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天涯剑客:艾瑞克·坎德尔

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:面对这一状况,部分科学家加以反思,指出结合的必要性。面对这一问题,美国哥伦比亚大学神经科学家艾瑞克·凯德尔从记忆问题入手,研究记忆存储的神经机制问题,他努力在分裂的两种文化之间架起桥梁。在欧洲维也纳有一位犹太血统的学者悄然诞生,他就是艾瑞克·凯德尔。最终弗洛伊德的心理分析思想又对凯德尔产生了极大影响。关于凯德尔的获奖存在着一些有趣的说法。这一观点在科学哲学上的意义是明显的。

天涯剑客:艾瑞克·坎德尔

人类科学史上一直面临着两种分裂:科学自身的分裂和科学与人文的分裂。前者是科学进步的需要,进步就体现为知识细化从而导致的分裂。面对这一状况,部分科学家加以反思,指出结合的必要性。理学家薛定谔曾经指出:“自然科学的范围、目标和价值与人类任何其他知识分支都一样。只有它们结合成整体,而非单独的某一分支,才谈得上范围或价值。”后者是科学与人文的分裂。1959年,C.P.斯诺提出了西方知识界存在的两种文化——科学主义人文主义,揭示了两种文化之间存在的鸿沟。他呼吁科学家和人文学者必须在两种文化之间架起沟通的桥梁,这样彼此理解对方的方法和目标,最终提升人类知识以及使得人类社会整体受益。但是近60年来,这种鸿沟不仅没有被消除,甚至越来越大。面对这一问题,美国哥伦比亚大学神经科学家艾瑞克·凯德尔从记忆问题入手,研究记忆存储的神经机制问题,他努力在分裂的两种文化之间架起桥梁。就科学问题而言,他是成功的,在2000年获得了诺贝尔医学奖;就弥补鸿沟而言,他借助哲学方法践行着自身的理想。

1929年,德国哲学家哈贝马斯、法国的鲍德里亚出生。在欧洲维也纳有一位犹太血统的学者悄然诞生,他就是艾瑞克·凯德尔。此时,战争即将爆发。1939年,希特勒屠杀犹太人,10岁的凯德尔跟随父母一道移居到美国纽约。此后他一直在美国生活和工作,2000年,71岁的凯德尔获得了诺贝尔奖。诺贝尔委员会介绍了他的工作,他“发现了神经系统信号转导机制”。他的经历异常纯粹,接受大学教育,然后从事科学研究。这段生活都体现在2006年发表的传记《追寻记忆的印迹》中。

谈及这段经历他在诺贝尔颁奖大会上说道:“然而,我禁不住想我在维也纳最后一年的经历有助于决定我后来的兴趣,对于心灵,对于人们如何行为,动机的不可预见性和记忆的永恒性。许多年来,我一次一次地返回到这些主题,我的职业兴趣从年轻时对欧洲知识分子历史转移到更加系统地导向精神过程的心理分析,最后转移到我对意识和无意识记忆的兴趣。”这段话成为我们走进他思想之路的钥匙。

10岁的他深切地感受人类行为的复杂与矛盾,少年时的些许疑惑——“为什么离开家到达一个完全陌生的地方?”转变为理性思考:“一个高度教化、文明的社会,一个培养了海顿莫扎特贝多芬的伟大社会怎样在下一个历史时刻坠入到野蛮主义?”在进入哈佛大学后,他选择了历史与文学,他的学士论文是关于德国三位文学作家国家社会主义态度的研究,他试图从中找到答案。

读书期间他遇到了美国心理学家伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳(B.F.Skinner,1904—1990)。这是一位新行为主义的心理学家,他发展出了以行为分析为主的实验研究心理学和以行为主义为特征的科学哲学,被称为“行为主义的先锋”。受其影响,凯德尔对学习与记忆的行为产生了极大兴趣。后来,他又遇到了安娜·克里斯(Anna Kris),他的父母是典型的心理分析家。最终弗洛伊德的心理分析思想又对凯德尔产生了极大影响。因为他想从心理深处理解人类行为的逻辑。但是不同于理论分析,他更喜欢临床心理分析。也正是因为这样,他选择进入医学院成为医生,并且作为心理分析师接受训练。但是很快,他发现了心理分析的不足,“20世纪50年代的心理分析都是采用非生物学语言”。

随后,受到库比(Lawrence Kubie)、奥斯塔(Mortimer Ostow)和马格林(Sydney Margolin)等具有神经学背景的心理分析师的影响,他逐渐开始关注心理现象的生物学基础。1963年以后,他进入哈佛大学、纽约大学、哥伦比亚大学和霍华德休斯研究所(Howard Hughes Medical Institute)工作。从哥伦比亚大学开始,他真正从事着关于行为的生物学研究,这是真正的科学研究而不是心理分析。在描绘他的学术生涯的时候,他使用了“完全的圆圈”(full circle)的说法:从最初人的心理分析和记忆存储的复杂认知问题转移到哺乳动物海马体的研究上,然后退却到海洋蜗牛(Aplysia)的最为简单的记忆形式,后来又到更为复杂的老鼠的记忆上。

关于凯德尔的获奖存在着一些有趣的说法。这个奖属于哪里人的?有人说是奥地利人的诺贝尔奖,因为凯德尔是一个典型的奥地利人,非常乐观向上、有些虚伪、甚至有些矫情。他本人并不认可。他认为这个奖属于犹太裔美国人的,这种看法里面夹杂了复杂的情绪。对于一个10岁的孩子来说,他无法理解战争意味着什么?当他到美国后,开始受到教育,并且成长起来获得认可,这无疑成为他自我认同的关键

凯德尔是典型的学院派,他选择了最具挑战性的科学问题——记忆产生和存储的机制。2015年,《科学》杂志在创刊125周年的时候发布了125个最具挑战性的科学问题,“意识的生物学基础”和“记忆存储和恢复”在这些问题中位于前10位。这一问题的选择显然是多重因素作用的结果:幼年的经历、心理学的影响以及对科学真理的追求精神。(www.xing528.com)

和萨门不同,他关注学习与记忆的问题主要是从神经科学的角度进入。众多问题中,他尤其关注学习如何导致大脑神经网络的变化以及易变的短时记忆如何转变为稳定的长期记忆这两个问题。当然,他并没有用生物学逻辑取代心理学或者心理分析的逻辑,而是把二者整合起来,在细胞信号的生物学与记忆存储的精神心理学之间建立起联接。1970年他因为研究具有简单神经系统的海洋蜗牛而取得突破。他发现当蜗牛学习的时候,化学信号改变了分子之间的联结结构,也就是神经突触,在这里信号被传递和接受。“我们发现学习的所有三种形式——习惯、促进感受化和经典条件——导致特定感觉路径的变化,这些变化与记忆过程的时间进程是平行的。”这一观点在科学哲学上的意义是明显的。无疑是从动态方面对静态性的逻辑原子主义观点给予了补充。当学习的问题获得突破的时候,记忆问题自然而然成为下一个问题:如何解释记忆存储的分子机制?在记忆研究的问题上,他接受了心理学家艾宾浩斯在长期记忆和短期记忆之间存在区分的前提,并且进一步研究二者区别的神经机制。他研究指出短期记忆和长期记忆的区分与蛋白质合成(protein synthesis)有关,前者不依靠蛋白质合成,而后者依靠蛋白质合成。另一个接受心理学关于记忆区分的假设表现是对隐形记忆和显性记忆的区分,这种区分的生物学基础是海马体是否参与其中。在他看来,隐形记忆如摩托车驾驶技术的回忆不需要海马体的参与,但是关于人、对象、空间等的显性记忆则需要海马体的参与。只是在这条路上,他很孤独。1990年,60岁的他独自研究海马体在记忆中的作用。这一研究的贡献与海马体中的空间认知地图有着密切的关系。他提出这样的问题:空间如何表征在海马体中?这个工作最终与约翰·欧基夫的工作重叠,他于2014年获得诺贝尔奖,其成果与空间记忆有着密切关系。

凯德尔解决这一问题的方法论是典型的还原论。凯德尔的还原主义具有两层含义:本体论意义上的还原主义和方法论的还原主义。本体论意义上的还原主义即将现象还原到基本构成单元之上,比如将心理现象还原到神经元就是这种还原主义的表现。他曾经描述过构成有机体的物质单元层级,从中央神经系统到分子。从其长度来看,中央神经系统长达1米,然后是脑区10厘米,网络1毫米,神经元100微米,突触1微米,分子1埃米。这种划分根据是物理实体的物理长度,也就是通常所说的“大小”。在机制解释过程中,必须通过更小单位块解释上一级单位块之间的作用,一直上升到行为。然后在此基础上依据机制解释行为发生实质。

方法论的还原主义是指研究方法上采用还原主义的方法,比如将复杂对象还原到简单对象上,然后加以研究。他在题为《记忆存储的分子生物学:基因与突触之间的对话》的获奖感言中说明了这一原则,“研究最复杂的案例,我们需要研究记忆存储的最简单案例,在那些最容易实验化驯服动物的基本反射行为中研究它们”(凯德尔,2000)。他的还原主义建立在一个同一性假设上:人类大脑与行为与更简单动物的神经系统与行为之间存在着同一性。根据这一原理,他选择一种叫作Aplysia的巨型海洋蜗牛(“最驯服的、容易实验化动物”)展开实验。之所以选择这种动物,原因是:(1)相比人类而言,神经元数量最少,仅有2万个神经元;(2)这些神经元尺寸大,可以用裸眼识别,而且只有10个解剖单元构成;(3)许多神经元是可以辨别的,可以把不同的神经元活动标记出来。这种方法论体现在其2016年的最新著作《艺术脑科学中的还原主义:沟通两种文化》中。

可以说,凯德尔是欧洲历史的一个缩影,同时也是美国梦的最佳表现。他出生在犹太家庭,家族烙印带给他的是灾难。10岁那年不得不和父母一道背井离乡,远赴美国。这给一个孩子带来的冲击是非常厉害的。战争造成的结果是让他开始思索人类偶然地、恶的行为的根源。这对于那一代受过纳粹迫害的犹太人来说,这一事件造成了烙印是永恒的、不可抹除的。逃亡美国的犹太科学家爱因斯坦和哲学家马尔库塞、汉娜·阿伦特等人反思纳粹主义产生的根源。年轻的凯德尔随家人逃亡美国时也就是个少年,他不可能理性地反思这件事情,更多的是困惑。在他内心中,乡愁与他的关系恐怕难以说清,这种关联不是个体与国家的关联,而是个人与民族之间的关联,“犹太”成为他的家园。所以在谈及他的获奖时,他说属于“犹太-美国人”。当他到达美国后,接受了正统的美国教育,受到了美国心理学派的深刻影响。最后进入科学领域,通过自己与团队的共同努力,摘取了科学高峰的明珠——诺贝尔医学或生物学奖。这无疑是美国梦实现的最好素材。从整个人类整体看,科学家、文学家、哲学家在美国能够继续他们的思考和研究。

在凯德尔身上,我们可以明显地看到哲学对于他的影响,他善于使用哲学原则,还原主义方法在他手里得到了艺术般地运用。在对象的选取上,他选择神经系统最简单的海洋蜗牛作为他的研究对象;在方法运用上,他遵循着从复杂到简单的原则;更为有趣的是,他努力通过这种原则来沟通两种文化之间的鸿沟。早期的时候,他试图在记忆的心理理解和生物学理解之间架桥一座桥梁;后来他努力沟通艺术与科学之间的鸿沟。

对于理解记忆而言,他给予的是一种解释机制。正如上面所说的,他成功地解答了记忆存储的神经机制、短期记忆转变为长期记忆的神经机制。在他的解答中,我们能够明显感受到他所触及的哲学基本问题——物质与精神的关系问题。在二者关系的认识上,他的立场表现出平行论的特点。在他看来,行为与心灵是平行的,而心灵与神经是平行的。所以要理解行为,必须要到回到作为基础的、平行的物质层面。但是,正如胡塞尔指出了的,自然科学的认识面临着一个无法克服的悖论:“但现在认识如何能够确定它与被认识的客体一致,它如何能够超越自身去准确地切中它的客体?”这对于凯德尔而言,的确是一个未加反思的问题。

在科学层面,他能够为记忆问题找寻到扎实的科学根据。这不仅仅是任意选择的结果,正如我们幸运地看到,这是他年轻时的体验,理解人类行为最终导致的结果。这无疑显示了哲思的另一种根基:困惑。来自对生活自身的情绪所导致的,只是他面对这一问题选择了科学的方式。

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