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          [腦科學與科學教育]哲學思想的重大變化會帶來多個領域顛覆性創新的出現(上)

          2013-09-05中國科技教育本文被閱讀過99728次[推薦][打印][保存][大字體][中字體][小字體]

          本文轉載自《中國科技教育》雜志2013.04/總第205期

            著名的科學史學者托馬斯·庫恩將創新性研究分爲兩類,科學研究中常規的創新和可以導致科學研究範式發生革命性變革的顛覆性創新(Destructive Creation)。

            當前,我們正處在新一輪科技革命浪潮的起點,這是科技界比較一致的認識。在人類社會的科學發展史中,對基本科學概念的變革,特別是哲學概念的重大變化,會帶來多個領域顛覆性創新的出現。如果就導致顛覆性創新的哲學思想變革而言,曆史上曾經相繼出現的哥白尼的日心學,牛頓的運動學,愛因斯坦的相對論和原子、分子物質結構理論,以及人類遺傳基因學等,帶來了哲學觀念3次重大的改變。哲學思想的重大變化,會帶來多個領域,特別是交叉領域顛覆性創新的出現。

            過去十幾年裏,由于科學技術的發展,人類對腦的認識取得了很大的進展。其間,所獲得的有關腦的新知識,超過了之前人類曆史上所知的總和。因之,在上世紀90年代中期,在有關人的精神和身體(腦)之間的關系上,哲學界開始背離笛卡兒兩元論的哲學思想[1]。這一哲學思想的變更,屬于根本性哲學概念的顛覆,影響十分深刻和廣泛,因爲它涉及人是什麽這樣一個本質性問題。一個和人類本性有關的切身問題,會影響到所有與人有關問題的方方面面,不僅會影響自然科學,還會影響社會科學和宗教觀念,涉及深刻的倫理問題。

            2008年,中國工程院信息學部在一項戰略咨詢預研項目中提出:我國應該重視神經信息工程學的研究。預測至少在如下5個方面會産生顛覆性創新:它們是①腦機接口;②人工智能;③教育學和智力的改善;④對人能力的評估和行爲的預測;⑤網域空間個體和群體行爲研究。美國科學基金會和美國國立衛生研究院負責人也表示:“美國科學基金會和美國國立衛生研究院都認爲,神經科學的有關研究正處于主要的轉化研究的最前沿,是下一個10年甚至更長時期超過納米技術的研究領域,會超過我們以前可能有的想象和發現,會取得非常大的實際效應,並會促進經濟的增長。這個潛在的利益實在是太巨大了,不容錯過,而2008年、2009年是這方面研究啓動的曆史關鍵時刻。”今年4月2日,奧巴馬宣布將開展一項新的了解腦的國家研究計劃,研究在腦中存在的近千億個神經元的工作情況,並對人類的認知、行動和意識進行更深入地了解。預計此計劃將比“人類基因組計劃”的收益更大(人類基因組計劃的收益爲1∶140),也更重要。爲此,下一個10年美國聯邦政府將每年投入3億美元資金進行研究。在今年早些時候,歐盟也啓動了總數爲10億歐元的類似的腦研究計劃。可見,這方面的研究是新一次科技革命的重要主題,我國啓動有關腦的大研究計劃,已十分迫切。

            2002年,東南大學學習科學研究中心成立,開展了基于腦科學的兒童發展和學習科學研究。2003年我們參與發起了國際心智、教育和腦學會(International Society of Mind,Brain and Education)。在東南大學逐步建立了神經信息工程的學科,重點研究神經教育學和相關的評測設備。結合“做中學”探究式科學教育的試點,促進了我國探究式科學教育的發展;啓動了社會情緒能力培養的試點工作;並爲我國早期教育政策的制定做出了積極的貢獻。爲了幫助大家是神經教育學的主要內容和進展,將在此評論欄中推出序列的專題內容,希望它也可以作爲教師培訓教材的基本框架和參考內容。

            在研究與腦相關的問題時,必須要首先回答以下3個哲學問題,並十分關注有關的倫理問題。這3個哲學問題是:

            (1)我們人類爲什麽是自然界獨特的一類動物?獨特在哪裏?強大在哪裏?

            (2)人類所具有的獨特的腦是怎麽形成的?

            (3)我們的心智和我們的身體,或者說與我們的腦是什麽關系

            下面讓我們來依次討論一下這3個哲學問題。

            首先回答我們人類爲什麽是自然界獨特的一類動物?獨特在哪裏?強大在哪裏?

            2000多年前,與我國孔子、墨子、老子生活的時代大致相差不多,西方蘇格拉底、柏拉圖和亞裏士多德被稱爲古希臘時代最偉大的3位思想家。其中,亞裏士多德的研究涉及範圍最廣,對西方的哲學、科學和文藝理論都産生了非常深遠的影響。

            在亞裏士多德的研究中[2],把心理學看成是研究靈魂及其特性的科學分支,他認爲所有的有生命的物體,不只是人,包括植物和動物都具有靈魂。亞裏士多德研究了靈魂不同的組成部分。他開始把靈魂的組分分成營養(nutrition)、感知(perception)和心智(mind),後來又討論了願望(desire)。

            亞裏士多德首先關心靈魂的營養部分,因爲它是所有生命體中首要的、共有的靈魂部分,是生物體生存和繁殖所必需的。他討論了感知的一般特性和不同感官的個別特性。動物要生存,除了需要靈魂的營養部分,還需要靈魂的感知部分,至少需要有觸覺。亞裏士多德認爲靈魂的這些組成部分是分層次的,自然界的生物是排序的,植物只能具有靈魂的營養部分,動物還具有感知部分,而人類的靈魂則含有營養、感知和只有人類才具有的心智部分。

            亞裏士多德把心智(mind)看成是靈魂中有關認知和理性的部分。他認爲,能夠和希望認知,能進一步對事物進行理解,是人獨具的天性。人類的心智不僅能夠認知和理解周圍的事物,而且還能計劃目前的行動,考慮選擇合適的行爲;還能制定戰略和勾畫未來行動的路線。相比于單純對事物進行認知和理解,上述後面列出的一些心智的內容更爲重要,並且可以據此對實踐智慧和理論智慧進行區別。他觀察到動物的感知和思維有時是積極的,有時是消極的。感知包含了辨別力,思維包含了選擇性注意和提取。動物和人産生任何動作行爲是由他們的願望指使的。因此在討論完靈魂的3種形式以後,他又指出動物具有目的指向的行爲,以達到它們有意識或無意識的目的。他最後沒有明確地把願望列爲靈魂的第4部分,但是他認爲動物在産生動作時需要有達到目的的願望。現在對人靈魂的研究,大致是沿著亞裏士多德的思路進行的,認爲人之所以獨特是因爲我們有獨特的心智,這是我們人類成爲萬物之最的原因。在地球上存在的所有各類動物中,只有人類擁有其他動物所不具備的心智,我們能夠回憶過去,反思自身,推理決策,計劃未來。

            亞裏士多德研究了人的靈魂,但是認爲靈魂坐落在人的心髒裏,而不是腦裏。他認爲人腦只是一個散熱的機器。直覺使古代人感到會跳動的心髒最爲重要,而不是腦。到了公元2世紀,古希臘帕加瑪城的蓋倫(Galen)提出大腦是心智的器官。直到17世紀,我們的心智是坐落在我們的腦裏,這樣一個觀念才被人們所普遍接受。所以到現在,無論是英語還是中文,都把人的高級思維稱爲“心智”(mind)。通常都會講“用心學習”,而不是“用腦學習”,習慣語中還是把人的獨特的思維能力與心,而不是與腦聯系起來。

            總結一下,人之所以獨特是因爲我們有獨特的心智,這是我們人類成爲萬物之最的原因。心智包括認知、情緒和意願,以及由它外化的決策、語言和行爲等。如果一個個體的人,具有情感、感知、思維、意志,特別是理性思維(有意識的精神事件和能力),那他就會具有心智。心智是人不可分割的、複雜的組成部分,是人有組織的意識和無意識的適應性的精神活動總合。它植根于腦之中。

            主要參考文獻

            [1]呂叔君譯,漢斯·約阿西姆·施杜裏希著.世界哲學史(第17版).山東畫報出版社,2006

            [2]譯自亞裏士多德Aristotle(384 BC—322 BC)網頁,原來源(De Anima iii 4,429a9-10;cf. iii 3,428a5;iii 9,432b26;iii 12,434b3)■

          (作者:韋钰)
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