大美不言，万物皆联
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近日，我在MIT麦戈文脑科学研究所主任、神经科学家罗伯特·戴斯蒙（Robert Desimone）的办公室里与他讨论如何知道两个人是否会坠入爱河。
我们坐在一个大玻璃柜旁边，里面摆放着各种脑科学史上的“奇珍异宝”：一个木盒子，装满用来引发电流和电刺激的电极和导线；一个脑波“同步仪”，上面的真空管还闪着光；还有一个可以追溯至1940年代的吓人的金属钉，这是用来做额叶切除术的。
我问戴斯蒙，他是否认为在未来只要能读取完整的神经元数据，脑科学家们就能预测出两个人是否有一天将会坠入爱河。戴斯蒙像孩子一样咧嘴笑着回答道：“我是个还原论者，所以我认为是的。”虽然他承认当下的模型只能预测出两人相爱的可能性，还无法给出确定的答案。模型会这样说：“你有70%的概率会爱上玛丽，有40%的概率会爱上爱丽丝。”
但是，戴斯蒙认为未来的预测概率会提升到100%。我自己也是科学家，但如果脑科学家或是一台电脑能准确预测出我会爱上谁，我会有些担忧。尽管同时我也很敬佩当下科学在理解人类自身以及人类如何立足于世间万物的惊人进展。
-connie che -
爱，只是我这几年在我主持的电视节目《追寻真相：我们在科学时代下对意义的探索》（于2023年一月初首播）上对众多科学家、哲学家、伦理学家和宗教领袖提过的问题之一。我想知道，在一个科技日新月异的世界中，我们何以为人？坠入爱河、感受大自然、或是欣赏美这些复杂微妙的人类经验是如何从物质大脑——一堆分子和原子——中涌现出来的？
我认为自己是一个灵性唯物主义者（spiritual materialist）。首先作为一个科学家，我是唯物主义者。这并不意味着我是一个物质享乐主义者，豪车华服能给我幸福感，而只从字面意义上来说：我相信一切事物都是由原子和分子构成的，并且我相信是少数基本法则支配着物质宇宙。然而，我也曾有过一些超凡的体验。我曾和野生动物有过眼神交流，也曾在一个夏夜仰望星空时，感到自己仿佛正在融入某种庞然大物，丧失了对身体的感知；我感到自己与其他人以及世间万物联系在一起；我欣赏美，也曾产生过敬畏之情。我们在某时某刻也许都有过类似的感受，比如在见证孩子出生时或是在观赏日食时。虽然这些体验千差万别，但也有足够的相似之处，让我把它们归结于“灵性”。
许多人将灵性与一个全知全能、超自然的神联系在一起。虽然我尊重这样的想法，但我理解中的灵性并不需要这种神的存在。我认为，包括灵性经验在内的一切人类经验，是和我们对于世界的科学认识兼容的，尽管其中有一些不能被简化成零和一。我相信，这些体验不仅仅扎根于物质的原子和分子之上，而且可以用达尔文的演化动力理论去解释。
近些年里，世界愈发走向两极化，科学与灵性之间的对话因此显得愈发重要。这两者并非像太多人所理解的那样是相斥的。我们人类可以发明出抗生素和智能手机，也会谱写交响乐，惊叹于日落时的霞光万斛，千里熔金。我们是实验者，也是体验者。
在这些“灵性”经验中，很重要的一种感受是联结感——与大自然的联结，与他人的联结，与整个宇宙的联结。在之前的一篇文章中*，我讲述了我们与自然的联结感背后的演化基础。在我们人类两百万年的历史中，我们有超过99%的时间都生活在户外。因此，对自然的关注对于我们的生存，比如选择栖息地、觅食、或是察觉暴风雨来临的迹象，是有很大益处的。
*注
THIS IS NO WAY TO BE HUMAN：We now occupy a nearly natureless world. By Alan Lightman
https://www.theatlantic.com/technology/archive/2022/01/machine-garden-natureless-world/621268/
-Amy Friend -
演化动力也许不仅塑造了我们与大自然的联结感，也可能产生了我们与他人相联结的需求，这也关联到我们融入更大的整体的感受。在占据了人类大部分历史的早期狩猎—采集族群中，成员们为了生存需要高度依赖其他成员。因为危险总是伺机而动，当猎人们外出打猎时，其他成年人就要负责保护儿童，生火，加固共同的洞穴……而离开族群或被族群孤立也许就意味着离死不远了。
欧柏林学院的社会心理学家辛迪·弗朗兹（Cindy Frantz）认为，我们与大自然之间的关系和我们与他人之间的关系有着必然的心理相似性。她告诉我，“人类的适应性策略之一就是选择生活在合作性质的社会群体中。对于我们的祖先来说，不成为族群的一员就会导致显著更高的死亡几率，因而无法将基因传承下去。我们演化出了一些核心的社交动机，因为他们帮助人类存活。而这些动机中最有力的就是对归属感的需求。”
最近，在法国南部弗莱西亚洞穴（La Ferrassie）的岩荫中，我和当地的人类学家布鲁诺·莫雷尔（Bruno Maureille）进行了一次更发人深省的对话。他告诉我，在这里发现的骨骼表明，大约四万年前的早期人类就已经会为他们死去的群内成员进行精心的葬礼仪式。
我们能从大自然中发现美，是因为我们就是大自然的一部分。被夕阳染成铜棕色的云朵，有着螺旋纹饰的贝壳，五彩缤纷的彩虹，夜幕下星星在寂静水面上的倒影。从演化的角度说，我们在大自然中成长。当然，美也包含文化元素，特别是人的肉体之美。对于肯尼亚的马赛人来说，耳垂长是美的；在古时候的中国，女性世代裹脚，因为小脚是美丽、女性化和精致的象征。不过，也有一些美的概念是普遍的。
不难看出，对颜色、形式和一些其他方面的美的欣赏对人有生存上的效益，因为它们和性吸引密切相关。而性吸引背后最原始的演化动力自然是繁衍后代。当双方都健康且有活力时，繁衍后代是最成功的。而健康与活力又跟姣好的身材、光滑的皮肤、漂亮的颜色、引人眼球的面部特征以及其他形体美的元素联系在一起。事实上，在我们欣赏美时，神经反应会激活大脑中的一些愉快中枢（pleasure centers），这些脑区在人们进食、性交以及吸毒时同样会被激活。达尔文和弗洛伊德都认为对美的欣赏和性冲动之间存在着某种联系。
-Amy Friend -
当然，大多数美的经验并不涉及性吸引。对于美更一般的欣赏可能是某些具有生存效益的特征（如性吸引）带来的副产品。演化生物学家称这种副产品为“拱肩”（spandrels）。植物学家、基因学家雨果·伊尔蒂斯（Hugo Iltis）写道：“一个人对自然的颜色、图案以及和声的喜爱，必然是经过哺乳动物、类人猿世代演化后自然选择的结果。”
我们对美的敏感，连同与自然世界的亲缘关系，造就了一些出乎意料的美学呈现和关联。以黄金比为例，生物学家、建筑家、心理学家和人类学家们都早早指出，长宽比接近3:2的长方形尤其令人愉悦，这种比例接近黄金比，有时也被称作“黄金平衡”。两个数字中，如果较大数和较小数的比值等同于两数总和与较大数的比值，那么我们就称它们的比例为黄金比例。根据这个看起来十分简单的定义，黄金比即1.61803…。
现在，让我们进入魔法的王国。12世纪的意大利数学家列奥纳多·斐波那契（Leonardo Fibonacci）发现了一组有趣的数列，被称作“斐波那契数列”：0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, ……
这组数列中0之后的每一个数字，都是前两个数字的总和。而如果你演算一下，就会发现随着数字的增大，数列中每个数和前一个数的比例会越来越接近黄金比例。比方说，21/13=1.615，34/21=1.619，55/34=1.6176。因此，这个特殊的数列和黄金比例有着密切关联。也许数学爱好者们此时已经能从他们的内在联系中感受到非凡的美感了。
但大自然的魔法还远不止于此。如下图所示，如果用四分之一圆连接一组边长为斐波那契数列中的数字、并且逐渐扩大的正方形的对边，会构成一个螺旋。
令人震惊的是，许多生物体都包含这种螺旋，比如贝类和多叶芦荟。
黄金比例在大自然中无处不在，所以这种比例看起来令人愉悦也并不奇怪。古今的建筑家们会有意无意中将黄金比例融入到建筑中。比如说，埃及的吉萨金字塔（2560 B.C.)的斜高为186.3米，底边长为115.2米，而他们的比例是1.6172，几乎和黄金比例完全吻合。
为什么在我们的眼睛和大脑看来，黄金比例如此具有吸引力？杜克大学的机械工程师阿德里安·比赞（Adrian Bejan）给出了一个演化论上的解释。比赞认为，我们的眼睛和大脑演化出了一种机制，使光从视平面向大脑的流动尽可能的简易、快捷。试想一个长方形，如果人眼能同时扫视他的横长和竖长，那么扫视整个长方形所需的时间就会是最短的。而比赞分析了人眼的几何学后发现，人眼进行水平面方向的扫视比进行垂直方向的扫视要快1.5倍。也就是说，可以使扫视整个长方形时间最短的最佳边长比例大概就是3：2，十分接近于黄金比例。
在比赞分析的基础上，我们可以再稍微进一步论证。也许正因为黄金比例体现在大自然中许多物体的构形中，我们的眼睛才演化出了这种机制，用来专门优化那些将包含着黄金比例物体的视觉信息流传输到大脑中。更进一步，黄金比例之所以看起来如此令人愉悦，也许正因为这种比例已经深深地植入我们的身体，就像它存在于贝类和芦荟中一样。可以说，我们对美的欣赏正是人与自然融为一体的体现。
这些对于人类审美的科学解释丝毫不会减损我欣赏那铜棕色的云朵、有着螺旋纹饰的贝壳或是水中的繁星倒影时感受到的愉悦。其实这些解释反而让我更加欣喜，因为我感到自己与自然的联结更为紧密了。在我看来，斐波那契数列中数学的优雅，贝类和植物所蕴含的独特美感，以及我对这些美的生物亲和性都是世间万物的一个侧面，是万物的整全一体以及深刻的内在联结。
- Veronika Dzyba -
而一切人类心智体验（包括我冠以灵性之名的体验）的基石，是意识。意识是以第一人称参与到世界之中，是对自我的觉知，是对“我”（I-ness）的感受，是将自己感知为一个独立实体；是对视觉图像、声音、触感、记忆、思想的同时接收与见证，是构想未来和规划未来的能力。
基本可以确定，意识并非全有或全无，而是以光谱的形式存在，光谱的末端是对周围环境的自动反应，顶端则是自我觉知，自我意识，以及未雨绸缪的能力。虽然阿米巴虫无论从哪个层面来说也许都没有意识，但乌鸦、海豚和狗几乎可以肯定是有意识的。
而最高层次的意识，作为首要的人类经验，是如此的特殊，如此的难以描述，和关于外部世界的经验如此不同，以至于脑研究也许永远无法彻底捕获它的本质。我虽然和戴斯蒙教授以及几乎世界上所有生物学家和神经科学家一样，坚定地相信意识和所有的精神体验都是由脑中的化学物质和电流带来的感觉，但我们也许永远无法得知这种高层次意识是如何从物质大脑的神经元和突触中一步步涌现出来的。
美国哲学家托马斯·纳格尔（Thomas Nagel）在他1972年的著名论文《作为一只蝙蝠是什么样》（What Is It Like to Be a Bat）中如此定义意识，他强调了我们几乎不可能逾越主观与客观的分野。他写道：“当且仅当有机体能感受到作为某物是什么样，才能说有机体具有有意识的心智状态。我们把这称作是体验的主观性。”然而，我们如何体验一只蝙蝠、一只狗或是另一个人的感受呢？
虽然我们还无法全面地解释意识这种神秘的感觉现象，但许多证据表明它源自物质大脑。比如说“觉知”和大脑神经元的关联，意识在行为层面上的体现和大脑结构的关联（当大脑受损时这种关联尤其明显），以及我们观察到不同动物所展现出的不同层次的意识。
-Nydia Lilian -
觉知也被称作“注意力”。在数以百万计的视觉图像、声音、气味以及其他的感觉输入对大脑的狂轰滥炸中，是何种机制使我们可以专注于其中的某一些并忽视其他呢？当我们被敲门声所吸引，不再理会漏水的水龙头时，大脑中发生了什么？在1990年，神经科学家克里斯托夫·科赫（Christof Koch）和分子生物学家弗朗西斯·克里克（Francis Crick）提出，专注于某一个景象或声音的能力与神经元的同步放电有关。诚然，注意力和意识之间不能划等号，但注意力可能是意识的一个必要条件。因此，研究注意力的神经机制也许是我们理解意识的物质基础所迈出的重要一步。
神经科学家戴斯蒙和丹尼尔·巴尔达夫（Daniel Baldauf）在2014年发表的研究支持了以上这种说法。研究中，他们给被试快速地接连展示两类图像——面孔和房屋，就像电影的连续帧一样，并要求被试专注于面孔并忽视房屋（或与此相反）。这两组图像被两种不同的播放频率所标示：每三分之二秒播放一张新的面孔图像，每半秒放映一张新的房屋图像。接着，研究者们将一个头盔一样的容器戴在被试的头上，用来探测大脑中微弱的局部磁场，并由此来定位神经活动。通过监测被试大脑中的电磁活动，戴斯蒙和巴尔达夫可以确定这些房屋和面孔的图像被大脑中的哪些区域接收和处理。
这些科学家们发现，当被试收到专注于面孔图像并忽视房屋图像的指示时，负责面孔识别的大脑区域里的神经元就会同步放电，就像一群人在齐声歌唱。而那些负责识别房屋的脑区里神经元的放电模式却并不同步，就像是人们在一首歌的不同节点开始各自吟唱。而当被试接收到相反的指示时，这两个脑区中神经元的放电模式也会相应地调转过来。显然，我们所感知到的对某样事物的“专注”，在分子层面上源自于一群神经元的同步放电，而这些节律性的脑电活动在无数神经元集群的背景性喋喋不休*中脱颖而出。
*译者注
研究表明，人类清醒时间中的三分之一到二分之一的时间中处于“喋喋不休”（chatter）的状态，这种状态叫做大脑的默认状态，当不需要对外界花费特别的注意力的时候，大脑就会回到这种默认状态。
-Nydia Lilian -
除此之外，意识其他方面的体现也与物质大脑联系在一起。精神病学家，心理学家以及神经科学家设计了许多调查问卷来测量脑部受损患者们的自我觉知和功能水平。相同的问卷要由患者本人、患者家属以及观察患者的临床医师各填一份。其中一份问卷是由来自休斯顿得克萨斯大学医学院和贝勒医学院的马克·谢勒（Mark Sherer）设计的，问卷中询问了这些问题：
与受伤前相比，现在患者在测量思维和记忆能力的测试中表现如何？
与受伤前相比，现在患者觉察/记录当下时间和所在地点的表现如何？
与受伤前相比，现在患者对于近期事件的记忆如何？
与受伤前相比，现在患者做规划的能力如何？
结果不出意外地表明，患者们自我测量的问卷分数并没有他们亲属或是临床医师所测量的那么低。显然，当一个人失去自我觉知能力时，他们自己并不知道。只有当意识中负责“监管”的那部分未受到脑损伤的影响时，人才能觉知到自身觉知能力的缺失。也有一种可能，脑损伤患者对于自身能力的丧失持有一种防御性态度，以至于他们会高估自己的心理能力。因此，亲属和临床医师的报告更为可信。
自传体记忆是自我认同和自我觉知中很重要的一个特征。设想一下，当参加一个满是陌生人的鸡尾酒派对，若不允许你提起任何你自己的过往，那会是怎样的一番情景。许多研究表明，脑损伤和痴呆症会导致自传体记忆的消退。阿尔茨海默症就是一种会摧毁记忆和思维能力的疾病。阿尔茨海默症患者的大脑解剖结果表明，其脑细胞附近沉积了一种被称为淀粉样蛋白的蛋白质，以及另一种称为tau蛋白的蛋白质，而这种蛋白质的堆集会使得脑细胞“缠结”在一起。研究者也发现，当脑细胞受到阿尔茨海默症的影响时，负责在神经元之间发送信号的化学神经递质会减少，例如乙酰胆碱。这些研究发现不仅表明记忆（以及相关的意识）和大脑的相关性，也强调了神经元之间的交流是意识和高等智能至关重要的一部分。
还有一种探索人脑意识涌现的方式是研究其他动物的意识的行为关联，并勾勒出意识随着脑容量的扩大而发生的变化。海豚科生物有着几乎和人类一样多的皮层神经元（长鳍领航鲸的皮层神经元甚至比人类还要多），它们也展现出了清晰的迹象，这些迹象表明他们具备自我觉知和玩耍的能力。
在一项演示自我辨识的著名实验中，实验者们将一面镜子放在海豚的池子里。海豚们会游到镜子的旁边，看一会儿镜子，然后游走。而当实验者在海豚的身体上做上标记后，他们对着镜子观察自己的时间会变长。显然，他们注意到自己身体上发生了一些变化。而在浩瀚的大海中，当有大船靠近时，海豚会停止正在做的事，追逐被船首犁开的波浪。几年前，当我在爱琴海上航行时，一只海豚不仅沿着船游泳，还将自己投射到船尾附近的海域。在我看来，它是在玩耍。
猴子也会玩耍。猫咪会与同伴追逐打闹，用爪子扒拉悬挂着的线绳；海狮会将木棍扔向同伴。在我们这些有着更高等级意识的动物中，能看到惊人的相似之处。然而。在意识光谱的末端，我们也能看到属于人类认知的一面。
虽然我们不知道意识和复杂的人类经验具体是如何从物质大脑涌现出来的，但我们已知许多现象，在其中，复杂系统的行为通常在系统的个体物质层面并不显著，且无法被理解。
- Amy Friend -
这种行为被称为“涌现现象”（emergent phenomena）。一些种类的萤火虫的行为模式提供了很好的例子。在晚上，当一群萤火虫聚集在一处时，他们的发光一开始是随机的，像是圣诞树上闪烁的小灯。但过了一会儿后，这些萤火虫的发光会同步起来。对单独一只萤火虫进行研究是无法预测出这种行为模式的，但从一群萤火虫中却可以立刻发现。另一个例子是白蚁堆出的复杂而庞大的土丘，被称为“白蚁城堡”。这种城堡有时还有复杂的坑道和烟囱来控制气流、温度和湿度。
建造这样一个复杂结构看起来需要某种总体规划，再由群落中成百上千的白蚁来执行。但作为个体的白蚁是盲的，连土丘的整体形状都看不到，更不用说进行那样的规划了。然而，整个白蚁群落的集体行为却可以建造出这样复杂的土丘。研究者们相信白蚁可以通过化学信号和同伴交流，并且对气流和温度线索作出回应，这些线索受到土丘形状的影响。
现在，让我们再想一想人类的大脑，里面有一千亿个萤火虫般的神经元。我们可以单独理解单个神经元的一切——各种电离子是如何通过神经元细胞膜进行交换的，电流是如何通过神经元传输的，两个神经元之间是如何通过化学信号连接的。但关于神经元的集合如何生成我们叫做意识的感觉，还有许多空白有待填充。不过，神经科学告诉我们，意识在人类大脑这样高级大脑中的涌现，虽然远比萤火虫的发光或是白蚁城堡复杂，但他们却没有实质区别。尤其是：意识是从数以亿计的神经元的集体交互中涌现的，而非受到了任何“特异”功能或是超自然力量的加持。
-Nydia Lilian -
在最后，我想再解释一下我眼中的灵性唯物主义。极多科学证据指明，我们身体里所有的原子，除了氢原子和氦原子这两种最小的原子，都是在恒星中心被制造出来的。如果你可以跟随着你身体里每一个原子进行时空倒流，穿过你每天都在呼吸的空气，穿过你所吃过的食物，穿越地球的地质史，穿越远古的海洋和土壤，回到地球在太阳星云中诞生并进入星际空间之时，你就可以将你体内的原子追溯到星系历史上的某一颗大质量恒星。在这些恒星“寿终正寝”之时，他们发生了爆炸，并将在此过程中新生成的原子喷射到了太空中。这些原子逐渐凝缩成了行星、海洋、植被以及你此时此刻的身体。我们通过天文望远镜已经观测到并得知了这样的恒星爆炸。
如果我并非穿越回过去，而是穿越到未来，穿越到死亡之时以及死亡之后，我身体里的原子依然会持存，只是会分散在宇宙之中。这些原子不知道它们来自何处，但它们曾经是属于我的。他们中的一些曾组成了我对于母亲跳巴萨诺瓦舞的回忆，另一些则组成了我对我第一个公寓里醋酸味的回忆，也有一些曾是我手掌的一部分。
假如我可以把我当下所有的原子都标记上我的社会安全号码*，那么在以后的几千年里，他们的来源都能被人追溯，无论这些原子是漂浮在空中，混合在土壤里，成为某些植物或是树木的一部分，还是溶解在海洋中又重新回到空中。尤其是，其中的一些也必然会成为其他人的一部分。因此，我们与星辰大海，与未来世代的人们，是确确实实联结在一起的。如此看来，即便是在一个物质宇宙中，我们也是与亘古亘今的世间万物联结在一起的。我并不相信奇迹，但我相信这些奇迹般的灵性体验。
*译者注
在美国，社会安全号码（Social Security number，SSN）是发给公民、永久居民、临时（工作）居民的一组九位数字号码。
本文部分改编自作者即将出版的新书The Transcendent Brain: Spirituality in the Age of Science.
作者：Alan Lightman | 译者：Sihan.L
审校：Muchun | 编辑：eggriel
排版：光影 | 封面：Nydia Lilian
来源：Lightman, A. (2022, December 5). How the Human Brain Is Wired for Romance. The Atlantic. Retrieved January 22, 2023, from https://www.theatlantic.com/science/archive/2022/12/how-the-human-brain-is-wired-for-beauty/672291/