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惊人的假说——灵魂的科学探索

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第一章 引言(2 / 5)
设计怎么可能呢?今天,这一论点已经完全过时了。我们知道,一切生命,从细菌到我们人类自己,都是与生物化学水平的活动紧密相关的。地球上的生命已经存在了数十亿年,这期间许多种类的动物和植物都已经发生了变化,而且往往是根本性的变化。恐龙已经灭绝,在它们生活的地方,出现了很多新的哺乳动物。今天,无论是在野外还是在实验室内,我们都可以观察到基本的进化过程。

    在本世纪,生物学有了突飞猛进的发展。对基因的分子基础及其精确的复制过程,对蛋白质及其合成机制的详细知识,都有了更深入的了解,现在我们已经知道,蛋白质具有很强的功能,其用途也非常广泛,它能构成精巧的生化装置的基础。胚胎学(目前经常被称为发育生物学)是当前研究的重点。一个海胆的受精卵经过多次分裂,最终会变成一个成熟的海胆,但是,如果把受精卵第一次分裂后的两个子细胞分开,那么每个子细胞就会各自发育成一个独立的、但却更小的海胆。类似的实验也可以在蛙卵上完成。经过分子自身的重新组织,从本来应该产生一个动物的物质中产生出两个小动物,这一现象在100年前发现时,曾被认为是某种超自然的生命力(Life Force)作用的结果。根据生化基础,用有机分子和其他分子的特性及其相互作用去解释生物的戏剧性复制,似乎是不可想像的事情。现在,对这一过程的发生机制,在原理上我们感到已经没有什么困难了。我们曾料想这种解释是很复杂的。科学史上充斥着一些观点,认为有的东西在本质上就是不可理解的(如quot;我们永远不会知道星星是由什么形成的quot;),在大多数情况下,时间将会说明,这些预言是不正确的。

    一个现代的神经生物学家,无须借助灵魂这个宗教概念去解释人类和其他动物的行为。这使人想起当年拉普拉斯(Laplace)解释太阳系的运动规律时,拿破仑(Napleon)曾经提出的问题:quot;那么,上帝如何发挥作用呢?quot;拉普拉斯回答:quot;陛下,我不需要这一假设。quot;并非所有的神经科学家都相信灵魂是一个神话,约翰·埃克尔斯爵士(sir John Eccles)就是一个明显的例外,但大多数科学家确实认为灵魂是神话。这并非是由于他们能证明灵魂这一概念是虚假的,而是他们目前并不需要这一假设。从人类历史发展的角度看,脑研究的主要目标不仅仅是理解和治疗各种各样的脑疾病(尽管这是很重要的),更主要的是掌握人类灵魂的真正本质。不管灵魂这个术语是比喻性的或是确实存在,它恰恰是我们正在试图研究的东西。

    许多受过教育的人,特别是在西方世界,也都相信灵魂仅是一种比喻。一个人在被孕育之前和死后是不会存在个人生命的,他们也许会把自己称为无神论者、不可知论者、人文主义者,或是离经叛道的信徒,但他们都否认传统宗教的主要观点。然而,这并不意味着他们通常考虑自己时与传统的方式完全不同,因为旧的思维习惯是很难消逝的。一个人也许在宗教意义上并不是一个信徒,但在心理上也许会继续像信徒那样思考问题,至少在日常生活中是如此。

    因此,我们需要使用更鲜明的术语来表述我们的想法,科学的信念就是,我们的精神(大脑的行为)可以通过神经细胞(和其他细胞)及其相关分子的行为加以解释。①对大多数人而言,这实在是一个惊人的概念,很难使人相信,我们自己仅是一群神经细胞的精细行为,即便这种细胞是大量的,它们的相互作用是极其复杂的,读者不妨想像一下这一观点。(quot;无论他说些什么,梅布尔,我知道我正在某处看世界。quot;)

    为什么惊人的假说如此令人吃惊呢?我认为主要有三个原因,首先是许多人还不愿意接受被称作quot;还原论quot;的研究方法,即复杂系统可以通过它各个部分的行为及其相互作用加以解释。对于一个具有多种活动层次的系统,这一还原过程将不止一次地加以重复。也就是说,某一特定部分的行为可能需要用它的各个组成部分及其相互作用的特性加以解释。例如,为了理解大脑,我们需要知道神经细胞的各种相互作用,而且每个细胞的行为又需要用组成它的离于和分子的行为来解释。

    这种过程在哪里终止呢?幸运的是,存在一个自然的中断点。这发生在(化学)原子的水平。每个原子有一个携带正电荷的重原子核,它被一个有组织的电子云所包围。这些电子既轻又灵活,而且携带负电荷。每个原子的化学性质几乎完全由核电荷确定。核的其他性质,如质量数及偶极矩、四极矩强度等次级电学性质,在大多数情况下,对它的化学性质影响很小。

    大体上说来,原子核的质量数和电荷数不会发生变化,至少在生命赖以生存的温度和环境中如此。在此情况下,原子核的亚结构知识对研究化学是不必要的。原子核由各种质子和中子组成与质子和中子由夸克组成没有区别。为了解释大多数化学事实,所有的化学家都需要知道原子的核电菏数,为此,我们需要懂得一种料想不到的力学类型——