因此,当视皮层想要告诉语言区看到了一只苹果时,远程复制可能是相当重要的。既然

需要复制过程,也就提示,我们所寻求的模式就是工作记忆,即活动的时空模式。难以

想象除此之外“印记”还能以其他方式远程复制自身。

一种思维的达尔文模型和我对投掷动作的分析提示,在局部上可能需要许多拷贝,

而不只是在远处的几个拷贝。进而,正达尔文过程中,一种被激活的记忆必须以某种方

式与其他这样的时空模式相竞争来占据一个工作空间。那么,另一个我们必须回答的问

题是:是什么来决定一种“旋律’是否优于另一种呢?

假设在某一点借助于某些合适的“印记”产生了一种时空模式,这种模式能把同样

的旋律诱导入另一个缺乏那些“印记”的皮层区域,但由于活动的复制过程,这种模式

还是在那里演示出来,即使它不可能持续下去(要是没有驱动模式的话,就像是跳队形

舞没有舞步指挥者的口令会告吹一样)。如果~个相邻区域具有“足够接近”的印记,

那么那旋律比另一种旋律可能更易生根,不易消退。因此,与一种被动记忆的共鸣可能

正是多侧百环境中影响竞争的那个方激。

永久性印记以这种方式影响着这种竞争。但是,在同样的皮层区域,几分钟前的时

空活动模式中那些正在消退着的模式情况也一样;对于该区域中来自别处的活动的突触

输入(其本身多半太弱,不足以诱导一冲旋律)所发生的也是一样的情况。可能最重要

循是4个主要弥散投射系统所分泌的神经调质(5羟色胺、去甲肾上腺素、多巴胺和乙酸

胆碱)的背景水平。其他情绪性影响因家肯定来自杏仁体这样一些皮层下脑区至新皮层”

的投射。丘脑和齿状回的输入可能在别处影响竞争,使你的注意从外环境转向记忆中的

环境。因此,现时的实际环境以及对近、远期往昔环境的回忆,情绪状态和注意,都会

改变共鸣的可能性,都可能对形成一种思想的竞争产生影响、而且它们毋需自己产生拷

贝去竞争皮层中的领她便能做到这一点。

由这些理论上的考虑所推出的图象就像一条拼花被褥,由于一种密码复制得比另一

种更成功,这条被褥的某些片放大了,而其部片缩小了。当你试图决定从水果篮中拿一

个苹果还是一只香蕉对,那么接我的理论,苹果的大脑密码可能与香蕉的大脑密码进行

着竞争。当一种密码具有足够活动的拷又来通过动作回路对,你能去拿那苹果。

但是香蕉密码并不一定消失,它们可能作为下意识的思想留在背景上,并不断发生

变化。当你想要记起某人的名字而开始又没有成功后,替补的密码可能在后半个小时中

不断地复制。突然,那个人的名字似乎一下子在你的头脑中蹦了出来。这是因为你对时

空模式所作的变异最终产生了共鸣,并建立了达到临界质量的同一拷贝。我们有意识的

思维可能仅仅是在复制竞争中现时占优势的模式,而其他许多模式也在竞争以获得优势,

其中之一在稍晚的某一时刻将取胜,那正是你的思想似乎转移了焦点的时候。

达尔文过程很可能是认知这块蛋糕上的糖霜,只要照章办事就是了。但是,我们常

常是以创造性的方式来处理新情况的,正像当你决定今夜的晚餐做点什么时发生的那样,

你会检查一下在冰箱里和在厨房的柜子里有些什么;你会想到可能必须从食品店里买别

的一些什么东西。所有这些会在几秒钟内闪过你的脑际,那可能就是一种达尔文过程正

在工作。同样,臆测明天可能会带来什么也是一种正在工作的达尔文过程。

我们建立代表我们肉体的和社交的世界某些有意义侧面的思维模式;当我们思考、

筹划以及试图解释那个世界的事件时,我们操纵那些模式的各种组元。构建和操纵现实

世界有价值的模式的能力,向人类提供了突出的适应上的优越性,这必须被认为是人类

智力的至高无上的成就之一。

鲍尔,莫罗

表象的冲突是令人痛苦的,这可以有各种理由。在很实际的层次上,你拥有的现实

模型与周围人的模型发生冲突是令人痛苦的。你周围的人马上会让你意识到这一点。但

是,如果一个模型仅仅是一个模型,一种对我们每个人所建立的现实最佳的揣测,那么

为什么这种冲突要使人担忧呢?因为没有一个人会那么去想。如果那模型是你能了解的

唯一的现实,那么,那模型即是现实;而如果只存在一种现实,那么拥有不同模型的人

必定是错误的。

比克顿

第六章大脑“达尔文机”的运作机制

我们的知性借先验图式的原理理解现象世界……这是一种深蕴于人类心灵中的技能,

我们很难揣测自然界在此采用的秘诀。

伊曼纽尔·康德(lmmanuelKant),《纯粹理性批判》

“为什么”,渡渡鸟说,“要解释它最好是演示一下”。

刘易斯·卡罗尔(LewisCarroli),《爱丽丝漫游奇境》

这一章是否确实是必需的?如果你能读完前一章又并不意识到有何缺失,那么,在

这个意义上,这一章是多余的。

所有这一切取决于你对组构图的满意程度。有些人并不想了解得更多,我们说:

“忽略掉细节,有一幅实施概图就可以了”。但是这一章并不是谈上一章所略去的细节,

它是从一个不同的角度来写的,以“自下而上”的方式来阐述,而并非从推演出的原理

出发。

遗憾的是,原理很像组构图——一种方便的图式化虚构。真实的组村是由一连串的

信息和决策过程所组成的,单用箱子和符号并不能囊括其内涵。组构图未能考虑到“人”

这样一个因素,以及他们怎样彼此交谈,也未能考虑到“惯常记忆”(istitutionalm。

mory)。对于诸如专门家怎样也能成为多面手;在一个层次上作出的决定怎样和在另一

层次上作出的决定相互影响等问题,组构图也未加以考虑。对脑所做的任何图示式的解

释都会有组构图的这些短处。“

对智力所作的这种阐述至今未能对神经无多加考虑,也没有充分考虑这些脑细胞如

何彼此交换信息;它们怎样记忆往昔的事件;它们如何协同工作,在局部和区域性的尺

度上作出决定。虽然对其中的一些过程尚无所知,但现在已有可能对不同的大脑密码间

的竞争勾画出一幅言之成理的概图。

在讨论科学问题时,一种行之有效的普遍规则是;举出一科特例,即使这只是一种

可能的并非公认的机理。

这正是本章所讨论的问题。我将举出一个例子,说明我们的大脑皮层能够怎样作为

一种达尔文机来实施功能;在这一过程中,又如何不断地转移我们的意识焦点(甚至那

些不时地突然显现在脑际的下意识的想法)。这个例子显示,我们如何能在离线的的情

况下去模拟现实世界中将要发生的动作,而我们认为这种能力是使智力作出正确预测的

关键。

许多普通人,以及那些对“计算机有心智”这一点持有异议的人的心里总嘀咕着的

是,无法想象一种机制能产生心智。应用这一章所描述的构建单元,我能想象如何能构

建一台思维机。你的标准可以不同,但这是你的选择。只要一个章节那么长的文字,你

就可以看到一种“自下而上”的机械性实例,它能显示对于新奇和常规的事物我们的精

神活动是如何在有意识和下意识的情况下运作的。

除非大脑已经死亡,脑的灰质实际上并不是灰色的。在活的大脑中,脑灰质有丰富

的血液供应。试想一下在雷雨后河流呈现的略带红的灰褐色,你便能对活动中的“灰质”

的色彩有正确的印象。

但是,脑的白质实际上呈瓷白色,这是它所具有的脂肪呈现的颜色,这种脂肪包裹

着神经细胞纤长的突起部分使之绝缘。这突起部分被称为“较突”,和电线相似,把神

经元的输出传送至近例或远处的目标。“髓磷脂”是脂肪绝缘物的专门名称、白质实际

上是走向务处的神经纤维的集合,很像在电讯中心大楼的地下室所能见到的那样。脑的

主体正是这些绝缘纤维,它们把实现重要功能的脑的各部分相互连接起来,而后者要小

得多。

在轴突的一端是球形、膨大的神经元的细胞体,包含细胞核。细胞日常运转和维持

所用的DNA模板即在其中。有许多树状分支从细胞体伸展出来,称为树突。神经元的这

一部分没有白色的髓磷脂,因此它们大量集合起来便呈灰色。神经元轴突的另一端通常

与一个下游神经元的树突相接触。(若用电子显微镜仔细看,你将看到在两个神经元间

的窄小的缝隙,称为突触。)上游神经元释放微量的神经递质至突触这片“无人之境”,

然后扩散至下游神经元的膜,打开某些膜上的通道(见图61)。(虽然也存在某些逆行

性神经递质,但一个突触通常是单向交通,因此称为“上游”和“下游”神经元。)

从总体上来看,单个神经元看起来很像灌木或草本植物(如姜)的根须。它是典型

的计算单元,能把几千个输入的影响综合起来,这些输入大部分是兴奋性的,有一些是

抑制性的——很像银行帐号中的存款和取款,然后用一个声音对其成千上万的听者(下

游神经元)说话。从这个“活期帐号”中送出的信息主要是关于其“帐号余额”的情况,

以及余额递增得有多快。除非余款超过某一阈值,否则不会有信息送出。大的存款产生

大的信息,就像付利息带着红利。但是,正如只有你敲击钢琴键足够重,键才会发出声

音一样,除非输入信号合适,皮层神经元通常是安静的,它们的输出则与它们为“帐号

余额”所刺激的程度成正比。(过于简化的二进位模型通常把一个神经元当作拨弦古钢

琴的键,有一个阈值,但敲击得更重时音量并无分级型变化。)

虽然短轴突的神经元的信息可能是较简单的,但轴突长于约05毫米的神经元总是采

用一种信号放大装置;冲动,即一种标准大小的短暂的电压的变化(像拨弦古钢琴键的

响度)。把冲动放大,并送入扬声器,听起来就是“咋”的一声,我们称之为神经元

“放电”。为了避免标准大小变化的局限性,冲动常以与“帐号余额”成正比的速率重

复。有时,特别是在大脑皮层,在成千上万的输入中只要有几个便能协同起来触发一个

冲动。

真正有意思的是大脑皮层的灰质,因为大多数新奇的联想是在那里产生的,正是在

那里,一把梳子的样子与你对手中一把梳子的感觉相匹配起来。大脑对于视觉和触觉的

密码是不同的,但是在皮层中它们以某种方式关联起来,也和听到梳子这个读音或听到

拨弄梳齿时所产生的声音的大脑密码相关联起来。不管是以上述形式中的哪一种出现,

你总是能确定这是一把流子。因此,已假设在皮层中可能有一些特化的部位,我们称之

为联想性记忆汇聚区,来自不同感觉模态的信号在那里汇聚起来。在产生信号这一方,

在发“梳子”这个词的音和用梳子梳理头发时,你也已经把这两者的大脑密码关联起来

了。这样,在词“梳子”所引起的感觉和各种运动表现之间也就联系起来了,我们可以

指望发现十几种与梳子关联的不同的皮层密码。

实现所有这些关联功能的皮层区域,是白质这块蛋糕上的薄薄的一层糖霜。大脑皮

层只有2毫米厚,但它具有深深的皱褶。新皮层有极均匀的神经元密度(除了初级视皮

层的一层外)。不管是语言皮层还是运动皮层,如果你在皮层表面做一个网格,每平方

毫米的新皮层约有148000个神经元。但是,若从侧面看,在2毫米深度的各层,可见某

些区域上的差异。

具有分层结构的并非白质这块蛋糕本身,而是蛋糕上的糖霜,这很像多层馅饼的那

个由新月形片层组成的外壳。新皮层最深的几层像是个“发信箱”,其纤维自皮层引出,

走向远处的皮层下结构,如丘脑或脊髓。中层是一个“收信箱”,纤维由丘脑等处到达

这里。浅表的几层很像部门间的联络信箱(“内部信箱”),与邻近区和远处的浅表各

层形成连接。它们的轴突穿过济肌体至脑的另一侧,但大多数“内部信箱”的邮件是在

几毫米的局部范围内分送的。这样的轴突分支向侧方伸展,而不是像较长的“U形纤维”

分支还回通过白质。

某些区域有大的“收信箱”和小的“发信箱”,就像在编辑部处理读者来信的书桌

上所见的信箱一样。除了这种堆积的水平组构之外,还有一组很巧妙的纵向联系,就像

是报纸上的纵栏。

如果尝试对大脑皮层中各种神经元作仔细的分析,我们会发现,具有相似功能的神

经元倾向于在皮层中作垂直的排列,形成柱形结构,这被称为皮层柱,贯穿皮层的大多

数层次。它几乎像一个俱乐部,在一次聚会上把人群中有相同趣味的人自发组织起来。

我们自然地给这些皮层俱乐部按上名字。其中有一些反映其大小,另一些反映其可能从

事的专业(就我们所知)(见图6、2)。

这些微型柱直径约30微米(如一根纤细的发丝,更接近于蜘蛛网丝)。最著名的例

子是视皮层的朝向往,其中的所有神经元似乎都偏爱具有以特定角度倾斜的线条或边缘

的视物。在一个微型柱中的神经元对倾斜35度的边界有最佳反应,而在另一微型柱中的

神经元将偏爱水平或垂直的边界,不一而足。

要是在显微镜下看一下即使神经解剖技术在这一个世纪中已取得重大进展,但还是

很费工夫),你会看到一群皮层神经元捆在一起,像一束芹菜。它们具有细长的“顶树

突”,从细胞体伸向皮层的表面。其脑体常呈三角形,因此称为“锥体神经元”。这些

锥体神经元的顶树突似乎是成束聚集的,相邻的束间隔30微米。环绕一束顶树突组织起

来的微型技内有100个神经元,而在任一水平,每一束可能仅见到几十根须树突。神经

元成束聚集现象在视皮层之外的其他皮层区域是常见的,单从解剖上来看,微型柱似乎

是皮层组构的一种普通的单元;但在别处,我们对微型柱中的神经元有何偏爱一无所知。

另一些“利益集团”要大得多,它们系由许多微型柱组成。这些所谓的大型柱直径

约04一1.0毫米(相当于一根细的铅笔芯),有时更像拉长的窗帘卷,而不太像个圆柱

体。大型柱似乎是由于输入经过组织的结果,例如视皮层中来自左眼的输入每隔0.4毫

米倾向于与来自右眼的输入相交替。来自其他皮层区的输入情况大致相同。以恰在胼胝

体前方的皮层区为例,你可以看到,来自前额皮层的输入形成一个大型柱,而在其两侧

是由双叶输入较集起来所形成的大型柱。

对颜色感兴趣的皮层神经元倾向子聚集在“小斑块”(blob)中(虽然并不完全)。

与大型往不同,小斑块并不穿过皮层的所有层次,仅见平与内部信息交换有关的浅表层

中。它们并不是完全由“颜色专家”组成;在一个小斑块中可能只有30%的神经元对颜

色敏感。小斑块之间的距离与大型柱间的距离相似(如果不是相同的话)。

下一个组构层次是什么样的呢?根据分层厚度的变化,在人脑的每侧半球有52个布

劳德曼区,在这些区的边界上你会看到那些“收信箱”、“发信箱”、“内部信V’的

相对厚度的变化,就好像抵达的信件,寄出的信件,以及办公室之间的交换信件的相对

量在相邻的“部门”之间各不相同。

布劳德曼17区常称为初级现皮层。但是,一般来说,在组构图上按部门对这些区域

贴上功能作签的时机还不成熟(例如,19区有5一6个功能分区)。一个布劳德曼区以非

皱格的面积计平均为ZI平方厘米。如果树皮层的比例在别处也成立,在平均的皮层区的

有10000个大型柱和100万个微型柱。

100这个数一而再、再而三地出现。一个微型住有100个神经元,一个大型柱有约

100个微型补,一个皮层区有100X100个大型柱〔这使我想起我们疏漏了居间的组构——

-“超柱”或“微型区”,包含约100个大型柱〕,而在大脑两半球的皮层区的数国刚

过100。

我们能进一步扩展这个百倍的数字吗?它把我们置于社会组构的标尺中:100个脑

袋组成什么呢?那提示某些立法机构,如美国参议院,而联合国代表的国家为百余个。

了解脑组构一成不变的单元,如皮层区或微型柱,当然不错,但是我们也需要认识

脑的那些短时的工作空间——更接近于自动暂存存贮器和缓冲器,这些工作空间可能叠

加在更一成不变的解剖组构的形式之上。

为了能与新东西打交道,我们将需要某些经验型组构,临时使用一下,之后便消失

了,就像你在煮燕麦粥时忘了搅拌而出现的那些六角形小蜂窝状结构。有时,早先形成

的这些组构的某一方面对脑内相互联系强度的影响非常大,那么它们又会重新复苏,在

这种情况下,经验型组构变为一种新的记忆或习惯。

我们特别需要了解大脑的密码(其不同的编码模式表示不同的涵义,如我们词汇中

每一个词),以及它是如何建立的。乍一看来,我们似乎是在与一种四维的模式打交道:

活动的神经元散布在三维的皮层中,而神经元的活动模式又是时间的函数。但是,主要

是因为微型柱把所有具有相似功能的皮层各层组织起来,大多数与皮层打交道的人都把

它看作是一种二维的薄片,很像视网膜。确实,视网膜厚约03毫米,分成好几层,但它

所绘制的显然是一幅二维图象。

因此,我们有可能去考虑“二维十时间”的可能性,实际上,那就是我们理解电影

屏幕或计算机终端的方式。也许当不同的皮层层次干不同的事时,这些透明的有图案的

薄膜便似乎重叠在一起。设想一下像馅饼皮一样把皮层展平在四张打字纸上,其中发亮

的小点就像展示板上的象素,那么当那个皮层看见一把梳子,听或说一个词,或发出指

令让手去梳理头发,我们所观察到的是一种什么样的图案呢?

回忆可能就是建立一种神经元放电的时空序列,这种序列与记忆输入时所产生的序

列相似,只是对记忆形成中无关紧要的某些枝蔓已作了修剪。这种回忆时建立起来的时

空模式很像体育场中的展示板,许多小光点时明时灭,所建立的便是一幅图象。赫布型

细胞集群的一种更有普遍章义的形式,应避免把那种时空模式镇定在特定的细胞上,就

好像展示板是能够滚动的:图象始终表示同样的内容,尽管它是由不同的灯形成的。

虽然我们倾向于专注于亮着的灯,但那些老陪着的灯对图象的形成也是起作用的。

如果这些暗灯突然被胡乱地打开,图象随即湖成一片。这与脑震荡时发生的情况似乎很

相似。当一名因受伤而脑震荡的足球运动员被抬出场外时,他能够告诉你他们正在进行

什么比赛,但是在10分钟之后,他再也记不起刚才发生的事情了。损伤慢慢地引起许多

神经元“发亮”了,图象因此变得模糊,就像在明亮的雾中的情况一样。登山者管这种

一片发白的亮雾叫“乳白天空”。(请记住:眼前昏黑有时即起因于一片发白。)

表示某种涵义的最基本的模式是什么呢?在我看来,一条主要的线索似乎是需要模

式复制,在脱氧核糖核酸(DNA)跃居显赫地位之前,遗传学家和分子生物学家一直在

寻找一种在细胞分裂中能可靠地被复制的分子结构。1953年双螺旋结构为克里克和沃森

“所发现时(在写这一段文字时我正客居剑桥大学,隔着院子正对着他们曾工作过的那

座楼),人们极为满意,其理由之一是它借迹DNA碱基互补配对提供了制造拷贝的一种

途径(C与G结合,A与T配对)。把双螺旋的“拉练”解开成两半,在一半“拉练”上每

个DNA位置将立即与浮游在核酸“汤”所有松开的DNA中与其相反类型的另一半配对。这

种复制原理为几年后了解遗传密码(那些DNA三联体如何“表达’斯曾为一种蛋白质的

氨基酸序列)铺平了道路。

是否存在大脑活动模式的相似复制机制来帮助我们鉴定最相关的赫布到细胞集群呢?

那正是我们可恰当地称之为大脑密码的东西,因为它是表示某种东西(一个词的特定涵

义或一个想象的物体等等)的最基本的方式。

我们还没有直接观察到复制过程,我们还缺乏具有足够的空间和时间分辨能力的工

具(虽然我们正在逐渐逼近)。但是有3条理由使我感到可以放心地下这笔赌注。

存在复制过程最强有力的论据是达尔文过程本身,这本质上是一种复制竞争,而这

种竞争又受多方面环境因素影响。这对于把事物从杂乱无章变为有条不紊确实是一种基

本方法,要是脑不使用它,倒是会令人惊奇的。

复制过程对于精细的弹道运动,如投掷,也是必需的,为了在“发动时限”内作出

投掷,需要成百个特异的运动指令模式。

在上一章中我们谈到关于人工传真的论据:在脑中的通讯需要模式的远程复制。

从1991年以来,对于一个能产生时空模式的拷贝的局部种经回路,我最倾向的候选

者一直是“内部信箱”层中的相互增强的回路。大脑皮层的这些表层的联线是很特别的,

对于一名神经生理学家来说。几乎可以说是使人惊奇的。我考察这些回路,想要知道出

错的活动如何得到驾驭,为什么癫痫发作和幻觉并不常见。这些相同的回路也有某些结

晶化的倾向,它们一定特别擅长于复制时空模式。

在一个微型柱中的上百个神经元中,约有39个是表层锥体种经元(即其细胞体位于

浅表层正和孤)。正是它们的回路独具特色。

像所有其他锥体神经元一样,它们释放一种兴奋性神经递质,通常是谷氨酸。谷氨

酸本身并没有独特之处,它是一种氨基酸,更典型是用作肽和蛋白质的一种构建单元。

谷氨酸扩散过突触,打开下游神经元跨膜的几类离子通道,其中一种是专门让钠离子通

过的,因此使下游神经元的内部电压增高。

谷氨酸所激活的第二种下游通道称为NMDA“通道,它既允许钙离子,又允许一些钢

离子进入下游神经元。NMDA通道特别使人感兴趣,因为它与长时程增强(long-

termpotentiatlon,简称LTP)有关,所谓LTP是突触强度持续时间较长的一种变化,在

新皮层中可持续几分钟。(几分钟实际上又接近于神经生理学上的“短时程”,但LTP

有时在海马——进化上较古老的皮层区域可持续几天,“长时程”的名字正是源于此。)

LTP产生于当几个输入几乎同步(在几十到几百毫秒内)到达下游神经元时,它只

是简单地为那些输入信号把“音量控制”开关拧大几分钟。那些信号是一些“印记”,

使在短时间内更易重新建立一种特定的时空模式。按目前我们所了解的,LTP是短期记

忆最佳的基础,这种记忆不因分心而被破坏,人们也认为LTP对于真正持久的突触结构

变化的形成提供骨架,这些变化是永久性的“印记”,有助于长期不用的时空模式的重

新建立。

那些“内部信箱”层正是大多数NMDA通道所处的部位,大多数新皮层中LTP发生在

那里。这些浅表层次有另外两个独特之处,均与表层锥体神经元彼此间形成的连接有关。

平均而言,一个皮层神经元在03毫米半径的范围内所接触的神经元少于总数的10%,但

是任何表层锥体神经元的兴奋突触中有约70%来自0.3毫米范围内的其他锥体神经元,

因此表层锥体神经元可以说具有一种异常强烈的相互兴奋的倾向。对于神经生理学家来

说,这种情况使他们心里直发毛,因为这是一种极不稳定、易于产生强烈振荡的装置,

除非加以小心的调节。

也存在这些表层的“回归兴奋性”连接所独具的特殊模式,而并未见于其他更深的

层次。那就是,一个表层锥体神经元的轴突向旁侧伸展一段距离,并不与其他神经元形

成任何突触,然后这支轴突产生一丛密集的末梢。像一列快车一样,它跳过中间的车站。

在猴的初级视皮层中,细胞体至末梢丛中心的距离约为0.43毫米;在邻近的次级视区

为0.65毫米;在感觉区为0.73毫米;在运动皮层为0.85毫米。为方便起见,让我将它

们统称为“0.5毫米”。这支轴突可以继续伸展同样的距离,再形成一个末梢丛。这种

儿童“造房子”游戏式的模式可延续几个毫米。

综观皮层神经解剖学研究的编年史,这种跳跃式空间配置模式是绝无仅有的。我们

对它的功能尚不知晓,但这肯定会使你想到,以05毫米相间隔的皮层区有时可能干着同

样的事情,其活动模式是重复的,就像墙纸重复的图案一样。

你可能已经注意到,这跳跃式的空间配置与大型柱之间的距离一样都是0.5毫米左

右。色小斑块彼此间分隔也差不多那么远,但是也有差别。

离第一个0.2毫米远的第二个表层锥体神经元本身也有轴突,但有不同的快车的

“停车站”,它们还是以0.5毫米的间隔形成末梢丛,但每个丛离第一个神经元的末梢

丛0.2毫米。在我念大学的时代,芝加哥捷运当局正是有这样的A列和B列列车系统,一

列停偶数站,另一列停奇数站,为了换车方便,有几个站对两列车是共同的。当然,任

何一个地铁车站有时伸展到超过一个街区;同样,我们的表层锥体神经元也并不位于同

一点,其树突丛从细胞体向旁侧散开,常常伸展0.2毫米或更多。

试将此与大型柱作对比。至此为止,大型柱一直被看作是一片具有共同输入源的领

地,好像你能围绕一群具有共同通讯名单的微型柱筑一道篱笆一样。色小斑块有共同的

输出靶(专司颜色的次级皮层区)。我们这里不再谈具有旁侧走向兴奋性轴突分支的大

型柱,虽然跳跃空间配置也许是处于相邻组构层次的大型柱的原因(或结果)。请想象

这样的情况:在一片树枝犬牙交错的树林中,每颗树都有一根电话线引出,与远处的一

颗树相接触,不仅绕过介于中间的树,而且还跳过分隔该树林的有共同输入的篱笆。

在真实的神经网络中,旁侧“回归性”连接是很普通的。例抑制是1961年诺贝尔奖

得主乔治·冯·贝克西(Georyvonffek6sy)和1967年诺贝尔奖得主凯夫·哈特兰

(HKefferHartline)的研究主题。它倾向于使一个空间图案模糊的边界变得更加清晰

(虽然它们对模糊光学可能有补偿,但也产生一些副作用,如某些规错觉)。但是表层

锥体神经元相互之间都是兴奋性的,这提示,除非抑制性神经元把此倾向对抗掉,否则

活动能像灌木林着火似地在彼此间播散。这是怎么回事呢?这就是当抑制性神经元疲乏

时大脑皮层如此易于癫痫发作的原因吗?

进而,标准跳跃间距意味着有可能作往返传输,这是早期神经生理学家所假设的那

种回响式回路。两个间隔0.5毫米的神经元能相互维持活动的持续进行。神经元在一次

冲动后有一个称为不应期的死区,不应期持续l一2毫秒,在这一时间内几乎不可能引发

另一次冲动。0.5毫米所需的传导时间约为1毫秒,然后突触延摘再使传递慢半个毫秒。

这样,如果在两个神经元之间的连接足够强,你能想象,第二个神经元的冲动退回第一

个神经元的时间,大抵与它恢复其产生另一冲动的时间相近。但是,神经元间的连接通

常并不足够强,因此这样快速的放电(即使起动了)也不能保持下去(但对于心脏,相

邻细胞间的连接强度确实足够强,当损伤减慢了传导时间时,循环性的重复兴奋是一种

重要的病理现象)。

如果皮层的标准跳跃间距的涵义不是一个冲动追逐其尾,那么这又有何种意义呢?

看来,其意义很可能是导致同步化的产生。

如果你参加合唱,你是通过听别人唱来与大家同步的——要是听自己的声音,不是

迟了就是早了。你当然也影响别人。即使听到每个人唱有点费力,但由于那种反馈,你

很快就能与别人同步起来。

你在那支合唱队中的位置很像新皮层中一个表层锥体神经元所处的位置,这种神经

元从四周的邻近神经元接收兴奋性输入。像这样的网络已经得到了广泛的研究,即使还

没有对表层新皮层本身进行足够的研究。这种网络甚至只具有少量的反馈,也会发生同

步化(这就是为什么我假设你有点重听,仅此而已入两个相同的钟摆如果靠得很近会趋

于同步,这正是由于它们所产生的空气和架子的震动所致。据说在女宿舍里月经周期也

会趋于同步。虽然像钟摆那样的谐波振荡器需要一点时间进入同步,但非线性系统(如

神经元中脉冲的产生)能很快同步起来,即使相互连接强度比较弱。

这种同步化倾向一定与时空模式的复制有什么关系吗?这完全是一种简单的几何问

题,这种几何问题古希腊人早在注视其浴室地板的瓷砖镶嵌时就发现了,我们中间许多

人在墙纸图案中重新发现了它。

让我们设想一个“香蕉委员会”正在形成,各种神经元散见于初级视皮层的各处,

它们对你所看见的香蕉的这种或那种特征有反应。香蕉外形的轮廓线对某些神经元是一

种特别有效的刺激,这些神经元是专门检测边界及其朝向的。在色小斑块中有喜欢黄色

的神经元。

鉴于它们倾向于彼此兴奋(假设其轴突末梢丛的跳跃间距为0.5毫米),它们将会

有一种同步化的趋势——并不是在那个神经元(我将称为“黄1号”)中的所有冲动将

与“黄2号”中的同步化,但有一定的百分比会在几毫秒内发生同步化。

现在设想有另一个离“黄1号”和“黄2号”等距(0.5毫米)的表层锥体神经元。

也许它仅接收微弱的黄色输入,因此它的表示黄色的放电并不活跃。但是这“黄3号”

兼从“黄1号”和“黄2号”接收输入。进而,从“黄1号”和“黄2号”这两个同步神经

元来的某些输入,因有同样的传输距离,将一起到达“黄3号”的树突。这正是高保真

音响迷所谓的“坐在热点上”,即坐在离安放在等边三角形顶点的两个扬声器等距点,

略向一侧移动,立体声错觉即被破坏,你听到的是更近的扬声器的单声道音。在皮层接

近“黄3号”的热点上,两个突触输入是相加的,即2+2=4(近似)。但是因为“黄3号”

的冲动发放阈值可能是10,因此它仍然保持安静。

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