编辑推荐
意识现代科学代表人物 朱利奥·托诺尼 创新力作
将科学、艺术与想象融为一炉 媲美《哥德尔、埃舍尔、巴赫:集异璧之大成》
脑科学研究专家 唐孝威院士
意识领域知名学者、浙江大学 李恒威教授 撰文推荐
内容简介
朱利奥·托诺尼是当今最富独创性、最具影响力的神经科学家之一。托诺尼探索意识的方式与其他人不同:由伽利略来讲述自己探索意识的旅程。伽利略曾为科学客观性开辟了道路,在本书中他又致力于使主观经验成为科学的一部分。
伽利略的旅程分三部分,每一部分都有一个向导。第一部分的向导是一位科学家,貌似弗朗西斯·克里克。在他的陪同下,伽利略明白了为什么脑中有些部分很重要、有些部分不重要,为什么睡眠时意识会逐渐消失。第二部分的向导是阿尔图里(伽利略听觉不灵敏,向导的名字其实是艾伦·图灵)。在他的陪同下,伽利略知道了如何通过一种科学理论将第一部分学到的知识统一起来。这种科学理论将意识与整合信息(即Φ)联系起来。第三部分的向导是一个留有胡子的男人,这个人只能是查尔斯·达尔文,不会是其他人。在他的陪同下,伽利略思考这样一个问题:我们的意识如何在历史文化进程中不断进化、发展、深化。意识是我们所拥有的一切,是我们存在的根本。
在《哥德尔、埃舍尔、巴赫:集异璧之大成》之后,没有一本书能够像这本书那样,将科学、艺术与极富独创性的想象交织在一起。本书行文优美,内容引人入胜,将会改变我们思考自身与世界的方式。
作者简介
朱利奥·托诺尼(Giulio Tononi),神经科学家、精神病学家,威斯康星大学睡眠医学教授、意识科学讲座教授。
他是意识现代科学的代表人物,提出了“整合信息理论”(Integrated Information Theory of Consciousness,IITC)去解释意识的成因。他的工作被克里斯托弗·科赫称为“唯一有前途的意识基础理论”。他也是睡眠研究领域的权威,特别是睡眠遗传学和病因学的研究。
他的研究成果除了发表在一些重要杂志上,还在《新科学家》、《每日科学》、《科学美国人》等杂志上发表。同时,《纽约时报》、《经济学家》等报纸刊物也对他的研究成果做了报导。他与杰拉尔德·埃德尔曼(1972年诺贝尔生理学奖或医学奖得主)共同撰写了《意识的宇宙:物质如何转变为精神》。
精彩书评
★你可能会赞同,也可能不会赞同朱利奥·托诺尼关于脑如何产生意识的观点。但是,有一点你肯定会同意:这本书令人心智愉悦。
——安东尼奥·达马西奥(Antonio Damasio)世界著名神经科学家,《笛卡尔的错误:情绪、推理和人脑》作者
★朱利奥·托诺尼的思维大胆、独特,他提出了一种新的重要的意识理论。在这本书中,托诺尼融合了戏剧文学、视觉艺术、隐喻修辞来阐述其科学见解。托诺尼成功地运用这种令人惊奇的、大胆的文学手法,阐述他在神经科学领域的深刻见解。
——奥利佛·萨克斯(Oliver Sacks)20世纪最伟大的医学作家,《错把妻子当帽子》作者
★这本读起来像小说的精彩无比的书,其实是一本关于意识以及意识从何而来的入门书。了解大脑与小脑的不同之处,听上去并不怎么有趣;但是你还可以在这本书中遇到用粗俗的拉丁语大声嚷嚷的胖修士,美艳绝伦的仙女,骑着单轮脚踏车、神秘的,玩杂耍的人。
——列纳德·蒙洛迪诺(Leonard Mlodinow)《潜意识:控制你行为的秘密》作者
★这本书给人视觉上的愉悦,读起来也令人印象深刻,它内含丰富的艺术作品和文学引用,说明了艺术和科学完全可以是互补的。
——出版家周刊,星级图书评论(Publishers Weekly, starred review)
★世界最宝贵的是人,人最宝贵的是意识。人们开始重视意识与健康、意识与教育、意识与创新、意识与社会等实际问题的研究,这些应用研究的成果将造福于人类。
——唐孝威院士 脑科学专家
★我们应该在意识之谜面前驻足片刻,去体会一下它的独特韵味:有意识的体验好比是宇宙漫长演化中的一道曙光,尽管它还闪烁不定,但它第一次将曾经漫无边际的无意识的黑暗世界的一隅照亮,然后慢慢扩大,并最终明白自己就诞生在那个被它照亮的宇宙中。
——李恒威 浙江大学教授 目录
推荐序一
推荐序二
前言
开场白
第1章
伽利略之梦
第一部分
证据:自然实验
第2章
导论
地位的变化
第3章
大脑
大脑皮层-丘脑系统产生意识
第4章
小脑
小脑神经元的数量多于大脑,但不产生意识
第5章
两位盲人画家
感觉输入与感觉通道对意识的产生不是必需的
第6章
闭锁的脑
运动输出与运动通路对意识的产生不是必需的,它们也不足以产生意识
第7章
失去记忆的意识
负责视觉、听觉、记忆、语言、行为的脑回路对意识的产生不是必需的
第8章
分裂的脑
脑分裂成两半,意识也会分裂成两半
第9章
矛盾的脑
脑的不同区域缺乏交流,意识会分裂
第10章
着魔的脑
大脑皮层的神经元同时猛烈发放,如癫痫发作时,意识会消失
第11章
睡着的脑
大脑皮层神经元同步运作,如在无梦的睡眠中,意识会消失
第二部分
理论:思想实验
第12章
导论
意识之谜
第13章
伽利略与光电二极管
不起眼的光电二极管能和伽利略一样区分亮光与黑暗
第14章
各种各样的信息
可能的经验的数量超乎想象
第15章
伽利略与相机
数码相机传感器可选择的状态可能比伽利略还要多
第16章
整合信息:多与一
高于各部分的单一实体对信息进行整合,产生意识
第17章
伽利略与蝙蝠
经验的特性恐怕不能从物质中获得
第18章
看到黑暗:解构黑暗
黑暗不是存在于虚空中,看到黑暗需要条件
第19章
黑暗的意义:建构黑暗
许多相互关联的机制规定了不是黑暗的内容,这是建构黑暗的基础
第20章
亮光宫殿
经验是由整合信息形成的一种形状
第21章
感受质花园
宇宙大部分是黑暗的,但运用适当的仪器会发现,
最大的恒星离我们的距离比我们认为的要近
第三部分
意蕴:意识的宇宙
第22章
导语
火花与火焰
第23章
夜幕降临之一:死亡
如果意识是整合信息,它会随着人的死亡而消失
第24章
夜幕降临之二:痴呆症
痴呆症患者的意识是分裂的
第25章
夜幕降临之三:忧伤
如果意识的特性是由整合信息构成的一种形状,
那么意识可能会变成唯一真实的、永恒的地狱
第26章
黎明之一:意识的减弱
意识可以脱离语言与思想而独立存在
第27章
黎明之二:意识的进化
动物也具有意识
第28章
黎明之三:意识的发展
人即使在出生前都具有一定程度的意识
第29章
白昼之一:探索意识
研究自然可以发现新的感受质
第30章
白昼之二:想象意识
艺术与想象能够创造新的形状
第31章
白昼之三:发展意识
随着意识的发展,经验世界逐渐形成,经验世界是一与多的综合体
收场白
第32章
伽利略的最后三个梦
结束语
第33章
研究问题
致谢
前言/序言
每天晚上睡着后,如果没有做梦,我们的意识会逐渐消失。与此同时,每个人的内心世界,包括人与物、颜色与声音、快乐与痛苦、思想与感觉,甚至是自我,也会逐渐消失,直到我们醒来或开始做梦,意识才会恢复。
意识是什么?意识如何与周围世界相联系?意识由什么组成,如何在脑内产生?科学能解释意识吗?或许能,但是意识并不只是被科学所涵盖的一个对象,因为意识不仅是科学研究的客体,还是科学研究的主体。
接下来要讲的故事是关于一位老科学家—伽利略的探寻意识之旅。伽利略在他那个时代使人们的观察重点从大自然转移,从而开辟了一条科学客观性的道路。或许这就是他重新观察自然,使主观性成为科学一部分的原因;或许因为伽利略是一位思想实验大师(这本书会运用很多思想实验)。
伽利略在旅途中碰到不少人,包括他生活的那个时代的人以及其他时代的人,获取了很多经验,思考了很多,有时候他也不清楚自己究竟是醒着还是在做梦。每一章都在前面内容的基础上做出评论,伽利略的知识也逐渐增长。在第一部分,伽利略学到了有关意识和脑的知识:为什么脑的某些部位很重要,而其他部位并不重要;为什么睡着时会逐渐失去意识。在第二部分,伽利略通过一种意识科学理论,明白了如何将第一部分学到的知识统一起来。这种科学理论将意识与Φ相联系,Φ是整合信息符号,也是这本书的书名。在第三部分,伽利略认识到这个理论蕴含的某些意义,明白了这些意义与我们每个人都息息相关,因为意识是我们拥有的一切,是我们存在的根本。伽利略认识到,每一种经验都是由整合信息形成的独特的、不可分割的形状,这是一种理解的形状。而且,这是唯一真实的形状,是最真实的存在。读者可以自己判断这位老人的想法是否有道理。
每一章结尾的注解,旨在阐明正文中的某些内容,并且列出文中内容的出处(一些图片和引文被作者改动过)。如果有人对书中提到的类似的科学理论感兴趣,可以查阅发表在《生物学通报》(Biological Bulletin,2008)上的文章—《作为整合信息的意识》(Consciousness as Integrated Information),以及这篇文章所列出的参考资料。书中一些想法、图片、引文在我之前的作品中已经出现过(似乎某些人一辈子只能写同样的东西)。
《PHI:从脑到灵魂的旅行》 一、 拨开迷雾,追寻意识的根源 人类探索自我的旅程,宛如一场穿越幽深迷宫的探险,而意识,无疑是其中最令人着迷、也最难以捉摸的宝藏。我们为何而存在?感受、思想、情感,这些构成我们生命质感的要素,究竟源自何处?它们是大脑神经元的电化学活动,抑或是某种超越物质范畴的“灵魂”的显现?《PHI:从脑到灵魂的旅行》正是一次深入骨髓的追问,一次跨越科学与哲学边界的深刻对话,旨在引导读者踏上一场探索意识本质的宏大旅程。 本书并非一本枯燥的科普读物,也非故弄玄虚的哲学思辨录。它以严谨的科学探究为基础,却又以诗意的笔触和富有洞察力的视角,将那些隐藏在复杂概念背后的深刻意义一一揭示。作者以一种近乎考古的方式,层层剥茧,从大脑物质基础出发,逐步攀升,试图触碰意识最深层的秘密,最终指向那关于“灵魂”的古老议题。 本书的核心在于“PHI”——一个贯穿全书的符号,一个象征着神秘、和谐与内在秩序的强大概念。作者将PHI置于科学与哲学交汇的中心,以其为钥匙,试图解锁意识之谜。这趟旅程并非直线前行,而是充满了意想不到的转向和深刻的反思,它鼓励读者不畏艰险,勇敢地质疑既有的认知,去探索那些尚未被充分理解的领域。 二、 大脑的奥秘:科学前沿的探索 旅程的起点,自然是那被誉为“宇宙中最复杂结构”的大脑。本书将带领我们深入神经科学的腹地,探寻意识在大脑中的物质载体。《PHI:从脑到灵魂的旅行》将以一种生动而清晰的方式,介绍神经元如何通过复杂的连接形成思维的神经网络,突触传递的信息如何编织出我们感知世界的图景。 我们将了解到,从基础的感知觉,到复杂的学习、记忆、语言,再到抽象的推理和创造力,这一切似乎都烙印在神经元活动的印记之中。本书将呈现当代神经科学最前沿的研究成果,例如: 神经可塑性 (Neuroplasticity): 大脑并非一成不变的硬编码系统,而是具有惊人的适应性和重塑能力。学习新技能、经历创伤,甚至仅仅是思考,都能在神经结构上留下痕迹。我们将探讨神经可塑性如何影响我们的行为、思想,乃至我们对自身的认知。 意识的神经关联物 (Neural Correlates of Consciousness, NCC): 科学家们正试图找出与特定意识体验相关的特定大脑活动模式。本书将介绍这一领域的关键性研究,例如意识的“全局工作空间理论” (Global Workspace Theory),以及其他尝试将大脑活动与主观体验联系起来的理论模型。 大脑的计算能力与信息处理: 大脑在信息处理方面展现出惊人的效率和并行性。我们将了解大脑如何整合海量信息,从感官输入中构建连贯的世界模型,并作出决策。本书将探讨人工智能在模拟大脑信息处理方面的进展,以及这些模拟如何反过来加深我们对生物大脑的理解。 潜意识与自动化的行为: 并非所有大脑活动都伴随着意识。许多行为和决策是在潜意识层面进行的。本书将探讨潜意识的作用,它如何影响我们的选择,以及意识与潜意识之间的动态平衡。 情感与决策: 情感并非与理性对立,而是深刻地参与到我们的决策过程中。我们将了解大脑中处理情感的区域,以及情感如何影响我们的判断和行为。 《PHI:从脑到灵魂的旅行》并非满足于罗列科学事实,它更强调对这些事实进行深入的解读和反思。例如,在探讨神经递质如何影响情绪时,作者会引导读者思考,当我们说“坠入爱河”时,是化学物质在起作用,还是这背后有着更深层的意义?当研究表明某些大脑区域的损伤会导致性格改变时,这又对我们理解“自我”的连续性提出了怎样的挑战? 三、 意识的边界:哲学与心理学的审视 然而,仅仅停留在大脑的物质层面,似乎难以完全解释意识的丰富性与复杂性。当大脑的物质基础被完全阐释,那“主观体验”的火花,那“我是谁”的感知,那对意义的追寻,是否仍然存在难以言说的空白?《PHI:从脑到灵魂的旅行》将引领读者跨越科学的疆域,进入哲学与心理学的殿堂,从更广阔的视角来审视意识。 在这里,我们将遇到那些试图定义和理解意识的经典哲学问题: 心物二元论 (Dualism) vs. 物理主义 (Physicalism): 意识是独立于物质存在的“灵魂”,还是仅仅是大脑活动的副产品?本书将回顾笛卡尔以来的心物二元论思潮,并深入探讨当代物理主义者如何尝试用物质的语言来解释意识。 “困难问题” (The Hard Problem of Consciousness): 物理主义能够解释大脑如何处理信息、如何产生行为,但它能否解释“感觉”本身——那种“红色的红”、“疼痛的痛”的内在感受?本书将深入探讨这一哲学难题,以及各种试图解答它的理论尝试,例如“整合信息理论” (Integrated Information Theory)。 自我 (Self) 的建构: 我们如何形成对“自我”的认知?“自我”是一个固定不变的实体,还是一个不断流动的过程?本书将探讨心理学和哲学中关于自我建构的理论,包括叙事性自我、身体性自我等概念。 自由意志 (Free Will): 如果我们的行为是由大脑的物理过程决定的,那么我们是否拥有真正的自由意志?或者,自由意志只是一种幻觉?本书将审视这一古老的哲学争论,并将其与神经科学的发现联系起来。 意识的演化: 意识是如何在漫长的生命演化过程中出现的?它在生存和繁衍中扮演了怎样的角色?本书将探讨进化心理学和哲学中的相关观点。 在心理学领域,本书将深入探讨意识在人类心理活动中的作用,包括: 记忆与意识: 记忆的形成、存储和提取与意识有着怎样的复杂关系?本书将探讨显性记忆与隐性记忆,以及它们如何共同塑造我们的身份认同。 情绪与意识: 情绪的体验是意识的核心组成部分。本书将分析情绪的心理学理论,以及它们如何影响我们的思维和行为。 注意力的机制: 注意力是意识过滤和聚焦信息的重要机制。我们将了解注意力的不同类型,以及它如何影响我们对世界的感知。 梦境与潜意识: 梦境作为一种特殊的意识状态,为我们探索潜意识的运作提供了独特的窗口。本书将探讨弗洛伊德、荣格等心理学家的梦境理论,以及当代神经科学对梦境的研究。 催眠与意识状态的改变: 催眠等技术能够显著改变个体的意识状态,这为理解意识的本质提供了重要的线索。本书将探讨催眠现象及其可能揭示的关于意识可塑性的信息。 四、 PHI 的启示:超越物质与非物质的桥梁 当大脑的物质基础与意识的哲学探索汇聚,我们便开始接近“PHI”所象征的更深层次的意义。PHI,不仅仅是黄金比例,它更象征着一种宇宙的和谐,一种隐藏在万物之间的内在秩序,一种连接个体与整体的深刻纽带。 《PHI:从脑到灵魂的旅行》将试图在科学与哲学之间搭建一座桥梁,用PHI的理念来审视意识的诸多维度: 意识的整体性: 意识并非零散的神经信号集合,而是一种具有高度整合性的整体体验。PHI的和谐比例,或许能为我们理解意识的这种涌现性(Emergence)提供一种隐喻。 个体与宇宙的连接: 当我们深入理解大脑与意识,我们也在不知不觉中反思个体与宇宙的关系。PHI的普遍性,暗示着我们个体意识可能与更广阔的宇宙意识有着某种深刻的共鸣。 意义与目的的追寻: 科学解释了“如何”,但哲学和人文关怀追问“为何”。当物质的藩篱被逐渐打破,对生命意义和存在目的的追寻,便显得尤为重要。《PHI:从脑到灵魂的旅行》将引导读者思考,在对意识的探索中,我们能否找到超越物质层面的指引,找到一种更深沉的生命价值。 灵魂的可能意涵: “灵魂”这个词汇,在科学的语境下常常被视为禁忌。然而,当我们将目光投向那些超越纯粹物质解释的现象,例如主观体验的独特性、意识的连续性、以及人类对神性与超越的渴望,我们是否能够以一种新的、更开放的视角来理解“灵魂”的意涵?本书将温和地触及这一敏感议题,鼓励读者以批判性的思维去探索,而非简单地否定或接受。 《PHI:从脑到灵魂的旅行》将通过引人入胜的叙述,生动地描绘科学家的实验,哲学家们的思想碰撞,以及那些试图在人类经验中寻找统一性的先贤的探索。它将挑战读者既有的世界观,激发对生命最基本问题的思考。 五、 结语:一场永无止境的探索 《PHI:从脑到灵魂的旅行》并非提供最终的答案,而是开启了一扇通往更深层次理解的大门。它邀请读者成为这场探索的同行者,用好奇心去丈量大脑的深邃,用理性去审视哲学的边界,用感性去体悟生命的多彩。 本书将以一种充满敬畏和谦逊的态度,带领我们穿越科学的迷雾,跨越哲学的鸿沟,最终在“PHI”所象征的和谐与秩序中,发现我们自身与宇宙更深刻的联系。这是一场关于意识的壮丽史诗,一次关于存在本质的深刻追问,一次从物质走向精神,从大脑迈向灵魂的,永无止境的旅程。