陳定學,陳虹：精神世界在哪里

　　[摘要] 精神世界究竟在哪里？千百年來這個問題一直是一個難解的謎。本文試圖從神經(jīng)生理學與細胞生物學的角度找出科學的答案。本文認為大腦神經(jīng)元的胞體是存儲精神的微型倉庫，大腦皮層中140億個神經(jīng)元胞體構筑成一個博大的精神存儲庫，人腦中浩瀚的精神就存儲于此。浩瀚的精神與博大的存儲庫結合起來就構筑成了人腦中的精神世界。傳統(tǒng)觀念所認為的那個虛無縹緲的、非物質的精神世界其實并不存在，真正的精神世界是由大腦中的物質構筑而成，所以精神世界與物質世界是同一的。

　　[關鍵詞] 精神世界；
定位；
大腦神經(jīng)元；
胞體

　　[中圖分類號] B022

　　[文獻標識碼] A

　　精神是人腦的產物，腦中的精神匯聚起來能夠構筑成一個精神的世界，而這個精神世界就存在于人腦之中，這個觀點已成為哲學界與科學界的共識。人腦中的這個精神世界究竟有多大？計算機科學的奠基人馮•諾依曼曾在《計算機和人腦》一書中作過計算，一個人大腦的信息存儲量可達2.8×1020比特；
還有人作過更為形象的估算，一個人大腦的信息存儲量可以相當于三、四個美國國會圖書館的藏書量，可見人腦中的這個精神世界實在是博大而又浩瀚！然而人類大腦皮層的體積只不過600立方厘米左右，人腦的體積也不過1400～1500立方厘米左右，那么這個博大浩瀚的精神世界究竟存在于腦的什么地方呢？小小的人腦如何容納下這個博大浩瀚的精神世界呢？千百年來這個問題一直是一個難解的謎，雖然也有一些神學家與哲學家對這一問題進行過一些猜測與假設，但是這些猜測與假設大多缺乏科學依據(jù)，難以令人信服。作者對這一問題潛心研究數(shù)十年，試圖從神經(jīng)生理學與細胞生物學的角度對這一問題作出更具體、更準確的解釋。

　　1 人腦中存在非物質的精神世界嗎

　　古往今來，在宗教界、哲學界與科學界都有一種傳統(tǒng)觀念廣為流行，這種觀念認為精神看不見、摸不著、縹緲虛空、變幻莫測，是一種極其神秘的東西，他們認為精神的本質就是虛無縹緲的靈魂、“幽靈”或“非物質實體”。由于傳統(tǒng)觀念認為精神的本質是非物質的，而非物質的精神與物質的大腦難以融合，于是他們就猜想在人腦中一定存在著一條“鴻溝”，這條“鴻溝”把人腦分裂為兩個腦——“物質腦”與“精神腦”，把人腦分裂為兩個世界——物質世界與精神世界。他們還認為人腦中的這個精神世界不僅是非物質的，而且是與物質世界截然不同并且互相對立的。直到21世紀的今天，這種觀念依然在哲學及科學領域中具有很大的影響。

　　早在遠古時代，原始人類就把精神想象成為一種存在于肉體之外的、神秘的靈魂。而神學家們則進一步認為靈魂是一種超自然、超物質的東西，認為在我們的物質世界之外還存在著一個超自然、超物質的靈魂世界。在哲學領域這種觀念也很盛行，西方哲學史上最具影響的大哲學家柏拉圖就認為，存在著兩個世界——現(xiàn)實世界與“理念世界”，并且認為“理念世界”是現(xiàn)實世界的本質，現(xiàn)實世界只不過是“理念世界”的影子。法國哲學家、科學家笛卡兒認為，精神是“機器中的幽靈”，“幽靈”與肉體彼此獨立存在，它們在腦中通過松果體相互作用，也就是說在腦中存在著一個由物質實體構成的物質世界與另一個由精神實體構成的精神世界，而松果體則是兩個世界聯(lián)系的橋梁。英國著名神經(jīng)生理學家艾克爾斯也認為精神和腦是兩個獨立的實體，認為大腦右半球只是一種動物腦，左半球才是聯(lián)絡腦，而聯(lián)絡腦才是接通人腦與精神或意識的橋梁�？茖W哲學家波普認為存在著“三個世界”，“世界1”包括所有的物質世界（大腦也在內），“世界2”包括人的精神世界，“世界3”包括人的社會、語言、科學、文化等活動。

　　人腦中存在著一個非物質的精神世界，從原始人類開始一直到21世紀的今天，這種觀點一直廣為流傳。然而這個非物質的精神世界究竟存在于腦的什么地方呢？古希臘的一位大主教諾曼修斯曾提出，靈魂就貯藏在腦室之中。哲學家阿爾伯托斯•馬克諾斯在《哲學》一書中也認為，人的感覺、想象與記憶存在于三個“心靈小室”（即腦室）之中[1]。但是隨著科學的發(fā)展，我們對腦進行解剖后卻發(fā)現(xiàn)，腦室中貯藏的并不是靈魂，也不是感覺、想象與記憶，而是腦脊液，它僅僅具有營養(yǎng)與代謝調節(jié)作用。而松果體也僅僅是一個內分泌腺，它的功能與機體代謝有一定關系，具有抑制性早熟作用，并非如笛卡兒所說是精神世界與物質世界聯(lián)系的橋梁。打開人腦，我們看到的是大腦、間腦、腦干和小腦；
通過解剖，我們還可以看到大腦的灰質、白質與大量的神經(jīng)細胞、神經(jīng)膠質細胞以及神經(jīng)纖維，然而我們找遍人腦也找不到那個非物質的精神世界。科學技術的發(fā)展已使人類的觀測技術達到了十分高超的地步，在微觀世界，我們可以觀測到分子、原子、電子、光子、輕子和介子等等十分微小的基本粒子；
在生物體，我們可以觀測到細胞、蛋白質、氨基酸小分子以及DNA、RNA等等，可是為什么我們卻一直找不到腦中的那個精神世界呢？雖然柏拉圖、笛卡兒、艾爾克斯與波普等人都認為，存在著一個非物質的精神世界，可是他們也說不清這個非物質的精神世界究竟在哪里！科學發(fā)展的經(jīng)驗告訴我們，如果一種東西的存在本質上永遠超越經(jīng)驗，不能為任何經(jīng)驗所把握，那極可能是因為它根本就不存在。非物質的精神世界就是如此，它極可能只是一些神學家、哲學家與科學家們的想象或虛構，實際上根本就不存在。

　　2 存儲精神的微型倉庫——胞體

　　精神是人腦的產物，精神一定存在于人腦之中，只要我們能找到精神存儲的寓所，我們就有希望找到精神世界。那么精神究竟存儲在哪里呢？首先讓我們來看一個實驗，這個實驗就是加拿大蒙特利爾神經(jīng)學研究所的彭菲爾德所作的記憶引出實驗。實驗采用很小的電極刺激腦的某一點就可以引出被測人的記憶，這些回憶很生動、詳細，而且視覺、聽覺及嗅覺等全都出現(xiàn)并結合起來，被測人好像又生活在以前的地方，但只要把電極移動1毫米就會引起完全不同的回憶[2]。實驗所引出的回憶就是被記憶的精神，彭菲爾德的實驗證明了精神就存在于腦組織之中。

　　精神存在于腦組織之中，然而它又具體存在于腦組織的什么地方呢？作者對這一問題曾進行了數(shù)十年的探索，作者的結論是：

　　精神就存儲在大腦神經(jīng)元的胞體之中，胞體是存儲精神的微型倉庫。

　　我們知道構成腦的最小單位是神經(jīng)細胞，神經(jīng)科學家們把這些神經(jīng)細胞稱為“神經(jīng)元”。神經(jīng)元是一個形狀怪異的細胞，它的身上長滿了刺，還拖著一條長長的尾巴。它身上的刺叫“樹突”，具有接受信息的功能，而長長的尾巴就是“軸突”，具有輸出信息的功能。所有的神經(jīng)元都有一個粗短隆起的主體——“胞體”，胞體一詞來源于希臘語“身體”，原意是指細胞的身體。胞體的外層是細胞膜，中央是細胞核，細胞膜與細胞核中間的部分是細胞質。大多數(shù)神經(jīng)元胞體的中央都有一個大而圓的胞核，核膜明顯，染色質少，有一個或多個核仁，核仁主要是由DNA-蛋白質與RNA—蛋白質組成，DNA及RNA是合成蛋白質的藍圖與密碼。細胞質中又包含細胞基質與多種細胞器，細胞基質是一種膠狀物質，其體積約占細胞質的一半，細胞與環(huán)境，細胞質與細胞核，以及細胞器之間的物質運輸、能量交換、信息傳遞等都要通過細胞基質來完成，很多重要的中間代謝反應也在細胞基質中進行，所以細胞基質是細胞的重要結構成分。在細胞質中還有多種重要的細胞器如粗面內質網(wǎng)、核糖核蛋白體、高爾基器、線粒體及溶酶體等，粗面內質網(wǎng)、核糖核蛋白體等細胞器是合成蛋白質的重要“機器與設備”，所以在胞體內能夠合成蛋白質及其它化學物質。胞體不僅是神經(jīng)元的“身體”，而且是神經(jīng)元的結構與功能中心。

　　我們?yōu)槭裁凑f胞體就是存儲精神的微型倉庫呢？

　�。�1）胞體是精神的誕生地。神經(jīng)生理學的大量研究都證明，長時記憶的形成需要有新的蛋白質分子合成[3]。長時記憶為什么需要有新的蛋白質分子合成呢？作者在“精神的本質是分子”[4]一文中曾作過論述，作者認為這種特定的蛋白質分子其實就是腦所產生的精神分子，而精神正是以精神分子的方式存在于腦中。胞體中含有合成精神分子的各種“機器與設備”，精神分子極有可能就是在胞體中合成的，所以我們說胞體就是精神的誕生地。

　�。�2）胞體是存儲精神的最佳結構。胞體是神經(jīng)元的結構與功能中心，它具備存儲精神的生理基礎。胞體的細胞質中含有各種重要的細胞器，當新的蛋白質分子也就是精神分子合成之后，可以在胞體內加工、修飾、包裝，然后存儲起來。其次，胞體的外層是細胞膜，它不僅可以把細胞外的信息傳入胞體，而且可以對進入胞體的信息進行過濾，這種過濾功能可以起到了保護胞體內精神信息的作用。再次，胞體內充滿了細胞基質，微觀環(huán)境比較穩(wěn)定，可以防止精神蛋白變性，防止其攜帶的信息密碼丟失，有利于精神的長期保存。

　�。�3）胞體是神經(jīng)元的信息中心，有利于精神信息的提取，有利于腦的思維活動。在大腦的思維過程中，常常需要提取原來存儲的精神信息，由于大腦的思維是一個轉瞬即逝的過程，所以這種信息的提取必須方便而又快捷。由于胞體是神經(jīng)元的信息中心，它可以通過樹突、突觸及胞膜迅速地接受信息，又可以通過軸突快速地傳出信息，所以精神信息在胞體中的提取十分方便快捷，這對腦的思維活動極其有利。由于胞體是精神的誕生地，是存儲精神的最佳結構，是神經(jīng)元的信息中心，所以我們說它是存儲精神的微型倉庫。

　　在既往的研究中，有不少學者對神經(jīng)元的重要性缺乏足夠的認識，他們認為神經(jīng)元只不過是一個微不足道的“電子管”或“轉輸器”，認為神經(jīng)元只不過是一群無關緊要的細胞。作者認為神經(jīng)元并不如人們所想象的那么無關緊要，事實上神經(jīng)元在大腦的活動中扮演著主角；
作者認為神經(jīng)元是一個全能細胞，一個神經(jīng)元其實就是一個“微型腦”，它不僅具有一定的信息整合與處理功能，而且具有一定的信息存儲即記憶功能。由于大腦神經(jīng)元胞體的結構與功能特征，所以作者認為胞體極有可能是一個微型記憶結構，彭菲爾德實驗中所引出的記憶極有可能就存儲在大腦神經(jīng)元的胞體之中。

　　胞體是一個微型倉庫，而精神又是如何存儲到這個“倉庫”中的呢？這個問題又涉及到精神的本質與存在方式問題，如果精神真如傳統(tǒng)觀念所說是一種虛無縹緲的東西，那它也就很難存儲到神經(jīng)元的胞體之中。事實上傳統(tǒng)觀念對精神本質的認識是沒有根據(jù)的，作者在《精神的本質是分子》一文中，曾對精神的本質與存在方式進行過專門探討，作者認為精神的本質并不是虛無縹緲的靈魂、“幽靈”或“非物質實體”，精神在本質上是客觀實在的分子，我們把這種分子稱之為“精神分子”，而這種“精神分子”就是大腦神經(jīng)元所合成的氨基酸序列及蛋白質分子[5]�！熬�神分子”是腦的產物，它就合成于大腦神經(jīng)元的胞體之中�！熬�神分子”產生之后，在胞體中經(jīng)過加工、修飾、包裝、存儲等過程而被記憶下來，人腦中所形成的精神正是以分子的方式存儲于神經(jīng)元胞體之中。

　　我們所探討的精神存儲寓所問題，在腦科學中被稱之為記憶定位問題，記憶定位問題一直是哲學與腦科學關注的熱點問題。在既往的研究中，有不少神經(jīng)生理學家認為在人腦中存在著專門的記憶中樞如海馬等，作者認為海馬雖然在記憶中發(fā)揮著重要作用，但海馬并非是唯一的記憶結構，因為海馬的體積很小，它不可能容納腦內浩若煙海的精神產物。近年來又有不少神經(jīng)生理學家根據(jù)突觸的可塑性改變以及“突觸強化”、“長時程強化”（LTP）等現(xiàn)象，認為突觸可能是記憶的神經(jīng)基礎，這就是說腦中的精神有可能存儲于突觸之中。作者認為突觸只不過是神經(jīng)元的信號轉換裝置，它的作用就是把神經(jīng)元發(fā)出的電信號轉換為分子信號，突觸就像神經(jīng)元的一個“電話話筒”。突觸只是神經(jīng)元的一個附屬結構，并非是神經(jīng)元的主體，在記憶活動中突觸的變化只是神經(jīng)元變化的一個局部反映，是一種次變化，所以突觸不可能是記憶的神經(jīng)基礎。由于胞體是神經(jīng)元的主體，根本的變化就發(fā)生在神經(jīng)元的胞體之中，所以作者認為記憶是神經(jīng)元的普遍功能，記憶定位于神經(jīng)元胞體。

　　3 精神世界就在大腦神經(jīng)元的胞體之中

　　一個神經(jīng)元的胞體直徑大約5～100微米，十分微小，一個胞體的信息存儲量是有限的，但是人的大腦皮層中神經(jīng)元的數(shù)目多達140億，這個數(shù)目是整個地球居民數(shù)的幾倍，多如銀河系的繁星。140億個神經(jīng)元就意味著人腦中存在著140億個胞體，雖然一個胞體的信息存儲量是有限的，但140億個胞體的信息存儲量就是一個天文數(shù)字了。而且人腦中的神經(jīng)元并不是孤立存在的，(點擊此處閱讀下一頁)

　　神經(jīng)元與神經(jīng)元之間發(fā)生著千絲萬縷的聯(lián)系。大腦皮層中一個典型神經(jīng)元可以與其它神經(jīng)元有10000個以上的聯(lián)系，一個神經(jīng)元可以與其它的神經(jīng)元形成大量的突觸，據(jù)估計整個大腦中突觸的數(shù)量可達100萬億個，神經(jīng)軸突的數(shù)量可達1000億條。人腦中的140億個神經(jīng)元互相聯(lián)系，交織成網(wǎng)，構筑成一個巨大的神經(jīng)網(wǎng)絡。

　　通過這個巨大的神經(jīng)網(wǎng)絡，140億個胞體也構筑成一個巨大的存儲庫，這個巨大的存儲庫就是精神世界的所在地，就是精神王國的國土。

　　人生活在客觀世界之中，客體與主體的信息不斷傳入腦中，通過大腦的思維產生了許許多多的“精神分子”，這些“精神分子”結合起來就構成了各種各樣的精神。人的一生數(shù)十年，所見所聞所學所思會在腦中形成數(shù)量浩瀚的精神，這些精神就存儲在由神經(jīng)元胞體組成的博大的記憶庫中。

　　浩瀚的精神與博大的記憶庫結合起來就形成了人腦中的那個博大浩瀚的精神世界，這個精神世界就存在于大腦神經(jīng)元的胞體之中。

　　我們所說的這個精神世界與傳統(tǒng)觀念所描述的非物質的精神世界有著本質的區(qū)別，它最為顯著的特點是：這個精神世界是一個客觀實在的物質世界，因為存儲精神的神經(jīng)元胞體是客觀實在的物質結構，而腦所產生的精神也是由客觀實在的物質分子所構成�？陀^實在的神經(jīng)元胞體與客觀實在的“精神分子”構筑成一個客觀實在的精神世界，這個由大腦所產生的精神世界本質上依然是一個物質的世界。由于這個精神世界是客觀的、實在的、物質的，所以我們就可以在腦中找到它，觀察到它的存在，并且可以用科學的方法研究它。這樣精神世界對于我們就不再是一個神秘的、虛無縹緲的、無法把握的世界，就不再是一個令人困惑不已的難解之謎。

　　這種關于精神世界本質的新觀點，對那些流傳千百年的傳統(tǒng)觀念是一個巨大的挑戰(zhàn)，并且有可能從根本上改變這些傳統(tǒng)觀念。在人類的大腦中其實并不存在“鴻溝”，人腦其實并沒有分裂為“物質腦”與“精神腦”，人腦中其實也不存在那個虛無縹緲的非物質精神世界。真正的精神世界產生于大腦，是由大腦中的物質構筑而成的。我們的腦是一個統(tǒng)一的、物質的腦，“精神腦”與“物質腦”是同一的，精神世界與物質世界也是同一的。

　　早在19世紀，恩格斯就曾明確指出：“全部哲學，特別是近代哲學的重大的基本問題，是思維與存在的關系問題�！盵6]思維與存在的關系也即是精神與物質的關系，而我們所探討的精神世界問題實質上也是一個精神與物質的關系問題。在哲學領域，這個問題一直是一個爭論激烈的焦點問題，作者認為造成這一局面的根本原因是，不少哲學家對精神本質的認識多是主觀猜測和思辨的結果，缺乏對產生精神的大腦結構、大腦活動機理的研究，科學依據(jù)較為薄弱。作者認為，精神與物質的關系問題不僅是一個哲學問題，更是一個科學問題，尤其是一個腦科學或神經(jīng)科學的問題。由于大腦尚是一個未被破譯的“黑箱”，我們不僅對大腦產生精神的機理所知甚少，而且對精神本質的認識也十分淺薄，也正是由于這個原因，我們也就很難對精神與物質的關系問題做出科學的回答。要想真正搞清精神與物質的關系，我們就需要研究大腦的微觀結構，研究大腦產生精神的活動機理。只有通過對腦的科學研究，我們才有可能找到正確的答案，才有可能解決這個哲學領域中的重大問題。

　　[參考文獻]

　　[1] 解少柏：《智力、記憶與大腦》，北京出版社，1986年版，第9～10頁。

　　[2] [英]彼德•羅賽爾：《大腦的功能與潛力》，中國人民大學出版社，1988年版，第153頁。

　　[3] 韓濟生主編：《神經(jīng)科學原理》，北京醫(yī)科大學出版社，1999年版，第921頁。

　　[4][5] 陳定學，陳虹，張懷珠：“精神的本質是分子”，2001年第6期《中州學刊》，第165～167頁。

　　[6]《馬克思恩格斯選集》，第4卷，第219頁。

　�。ù宋陌l(fā)表于2004年第1期《中州學刊》，并被中國人民大學復印報刊資料《科學技術哲學》2004年第3期全文轉載）

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