微信又雙叒叕改版了，不是常讀或星标的公衆号，圖文推送不再顯示封面啦。為獲得更好的體驗，以及不錯過任何一條精美推送，跪求喜歡我們的小夥伴标一個"星标"，這樣才能及時收到我們的優質内容。
近日，我在MIT麥戈文腦科學研究所主任、神經科學家羅伯特·戴斯蒙（Robert Desimone）的辦公室裡與他讨論如何知道兩個人是否會墜入愛河。
我們坐在一個大玻璃櫃旁邊，裡面擺放着各種腦科學史上的"奇珍異寶"：一個木盒子，裝滿用來引發電流和電刺激的電極和導線；一個腦波"同步儀"，上面的真空管還閃着光；還有一個可以追溯至1940年代的吓人的金屬釘，這是用來做額葉切除術的。
我問戴斯蒙，他是否認為在未來隻要能讀取完整的神經元數據，腦科學家們就能預測出兩個人是否有一天将會墜入愛河。戴斯蒙像孩子一樣咧嘴笑着回答道："我是個還原論者，所以我認為是的。"雖然他承認當下的模型隻能預測出兩人相愛的可能性，還無法給出确定的答案。模型會這樣說："你有70%的概率會愛上瑪麗，有40%的概率會愛上愛麗絲。"
但是，戴斯蒙認為未來的預測概率會提升到100%。我自己也是科學家，但如果腦科學家或是一台電腦能準确預測出我會愛上誰，我會有些擔憂。盡管同時我也很敬佩當下科學在理解人類自身以及人類如何立足于世間萬物的驚人進展。
-connie che -
愛，隻是我這幾年在我主持的電視節目《追尋真相：我們在科學時代下對意義的探索》（于2023年一月初首播）上對衆多科學家、哲學家、倫理學家和宗教領袖提過的問題之一。我想知道，在一個科技日新月異的世界中，我們何以為人？墜入愛河、感受大自然、或是欣賞美這些複雜微妙的人類經驗是如何從物質大腦——一堆分子和原子——中湧現出來的？
我認為自己是一個靈性唯物主義者（spiritual materialist）。首先作為一個科學家，我是唯物主義者。這并不意味着我是一個物質享樂主義者，豪車華服能給我幸福感，而隻從字面意義上來說：我相信一切事物都是由原子和分子構成的，并且我相信是少數基本法則支配着物質宇宙。然而，我也曾有過一些超凡的體驗。我曾和野生動物有過眼神交流，也曾在一個夏夜仰望星空時，感到自己仿佛正在融入某種龐然大物，喪失了對身體的感知；我感到自己與其他人以及世間萬物聯系在一起；我欣賞美，也曾産生過敬畏之情。我們在某時某刻也許都有過類似的感受，比如在見證孩子出生時或是在觀賞日食時。雖然這些體驗千差萬别，但也有足夠的相似之處，讓我把它們歸結于"靈性"。
許多人将靈性與一個全知全能、超自然的神聯系在一起。雖然我尊重這樣的想法，但我理解中的靈性并不需要這種神的存在。我認為，包括靈性經驗在内的一切人類經驗，是和我們對于世界的科學認識兼容的，盡管其中有一些不能被簡化成零和一。我相信，這些體驗不僅僅紮根于物質的原子和分子之上，而且可以用達爾文的演化動力理論去解釋。
近些年裡，世界愈發走向兩極化，科學與靈性之間的對話因此顯得愈發重要。這兩者并非像太多人所理解的那樣是相斥的。我們人類可以發明出抗生素和智能手機，也會譜寫交響樂，驚歎于日落時的霞光萬斛，千裡熔金。我們是實驗者，也是體驗者。
在這些"靈性"經驗中，很重要的一種感受是聯結感——與大自然的聯結，與他人的聯結，與整個宇宙的聯結。在之前的一篇文章中*，我講述了我們與自然的聯結感背後的演化基礎。在我們人類兩百萬年的曆史中，我們有超過99%的時間都生活在戶外。因此，對自然的關注對于我們的生存，比如選擇栖息地、覓食、或是察覺暴風雨來臨的迹象，是有很大益處的。
*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 -
演化動力也許不僅塑造了我們與大自然的聯結感，也可能産生了我們與他人相聯結的需求，這也關聯到我們融入更大的整體的感受。在占據了人類大部分曆史的早期狩獵—采集族群中，成員們為了生存需要高度依賴其他成員。因為危險總是伺機而動，當獵人們外出打獵時，其他成年人就要負責保護兒童，生火，加固共同的洞穴……而離開族群或被族群孤立也許就意味着離死不遠了。
歐柏林學院的社會心理學家辛迪·弗朗茲（Cindy Frantz）認為，我們與大自然之間的關系和我們與他人之間的關系有着必然的心理相似性。她告訴我，"人類的适應性策略之一就是選擇生活在合作性質的社會群體中。對于我們的祖先來說，不成為族群的一員就會導緻顯著更高的死亡幾率，因而無法将基因傳承下去。我們演化出了一些核心的社交動機，因為他們幫助人類存活。而這些動機中最有力的就是對歸屬感的需求。"
最近，在法國南部弗萊西亞洞穴（La Ferrassie）的岩蔭中，我和當地的人類學家布魯諾·莫雷爾（Bruno Maureille）進行了一次更發人深省的對話。他告訴我，在這裡發現的骨骼表明，大約四萬年前的早期人類就已經會為他們死去的群内成員進行精心的葬禮儀式。
我們能從大自然中發現美，是因為我們就是大自然的一部分。被夕陽染成銅棕色的雲朵，有着螺旋紋飾的貝殼，五彩缤紛的彩虹，夜幕下星星在寂靜水面上的倒影。從演化的角度說，我們在大自然中成長。當然，美也包含文化元素，特别是人的肉體之美。對于肯尼亞的馬賽人來說，耳垂長是美的；在古時候的中國，女性世代裹腳，因為小腳是美麗、女性化和精緻的象征。不過，也有一些美的概念是普遍的。
不難看出，對顔色、形式和一些其他方面的美的欣賞對人有生存上的效益，因為它們和性吸引密切相關。而性吸引背後最原始的演化動力自然是繁衍後代。當雙方都健康且有活力時，繁衍後代是最成功的。而健康與活力又跟姣好的身材、光滑的皮膚、漂亮的顔色、引人眼球的面部特征以及其他形體美的元素聯系在一起。事實上，在我們欣賞美時，神經反應會激活大腦中的一些愉快中樞（pleasure centers），這些腦區在人們進食、性交以及吸毒時同樣會被激活。達爾文和弗洛伊德都認為對美的欣賞和性沖動之間存在着某種聯系。
當然，大多數美的經驗并不涉及性吸引。對于美更一般的欣賞可能是某些具有生存效益的特征（如性吸引）帶來的副産品。演化生物學家稱這種副産品為"拱肩"（spandrels）。植物學家、基因學家雨果·伊爾蒂斯（Hugo Iltis）寫道："一個人對自然的顔色、圖案以及和聲的喜愛，必然是經過哺乳動物、類人猿世代演化後自然選擇的結果。"
我們對美的敏感，連同與自然世界的親緣關系，造就了一些出乎意料的美學呈現和關聯。以黃金比為例，生物學家、建築家、心理學家和人類學家們都早早指出，長寬比接近3:2的長方形尤其令人愉悅，這種比例接近黃金比，有時也被稱作"黃金平衡"。兩個數字中，如果較大數和較小數的比值等同于兩數總和與較大數的比值，那麼我們就稱它們的比例為黃金比例。根據這個看起來十分簡單的定義，黃金比即1.61803…。
現在，讓我們進入魔法的王國。12世紀的意大利數學家列奧納多·斐波那契（Leonardo Fibonacci）發現了一組有趣的數列，被稱作"斐波那契數列"：0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, ……
這組數列中0之後的每一個數字，都是前兩個數字的總和。而如果你演算一下，就會發現随着數字的增大，數列中每個數和前一個數的比例會越來越接近黃金比例。比方說，21/13=1.615，34/21=1.619，55/34=1.6176。因此，這個特殊的數列和黃金比例有着密切關聯。也許數學愛好者們此時已經能從他們的内在聯系中感受到非凡的美感了。
但大自然的魔法還遠不止于此。如下圖所示，如果用四分之一圓連接一組邊長為斐波那契數列中的數字、并且逐漸擴大的正方形的對邊，會構成一個螺旋。
令人震驚的是，許多生物體都包含這種螺旋，比如貝類和多葉蘆荟。
黃金比例在大自然中無處不在，所以這種比例看起來令人愉悅也并不奇怪。古今的建築家們會有意無意中将黃金比例融入到建築中。比如說，埃及的吉薩金字塔（2560 B.C.)的斜高為186.3米，底邊長為115.2米，而他們的比例是1.6172，幾乎和黃金比例完全吻合。
為什麼在我們的眼睛和大腦看來，黃金比例如此具有吸引力？杜克大學的機械工程師阿德裡安·比贊（Adrian Bejan）給出了一個演化論上的解釋。比贊認為，我們的眼睛和大腦演化出了一種機制，使光從視平面向大腦的流動盡可能的簡易、快捷。試想一個長方形，如果人眼能同時掃視他的橫長和豎長，那麼掃視整個長方形所需的時間就會是最短的。而比贊分析了人眼的幾何學後發現，人眼進行水平面方向的掃視比進行垂直方向的掃視要快1.5倍。也就是說，可以使掃視整個長方形時間最短的最佳邊長比例大概就是3：2，十分接近于黃金比例。
在比贊分析的基礎上，我們可以再稍微進一步論證。也許正因為黃金比例體現在大自然中許多物體的構形中，我們的眼睛才演化出了這種機制，用來專門優化那些将包含着黃金比例物體的視覺信息流傳輸到大腦中。更進一步，黃金比例之所以看起來如此令人愉悅，也許正因為這種比例已經深深地植入我們的身體，就像它存在于貝類和蘆荟中一樣。可以說，我們對美的欣賞正是人與自然融為一體的體現。
這些對于人類審美的科學解釋絲毫不會減損我欣賞那銅棕色的雲朵、有着螺旋紋飾的貝殼或是水中的繁星倒影時感受到的愉悅。其實這些解釋反而讓我更加欣喜，因為我感到自己與自然的聯結更為緊密了。在我看來，斐波那契數列中數學的優雅，貝類和植物所蘊含的獨特美感，以及我對這些美的生物親和性都是世間萬物的一個側面，是萬物的整全一體以及深刻的内在聯結。
- Veronika Dzyba -
而一切人類心智體驗（包括我冠以靈性之名的體驗）的基石，是意識。意識是以第一人稱參與到世界之中，是對自我的覺知，是對"我"（I-ness）的感受，是将自己感知為一個獨立實體；是對視覺圖像、聲音、觸感、記憶、思想的同時接收與見證，是構想未來和規劃未來的能力。
基本可以确定，意識并非全有或全無，而是以光譜的形式存在，光譜的末端是對周圍環境的自動反應，頂端則是自我覺知，自我意識，以及未雨綢缪的能力。雖然阿米巴蟲無論從哪個層面來說也許都沒有意識，但烏鴉、海豚和狗幾乎可以肯定是有意識的。
而最高層次的意識，作為首要的人類經驗，是如此的特殊，如此的難以描述，和關于外部世界的經驗如此不同，以至于腦研究也許永遠無法徹底捕獲它的本質。我雖然和戴斯蒙教授以及幾乎世界上所有生物學家和神經科學家一樣，堅定地相信意識和所有的精神體驗都是由腦中的化學物質和電流帶來的感覺，但我們也許永遠無法得知這種高層次意識是如何從物質大腦的神經元和突觸中一步步湧現出來的。
美國哲學家托馬斯·納格爾（Thomas Nagel）在他1972年的著名論文《作為一隻蝙蝠是什麼樣》（What Is It Like to Be a Bat）中如此定義意識，他強調了我們幾乎不可能逾越主觀與客觀的分野。他寫道："當且僅當有機體能感受到作為某物是什麼樣，才能說有機體具有有意識的心智狀态。我們把這稱作是體驗的主觀性。"然而，我們如何體驗一隻蝙蝠、一隻狗或是另一個人的感受呢？
雖然我們還無法全面地解釋意識這種神秘的感覺現象，但許多證據表明它源自物質大腦。比如說"覺知"和大腦神經元的關聯，意識在行為層面上的體現和大腦結構的關聯（當大腦受損時這種關聯尤其明顯），以及我們觀察到不同動物所展現出的不同層次的意識。
-Nydia Lilian -
覺知也被稱作"注意力"。在數以百萬計的視覺圖像、聲音、氣味以及其他的感覺輸入對大腦的狂轟濫炸中，是何種機制使我們可以專注于其中的某一些并忽視其他呢？當我們被敲門聲所吸引，不再理會漏水的水龍頭時，大腦中發生了什麼？在1990年，神經科學家克裡斯托夫·科赫（Christof Koch）和分子生物學家弗朗西斯·克裡克（Francis Crick）提出，專注于某一個景象或聲音的能力與神經元的同步放電有關。誠然，注意力和意識之間不能劃等号，但注意力可能是意識的一個必要條件。因此，研究注意力的神經機制也許是我們理解意識的物質基礎所邁出的重要一步。
神經科學家戴斯蒙和丹尼爾·巴爾達夫（Daniel Baldauf）在2014年發表的研究支持了以上這種說法。研究中，他們給被試快速地接連展示兩類圖像——面孔和房屋，就像電影的連續幀一樣，并要求被試專注于面孔并忽視房屋（或與此相反）。這兩組圖像被兩種不同的播放頻率所标示：每三分之二秒播放一張新的面孔圖像，每半秒放映一張新的房屋圖像。接着，研究者們将一個頭盔一樣的容器戴在被試的頭上，用來探測大腦中微弱的局部磁場，并由此來定位神經活動。通過監測被試大腦中的電磁活動，戴斯蒙和巴爾達夫可以确定這些房屋和面孔的圖像被大腦中的哪些區域接收和處理。
這些科學家們發現，當被試收到專注于面孔圖像并忽視房屋圖像的指示時，負責面孔識别的大腦區域裡的神經元就會同步放電，就像一群人在齊聲歌唱。而那些負責識别房屋的腦區裡神經元的放電模式卻并不同步，就像是人們在一首歌的不同節點開始各自吟唱。而當被試接收到相反的指示時，這兩個腦區中神經元的放電模式也會相應地調轉過來。顯然，我們所感知到的對某樣事物的"專注"，在分子層面上源自于一群神經元的同步放電，而這些節律性的腦電活動在無數神經元集群的背景性喋喋不休*中脫穎而出。
*譯者注
研究表明，人類清醒時間中的三分之一到二分之一的時間中處于"喋喋不休"（chatter）的狀态，這種狀态叫做大腦的默認狀态，當不需要對外界花費特别的注意力的時候，大腦就會回到這種默認狀态。
除此之外，意識其他方面的體現也與物質大腦聯系在一起。精神病學家，心理學家以及神經科學家設計了許多調查問卷來測量腦部受損患者們的自我覺知和功能水平。相同的問卷要由患者本人、患者家屬以及觀察患者的臨床醫師各填一份。其中一份問卷是由來自休斯頓得克薩斯大學醫學院和貝勒醫學院的馬克·謝勒（Mark Sherer）設計的，問卷中詢問了這些問題：
與受傷前相比，現在患者在測量思維和記憶能力的測試中表現如何？
與受傷前相比，現在患者覺察/記錄當下時間和所在地點的表現如何？
與受傷前相比，現在患者對于近期事件的記憶如何？
與受傷前相比，現在患者做規劃的能力如何？
結果不出意外地表明，患者們自我測量的問卷分數并沒有他們親屬或是臨床醫師所測量的那麼低。顯然，當一個人失去自我覺知能力時，他們自己并不知道。隻有當意識中負責"監管"的那部分未受到腦損傷的影響時，人才能覺知到自身覺知能力的缺失。也有一種可能，腦損傷患者對于自身能力的喪失持有一種防禦性态度，以至于他們會高估自己的心理能力。因此，親屬和臨床醫師的報告更為可信。
自傳體記憶是自我認同和自我覺知中很重要的一個特征。設想一下，當參加一個滿是陌生人的雞尾酒派對，若不允許你提起任何你自己的過往，那會是怎樣的一番情景。許多研究表明，腦損傷和癡呆症會導緻自傳體記憶的消退。阿爾茨海默症就是一種會摧毀記憶和思維能力的疾病。阿爾茨海默症患者的大腦解剖結果表明，其腦細胞附近沉積了一種被稱為澱粉樣蛋白的蛋白質，以及另一種稱為tau蛋白的蛋白質，而這種蛋白質的堆集會使得腦細胞"纏結"在一起。研究者也發現，當腦細胞受到阿爾茨海默症的影響時，負責在神經元之間發送信号的化學神經遞質會減少，例如乙酰膽堿。這些研究發現不僅表明記憶（以及相關的意識）和大腦的相關性，也強調了神經元之間的交流是意識和高等智能至關重要的一部分。
還有一種探索人腦意識湧現的方式是研究其他動物的意識的行為關聯，并勾勒出意識随着腦容量的擴大而發生的變化。海豚科生物有着幾乎和人類一樣多的皮層神經元（長鳍領航鲸的皮層神經元甚至比人類還要多），它們也展現出了清晰的迹象，這些迹象表明他們具備自我覺知和玩耍的能力。
在一項演示自我辨識的著名實驗中，實驗者們将一面鏡子放在海豚的池子裡。海豚們會遊到鏡子的旁邊，看一會兒鏡子，然後遊走。而當實驗者在海豚的身體上做上标記後，他們對着鏡子觀察自己的時間會變長。顯然，他們注意到自己身體上發生了一些變化。而在浩瀚的大海中，當有大船靠近時，海豚會停止正在做的事，追逐被船首犁開的波浪。幾年前，當我在愛琴海上航行時，一隻海豚不僅沿着船遊泳，還将自己投射到船尾附近的海域。在我看來，它是在玩耍。
猴子也會玩耍。貓咪會與同伴追逐打鬧，用爪子扒拉懸挂着的線繩；海獅會将木棍扔向同伴。在我們這些有着更高等級意識的動物中，能看到驚人的相似之處。然而。在意識光譜的末端，我們也能看到屬于人類認知的一面。
雖然我們不知道意識和複雜的人類經驗具體是如何從物質大腦湧現出來的，但我們已知許多現象，在其中，複雜系統的行為通常在系統的個體物質層面并不顯著，且無法被理解。
- Amy Friend -
這種行為被稱為"湧現現象"（emergent phenomena）。一些種類的螢火蟲的行為模式提供了很好的例子。在晚上，當一群螢火蟲聚集在一處時，他們的發光一開始是随機的，像是聖誕樹上閃爍的小燈。但過了一會兒後，這些螢火蟲的發光會同步起來。對單獨一隻螢火蟲進行研究是無法預測出這種行為模式的，但從一群螢火蟲中卻可以立刻發現。另一個例子是白蟻堆出的複雜而龐大的土丘，被稱為"白蟻城堡"。這種城堡有時還有複雜的坑道和煙囪來控制氣流、溫度和濕度。
建造這樣一個複雜結構看起來需要某種總體規劃，再由群落中成百上千的白蟻來執行。但作為個體的白蟻是盲的，連土丘的整體形狀都看不到，更不用說進行那樣的規劃了。然而，整個白蟻群落的集體行為卻可以建造出這樣複雜的土丘。研究者們相信白蟻可以通過化學信号和同伴交流，并且對氣流和溫度線索作出回應，這些線索受到土丘形狀的影響。
現在，讓我們再想一想人類的大腦，裡面有一千億個螢火蟲般的神經元。我們可以單獨理解單個神經元的一切——各種電離子是如何通過神經元細胞膜進行交換的，電流是如何通過神經元傳輸的，兩個神經元之間是如何通過化學信号連接的。但關于神經元的集合如何生成我們叫做意識的感覺，還有許多空白有待填充。不過，神經科學告訴我們，意識在人類大腦這樣高級大腦中的湧現，雖然遠比螢火蟲的發光或是白蟻城堡複雜，但他們卻沒有實質區别。尤其是：意識是從數以億計的神經元的集體交互中湧現的，而非受到了任何"特異"功能或是超自然力量的加持。
在最後，我想再解釋一下我眼中的靈性唯物主義。極多科學證據指明，我們身體裡所有的原子，除了氫原子和氦原子這兩種最小的原子，都是在恒星中心被制造出來的。如果你可以跟随着你身體裡每一個原子進行時空倒流，穿過你每天都在呼吸的空氣，穿過你所吃過的食物，穿越地球的地質史，穿越遠古的海洋和土壤，回到地球在太陽星雲中誕生并進入星際空間之時，你就可以将你體内的原子追溯到星系曆史上的某一顆大質量恒星。在這些恒星"壽終正寝"之時，他們發生了爆炸，并将在此過程中新生成的原子噴射到了太空中。這些原子逐漸凝縮成了行星、海洋、植被以及你此時此刻的身體。我們通過天文望遠鏡已經觀測到并得知了這樣的恒星爆炸。
如果我并非穿越回過去，而是穿越到未來，穿越到死亡之時以及死亡之後，我身體裡的原子依然會持存，隻是會分散在宇宙之中。這些原子不知道它們來自何處，但它們曾經是屬于我的。他們中的一些曾組成了我對于母親跳巴薩諾瓦舞的回憶，另一些則組成了我對我第一個公寓裡醋酸味的回憶，也有一些曾是我手掌的一部分。
假如我可以把我當下所有的原子都标記上我的社會安全号碼*，那麼在以後的幾千年裡，他們的來源都能被人追溯，無論這些原子是漂浮在空中，混合在土壤裡，成為某些植物或是樹木的一部分，還是溶解在海洋中又重新回到空中。尤其是，其中的一些也必然會成為其他人的一部分。因此，我們與星辰大海，與未來世代的人們，是确确實實聯結在一起的。如此看來，即便是在一個物質宇宙中，我們也是與亘古亘今的世間萬物聯結在一起的。我并不相信奇迹，但我相信這些奇迹般的靈性體驗。
在美國，社會安全号碼（Social Security number，SSN）是發給公民、永久居民、臨時（工作）居民的一組九位數字号碼。
本文部分改編自作者即将出版的新書The Transcendent Brain: Spirituality in the Age of Science.
作者：Alan Lightman | 譯者：Sihan.L
