（科学技术哲学专业论文）脑科学研究的哲学问题初探.pdf

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 i 摘摘 要要 近几十年来，脑科学研究已取得了显著的进展，但对大脑的认识远没有达到令 人满意的程度。因此，脑科学也成为世界各国争相研究的重点科学领域之一。回顾 科学史，可以发现每一次科学技术的重大突破必然伴随着其相关哲学问题的产生。 因此，在推进脑科学研究的发展同时应加强其相关哲学问题的研究。 了解脑、保护脑、创造脑已成为当前世界范围内，脑科学研究的三大目标。本 论文针对以上三个方面，分别选择意识与脑关系的哲学问题、脑科学研究的生命伦 理学问题、人工智能的哲学问题为研究对象进行了哲学层面的分析。 关于意识与脑关系的哲学问题，主要选择了艾克尔斯、克里克、埃德尔曼这三 位诺贝尔奖金获得者的思想作为研究对象，对他们的主要思想进行了梳理并做了一 些简要的评价。关于脑科学研究的生命伦理学问题，以在我国被叫停的脑科手术戒 毒为线索，分析了脑科学研究过程中可能会遇到的伦理难题，并对传统的生命伦理 原则加以了新的诠释。关于人工智能的哲学问题，简要回顾了人工智能的发展历史， 对人工智能给人类社会带来的利与弊进行了分析，同时对人工智能与人类智能的关 系进行了辩证的思考。 关键词: 关键词: 脑科学；意识；生命伦理；人工智能 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 ii abstract the research on brain science has made remarkable headway in recent decades, while a knowledge of brain is far from satisfied degree. therefore, brain science is one of the important scientific areas into which all countries competitively research. reviewing the history of science, we can find that every breakthrough of science and technology is always accompanied by the relevant philosophical issues. therefor, when we prompt the development of the research on brain science, the research on the relevant philosophical issues should be intensified. recognizing brain, protecting brain and creating brain are the main three aims of the research on brain science in the world. according to the three aims, the philosophical issues about the relationship between consciousness and brain，bioethic issues about the research on brain science and the philosophical issues about artificial intelligence will be discussed from the philosophical angle. about the first issue, the thought of eccles, click and edelman who are the winners of nobel prize will be reviewed and appraised compactly. about the second issue, the brain operation to cure drug addiction which was banned in our country gives a clue to the analysis of the ethical problems which probably come forth in the process of the research on brain science and the traditional bioethical regulations will be newly illustrated. about the last issue, the history of artificial intelligence will be briefly reviewed, the advantages and the disadvantages which artificial intelligence brings to human beings will be discussed, and the relationship between artificial intelligence and human intelligence will be considered dialecticly. key words：brain science；consciousness；bioethic；artificial intelligence 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在_年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 本论文属于 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 1 引引 言言 脑科学是当今科学研究领域中最令人瞩目，同时也是最具挑战性的学科之一。 近几十年来，脑科学研究已经取得了显著的进展，但对大脑的认识还没有达到令人 满意的程度。为此，世界各国争相投入大量人力、物力和财力以加速脑科学的研究 进展。目前，脑科学的研究热潮已经席卷全球，人类脑计划已成为继人类基因组计 划之后，由世界各国科学家共同参与的又一项庞大的综合性国际研究计划。回顾科 学史，可以发现每一次科学技术的重大突破必然伴随着其相关哲学问题的产生。因 此，在推进脑科学研究的发展同时应加强其相关哲学问题的研究，本论文正是为了 迎合这一要求而设定的。 从 1997 年到现在，仅在nature上发表的相关文章就有 136 篇（按篇名含 “brain”搜索）。西方心智哲学把心身问题作为本体论问题加以研究。人的心理、 意识、思维是脑的机制,主要是大脑皮层的技能。关于心身关系的研究，既需要神经 科学的深微实证，更需要哲学提炼本义、启动新型的认识论与方法论，为实证研究 进行超越表象的深远定位，梳理汗牛充栋的实证资料,透视辨析心身关系中的本质层 面,整合理念、贯通实证世界，由此求得学科交叉之下的立体视域、多元方法和全新 阐释。 事实上，不仅许多著名哲学家如波普尔、邦格等，而且一些著名的科学家、诺 贝尔奖金获得者，如克里克、艾克尔斯、艾德尔曼等，都对脑科学研究的哲学问题 做了专门的研究，发表了许多深刻的见解。如波普尔和艾克尔斯合写了自我及其 大脑一书，并发表了“三个世界”的哲学观点。克里克在完成结构测定工作后， 则把主要精力用于研究神经元结构和意识的本质问题，并撰写了著名的惊人的假 说灵魂的科学探索一书，他认为意识所涉及的是注意和短时记忆相结合的神经 机制，可以用科学的方法去研究。克里克关于意识的惊人假说和通过视觉注意和短 时记忆研究视觉意识的具体建议，引起了大批认知心理学家、神经科学家和计算神 经科学家的广泛兴趣。邦格等人则提出用突现实在论的整体论观点解释中枢神经系 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 2 统的活动和意识的本质等。上世纪八十年代以后，随着脑科学研究成果的广泛推广 应用，对脑科学研究的哲学讨论已远远超出了传统心灵哲学的范围，广泛涉及到人 工智能、生命伦理、美学、教育等许多领域，如德国心理学家波贝尔就和计算机学 家库尔茨维尔对能否通过分析人脑，将大脑功能转移到人的神经元系统展开过激烈 争论。 国内这方面的研究比较薄弱，除了丁峻教授研究比较深刻，发表了多篇相关文 章并有专著，杨雄里教授有多部译著外，其他鲜见有科学家专门讨论脑科学所涉及 的哲学问题。除洪进在中国社会科学院院报介绍了“神经科学与当代意识研究 的新进展” 外，其他学者则只是零散地在介绍有关人物或科技成果，讨论心灵哲学 或心理学问题时涉及到这些问题，如王延光对斯佩里有关脑-意识相互作用理论形成 发展过程的分析，陈刚、商卫星等人对克里克意识研究的述评等。其他对脑科学成 果在教育、人工智能等领域应用的文章甚多，但提高到哲学层面分析这些问题的文 章则极为鲜见。 当前世界上脑科学研究主要致力于“知脑”(解析脑的功能和它处理信息的独特 性，如识别、学习、智能、语言、感情、思考、记忆、意志、意识等机理最后目标 是搞清楚自我意识和社会意识以及语言和思考、知识的关系，及在教育、社会心理、 产业心理和灾害心理等方面的应用)、“保脑”(解析脑细胞的功能和它传输信息的 生化学机制把握脑的老化、多种神经和精神疾病、智力发展障碍、新陈代谢异常、 遗传性疾病以及外伤、中毒和感染症等的发病原因，并根据新的原理开发根本性的 预防和治疗方法，保护脑不受伤害，最终控制人类老化、开发人工神经、预防精神 障碍的脑疾病诊治等)、“创脑”(解析脑具有的极其精密的神经网络和神经系统的 结构的功能的基础上，开发与当今计算机不同的处理信息、具有高档次的精神功能 的计算机系统)三个方面。针对以上三个方面，本论文将设定相对应的哲学研究： 1) 意识与脑关系的哲学问题。 意识， 与存在相对立， 作为精神现象的最高形式， 不仅是哲学研究的对象，同时也是自然科学中的基本问题之一。探讨意识与脑的关 系不言而喻必然要涉及到这个哲学基本问题，意识与脑关系的科学阐明，不但对自 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 3 然科学是重要贡献，而且对意识基于物质，乃至精神与物质关系的哲学问题提供了 科学依据，具有重要的理论意义。本论文主要选择了艾克尔斯、克里克、埃德尔曼 这三位诺贝尔奖金获得者的思想作为研究对象，对他们的主要思想进行了梳理并做 了一些简要的评价。 2) 脑科学研究的生命伦理学问题。脑科学以人的大脑作为实验观测的对象，研 究中出现任何差池都可能带来意想不到的可怕后果，因此，对脑科学研究活动进行 伦理考察十分必要，如易伤人群在神经科学护理研究中该如何对待的伦理问题研究、 精神疾病研究中大脑组织捐赠的伦理问题研究以及全脑移植中的伦理问题研究等。 国内外对此领域的研究均处于初始阶段。 3)人工智能的哲学问题。当前， “创造脑”是人类脑计划的三大目标之一，而对 人工智能的研究是实现这一目标的必然途径。虽然在过去几十年中关于人工智能的 研究已经取得了许多突破性的进展，但人工智能科学的发展也不断地面临着争论、 困难和挑战，同时产生了许多新的哲学问题，这个方面的研究目前已引起人们越来 越多的关注。 脑科学的发展充分论证了恩格斯从唯物主义哲学的视角对大脑科学的探索,揭 示了意识、观念的渊源来自于大脑对物质的反映。科学家从不同侧面、不同组成因 素对大脑进行的深入细致研究,对唯物主义的发展提供了更有力的科学支持。 对脑科 学的哲学研究不仅将保持辩证唯物主义哲学与时俱进、超越时空的普遍性品格，而 且也是科学与伪科学、非科学之争的问题。本论文将从多层面、多视角地探讨当今 热门的脑科学研究前沿的哲学问题，尤其是有关脑科学研究的伦理问题，国内尚很 少有人对此进行深入研究。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 4 1 脑科学发展史简介脑科学发展史简介 如果要对脑科学研究中的问题进行哲学层面上的探讨，首先有必要对脑科学研 究的发展历史做全面的了解，在此基础上才能进行深入的哲学分析。人类对脑的研 究从古代直至今日已有了数千年的历史，其研究方式和手段也在不断地进步，从最 初对脑的主观臆断到中期的哲学认识，再到现代的实证研究无不说明脑科学在各个 世代都是最吸引人的研究领域，众多学者为探求其中的奥秘而付出了不懈的努力。 1.1 古代对人脑的臆测古代对人脑的臆测 人类对大脑奥秘的探索可以追溯到古希腊，医学家希波克拉底根据其多年的医 疗实践, 提出脑是精神活动的器官,认为人的一切感觉和情感都是由脑产生的。正如 他所说:“由于脑, 我们思维, 理解, 听见，知道丑和美、善和恶、适意和不适意。” 1尽管这些关于大脑的认识在如今看来还很肤浅，同时包含了许多思辨的成分，但可 以说明人类对脑的研究是自古有之的。 而古希腊最具权威地位的哲学家亚里士多德对脑的认识与前人相比似乎是一种 倒退，他认为人具有理性的灵魂, 理性活动的产生与血液有关，心脏是含血的器官， 故理性活动有赖于心脏的功能；脑是无血的器官，故脑与精神活动无关。他还认为 大脑只不过是一个空气调节器，其功用在于冷却过热的血液，以协调心脏的理性活 动。从亚里士多德对脑的认识中我们可以看到其观点充满了唯心主义的色彩, 但是 由于他作为当时的学术权威，其思想还是得到了广泛的传播。古罗马的医学家盖伦 可以算得上是最早对大脑进行实证研究的人, 他通过对脑的解剖积累了许多关于脑 的实际知识, 有力地批判了亚里士多德关于脑是用于冷却过热的血液来协调心脏的 理性活动的观点, 提出脑是理性灵魂的器官, 感觉、记忆、思维、想象、判断等都 是脑的功能。 由此可见，人类对脑的研究从古代就开始了，在此时期形成了一些粗浅的看法， 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 5 对脑的认识也具有其合理性的地方, 但由于当时总体科学水平的低下以及宗教神学 思想的束缚, 人们不可能真正了解大脑的结构和功能。 1.2 对脑的哲学认识到实证研究的转变对脑的哲学认识到实证研究的转变 由于众所周知的原因，在中世纪对脑的研究基本上处于停滞状态。在盖伦之后 的1500多年里，由于生产水平、研究手段的限制，以及宗教神学思想的负面影响， 除了少数科学家采用实证方法进行脑的研究之外，很少有其他关于脑的实证性研究。 此时大多数学者对脑的认识和思考主要是从哲学角度展开的, 其中较为有影响的当 属法国著名哲学家、科学家笛卡尔对脑的哲学认识。 笛卡尔是哲学史上第一个阐述了心身关系问题的人，他认为宇宙是由两个不同 的实体构成的，一个是思维的实体，一个是空间上广延的实体。广延的实体是物质 世界构成的材料，包括机体和大脑；思维的实体是意识的材料。笛卡尔还借用物理 学中的反射概念来解释人体的活动并创立了神经反射论, 他认为人和动物只有在神 经系统的参与下, 才能实现对外界刺激的应答反应，但他是纯粹从机械的概念出发 来看待机体活动的。然而，笛卡尔又相信, 人体中有灵魂的存在, 人体这架机器是 受一个位于松果体中的理性灵魂的主宰。由此，笛卡尔提出了他的经典心身二元论， 即心身相互作用论。虽然，笛卡尔的二元论思想是有史以来最具影响和代表性的二 元论，但正是这一点使他无法把其反射概念应用到人的精神活动方面。 如果说十九世纪前对脑的认识是处于一种“哲学时代”，那么自从十九世纪开 始, 人们对脑的认识和研究, 则具有鲜明的实证特征。就脑科学的发展而言，从哲 学认识到实证研究的转变是一个质的飞跃，其中脑功能定位学说的建立就是使用实 证研究方法所获得的众多成果中的一个典型。脑功能定位学说是关于大脑皮层结构 与功能关系的学说。大脑皮层各部位在机能上有不同的分工，即机体各种功能活动 的最高中枢在皮层上有定位关系，这是脑研究早期的伟大见解之一，也是脑科学的 重要的基本理论之一。 说到脑功能定位学说，就不得不提到颅相学。颅相学是德国医生加尔和他的学 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 6 生施普茨姆在其合著的神经系统解剖学和生理学一书中提出的一种新理论, 其 主要内容是：脑是心理的器官，脑中存在着许多独立的功能区域，支配和控制着相 应的心理功能和行为。脑的发育会引起颅骨的突起，颅骨的外形和大脑皮层的轮廓 是一致的，任何心理功能的过度发展都与脑内相应器官的加大有关。颅骨的某部分 隆起，与此部分相应的心理功能就发达；反之，颅骨某部分下陷，则与此部分相应 的心理功能就不足。因此，从个体颅骨某一部位的外形特点就可以了解该部位脑的 发展情况，从而推断出与之相应的心理功能。由此可见，加尔的颅相学理论开创了 脑的不同部位负责不同功能的定位研究，但其理论中存在太多玄虚之处、充满了迷 信的色彩，从今天的观点看来颅相学是一门伪科学。 正是由于颅相学中非科学的、荒谬的观点, 促使科学家们对脑进行更深入、更 细致的研究。1861年, 法国医生布洛卡通过对失语症病人大脑的尸体解剖, 证实了 大脑皮层语言区的存在。布洛卡在其论文我们用大脑左半球说话中指出脑是语 言的生成和指挥器官，表明了大脑皮层的不同部位有不同的分工，为脑功能定位学 说奠定了基础，成为脑科学发展史上的一个里程碑。此后，许多学者纷纷发表文章， 支持布洛卡的观点，并把人类语言运动中枢的所在地称为布洛卡氏区。这也激励了 更多的科学家涉足于这一领域，对大脑进行研究。其中以加拿大神经外科专家潘菲 尔德对脑的研究最引人注目。在潘菲尔德20多年对脑的研究中，根据大量研究资料 和临床案例的分析,他绘制了一张人脑皮层功能定位图，最终确立了脑功能定位学 说。随着实证方法在脑科学研究中的推广，与早期对脑的臆断相比, 此时期人们对 脑的认识更加纵深化、精确化。 1.3 现代脑科学的新进展现代脑科学的新进展 20世纪中叶以后, 世界各国的科学家在前人的研究成果之上,对大脑和神经生 理机制进行了更深入细微的研究,形成了一系列关于脑科学的理论和假说。其中最为 著名的就是，在上世纪60 年代, 美国神经生理学家斯佩利和他的学生进行了著名的 “裂脑实验”, 提出了脑半球功能定位学说,即人类大脑由两半球构成，大脑对人体 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 7 的运动和感觉的管理是交叉的，左半球的功能侧重于逻辑思维，如语言、逻辑、教 学、分析、判断等，它主要是以线性方式处理信息；右半球侧重于形象思维，如空 间、图形、音乐、美术等，它主要是以视觉空间的非线性方式处理信息。他们还告 诉人们,人的右脑不仅记忆容量很大,而且在认知方面,如具体思维能力、对空间认知 能力、对复杂关系的理解能力、情绪表达和识别能力等方面,右脑与左脑相比具有明 显的优势。这一实验的成功打破了多个世纪以来认为左半球是优势半球的传统观点， 对脑科学的发展具有重大的意义和深远的影响。 在上世纪50年代至今这段时期内，不仅提出了许多关于脑科学的理论和假说， 脑科学研究的人员结构也在不断的发生变化。脑科学研究不再仅仅是医学家和生物 学家研究的专利，包括信息科学、控制科学、系统科学在内的自然科学各专业的学 者都在积极参与此领域的研究。而哲学、心理学等社会科学领域的许多专家学者也 不甘寂寞，纷纷加入到对脑的研究队伍之中，尤其是对意识问题的研究更是这些社 会科学家们关注的焦点。如今的脑科学研究呈现出多学科、多领域交叉溶合的良好 态势，这必然有利于加快人类对大脑奥秘的探索步伐。 伴随着神经生理学、分子生物学、信息技术、计算机科学等学科的发展，脑科 学研究真正进入了飞速发展的黄金时期，国际社会和国际科技界对脑科学的研究也 更加重视。1989年，美国国会通过了“命名自1990年1月1日起的今后10年为脑的 十年”的提案；欧共体在1991年成立了 “欧洲脑的十年”委员会；日本于1996年 推出了为期20年的“脑科学时代计划”都是为了推动脑科学的发展。美国国立健康 研究院1997年投入直接与神经科学有关的经费为18亿美元,是其人类基因计划的10 倍多。日本“脑科学时代计划”每年投入1000 亿日元,总投入2 万亿日元,为其“超 级钢材计划”的10倍。这些投入一方面是为人类的健康,一方面也期望通过脑科学研 究揭示新的奥秘以推动药物工业和生物技术产业,甚至有助于将来改进人造机器如 计算机。 脑科学与人类进步20世纪的最后一个十年被作为“脑的十年”已载入了脑科学 史册，21世纪将作为“脑的世纪”而掀开新的一页。了解脑、保护脑、创造脑已成 为当前世界范围内，脑科学研究的三大目标。目前，脑科学的研究热潮已经席卷全 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 8 球，人类脑计划已成为继人类基因组计划之后，由世界各国科学家共同参与的又一 项庞大的综合性国际研究计划。中国也于2001年加入到该项研究计划之中，成为参 加此计划的第20个成员国。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 9 2 意识与脑关系的哲学思考意识与脑关系的哲学思考 意识问题一直以来都是哲人和学者关注的话题，在早期先哲们的文献中不乏有 关意识的论述。哲学的基本问题是存在与思维、精神与物质的关系问题。存在如何 决定意识，客观世界如何反映到主观世界中去，既是哲学研究的主题，也是当代自 然科学研究的重要课题。探讨意识与脑的关系不言而喻必然要涉及到这个哲学基本 问题，意识与脑关系的科学阐明，不仅对自然科学是重要贡献，而且对意识基于物 质，乃至精神与物质关系的哲学问题提供了科学依据，具有重要的理论意义。 一些诺贝尔奖得主在功成名就以后，也转向了意识问题的研究。其中包括诺贝 尔生理学或医学奖获得者艾克尔斯、提出 dna 双螺旋结构而奠定分子生物学基础的 克里克、以免疫学研究获诺贝尔生理学或医学奖的埃德尔曼等等，他们都把意识问 题作为他们后半生研究的兴趣所在。这些科学家们在对大脑进行研究时,都不可避免 地要涉及到意识与脑关系这个具有“科学-哲学”两重性的重大问题。没有哪一个自 然科学的研究领域，象脑科学那样与哲学世界观联系的那么紧密；也没有哪一自然 科学家在探讨自己领域重大问题的同时，象脑科学家那样直接受到哲学的支配并同 时进行哲学的思考。脑科学家对自己的研究成果及脑科学的进展也总要依据自己的 世界观与方法论做出解释，提出假说。这些有关意识与脑关系的解释或假说就其性 质而言，不仅是自然科学的，而且同时也是哲学的。对这些科学家的哲学观点进行 述评，就是对他们在意识与脑关系上的见解或假说进行必要的分析和反思。 选择艾克尔斯、克里克、埃德尔曼的思想作为述评的对象，是因为这三位科学 家都是诺贝尔生理学或医学奖的获得者，同时也是世界一流的学者。在九十年代， 意识问题逐渐成为一个合法的科学问题。这主要得益于三位诺贝尔生理医学奖获得 者利用他们在学术界的地位和影响力，以及带头从事这方面的研究。所以，有必要 对这三位科学家关于意识与脑的关系的思想进行哲学层面的分析。当然，关于意识 与脑研究的学者不仅限于上述三人，还有许多学者都提出了很有价值的思想，譬如 邦格关于突现的心理神经一元论、塞尔关于意识的生物学自然主义、彭罗斯关于意 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 10 识的量子理论等等。其他学者关于意识的观点对于我们认识大脑如何形成思维、意 识的本质是什么等问题都将起到推动性的作用，值得我们进一步去思考。 2.1 艾克尔斯关于意识与脑关系的思想艾克尔斯关于意识与脑关系的思想 艾克尔斯是澳大利亚的著名神经生理学家，于 1963 年获得诺贝尔生理学奖或医 学奖。艾克尔斯在科学上的最大成就在于对突触传递功能的电生理学研究，他对信 息传递、加工、编码的关键结构所做的实验性研究，打开了人们认识大脑微观世界 之门，这是神经科学的一项突破性成果。 由于艾克尔斯曾经作过谢灵顿的科研助手共同研究了突触问题，所以他无论在 科学上还是在哲学，其思想很大程度上受到了谢灵顿的影响。在谢灵顿去世后，艾 克尔斯在科学上取得了创造性成果，并提出了他的二元论的意识与脑关系的观点。 1977 年，艾克尔斯又吸收了英国科学哲学家波普尔“三个世界”的理论，他与波普 尔合著的自我与大脑一书中，发表了“三个世界”的哲学观点，认为世界是 指物理状态的世界，包括自然界的物质，一切生物以至人脑；世界是指意识状态 的世界，即精神世界；世界是指客观知识的世界，这是人类创造的文化世界，包 括语言、科学、艺术、道德等等。在此之后，艾克尔斯根据神经系统的结构和功能， 提出了“树突子”(dendron)的假设，树突子是神经系统的基本结构和功能单元。他 进而又提出“心理子”(psychon)的假设，世界的心理子与世界的树突子相对 应，两者的相互作用触发意识的形成。 在艾克尔斯学术生涯的后期，他发表了许多关于意识与脑关系的文章，详细阐 述了他的“二元相互作用”的观点。艾克尔斯的“二元相互作用”思想代表了笛卡 尔二元论的新形式。艾克尔斯把人的意识和大脑看成两个彼此独立的实体，他认为 人脑是接受外界刺激，唤起人的知觉经验的物质实体；同时，人还有一个“自我意 识精神（意识） ”的独立实体。可见，他把意识、精神看作是第一性的，其他事物都 是它们派生出来的，是第二性的。艾克尔斯肯定大脑对意识是必要的，他明确地指 出： “毫无疑问大脑皮层中的活动对于主体的自觉经验来说是必要的” 。 2他把人的大 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 11 脑皮层给予主体的自我意识精神作用范围称为联络脑，联络脑是自我意识精神与脑 的相互作用的一个区域，它处于优势半球一侧，其解剖位置大致位于大脑的布洛卡 区。同时，在艾克尔斯看来，自我意识精神对大脑事件的作用不是被动的，而是主 动的，自我意识精神不是大脑皮层事件的副产物，不是无用的附带现象。值得肯定 的是艾克尔斯看到了意识的能动作用，但艾克尔斯过分夸大了自我意识精神的作用， 完全否定了大脑在组成统一经验中的作用，忽略了意识的本质与源泉。因为任何意 识都是人对客观世界的主观认识，意识是不能离开物质而独立存在的，从而使其观 点必然陷入了唯心主义的二元论。 艾克尔斯从其意识与脑关系的“二元相互作用”的科学假说出发，夸大了自我 意识精神的作用，进而把自我意识精神视为一个不依赖于大脑而独立存在的实体， 是一种并不完全依赖于大脑事件的特性和活动，认为大脑事件是处在由自我意识精 神的决定和控制的影响下的，这无疑表明了艾克尔斯在意识与脑关系问题上的二元 论观点。虽然艾克尔斯一再声称自己不是哲学上的二元论者，但是通过以上的分析， 他把自我意识精神看成一个独立的实体，这就同他自己的“大脑皮层的活动对于自 主的自觉经验来说是必要的”这个命题本身相矛盾，由此可以知道他是无法摆脱哲 学上的二元论概念的。 此外，艾克尔斯作为上帝和超自然现象的信仰者，这自然对其意识理论的科学 性产生了负面的影响。他把自我意识精神神秘化了，对于自我精神意识的起源问题， 他认为我们现有的知识无法解释这个问题。以至于艾克尔斯认为只有求助于某种超 自然的神秘力量上帝，才能说明精神的起源和产生。艾克尔斯作为世界一流的 科学家，而最终陷入了二元论，不免让人感到惋惜，但是他对意识与脑关系问题进 行研究取得的成果是不容我们所忽视的。因此，无论他对于意识与脑关系问题在哲 学层面上正确与否，他对意识问题研究做出的伟大贡献都是值得后人铭记的，对他 的思想我们也还需反复地去体会。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 12 2.2 克里克关于意识与脑关系的思想克里克关于意识与脑关系的思想 克里克是英国著名的生物学家，1953 年与同事詹姆士沃森一起提出了脱氧核 糖核酸(dna)双螺旋模型的分子结构，并因为在遗传学研究方面取得的成就而获得 1962 年诺贝尔生理学或医学奖。克里克是 20 世纪最伟大的科学家之一，他在许多非 常重要的科学问题上都发挥了作用。他不仅发现了 dna 的结构，而且在机体如何使 用 dna 中的信息来构建蛋白质、人类意识本质等问题的研究中都做出了重大贡献。 自从 dna 双螺旋结构被揭示后，在现代生命科学中，需要解决的基础理论只剩 下生命的起源、意识的产生和生命发育过程三个问题。而对意识问题的揭示，则成 为了生命科学的最后一个堡垒。1966 年，当生物医学的基础轮廓已经被清楚地勾画 出来之后，克里克认为是将兴趣转向神经科学，尤其是意识问题的时候了。1994 年， 克里克在其惊人的假说一书中提出了他“惊人的假说”：“你,你的喜悦、 悲伤、记忆和抱负,你的本体感觉和自由意志,实际上都只不过是一大群神经细胞及 其相关分子的集体行为。” 3 克里克把我们的意识、精神活动还原成为了大脑神经 元相互作用的结果，此观点的发表在学术界引起了极大的轰动，既有支持者，但也 不乏反对的人。 克里克首先肯定了意识是可以用科学方法研究的,他提出“意识问题是一个科学 问题,科学与意识之间并没有不可逾越的鸿沟。如果从本书中能学到什么的话,那就 是我们现在看到了用实验的方法可以探索这个问题。” 4因为长期以来，关于意识问 题的研究都被看成是哲学家和心理学家的事情，而研究意识的手段主要采用的是内 省的方法。克里克认为这是不够的，他的研究思路的提出,对在意识问题上长期居于 主导地位的哲学、心理学方法提出了挑战。 克里克研究意识问题的主要策略是基于还原论的，这也是其观点使他的西方同 行们感到吃惊的地方之一。克里克的还原论方法认为对复杂的系统可以通过它各个 部分的行为及其相互作用加以解释。对于一个具体多种活动层次的系统，这一还原 过程将不止一次的重复。也就是说，某一部分的行为可能需要用它的各个组成部分 及其相互的特性加以解释。对意识问题而言，“人的精神活动完全由神经细胞、胶 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 13 质细胞的行为和构成及影响它们的原子、离子和分子的性质所决定”。5然而,克里 克所倡导的还原论与过去的机械还原论也有所不同，他提出的还原论并不是用一组 低层次上的、固定的思想去解释另一组高层次的、固定的思想。它不是一种一成不 变的过程,而是一个动态的相互作用过程。它随着知识的发展,不断修改两个层次已 有的观念。在他看来,还原论是推动物理学、化学和分子生物学等现代科学发展的主 要理论方法。 克里克将视觉意识的形成机制作为意识研究工作的突破口，并试图通过它扩展 或推广到其他方面的机制。他首先认为现在还没有到给意识下精确定义的时候，在 对意识问题有较深入的了解之前,任何正式的定义都有可能引起误解或过分的限制。 为了强调这一点，克里克在其惊人的假说的前言中给我们打了一个形象的比方， “仅仅靠争论清楚关于战斗一词的意义，你不可能赢得胜利。你需要一支训练 有素的队伍，装备精良的武器和出奇制胜的谋略，然后才能有效地击溃敌人。这些 同样适合解决一个困难的科学问题。”6然后，克里克在意识研究前提出了两个“基 本假设”，其中一个假设是尝试性的: “意识的所有不同方面,如痛觉和视觉意识, 都使用一个基本的共同机制或者也许几个这样的机制。如果我们能够了解其中某一 方面的机制,我们就有希望借此了解其他所有方面的机制。”7克里克之所以选择视 觉意识作为研究的切入点，主要是因为他认为视觉意识是人脑信息的主要来源，对 于视觉系统的研究已比较深入，视觉意识与其他的意识形式相比更深动和丰富, 在 实验的可操作性上也优于其他意识，所以它是意识研究的最佳突破口。因此，克里 克自信地说, “一旦我们揭开了视觉意识这一简单形式的秘密,我们或许就接近于人 类生命的一个主要秘密:当我们思考和行动时,发生在我们脑中的自然事件究竟与我 们的主观感觉有何联系也就是说,脑与精神有何联系”。8 通过以上的分析，我们可以看到克里克在对意识研究的工作上很多方面都具有 开创性的意义。当然，他的思想也存在着一些不恰之处，例如，美国哲学家查尔默 斯把意识问题分为两类：“易解问题”和“难解问题”，“易解问题”是指那些随 着神经科学和认知科学发展，将可以解决的问题；“难解问题”是指脑内的客观物 理过程如何会产生出人的主观经验问题，这类问题不易进行科学的研究。查尔默斯 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 14 认为克里克的研究只适合于解释意识的 “易解问题” ,而对于意识经验的 “难解问题” 则显得有些束手无策。塞尔则对克里克将视觉意识研究的成果能否推广到其他方面 的意识研究表示怀疑。但总的说来，克里克的思想对加快意识与脑关系问题的研究 还是起到了巨大的作用。 2.3 埃德尔曼关于意识与脑关系的思想埃德尔曼关于意识与脑关系的思想 埃德尔曼是美国洛克菲勒大学的教授，他因为早年在免疫学方面取得的成就而 获得了1972年的诺贝尔生理学奖或医学奖。埃德尔曼在其获得诺贝尔奖后，也将主 要精力投入到神经科学方向的研究。埃德尔曼在这方面著作有五、六本，其中包括 著名的三步曲：神经达尔文主义、拓扑生物学、记忆中的现在，在最 新出版的意识的宇宙一书中埃德尔曼对以前的观点进行了总结，并对意识的产 生机制进行了深刻的分析。 埃德尔曼同克里克一样，都认为可以通过科学分析来解释意识是如何形成的， 但他却不太注重实验，而着重从意识的生物学角度出发，强调意识在生物进化过程 中的结果。埃德尔曼在对意识问题研究时采用了不同于克里克的策略：这就是把研 究的注意力集中在意识经验最为普遍的性质上，也就是每个意识状态都具有的性质 上。其中有两个性质是埃德尔曼认为最重要的，一个是整体性，即每个意识状态都 是一个统一整体，它不能被有效地分成一些独立成分；另一个是与其对照的分化性， 即有数量极大的不同意识状态，每一个意识状态都可以引起不同的行为结果。埃德 尔曼对意识的研究正是基于这两个主要的基本性质上展开的。 埃德尔曼认为意识是一个物理过程，它是从脑这一级的某种物质结构中发生的， 正如美国心理学家威廉詹姆斯所认为的那样，意识实质上是一个过程，是连续不 断流动的，而不是一种有形的实体，一样东西。埃德尔曼还认为，意识不是大脑某 个部位或神经元类型的属性，而是广泛的分布式的神经元群之间的动力相互作用的 结果。更具体的说，是从大脑中的丘脑皮质系统的高度整合和分化的活动中产生的 一个过程。因此，他和他的合作者托诺尼在1998年发表的意识与复杂性一文中 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 15 提出了关于意识神经基质的“动态核心假说”。他们认为，“动态核心的定义是功 能性的，它是基于一组相互作用的强度之上的，而并不是基于某种结构、某种神经 元的某种性质，或者某些神经元的部位。”9 达尔文的自然选择学说为自然界的发展规律提出了一种新的模式，而埃德尔曼 认为其理论同样可应用于脑科学的研究，意识也同样存在着进化模式，由此他创建 了神经达尔文主义。神经达尔文主义的主要内容包括：由神经元通过紧密互联组成 的神经元群是脑内神经联结的结构和功能模式的选择性活动主体。而我们的意识活 动和心智活动就是动态的达尔文过程，所有的行为现象都是神经细胞活动的时空模 式决定的，这些时空模式相互竞争中的每一时刻的赢家，就将成为显现的心智活动， 特别是意识活动。意识活动无非就是大量神经活动中模式选择“胜者为王”的结果。 10神经达尔文主义主要支持以下三条信条：（1）在脑的发育过程中形成神经解剖结 构最基本的各种高度变异神经元群体（选择发育）；（2）通过经验次生性形成各种 各样被易化了的神经回路，这是通过改变联结强度或者说突触强度产生的（经验选 择）；（3）沿着分布各处的神经元群之间的交互联结传递着再进入信号，以确保所 选择的神经事件的时空相关性。这三大信条为认识构成意识的最重要的那些神经相 互作用提供了强有力的工具。 在意识的宇宙的最后一章，埃德尔曼发表了一些他对意识问题的哲学观点， 他写道：“一旦我们同意这些假设已为大量的证据所证实，就可以得出许多结论。 首先，我们一定会拒绝笛卡儿的二元论假设和各种形式的唯心主义。我们不会接受 那种把唯物主义的形而上学和二元论、唯理论或唯心主义的认识论结合在一起的立 场。另一方面，我们对极端的还原论立场也一定会表示怀疑，这种立场企图在量子 力学的基础上解释意识而忽视进化和神经学的事实。我们也同样怀疑赋予整个世界 以意识的性质泛心论的观点。”11 埃德尔曼提出的“动态核心假说”能在世界顶级杂志科学上发表，说明他 的观点在世界范围内已得到了广泛的支持，这对整个意识研究来说，都具有深远的 影响。但是，并非所有人都赞同他的观点，克里克在对神经达尔文主义一书的 书评中用了一个极为讽刺的标题“神经的埃德尔曼主义”，并认为：“尽管本书存 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 16 在某些正确之处，但鉴于它所持的根本立场，无论如何也不能使我相信，埃德尔曼 的思想对脑研究来说是一个有用的新观点。”12英国皇家学会会员、著名的神经还原 论提出者巴洛也表示难以接受他的观点，认为：“没有说明什么问题，只是杜撰 了一些名词”。 13 彭罗斯则怀疑人类的意识是由于其在进化过程中依靠了自然 选择才实现的。虽然，埃德尔曼的研究揭示了意识与脑的关系问题中部分的奥秘， 提出一种有经验加以支持的意识理论，但其研究也存在着明显的不足之处，查尔默 斯就认为埃德尔曼的理论并没有揭示大脑中的神经生物学过程是如何产生有意识经 验的，对待“意识的本质”这一关键问题仍没有给出一个合理的解释。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 17 3 脑科学研究的伦理学反思脑科学研究的伦理学反思 脑作为长期进化的产物，其结构、功能及与行为的关系极其复杂，揭示脑的奥 秘是当代科学面临的最大挑战之一。脑科学以人的大脑作为实验观测的对象，研究 中出现任何差池都可能带来意想不到的可怕后果，因此，对脑科学研究活动进行伦 理考察是十分有必要的。 3.1 从脑科手术戒毒到脑科学研究的伦理反思从脑科手术戒毒到脑科学研究的伦理反思 近几十年来，在世界各国科学家的共同努力下，人类对大脑的结构和功能以及 脑疾病的发生机制有了更深层次的认识，并且许多成果已应用于临床实践。在我国， 前不久被卫生部叫停的脑科手术戒毒正是脑科学研究取得的诸多“成果”中的一项， 该项目的暂停在社会上引起了极大反响，各界人士对此问题也表示热切关注。因为 这不仅仅是一个科学问题，它同时涉及到伦理、道德等诸多方面。为此，我们有必 要对已经终止的脑科手术戒毒项目以及正在世界范围内积极开展的脑科学研究工作 进行一番伦理反思。 脑科手术戒毒最早出现于上世纪 90 年代的俄罗斯，该手术是采用立体定向技术 找到毒品依赖者大脑内的成瘾细胞，然后对患者进行开颅，通过射频加热的方式毁 损这部分细胞组织，以达到治疗目的。1997 年，西安某医院最先在我国开始这项研 究。新技术的奇特疗效及可观的经济效益，吸引了大批自愿戒毒人员，也刺激着医 疗机构大胆尝试。此后，我国部分省市的一些医疗机构也开始了该项目的研究，并 将其设置为临床服务项目。最近，卫生部以脑科手术戒毒还是一种正在进行临床研 究探索的科学项目，对该项手术的毁损位点、技术要点、适应症、安全性、有效性 等方面都还没有完全了解为由终止了我国部分省市医疗机构开设的这项临床服务项 目。在这种情况下，与脑科手术戒毒相关的伦理问题也随之产生。 首先，脑科手术戒毒可能会对患者造成伤害，也背离了保护脑的目标。现代医 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 18 学和科学技术的发展，使人类对大脑有了更全面、更深入的了解，但是大脑作为人 体内最精细、最复杂的器官，与人类关于其他组织器官所获得的知识相比，这种认 识程度是远远不能令人满意的。而现阶段的脑科手术戒毒正是在对大脑的功能机制 还没有完全清楚的情况下进行的，这种贸然的行为可能会给已接受脑科手术戒毒的 患者带来伤害。据有关的神经医学专家介绍，脑科手术戒毒的原理是通过神经外科 立体定向技术，有选择性地破坏脑内某个或某几个核团神经纤维传导束，以达到戒 除毒瘾的目的。这些核团位于大脑的神经边缘系统之中，而神经边缘系统与情绪活 动有着密切的关系，破坏了这些核团是否会对患者的其他情绪活动产生影响目前还 不可预测，也许要付出很大的代价，比如智力、人格可能受到损害，甚至有生命危 险。因此，脑科手术戒毒作为一项高新医疗技术在其安全性、疗效、副作用等方面 还没有做出结论之前，将这一手术作为临床服务项目向毒品依赖者提供显然有悖于 传统的医学伦理规范。 其次，脑科手术戒毒违背了人体实验道德。人体实验是医学科研的基本活动， 它的任务在于揭示人类生命运动的本质和规律，认识和根治疑难病患。如果出于这 样的目的，以人体作为受试对象来探求医学的真理当然是无可厚非的。但是，目前 部