一位靈性唯物主義者的浪漫自白

今天小編分享的科學經驗：一位靈性唯物主義者的浪漫自白，歡迎閲讀。

利維坦按：

本文作者艾倫·萊特曼（Alan Lightman）既是物理學家，同時也寫小説和随筆，可謂在科學和人文領網域都有很廣泛的涉足，他1993年的小説處女作《愛因斯坦的夢》（Einstein's Dreams）還成了國際暢銷書（好幾個國内出版社也出版過該書的中文版）。盡管萊特曼是唯物主義者，但他并不認為自己是無神論者。用他自己的話説就是一位"靈性唯物主義者"。

萊特曼認為，我們的思維能力還不足以思考那個所謂的"上帝"是否存在："愛因斯坦認為，人類就像走進一座大圖書館的孩子。我們在書架上看到很多書，用各種語言寫成，但我們無法理解所有這些語言。這是他的不可知論觀點，而我覺得我無法超越愛因斯坦。我不是無神論者的原因是因為，我不喜歡任何形式的絕對。"

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最近，在麻省理工學院麥戈文腦科學研究所（McGovern Institute for Brain Research）神經科學家羅伯特·德西莫尼（Robert Desimone）的辦公室，我們正在讨論如何判斷兩個人是否會墜入愛河。

我們坐在一個巨大的玻璃櫥櫃旁邊，裏面陳列着腦科學史上的奇異之物：一個裝滿電極和導線的木箱，用于對大腦施加電流和電擊；一個帶有真空管的腦波"同步器"；還有一個可以追溯到上世紀40年代、令人恐懼的金屬尖釘，用于進行腦葉切除手術。

我問德西莫尼是否認為未來的腦科學家可以通過對兩個人神經元的完整讀取來預測他們是否會墜入愛河。德西莫尼帶着孩子般的笑容回答我："我是唯物主義者，所以我的回答是肯定的。"他告訴我，目前我們的模型只是概率性的。它們可能會説，"你與瑪麗相愛的概率是70%，而與愛麗絲相愛的概率是40%。"

然而，根據德西莫尼的説法，未來的預測概率将逐漸接近100%。我自己也是一名科學家，但我對于腦科學家或計算機能夠準确預測我會愛上誰這件事感到有些不安。與此同時，我也欽佩科學在理解人類以及我們在宏偉計劃中的位置方面取得的驚人進展。

關于愛的問題，只是我在過去幾年中向科學家、哲學家、倫理學家和宗教領袖提出的眾多問題之一。這些年來，我一直在進行一檔名為《尋求：科學時代的意義探索》（Searching: Our Quest for Meaning in the Age of Science）的公共電視系列節目的制作，該節目于2023年初首播。

我想知道：在一個日益科學和技術發展的世界中，成為人類意味着什麼？復雜的人類體驗，例如相愛、與自然建立聯系或欣賞美，是如何從物質大腦中產生的——一個由原子和分子組成的集合體？

我自稱是一位靈性唯物主義者（spiritual materialist）。作為一名科學家，我是一個唯物主義者。不過，這并非指在汽車和漂亮衣服中尋求的物質幸福，而就是字面上的理解：一切都由原子和分子構成，僅此而已。此外，我相信宇宙的物質構成受少數基本法則支配。

然而，我也曾經有過超驗的經歷。我與野生動物有過眼神交流；在一個夏夜仰望星空時，我的身體在消弭，感覺自己正在與比我更大的事物融合在一起；我感到與其他人和生物有着千絲萬縷的聯系；我欣賞美，也體驗過敬畏之情。當然，我們所有人都有過類似的感受，比如見證孩子的出生或觀看日食的時候。雖然這些經歷各不相同，但它們具有足夠的相似性，以至于我将它們歸為"靈性"。因此，我是一個靈性唯物主義者。

許多人将靈性與全能、有意識和超自然的上帝聯系在一起。我尊重這樣的信仰，但我的靈性觀念并不需要這些元素。在我看來，所有人類的經驗，包括靈性經驗，在完全科學的世界觀下也是相容的，盡管有些經驗無法簡化為零和一。我相信這些經驗不僅源于物質的原子和分子，而且還可以用達爾文進化的力量來解釋。

近年來，随着國家和世界日益兩極分化，科學與靈性之間的對話變得愈發重要。這兩者并不是互相排斥的，然而許多人卻表現得好像它們是互斥的。我們能夠發明抗生素和智能手機，同時也能創作交響樂或被日落的霞光震撼。我們是實驗者，同時也是體驗者。

在這些"靈性"經驗中，最重要的是與自然、他人和整個宇宙的連接感。在先前的文章中[1]，我描述了我們對自然產生連接感的進化基礎。由于我們人類在200萬年的歷史中有超過99％的時間是在户外生活，因此關注自然對于生存至關重要，例如選擇栖息地、覓食和判斷即将來臨的風暴迹象。

正如進化力量可能塑造了我們對自然的深層聯系，它們也可能塑造了我們與他人建立聯系的需求，這與我們感到自己是某種更大整體的一部分有關。

這占據了人類歷史的大部分時間，尤其是在早期的狩獵采集者群體中，群體成員彼此之間高度依賴以求生存。危險總是無處不在。有人外出覓食，而其他人則保護孩子、維持着篝火，并共同加強洞穴的防御。被排斥或與群體分離的個體，可能會迅速死亡。

歐伯林學院（Oberlin College）的社會心理學家辛迪·弗蘭茨（Cindy Frantz）表示，我們與自然和人類之間的關系确實存在心理上的相似之處。她告訴我："人類的一種适應性策略就是，我們生活在這些高度合作的社群中。

對我們的祖先來説，不屬于群體意味着極高的死亡幾率，無法傳遞基因……我們進化出這些核心的社交動機，因為它們有助于人們的存活。其中最強烈的需求是歸屬的需求。"

最近，我參觀法國南部的拉費拉西（La Ferrassie）岩穴時，和當地的人類學家布魯諾·莫雷耶（Bruno Maureille）進行了一次引人深思的對話。他告訴我，在那裏發現的骨骼顯示，早在4萬年前，早期人類就以儀式性的關懷埋葬他們群體的成員了。

我們之所以認為自然中的許多事物美麗，是因為我們也是自然的一部分。赤紅的雲彩，海貝殼的螺旋紋理，彩虹中豐富的色彩，夜晚平靜池塘水面星星的倒影。從進化的角度來看，我們就是在自然中成長起來的。

當然，美的概念也包含文化的成分，特别是在涉及人的外貌美時：肯亞的馬賽人（Masai）認為長耳垂很美麗。幾個世紀以來，古代中國人纏住女孩的腳，認為小腳是美麗、女性化和優雅的象征。但有些美的概念似乎是普遍存在的。

我們很容易論證，對顏色、形狀和其他美的方面的欣賞與性吸引力密切相關，并在生存中具有顯著的優勢。當然，性吸引力背後最原始的力量是繁殖，而當雙方都健康而有活力時，繁殖才能最成功。而健康和活力又與勻稱的體型、光滑的皮膚、良好的膚色、引人注目的面部特征以及身體"美"的其他要素相關。

實際上，對美的神經反應會觸發大腦中與進食、性和藥物相同的快樂中樞。達爾文和佛洛依德都談到了欣賞美與性欲之間的聯系。

當然，大多數美的體驗并不涉及性吸引力。但對美的更普遍欣賞很可能是性吸引力這種具有生存優勢特征的副產品。進化生物學家将這類副產品稱為"拱肩"（spandrel）現象。【教堂頂部的"圓頂"（arch）和"拱肩"（spandrel）之間的關系。圓頂本身是由各拱形支撐物構成的。在拱形支撐物彼此咬合的地方，往往會出現這樣一塊由拱形支撐物的弧度構成的空間。這就是拱肩。在此意指進化的副產品。編者注】植物學家和遺傳學家雨果·伊爾蒂斯（Hugo Iltis）寫道："人對自然色彩、圖案和和諧的熱愛……必定是經過哺乳動物和類人猿進化億萬年的自然選擇的結果。"

我們對美的敏感，結合我們與自然世界的親緣關系，呈現出一些令人驚訝的美學表現和相互聯系。

以"黃金比例"為例。生物學家、建築師、心理學家和人類學家早就注意到，我們特别喜歡那些長短邊之比接近3：2的矩形。這個比例接近于所謂的"黃金比例"，有時也稱為"黃金數"。如果一個較大數與一個較小數的比例等于它們之和與較大數的比例，那麼這兩個數字就是黃金比例。從這個看似簡單的定義中，我們可以确定黃金比例是1.61803……

現在我們進入更加神奇的領網域。12世紀意大利數學家列奧納多·斐波那契（Leonardo Fibonacci）發現了一個有趣的數字序列，後被稱為"斐波那契數列"：

0，1，1，2，3，5，8，13，21，34，55……

在這個序列中，除了零之外的每個數字都是前兩個數字的和。你可以親自測試一下，當我們的數字越來越大時，數列中一個數字與其前一個數字的比值将逐漸接近黃金比例。例如，21/13=1.615，34/21=1.619，55/34=1.6176。因此，這個特殊的數字序列與黃金比例密切相關。在這一點上，任何對數學有欣賞之情的人都能看到黃金比例及其與斐波那契數列關系中的美。

類似的自然魔法還有很多。考慮一條螺旋線，它由一系列越來越大的正方形對角線連接而成，而這些正方形的邊長正好是斐波那契數列中的數字，如下圖所示：

令人驚訝的是，許多生物具備這種螺旋形狀。例如，海貝殼和多葉蘆荟：

由于其在自然界中的普遍存在，黃金比例自然令人眼前一亮。建築師們，無論古代還是現代，都在他們的構築物中融入了黃金比例，有時甚至是無意識的。例如，吉薩大金字塔（公元前2560年）的斜高為186.3米，底長為115.2米，比值為1.6172，幾乎完全等于黃金比例。

杜克大學的機械工程師阿德裏安·貝揚（Adrian Bejan）提出了一個基于眼睛和大腦的進化解釋，解釋了為什麼我們覺得黃金比例如此吸引人[2]。貝揚認為，眼睛和大腦可能會進化出從視覺平面到大腦最大化信息傳遞效率的能力。試想一個矩形，如果人眼能同時掃視它的水平長度和垂直長度，那麼掃視整個矩形所需的時間就會是最短的。在對眼睛結構進行分析後，貝揚發現，眼睛在水平方向的掃視速度大約是垂直方向的1.5倍。因此，最優值的比例（使得掃視整個矩形的時間最短）約為3：2，與黃金比例十分接近。

從貝揚的分析中，我們可以得出這樣的論點：由于許多自然物體在構造上呈現出黃金比例，因此我們的眼睛自然而然地進化出了優化信息流向大腦的機制，以适應具有這種比例的物體。由此可以進一步推斷出為什麼這個比例對人眼來説如此令人愉悦。

黃金比例不僅存在于我們的身體中，也存在于海貝殼和蘆荟植物中。我們對美的欣賞實際上是我們與自然融合的體現。

理解這些科學解釋絲毫不會減弱我欣賞銅色雲彩、螺旋海貝或星星在水中倒影的愉悦。其實這些解釋反而讓我更加欣喜，因為我感到自己與自然的聯結更為緊密了。對我而言，斐波那契數列數學的優雅、海貝殼和植物中特定的美感，以及我對這些美的生物親和性都是世間萬物的一個側面，是萬物的整全一體以及深刻的内在聯結。

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所有人類心智體驗的基礎，包括我所説的"靈性"體驗，是意識：以第一人稱參與世界；自我意識；"我"的感覺；感受自己作為一個獨立實體存在于世界中；同時接收視覺影像、聲音、觸覺、記憶、思緒；能夠構思未來并為之制定計劃的能力。

意識幾乎可以肯定存在于一個譜系中，從對周圍環境的自動反應到高等的自我意識、自我和未來規劃的能力。阿米巴蟲可能從哪個層面來看都不具備意識，而烏鴉、海豚和狗幾乎可以确定是有意識的。

‍‍人類最高級别的意識，即原始的人類體驗，是如此獨特和難以描述，與我們身體外部世界的經驗如此不同，以至于我們可能永遠無法通過大腦研究完全捕捉意識的本質。

像麻省理工學院的德西莫尼教授和幾乎所有的生物學家和神經科學家一樣，我堅信意識和所有的心智體驗都是由大腦中的化學物質和電流引起的感覺。但我們可能永遠無法展示這種最高層次的意識是如何逐步從物質大腦的神經元和突觸中產生的。

在1972年的著名論文《成為一只蝙蝠是什麼感覺？》（What Is It Like to Be a Bat?）中[3]，美國哲學家托馬斯·内格爾（Thomas Nagel）對意識進行了定義，強調了跨越主觀/客觀界限的不可能："基本上，如果一個生物具有意識的心理狀态，那麼它就會有它自己的感受……我們可以稱之為體驗的主觀特質。"我們如何能夠感受到蝙蝠的感受，狗的感受，甚至其他人的感受呢？

美國哲學家托馬斯·内格爾（1937-）。© The Ethics Centre

盡管我們可能沒有對意識這種神秘感覺的完整解釋，但有大量證據表明，它起源于物質大腦：意識與大腦的物質神經元之間的關聯；意識行為表現與物質大腦結構的連接，尤其是在大腦受損時這種連接更為明顯；以及通過動物觀察到不同意識層級的表現。

"意識"的另一種稱呼是"注意力"。在每秒海量的視覺影像、聲音、氣味和其他感官輸入中，是什麼機制讓我們注意到某些事物而忽略其他事物？在大腦中發生了什麼使我們可以忽略漏水的水龍頭而注意到敲門的聲音？

1990年，神經科學家克裏斯托夫·科赫（Christof Koch）和分子生物學家弗朗西斯·克裏克（Francis Crick）提出[4]，将注意力集中在視覺或聽覺上與神經元的同步放電有關。注意力不等同于意識。然而，它很可能是意識的必要條件，而其神經機制是理解意識之物質基礎的關鍵步驟。

"注意力"理論在2014年得到了神經科學家德西莫尼和丹尼爾·巴爾道夫（Daniel Baldauf）的印證[5]。他們向被試展示了兩種不同類型的影像——人臉和房屋，以快速連續的方式閃現，并要求他們集中注意力在人臉而忽略房屋（或反之亦然）。

這些影像通過不同的頻率閃爍呈現——每隔2/3秒呈現一張新的人臉影像，每隔半秒呈現一張新的房屋影像。随後，研究人員在被試頭上放置了一個類似頭盔的裝置，能夠檢測到大腦内部微小的局部磁場，并定位腦活動。通過監測被試大腦的磁和電活動頻率，德西莫尼和巴爾道夫可以确定大腦的哪個區網域正在接收和處理房屋和人臉影像。

他們發現，當受試者被告知專注于面部而忽視房屋時，大腦中負責面部識别的神經元會同步激活，就像一群人齊聲歌唱一樣；而負責注意房屋的神經元則像一群不協調的人唱歌，每個人從歌曲的随機部分開始。反之亦然。

顯然，我們所感知的對某物"專注"的行為在細胞層面上起源于一組神經元的同步放電，它們的節奏性放電超過了龐大神經元群體的背景雜音。

意識的許多其他表現也與物質大腦有關。精神病學家、心理學家和神經科學家們已經開發了一些問卷調查，用于評估腦損傷患者的自我意識和能力水平。這些問卷調查會分别由三個群體進行填寫：患者本人、患者的家人以及臨床醫生。馬克·謝勒（Mark Sherer）在貝勒醫學院（Baylor College of Medicine）和休斯頓德克薩斯大學醫學院（University of Texas Medical School at Houston）設計了一份問卷調查，其中包括以下問題：

與受傷前相比，患者在思維和記憶能力的測試中表現如何？

與受傷前相比，患者在掌握時間、日期和當前位置方面的表現如何？

與受傷前相比，患者對最近事件的記憶力如何？

與受傷前相比，患者在規劃事務方面的能力如何？

這類研究的結果顯示，家庭成員和臨床醫生的評分較低，但患者對自己的評分卻并不很低。顯然，當一個人失去自我意識時，他們自己對此并不以為意。"意識到自身缺乏意識"的這種能力，需要另一與腦損傷無關的"監督性"意識部分的存在。在這種情況下，人們可能對自己能力的喪失有抵觸，并高估自己的心智。自我報告始終是一個棘手的問題。因此，最可靠的報告往往來自家庭成員和臨床醫生。

自傳性記憶（Autobiographical memory）是自我認同和自我意識的重要特征。想象一下，就好比在一個陌生人的雞尾酒派對上，你被限制不能提及自己的歷史。許多研究表明，腦損傷和痴呆會減弱自傳性記憶。以阿爾茨海默症為例——這是一種破壞記憶和思維能力的疾病。

對阿爾茨海默症患者大腦的屍檢顯示，在腦細胞周圍有一種澱粉樣蛋白沉積物，以及另一種叫做Tau的蛋白，導致腦細胞形成"纏結"現象。研究人員還發現，在阿爾茨海默症中，随着腦細胞受到影響，化學神經遞質（如乙酰膽鹼）在神經元之間傳遞信号的能力會減弱。這些發現不僅清晰地展示了記憶（以及相關意識）與物質大腦之間的關聯，還強調了神經元之間的通信對于意識和智力的重要性。

探索人腦意識產生的一種方法是研究其他動物中意識的行為相關性，并繪制出随着腦容量增加而逐漸更新的意識層級。海豚科生物，它們的皮質神經元數量幾乎與人類相當（實際上，長鳍領航鲸的皮質神經元數量甚至超過人類）。

海豚展示了明确的自我意識和遊戲行為。在一項著名的自我識别實驗中[6]，研究人員将鏡子放置在一個有海豚的水池中。海豚遊到鏡子前，凝視鏡子片刻後遊開。随後，研究人員在海豚的身體上做了些标記。這之後，海豚花更長時間凝視鏡子中的自己——顯然，它們注意到自己的身體發生了某些變化。

在開闊的海洋中，當一艘大船靠近時，海豚會停下正在做的事情，遊到船首波浪中衝浪。幾年前，我在愛琴海航行時，一只海豚不僅在我身旁遊泳，還躍出海面穿過船尾。表面上看，它似乎在玩耍。

猴子也會玩耍。貓咪會互相追逐并抓弄懸挂的繩子。海獅會互相扔木棍。在像我們這樣具有較高意識水平的動物中，我們可以看到明顯的相似之處。即使在意識譜系的較低端，我們也能看到屬于人類認知的一些方面。

盡管我們不甚了解意識和復雜人類經驗如何從物質大腦中產生的，但我們已知的許多現象，在其中，復雜系統的行為通常在系統的個體物質層面并不顯著，且無法被理解。

這種行為被稱為"湧現現象"（emergent phenomena），一個例子是某些種類的螢火蟲（這裏指一種名為Photinus carolinus的螢火蟲。編者注）。

當一群螢火蟲在夜晚聚集在田野中時，起初它們會随機閃爍，就像聖誕樹上的燈一樣。但幾秒鍾後，螢火蟲開始同步閃爍。這種行為無法通過研究單個螢火蟲來預測，但在群體中卻可以輕易地觀察到[7]。

另一個例子是白蟻建造的龐大而復雜的土堆，被稱為白蟻城堡（termite cathedrals）。這些土堆有時會有精心設計的通道和煙囱，用于控制空氣流動、温度和濕度。

建造這樣一個異常復雜的結構似乎需要某種總體規劃，再由成千上萬只白蟻在整個群體中執行。但是作為個體的白蟻是盲目的，它們甚至無法感知土堆的整體形狀，更不用説進行那樣的規劃了。然而不知何故，整個白蟻群落的集體行為卻可以建造出這樣復雜的土丘。研究人員認為[8]，白蟻之間通過化學信号交流，并對空氣流動和温度做出反應，而這些線索受到土堆形狀的影響。

現在，讓我們再想一想人類的大腦，裏面有1000億個螢火蟲般的神經元。我們可以完全了解單個神經元的工作原理，例如電離子如何通過神經元細胞膜進行交換的，電流又是如何通過神經元傳輸的，以及兩個神經元之間如何通過化學方式連接的，但我們仍然無法填補所有關于神經元集合如何產生我們稱之為"意識"這個感覺的空白。

不過，神經科學向我們表明，意識在人類大腦這樣高級大腦中的湧現，雖然遠比螢火蟲的發光或是白蟻城堡復雜，但它們卻沒有實質區别。尤其是：意識是從數以億計的神經元的集體互動中湧現的，而非受到了任何"特異"功能或是超自然力量的加持。

最後，我将用一個例子來説明我對"靈性唯物主義"的理解。

有很多的科學證據表明，我們身體中的所有原子，除了氫和氦這兩種最小的原子，都是在恒星的中心產生的。如果你可以跟随你身體中的每個原子，沿着時間的逆流追蹤它們，通過你一生中呼吸的空氣，通過你攝入的食物，穿越地球的地質歷史，穿越古老的海洋和土壤，回到地球在太陽星雲中誕生并進入星際空間之時，你就能追溯到你的每一個原子，那些确切的原子，它們的起源是銀河系過去某顆特定的巨大恒星。

在它們的壽命終結時，這些恒星爆炸并将它們新生成的原子噴射到太空中，這些原子後來凝結成行星、海洋、植物，最終構成了你此刻的身體。我們通過天文望遠鏡看到過這樣的恒星爆炸，我們知道它們的存在。