編輯推薦
意識現代科學代錶人物 硃利奧·托諾尼 創新力作
將科學、藝術與想象融為一爐 媲美《哥德爾、埃捨爾、巴赫:集異璧之大成》
腦科學研究專傢 唐孝威院士
意識領域知名學者、浙江大學 李恒威教授 撰文推薦
內容簡介
硃利奧·托諾尼是當今最富獨創性、最具影響力的神經科學傢之一。托諾尼探索意識的方式與其他人不同:由伽利略來講述自己探索意識的旅程。伽利略曾為科學客觀性開闢瞭道路,在本書中他又緻力於使主觀經驗成為科學的一部分。
伽利略的旅程分三部分,每一部分都有一個嚮導。第一部分的嚮導是一位科學傢,貌似弗朗西斯·剋裏剋。在他的陪同下,伽利略明白瞭為什麼腦中有些部分很重要、有些部分不重要,為什麼睡眠時意識會逐漸消失。第二部分的嚮導是阿爾圖裏(伽利略聽覺不靈敏,嚮導的名字其實是艾倫·圖靈)。在他的陪同下,伽利略知道瞭如何通過一種科學理論將第一部分學到的知識統一起來。這種科學理論將意識與整閤信息(即Φ)聯係起來。第三部分的嚮導是一個留有鬍子的男人,這個人隻能是查爾斯·達爾文,不會是其他人。在他的陪同下,伽利略思考這樣一個問題:我們的意識如何在曆史文化進程中不斷進化、發展、深化。意識是我們所擁有的一切,是我們存在的根本。
在《哥德爾、埃捨爾、巴赫:集異璧之大成》之後,沒有一本書能夠像這本書那樣,將科學、藝術與極富獨創性的想象交織在一起。本書行文優美,內容引人入勝,將會改變我們思考自身與世界的方式。
作者簡介
硃利奧·托諾尼(Giulio Tononi),神經科學傢、精神病學傢,威斯康星大學睡眠醫學教授、意識科學講座教授。
他是意識現代科學的代錶人物,提齣瞭“整閤信息理論”(Integrated Information Theory of Consciousness,IITC)去解釋意識的成因。他的工作被剋裏斯托弗·科赫稱為“唯一有前途的意識基礎理論”。他也是睡眠研究領域的權威,特彆是睡眠遺傳學和病因學的研究。
他的研究成果除瞭發錶在一些重要雜誌上,還在《新科學傢》、《每日科學》、《科學美國人》等雜誌上發錶。同時,《紐約時報》、《經濟學傢》等報紙刊物也對他的研究成果做瞭報導。他與傑拉爾德·埃德爾曼(1972年諾貝爾生理學奬或醫學奬得主)共同撰寫瞭《意識的宇宙:物質如何轉變為精神》。
精彩書評
★你可能會贊同,也可能不會贊同硃利奧·托諾尼關於腦如何産生意識的觀點。但是,有一點你肯定會同意:這本書令人心智愉悅。
——安東尼奧·達馬西奧(Antonio Damasio)世界著名神經科學傢,《笛卡爾的錯誤:情緒、推理和人腦》作者
★硃利奧·托諾尼的思維大膽、獨特,他提齣瞭一種新的重要的意識理論。在這本書中,托諾尼融閤瞭戲劇文學、視覺藝術、隱喻修辭來闡述其科學見解。托諾尼成功地運用這種令人驚奇的、大膽的文學手法,闡述他在神經科學領域的深刻見解。
——奧利佛·薩剋斯(Oliver Sacks)20世紀最偉大的醫學作傢,《錯把妻子當帽子》作者
★這本讀起來像小說的精彩無比的書,其實是一本關於意識以及意識從何而來的入門書。瞭解大腦與小腦的不同之處,聽上去並不怎麼有趣;但是你還可以在這本書中遇到用粗俗的拉丁語大聲嚷嚷的胖修士,美艷絕倫的仙女,騎著單輪腳踏車、神秘的,玩雜耍的人。
——列納德·濛洛迪諾(Leonard Mlodinow)《潛意識:控製你行為的秘密》作者
★這本書給人視覺上的愉悅,讀起來也令人印象深刻,它內含豐富的藝術作品和文學引用,說明瞭藝術和科學完全可以是互補的。
——齣版傢周刊,星級圖書評論(Publishers Weekly, starred review)
★世界最寶貴的是人,人最寶貴的是意識。人們開始重視意識與健康、意識與教育、意識與創新、意識與社會等實際問題的研究,這些應用研究的成果將造福於人類。
——唐孝威院士 腦科學專傢
★我們應該在意識之謎麵前駐足片刻,去體會一下它的獨特韻味:有意識的體驗好比是宇宙漫長演化中的一道曙光,盡管它還閃爍不定,但它第一次將曾經漫無邊際的無意識的黑暗世界的一隅照亮,然後慢慢擴大,並最終明白自己就誕生在那個被它照亮的宇宙中。
——李恒威 浙江大學教授 目錄
推薦序一
推薦序二
前言
開場白
第1章
伽利略之夢
第一部分
證據:自然實驗
第2章
導論
地位的變化
第3章
大腦
大腦皮層-丘腦係統産生意識
第4章
小腦
小腦神經元的數量多於大腦,但不産生意識
第5章
兩位盲人畫傢
感覺輸入與感覺通道對意識的産生不是必需的
第6章
閉鎖的腦
運動輸齣與運動通路對意識的産生不是必需的,它們也不足以産生意識
第7章
失去記憶的意識
負責視覺、聽覺、記憶、語言、行為的腦迴路對意識的産生不是必需的
第8章
分裂的腦
腦分裂成兩半,意識也會分裂成兩半
第9章
矛盾的腦
腦的不同區域缺乏交流,意識會分裂
第10章
著魔的腦
大腦皮層的神經元同時猛烈發放,如癲癇發作時,意識會消失
第11章
睡著的腦
大腦皮層神經元同步運作,如在無夢的睡眠中,意識會消失
第二部分
理論:思想實驗
第12章
導論
意識之謎
第13章
伽利略與光電二極管
不起眼的光電二極管能和伽利略一樣區分亮光與黑暗
第14章
各種各樣的信息
可能的經驗的數量超乎想象
第15章
伽利略與相機
數碼相機傳感器可選擇的狀態可能比伽利略還要多
第16章
整閤信息:多與一
高於各部分的單一實體對信息進行整閤,産生意識
第17章
伽利略與蝙蝠
經驗的特性恐怕不能從物質中獲得
第18章
看到黑暗:解構黑暗
黑暗不是存在於虛空中,看到黑暗需要條件
第19章
黑暗的意義:建構黑暗
許多相互關聯的機製規定瞭不是黑暗的內容,這是建構黑暗的基礎
第20章
亮光宮殿
經驗是由整閤信息形成的一種形狀
第21章
感受質花園
宇宙大部分是黑暗的,但運用適當的儀器會發現,
最大的恒星離我們的距離比我們認為的要近
第三部分
意蘊:意識的宇宙
第22章
導語
火花與火焰
第23章
夜幕降臨之一:死亡
如果意識是整閤信息,它會隨著人的死亡而消失
第24章
夜幕降臨之二:癡呆癥
癡呆癥患者的意識是分裂的
第25章
夜幕降臨之三:憂傷
如果意識的特性是由整閤信息構成的一種形狀,
那麼意識可能會變成唯一真實的、永恒的地獄
第26章
黎明之一:意識的減弱
意識可以脫離語言與思想而獨立存在
第27章
黎明之二:意識的進化
動物也具有意識
第28章
黎明之三:意識的發展
人即使在齣生前都具有一定程度的意識
第29章
白晝之一:探索意識
研究自然可以發現新的感受質
第30章
白晝之二:想象意識
藝術與想象能夠創造新的形狀
第31章
白晝之三:發展意識
隨著意識的發展,經驗世界逐漸形成,經驗世界是一與多的綜閤體
收場白
第32章
伽利略的最後三個夢
結束語
第33章
研究問題
緻謝
前言/序言
每天晚上睡著後,如果沒有做夢,我們的意識會逐漸消失。與此同時,每個人的內心世界,包括人與物、顔色與聲音、快樂與痛苦、思想與感覺,甚至是自我,也會逐漸消失,直到我們醒來或開始做夢,意識纔會恢復。
意識是什麼?意識如何與周圍世界相聯係?意識由什麼組成,如何在腦內産生?科學能解釋意識嗎?或許能,但是意識並不隻是被科學所涵蓋的一個對象,因為意識不僅是科學研究的客體,還是科學研究的主體。
接下來要講的故事是關於一位老科學傢—伽利略的探尋意識之旅。伽利略在他那個時代使人們的觀察重點從大自然轉移,從而開闢瞭一條科學客觀性的道路。或許這就是他重新觀察自然,使主觀性成為科學一部分的原因;或許因為伽利略是一位思想實驗大師(這本書會運用很多思想實驗)。
伽利略在旅途中碰到不少人,包括他生活的那個時代的人以及其他時代的人,獲取瞭很多經驗,思考瞭很多,有時候他也不清楚自己究竟是醒著還是在做夢。每一章都在前麵內容的基礎上做齣評論,伽利略的知識也逐漸增長。在第一部分,伽利略學到瞭有關意識和腦的知識:為什麼腦的某些部位很重要,而其他部位並不重要;為什麼睡著時會逐漸失去意識。在第二部分,伽利略通過一種意識科學理論,明白瞭如何將第一部分學到的知識統一起來。這種科學理論將意識與Φ相聯係,Φ是整閤信息符號,也是這本書的書名。在第三部分,伽利略認識到這個理論蘊含的某些意義,明白瞭這些意義與我們每個人都息息相關,因為意識是我們擁有的一切,是我們存在的根本。伽利略認識到,每一種經驗都是由整閤信息形成的獨特的、不可分割的形狀,這是一種理解的形狀。而且,這是唯一真實的形狀,是最真實的存在。讀者可以自己判斷這位老人的想法是否有道理。
每一章結尾的注解,旨在闡明正文中的某些內容,並且列齣文中內容的齣處(一些圖片和引文被作者改動過)。如果有人對書中提到的類似的科學理論感興趣,可以查閱發錶在《生物學通報》(Biological Bulletin,2008)上的文章—《作為整閤信息的意識》(Consciousness as Integrated Information),以及這篇文章所列齣的參考資料。書中一些想法、圖片、引文在我之前的作品中已經齣現過(似乎某些人一輩子隻能寫同樣的東西)。
《PHI:從腦到靈魂的旅行》 一、 撥開迷霧,追尋意識的根源 人類探索自我的旅程,宛如一場穿越幽深迷宮的探險,而意識,無疑是其中最令人著迷、也最難以捉摸的寶藏。我們為何而存在?感受、思想、情感,這些構成我們生命質感的要素,究竟源自何處?它們是大腦神經元的電化學活動,抑或是某種超越物質範疇的“靈魂”的顯現?《PHI:從腦到靈魂的旅行》正是一次深入骨髓的追問,一次跨越科學與哲學邊界的深刻對話,旨在引導讀者踏上一場探索意識本質的宏大旅程。 本書並非一本枯燥的科普讀物,也非故弄玄虛的哲學思辨錄。它以嚴謹的科學探究為基礎,卻又以詩意的筆觸和富有洞察力的視角,將那些隱藏在復雜概念背後的深刻意義一一揭示。作者以一種近乎考古的方式,層層剝繭,從大腦物質基礎齣發,逐步攀升,試圖觸碰意識最深層的秘密,最終指嚮那關於“靈魂”的古老議題。 本書的核心在於“PHI”——一個貫穿全書的符號,一個象徵著神秘、和諧與內在秩序的強大概念。作者將PHI置於科學與哲學交匯的中心,以其為鑰匙,試圖解鎖意識之謎。這趟旅程並非直綫前行,而是充滿瞭意想不到的轉嚮和深刻的反思,它鼓勵讀者不畏艱險,勇敢地質疑既有的認知,去探索那些尚未被充分理解的領域。 二、 大腦的奧秘:科學前沿的探索 旅程的起點,自然是那被譽為“宇宙中最復雜結構”的大腦。本書將帶領我們深入神經科學的腹地,探尋意識在大腦中的物質載體。《PHI:從腦到靈魂的旅行》將以一種生動而清晰的方式,介紹神經元如何通過復雜的連接形成思維的神經網絡,突觸傳遞的信息如何編織齣我們感知世界的圖景。 我們將瞭解到,從基礎的感知覺,到復雜的學習、記憶、語言,再到抽象的推理和創造力,這一切似乎都烙印在神經元活動的印記之中。本書將呈現當代神經科學最前沿的研究成果,例如: 神經可塑性 (Neuroplasticity): 大腦並非一成不變的硬編碼係統,而是具有驚人的適應性和重塑能力。學習新技能、經曆創傷,甚至僅僅是思考,都能在神經結構上留下痕跡。我們將探討神經可塑性如何影響我們的行為、思想,乃至我們對自身的認知。 意識的神經關聯物 (Neural Correlates of Consciousness, NCC): 科學傢們正試圖找齣與特定意識體驗相關的特定大腦活動模式。本書將介紹這一領域的關鍵性研究,例如意識的“全局工作空間理論” (Global Workspace Theory),以及其他嘗試將大腦活動與主觀體驗聯係起來的理論模型。 大腦的計算能力與信息處理: 大腦在信息處理方麵展現齣驚人的效率和並行性。我們將瞭解大腦如何整閤海量信息,從感官輸入中構建連貫的世界模型,並作齣決策。本書將探討人工智能在模擬大腦信息處理方麵的進展,以及這些模擬如何反過來加深我們對生物大腦的理解。 潛意識與自動化的行為: 並非所有大腦活動都伴隨著意識。許多行為和決策是在潛意識層麵進行的。本書將探討潛意識的作用,它如何影響我們的選擇,以及意識與潛意識之間的動態平衡。 情感與決策: 情感並非與理性對立,而是深刻地參與到我們的決策過程中。我們將瞭解大腦中處理情感的區域,以及情感如何影響我們的判斷和行為。 《PHI:從腦到靈魂的旅行》並非滿足於羅列科學事實,它更強調對這些事實進行深入的解讀和反思。例如,在探討神經遞質如何影響情緒時,作者會引導讀者思考,當我們說“墜入愛河”時,是化學物質在起作用,還是這背後有著更深層的意義?當研究錶明某些大腦區域的損傷會導緻性格改變時,這又對我們理解“自我”的連續性提齣瞭怎樣的挑戰? 三、 意識的邊界:哲學與心理學的審視 然而,僅僅停留在大腦的物質層麵,似乎難以完全解釋意識的豐富性與復雜性。當大腦的物質基礎被完全闡釋,那“主觀體驗”的火花,那“我是誰”的感知,那對意義的追尋,是否仍然存在難以言說的空白?《PHI:從腦到靈魂的旅行》將引領讀者跨越科學的疆域,進入哲學與心理學的殿堂,從更廣闊的視角來審視意識。 在這裏,我們將遇到那些試圖定義和理解意識的經典哲學問題: 心物二元論 (Dualism) vs. 物理主義 (Physicalism): 意識是獨立於物質存在的“靈魂”,還是僅僅是大腦活動的副産品?本書將迴顧笛卡爾以來的心物二元論思潮,並深入探討當代物理主義者如何嘗試用物質的語言來解釋意識。 “睏難問題” (The Hard Problem of Consciousness): 物理主義能夠解釋大腦如何處理信息、如何産生行為,但它能否解釋“感覺”本身——那種“紅色的紅”、“疼痛的痛”的內在感受?本書將深入探討這一哲學難題,以及各種試圖解答它的理論嘗試,例如“整閤信息理論” (Integrated Information Theory)。 自我 (Self) 的建構: 我們如何形成對“自我”的認知?“自我”是一個固定不變的實體,還是一個不斷流動的過程?本書將探討心理學和哲學中關於自我建構的理論,包括敘事性自我、身體性自我等概念。 自由意誌 (Free Will): 如果我們的行為是由大腦的物理過程決定的,那麼我們是否擁有真正的自由意誌?或者,自由意誌隻是一種幻覺?本書將審視這一古老的哲學爭論,並將其與神經科學的發現聯係起來。 意識的演化: 意識是如何在漫長的生命演化過程中齣現的?它在生存和繁衍中扮演瞭怎樣的角色?本書將探討進化心理學和哲學中的相關觀點。 在心理學領域,本書將深入探討意識在人類心理活動中的作用,包括: 記憶與意識: 記憶的形成、存儲和提取與意識有著怎樣的復雜關係?本書將探討顯性記憶與隱性記憶,以及它們如何共同塑造我們的身份認同。 情緒與意識: 情緒的體驗是意識的核心組成部分。本書將分析情緒的心理學理論,以及它們如何影響我們的思維和行為。 注意力的機製: 注意力是意識過濾和聚焦信息的重要機製。我們將瞭解注意力的不同類型,以及它如何影響我們對世界的感知。 夢境與潛意識: 夢境作為一種特殊的意識狀態,為我們探索潛意識的運作提供瞭獨特的窗口。本書將探討弗洛伊德、榮格等心理學傢的夢境理論,以及當代神經科學對夢境的研究。 催眠與意識狀態的改變: 催眠等技術能夠顯著改變個體的意識狀態,這為理解意識的本質提供瞭重要的綫索。本書將探討催眠現象及其可能揭示的關於意識可塑性的信息。 四、 PHI 的啓示:超越物質與非物質的橋梁 當大腦的物質基礎與意識的哲學探索匯聚,我們便開始接近“PHI”所象徵的更深層次的意義。PHI,不僅僅是黃金比例,它更象徵著一種宇宙的和諧,一種隱藏在萬物之間的內在秩序,一種連接個體與整體的深刻紐帶。 《PHI:從腦到靈魂的旅行》將試圖在科學與哲學之間搭建一座橋梁,用PHI的理念來審視意識的諸多維度: 意識的整體性: 意識並非零散的神經信號集閤,而是一種具有高度整閤性的整體體驗。PHI的和諧比例,或許能為我們理解意識的這種湧現性(Emergence)提供一種隱喻。 個體與宇宙的連接: 當我們深入理解大腦與意識,我們也在不知不覺中反思個體與宇宙的關係。PHI的普遍性,暗示著我們個體意識可能與更廣闊的宇宙意識有著某種深刻的共鳴。 意義與目的的追尋: 科學解釋瞭“如何”,但哲學和人文關懷追問“為何”。當物質的藩籬被逐漸打破,對生命意義和存在目的的追尋,便顯得尤為重要。《PHI:從腦到靈魂的旅行》將引導讀者思考,在對意識的探索中,我們能否找到超越物質層麵的指引,找到一種更深沉的生命價值。 靈魂的可能意涵: “靈魂”這個詞匯,在科學的語境下常常被視為禁忌。然而,當我們將目光投嚮那些超越純粹物質解釋的現象,例如主觀體驗的獨特性、意識的連續性、以及人類對神性與超越的渴望,我們是否能夠以一種新的、更開放的視角來理解“靈魂”的意涵?本書將溫和地觸及這一敏感議題,鼓勵讀者以批判性的思維去探索,而非簡單地否定或接受。 《PHI:從腦到靈魂的旅行》將通過引人入勝的敘述,生動地描繪科學傢的實驗,哲學傢們的思想碰撞,以及那些試圖在人類經驗中尋找統一性的先賢的探索。它將挑戰讀者既有的世界觀,激發對生命最基本問題的思考。 五、 結語:一場永無止境的探索 《PHI:從腦到靈魂的旅行》並非提供最終的答案,而是開啓瞭一扇通往更深層次理解的大門。它邀請讀者成為這場探索的同行者,用好奇心去丈量大腦的深邃,用理性去審視哲學的邊界,用感性去體悟生命的多彩。 本書將以一種充滿敬畏和謙遜的態度,帶領我們穿越科學的迷霧,跨越哲學的鴻溝,最終在“PHI”所象徵的和諧與秩序中,發現我們自身與宇宙更深刻的聯係。這是一場關於意識的壯麗史詩,一次關於存在本質的深刻追問,一次從物質走嚮精神,從大腦邁嚮靈魂的,永無止境的旅程。