第5章 進化與碎片化大腦(1)

給生命機器們添加“本能”會使其越來越複雜,思考一下如何製造這樣的機器就可以說明,就像人造機器一樣,生物體這一自然(生物)機器爲了運行良好需要非常專門化的機械裝置。通過生物進化的過程,微型功能單元的逐漸積累帶來了複雜性和矛盾性。

我最喜歡一本叫作“車輛:人造心理學的實驗”(Vehicles:ExperimentsinSyntheticPsychology)的小書,它的作者是瓦倫蒂諾·布瑞滕堡(ValentinoBraitenberg)。這本書的內容比你看到標題後想象的還要棒,它描繪了在一系列思想實驗中的逐漸複雜的車輛。第一輛車——一輛類似鞋子大小的火柴盒汽車,擁有一個前端連着馬達的傳感器,而馬達又和輪子相連。假設那個傳感器探測熱度,我們把它安裝好,這樣熱度越高馬達驅動輪子(向相反方向)走得就越快。如果你(在想象中)看到這樣的車輛,你也許會說:它“不喜歡”熱,它“喜歡”冷。

布瑞滕堡在馬達和輪子之間加上了越來越多的傳感器和連接部件,最後那輛車變得非常複雜。即使是早期版本的車輛都相當複雜:3代車(總共有14代)有四個不同種類的傳感器以各種配置安裝在馬達上:一個光傳感器,一個溫度傳感器,一個有機物傳感器和一個氧氣含量傳感器。由於傳感器和馬達連接方式的影響,這輛車擁有各種口味或者偏好,就像布瑞滕堡所說:“它不喜歡高溫,會從熱的地方開走,同時似乎也非常不喜歡亮燈泡,因爲它會開向燈泡並毀掉它們。另一方面,它無疑很喜歡富含氧氣和有機分子的環境,因爲它在這些地方待了很長時間。”

我並不是布瑞滕堡作品的唯一粉絲,許多人爲此開發出了小小的仿真模型,爲傳感器、環境刺激、驅動輪子的馬達上的連接部件之間的關係設計程序。其中某些程序十分複雜。這絕對值得搜索一下,不爲別的,僅僅就是爲了看看當這些相對簡單的車輛開始“行動”的時候和生命體有多麼相似。

這個簡單的設置就是一種獲得信息(熱度、亮度等)和利用信息的方式。這些線路設置賦予了那輛車一種遠離高溫物體的“本能”。傳感器和將其與馬達相連接的線路,可以一起被視爲一種“避熱裝置”。

這就是我討論模塊的意義,一個模塊就是一個專門用來執行某種功能的信息處理器,就是如此。

“模塊”這個詞也許讓你聯想到一個類似樂高積木塊的東西。如果我們討論實物就更直觀可感了,比如起居室裡的傢俱,其整體結構由一些小部件所構成:雙人小沙發加上長沙發就是座位區。但是我們在討論大腦(或其他信息處理器),所以我們不討論結構,而討論功能。一個信息處理模塊,就是一個做着同樣信息處理工作的計算機。

這就是我將在本書餘下部分使用“模塊”這個詞的原因。它非常類似於計算機中的子程序(一段執行某個功能的代碼),一般是相對獨立於其他部分的代碼而運行的。一個子程序的工作細節,對於其他的子程序來說常常是“不透明”和“看不見”的。正如我們所想,這種觀點是對意識的模塊性的一種直接模擬。

回到車輛上來:以某種連接方式往一個或者更多個馬達上添加傳感器(添加模塊),增加了車輛能夠展現的不同功能的數量。3代車擁有一個避熱模塊和一個氧氣探測模塊。3代車和之後出現的車輛說明,擁有特定功能的專門模塊的信息處理裝置有多麼的複雜,無論這裝置是一個人類大腦、豬大腦或者一套複雜的電腦軟件。很明顯,添加模塊使得行爲越來越複雜。

我很強調最後那句話,因爲它有一些違反直覺;某種意義上,模塊就好像是“簡單的”本能,但很顯然,就像布瑞滕堡想象的一樣,增加一些小型的專門系統增加了行爲的靈活性。正如計算機科學家、人工智能研究者和智能手機的製造者們所認識到的一樣,製作一個大型的智慧機器的方法就是將大量不那麼聰明的機器們組合在一起。

注意這些車輛,每一個傳感器—馬達連接體(每個模塊)都是非常專門化的。一個傳感器只接收某一種信號(熱量、氧氣和光亮等),並且引導車輛以獨有的方式迴應那種信號。現在假設3代車靠近了某種非常熱的有機物質,這輛車就會陷入衝突之中,因爲一個模塊驅動馬達使車輛駛離熱源,而另一個模塊驅動馬達使車輛駛向熱源。當熱源和有機物質是同一種物體時,這兩個模塊必然會競爭。它將要麼駛向或者駛離那個很熱的有機物質,而它不可能同時做這兩件事(不過當然,它可以保持靜止狀態,就像諺語中那隻面對兩捆同樣好吃的稻草的驢一樣)。

這輛車儘管非常簡單,但已經闡明瞭你也許會思考的任何一個模塊系統必須面對的問題。這輛車既“喜歡”也不“喜歡”很熱的有機物質,在某種程度上預示了我們以後將會遇到的矛盾衝突。在某種意義上,就像沃爾特·惠特曼自己反對自己一樣。一旦車輛上裝配了不同的模塊,它們之間可能發生的衝突是很直接的。

消除模塊之間的直接聯繫就可以解決衝突,因爲當兩個模塊以不同程度啓動馬達時,其結果就是它們的作用力之和,模塊們“一決雌雄”。你可以想象用這種解決方法產生的問題。讓每一個系統聯合其他的系統來驅動車輛,也許會阻止車輛完成任何有用的事情,因爲它的模塊會以多種方式來驅動它,幾乎是既駛向又駛離環境中的各種物體。一個同時“喜歡”光亮和熱量的車輛,也許會在選擇一個黑暗溫暖的地方還是一個寒冷明亮的地方時陷入衝突,最後得到所有可能的結果中最糟糕的結果。僅僅讓系統通過向馬達發送信號來解決衝突,也許並不是最好的方式。

還有其他的可能性。例如,可以想象一輛車的有機物質探測系統既連接着馬達也連接着熱探測器,每當車輛探測到一定濃度的熱有機物質的時候,這種連接器可能會關掉熱探測器。模塊中分佈着連接器的這種車輛,不是讓兩個獨立的裝置一決勝負,而是激活一個去抑制另一個。在這個例子中,這輛車將會駛向有機物質,即使它在行駛的過程中必須忍受高溫。

最後一個避免兩種本能之間發生激烈競爭的可能方案就是在模塊間建立新的連接。當然,正如我之前描述的那樣,任意兩個模塊之間都可能發生衝突。假設最後這輛車上,避熱模塊和其他三個模塊之間有衝突,爲了避免這些系統相互之間發生激烈競爭,模塊就需要三個新的連接,分別連接到另外三個系統上。很顯然,隨着車輛越來越複雜,裝配所有模塊上的所有可能的連接將會變得非常麻煩。如果你在一個已經裝有一堆模塊的車輛上增加一個新的探測器,你將不得不建立許多附加的連接來應對潛在的衝突。當車輛變得越來越複雜的時候,讓不同的模塊一決勝負的方案似乎比在模塊間建立新連接的方案更有吸引力。

總之,爲了處理和避免本能之間潛在的衝突,讓車輛上的系統爭奪控制權的方案是不是真的就比在車輛的系統上擴建廣泛連接的方案更好呢?如果你確實在模塊間建立了連接,你又如何決定其先後次序呢?

那麼,這就取決於你車輛的用途了。

進化(變革)心理學

在回到車輛上之前,首先需要介紹一點關於我的研究領域——進化心理學(evolutionarypsychology,EP)的基本理論觀點。這是一個重要的插曲,因爲它回答了上個小節最後的問題:構成人類意識的信息處理模塊是用來做什麼的?

在別處可以找到大量優秀的對於人類行爲進化的研究[史迪芬·平克(StevenPinker)的《心智探奇》(HowtheMindWorks)可能是其中最好最透徹的],所以我在此將只強調其核心觀點和假設。

首先,進化心理學和其他的心理學領域有很多的共同點。首要的是,它是一項科學研究,遵循假設、證僞等普遍原則。我在這裡提出來是因爲,有些不瞭解這點但是卻直言不諱的評論家們似乎並不知道這些。

其次,進化心理學和認知科學一樣,假設大腦所做的工作就是處理信息。認知科學支持“意識計算理論”(putationaltheoryofmind),從這個意義上來說,進化心理學就像認知科學,大致繼承了這樣的觀點,即你可以把意識看作是處理信息的機器。該領域的研究旨在找出大腦運行程序的細節。

第三,進化心理學認可這樣的觀點,即目前只有一個對於組織功能複雜性的自然解釋:達爾文的自然選擇進化理論,包括該理論的補充和改進部分。這個主題已經在很多地方被詳細地討論過,所以我不再對此做過分冗長的說明。其最基本的觀點就是,生物體大多不大可能由小塊物質組織而成,而是進化過程的結果,這一過程以犧牲其他候選基因爲代價,讓能夠自我複製的基因遺傳下來。理查德·道金斯(RichardDawkins)的《自私的基因》(TheSelfishGene)裡有對這種物質的一種最容易理解的解釋。

大腦處理信息和進化塑造了大腦的觀點並沒有太大爭議。這並不是說這些觀點和原理沒有產生過熱烈的討論。傑瑞·福多回應平克的書,就聰明地以“意識不是那樣工作的”(TheMindDoesn’tWorkThatWay)爲標題,讓你感覺到這裡的觀點並不是毫無異議。

第四,進化心理學和進化生物學一樣,認爲由於進化機制影響,現在我們意識的設計方式是構建意識的基因過去表現的結果。因爲我們擁有的基因在它們組成我們祖先的大腦和身體時是有效工作的,新異性就可能會是一個問題。

目前,新異性不是一個絕對的概念。任何一個企鵝都不會再遇到它祖先曾經遇到的那隻海獅;它將會遇到新的海獅。現代企鵝擁有用來處理一般類別[“類型”(type)]中單個實例(哲學家在這裡喜歡用“表徵”(token)這個詞)的適應能力。進化可以產生應對許多捕食者、被捕食者等表徵的機制,因爲生物體的設計能夠很好地處理類型。

但是,也僅僅是如此了。自然選擇並不能夠作用於未來的威脅和挑戰。所以物種成員都被設計來解決祖先曾經遇到的適應性問題,無論是人類還是其他物種皆如此。此外,因爲自然選擇是一個緩慢的過程,要求很多遺傳變異能夠對生物體的複雜結構做大幅調整,這裡存在一個潛在的時間延遲,受自然選擇影響的適應過程將會花去數代的時間。人類今天擁有的適應能力是爲過去狩獵採集的時代而設計的(但是當然也存在最近的遺傳變異),對此已經有過很多討論,我在這裡就略過了。結論是,人類的適應能力,是被設計成能夠在某種意義上(當然並不總是)和現代世界不同的世界裡正常運轉的。

許多生物體發現它們自己處於新的環境中,這裡有祖先們從未面臨的問題。其中有些(但不是全部)和人類活動有關,人類活動已經徹底地改變了許多這樣的環境。僅僅舉一個例子來說,在魚類生活的環境裡,水中微小的蠕動物是安全的食物來源,所以魚類假定這些東西是可以放心吃的。在現代環境中,很多“微小的蠕動物”都放在銳利的魚鉤上,魚鉤連着魚竿,魚竿被使用工具的雙足靈長類動物掌握着。所有這些,對於拿着魚竿的靈長類動物很有利,但是魚類卻因此上當了。因爲它們擁有的適應能力引導它們去捕食蠕動物,釣魚者正是利用魚類的這種習性來吸引魚兒上鉤。

這一原理應用非常廣泛。比如在老鼠的進化歷程中,許多食物並不會放在捕鼠器上。又如許多鳥類的叫聲都是鳥發出來的,而不是獵鳥者模仿出來的。人類爲了自己的利益,已經利用了其他物種的非常明顯的某些功能適應性,因爲我們擁有人造工具和計劃的能力。

客觀地說,我們並不是唯一能夠這樣利用適應性的生物。我最喜歡的一個例子就是琵琶魚(Lophiuspiscatorius),它利用一個會像食物一樣蠕動的結構作爲誘餌把小魚引誘到捕食範圍。這就是人類工程和自然工程的諸多聯繫之一,這本身就是一個吸引人的話題。

這並不是說我們(或者其他的生物及物質)因爲現代環境和過去很不相同,就無法應對。根本不會如此。鳥類打開牛奶罐和人類下棋,這兩個都是運用爲其他目的設計的適應性來完成新事情的例子。這並沒有什麼神秘的,和企鵝的案例比起來就更是如此。企鵝要躲避那些以前從未出現過的海獅,所以不會從躲避海獅這點進行自然選擇。

人類原始和現代生活環境的不同產生了很多有意思的現象,其中許多都已經被詳細地討論過了。爲了讓你瞭解這個問題,想想我們被設計成去發現高熱量的食物這一點,例如成熟的水果總是吸引我們去吃掉它們,這也就是爲什麼這些東西嚐起來是甜的。現在,利用這種食慾很多東西被生產了出來,從巧克力到含有善品糖(Splenda)的碳酸飲料再到彩色糖果都是如此。和以前只有水果是甜東西的環境比起來,在現代生活環境中,我們對糖的食慾會對我們自身的健康產生更加不同的影響。當前與過去環境的不匹配(從一個物質匱乏的環境轉變爲一個物質充足的環境)對於人類適應功能的危害程度,就像魚類吃有餌的魚鉤一樣。

但是,也有很多過去是正確的在今天看來仍然是正確的事情。物質世界的構造並沒有改變。地心引力仍然向下,並且仍一直是相同的大小(9.8m/s2)——牛頓的定律並沒有失效。槓桿作用仍然適用。雖然在現代世界裡幾乎沒有人再被迫擔心被大型貓科動物吃掉或被大象踩踏,但我們仍然會得流感,會打噴嚏排出身體中的細菌,會走路時小心唯恐摔壞了腿。最重要的是,雖然現在比過去有更多的人口,但我們每個人仍然是由一個母親和一個父親的結合而誕生,我們仍有親戚朋友和敵人,我們仍歸屬於不同規模的羣體。毫無疑問,現代社會和原始社會的差異巨大,但是認爲兩者之間沒有多少相同之處的想法是錯誤的。丹·布朗(DonBrown)的《人類共性》(HumanUniversals)一書中可以發現人類共性中正確的事情,對我們的祖先來說也可能同樣是正確的。

我將在接下來的大部分內容裡談論很多有關我們用以掌控這個社會世界的適應能力。過去和現在的相似之處很重要,是因爲我們的意識在面對需要解決的問題時運轉良好,而且還有一定的預見性。過去與現在的差異經常導致我們的意識不能很好運作,有時還會帶來麻煩。

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