缸中之脑：我只是我的感觉？

你好，我是王立铭，欢迎来到《生命科学50讲》。

从这一讲开始，我们进入课程的下半部分，来讲讲智慧的生物学。

我们总是喜欢带着点淡淡的优越感，表达这样的意思：咱们人类这种跑得不快、跳得不高、不怎么会游泳、力气也不大的生物，能够站在生物圈的金字塔顶端，靠的是独一无二的人类智慧。

但是“智慧”到底是怎么一回事呢？

老实说，“智慧”这个词儿太宏大、太复杂了。感知外部世界、学习和记忆、运动、情感、理性思考、自由意志，这些似乎都可以说是智慧的一部分。

想给它一个简单好记的定义都不是那么容易，更别说彻底搞清楚它的生物学原理了。

但是，按照咱们前面那么多讲的经验，我们还是可以利用生物学思维，从复杂多样的智慧现象里，抽象出一些放之四海而皆准的元素来，和你一起快速理解构造人类智慧的规律。

所以，从这一讲开始，我会用五个单元的内容，带你剖析人类智慧的五大元素。

而这第一个元素就是感觉，因为感觉对智慧生命至关重要。

感觉是智慧的基础

为什么这么说呢？首先，我们要知道什么是感觉。

简单来说，感觉就是生物体从外部世界获得信息的过程。感觉是人类作为一种智慧生命，和环境互动、甚至改变环境的基础。

说得通俗点，我们要知道周围有什么东西，这些东西有什么特性，离我们多远，对我们有什么用，我们才谈得上真正去观察和研究这些东西、理解这些东西，甚至改造和利用这些东西。

当然这么说有点儿悬乎，我来用两个例子证明这个观点。

第一个例子——注意。

有很多人认为，注意这个能力就是最底层的智慧。这话说得似乎有点牵强，注意这东西谁不会啊，也算个能力？不过我得说，这其实是很有道理的。

我们就拿视觉做例子，我们的眼睛能看到光，但是你要知道，外部世界的光源实在是太多了，大白天走在大街上，几乎你周围所有的物体，不管远近、形状、颜色，都在用光信号吸引你的注意。

这个时候，你的眼睛究竟选择扫一眼哪里了解大概情况，选择盯着哪里搞清楚它的细节，其实本身就反映了，你的大脑对外部信息重视程度的区别。

而且，这个倾向还会受到你的认知能力、你的经验、你的内在状态的影响。比如：

• 一个男生在大街上走，更容易注意周围的美女；
• 一个小偷可能更注意周围人的钱包；
• 一个流浪汉更注意哪里有垃圾桶，等等。

而在注意之后，更复杂的神经活动，比如：情绪变化、理性思考、采取行动，才有可能发生。

所以你看，选择性的注意是智慧的基础，而这个基础的基础，是我们的感觉系统。

第二个，是个相反的例子——睡觉。

这件事你肯定很熟悉，在睡眠的时候，你是没办法进行什么高级认知活动的。因为这个时候，你对外界环境的感觉能力是下降的。

首先，你没有视觉，因为你的眼皮是合着的。而且，你的听觉和嗅觉也大幅下降。虽然你的耳朵和鼻子还在照常工作，但是在睡眠的时候，大脑对这些感觉信息变得很不敏感。

所以，从上面两个例子，你可以看出，感觉对智慧生命至关重要。

那么，你知道我们人类有多少种感觉吗？你肯定知道有个说法叫五感，也就是五种感觉的意思，包括视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉。现实生活中，我们就是综合利用这些感觉来认识一个事物的。

打个比方，如果你家养了一只猫，你进门远远地看到它在沙发上睡觉，这就是来自视觉系统的信息输入。

它被你的开门声吵醒，冲你“喵”地叫了一声，你听到了，这就是来自听觉系统的输入。

你心情一下子变好了，走到沙发那抱起猫，摸了摸它柔软的毛，这就是来自触觉系统的输入。

在这么近的距离，你可能闻到它身上有一种好闻的沐浴液的味道，因为你昨天刚给它洗过澡，这就是嗅觉输入。

当然了，我猜想你就算再喜欢猫，一般也不会喜欢到上去舔一下，尝尝它身上的味道，因此味觉输入在这个过程里可以先忽略。

而你对这只猫的认识，和这只猫的互动，其实是上述的所有感觉输入加以深度整合的结果。

你的大脑不会刻意地区分出哪些感觉来自什么系统，而是会利用这些信息，在你的头脑中重新构造出一个有具体的样子、声音、气味和手感的物体来。

被忽略的人体感觉

我必须得说明，虽然我们常说五感，但是人的感觉输入绝对不止区区五种。我想简单介绍几种同样非常重要，但经常被人选择性忽略的感觉。

比如，我们人体有温度感受器。

它不光能感觉外在环境是冷还是热，也能感觉自己的体温，并且能把它尽量维持在37度附近的合理范围内。

你肯定知道，特别冷的时候，我们会打寒战，这其实就是身体感觉到冷之后，利用肌肉收缩，产生热量的过程。

打寒战的发生过程

还有，我们的身体能感觉到痛和痒。

这两种感觉的重要性就不用多讲了。实际上在人类世界中，确实有天生就感觉不到痛的突变体，他们的生活是非常危险的，因为一不留神，就可能让自己严重受伤甚至送命。

人还有所谓的本体感觉，也就是了解自己身体状态的感觉。

说一个好玩的例子。你闭上眼，把胳膊伸平，然后用你的食指去找你的鼻子。你肯定每次都能准确地找到鼻头。

这就说明，即便不用眼睛看，你也能知道你胳膊和手指所处的准确位置，这就是所谓的本体感。

在地球的其它动物中，还有一些人体所不具备的神奇感觉，关于它们，我们会在这单元结束的时候，再回来跟大家讨论。

感觉系统不反映真实世界

介绍了这么多种感觉，你也许认为，所有这些感觉系统，就是从环境里采集信息，然后忠实地把信息传递给大脑，它们的工作就完成了。其实你错了，感觉系统并不反映真实世界。

我们举两个例子来说明这一点。

第一个例子，对于同一个世界，不同的生物，会对它产生截然不同的色彩感觉。

我们知道，人的眼睛能看到好多种颜色，大概能分辨出多少种呢？1000万种，具体是怎么分辨这么多颜色的，我们这个单元的后面会仔细解释。

在这里我要强调的是：动物分辨色彩的能力，是有天差地别的。

• 很多哺乳动物，比如老鼠，它们能分辨的颜色就只有1万种左右；
• 而鸟类的能力要强得多，比如鸽子，就能分别100亿种颜色了，是人类能力的1000倍；
• 还有一些生物，能看到人类眼睛完全看不到的红外线和紫外线。

人眼和鼠眼看到的景象

所以你看，同样的地球，同样的太阳光，不同生物眼睛里的世界，至少从色彩上就可以非常不同。有的单调乏味，有的绚烂夺目，你能说谁看到的世界是真实客观的，谁的不是呢？

其实我们还不如说，每一种生物的感觉系统，能够采集到的仅仅是环境中很小的一部分信息而已。

第二个例子，对于同一个世界，同样的你，在不同的状态下，也会对它产生截然不同的感觉。

比如，面对同样的食物，同样的时间地点，你对这种食物的感觉可以是完全不一样的。

如果你特别饿，可能会觉得太好吃了；如果你刚刚吃得打饱嗝，就会觉得食物的味道甚至让你反胃。

换句话说，同样的味觉信息输入，当我们状态不同的时候，它们在我们大脑中构造出的那一份虚拟饭菜，可以很不一样。

所以你看，不光不同生物的感觉系统，可能感觉到了完全不同的世界，就连同一个人，在不同的状态下，对世界的感知都是可以差别很大的。

感觉系统的存在，并不是为了一丝不苟地刻画外部世界，而是为了方便、好用。所以，它会对信息进行取舍、筛选、扭曲和整合，然后创造出一个虚拟世界来。

无法推翻的实验——缸中之脑

也正是基于这一点，美国哲学家普特南（Hilary Putnam）在上世纪80年代的时候，提出了一个非常有名的思想实验——缸中之脑。

他假设了一个场景：有一个疯子科学家，解剖了一个人的大脑，把它放在一缸培养液里，让它还能继续活着。然后用一台超级计算机，人工生成各种各样的感觉信号，再用微型电极把信号输入大脑的不同部位。

这样一来，这个大脑是不是仍然会觉得自己的生活没发生变化，根本意识不到自己是生活在水缸里，生活在虚拟现实中呢？

结合咱们刚才对人体感觉系统的讨论，你就能发现，缸中之脑这个思想实验实际上是不可能被实验证实或者推翻的。这也是为什么，刚才我说到客观真实世界的时候，加了一个限定词——“所谓”。

因为，我们即便再反省自身，我们也无法在科学实验的层次上证明，我们每一个人都真实地在这个世界中生活，而不是一个浸泡在培养液里的大脑。

顺便插一句，缸中之脑的这个思想，被很多著名的科幻电影用上了。比如《黑客帝国》和《盗梦空间》。

在这两个电影里，故事发生的场景，实际上都是主人公大脑中的虚拟世界。而这些主人公，在《黑客帝国》中是躺在培养液里的人肉电池，在《盗梦空间》里则是被催眠进入沉睡的人类。

《黑客帝国》中的人肉电池

当然了，缸中之脑这个思想实验最大的意义，倒不是让我们怀疑人生，而是告诉我们，感觉输入这件事，特别是我们大脑对感觉信息的处理、整合和重建，对于智慧有多重要。

总结一下，这一讲我们说了感觉对于智慧生命为什么那么重要，我们人类有哪些感觉，以及感觉是不是能反映真实世界。

这一章，我们就来好好谈谈感觉的生物学，我们下一讲见。