为了能与新东西打交道,我们将需要某些经验型组构,临时使用一下,之后便消失了,就像你在煮燕麦粥时忘了搅拌而出现的那些六角形小蜂窝状结构。有时,早先形成的这些组构的某一方面对脑内相互联系强度的影响非常大,那么它们又会重新复苏,在这种情况下,经验型组构变为一种新的记忆或习惯。
我们特别需要了解大脑的密码(其不同的编码模式表示不同的涵义,如我们词汇中每一个词),以及它是如何建立的。乍一看来,我们似乎是在与一种四维的模式打交道:活动的神经元散布在三维的皮层中,而神经元的活动模式又是时间的函数。但是,主要是因为微型柱把所有具有相似功能的皮层各层组织起来,大多数与皮层打交道的人都把它看作是一种二维的薄片,很像视网膜。确实,视网膜厚约03毫米,分成好几层,但它所绘制的显然是一幅二维图象。
因此,我们有可能去考虑"二维十时间"的可能性,实际上,那就是我们理解电影屏幕或计算机终端的方式。也许当不同的皮层层次干不同的事时,这些透明的有图案的薄膜便似乎重叠在一起。设想一下像馅饼皮一样把皮层展平在四张打字纸上,其中发亮的小点就像展示板上的象素,那么当那个皮层看见一把梳子,听或说一个词,或发出指令让手去梳理头发,我们所观察到的是一种什么样的图案呢?
回忆可能就是建立一种神经元放电的时空序列,这种序列与记忆输入时所产生的序列相似,只是对记忆形成中无关紧要的某些枝蔓已作了修剪。这种回忆时建立起来的时空模式很像体育场中的展示板,许多小光点时明时灭,所建立的便是一幅图象。赫布型细胞集群的一种更有普遍章义的形式,应避免把那种时空模式镇定在特定的细胞上,就好像展示板是能够滚动的:图象始终表示同样的内容,尽管它是由不同的灯形成的。
虽然我们倾向于专注于亮着的灯,但那些老陪着的灯对图象的形成也是起作用的。如果这些暗灯突然被胡乱地打开,图象随即湖成一片。这与脑震荡时发生的情况似乎很相似。当一名因受伤而脑震荡的足球运动员被抬出场外时,他能够告诉你他们正在进行什么比赛,但是在10分钟之后,他再也记不起刚才发生的事情了。损伤慢慢地引起许多神经元"发亮"了,图象因此变得模糊,就像在明亮的雾中的情况一样。登山者管这种一片发白的亮雾叫"乳白天空"。(请记住:眼前昏黑有时即起因于一片发白。)
表示某种涵义的最基本的模式是什么呢?在我看来,一条主要的线索似乎是需要模式复制,在脱氧核糖核酸(DNA)跃居显赫地位之前,遗传学家和分子生物学家一直在寻找一种在细胞分裂中能可靠地被复制的分子结构。1953年双螺旋结构为克里克和沃森"所发现时(在写这一段文字时我正客居剑桥大学,隔着院子正对着他们曾工作过的那座楼),人们极为满意,其理由之一是它借迹DNA碱基互补配对提供了制造拷贝的一种途径(C与G结合,A与T配对)。把双螺旋的"拉练"解开成两半,在一半"拉练"上每个DNA位置将立即与浮游在核酸"汤"所有松开的DNA中与其相反类型的另一半配对。这种复制原理为几年后了解遗传密码(那些DNA三联体如何"表达'斯曾为一种蛋白质的氨基酸序列)铺平了道路。
是否存在大脑活动模式的相似复制机制来帮助我们鉴定最相关的赫布到细胞集群呢?那正是我们可恰当地称之为大脑密码的东西,因为它是表示某种东西(一个词的特定涵义或一个想象的物体等等)的最基本的方式。
我们还没有直接观察到复制过程,我们还缺乏具有足够的空间和时间分辨能力的工具(虽然我们正在逐渐逼近)。但是有3条理由使我感到可以放心地下这笔赌注。
存在复制过程最强有力的论据是达尔文过程本身,这本质上是一种复制竞争,而这种竞争又受多方面环境因素影响。这对于把事物从杂乱无章变为有条不紊确实是一种基本方法,要是脑不使用它,倒是会令人惊奇的。
复制过程对于精细的弹道运动,如投掷,也是必需的,为了在"发动时限"内作出投掷,需要成百个特异的运动指令模式。
在上一章中我们谈到关于人工传真的论据:在脑中的通讯需要模式的远程复制。
从1991年以来,对于一个能产生时空模式的拷贝的局部种经回路,我最倾向的候选者一直是"内部信箱"层中的相互增强的回路。大脑皮层的这些表层的联线是很特别的,对于一名神经生理学家来说。几乎可以说是使人惊奇的。我考察这些回路,想要知道出错的活动如何得到驾驭,为什么癫痫发作和幻觉并不常见。这些相同的回路也有某些结晶化的倾向,它们一定特别擅长于复制时空模式。
在一个微型柱中的上百个神经元中,约有39个是表层锥体种经元(即其细胞体位于浅表层正和孤)。正是它们的回路独具特色。
像所有其他锥体神经元一样,它们释放一种兴奋性神经递质,通常是谷氨酸。谷氨酸本身并没有独特之处,它是一种氨基酸,更典型是用作肽和蛋白质的一种构建单元。谷氨酸扩散过突触,打开下游神经元跨膜的几类离子通道,其中一种是专门让钠离子通过的,因此使下游神经元的内部电压增高。
谷氨酸所激活的第二种下游通道称为NMDA"通道,它既允许钙离子,又允许一些钢离子进入下游神经元。NMDA通道特别使人感兴趣,因为它与长时程增强(long-term potentiatlon,简称LTP)有关,所谓LTP是突触强度持续时间较长的一种变化,在新皮层中可持续几分钟。(几分钟实际上又接近于神经生理学上的"短时程",但LTP有时在海马——进化上较古老的皮层区域可持续几天,"长时程"的名字正是源于此。)
LTP产生于当几个输入几乎同步(在几十到几百毫秒内)到达下游神经元时,它只是简单地为那些输入信号把"音量控制"开关拧大几分钟。那些信号是一些"印记",使在短时间内更易重新建立一种特定的时空模式。按目前我们所了解的,LTP是短期记忆最佳的基础,这种记忆不因分心而被破坏,人们也认为LTP对于真正持久的突触结构变化的形成提供骨架,这些变化是永久性的"印记",有助于长期不用的时空模式的重新建立。
那些"内部信箱"层正是大多数NMDA通道所处的部位,大多数新皮层中LTP发生在那里。这些浅表层次有另外两个独特之处,均与表层锥体神经元彼此间形成的连接有关。平均而言,一个皮层神经元在03毫米半径的范围内所接触的神经元少于总数的10%,但是任何表层锥体神经元的兴奋突触中有约70%来自0.3毫米范围内的其他锥体神经元,因此表层锥体神经元可以说具有一种异常强烈的相互兴奋的倾向。对于神经生理学家来说,这种情况使他们心里直发毛,因为这是一种极不稳定、易于产生强烈振荡的装置,除非加以小心的调节。
也存在这些表层的"回归兴奋性"连接所独具的特殊模式,而并未见于其他更深的层次。那就是,一个表层锥体神经元的轴突向旁侧伸展一段距离,并不与其他神经元形成任何突触,然后这支轴突产生一丛密集的末梢。像一列快车一样,它跳过中间的车站。在猴的初级视皮层中,细胞体至末梢丛中心的距离约为0.43毫米;在邻近的次级视区为0.65毫米;在感觉区为0.73毫米;在运动皮层为0.85毫米。为方便起见,让我将它们统称为"0.5毫米"。这支轴突可以继续伸展同样的距离,再形成一个末梢丛。这种儿童"造房子"游戏式的模式可延续几个毫米。
综观皮层神经解剖学研究的编年史,这种跳跃式空间配置模式是绝无仅有的。我们对它的功能尚不知晓,但这肯定会使你想到,以05毫米相间隔的皮层区有时可能干着同样的事情,其活动模式是重复的,就像墙纸重复的图案一样。
你可能已经注意到,这跳跃式的空间配置与大型柱之间的距离一样都是0.5毫米左右。色小斑块彼此间分隔也差不多那么远,但是也有差别。
离第一个0.2毫米远的第二个表层锥体神经元本身也有轴突,但有不同的快车的"停车站",它们还是以0.5毫米的间隔形成末梢丛,但每个丛离第一个神经元的末梢丛0.2毫米。在我念大学的时代,芝加哥捷运当局正是有这样的A列和B列列车系统,一列停偶数站,另一列停奇数站,为了换车方便,有几个站对两列车是共同的。当然,任何一个地铁车站有时伸展到超过一个街区;同样,我们的表层锥体神经元也并不位于同一点,其树突丛从细胞体向旁侧散开,常常伸展0.2毫米或更多。
试将此与大型柱作对比。至此为止,大型柱一直被看作是一片具有共同输入源的领地,好像你能围绕一群具有共同通讯名单的微型柱筑一道篱笆一样。色小斑块有共同的输出靶(专司颜色的次级皮层区)。我们这里不再谈具有旁侧走向兴奋性轴突分支的大型柱,虽然跳跃空间配置也许是处于相邻组构层次的大型柱的原因(或结果)。请想象这样的情况:在一片树枝犬牙交错的树林中,每颗树都有一根电话线引出,与远处的一颗树相接触,不仅绕过介于中间的树,而且还跳过分隔该树林的有共同输入的篱笆。
在真实的神经网络中,旁侧"回归性"连接是很普通的。例抑制是1961年诺贝尔奖得主乔治·冯·贝克西(Georyvonffek6sy)和1967年诺贝尔奖得主凯夫·哈特兰(HKefferHartline)的研究主题。它倾向于使一个空间图案模糊的边界变得更加清晰(虽然它们对模糊光学可能有补偿,但也产生一些副作用,如某些规错觉)。但是表层锥体神经元相互之间都是兴奋性的,这提示,除非抑制性神经元把此倾向对抗掉,否则活动能像灌木林着火似地在彼此间播散。这是怎么回事呢?这就是当抑制性神经元疲乏时大脑皮层如此易于癫痫发作的原因吗?
进而,标准跳跃间距意味着有可能作往返传输,这是早期神经生理学家所假设的那种回响式回路。两个间隔0.5毫米的神经元能相互维持活动的持续进行。神经元在一次冲动后有一个称为不应期的死区,不应期持续l一2毫秒,在这一时间内几乎不可能引发另一次冲动。0.5毫米所需的传导时间约为1毫秒,然后突触延摘再使传递慢半个毫秒。这样,如果在两个神经元之间的连接足够强,你能想象,第二个神经元的冲动退回第一个神经元的时间,大抵与它恢复其产生另一冲动的时间相近。但是,神经元间的连接通常并不足够强,因此这样快速的放电(即使起动了)也不能保持下去(但对于心脏,相邻细胞间的连接强度确实足够强,当损伤减慢了传导时间时,循环性的重复兴奋是一种重要的病理现象)。
如果皮层的标准跳跃间距的涵义不是一个冲动追逐其尾,那么这又有何种意义呢?看来,其意义很可能是导致同步化的产生。
如果你参加合唱,你是通过听别人唱来与大家同步的——要是听自己的声音,不是迟了就是早了。你当然也影响别人。即使听到每个人唱有点费力,但由于那种反馈,你很快就能与别人同步起来。
你在那支合唱队中的位置很像新皮层中一个表层锥体神经元所处的位置,这种神经元从四周的邻近神经元接收兴奋性输入。像这样的网络已经得到了广泛的研究,即使还没有对表层新皮层本身进行足够的研究。这种网络甚至只具有少量的反馈,也会发生同步化(这就是为什么我假设你有点重听,仅此而已入两个相同的钟摆如果靠得很近会趋于同步,这正是由于它们所产生的空气和架子的震动所致。据说在女宿舍里月经周期也会趋于同步。虽然像钟摆那样的谐波振荡器需要一点时间进入同步,但非线性系统(如神经元中脉冲的产生)能很快同步起来,即使相互连接强度比较弱。
这种同步化倾向一定与时空模式的复制有什么关系吗?这完全是一种简单的几何问题,这种几何问题古希腊人早在注视其浴室地板的瓷砖镶嵌时就发现了,我们中间许多人在墙纸图案中重新发现了它。
让我们设想一个"香蕉委员会"正在形成,各种神经元散见于初级视皮层的各处,它们对你所看见的香蕉的这种或那种特征有反应。香蕉外形的轮廓线对某些神经元是一种特别有效的刺激,这些神经元是专门检测边界及其朝向的。在色小斑块中有喜欢黄色的神经元。
鉴于它们倾向于彼此兴奋(假设其轴突末梢丛的跳跃间距为0.5毫米),它们将会有一种同步化的趋势——并不是在那个神经元(我将称为"黄1号")中的所有冲动将与"黄2号"中的同步化,但有一定的百分比会在几毫秒内发生同步化。
现在设想有另一个离"黄1号"和"黄2号"等距(0.5毫米)的表层锥体神经元。也许它仅接收微弱的黄色输入,因此它的表示黄色的放电并不活跃。但是这"黄3号"兼从"黄1号"和"黄2号"接收输入。进而,从"黄1号"和"黄2号"这两个同步神经元来的某些输入,因有同样的传输距离,将一起到达"黄3号"的树突。这正是高保真音响迷所谓的"坐在热点上",即坐在离安放在等边三角形顶点的两个扬声器等距点,略向一侧移动,立体声错觉即被破坏,你听到的是更近的扬声器的单声道音。在皮层接近"黄3号"的热点上,两个突触输入是相加的,即2+2=4(近似)。但是因为"黄3号"的冲动发放阈值可能是10,因此它仍然保持安静。
这意思并不很大。但这些突触是皮层浅表层中的谷氨酸突触,它01具有NMDA通道,可使钠、钾进入下游神经元。这本身也不是那么重要。
我暂时还没有告诉你,为什么神经生理学家发现NMDA通道与所有其他突触通道相比是如此令人神往;它们不仅对到达的谷氨酸敏感,也对预先存在的跨突触后膜的电压敏感。要是升高电压,那么下一个到达的谷氨酸将引起一个更大的效应,有时两倍于标准量。这是因为在正常情况下许多跨膜NMDA通道的中央嵌有一个镁离子,起着塞子的作用,电压增高将把这个塞子冲出,使在下一回谷氨酸打开闸门时原来被阻遏的钠和钙流入树突。
所有这一切的后果是重要的:它意味着同步到达的冲动比2+2所预期的更有效,其总和可以是6或8(非线性)。两输入的重复的近似同步化甚至更加有效,因为它正好是清除了彼此通道中的镁塞子。很快,来自"黄1号"和"黄2号"的重复同步输入有可能触发"黄3号"产生一个冲动。
标准间距相互再兴奋和NMDA突触强度的增高配合得天衣无缝,这都是因为存在同步化趋势。新出现的特性常常来自这种似乎无关事件的组合。
现在我们有了3个活动的神经元,形成一个等边三角形的三个角。但还可以有第四个,位于离"黄1号"和"黄2号"另一侧05毫米处。单个表层锥体神经元有多少轴突分支尚无许多资料,但是从顶上往下看、在一个用染料灌注作染色的表层锥体神经元再用计算机作仔细的重构,显示在许多方向上都有分支。因此,离该神经元约0.5毫米处必定有一个面包圈似的兴奋环。两个这样的环,其中心间隔0.5毫米,离"黄1号"和"黄2号"也是05毫米,它们有两个交叉点,就像在平面几何中做线段平分练习时那样。
因此,如果"黄1号"和"黄2号"一旦协同作用,并相互同步,会把"黄3号"和"黄4号"都招募进来,那是不足为奇的。与"黄1号"和"黄3号"这一对等距的"热点"上还有其他神经元:也许有一个"黄5号"也将参加合唱,如果它有足够的其他输入从而使成对的输入达到其阈值范围的话。如你所见,存在一种由常常同步的神经无形成一种三角形阵列的趋势,它能沿皮层表面扩展几个毫米。
因为一个神经元可为6个其他的神经元所包围,所有这6个神经元都会在某一刻放电,我们因此具有了误差校正机制:即使有一个神经元想干些别的,它也会被迫回到那为其执拗的邻居已建立的协同模式中来。就其本质而言,这是一种误差校正程序,正是人工传真所需要的——要是纤长的皮层间的轴突终末干局部的终末所干的该有多好:以扇形展开成间隔为0.5毫米的小片,而不是终止在一点上。
在右半球,它们确实以分片的形式展开为扇形的。
关于联想记忆的"汇聚区"的观点所产生的问题是:需要使一种时空密码在皮层内的长距离传输过程中(例如经过胼胝体从左脑传至右脑)保持同一。因缺乏精细的拓扑映射(轴突终未总是呈扇形展开的,不是终止在单一点)而产生的时空模式的畸变,或在时间上的参差(传导速度并不均一),对于单向的信息流也许并不重要,在那种情况下,只是在通路中一种任意的密码为另一种任意的密码所取代而已。
但是,因为在相隔较远的皮层区域之间的连接常常(7条通路中有6条)是交互性的,在前向传输中初始时空放电模式的任何畸变都需要在反向通路上得到补偿,从而使特有的时空模式始终能作为一种感觉或运动图式的局部密码。你可以用一种逆变换校正这种畸变,就像把一个压缩的卷宗松开;也可以用前述误差校正机制来作出修正。你也可以与木同的密码相安无事,只要它们在局部范围内具有相同的涵义(像真名和浑名)。这被称为退化密码,6个不同的DNA三联体均编码为亮氨酸便是一例。我以前曾想,哪一种都比一种误差校正模式更有可能,但当时我并没有意识到,从与回归性兴奋和同步敏感的NMDA通道必然相伴的结晶化所产生误差校正会有多么简单。
现在想象一下,有一个光导纤维阵列把一个皮层区与另一侧的相应区连接起来。真实的光纤把一幅象分解成许多点,然后忠实地将点作长距离传输;要是在光纤的那头观察,你会看到亮点组成的与前端相同的输入图案。
轴突并非光纤,因为在每一端都有许多细芽。真实的轴突并不终止于一点,而是展开于大型柱那么宽。真实的轴突束也不像一根相干的光纤束,与相邻的互不干扰,它们可以彼此交混起来从而使一个点走入叉路,其在另一端的终止位置发生偏移。真实的轴突的传导速度也会改变,一起开始的冲动可以在不同时间到达,使时空模式发生畸变。
但是局部误差校正特性提示,所有这些在一束皮层间纤维的远端都无甚干系。由于那些三角形阵列的存在,所送出的是一种有冗余度的时空模式。在远端的每一点所接收的不仅可以有来自信在目标上的轴突的输入,还叠加有来自离该点0.5毫米多达6根轴突的返回输入。是的,其中有些迷路了,有些到达迟了,但是接收神经元倾向于注意那些反复同步的输入,也许为了复制与起源点相同的放电模式,有几个输入就可以了,对"散兵游勇"则弃之不顾。
一旦时空模式的一个小区域在远端重又形成,就像我已解释过的那样,它能扩展为一个较大的区域。就这样,同步的三角形阵列使零乱的布线有可能在皮层内把时空模式作长距离传送——倘若在开始时的时空模式在空间上有10余个拷贝,而在远端终结时有足够范围的相同的模式。
一个阵列会变得多大?如果跳跃间距在边界处发生改变,这阵列可能局限在其原来的布劳德曼区。例如,在猴的初级视皮层,跳跃间距为0.43毫米;在其邻近的次级视区为065毫米,这就不大可能发生跨越界线的神经元的募集,但这是一个经验性问题,我们将必须对此进行考察。募集更多神经元进入该三角形阵列需要有对该香蕉已有一定兴趣的候选者。
因此,"黄色"的三角形阵列可能不比接收黄香蕉象的视皮层大很多。对线段朝向敏感的神经元平的可能也是同一回事:几个神经元进入同步,参加已定调的合唱,从而形成其中心在另处的一个0.5毫米的三角形阵列;对于香蕉的每一种独立地被察觉的特征,可能会存在一个不同的三角形阵列,它不一定在皮层上跨越相同的距离。俯视被展平的皮层,假设当一个冲动发放时一个微型柱会发亮,我们将会看到一群闪烁的光点。
如果我们把视野局限于05毫米的一个圆圈,我们不大会看到多少同步活动,有一个对"黄色"敏感的神经元每秒放电几次,另一个对"线"敏感的神经元每秒放电十几次,等等。但是如果把我们的视野增宽至几个毫米,那我们一忽儿看到几个点发亮,过一忽儿又是另一些点发亮。每一群发亮的点本身会形成一个三角形阵列。总起来看,各种阵列组成一个"香蕉委员会"。
请注意,在神经元的募集开始满员之前,原先的"黄色和线段委员会"的范围可能会大于外5毫米。即使原先的"委员会"散见于凡是米的范围内,三角形阵列也会尽力建立一个小得多的单元模式(这种模式在需要恢复时可能更易重建)。我们已经把密码压缩到比最初所占据的更小的空间之内,也复制了多余的拷贝。这有一些有趣的涵义。
这是一种与香蕉的表象有关的时空模式,但是,它是香蕉的皮层密码吗?我将把这种不忽略任何重要信息的最小的模式称为基本模式,"线段"、"黄色"三角形阵列能通过这些模式得以重建。
如果我们缩小视野来看闪烁的微型柱,那么在什么范围内我们便不再能找到同步化的微型柱呢?是的,大约是05毫米,但不是0、5毫米的圆圈,而是,个其平行面间距为0;5毫米的六角形。这是一个简单的几何学问题:六角形瓷砖的相应点(如有上角)形成三角形阵列。任何大于该六角形的将开始把一些多余的点包括进来,而这些点已经由其三角形阵列的另一些点来表示。因此在我们局限的视野中有时会看到两个同步的点。
基本模式通常不会充满该六角形(我想象在此六角形中,百多个微型柱中有十余个是活动的,但是其余的必定要保持安静,否则会使图象模糊)。我们无法看到边界被勾划出来,以致当在复制一片区域过程中俯视皮层表面时,我们不会看到一种蜂窝状结构。确实,当墙纸设计者构建一种重复图案时,他们经常要注意使图案单元的边界不易看出,从而使它总体上看起来天衣无缝、虽然是三角形阵列进行募集和建立密集的图案,但看上去好像六角形在不断地被复制着"。
这种三角形同步活动不一定持续很久,它是组构的一种短生形式,可能在伴有皮层兴奋性降低的EEG(脑电)节律的某个相位被擦洗掉。如果我们想要重建一种已经消失的时空模式,我们能从两个相邻的六角形小片开始。当然,可以从扩展的香蕉形镶嵌原先覆盖的任何两个相邻的六角形开始,它不必一定是原先的那一对。记忆痕迹——对重新唤起该时空模式至关紧要的"印记"——可能只有两个相邻六角形中的回路那么小。这种极小模式的重复复制可能控制一个区域,就像是一块晶体生长起来,或者墙纸重复一种基本图案一样。如果这种"旋律"在其终止之前"重奏"足够多次,LTP有可能以某种方式滞留下去,使那种时空模式易于在这个或那个位置重新产生。
如果这种空间模式较稀疏,几个大脑密码(如"苹果"和"柑橘"的密码)能够重叠起来使你形成一个范畴(如"水果")。如果你试图把点矩阵打印机打印的几个字母重叠起来,你所得到的是一个墨团。但是,如果矩阵点子稀疏,你有可能把一个一个字母复原起来,因为它们每一个都产生十分清晰可辨的时空模式。因此,这类密码也能方便地用来形成能分解成若干单元的各种范畴,正像叠加的旋律常常能单个听出来一样。由于这种远程复制的特点,你能形成多模范畴,如"梳子"的所有内涵。
我的朋友唐·迈克尔(Don Michael)认为,默念可能相应于通过诗文一建立一种无意义的密码的镶嵌,这种密码并无明显的共鸣或关联。如果你维持默念足够久,从而把烦恼和执念洗擦干净,让那些短时程的印记消退,它可能给予你一个新的起点来走近长期的记忆印记,而不再系于短期的兴趣之上。
(默念的)沉浸于自身的无忧状态近乎完美,但遗憾的是并不长久。它易为内心所放动。犹如无根之木,情绪、感觉、渴念、烦化,甚至思想,都是以一种无意义杂乱的方式油然而生的,无法自制。它们越是牵强,越是荒谬,它们与人的意识集中的关系也就越少,它们也越顽强地挥之不去……使这种扰动恫效的唯一途径是保持安静和漠然的呼吸状态,沉浸于与环境中出现的任何东西的友善的关系之中,习惯于它,平静地看它,最终生倦,不再看它。
龙根·赫里格(Eugen Herrigel),《射箭术中的禅》
通过对表层锥体神经元的这种分析所产生的想法有一些吸引人的特征。已故的赫布会垂青于此,因为这显示了短期和长期记忆的某些最使人困惑的特征,可以怎样用细胞集群来加以解释。这些特征包括;记忆痕迹是以分布的方式存贮的,并没有一个位点对于它的复苏是关键的等等。格式塔心理学家"也会喜欢这种分析方式,因为这样就有可能借助于会超出物体界线的三角形阵列来对图形和背景加以比较,而形成这种比较的时空模式所代表的并不是单独的图形或背景,而是两者的综合。
精神活动包含有多侧面环境所影响的复制竞争,我想,达尔文和詹姆斯会欣赏这种精神活动展示的前景。西格蒙特·弗洛伊德(Sigmund Freud)"可能会被下意识的联想如何不时突现在意识的前景之中的机制所吸引。
虽然我认为发散式思维是新皮层的达尔文机最重要的应用,但让我先来解释一下它可以怎样应用于收敛式思维问题。假设有某种东西喷地一下子从你身旁穿过,并立即消失在椅子下。你猜想它是圆的,可能是橙色或黄色的,但是它运动的速度很快,已经超出你的视界,你不可能再看第二眼。那是什么?如果答案不是显而易见的,那你作怎样的猜测?你首先需要列出几种可能性,然后加以比较,看哪一种可能性更大。
幸好复制竞争能够做到这一点。对于那个物体假定有一种大脑密码,它是由所有被激活的特征检测器所形成的:颜色、形状、运动,可能还有碰击地板时发出的声音。不妨说,这种时空模式开始召募其同类。
它是否得在其毗邻处建立它的翻版取决于毗邻处是否发生共鸣,这种共鸣的基础是由毗邻皮层的突触强度的模式以及其他可能的活动状态所确定的。如果你在以前已多次看到过这样的物体,那么可能会有完全的共鸣,但是你并没有。不过,假定的大脑密码有"圆"、 "黄"、"快"等成分,网球就有这些属性,你由此引起了共鸣,两相邻的皮层区也和着"网球"的旋律(混炖吸引子的一个很起作用的特征是,它能抓住附近相吻合的东西,将之转换为特有的模式)。如果共鸣不佳,就会丢失某些成分,因此,也许你的"柑橘"共鸣在皮层的另一区俘获一个不同的模式,尽管颜色并不完全对。
复制竞争又怎么样呢?在这里已经谈到了我们有"未知"、"网球"、"柑橘'等大脑密码的翻版。也许"苹果"也会突然蹦出来:如唱歌人在几分钟之前看到一个人在吃苹果,通过为那种模式增强的NMDA突触形成"苹果"这样暂时的印记。但是,"苹果"模式即为"柑橘"模式所超越。在"未知"模式眼下占据领地的另一侧,"网球"模式正干得不错,最终征服并取代厂'未知'很式,甚至侵入了"柑橘"的领地。正是在这个时候,你会说:"我想我看到的是一只网球。"这是因为在"网球"这一"合唱"中,最终已经有了足够的"和声",从而把一种连贯一致的信息经过皮层间通路从枕叶传送到领叶,再传送到你的左侧的语言皮层。
现在又有什么发生了:一种新的时空模式开始在工作空间复制拷贝;这一回你看到了很熟识的东西(椅子),很快就建立起一种关于"椅子"的有决定性意义的"合唱",并没有任何真正的竞争,因为那种感觉时空模式赶在任何其他模式之前已立即激起了共鸣。然而,在"网球"和"柑橘"模式中所使用的NMDA突触仍然相当活泼,在之后5分钟左右的时间里,在它们原来所占据的那部分工作空间要重建其中任一时空模式将比通常更加容易。也许,"柑橘"不断复制拷贝,错误地激起"橙色水果"的共鸣,以致一分钟后,你会怀疑你对干网球的判断是否错了。
那就是复制竞争可能是如何发生的,以及我是如何想象我们的卞意识过程有时会晚半小时后才想起的缘由。模式共鸣有点像我们想象在脊髓中"运动"是怎样的一种过程:在各种神经元之间存在着不同的突触连接强度,在一定的初始条件下,你能突然发生与实施"行走"的时空模式的共鸣。当初始条件不同时,你则可能与其他的吸引子发生共鸣,如"慢跑"、"跨大步"、"跑步"或"造房子(式跳跃运动)"等。
在感觉皮层中,你可能突然闯入"橙"或"柑橘"的范畴,即使你所看到的水果并不是"橙"或一柑橘"。如我在第四章中已谈到的,那就是为什么对英语L和R两个发育日本人会有如此麻烦,因为他们对一个特定的日语音素的思维范畴会俘获这两个声音。现实很快为思维模式所取代,正如亨利·梭罗(Henry David Thoreau)'所说:"我们仅仅听到和理解我们已经知道一半的东西。"
皮层能够很快学会新的模式,不管是感觉的还是运动的,也能使之产生变异。这些变异使竞争成为可能,它决定什么模式能最佳地与连接特性发生共鸣,而皮层的连接特性常常为许多感觉输入和情感上的驱使所影响。
关系也能用时空模式来编码,就如感觉或运动的图式能被编码一样好。把密码组合起来产生一种新的任意模式,就如左手的节律能被叠加在右手的旋律上一样。
第四章的语言机提供了某些特例,以说明在一个句子中可以包涵多么精巧的关系:所有强制和非强制性的角色。一个动词(如"给")的强制性语义是与关系相关的,当一种强制性角色末被充填时便引起认知上的别扭。嘿,这正如广告代理商已经发现的,"给他"这样的广告迫使你再去读广告牌,以发现你所疏漏的,你因此把该广告记得更牢"。
那么,一个句子是否就是一种在与其他的句子密码的竞争中复制出来的大型时空模式呢?那并不一定。为了作出一个决定,我们并不需要复制竞争,如果没有包含特别新的东西,简单的评估系统应该是足够了。请回忆一下第一章中关于鸳鸯的论述:评估系统在其作决定时将起作用,因为这些选择游水、潜水、晾干翅膀、飞走、再看一会儿周围等,在世代进化中已经定型了。一旦你对其标准的涵义有很深的理解之后,你会发现可复制图式并不是包揽一切的。
许多灵长类在其皮层的浅表层中有标准跳跃间距的接线,这种接线预示存在短生的三角形陈列。人们不知道任何动物有多么经常地用它来复制墙纸似的六角形图案;也许它仅仅短暂地发生在出生前的发育过程中,作为一件测试模式来引导那些依赖于使用的连接,之后再也不发生。也许,皮层的某些区域完全用于实施专门化功能,决不复制短生的模式,而另一些区域常常支持旁路复制,变成为以达尔文成型过程所用的可擦拭的工作空间。鉴于运动指令的拷贝对投掷动作特别有用(因为这些指令能减少定时上的颤抖),因而也许在人类投掷准确性的进化过程中存在某种自然选择,从而使之具有较大的工作空间。所有这些都是经验性问题;一旦我们的记录技术的分辨能力得到改进,我们将一定能看到六角形拷贝位于这一系列可能性的某一位置。
但是,要满足达尔文机的必要条件就需要某种与这类复制竞争很相近的东西——那就是我为什么引导读者穿过这个大脑迷津的真实理由。在这里,我们至少有了一个清晰的模式;有了复制、变异;有了为工作空间发生的可能的竞争;有了影响竞争的多侧面环境(现时的和记忆中的),以及有了下一代更可能具有由最大领地的拷贝所建立的模式异体(大的领地具有更长的周界线,正是这些界线上模式异体能摆脱误差校正倾向,并开始复制新的模式)。
在一本篇幅更长的关于新皮层达尔大机的书(《大脑的密码》)中,我将解释所有你从性、孤岛和气候变化的大脑同源物中所得到的趣味和速度。如果大脑中的达尔文过程快到能向我们提供进行正确猜测的智力,那么速度正是我们所需要的。
我们一直试图把大脑皮层分解为一些专门化的"专家"模块。对于探索专门化功能,这是一种上佳的研究策略。但是我并不很认真地把它看作是有关联合皮层是如何工作的一种概述。我们需要某些可擦拭的工作空间,需要能募集帮手来实施困难的作业。这提示,任何专家模块也应是通才,就像在紧急情况下,一位神经外科大夫也能取代家庭医生一样。我之所以偏爱短生性六角形镶嵌的理由之一,是它对专家一通才作谬提出了一种解答,即甚至一片具有专门性长期印记的皮层区,也能用作工作空间,以覆盖其上的短期记来影响竞争。
这样一种镶嵌也提示了一种下意识思想可能进行的方式,它有时会把往昔的某种相关事实推入你的意识之流。特别重要的是,因为模式的异体本身能进行复制达到短时的成功,因此这条"拼花被褥"是有创造性的——一它能将一些不起眼的原始素材塑造成某种像样的东西。甚至更高形式的关系,如隐喻,似乎也有可能产生,这是因为大脑密码是任意的,能够形成新的组合。谁知道呢?也许现在你甚至已经习得了埃科的关于苹果PC计算机类比的大脑密码。
同步化三角形阵列对达尔文复制竞争有一些使人感兴趣的意义,这些阵列对复杂的语言也有其意义,这有可能从另一方向有力地推进智力的发展。
从原始语到完全成熟的有句法的语言之间存在相当大的飞跃,语言学研究者们怀疑两者之间存在着某种中间形式。原始语即使有丰富的词汇,但只有很少的结构,它主要是依赖于在几个词之间的简单的语境的关联来传递信息。结构的加入则大不相同了。
循环性嵌入结构(如句中句:I think is awhm leave to gohome.(我想我看到了他离开回家了)的脑机制被认为对于"通用语法"是至关重要的。语言学家还需要的是相隔较远的两个词之间的依从关系,包括代词和它所指代的对象间的关系。这种结合需要比局部范围更大的联系;此外,循环性嵌入结构需要构建这些联系的等级阶梯。在我们知道"梳子"的视觉涵意存贮在视皮层附近,其听觉涵义存贮在听皮层附近等等的情况下,大脑皮层不相邻的区域可能参与许多尝试性的关联之中。
皮层间轴突束要比非相干光纤束精得多,它们不存在邻居关系。随着每根轴突终未的分支展开,可能会失去点对点的映射,这有点像手电筒光束的辐射。尽管存在杂乱和污迹所致的非相干性,某些发生畸变的图形,通过经验还是可能在远端辨认出来,此时所采用的是与范畴性感知相似的类簇状分析(cluster-analysis刁the)机制"。这必然使那些具有良好实践的特殊情景的传送成为可能,这相似于海员使用的信号旗——也许一次只能发几种旗语,因而限制了在皮层区之间可能传送的新的关联。嵌入结构可能局限于常用的句子。这种皮层间非相干性的能力一定能胜任原始语的处理。
但是,误差校正机制提供了将任意时空模式沿皮层间轴突束传送并一次成功的可能性,因此传送便不再限于某些特殊情况下的图形,这些图形虽在空间和时间上发生"畸变",但已为目标皮层识别为有意义的信息。这种皮层间相干性意味着新的关联是可能得到传送的;目标皮层能以相似的误差校正把它送回,让它在起源皮层中被自动识别,而毋需对一种发生两次畸变的图形进行调整,然后构建与原始时空放电模式等价的模式。
采用相同密码的返回性投射意味着,你能有一种分布式的和声,远处的合唱队员以此使群体保持在临界大小之上。返回投射的歌声并不需要有充分的特征来帮助整个合唱,它可能更像那种跟唱技术,即一个人单调地教唱一句,听众在音乐上加以揣摩,重复地跟唱。返回投射也提供了能分辨模糊不清的检查跟踪系统。如有了能保持句子结构的关联,嵌入结构就有可能成立,即不再存在这样的危险:"thet all blondman with one black shoe"(穿着一只黑鞋的高个子金发男人几个词混合的思维模式被打乱为"ablond black man with one tall shoe"(穿着一只高高的鞋的金发黑人)。
因此,皮层间的精细性本身是从原始语言向真正语言飞跃的一个候选者(虽然你仍然需要语义结构层次上的许多小规则)。诚然,向任意密码传送的转换可能同时使用"通用语法"的两个主要创新点——嵌入结构和远程联系。这样,我们现在有了几个候选对象,即达尔文机和相干的皮层间投射等,它们可能已经推进了智力和语言的发展,使不经常作出创新的直立人文化,在约25万年前进化为人类不断变化的文化。
在我们所有的研究终结时,我们必须再一次试图把人的灵魂视作灵魂,而不是一群营营作响的生物电信号;人有所欲,而不只是激素的涌动;人的心脏并非是一种纤维性粘滞的泵浦,而是隐喻的知性的器官。我们并不需要把它们视作是超自然的实体,它们是活生生的,有血有肉的。但是,我们必须相信它"1确是实体,不是被分解的断片,而是完整的。之所以完整,是因为我们通过对它们的思索;通过我们在谈论它们时所用的词语;通过我们把它们转化为言语的方式;已经使之成为真实。即使它们已在我们的眼前被剖析,但我们还是对它们的无懈可击而敬畏不已。
梅尔文·扎纳(MJvlnKonne)
第七章 超人智力的展望
当然,如果我的"自我"只是一捆对已知数字和确切维数的直觉,那么,让我把它干净利落地捆扎起来,并最佳地利用它。但是,如果这种隐蔽的个性,带有一种不寻常的、使人满足的愿望,以及复萌、争斗和永恒的风格,并非一架齿轮出现故障,又有限定最大马力的机器,而是一种有生命的东西,无限可变、总是视情况而重新调整,并能取得不可估量的成就,也能诱致可悲的卑鄙,在某种意义上是其命运主宰的一种活的东西;如果其自由驰骋不是一种错觉,而其具有超自然经验的可能性又并非谎言,那么,我们必须防止我们自己坠入机械唯物论者古老的错误的泥淖中去。
查尔斯·雷文(Charles E.Raven),《造物主的精神》
我们有精神生活,那是因为我们思维活动是动态的达尔文过程,以致我们能创造——每天重新创造我们自身。那种精神生活(本书开始时描述的一种紊乱),现在也许能想象为一种达尔文过程,这种过程是高层次的,几乎达到分层稳定性那些层次顶端,能够实现雷文所论述的自我感觉。这样的深度和多方面的能力的产生,可能源自大脑密码的不断复制,与别的大脑密码相竞争,以及产生新的变异。
那不是一架计算机,至少不是通常意义上被看作能忠实地重复其动作的可信赖的那种机器。对于大多数人来说,在机械论的王国中,它是某种新东西,完全找不到良好的类比——除了其他已知的达尔文过程之外。但是,你对它可能是什么能获得一种感觉;俯视皮层的表面(实际上是展平的表面)看到的好像是一种镶嵌——一条拼花被褥,哪一片都不处于静息状态。再仔细一看,每一片都像是重复的墙纸图案,但每个单元的图案都是动态的,是一种闪动的时空模式,而非传统的静态模式。在被褥相邻的片之间的界线有时是稳定的,有时像一条战线一样推进。有时单元图案会从一个区域消退,三角形的阵列不再使同类点同步化;过一会儿,另一种单元图案可能很快占领杂乱无章的领土,而并未遭遇抵抗。
这种复制竞争的当时的赢家,也就是具有最多和声,从而赢得输出通路注意力的那种模式,看来像是我们称之为意识的良好候选者。我们转移注意力可能意味着另一类拷贝模式走到了台前。我们的下意识可能是当时不起主导作用的其他活动的模式。皮层中没有任何特定的部位会长时间作为"意识中枢",不久另一个区就会接替过去。
变化的镶嵌似乎也为智力提供了一个良好的候选者。对新的运动的指令包含在能成形的空间模式之中。鉴于时空模式能改变以找到新的共鸣,这种变化的镶嵌能够发现巴洛式的新的次序。鉴于在长期记忆和现时感觉输入的共鸣的基础上,能对一种运动程式的大脑密码作出判断,于是,它们能在现实世界中控克雷克方式模拟动作。在某些情况下,下一步该干什么并非显而易见,它们在处理这些情况时具有皮亚杰特征。
这些镶嵌具有我们精神活动不羁的一面,我们可以创造出新的层次的复杂性,像填字游戏式体现新的意义层次的复合符号(写诗时就是这种情况)。因为大脑密码能表示的不仅是感觉和运动图式,也能表示思想,因此,我们甚至能够想象高质量的隐喻怎样出现,而当我们进入一个小说的想象王国时,能想象科尔里奇(CO leridge)"的"对不信的有意悬置"如何能发生。
大脑密码和达尔文过程正是我在本书开始时提到的,那时我曾说,读到这本书的结尾时,读者有可能去想象能导致意识的一种过程,这种过程能运转得足够快来产生敏捷的智力,且会长于揣测。这最后的一章就是讨论增强我们的大脑和建立其人工的近似所具有的涵义。但是,首先让我们先叉开一点,看一下解释本身具有的竞争性。
衡量解释的金科玉律——所有科学都热望于此,是抽象化和数学描述。当某人能以一组定义和公理展示一系列不断推进的推论,肯定会给人以深刻的印象。从柏拉图的理想国开始,笛卡尔和康德都试图了解精神是如何用数学的方式运作的。我们最终似乎是处于回答某些这样的问题的门槛上。
但是,长期以来一直存在着对整个科学界的挑战,当科学试图去解释人的精神时,挑战将会再一次强烈地表现出来。对真理的神秘主义和非理性主义观点来自精神启示,而并非来自演绎;这些观点认为,与纯粹的沉思所获得的相比较而言,科学真理是非上乘的、急功近利的。第二种挑战来自教条。伽利略之所以遇到麻烦,并非是他的天文学研究,而是因为他的不断挑战和修正的科学方法威胁了宗教曾用来建立其似乎是永恒的和内部和谐一致的世界观的真理。还存在着一种被文学批评家乔治·斯坦纳(George Steiner)称之为"浪漫的存在主义神学论辩"的挑战——例如尼采"的较之于徒劳的演绎对本能性睿智的偏爱或布莱克""对于牛顿对虹的光学分析的批评。第四种挑战以为隐秘不明的动机无处不在,或声称真理是依附于政治观点的。
从根本上来说,这些是来自科学传统之外的挑战;它们的现代拥护者将肯定会抓住我们日常科学上的混乱,并试图以基督教基安主义"""攻击进化生物学本身的方式来利用它们。这些类型的解释长久以来与科学竞争,虽然也有几次短期的获胜(如对拉曼特利的流放),但多以长期的失败告终。今天,所有这各种挑战的脉络均可见于理性时代的落伍者所发起的运动之中。
因此,我们必须努力清晰地陈述我们的科学解释,而不要试图去建立虚假的对立面——像有关进化是因遗传突变还是自然选择那次假想的争执那样。那场无谓的争论持续了几十年,直至本世纪40年代才为"现代综合论"所消飒我们必须避免使用数学概念而使人头晕目眩,而应该给人以启迪。我们必须摒弃"想象所需要的证明",而当我们在作结论,说是除了我们已找到的答案外不存在别的可能时,同样必须摒弃妄自尊大或急躁。特别是当把我们的理论设定在机械论解释的恰当层次上时,我们必须谨慎。
因此,为大脑和精神提供的现代时髦图象的神经元层次上的描述,仅仅是细胞骨架更深层次上的影子——正是在这个更深的层次上,我们必须去寻求精神的物理基础!
罗杰·彭罗斯《精神的影子》
我敢肯定,有些研究意识的物理学家或埃克尔斯学派神经科学家会说,在这架机器中仍然必须要有一个幽灵,它跳跃过分层稳定性的许多中间层次,从而引导神秘的量子力学至神经元的细胞骨架的微管之中,在那里非物质的精神能与大脑的生物学机制交换信息。实际上,这样的理论家通常避免"精神"这个词,而谈论鼻子场论"。我将很高兴采用丹尼诗的定义在"奥秘"这个问题上作妥协;奥秘是指一种人们不知如何去思考的现象。研究意识的物理学家们所做的一切,是用一种奥秘来代替另一种奥秘。迄今为止,在他们的解释中还不存在将其组合起来就能解释别的事物的片言只语。
即使他们在其组合上有所改进,同步他微管产生的任何效应只能为我们意识经验的整体特性提供另一位候选者。这种解释将必须与在别的层次上的解释结合起来完善其机械论上的细节,必须与其他可能的解释进行竞争取得地盘。至今为止,达尔文过程似乎能恰到好处地来解释意识的一些重要侧面的成功和失常。
我想,我们将会继续看到,在那些令人厌倦的辩论中,在争论"机器到底能否真正认识一切;机器是否能具有人所拥有的意识'"时,一个哲学家企图把另一个哲学家逼入困境(至少是费尽口舌;欲将对方通过墙角旮旯)。遗憾的是,即使所有科学家和哲学家都承认精神是大脑产生的,论题的复杂性仍然会引起大多数人应用某种比想象更简单的概念(如"灵魂")来对该种复杂性加以抽象化。也许感觉像是一个书评家,他咬文嚼字地问:"数字计算机是否如许多理论家所认为的,只是人脑的一种更简单的翻版?要是真是这样,其涵义太可怕了。"
可怕么?以我个人来看,我发现无知才真的可怕。在这方面可谓是源远流长,从用"看了魔"来"解释"精神疾患到巫师的装神弄鬼。我们极需要一种比鼻子力学的奥秘更有用的隐喻;我们需要种隐喻,它能够成功地架设起一座越过在我们感知的精神活动和其内在的神经机制之间鸿沟的桥梁。
迄今为止,我们实际上需要两种隐喻:一种是自上而下的隐喻,把思想映射于神经元群上;另一种是自下而上的隐喻,用来解释思想如何由那些看起来是杂乱无章的神经元集群产生的。但是,新皮层的达尔文机可以在这两方面都干得不错——如果它确实是其中的创造性机制的话。
对我来说,新皮层的达尔文机理论似乎是处在恰到好处的解释层次;它并不降到突触或细胞骨架的层次,而是上升至有成千上万个神经元参与的动力学的层次,它们产生的时空模式是运动的前提,即大脑之外世界中的行为的前提。此外,这一理论与一个世纪以来脑研究的许多现象是一致的,随着脑活动成象技术和微电极阵列技术的空间和时间分辨率的某种改善,也可以对这一理论加以检验。
达尔文过程的核心,至少在生物学家中,广泛地被理解为一种创造性机制。无规则的变异在成千上万年后成型为特性,而我们经过了一个多世纪才意识到这样的复制竞争是多么的强有力。在最近几十年里,我们已经能看到同样的过程也在几天或几周的时间尺度上运转,例如免疫反应形成一种更适合的抗体。这种新皮层的达尔文机在毫秒至分的范围内运转只是再一次改变时间尺度而已;我们应该有能力把对这种过程所能完成的任务的认识从进化生物学和免疫学扩展到思想和行为所实现的时间尺度。
在我看来,我们早就该接受詹姆斯关于我们精神活动的观点。但是,许多人,包括科学家在内,仍然对达尔文主义持有一种非真实的观点,认为它仅仅是选择性生存。在这一点上,达尔文也起了一点推波助澜的作用。他把他的理论命名为6要素中的第五点,即自然选择。我希望在本书中我所做的,是把达尔文过程的所有6个要素和其中加速性的那些方面汇集在一起,然后描述能在灵长类新皮层中利用这样的过程的一种特殊的神经机制。因为是机制而并非改进的隐喻,在这一点上,对我的新皮层达尔文权的最有力的支持是,皮层神经解剖学和拖拽振荡子原理与达尔文过程的那6个要素和加速性因素很相吻合。
这是不是最重要的过程,或者是不是还有另一种过程主导意识和揣测,还很难说;在生物学或计算机科学中,这可能是没有先例的——没有先发现某些居间的隐喻,我们还不能想象这样的过程。说真的,我怀疑,为了避免焦躁不安或停止不前,"管理"复制竞争的那种过程将需要其自身描述的中间层次,我并不是在"管理"这个术语的通常意义上来使用这个词的,而是有点像全球气候模式受急流或厄尔尼诺现象影响的方式。用心理学术语来说,这种"管理"可能像雷文所说的"隐蔽的个性,有其不寻常、使人满足的愿望、复萌和争斗"。
由达尔文复制竞争所形成的复合大脑密码能解释我们精神活动的许多东西。它提示为什么人类能完成比其他动物多得多的新行为(我们具有非标准运动模式的非主线进化);它也提示我们如何能进行各种类比推理(关系本身能有会竞争的密码)。因为大脑密码能由小片形成,你能想象一只独角兽,且形成对它的记忆(印记能再激活与独角兽相应的时空密码)。尤其重要的是,达尔文过程是一台产生隐喻的机器:你能对各种关系间的关系进行编码,并把它们成形为某种特性。
对智力性意识的这样一种解释为我们洞察想象王国中的隐喻和动作提供了启示。它必须告诉我们在思想与其他精神活动之间的同类性。在我提出的解释中,弹道运动和音乐本质上是与思想和语言相关的。我们已经看到,对新的序列的强调有可能产生非语言性自然选择,这种选择使语言得益,反之亦然。在口一脸序列和手一臂序列间的重叠,提示两者均采用相同的神经结构。
达尔文机的重要的辅助性用途可能是对于行将发生的运动(而不是弹道运动)在秒、时、日、一生的时间尺度上进行策划。它将有可能尝试各种综合方式,判断它们有什么问题,使它们变得更精确等等。那些擅长此道者可谓之聪明人。
任何对智力的解释,也必须为我们洞察不同于地球上的生命的智力所循途径提供启示。简言之,它必须对人工智能(AI),对增强动物和人类智力提供启示,这也许会有助于发现来自地球外智能的信号。对于"地球外的智能"问题能说的还木多,但让我尝试从行为学的角度作一点展望,这可能会有助于我们思考人工智能和智能的增强。
一种摆脱了觅食和避敌必需的智能,像人工智能一样,可能毋需再运动。正因为如此,就会缺乏人类智能所具有的对下一步将要发生的所进行的思考。我们先解决运动问题,只有在稍后,在系统和个体发生上,才逐渐提出更抽象的问题,通过对前景的揣测来前瞻未来。
为了达到高度的智能也可能有其他的途径,但自运动开始向上发展是我们所知道的范例。有意思的是,在心理学中或人工智能中很少提到这一范例。虽然在脑研究中有一条很长的思维线,它强调"从运动开始向上发展",但是更常见的是在对认知功能的讨论中强调一个运用智力对感觉世界进行分析的被动观察者。对世界的沉思仍然主导着大多数对精神的研究,其本身可能是完全误导的。对人的世界的探索伴有始终不断的猜测和断断续续地对下一步做什么作出决定,这些特点必须包括在我们理智地勾划出争议点的方式之中。
难以估计高级智能会如何频繁地出现在地球和宇宙别处的进化系统中,主要的限制是我们现在对如何克服自然界中的盲端(即容易陷于平衡而一成不变)一无所知,正是这种限制使大多数的猜测变得毫无意义。此外,还有对连续性的要求,要求物种在其进化过程中的每一步都保持足够的稳定而不自行解体,并且具有足够的竞争力,从而不至于在与一位一体化的专家的较量中败北。
列出智能一览表,如果做得足够充分,可能要比以一种测试人的智商的方法来测试其他物种(或计算机)略强一点。但是,对是何种生理机制会帮助脑作出正确的猜测和发现新的次序,我们现在已有所了解。
我们能对两种有希望的物种(人工创造或增强图式)加以评估,看看它们各自能设法装配多少个智能的构建单元,或它们能设法躲开多少绊脚石。我目前的评估一览表会强调:
·内容广泛的一整套运动、概念(如言词)和其他工具。但是,即使具有一套在漫长的一生中由文化素养所积累的庞大词汇,高级智能也仍然需要附加的单元来形成新颖的高质量的综合。
·对创造性紊乱的宽容性。这种紊乱使个体有时能摆脱旧的范畴,建立新的范畴。
·每个个体有6个以上的同时工作空间("窗"),足以在不同的类似物中进行挑选;但是工作空间又不能太多,从而会消除了分团和以此建立新词汇的倾向。
·在这些工作空间的概念之间建立新关系的方式。这种关系比许多动物都能掌握的"是一个…(is-a)"和"比…更大"(is-larger-than)更精致。树形关系对我们这样的语言结构来说似乎特别重要。我们比较两种关系的能力(类比)使运算能在隐喻的空间中进行。
·在现实世界中起作用之前的离线成型的能力。这是一种以某种方式与达尔文6要素结合起来的成型过程投p模式,它们能复制、变化和竞争,由多侧面的环境来作判断;较成功的模式成为下一轮的模式异体的中心)。这一过程也和某些加速因子(等价于重组、气候变化、孤岛)结合起来,它具有一条捷径,使达尔文过程能在思想而非运动的层次上运转。
·形成长期战略和短期策略的能力,通过实行居间的一些步骤以有助于为未来的技艺设立舞台。要是能推定日程表,并监视那些战略和策略的进展情况,甚至会更有帮助。
黑猩猩和倭猩猩可能缺失若干要素,但它们干得比现在这代的人工智能程序更好。
我的达尔文理论的另一层涵义是,即使具有所有的要素,我们将预期在智能上的变异相当可观,这是因为在许多方面都存在个体差异:在采用捷径上;在采用类比时找到合适的抽象层次上;在速度的处理上;在坚韧不拔的精神上(并非越多越好,厌倦可能给较好的模式异体以发展的机会)。
"是啊!在我们的国家里",爱丽丝微喘着气说道:"如果你像我什1现在一样跑得那么快,跑一阵子后你会跑到另一个地方。"
"慢吞吞的国家!"象棋红后说道:"在这里,你瞧,为了留在原地,你必须尽力跑。如果你想到达别处,你必须跑得快一倍!"
卡罗尔,《镜中世界》
为什么没有更多的物种具有复杂的思维能力?当然,连环漫画渲染的荒诞不经的故事说昆虫也有沉默不语的智慧。但是,要是滚甚至只有我们十分之一的预先作出计划的思维能力,它们就会构成对非洲很大的威胁。之所以不存在较高智力的物种,我怀疑是因为需要跨越一种障碍。那并不只是一种脑的大小的卢比孔河(Rllbicon)",不是一种使你能模仿别人的身体意象,也不是见诸于猿之后的人科动物其他10多种的进步。有一点智能可以是一种危险的东西——不管这是一种外星球的、人工的,或是人类的智能。超越猿的智能必定是经常在两种孪生的危险之间航行,就像古代的航海家必须与锡拉(Scylla)岩礁和卡律布狄斯(Charvbdis)旋涡周旋一样""。危险的创新的涡流是更显而易见的危险。岩礁引起的危险更微妙:因循守旧的保守主义忽略了象棋红后对爱丽丝关于要留在原地必须尽力奔跑所作的解释。例如,当你行驶在急流中时,要是不能在主航道中保持你的速度,你往往会撞到岩礁上去。智力也是和其自身的副产品在赛跑。预见是我们跑步的特殊形式,这种对于智慧的航行家来说是至关紧要的素质,它对更长时期的生存来说是必需的。正如进化生物学家古尔德所告诫的:"智能和发展是进化中的一次辉煌的偶然事件。借助于它的威力,我们已经成为地球上生命延续性的管理者。我们并不曾要求扮演这个角色,但我们不能拒绝它。我们可能并不称职,但我们已经就职。"在谈论其他智能物种时,我们自己可创造出来的又是怎样的东西呢?包埋在硅芯片中的人的思维是对脑的精细结构的复制品,这种可能性已经引起一定的注意。我觉得这样一种"不朽的机器"把一个人的脑化解为一台软件通用型计算机,可能并不那么行得通。即使神经科学家最终会如某些物理学家和计算机科学家们贸然假设的那样解决"读出"问题,我想,除非那些工作线路都调谐得很好,并且保持那种状态,否则很可能出现痴呆、精神变态、癫痫发作。只要想一下那些有偏执和强迫症状的人:当在精神病院的羁留是无时限的,不再为人的一生所限,那么"陷入一个无休止的怪圈"就会有新的意义。谁想打这种荒唐的赌呢?"
我想,去认识基因和拟于在连续发代中复制的基本特性运佳于此。道金斯在《自私的基因》一书中清楚地看到了这些复制的关系。我的朋友,未来学家托马斯·曼德尔(ThomasF Mand,l)也看到了这些。他身患肺癌,前景日益暗淡,但是在回答他的研究空间控制论的朋友时,他说道:
在开辟这个课题时我有另一个动机。说真的,自从在我的癌症被确诊以来的5个月中,这个动机达观地几乎贯穿在我所做的一切之中。
我曾想,像别的所有人一样,我的肉体本身不会永远生存下去,我猜测我留下的时间要比保险精算师所划归的更少,但是,如果我能伸展出去,触摸每一个我所认识的……我能献出自我所有的以及组成托马斯·曼德尔的特异模式,那么当我的肉体死去时,我不会真正地离去。……我的主体会在这里,成为这个新空间的一部分。
这并不是一种原始创新的想法,但不管怎样,值得一试。也许有一天某人能以某种曼德尔的元件来修复所有的碎片,而我可能是傲慢的后执的,温柔亲切的,富有同情心的,以及你们大家似乎感觉到我可能是的其他的一切。
人工智能的特定程式也可能产生有智能的机器人。但是我想,借助于神经科学中已发现的原理,我们能够建造一台软件通用型计算机,它能像人一样谈话,像我们的宠物一样可亲,能够想象隐喻,在几个不同的抽象水平上思考。
初级软件通用型计算机最低限度要会推理、归类和理解言语。我想,甚至初级软件通用型计算机将公认是"有意识的",像我们一样以自我为中心。我并不是指意识的那些不甚重要的侧面,诸如觉察、醒悟、敏感、可激动。我并不是指自我意识,这似乎并不重要。我认为,自我中心的意识将是容易达到的;使它对智力有所贡献才是更困难的。
在我来看,逐渐更新换代的软件通用型计算机将会获得智力性意识,如可驾驭的注意力,心中复述,符合句法的语言产生,想象,下意识信息处理,对未来的策划,战略上的决策,特别是我们人类在觉醒或睡梦中的自言自语。虽然这种软件通用型计算机所运行的原理与我们的脑所采用的原理十分相似,但设计制作得相当仔细,从而在发生困难时能得以补救。我已经能够看到实现这种设计的一种方式,那就是采用那些达尔文要素和皮层接线的模式,从而产生三角形阵列以及随后的在模式异体间的六角形复制竞争。与我们自己的以毫秒级运转的脑相比,这些功能能以高得多的速度运转,就此而言,我们已经看到了源自"软件通用型计算机"的"超人智能"的一个侧面。如果软件通用型计算机能够达到新的组构层次〔超隐喻(meta-metaphor)],那么它有可能为帮助人类迈出相同的一步,应在教育方面作些什么努力指明途径。但是,这是容易的一个方面,只是计算机技术、人工智能、神经心理学及对人脑的神经生物学的已有趋势的外推。从知识中来提炼智慧当然要比从资料中提炼知识需要更长的时间。然而,至少还存在3个难点。第一个难点是要肯定这种软件通用型计算机确实与各种动物(如我们人类)组成的生态系统相顺应。特别是与人类的生态系统相顺应,那是因为在紧密相关联的物种之间竞争最剧烈,这就是为什么我们的同类南方古猿和直立猿人皆不复存在的原因,也是为什么仅有两种杂食性猿一直生存至今(其余皆为素食动物,其肠子极长,从而从大量的食物中吸取卡路里)的原因。如果不是气候变化本身作祟的话,那么,我们更直接的先辈可能把别的猿和类人猿都作为竞争者清除掉了。未来的世界将是一场要求更高的斗争,以对抗我们智力的极限,而不是一张我们能舒服地躺在那里等候我们的机器人奴仆伺候的软吊床。
诺伯特·维纳
奥尔多二利奥波德(Aldo Leopold)""在1948年说过:"保持每一个轮和齿是聪明的修补匠最要当心的。"把一种强有力的新物种引入生态系统决非轻而易举。
当自动化重新布局发生得慢到没有一个人挨饿时,常常是有益的。以前,每个人都收集或寻觅其自己的食物,但在工业化国家里,农业技术的发展已经逐渐把农业人口的百分比降低到约3%。这就使许多人能腾出时间来干其他事情。这些"职业"的相对比例是随时间而变的,在近几十年中,许多人从制造行业转向服务行业。一个世纪前,在发达国家中最大的两个职业群是农场工人和家庭仆人,而现在他们仅占一小部分。
然而,软件通用型计算机甚至将取代某些受过更高教育的工作人员。没有受到良好教育或智力低于平均水平的人的前景比他们现在的情况更加凄惨,但是人类也会明显地受益。想象一下,如果有一台超人教学机作为动教,它会与学生进行真实的交谈;对与学生操练从不厌倦,总是记得向学生提供必要的多种多样的东西使他们不觉腻味;能够按学生特定的需要修改课程;能够进行常规审视,以发现一种发育失调的征象(如诵读困难或注意力持续时间不长),你便会有同感。
硅质超人也能应用这些才能来教下一代超人,仅通过变异和选择就能进化出更有智慧的超人:最终,其中的明星硅人能被复制。之后,每个后代所受的教育都有所不同。按经验的不同,有些可能具有所期望的特征和价值(如社交能力或对人类繁荣的关心)。我们又能选择其中的明星加以复制。鉴于复制过程包括对时间的记忆(那是硅性智能除能作补救之外的另一个优点),经验会逐渐积累,真正是拉马克"式的:后代毋需重复前辈的错误。
第二个难点是价值问题;什么是公认的价值?如何在硅芯片中实施它们呢?
初级软件通用型计算机将是非道德性的,就像我们的宠物或幼童一样,只有不成熟的智能和言语能力。它们甚至不具备某些与生俱来的素质,而正是这些素质使我们的宠物安全地存在着。我们人类倾向于被我们的宠物视作它们的母亲(对猫来说)或它们一群的首领(对狗来说);它们听从我们。对其角色的这种认知上的混乱使我们人类得益于其天生的社会行为。我们可能会希望我们的智能机器有某些相似的东西,但是由于它们在干坏事方面比宠物要能干得多,我们将可能需要现实的防卫,比犬的口套、系狗的皮带和篱笆更有效的东西。
我们如何建立那种抽象的防卫?就像艾萨克·阿西莫夫(I。-sac Asi。。v)一的机器人定律?我的猜测是,它将需要作多次明星硅人的复制,这有点像狗的驯养。这种经历许多代超人的逐渐的进化有可能部分取代生而有之的生物学遗传,这也许使硅质超人对社会有害的倾向减少到最低限度,并能限制其间祸行为。
如果确系如此,为了从只具有不成熟的智能的初级软件通用型计算机发展为一种安全的、毋需不断指导的超人将需要好几十年。早期的模型可能是灵巧而健谈的,而不是谨慎或机智的,这是一种充满危险性的综合,蕴涵着对社会有害的可能性。它们会具有顶尖的能力,却并没有以其能力经过良好考验的进化上的先辈为基础。
昭示往昔,诊断现在,预示未来。
希波克拉底(Hippocrates)
《对医生的忠告》
第三个难点是如何缓和人类对这种感受到的挑战的反应。正像你的免疫系统那样,对一种刺激的过于热情的反应,能通过变态反应和自身免疫疾病使你受到伤害一样(也许由于过敏性休克会使你丧生)。人类对硅质超人的反应也能在我们现时的文明中造成巨大的紧张。一旦软件通用型计算机已经在经济中起着一种显著的作用,对此所作出的一种严重反应有可能毁坏现存的社会体制,也即使农民养活其余97%人口的体制瓦解。请记住,饥荒之所以死人是因为分配体系的失灵,而并非因为世界某地没有足够的食物。
但是,21世纪的勒德分子"和破坏者将会得到人类行为的某些根基本特征的帮助,这些特征在19世纪欧洲并没有起多少作用。群体试图把自身与别的群体区分开来,尽管受惠于一种共同的语言,但历史上的大多数部落总是夸大与相邻部落间语言上的差异,以致敌友不分。能肯定图林试验(Turing Test)"将被经常使用,人们将试图了解在电话线的另一端是否是一个真人。为了减弱这种焦虑,可以要求机器以特别的嗓音来说话,但这不足以防止我们和它们怕的紧张。
软件通用型计算机和超人也可能而限于一定的职业。它们进入其他领域隶属于一种评估过程,这种过程在一个真实的人类社会的样本的背景上对一种新模型作仔细的考察。如果出现严重的副作用的潜在可能性是如此巨大,引进的速度又可能是如此快,我们就会得到劝告,采取与美国食品和药物管理局(FDA)测试新药物、新医疗仪器的有效性、安全性和副作用相似的程序。这与其说减缓了技术的发展,倒不如说减慢了它的广泛使用,并有可能暂作退却,以防止依赖性发展太甚。
软件通用型计算机可以局限于有限的相互作用的范围之内;为了使用交互网络或电话网络,它们可能需要严格的批准。对于只有新手执照的超人来说,对其输出可能会采取"延迟一天"规则,以避免某些"程序交易"的危险。对一些新手我们可能需要某种计算机遏制装置,类似于我们遏制致命病毒的生物危害。
对真理的探寻是掠夺性的,它确确实实是一种狩猎,一种征服。在《共和国》一书中描述了一个典型的时刻,那时苏格拉底"和他的同伴在争论一个抽象的真理。他们叫喊着,就像那些发现追捕猎物的猎人……(即使禁止科学上的探寻)在某个地方,某个时候也总有那些对绝对思想的毒药上了痛的人,或者是单枪匹马,或者是成群结队,在努力试图建立生物组织,确定遗传的特性,在云雾室中产生夸克——的踪迹。并非是为了名声,不是为了人类的利益,不是以社会正义或社会利益的名义,而是因为一种内驱力,这种内驱力比爱更强烈,甚至比恨也更强烈,是它使人类对某些东西感兴趣。因为其本身神秘的缘故,因为它存在在那里。
乔治·斯坦纳(George Steiner)
这就开始提出了以下问题:"什么是这个社会该做的正事呢?"是打碎枷锁,优化培育,使人类变得无所不能?还是制造比人类更高明的计算机?很可能我们能兼而为之(就像那些教师的助手一样)。但是,在我们轻率地蜂拥而至产生超人的过程中,我们需要保护人性,这是一种重要的补救形式。
然而,我们能够导人谨慎从事的途径受各种冲动的制约,正是这些冲动把我们引导到这种智能的转折:
好奇心是我们自身的初始动机——智力是如何产生的?这肯定也是许多计算机科学家的初始动机。但是,即使好奇心因其本身的原因有点破足(就像各种宗教试图做的那样),其他冲动也把我们引导至相同的方向。
象棋红后效应的技术版本。如果我们不改进技术,别的人会这样做。从历史上来看,技术上的竞赛的失败常常意味着被你的竞争者所取代(或消灭)——以国家而言,而不只是公司。从最近几十年在数字计算机中速度和信息量以每18个月增加一倍的增长曲线来看,世界的其他部分不会减慢速度,即使大部分国家决定这样做。就生物技术来说,情况也一样。
对文明的严重的环境威胁要求庞大的计算机资源尽快地发展,因为我们气候通过洋流的重组在约几年之内就"变换排挡"。这样的突然变动(全球变暖似乎使这种变动更可能发生)现在会引发第三次世界大战,因为每个人(不只是欧洲人)都在为生存空间而斗争。为了我们自身的生存,我们的一个迫切任务是学会如何推迟这些气候的变动。为模拟全球气候所需要的大型计算机与模拟脑的工作过程所需的计算机十分相似。
我并不知道有任何设法延迟作出决定的现实的途径,使这种向超人的转折以一种更审慎的速度推进。因此,在今后的几十年中,我们将需要面临超智能机的问题,这不会由于减慢技术进步本身而有所推迟。
确实,我们的文明将在终极的意义上"与造物主比赛":它正在进化一种比地球上现存的更高明的智能。对于我们来说,有必要变成为一个思虑缜密的造物主,明智地对待世界及其脆弱的本性,敏感地注意到为了站稳脚跟需要做些什么,从而来有效地防止倒退,使我们称之为文明的木屋不至于崩溃。
仅仅在2个世纪之前,我们用纯粹理性能对每一件事都作出各种解释,而现在大多数精心构制的和谐结构都在我们眼前土崩瓦解了。我们说不出话来……我们已经发现公。何提出重要的问题,现在我们紧迫地需要某些答案。我们现在意识到,我们再不能通过探寻我们的精神来做到这一点了,因为在那里并没有足够的东西可供我们搜寻;我们也不能通过揣测或者为我们自己编制故事来发现真理。我们不能停留在我们现在所处的位置,耽于今日的认识水平,我们更不能倒退。我不认为在这方面我们会有任何真正的选择,因为我们能看到的仅有一条路伸向前方。我们需要科学,需要更多、更好的科学,不是为了技术,不是为了消遣,甚至不是为了健康和长寿,而是为了充满睿智的希望,我们的文明要存在下去必须获得这种希望。
托马斯
译者后记
随着作者的笔端,我们走完了"如何思维"的历程。当我们翻过最后一页,合上书时,在我们的头脑中不禁浮现出作者所论述的"时空模式"在大脑中通过达尔文过程竞争工作空间的情景来。
本书的书名《大脑如何思维》已经明白无误地点明了书的主题。在这本中等篇幅的科普作品中,进化生物学家、理论神经科学家威廉·卡尔文(William H.Calvin)教授以生动的笔触论述了多少年来科学家们为之魂萦梦牵的关于人类智力的重大问题:什么是智力的本质?动物的智力如何向人类智力进化?思维是如何进行的?对超人智力能作何展望?在论述的过程中,达尔文的进化观点始终贯穿全书,无论在阐述动物智力进化的过程时,还是在对思维机制的探索中,这一观点都有深刻的体现。实际上,作者所提出的思维的运作机制的实质是"时空模式"的复制竞争,按作者的说法就是一种"达尔文过程",这是本书的一个显著特点。
作者对智力本质的阐述主要是综合现有科学资料对本书主题的背景材料的铺垫。在此基础上,作者对上述问题系统地阐述了自己的观点,也不时提到与某些从事意识研究的物理学家之间的争论。在翻译的过程中,我们不止一次感受到作者宽广的知识背景,他在描述冰川期气候变化时对论题驾驭自如就是一个典型的例子。通览全书,作者旁征博引,从科学到哲学,从进化生物学到神经生物学,从语言学到人工智能,反映了在这样广阔的知识领域中他对问题的认识深度。在各章的首、尾,以及论述的关键处,作者摘引了不少名家的言论,恰到好处,常有画龙点睛之妙。此外,作者的论述和行文方式还强烈地体现了其独特的个人风格。他对科学问题的剖析常有鞭辟入里的精当之见,他在就智力和意识问题的争论中表现出那种咄咄逼人的气势也带着作者鲜明的性格特点。
本书有良好的可读性。一方面,作者已特别注意用浅显生动的语言来表述深奥的科学内容。他往往从某些形象的实例开始,循循善诱地把读者逐渐引入到神秘的科学殿堂,这不啻是在作者的引导下随他作一次引人入胜的科学探险。另一方面,作者出色的文采给人以深刻的印象,这无疑为本书增色不少。请读者仔细地读一下第七章"超人智力的展望",我们在翻译其中某些精彩的片断时常常不由自主地击掌称好。诚然,卡尔文教授是一位受读者欢迎的科普作家,这本书已经是他的第九本著作了。
作者撰写本书的认真精神也使人感佩。1995年3月我们得到作者写就的本书的第二稿。同年7月份看到第三稿的部分内容,注意到已作了相当大的改动。此后,作者和布罗克曼出版社的编辑又一起对书稿作了反复修改。当我们在1996年5月看到由该出版社提供的长条形校样时,发现已经是"面目全非"了。不料,在最后的清样时,作者竟又对第六章作了大段增补,并将插图从8幅增至13幅!这一次又一次的修改明显地增加了论述的逻辑性和清晰性。
在本书翻译过程中,我们遵循的原则是努力保持其科学内容的准确性,在此前提下,尽可能使表达符合汉语的习惯。在很多情况下,做到这一点并不容易,这并不单是文字上的问题,更主要的是因为在长期不同的文化背景下,不同的语言已经形成了各自特有的表达习惯和叙述风格。因此,在译文中不可避免有某些句子会带有英语的表达痕迹,这是读者可以理解的。此外,本书涉及的学科面很广,有些专门名词并没有标准的译法,我们按其涵义或作音译或作意译;有些词按不同的上下文涵义有所不同(如"mind"一词,有精神、思维、心智等义),我们当依义而定,并不刻意追求同一词译名的前后一致。在第H章中,作者就英语"consiccusness"一词作的讨论对中国读者不仅无明显的研益,反而会造成思想上的混乱,这是因为在不同的语言中,词的完全等义是十分罕见的,"con一sclousness"一词显然不完全等价于汉语的"意识"一词。有鉴于此,我们在有关段落作了适当的删节,但已注出原文中被删节的段落供有兴趣作进一步钻研的读者参考。
原书共有150条注解,绝大部分是注明引文的原文或出处,对一般读者来说并不需要,均已删去,所保留的11条是对正文内容的解释。原书所附"推荐阅读"和"参考书籍"均为英文著作,中文读者不易查阅,也已删去,有兴趣的读者可与译者联系。
为有助于对正文的理解,我们在有关部分加了若干注解,供读者参考。本书对人名的注解,按惯例,目前尚健在的,除诺贝尔奖获得者之外,其他不-一详注,以免阅读时有冗长之感。
作者为中文版专门写了一则前言,我们谨表诚挚的谢意。在前言中以及在与译者的通讯中,作者都多次提到中国科学院上海脑研究所名誉所长张香桐教授在脑研究方面所作的重要贡献。特别值得~提的是,由于本书的翻译,张教授50年前在美国耶鲁大学的同事小阿瑟·沃特(Arthur A.Ward,Jr)教授特地致函译者询问张教授的近况。这前后的因缘亦可谓是科学史上的一段佳话。
本书的引言。第一至第三章由梁培基翻译,第四至第七章由杨雄里翻译,最后由杨雄里对全部译文作了修改和润色,以尽可能保持译文风格的前后统一。在翻译时,为了一个译名或一段译文的表达费力斟酌,我们似乎就是在经历作者所论述的"时空模式的复制竞争"。但是在这种竞争中取胜而占领"工作空间"进而表现为译文的"时空模式"是否确切?是否体现了原作的风格?还要有待读者的检验和评判。
在翻译此书时,我们参阅了许多书籍和辞典,其中从英文版《大美百科全书》(New Enryclopedia Britannica)和《科学技术辞典》(Academic P。ss Dictionary/Science and Thnology)得益尤多。我们的许多美国和英国朋友对某些词的确切涵义的理解提供了帮助。美国贝勒(Baglor)医学院计算机中心的Nan。g Wang小姐热情地协助我们从计算机网络获得本书原稿最后的清样。《科学大师佳作系列》丛书的策划编辑,上海科学技术出版社张跃进先生为本书中文版的出版做了大量卓有成效的工作,我们对此深表谢忱。