人类思维与量子力学间的奇妙联系

我还是喜欢翻译BBC里那些生物科学方面的长文,这些关于物理的翻完后自己都云里雾里……
——————————————————————————

人类思维与量子力学间的奇妙联系:意识到底来自哪里?

 
我们的大脑里发生着什么?我们的大脑里发生着什么?
著名的双缝干涉实验著名的双缝干涉实验

  没有人了解意识到底是什么,以及意识如何运作。同样的,也没有人完全了解量子力学的原理。二者之间,是否存在着某种超越巧合的联系?

  量子力学是物理学家用来描述宇宙中最微小物质的理论。“我无法定义真正的问题所在,因此我怀疑不存在真正的问题,但我并不能肯定不存在真正的问题,”美国物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)在谈到量子力学的困惑和悖论时如此说道。不过,他这番话或许也可以用来描述同样令人纠结的意识问题。

  一些科学家认为,意识是什么的问题已经有了答案,也有人认为意识仅仅是一种幻觉。然而,更多的人认为,我们根本就不知道意识到底来自哪里。长期以来,意识之谜一直困扰着科学家,一些研究者甚至尝试用量子力学来对其进行解释。意料之中的是,这一主张总是受到外界的质疑:用一个未解之谜来解释另一个未解之谜听起来很不可取。不过,这样的想法并非看上去那么荒谬,而且也不是研究者的一时兴起。

双缝实验是一种岩石光子或电子等微观物体波动性和粒子性的实验双缝实验是一种岩石光子或电子等微观物体波动性和粒子性的实验
粒子可以处于两种状态粒子可以处于两种状态

  首先,思维在早期量子理论中扮演着不容忽视的角色——这让物理学家感到很不愉快。其次,量子计算机被认为能完成普通计算机无法做到的任务,这让人想到,大脑也能做到一些人工智能无法做到的事情。“量子意识”虽然广受嘲讽,但并不会消失。

  量子力学是目前用来描述原子和亚原子世界的最佳理论,也被认为是现代物理学的支柱之一。量子力学中最广为人知的谜题或许是这样一个现象:量子实验的结果会因为我们选择测量哪种粒子的性质而发生改变。

  当这种“观察者效应”首次被量子物理学的先驱注意到时,他们感到非常困惑。这似乎推翻了所有科学背后的基础假设:存在一个与我们完全无关的客观世界。如果世界是根据我们是否观察以及如何观察而运作的,那么“现实”的真正含义又是什么呢?

  这些研究者中,有些人不得不做出“客观性”其实是一种幻觉的论断,并认为意识必须被允许在量子理论中扮演一个主动的角色。对其他人而言,这完全讲不通。当然,爱因斯坦也曾经抱怨道,月亮只有在我们看它的时候才存在!

  现在,一些物理学家推测,暂且不论意识是不是会影响量子力学,事实上,意识可能正是源自量子力学。他们认为,我们需要借助量子理论才能完全理解大脑运作的机制。可能是这样吧,或许因为量子物体能同时出现在两个地方,所以量子大脑也能同时拥有两个互相排斥的想法?

  这些观点都纯粹是猜测,量子物理学是否在意识的运作中扮演着重要角色,我们还不得而知。不过,如果不考虑其他,这种可能性本身就显示了量子力学会不可思议地促使我们思考。

  展示思维在量子力学中如何发挥作用的最著名例子当属“双缝实验”。想象一束光照在一块具有两条狭缝的不透明屏幕上,一些光会穿过狭缝,抵达另一块屏幕。

  光可以被视为一种波,当波从两条狭缝穿过之后,它们会互相干涉。如果它们的波峰相同,就会达到加强的效果;如果波峰和波谷重合,它们就会互相抵消。这种波的干涉被称为衍射,会在后一块屏幕上形成一系列明暗交替的条纹,分别是相长干涉和相消干涉的区域。

尤金·维格纳奠定了量子力学对称性的理论基础尤金·维格纳奠定了量子力学对称性的理论基础
物理学家兼数学家罗杰·彭罗斯物理学家兼数学家罗杰·彭罗斯

  这一实验在两百多年前就被用来展示光具有波的行为特征,远早于量子力学的出现。双缝实验还可以用量子粒子(如电子或组成原子的其他微小带电粒子)来做,结果十分违反我们的直观感觉:这些粒子呈现出类似波的行为特征。也就是说,当一束粒子穿过两条狭缝时也会发生衍射,产生干涉图案。

  假设这些量子粒子是一个一个地穿过狭缝,它们也是一个一个地到达屏幕。很显然,并没有什么东西会让这些粒子在运行路线中发生干涉——然而最终的结果就是会出现干涉条纹。这样的结果暗示我们,每个粒子会同时穿过两条狭缝,并且与自己发生干涉。这种“同时经过两条路径”的状态被称为“叠加态”。

  接下来便是真正不可思议的地方。

  如果在其中一条狭缝中(或者就在狭缝之后)放置一个探测器,我们就可以知道任意一个粒子是否穿过这条狭缝。然而,此时干涉现象就会消失。只是观察一个粒子的路径——即使观察行为没有干扰粒子的运动——结果就发生了改变。

  物理学家帕斯库尔·约当(Pascual Jordan)曾经在20世纪20年代师从量子物理学大师尼尔斯·玻尔(Niels Bohr),他曾这样描述:“观察不仅会干扰需要被测量的东西,而且会创造它……我们迫使(一个量子粒子)接受了一个确定的位置。”换句话说,“我们自己制造了测量结果。”

  如果确实如此,“客观真实”似乎就不再存在了,但情况其实更加诡异。

  如果自然的行为变化取决于我们是否“观察”,那我们可以尝试一些小把戏,使自然亮出底牌。为了做到这一点,我们可以测量一个粒子在双缝实验中的路径,但只在它穿过狭缝之后进行测量。届时,这个粒子应该已经“决定”好要选择一条路径还是同时走两条路径。

  美国物理学家约翰·惠勒(John Wheeler)在20世纪70年代提出了这样的思想实验,而在下一个十年就有人进行了这个“延迟选择”实验。实验中采用了很聪明的技术方法,对量子粒子(光子)的路径——此时应该已经做出了单一路径或叠加态的选择——进行了测量。

  实验的结果正如玻尔所预测的那样,我们的测量是否延迟其实并没有什么不同。只要我们在光子到达探测器之前进行测量,结果就是注定的,所有干涉都会消失。大自然似乎不仅“知道”我们在观察,而且知道我们想要去观察。

细胞内部的微管细胞内部的微管
磷能否维持量子态?磷能否维持量子态?

  在这些实验中,无论我们在何时发现了一个量子粒子的路径,它的可能路线就会“塌缩”到单一的明确状态。此外,延迟选择实验的结果显示,纯粹的观察,而非测量引起的任何物理干扰,就可以导致塌缩。但是,这是否意味着真正的塌缩只会发生在测量结果映入我们意识之中的时候?

  20世纪30年代,匈牙利物理学家尤金·维格纳(Eugene Wigner)接受了这种可能性。“顺理成章地,对物体的量子描述受进入我意识中的意念所影响,”他写道,“在逻辑上,唯我论可能与目前的量子力学相吻合。”

  惠勒甚至提出,生命的存在,包括所有具有“观察”能力的生命,可能已经使之前众多可能的“量子过去”转变成了实在的历史。惠勒称,从这个角度而言,我们从宇宙一开始就成为了参与者。用他的话说,我们生活在一个“参与性的宇宙”中。

  到了今天,物理学家在如何最好地解释这些量子实验的问题上并没有达成一致,在某种程度上,怎么解释还要取决于你。无论如何,我们都很难忽视这样的暗示:意识和量子力学之间存在着某种联系。

  从20世纪80年代开始,英国物理学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)就提出,意识和量子力学之间的联系也可以作用于另一方向。他指出,无论意识能否影响量子力学,或许量子力学本身就包括在意识之内。

  彭罗斯问道,假设我们的大脑中存在能对单个量子事件作出反应并改变状态的分子结构,那这些结构能否转变为叠加态,就像双缝实验中的粒子?在神经元受电信号触发进行交流的过程中,是否会出现这样的量子叠加态?

  彭罗斯称,这是有可能的。我们能够同时保持看似矛盾的精神状态,这并非什么古怪的感觉,而是实实在在的量子效应。毕竟,人类大脑所能处理的认知过程目前还远在计算机之上。或许我们还能进行某些计算任务,是使用传统数字逻辑的常规计算机所无法胜任的。

  在1989年出版的《皇帝新脑》(The Emperor‘s New Mind)一书中,彭罗斯首次提出了人类认知中的量子效应。这一构想被称为“Orch-OR”,是“协同客观崩现”(orchestrated objective reduction)的缩写。彭罗斯认为,所谓“客观崩现”,即量子干涉的塌缩和叠加态是一个真实的、物理性的过程,就像气泡的破裂一样。

  彭罗斯还指出,引力是日常事物——从我们所用的桌椅到宇宙中的行星——不表现出量子效应的原因所在。他认为,比原子大得多的物体不可能达到量子叠加态,因为它们的引力效应会迫使两种不相容的时间-空间形式实现共存。

  彭罗斯与美国物理学家斯图尔特·哈默洛夫(Stuart Hameroff)一起进一步发展了Orch-OR理论。在1994年出版的《意识的阴影》(Shadows of the Mind)一书中,彭罗斯提出,在量子认知中涉及的结构可能就是被称为“微管”的蛋白质聚合物。微管存在于人体大部分细胞中,包括大脑中的神经元。彭罗斯和哈默洛夫认为,微管的振动可以吸收量子叠加态。

量子态粒子可能具有不同的自旋量子态粒子可能具有不同的自旋
碳酸锂胶囊碳酸锂胶囊

  不过,并没有证据表明这一过程是完全不可能的。

  一些报道称,在2013年的一些实验中,微管中存在量子叠加态的说法获得了支持。但事实上,这些研究并没有提到量子效应。此外,大多数研究者认为,Orch-OR理论已经被2000年的一项研究所否定。物理学家马克斯·铁马克(Max Tegmark)的计算结果显示,与神经信号传递有关的分子的叠加态甚至无法维持足够的时间,使信号传递出去。

  由于量子退相干这一物理过程的存在,诸如叠加态等量子效应很容易消失。量子力学中,量子相干性会因为与外在环境发生量子纠缠而随着时间逐渐丧失。在温暖、潮湿的环境中,比如活细胞内,退相干现象的发生极其迅速。

  神经信号是一种电脉冲,是由带电的源自经过神经元通路而产生的。马克斯·铁马克的计算显示,如果其中一个原子处于叠加态并撞上神经元,其叠加态会在不到10-18秒内就会消失。相比之下,神经元发出电信号的时间是其至少1016倍。

  根据这些结果,有关大脑中存在量子效应的说法受到了广泛质疑。然而,彭罗斯不为这些质疑所动,他还是坚持Orch-OR假说。另一方面,尽管铁马克预测了细胞中极快的量子退相干过程,但其他研究者已经发现了生物中存在量子效应的证据。一些研究者争论称,依靠地球磁场导航的候鸟会利用量子力学,绿色植物在利用光合作用制造糖分的时候也会用到量子力学。

  与此同时,认为人类大脑可能会运用量子力学的说法依然存在,并且出现了另一个非常与众不同的观点。

神经元以突触相连接神经元以突触相连接
意识是一个很深奥的谜题意识是一个很深奥的谜题

  在2015年发表的一项研究中,加州大学圣塔芭芭拉分校的物理学家马修·费希尔(Matthew Fisher)提出,大脑可能含有某些特定分子,能维持更加稳固的量子叠加态。他特别指出,磷原子的原子核可能就具有这种能力。

  磷原子在活细胞中无处不在,它们通常以磷酸根离子的形式存在,1个磷原子会与4个氧原子结合。这些离子是细胞内的基础能量单位。细胞的大部分能量储存在三磷酸腺苷(ATP)分子内。ATP分子由腺苷和三个磷酸基组成,当其中一个磷酸基脱离时,就会释放出能量供细胞使用。

  活细胞内具有将磷酸根离子组合起来并使其分解的分子机制。费希尔提出,两个磷酸根离子可能会出于一种特殊的叠加态,称为“纠缠态”(entangled state)。

  磷的原子核具有一种被称为“自旋”的量子性质,这使它们更像是微型的磁体,两极指向特定的方向。在纠缠态中,一个磷原子核的自旋取决于另一个磷原子核的自旋。换句话说,纠缠态是一种涉及不止单个量子粒子的叠加态。

  费希尔称,这些原子核的量子力学行为很可能会在人类的时间尺度上抵抗量子退相干过程。他同意铁马克的计算结果,认为量子振荡(如彭罗斯和哈默洛夫所假定的)会受到周围环境的强烈影响,并且“几乎随即退相干”。但是,原子核的自旋并不会与周围环境发生强烈的互相作用。

  很显然,磷原子核自旋时的量子行为也必须受到“保护”,以免因退相干过程而过快消失。费希尔称,如果磷原子整合形成了“波斯纳分子”(Posner molecule),那这种情况是可能的。波斯纳分子是由6个磷酸根离子和9个钙离子组成的集群。有证据表明,这种分子集群可以存在于活细胞中——尽管现在还远未有确切结论。

  费希尔称,在波斯纳分子中,磷原子的自旋可以抵抗退相干达一天左右的时间,甚至在活细胞中也是如此。这意味着它们可能会影响大脑的运作。这一假说认为,波斯纳分子可以被神经元吞噬。一旦进入神经元内部,波斯纳分子就能通过分解并释放钙离子来触发神经元将信号发送给另一个神经元。

  由于波斯纳分子处于纠缠状态,神经元发出的电信号可能也因此纠缠在一起:或许可以称之为一个“想法”的某种量子叠加态。“如果原子核自旋的量子过程真的存在于大脑中,那它很可能十分常见,几乎每时每刻都在发生,”费希尔说道。

我们并不了解思维如何运作我们并不了解思维如何运作
我们的意识是怎么运作的?我们的意识是怎么运作的?

  费希尔最初是在开始思考精神疾病的时候想到这一假说的。“三、四年前,当我决定探索锂离子在精神疾病的治疗中到底有没有显著效果时,我踏入了大脑生物化学的领域,”费希尔说道。

  含锂药物广泛用于躁郁症的治疗,具有一定效果,但没有人真正了解其中的机理。“当时我并没有在寻找量子物理学的解释,”费希尔说道。但是不久之后,他翻到了一篇论文,里面报道了含锂药物对大鼠行为的不同作用取决于锂元素的不同形式——又称同位素。

  这一现象实在令人困惑。从化学上来说,不同的同位素有着几乎相同的反应特征,因此如果锂发挥作用的方式与传统药物一样的话,那它的同位素应该也具有相同的作用。

  费希尔意识到,不同的锂同位素,其原子核可能具有不同的自旋特征。这一量子性质可能影响了锂药物的作用。例如,如果锂取代了波斯纳分子中的钙,那锂的自旋可能会“感受”并影响磷原子的自旋,从而干扰磷原子的纠缠。

  如果确实如此,就可以解释锂为什么可以用来治疗躁郁症了。目前,费希尔的假说还只是一个有趣的想法,未经证实。不过,有好几种方法可以用来验证这个假说,首先就是验证波斯纳分子中磷原子的自旋能否长时间保持量子相干性。这正是费希尔下一步的目标。

  当然,费希尔也十分谨慎,不希望自己与早先有关“量子意识”的观点联系在一起。他认为这些观点充其量只是高度推测性的假说。

  物理学家们很不习惯在量子理论中发现自己。大部分研究者希望把意识和大脑隔离在量子理论之外,或许反之也亦然。毕竟,我们甚至都不知道意识是什么,更别说用一个物理理论来描述它了。

  现在还出现了一种热衷“量子意识”的风潮,宣称量子力学可以用来解释心灵感应和心灵遥控等现象。然而,这些对真正的科学研究并没有帮助,造成的结果反而是,物理学家往往羞于在同一个句子中提到“量子”和“意识”。

  不过,暂且把这些放在一边,我们应该看到“量子意识”其实有着相当长的历史。量子理论发展的初期就有了“观察者效应”和有关思维作用的假说,从那时开始,量子力学中就很难排除意识的部分。一些研究者甚至认为我们永远都无法做到这一点。

  2016年,最著名的“量子哲学家”之一、英国剑桥大学的阿德里安·肯特(Adrian Kent)推测,意识可能会以微妙但又可以可探测的方式改变量子系统的行为。

  肯特对于这一假说十分谨慎。他说:“在尝试明确地表述关于意识的问题时,并没有令人信服的原因让人相信,量子力学就是那个正确的理论;量子理论的问题也不能确定与意识的问题有关系。”

  不过,肯特也表示,我们很难单纯用量子物理学之前的理论来描述意识,包括意识可能具有的所有特征。

  一个特别令人困惑的问题是,我们的意识能体验到非常独特的感觉,比如红色或烤培根的气味。除了那些视觉受损的人之外,我们都知道红色是什么样的,但我们无法交流这种感觉是什么,物理学上也无法告诉我们红色应该是什么样的。

  类似这样的感觉被称为“感受性”(qualia)。我们将这些感觉视为外部世界的统一特征,但它们其实只是我们意识的产物——这一点很难解释。事实上,哲学家大卫·查默斯(David Chalmers)在1995年就将此称为意识的“研究难题”。

  “每一次对意识和物理学之间关系的思考都会陷入深深的麻烦之中,”肯特说道。这也促使他提出,“如果假设意识能改变(尽管可能是很轻微和微妙)量子可能性,那我们就可能在意识演化的问题上取得一些进展。”

  换句话说,意识可能真的会影响测量的结果。这么说来,我们就无法明确地界定“什么是真实”。但是,意识可能会影响我们在量子力学中进行观察时各个可能结果出现的机会,以一种量子理论本身无法预测的方式。肯特表示,我们或许能用实验方法寻找这些效应。

  肯特还勇敢地估计了发现这些效应的概率,他说:“我觉得或许有15%的概率可以说,某些与意识有明确关系的东西会导致量子理论出现偏差;在未来50年里用实验方式探测到这一结果的概率或许有3%。”

  如果这一切最终成真,那我们对物理学和意识的认识必将发生重大的改变。

原文:

http://www.bbc.com/earth/story/20170215-the-strange-link-between-the-human-mind-and-quantum-physics

黑猩猩与猴类进入石器时代:石头敲开坚果

一只黑猩猩利用石头作为敲击工具
一只黑猩猩利用石头作为敲击工具
黑猩猩使用石头作为工具已经几千年的历史
黑猩猩使用石头作为工具已经几千年的历史
一群黑猩猩正在用石头敲打坚果
一群黑猩猩正在用石头敲打坚果

在非洲西部的热带雨林、巴西的丛林以及泰国的海边,考古学家发掘出了一些令人惊奇的石头工具。

这些石器的特殊之处并不在于制作有多么精巧,一个未经训练的观察者可能很难认出它们是古老的石器;而这种“古老”其实也不出奇,它们的历史大概相当于古埃及的金字塔。

真正令这些石器引人注目的是,它们并非出自人类之手。使用这些石头工具的是黑猩猩、卷尾猴和食蟹猕猴,而这些石器的出土地点,也成为一门崭新科学的基础。这门新的科学便是灵长类考古学。

这些工具是很原始的。黑猩猩或卷尾猴所用的石锤远不能与远古人类使用的石斧相媲美。然而这并不是重点。这些灵长类动物已经发展出一种文化,一种基于石器的常规工具技术。这意味着,它们已经进入了石器时代。

几十年前,生物学家还认为人类是唯一能够广泛使用工具的物种。实际情况并非如此。我们现在知道,许多哺乳动物、鸟类、鱼类甚至是昆虫都能利用周围环境中的物体作为工具,使自己的生活更加便利。

一只食蟹猕猴正在用石头敲碎鸟蛤
一只食蟹猕猴正在用石头敲碎鸟蛤

许多灵长类也会使用工具。例如2014年的一个报道称,一只野生大猩猩会利用树枝去钓蚁巢外面的蚂蚁。不过,灵长类通常不会把石头变成工具。“灵长类考古学”(Primarch)项目的负责人、英国牛津大学的迈克尔·哈斯拉姆(Michael Haslam)说:“红毛猩猩、狒狒和大猩猩都曾被观察到使用植物作为工具,但从没发现它们会使用石头工具。”

事实上,大型猿类为什么很少使用石头工具还是一个谜。不过,这可能与它们的生存环境有关。对这些大部分时间生活在丛林中的灵长类来说,石头其实并不是那么好找。“植物在灵长类的栖息地中随处可见,但石头不是,”哈斯拉姆说道。

这意味着,即使有一只非常聪明的大型类人猿开始使用石头作为工具,其他同类即使想要学习,也可能找不到足够的石头,更不用说把新的技能传给后代了。不过,生活在非洲西部的黑猩猩似乎成功地将使用石头工具的技术传了下来,这种用于敲开坚果的技术似乎已经存在了许多世代。这一发现来自2007年发表的一项研究,该研究在灵长类考古学中具有标志性的地位。

通常情况下,人类考古学所依赖的理念是:我们能通过遗留下来的人工制品识别出人类的行为。细小的磨损和标记可能会被粗心的观察者忽略,但对受过训练的研究者来说,这其中包含着巨大的信息财富。

一只黑卷尾猴正在吃已经敲好的坚果一只黑卷尾猴正在吃已经敲好的坚果

在克里斯托弗·伯施(Christophe Boesch)的率领下,德国马克斯·普朗克进化人类学研究所的“灵长类考古学家”将上述理念应用到了对黑猩猩石器的研究中。在科特迪瓦的热带雨林中,他们发掘了森林地面以下1米的深度,揭开了一个有4300年历史的石器“宝库”。其中有些石器的加工精度极高,只可能是人类单独完成;但其他一些石器上面的痕迹表明,它们可能被以一种更为原始的方式利用,例如只是作为敲打工具,用来敲开坚硬的果壳——就像今天我们在同一地区见到的黑猩猩一样。

此前,克里斯托弗及其同事已经对当代该地区黑猩猩的“石器文化”进行了研究,表明黑猩猩在选择和使用工具方面具有一些特有的“风格”。举例而言,黑猩猩往往会选择较大和较重的石头,重量在1千克到9千克之间,而人类选择的石头重量大多在1千克或以下。在发掘出来的这些4300年前的石器中,许多重量都超过1千克,表明使用它们的可能是黑猩猩。

黑猩猩还会使用石器敲开一些特定的、人类不吃的坚果。在一些古老的石器上,还保留着这些坚果的淀粉残渣。

综合这些研究可以得出一个显而易见的结论:在科特迪瓦的热带雨林中,黑猩猩使用石器的历史至少有4300年,并一直延续到现在。克里斯托弗称,黑猩猩的“石器时代”至少在那个时候已经开始,甚至是更早。然而,“很难预测在哪里可以发现足够古老的土壤层,从而观察更早时代的情况。”

理论上,黑猩猩石器时代可能在非常早的时候就开始了。

黑猩猩是与人类关系最近的现生动物,它们能使用石器的事实暗示着,黑猩猩与人类的共同祖先或许最早发展出了利用石头工具的技术。哈斯拉姆称,这种情况发生的 可能性很低。如果真是如此,我们可以推断出所有的黑猩猩都应该会使用石器,但现在我们只在非洲西部看到少数种群具有这种能力。

更加合理的情况是,非洲西部的黑猩猩在与非洲中部和东部的黑猩猩种群分离之后,发展出了一种石器“传统”。哈斯拉姆称,这一事件可能发生在50万到100万年前。从现在的观察结果来看,非洲西部这些黑猩猩的“石器时代”与人类的石器时代完全不同。

换句话说,石器时代的灵长类在演化树上非常分散,它们必须各自独立发展出利用石头的技术。“在同样的行为上,我们有多种多样的发明。”哈斯拉姆说道。

现在,哈斯拉姆的团队正利用克里斯托弗研究科特迪瓦黑猩猩考古记录的方法,对卷尾猴和猕猴使用工具的历史进行研究。这项研究也是“Primarch”项目的一部分,目前尚未发表。哈斯拉姆说:“我们现在再所有使用工具的灵长类的活跃区域,都发现了埋藏在地下的石头工具。”

一只黑卷尾猴正在享用拿石头敲开的坚果一只黑卷尾猴正在享用拿石头敲开的坚果
生活在泰国岛屿上的食蟹猕猴生活在泰国岛屿上的食蟹猕猴
南美洲的卷尾猴已经学会了怎么使用石头工具南美洲的卷尾猴已经学会了怎么使用石头工具

与黑猩猩一样,卷尾猴也会利用石器敲开坚果,或者挖掘出植物的块茎。“每次在自然栖息地中对黑卷尾猴种群进行观察时,都会发现石器的使用,”哈斯拉姆说,“这可能是除人类以外,唯一一个普遍使用石头工具的物种。”

相比之下,生活在岛屿上的食蟹猕猴则会用石头敲开蛤蜊的外壳。这两种猴类显然会将使用石器的传统代代相传。这也意味着,在人类之外,至少有三种灵长类动物具有很长的石器使用历史。

黑猩猩和这两种猴类的石器看起来非常原始,但不要忘了,就在不长的历史之前,我们的祖先也使用着同样原始的石器。

2015年5月,肯尼亚的考古学家发表了一份研究结果,详细描述了人类祖先制作的最早石器。这些“Lomekwian”文化的石器发现于距今已有330万年历史的考古遗址中。发掘团队称,这些石器所采用的技术与那些使用石器的黑猩猩和猴类的手法十分相似。

这一结果意味着,对灵长类使用石器情况的研究,将为我们了解早期人类的行为提供线索。不过,做出结论并不是一件简单的事,因为早期人类与黑猩猩以及其他猴类还是有着很大的不同。

在“Lomekwian”文化之后大约70万年的时间里,人类的石器技术一直在进步。首先是“奥杜威”(Oldowan)文化,包括专门用修理石片加工出来的具有锋利边缘的石器。100万年之后,具有精细砍削刃的“阿舍利”(Acheulean)手斧出现在了考古记录中。

为什么我们的祖先学会了制作如此先进的石器,而且是在如此久远的时期,而黑猩猩和猴类却仍然没有超越“Lomekwian”文化的技术?

人手所发生的改变小于黑猩猩的手人手所发生的改变小于黑猩猩的手

你或许会认为这与人类手部的演化优势有关,似乎人手更擅长对物体进行精细的加工。事实上,2015年7月,美国乔治华盛顿大学的塞尔吉奥(Sergio Almécija)在一项研究中称,在过去几百万年的时间里,人类手部所发生的改变比黑猩猩的手少得多。

“相比黑猩猩,人类和黑猩猩的祖先所具有的手长比例与人类更为相似,”塞尔吉奥说,“在指头长度比例上,人类实际上比黑猩猩更为原始。”

塞尔吉奥称,如果不是手的演化拖累了黑猩猩和猴类,那问题的关键可能在于它们的大脑。哈佛大学的亚历珊德拉·罗萨蒂(Alexandra Rosati)说:“可以想见的是,创造石器需要一些额外的认知能力:不仅仅是识别出什么东西会成为有用的工具,还需要能制作出来。”

人类具有较大的大脑容量,也更加聪明,这或许正是我们能制作出更好工具的原因。不过,要解释人类祖先大脑容量为何开始增大的原因,还真不是那么简单的事。

哈佛大学灵长类动物学家理查德·兰厄姆(Richard Wrangham)提出的一个说法是,我们的大脑之所以一直在增大,得益于烹饪技术的发展。“更大的大脑,其生长和维持的能量就要更多,相比生食,烹饪能够增加我们从食物中摄取的能量。”罗萨蒂说道。

人类发明烹饪的时间是在什么时候,现在还不清楚。如果是在人类的大脑已经开始增大很长时间以后,那兰厄姆的理论就将是错误的。但是,如果他是对的,那就意味着罗萨蒂及其哈佛同事在2015年的研究结果非常重要。黑猩猩或许从未学会怎么控制火,但罗萨蒂等人发现,它们的智力足以理解烹饪带来的好处。

在一系列实验中,罗萨蒂和同事给黑猩猩提供了一个“烤箱”:黑猩猩可以把食物放到这个容器里,稍后不久食物就会变成煮熟的状态。他们还设置了另一个容器,食物放进去之后,过一会拿出来还是生的。结果表明,黑猩猩更加喜欢把生的土豆放到“烤箱”里,而不是另一个容器。

此外,当科学家把木条和生土豆条一起交给黑猩猩时,它们并不会把木条也放到“烤箱”里。这表明,它们不是简单地把“烤箱”看作是提供熟食的装置,而是已经理解这个“烤箱”只能煮熟可以吃的东西。

黑猩猩还会把一些生的食物从较远的地方搬运到“烤箱”的位置,也许在几百万年前,我们的祖先也像它们这样运输食物。

当然,除非黑猩猩学会用火——这是一个巨大的跨越——否则它们永远不会真正获得烹饪食物的好处。不过,罗萨蒂等人的工作表明,人类祖先之所以能发展出更大容量的大脑,并制作出更先进的石器,其中涉及的大脑回路其实在黑猩猩身上也存在。

哈斯拉姆称,黑猩猩——以及黑卷尾猴和食蟹猕猴——可能还没有到达它们技术能力的极限。不过,它们是否有机会实现石器时代的技术进步还是个问题。

“由于栖息地破坏和捕杀,我们正在使它们的数量急剧减少,”哈斯拉姆说,“与较大的种群相比,较小的种群无法传播并保持复杂的技术。”换句话说,黑猩猩和猴类或许具备发展出更先进石器的能力,但它们很可能已经没有机会了。(任天)

原文链接:

http://www.bbc.com/earth/story/20150818-chimps-living-in-the-stone-age

 

方舟子:无神论者是什么?

【什么是无神论?】

神是指超自然的(即不受自然规律制约),具有人格和意识,而且能影响自然事物的存在。无神论不相信有任何这样的存在。

无神论者往往已接触过各种有神论的观念,经过思考而选择无神论。对于那些未接触过有神论宗教、还未思考过神是否存在,因此自然而然不信仰神的人,我认为不该算是无神论者。对那些只是不相信某种神的存在(比如基督教的上帝),但还相信某种超自然的神灵、鬼怪的人(比如某些佛教徒),也不该算是无神论者。

无神论者有两类:一类是“弱无神论者”,认为没有任何确凿的证据表明神存在,因此不相信神的存在。另一类是“强无神论者”,他们不仅不相信神的存在,而且相信神不存在。

【难道不相信神的存在和相信神不存在不是一回事吗?】

不是。不相信某个事物是真实的,并不等于相信它是虚假的。“不相信”只是否认证据,而“相信”却是认为有证据。不相信神的存在的人,可能并不完全否认神的存在的可能性,只不过认为到目前为止还没法让人相信这种可能性,或者他们认为人类无法知道神是否存在,那么他们就成了“疑神论者”(旧译“不可知论者”)。

【为什么无神论者不相信神的存在?】

每一位无神论者都可能有自己的理由不相信神的存在。有的是从哲学上否认神的存在。有的是仔细比较过各种有关神的存在的“证据”,而认为证据不足。有的是研究过某个流行宗教(比如基督教)的经文,认为那个神荒唐可笑,由否认这位特定的神的存在进而否定所有神的存在。有的并没有经过哲学、神学上的思考,而只是根据生活经验而否认神的存在。

【难道能够认定某种东西不存在吗?】

这是完全可能的,比如,在数学上,我们可以证明不存在比任何其他素数都大的素数;在物理学上,我们可以证明永动机不存在。

对于未知的事物,如果我们预先认定它不存在,那么要推翻这个认定,只要等以后发现了它就行了;但是,如果我们预先认定它存在,那么要推翻这个认定,却需要彻底查找所有的地方才行,而这往往是不切实际的。所以,在实际上,特别是在科学研究中,为了能够检测,在没有确凿的证据表明某个事物存在以前,我们都是认定它不存在的。有神论者实际上也在悄悄运用这个原则,比如,基督徒显然认为希腊神话中的神不存在,尽管他们并没有彻底地去搜寻过。

同样,如果认定神存在,这样的认定是不可能被检测的,因为我们不可能查找所有的地方去推翻这样的认定。那么,为了能够检测,我们最好还是认定神不存在,而等着别人来向我们显示神存在的确凿证据。

【如果神是存在的,但是不可检测呢?】

如果神是存在的,只要他与我们这个世界有所沟通,那么他就是可以检测的。如果神是无法检测的,那么就是不与我们这个世界沟通的,那样的神,对我们来说,也就是不存在的。

这样的检测未必就要是严格科学意义上的,但证据必须是直接的、明显的、客观的和确凿的,只能用神来解释的,否则的话,我怎么知道那个证据证明的是神而不是其他别的东西?

如果《圣经》的记载是可信的,以色列人曾经多次直接检测到神的存在。为什么后来神不再让人直接检测到了呢?

【要什么样的证据才能让你相信神的存在?】

这样的证据必须是客观的,而不是某个人的主观体验。如果有人声称他亲眼见到了神,很可能只是他的幻觉,也可能他是在有意骗人。

这样的证据必须是直接的、明显的、没有其他解释的。比如,基督徒经常宣传说,某位教徒得了不治之症后,大家为他祈祷,结果病好了,这是神在起作用。诸如此类的“轶事证据”只对那些愿意相信的人才有说服力。此人的病突然好了,可以有很多种原因,可能是心理暗示的结果,可能是自身免疫力在起作用,也可能是由于某种未知的因素,但未知的因素并不等于就是神。

这样的证据必须是非常确凿的。神的存在是一个非常现象,非常的现象需要非常确凿的证据才能让人信服。

举例来说,如果神能以人的面目在天空中向全世界显示,哪怕只显示一会儿,也足以打消任何人对他的怀疑。

【虽然神的存在是不可检测的,但是我们能够从逻辑上证明神的存在!】

有神论者已经花了几千年的时间,提出了种种理由,试图从逻辑上证明神的存在,至今还没有找到任何一个经得起推敲的证明。如果有人自以为找到了一个新的证明,我们可以肯定存在着他没有发现的漏洞,要么前提是错的,要么推理过程出了问题。即使有一天,有人终于找到了在逻辑上无懈可击的证明,也并不能说明神就真正存在,因为逻辑上正确并不等于事实上就存在。逻辑只是一个分析数据和推理的工具,只有在实际上检测到了,才是最终的结论。逻辑仅仅是让你知道应该如何或从哪里着手检测,而至今为止所有有关神的证明连这一点也办不到。

【如果你信神,结果神不存在,你也不会失去什么。但是如果你不信神,结果神是存在的,你就会下地狱,因此当一名无神论者是愚蠢的!】

这是所谓“帕斯卡赌注”,它有几个漏洞。

第一,它没有告诉我们该信哪一位神。这个世界上有许多宗教,这些宗教有不尽相同甚至完全相反的教义、戒律,你无法同时信所有的宗教,只能选一个或几个来信。而这些宗教信不同的神。你怎么知道你信的这一个神就是真的?如果它是假的,而别的神是真的,你是不是要进到别的地狱?会不会比什么神都不信更糟糕?

第二,“如果你信神,结果神不存在,你也不会失去什么”未必正确。如果你信的神不存在,但别的神是存在的,你还是要受到惩罚。即使所有的神都不存在,你也不是没有损失什么,因为你为了这个信仰,浪费了许多时间、精力,做了许多无用功,该享受的不敢享受,不必受的苦却受了,甚至因为信仰的缘故或讳疾忌医或参加圣战而白白死去,等等。

第三,这个说法实际上假设了两种可能性相等,或至少差不多。但是在实际上,这两种可能性发生的概率可能差别很大。如果神存在的可能性小得近于零,这种说法就不具有任何说服力。因此,它实际上只是那些已经信神的人的自我安慰。

第四,如果你并不是真心实意地信神,而是把信神当赌博,我们怎么知道神不会严惩你这样的投机分子?

第五,如果神是存在的,而神是好的和公正的,他不应该把是否信他当成是否下地狱的必要条件。仅仅因为不信他,好人就要下地狱,这样的神是令人恶心的,不值得我们崇拜的。

【耶稣存在过吗?如果他没存在过,我们无话可说。如果他存在过,而他自称天主,那么就有三种可能性:他是天主,或他是骗子,或他是疯子。根据《圣经》所描述的耶稣的德行,他不可能是骗子。他的所作所为也不象是疯子。所以耶稣只能是天主。】

首先,没有确凿的证据表明耶稣在历史上存在过。

其次,即使耶稣存在过,也不限于只有三种可能性,而还有别的可能性。比如说,很可能他并没有自称过天主,是《圣经》的记载有误。他的德行、所作所为也可能是捏造出来的。

最后,耶稣是骗子或疯子的可能性并不是那么容易排除的。在西方国家,有很多人象耶稣一样自称基督、天主、神,也有很多的信徒追随,从这些信徒的描述来看,这些人也不象是骗子、疯子,那么我们是不是应该相信他们都是天主?

【如果你走在荒野上,在地上见到一块手表,你就会知道它不可能是自然而然地出现在那里的,一定有一个手表匠制造出它来。自然界的有序、复杂程度远胜于手表,所以自然界也应该有它的制造者,也就是上帝。】

这是所谓“手表匠类比”。这个类比有如下漏洞:

第一,手表匠要利用材料才能制造手表,而上帝却要从无中创造出自然界,这两者不能类比。

第二,机器有许多许多种,如果你在沙滩上见到一辆车,见到一台收音机,总不至于认为它们也都是由手表匠制造出来的吧?依此类比,自然界有各种各样的产物,也应该有各种各样的设计者,那么我们是不是要相信有各种各样的上帝?

第三,如果一块手表不是完美的,我们就可以推知它的制造者不是完美的;因为自然界并不是完美的,所以上帝也就不是完美、万能的了?

第四,这个类比在逻辑上最致命的一点是:它先假定大自然没有加工、设计的迹象,所以在荒野上手表才会显得突出;但是它马上又假定大自然充满了加工、设计的迹象,所以才象手表一样需要有一个设计者。这样,这个类比就不是自洽的。

第五,机械系统和自然系统(包括生物系统)是非常不同的。一堆零件不可能自发组成一个手表,并不等于生物大分子就不能自发组成生物。

【不管怎么说,宇宙是这么复杂,它不可能自发地产生,一定有一个创造者,这个创造者就是神。】

首先,科学界已普遍接受,进化论可以令人满意地解释宇宙的来源,宇宙是由简单到复杂一步步进化来的,而不是一下子产生的。

其次,如果复杂的宇宙需要一个创造者,能够创造出复杂的宇宙的创造者一定更复杂,那么又是谁创造出了这个更复杂的创造者?如果说这个更复杂的创造者是天然存在着的,那么我们为什么不能认为较不复杂的宇宙也是天然存在的?为什么要在“宇宙”和“天然存在”之间凭空塞进一个更复杂的创造者?

【我也曾经是无神论者,但是现在我是虔诚的信徒!】

那又如何?人与人不一样,个人的经验没有任何说服力。有史以来,有从无神论者变成虔诚的信徒的,也有到死还是无神论者的,更有从虔诚的信徒变成了无神论者的。后者是不是也可以对着你嚷道:“我也曾经是虔诚的信徒,但是现在我是无神论者”?

【无神论难道不也是一种宗教?】

在回答这样的问题之前,必须先弄清楚“宗教”的定义。我们一般地把宗教定义为相信和崇拜超人的控制力量。无神论不相信更不崇拜任何超人的力量,显然不属于通常意义上的宗教。如果为了把无神论也包括进去,而改变“宗教”的定义,那么科学、政治、体育等等各种各样的人类活动都会变成了宗教。

【就算无神论不是严格意义上的宗教,那么它难道不是跟宗教一样,也是一种信仰?】

在回答这个问题之前,我们也必须先弄清楚究竟什么是信仰。

信仰首先要有“信”。对于弱无神论者来说,他们仅仅是不信神的存在,因此不能说那是信仰。如果要狡辩说“不信”也是“信”,那就等于说“没病”也是“病”。强无神论者相信神不存在,有了“信”,比较接近于一种信仰,但也未尽然。我们所谓的“信仰”,一般是指没有任何证据(甚至有反面的证据)就完全地、确定地相信某件事,但是即使是最强硬的无神论者,在讨论神的有无时,首先强调的也是证据的重要性。

我们在做判断时,无法完全依靠证据,而总要相信某些无法证明的假设。即使是最重视证据的科学,也有某些无法证明的假设,比如它假设任何观测者所观测到的物理定律都是相同的。但是,科学并不因为相信这样的假设而成为信仰。无神论采用尽可能少的假设,事实上,无神论的假设可以说跟科学完全相同。如果说无神论是一种信仰,那么,科学也就成了信仰,而这是一般人所无法同意的。

【你既然不信神,人生不就变得没有目的?】

人类的存在纯属偶然,他只是“存在”着,本身并不具有目的。但是个体的人生可以有目的、有意义。许许多多的无神论者都为自己的人生设定了目的,而过了或过着有意义的生活。我们不追求死后的幸福,而只追求今世的幸福。我们不追求永生,但也可以力图在人类社会中、人类历史上留下美好的印记。

【生活中受到打击的时候,无神论者怎么安慰自己?】

亲人、朋友、宠物、工作、学习、文学、艺术、冥想、体育、心理医生……。是的,我们没法靠信神而获得安慰。但是,难道仅仅为了能有个安慰,就必须相信虚妄的存在?

【无神论者是不是不道德的人?】

这取决于你如何定义“道德”。如果象是在某些国家,把信仰神当成了一种道德,那么无神论者的确是不道德的人。但是,在一般意义上,道德指的是某个特定人类社会的行为准则。无神论者跟有神论者一样,或者为了能够在社会上成功,或者为了受人尊敬,或者因为害怕受到法律的制裁,或者只是出于良心,同样要遵循道德准则,并不比有神论者更不道德。大多数的无神论者可能会遵循与有神论者一样的道德准则,只不过出于不同的原因。我们遵循这些准则,不是为了取悦神或害怕神的惩罚,而是因为认为人类社会必须有这些准则才能正常运作。

当然,有的无神论者干了坏事后,试图以其无神论信仰做为借口;但是,同样也有有神论者以他们的宗教信仰为由而作恶:

“我们必须全盘接受以下可靠的教导:耶稣基督到这个世界上来拯救罪人。……耶稣基督向那些将信他并获永生的人显示了无限的耐心。永恒的、永生的、不可见的王,唯一的上帝,他的荣耀与世长存。”

以上是美国威斯康辛州臭名昭著的系列吃人杀手杰菲里•达莫1992年2月17日在法庭上的宣言。

【希特勒是个无神论者,看看他都干了些什么!】

希特勒至少在表面上是个有神论者,而且还是基督徒:

“元首让那些受托执行‘最后解决’的人知道,杀戮必须尽可能地人道。这一点与他确信他是在执行上帝的旨意清洗这个罪恶的世界相一致。尽管他憎恶天主教会的等级制度,他仍然保留天主教徒的良好身份(‘我跟以前一样是天主教徒,并会永远是天主教徒’),他牢记天主教的教导,即犹太人是杀害上帝的凶手。因此,对灭绝犹太人,良心不该有丝毫的内疚,因为他仅仅是在扮演着上帝的报复者的角色--只要这种灭绝是与个人无关的,而且不残酷的。”(1941年秋天的事。摘译自John Toland “Adolf Hitler”, pp 507)

“我跟以前一样是天主教徒,并会永远是天主教徒”一语引自希特勒的助手Gerhard Engel在1941年10月的日记,为希特勒私下谈话的纪录,因此不能视为宣传,而更能代表希特勒的真实想法。

【你怎样看待宗教人士或宗教机构的慈善行为?】

所有的慈善行为,不管是抱着什么动机,都是值得赞赏的。但我们也应该注意,抱着宗教动机的慈善行为,是为了传教的放债,或是为了自己死后上天堂的投资,有其伪善的一面。我更赞赏那些发自内心的、不抱任何利己动机的慈善行为。

【难道宗教信仰会有什么害处吗?】

有许许多多的害处,不仅对信仰者有害,对其他人也会有害。

历史上有过许多宗教战争,比如基督教的十字军东征。信徒们也许会争辩说宗教信仰并不是这些战争的真正原因,而只是借口。但即便如此,宗教信仰至少为这些战争提供了借口,让它们“合理化”。

历史上也发生过由于宗教原因而导致的大规模的迫害、屠杀和种族清洗,比如基督教在中世纪对女巫、科学先驱的大规模迫害、屠杀。

即使在今天,由于人类社会的进步,宗教的危害性已大为减轻,但仍然相当严重。宗教仍然是国家、地区纷争的根源,象巴尔干半岛、北爱尔兰、中东地区的纷争,就都跟宗教信仰脱不了关系,甚至可以说几乎全都是由于宗教原因而导致。

自古以来,就有许多宗教领袖以亵渎神灵为由处死异教徒或无神论者。有许多信徒因为其子女成了无神论者或与其他宗教的信徒结婚,就杀害了自己的孩子。

许多宗教信徒迷信奇迹治病。有无数这样的例子,信徒由于宗教信仰而讳疾忌医,或者乞灵于教士、巫师的神力,因而病重身亡。有许多信徒出于宗教的理由拒绝接受输血,因而死亡。

由于天主教会反对任何人为的避孕方法(特别是避孕套),对人口过渡增长和爱滋病的流行,负有不可推卸的责任。

由于某些基督教团体反对人工流产,许多医疗诊所被骚扰,有的医生被谋杀。

宗教信仰对人类社会也是一个巨大的财政、人工负担,浪费了无数的人力、物力和财力。信徒们花费了无数钱财用于建造、修缮教堂、庙宇,浪费了无数时间用于礼拜、祈祷、举行宗教仪式、学习经文等等。这些金钱、时间本来可以用于更好的事情上。

【那些干坏事的人并不是真正的信徒,他们只是用宗教信仰为借口!】

什么是真正的信徒?我们怎么知道谁是真正的信徒,谁不是真正的信徒?看看基督教,有如此多的派别互相竞争、互相攻击、甚至互相屠杀,每一个派别都自称是真正的基督教,我们怎么知道谁是真是假?如果连基督教的主要教会,象天主教会和英国教会,都无法让对方同意什么才是真正的基督教,我们无神论者又怎么能够同意?

因此,无神论者对此只能采取实用主义的态度,如果有人自称基督徒,并以基督教信仰为由做事,我们只好当他为基督徒。也许有的基督徒是为了自己的利益而歪曲基督教教义,但是如果《圣经》的教导是这么容易被歪曲的,我们怎么能够拿它当道德教条?如果《圣经》真是神的教导,神为什么要让它这么容易被歪曲?为什么不写得明明白白无可歪曲?你又怎么知道你对《圣经》的理解就不是在歪曲神的旨意?如果《圣经》的经文不存在唯一的、无可辩驳的解释,而可以有不同的解释,我们无神论者为什么就要相信其中的某一个解释是真的,其他的都是假的?因此,如果有人自称信仰耶稣基督,声称他是为了耶稣和根据《圣经》的教导而杀人,那么对不起,我们必须叫他基督徒。

【如果宗教信仰如此糟糕,怎么还会有这么多信徒?】

一种信仰的流行跟它是否正确,或是否有效,没有关系。想想看,星相学、算命、伪科学……同样非常流行。传染病也很容易流行。

信神只是人性的弱点。在许多原始部落,宗教信仰使其成员能够解释他们无法明白的自然现象。即使是在文明社会,科学已能够解释许多自然现象了(比如用自然选择解释生物的适应性),也仍然有许多人乐于相信超自然的解释(比如神创论)。在今天,宗教信仰除了提供对世界的解释以外,还起着社交作用,让信徒们能够互相交流和有归属感。

【许多不同的文化都发展出了宗教,这不意味着神是的确存在的?】

不。即使不同的文化有类似的信仰,并不意味着那个信仰就是真实的,它可能只是出于人类的一种本能。如果我们把宗教信仰看作是人类社会的产物的话,那么它们具有某种共同点,就不是什么奇怪的事。这些共同点,不过是在起着稳定某个特定社会的作用,比如服从权威,不要谋杀,不要偷盗之类。

有许多宗教具有共同点,还因为它们彼此之间有亲缘关系。比如,学者们认为,《圣经》中的上帝七日造天地的说法,是从古巴比伦人的神话抄来的;摩西十诫则源于哈姆拉比法典。众所周知,犹太教、基督教和回教又有同一来源。

事实上,大部分宗教都很不相同。比如,佛教和道教就没有类似于基督教那样的神的观念。对神究竟是什么样的,不同的宗教之间并无共识,相反地,大多数宗教都攻击其他的宗教是假的。

【美国以基督教立国!】

从美国几位重要创建者对基督教的态度来看,我们很难相信美国是以基督教立国的。

本杰明•富兰克林在1728年11月20日写道:

“我无法想象无限的天父会盼望或要求我们的崇拜、赞美,我甚至无法想象他是无限地存在天上。”

托马斯•杰斐逊在1787年8月10日致 Peter Carr的信中写道:

“甚至对上帝是否存在也要大胆地质疑。因为,如果上帝存在的话,他也一定会更赞成理性的尊重,而不是盲目的恐惧。”

托马斯•杰斐逊在1820年致W. Short的信中说:

“不要误以为我赞同他(耶稣)的所有教条。我是唯物主义者,他则站在唯灵主义那一方。他宣扬悔恨是赎罪的有效方式,我则要求用努力工作来抵罪。在其传记作者所归于他的言论和布道中,我发现了充满美好想象、正确的道德和最可爱的仁慈的许多段落,但是我同样发现了那么多的无知,那么多的荒唐,那么多的虚假、蒙骗和欺诈,就象是宣布如此多的互相矛盾不可能来自于同一个人。因此我要把金子和渣滓分开,把耶稣复原为前者,而把后者归于他的使徒们的愚蠢和欺诈。保罗就是这些骗子当中的佼佼者,耶稣教条的第一个败坏者。”

托马斯•杰斐逊在1823年4月11日致约翰•亚当斯的信中写道:

“总有一天,所谓耶稣以上帝为父,在处女的子宫中神秘诞生的说法,将与米涅瓦从朱比特的脑中诞生的说法一样,被视为寓言。”

约翰•亚当斯在1816年12月27日致F.A. Van der Kamp的信中写道:

“按我的理解,基督教信仰过去是、现在也是神启。但是,无数的寓言、故事、传说跟犹太教和基督教的神启混合在了一起,使得它们成了前所未有的最为血腥的宗教,这是怎么一回事?”

约翰•亚当斯在致托马斯•杰斐逊的信中还说:

“一想起十字架,这个人类有史以来妄用苦难的最要命的象征,我就几乎要浑身发抖。想想这个苦难的器具所带来的灾难!”

最后,在1797年美国参议院批准、美国总统签署的1796年第黎波利条约第11条明确宣布美国不以基督教立国:

“由于美国在任何意义上都不是建立在基督教的基础上,由于美国对穆斯林法律、宗教和安定不抱任何敌意,又由于美国从未参与针对任何穆斯林国家的战争或敌对行为,双方宣布,不应该因为宗教的意见而产生借口破坏两国和谐共处。”(Charles I. Bevans’ “Treaties and Other International Agreements of the United States of America 1776-1949”, vol. 11 (pp. 1070-1080))

【科学不能证明神不存在!】

科学研究的是自然事物,并不研究超自然(神)事物。尽管科学在总体上并不证明神不存在,但在解释自然现象时,都已排除了神的存在的可能性。以前许许多多被视为神的存在的证明(比如雷电、物种起源),科学都已给出了符合自然规律的解释。事实上,科学界早已达成了共识,在从事科学研究时,不能引进任何超自然的观念,不承认自然事物受到任何超自然的影响,因此,科学研究实际上是无神论的,尽管某位科学家可能是有神论者。

【有许多著名的科学家信神!】

那又如何?同样有许多著名的科学家不信神。事实上,根据国际学术刊物
《自然》在1998年公布的一个调查结果,即使是在有神论盛行的美国,大部分科学家都不信神,杰出的科学家几乎都不信神。在美国科学院的院士中,只有大约7%信神。

就象前面已经指出的,一个信仰是否正确,并不取决于信仰它的人数多寡。而且,跟信徒崇拜其宗教领袖不同,无神论者并不崇拜科学家。

一个科学家只有在他的研究领域才是专家,当他在别的领域发言时,不管他的名气多大,他的话也不具有特别的份量。即使是一位著名的科学家在他的研究领域发言,也必须提供证据支持,而不能空口无凭。科学研究在本质上并不承认权威,而只承认可重复的、能被独立验证的证据。

【连达尔文在晚年都后悔创建进化论,忏悔信了基督教!】

这是一个早已被揭穿,但基督徒至今仍然津津乐道的谣言。

这个谣言的始作俑者是一位叫赫普的美国修女。达尔文死后不久,她在马萨诸塞州的一次布道中声称,在达尔文临终前,她访问了他,达尔文向她做了忏悔,后悔自己创建了进化论。教会组织对赫普的谣言如获至宝,迅速传播开来。在一九二二年,达尔文的女儿亨里雅塔为此发表了声明:

“在我的父亲临终前,我守在他的身旁。在他重病不治时,或在他得其他病时,赫普修女都不在。我相信我的父亲从未见过她,她对我的父亲的思想、信仰没有任何的影响。他对他的任何科学观点,不论是当时的还是早些时候的,从未反悔过。我们认为有关他忏悔的故事是在美国编造出来的。整个故事纯属无稽之谈。”(Ronald W. Clark, The Survival of Charles Darwin: a Biography of a Man and an Idea, published by Weidenfeld & Nicholson, 1985, pp 199)

【连爱因斯坦都信神,难道你比爱因斯坦还聪明?】

爱因斯坦信的是斯宾诺莎的神,也就是大自然的代名词,而不是超自然的、有人格和意识的、操纵着人类命运的神。1954年3月22日,一位机工给爱因斯坦写信,提到他读到一篇有关爱因斯坦的宗教信仰的文章,对文章内容的真实性表示怀疑。爱因斯坦在24日回信说:

“你所读到的关于我笃信宗教的说法当然是一个谎言,一个被有系统地重复着的谎言。我不相信人格化的上帝,我也从来不否认而是清楚地表达了这一点。如果在我的内心有什么能被称之为宗教的话,那就是对我们的科学所能够揭示的这个世界的结构的没有止境的敬仰。”

1953年7月17日爱因斯坦在给一位浸礼会牧师的回信中说:

“我不相信个体的永生,我认为伦理纯粹只是人类自身的关怀,并没有超人的权威躲在后面。”(以上摘译自Albert Einstein–The Human Side)

当然,爱因斯坦本人信不信神,跟有神论是否正确无关。

【就算宗教不是完全正确的,它至少能给人生一些重要的启示。无神论又能给人什么样的启示?】

无神论同样能给人生许多重要的启示,这些启示有的可能跟某些宗教启示相同,有的则完全不同:

一、追求真理,即使真理让你不舒服。(这里用「真理」我并不认同,它是哲学范畴的东西。讲事实(证据)就好。)

二、不要仅仅因为你希望某件事是真的,就去相信它。

三、如果你要让你的人生有某种意义,应该由你自己去寻找。

四、生命只有一次,要努力让你的这一生过得有价值,不要寄希望于来世。

五、不要迷信外来力量,不要崇拜权威,要相信你自己。

六、与其盲目地服从某项道德规范,不如发现自己的良心。

七、对非常的现象要特别保持非常怀疑的态度。

八、仅仅因为某件事物很流行,并不意味着它就是真实的。

九、如果需要做出认定,就认定那些容易检测的。

最后,也是最重要的:

十、所有的信仰都必须能够接受质疑。

1999.6.21.

<完>

有关数学家

【周末阅读】你才数学家呢,你们全家都是数学家 from 左岸读书

数学是上帝的语言,哲学是上帝的思维方式,物理是上帝创造这个世界的本真。”所以,请喜欢数学的人读了这篇文章一定不要生气!

(1)

一个英国某大学 的数学教授发现自己家的下水道堵了,就请来一个水管工来修。30分钟后,水管疏通了。教授相当 满意水管工的表现,但当他看到账单后不禁大叫:“what!就30分钟你收的钱够我一个月收入的1/3了!我去当水管工好了!”。水管工说,“你可以去 啊。我们公司正招人呢,还包培训。不过你得说你只是小学毕业。公司不喜欢学历太高的人”。于是教授就去参加培训,当了水管工。他的收入一下翻了三倍。他比以前高兴多了。几年后,公司突然决定把水管工们的文化水平提高到初中毕业,便要求旗下的工人们都去上夜校。夜校的第一堂课是数学。老师想先看一下这些水管 工的基础有多好,于是他随便抽了一个人上来写圆面积的公式。这个教授被抽中了,不过干了这么多年水管工,他已经忘了圆面积的公式是PI * R^2。于是他只好从头推导:把圆无限分割后积分。但他得出的结果是负的PI * R^2。尴尬ing,教授从来又来,结果还是负的。他非常尴尬,于是回过头向教室里坐着的几十个水管工同事求助。只见这些同事正在交头接耳,纷纷给他说: 把积分上下限交换一下。

(2)

数学家、生物学家和物理学家坐在街头咖啡屋里, 看着人们从街对面的一间房子走进走出。他们先看到两个人进去。 时光流逝。 他们又看到三个人出来。

物理学家:“测量不够准确。”

生物学家:“他们进行了繁殖。”

数学家:“如果再进去一个人,那所房子就空了”

(3)

工程师、化学家和数学家 住在一家老客栈的三个相邻房间里。 当晚先是工程师的咖啡机着了火, 他嗅到烟味醒来, 拔出咖啡机的电插头, 将之扔出窗外,然后接着睡觉。

过一会儿化学家也嗅到烟味醒来, 他发现原来是烟头燃着了垃圾桶。 他自言自语道:“怎样灭火呢? 应该把燃料温度降低到燃点以下,把燃烧物与氧气隔离。 浇水可以同时做到这两点。” 于是他把垃圾桶拖进浴室, 打开水龙头浇灭了火, 就回去接着睡觉。

数学家在窗外看到了这一切,所以, 当过了一会儿他发现他的烟灰燃着了床单时, 他可一点儿也不担心。 说:“嗨, 解是存在的!”就接着睡觉了。

(4)

物理教授走过校园,遇到数学教授。物理教授在进行一项实验,他总结出一个经验方程,似乎与实验数据吻合,他请数学教授看 一看这个方程。一周后他们碰头,数学教授说这个方程不成立。可那时物理教授已经用他的方程预言出进一步的实验结果,而且效果颇佳,所以他请数学教授再审查 一下这个方程。又是一周过去,他们再次碰头。数学教授告诉物理教授说这个方程的确成立,“但仅仅对于正实数的简单情形成立。”

(5)

工程师、物理学家和数学家同时接到一个任务:将一根钉子钉进一堵墙。工程师造了一件万能打钉器,即能把任何 一种可能的钉子打进任何一种可能的墙里的机器。物理学家对于榔头、钉子和墙的强度做了一系列的测试,进而发展出一项革命性的科技——超低温下超音速打钉技 术。数学家将问题推广到N维空间,考虑一个1维带扭结的钉子穿透一个N-1维超墙的问题。很多基本定理被证明。。。当然啦,这个题目之深奥使得一个简单解 的存在性都远非显然。

(6)

一位农夫请了工程师、物理学家和数学家来,想用最少的篱笆围出最大的面积。工程师用篱笆围出一个圆,宣称这是最优设计。物理学家将篱笆拉开成一条长长的直线,假设时间允许,他可以把木纤维拉的和赤道一 样长,他认为围起半个地球总够大了。数学家好好嘲笑了他们一番。他用很少的篱笆把自己围起来,然后说:“我现在是在外面。”

(7)

物理学家和工程师乘着热气球,在大峡谷中迷失了方向。他们高声呼救:“喂——!我们在哪儿?”过了大约15 分钟,他们听到回应在山谷中回荡:“喂——!你们在热气球里!”物理学家道:“那家伙一定是个数学家。”工程师不解道:“为什么?”物理学家道:“因为他用了很长的时间,给出一个完全正确的答案,但答案一点用也没有。”

(8)

常函数和指数函数e的x次方走在街上,远远看到微分算子,常函数吓得慌忙躲藏,说:“被它微分一下,我就什么都没有啦!”指数函数不慌不忙道:“它可不能把我怎么样,我是e的x次方!”指数函数与微分算子相遇。指数函数自我介绍道:“你好,我是e的x次方。”微分算子道:“你好,我是d/dy!”

(9)

物理学家、天文学家和数学家走在苏格兰高原上,碰巧看到一只黑色的羊。“啊,” 天文学家说道,“原来苏格兰的羊是黑色的。”“得了吧,仅凭一次观察你可不能这么说。”物理学家道,“你只能说那只黑色的羊是在苏格兰发现的。”“也不对,”数学家道,“由这次观察你只能说:在这一时刻,这只羊,从我们观察的角度看过去,有一侧表面上是黑色的。”

(10)

一天,数学家觉得自己已受够了数学,于是他跑到消防队去宣布他想当消防员。消防队长说:“您看上去不错,可是我得先给 您一个测试。”消防队长带数学家到消防队后院小巷,巷子里有一个货栈,一只消防栓和一卷软管。消防队长问:“假设货栈起火,您怎么办?”数学家回答:“我把消防栓接到软管上,打开水龙,把火浇灭。”消防队长说:“完全正确!最后一个问题:假设您走进小巷,而货栈没有起火,您怎么办?”数学家疑惑地思索了半天,终于答道:“我就把货栈点着。”消防队长大叫起来:“什么?太可怕了!您为什么要把货栈点着?”数学家回答:“这样我就把问题化简为一个我已经解决过 的问题了。”

(11)

一个数学家、物理学家和工程师,来到了一个农场,这个农场养的鸡生病了,农夫试过了各种方法,兽医也 没有办法,一个动物学教授在仔细研究之后建议农夫尝试去请教一下别的科学家。数学家仔细观察了那些鸡,并且做了一些测量,然后计算了很多次,并且做了大量 的统计分析,但是最后他最后得出结论说他没有办法找出那里出了问题。工程师搬来一大堆各种仪器,让后对鸡进 行了了各种测量,包括比较正常的鸡和生病的鸡的重量等等,但是他也没有办法得出任何有用的结论。最后轮到物理学家了,他只是看了一眼那些鸡就开始计算起来,经过大概一个小时的计算,他终于说:“我已经找到挽救你的鸡的方法了,不过这种方法只对在真空中的球形的鸡有效。”

(12)

数学的组成是:50%公式,50%证明,50%想象力。

拓扑学家不能区分咖啡杯与面包圈。

统计学家的头在烤炉脚在寒冰时,会说:“平均感觉是良好的。”

zt 而我却今天才知道他的存在 柴静

 

回来的飞机上看书,看到这张照片的时候,我愣了一会儿,我不认识这个人,只是觉得很少见到这样恬静沉毅的脸,真好看。

看完才知道,我们这些知道李政道,钱学森,钱三强,王淦昌……的人,原本都应该知道他—–他是他们的老师。

李政道大二的时候,是他破格选送去美国,当时李政道才19岁,穿着短裤去办护照,办公的人员都不相信“怎么会是个儿童?”李政道后来说“他决定了我的命运”

华罗庚是初中生,是他让在清华算学系任职,又送去英国深造,华罗庚说“我一生得他爱护无尽”。

那是战乱烽火时代,但后来的重要科学发展所依仗的这些人,是他在那时满地焦土上栽下的桃李。

———可是我为什么不知道他?

深夜里我一点点找他的资料。

他生在上海,父亲是旧式文人,让他从小读经史子集。

他幼年已经以君子“慎独”之道要求自己,修身自省,对跟朋友之间“因小故而致割席”之事也写在笔下:“一时之忿,至今思之,犹有隐痛。” 

他讷于言,但一生都保持温润如玉的君子之风。

1915年,他在清华上学的时候,成立清华校史上的第一个学生团体–科学会。

每两周一次科学报告会,轮流作。“范围极广,如天演演说、苹果选种、煤,无线电报之设备、测绘法、力、废物利用,等等”

他当时不过十七岁,拟订的会员守则是:(一)不谈宗教,(二)不谈政治,(三)宗旨忌远,(四)议论忌高,(五)切实求学,(六)切实做事。 

那种青翠的朝气里,满满的是中国大学的刚刚起步的生机。

 

1918,他留学美国,后来在哈佛读博士,导师是诺贝尔物理奖获得者布里奇曼。

他的第一个研究课题,是用X射线短波极限法精确测定基本作用量子h值。实验结果,在美国《科学院院报》和《光学学会学报上》发表,很快被国际科学界公认为当时最精确的h值。

这一数值被国际物理学界沿用达16年之久。

这一年他23岁。

他27岁回国清华执教,很清楚自己要面对的是什么。

他的学生回忆“第一届学物理的有4个人,第二届只有两个人,第三届只有一个人。从一年级到二年级,到三年级,都是他一个人教的,所有的课都是他一个人开,不是他想一个人单枪匹马.是他想请人家来,人家不来,也请不到.” 

他已不求收获,只问耕耘。

他执教之严也是出名的,他的课给李政道的分数只是83。他允许这学生不听自己的课“因为你看的参考书比我的更高明”,但是“你的实验做的不认真,要扣去25分”

他去世后多年,亲人发现他一直留着当年的那三张答卷,写在泛黄的昆明土纸上。

 

看史料的时候,会有一种感慨—-在动荡不安的中国大地上,只要给他们一点点空间,中国知识分子能在石缝里栽种下什么?

他是清华物理系主任,这对他自己来说其实是一种牺牲,相当于要放弃了自己的专业研究来作行政的工作。因为他把聘任第一流学者到清华任教列为头等大事。

从1926年到1937年,他先后为物理系和理学院聘来了熊庆来、吴有训、萨本栋、张子高、黄子卿、周培源、赵忠尧、任之恭等一批学者。

吴有训还只不过是刚到校的普通教师,资历年纪都不如他,他把吴有训的工资定得比自己还高,1934年,他引荐吴有训接替自己的物理系主任一职。四年后,他力主吴有训接替自己的理学院院长一职,那时他正当盛年。

冯秉铨毕业的时候,他对他们说:“我教书不好,对不住你们。可是有一点对得住你们的就是,我请来教你们的先生个个都比我强。”

他不光要栽种,他还要育土。

他在1929年又组建了清华理学院,其中包括算学、物理、化学、生物、心理、地学6系。

他说凡是出人才的地方,必然是科学文化最盛行、科学土壤最肥沃、科学气氛最浓厚之地。比如欧洲的哥廷根、慕尼黑和美国的芝加哥等。

中国科学研究停滞数千年,第一次有了这滚热得烫手的雄心:”除造就科学致用人才外,尚谋树立一研究科学之中心,以求中国之学术独立。”

 

那点嫩芽,是硬生生从石头底下顶上来的。

清华的校史有纪录“早年的清华隶属北洋政府,实行的是校长个人专权,校长多为官员政客,既无多少学问,更不懂管理,且校长更替十分频繁,严重影响了教育教学工作的正常进行。”

1927年,清华成立教授会和评议会。教授会由各科系教授组成,教授会成员投票选举各科系主任。评议会由评议员组成,评议员由各科系推举的教授担任。

第二年,他当选评议员,当时他不满30岁。这个改革,就来自“少壮派”的推动。

日后清华校史的研究者说“教授治校,说白了就是拒绝外行人进入学校管理层,把不懂

科学、不闻学术、不谙教育的人扫地出门,它防止了旧制度下官僚体系对大学教育的侵蚀和破坏,同时把学校的行政权作分散化处理,形成相互制衡的机制,在保障高等院校的民主办学、民主管理,保证学校的独立、学者和学生的思想自由,以及激发创造力方面,发挥了不可磨灭的作用。”

从1929年至1931年的两年间,清华没有官方委任的校长,纯粹由教授会代表全体教授治校。

当时教授会的宣言是:”清华并非行政机关,学校完全可以超出政潮,独立进行”

钱学森是他的学生,了解了这段历史,就会知道,钱学森去世前的遗问,不光指向未来,也是一次拼力的回头一望。

 

他终身未娶,唯与学生亲厚,当中有一人叫熊大缜,是他人生里最深的一段感情。

网上可以找到熊当时的照片,生气勃勃,可以跃纸而出。他们在那几年里几乎相依为命。

1938年,熊突然对他说要去冀中抗日。

他明知这学生在河北没有依靠相熟的人,又没有政治经验,但是国难当头,他只能送他去,熊走后,他曾“约有十余天,神思郁郁,心绪茫然,每日只能静坐室中,读些英文小说,自求镇定下来。”

他唯一能安慰的一点,是他能够帮着自己的学生在后方搜购一些雷管,炸药等军用物资,

看这书时,我才知道,曾经炸碎日军机车车头的TNT药性地雷,是来自熊所在的“技术研究社”的制造,而不是我们小时看的电影《地雷战》中由农民土法制成。

1939年,国共关系恶化,熊大缜被疑心是国民党特务,秘密逮捕,在没有调查核实,没有经过法定程序的情况下,在押送途中被用石块砸死。

从平津来冀中参加抗日的知识分子将近百人受到株连,在这之后,因为没有科技力量自制弹药,冀中的战士在一段时期内只能拿着空枪,把秸秆塞在子弹袋里作战。

1947年6 月23日,他的日记里写“今日是旧历端午节。每逢端午,吾想到大缜。九年前的端午,他从内地回到天津,那是一个surprise。谁知道以后的事多么可悲。近几天在读《白石道人歌曲》,看到他的‘五日凄凉心事’句,更增悲痛。

 

建国后他仍然当过一段清华的一把手,一直到1951年。

1968,他已经七十岁,因为熊大缜的事,涉嫌“国民党C.C特务团”被捕。

他在狱中一年半。

看过提审纪录的黄延复说,他所有的话,其实只有一句”我是科学家,我是老实的,我不说假话”。

之后他由红卫兵组织隔离审查。

他出现幻听,认为有电台在监视他,“一举一动都有反映,他喝一口茶,电台就说他喝茶不对,他走出门,电台就叫他马上回去”

他的侄子看着他,“甚觉悲哀”,说“你是学物理的,你知道电波透不过墙,根本没有这种事,是幻觉”

他说“有,是你耳朵聋,听不见”

之后他再次入狱,出来的时候,已身患重病,小便失禁,双腿肿胀难以站立,整个身子弓成九十度。

 

当时的中关村一带,有不少人都看过他,他穿着一双帮裂头缺的破棉鞋,有时到一家小摊上,向摊主伸手索要一两个小苹果,边走边嚼。

如果遇到学生模样的人,他伸手说“你有钱给我几个”

所求不过三五元而已。

后来他已经渐渐恢复一些神智,有一次钱三强在中关村的马路上碰到他,“一看到老师呢,就马上跑上去跟先生打招呼,表示关怀,先生一看到他来了,马上就说,你赶快离开我,赶快躲开,以后你见到我,再也不要理我了,躲我远远的。”

钱三强当时是二级部的副部长,负责原子弹工程。

他的学生深知他的用意“他知道这么重要的工作,最忌讳同那些政治上有问题的人来往的,他生怕钱三强因此遭到一些不幸。”


两年后,在北大作教师的张之翔骑着自行车,在校外的一所公寓中找到了他。
张之翔说“他已经不认识我了,我说我是张之翔阿,他说哦哦,坐坐。他坐在藤椅上,就给我看,这个腿,两个腿肿得很厉害,走不了路。他也没有牢骚,很平静的。可是人已经不像个人形了。我也没有多少好说的,我说先生多多保重,我就,我就…”

他泪流满面。

“…我就离开了,以后再也没有看到他”。

他的侄子说他从没对任何人讲过自己的悲惨,“他的看法好像是世界上和历史上冤枉的事情很多,没有必要感叹自己的人生”

他只是经常坐在一张旧藤椅上,读点古典诗词或历史书打发时光。

1977年1月13日,他去世。在生命的尽头,钱临照去看他时,他取出《宋书》来,翻到范晔写的((狱中与甥侄书》中的一段:“吾狂衅覆灭,岂复可言,汝等皆当以罪人弃之,然平生行已在怀,犹应可寻,至于能不,意中所解,汝等或不悉知。”

我反复念他这几句话“吾狂衅覆灭,岂复可言,汝等皆当以罪人弃之……”

一直到八十年代,已经平反之后,清华想要为他塑像之时,仍有人说“你们要为这个人造像,我就尿它”。

“然平生行已在怀,犹应可寻……”

1929年,他在一篇叫《中国科学界之过去、现在和将来》的文章里说“有人怀疑中国民族不适宜研究科学,我觉得这些论调都没有根据。中国在最近期内方明白研究科学的重要,我们还没有经过长时期的试验,还不能说我们缺少研究科学的能力。惟有希望大家共同努力去做学研究,五十年后再下断语。诸君要知道,没有自然科学的民族,决不能在现代立脚得住。”

八十年过去了,他在空白处栽种的一切,让我这样的后代得以生活在一个浓荫蔽头的世界上,而我却今天才知道叶企孙先生的存在。

“至于能不,意中所解,汝等或不悉知……”

这张照片上,他是如此坦白温和地看着我,不求理解,不加责问,但这样的疑问,却从此重重放在了人的心头。

来自:柴静:而我却今天才知道他的存在

维基百科上的链接:叶企孙

转:一个生物学家的科学探险

寒冷的南国春天,转来好帖一个,与各位奋斗在科研第N线的朋友们共勉。人这一辈子,还是应该有点理想的。

===========================来自:东方早报=========================

伟大的自然科学家并非都是不食人间烟火的怪物,在他们的人生历程中,同样有爱情和孤独,同样有快乐和悲伤。

  湖上草

  《追寻记忆的痕迹》

  [美]埃里克·坎德尔著

  罗跃嘉等译校

  中国轻工业出版社

  2007年1月第一版

  323页,35.00元

  如果一个人失忆了,我们还能像对待先前的他那样对待现在的他吗?如果一个民族失忆了,他们还是原来的民族吗?答案显然是否定的。“灭人之国,必先去其史”,记忆无论对于个人还是集体,都是至为重要的,它是我们得以成为今天的我们的根源。令人激动不已的是,我们今天已经有能力在生物学的水平上探索记忆的奥秘了。《追寻记忆的痕迹》一书的作者坎德尔(Eric R. Kandel)就是这样一位坚持战斗在学习和记忆的生物基础研究前线的科学家,并因其卓越的贡献获得了诺贝尔生物学或医学奖。在这本自传中,坎德尔以他的研究经历为主线,让我这个门外汉得以一窥认知神经科学的前沿研究。同时,坎德尔丰富的人生经历,其科学探险中的品味与勇敢,也不断刺激着我的每一个神经细胞,使我久久不能释卷。

  

  坎德尔1929年出生在维也纳一个温馨和睦的犹太家庭,父母以经营一家儿童玩具店为生。上世纪二三十年代的维也纳是一个文化高度发达的城市,有着浓郁的艺术和学术气氛,幼年的坎德尔就被这样的氛围所熏陶着。可惜好景不长,随着1938年希特勒和德国军队进入维也纳,奥地利开始了对犹太人的暴行,坎德尔一家的宁静生活被彻底打破,被迫在1939年迁往美国。在为人类作出过杰出贡献的名人堂中,随处可见犹太人的身影,这常常是一个难解之谜,难道犹太民族的智商真的要远高于其他民族?也许我们可以在坎德尔对其父母的回忆中找到答案。“我的父母与其他的维也纳父母有着共同的观念:他们希望自己的子女能在学术方面取得专业的、理想的成就。他们的这些期望也反映了典型的犹太民族的价值观念……生活的目的并不只是获得经济上的保障,而是利用经济上的保障去达到更高的文化水平。最重要的生活目的就是追求教育和文化。”(P.17)在坎德尔母亲心中,“犹太教的主旨在于社会和精神财富,而上帝的概念倒在其次”(P.125)。

  哈佛大学本科的第一年,坎德尔所修专业是现代欧洲历史和文学,他希望能找到文化极其发达的德国何以成为纳粹滥觞之地的原因。这时一个女孩进入到坎德尔的生活中,她的出现或许使人类历史上少了一位优秀的文学史家,但多了一位伟大的生物学家,她就是Anna Kris。真正起到关键作用的也许是Anna的父母,Kris夫妇都是杰出的精神分析学者,Kris先生是著名艺术理论家贡布里希的老师,而Anna的母亲则是Anna Freud的闺中密友。Kris先生告诉坎德尔,传统的内省和领悟方法不能使心理学成为一门真正的科学,“心理科学的基础需要的不仅是观察还需要有实验”(P.29)。从此,坎德尔迷上了精神分析和心理学。

  为了成为一名专业的精神分析师,坎德尔转到纽约继续学习。在纽约,坎德尔认识了他后来的妻子——法国犹太人Denise。Denise当时是哥伦比亚大学的博士候选人,正跟随著名社会学家默顿进行社会学研究。她也是一位对生活和艺术都极有品味的女性,她的到来,对坎德尔有着重大的意义。犹太人常常被外人视为对金钱有着非凡嗜好的民族,Denise和她的父亲算是例外,她的父亲生前建议Denise“与一个清贫的知识分子结婚,因为这种人会将学识视为高于一切,会去努力追求和实现崇高的学术目标”(P.35),那时她和坎德尔还没有认识。

  坎德尔1955年秋进入到哥伦比亚大学Grundfest教授的实验室,谈了自己的研究目标:希望确定弗洛伊德理论中自我、本我和超我在大脑中的解剖学区域。Grundfest教授认为这个设想太过于超前,建议以还原论的方法来进行研究,“我们只能先以每次一个细胞的策略来研究大脑”(P.40),这个策略,最终贯穿了坎德尔一生的研究历程:“我相信学习的生物学基础应该首先在单个细胞的水平上来进行研究,而且,只有集中研究简单动物的简单行为才会最终取得成功。”(P.100)所以,坎德尔在开始学习与记忆的生物学研究时,并没有选择当时大部分科学家所看重的哺乳动物,而是选择了简单的无脊椎动物。在坎德尔看来,科学研究中最重要的因素是品味:

  当我决定采用海兔做研究时,我学会了相信自己的直觉,也就是跟着感觉走。成熟的科学家需要具备许多品质,品味可以说是其中最重要的一项了。就像欣赏艺术品、音乐、美食和美酒一样,搞科学也要有品位。你要学会分辨重要的和不重要的科学问题。我能感觉到自己品味的提升,我已经学会辨别有趣的问题和无趣的问题——在有趣的事情中,我又能分辨出哪些是可行的。(P.122)

  在科学研究的探险中,勇气同样是不可或缺的。“科学为一个人提供了很好的机会来测验其想法,如果一个人不害怕失败的话,其实大可以尝试一些原始的、重要的却又很大胆的想法。”(P.81)“从事科学研究的乐趣是从探索那些较不为人所知的知识领域获得的……有时也会觉得孤独、不确定,感到前进道路并不平坦笔直……(但)不要再往前走的警告只会激起我们的冒险精神。”(P.279)“我们不应该害怕去尝试新的东西,例如从一个领域转到另一个领域,或是在不同的学科的交界区域进行研究……尝试新的事物都会引起焦虑但同时也是令人愉快的。”(P.284)

  当然,从事冒险少不了家庭的支持。在坎德尔忧虑从事脑科学研究可能会有生计问题时,Denise鼓励他不要担心将来经济上可能的困难;1965年坎德尔有机会成为一家医院的神经科主任时,Denise也支持他放弃这一职位而继续从事神经科学基础研究的决定,她对坎德尔说:“难道你会为此放弃科研上的追求,转而去做一些应用研究和管理工作!”(P.128)

  

  或许是因为Denise的关系,书中也包括了科学社会学的思考。科学家们在某一发现的最初阶段经常意见不一,“由不同意见而引发的争论常常会演变成个人之间几乎是具有复仇性质的争斗……这表明在科学家之间,除了慷慨与分享等行为之外,也同样会相互竞争,有野心、自傲和复仇情绪”(P.49)。坎德尔在美国国家心理健康研究院时就遇到了这样的事情。当时他和一位年轻科学家Felix Strumwasser成为了好友,但是在坎德尔和他的同事公布了关于树突的研究结果后,Felix就不再和他说话了。多年之后,两人恢复友谊,坎德尔才得知当年Felix不理他的原因是“两个初出茅庐的科学家却做了那么有意思的重要成果,令他颇感耻辱”(P.99)。

  国人经常感慨发达国家高科技公司的累累硕果,而我国高科技公司水平低仅仅只是因为我们的科研不如人吗?其实我们对高科技公司的组织和管理模式也可能存在认识误区。要吸引最优秀的科学研究人才和公司合作,仅仅有高额的报酬可能还是不够的。科学家需要有更多的条件,他们必须保持自己的独立性,不影响他们的基础研究,“而且可以通过在企业中的工作学习新的科研方法”(P.221)。

  坎德尔在2000年10月9日清晨被通知获得了该年度的诺贝尔奖,随后各处纷纷打来祝贺电话。“从维也纳打来的电话是最有意思的,他们告诉我奥地利对于又有一个奥地利人获诺贝尔奖是如何的高兴。我不得不提醒他们这是一个美国籍的诺贝尔奖。”(P.262)历史是多么惊人的相似啊。

  

  原书英文版于2006年出版,2007年1月中译本就面市了。国人虽然可以同步看到这部优秀的自传,但或许是翻译仓促,译文中有很多错误,并且删去了原书所附的词汇表和索引。幸而今天物流通畅,此书的原版在国内也不难购得,可补此缺憾。■

有关转基因

转基因好不好?转了才知道

来自 土摩托日记

转基因水稻最近一直被热炒,说什么的都有。我今天看到纽约时报一篇非常好的报道,告诉我们一个事实:转基因到底好不好?只有自己转了才知道。

事情要从2002年说起。那年有个名叫Drew Endy的32岁的科学家去了MIT,研究生物工程:
drew-endy-1008-def-78913658

Endy是工程师出身,他发现生物工程和他熟悉的工程学相差太远了,典型的工程学很像搭积木,零部件都是现成的,工程师所要做的就是把它们组合起来而已。他想把生物工程也变成这个样子,这在早几年还不可能实现,但在2002年时时机已经成熟,他甚至在MIT还发现了几个和他志同道合的工程师,分别叫做Gerald Sussman:
sussman

Randy Rettberg:
rettberg

Tom Knight:
Tom Knight

这4人组成了一个小团体,开始在MIT实践他们的理想。他们把单个细菌的基因组视为工具箱,DNA视为工具,细菌就是成品。他们设想通过基因工程的手段造出新的细菌,具备一些原本没有的新颖功能。说实话,这个想法并不新奇,但他们想出了一个前人都没有想到过的方法:利用学生们的自主能力去扩展研究思路,扩大研究范围。

他们在MIT为本科生开了一门课,布置的第一个作业就是让学生们制造一种“会眨眼”的细菌,每隔一定时间就发出荧光。这门课很成功,于是很快变成了一个竞赛,取名iGEM,就是“国际基因工程机器设计竞赛”。第一届参赛的队伍一共才有35所大学的学生团队,到今年已经有120个学校了。

这个竞赛不光是把现成的基因转来转去,而是要求参赛者对现有的基因做出改良,或者干脆自己设计一个(或几个)基因,再组装到细菌中,把细菌变成一个全新的东西。MIT负责为参赛者提供“工具”,也就是“基因试剂盒”,里面包括各种基因片段和工具箱(Kit),参赛者需要在这些“工具”的基础上设计出自己的新工具,然后组装成一个新的生命。也就是说,目前大家争议很多的所谓“转基因”只是简单的复制和粘贴,而当我们还在争论复制和粘贴是否可行的时候,人家已经开始自己制造新的内容了!

如此“高科技”的东西,肯定只有高等学府才有资格参加对吧?中国就是这么做的。目前中国只有北大复旦清华和科大等少数高校参加这个竞赛,北大的团队甚至获得了2007年度的iGEM大奖。但我去搜了这方面的报道,最详细的是这篇,我仅仅看到了为国争光的信息,就连北大学生的获奖作品究竟是什么都没有提到。

纽约时报的那篇报道就是关于2009年iGEM比赛的,但记者选取的报道对象却是一个来自旧金山湾区的一所社区学院的参赛队伍。所谓社区学院很像我们的技校或者成人大学,上学的都是一些考不上正经大学的所谓“后进生”,或者是工作后又打算补点知识的成年人。通常学费很便宜,这所社区学院每个学分只要26美元,一般每门课也就3-4个学分,大家可以算算上这个学院需要花多少银子。

就是这样一所社区学院,居然决定参加2009年的iGEM大赛!学校经费紧张,只能提供一间屋子作为临时实验室。研究经费大部分来自一位校董从一个伯克利校友的遗孀那里拉来的1.8万美元的赞助,其余大部分仪器都是队员自己买来或者借来的。一开始学院里有很多学生参与进来,设计方案,做些准备工作。后来逐渐固定下来,形成了一个核心团队。让我们来看看他们都是谁:14Biology-t_CA0-articleLarge

左起:
Leeza Sergeeva,19岁,来自莫斯科的第一代移民,小组组长。
Bowen Hunter,27岁,按摩理疗师,中学上的是特克萨斯一所神学院,学的是神创论。
Angela Brock,34岁,电子工程专业学生,退学10年后重新回校读书。
Bertram Lee,47岁,曾经做过10年软件工程师,后来对生物工程发生兴趣,重新回来读书。
Colby Sandate,21岁,一半墨西哥一半意大利血统,平日的工作是卖化妆品。
Dirk VandePol,41岁,旧金山城市学院教师,也是这个团队的指导员,但他教的不是基因工程,而是“人体生理学入门”。

就是这样六个人,试图制造出一种细菌,能够利用太阳光来发电!

读到这里,你也许认为这又是一个美式的英雄故事。错。这个团队最后没能成功,甚至连参赛的基本要求都没有完成,被取消了评奖资格。最后获胜的是来自剑桥大学的团队,获奖作品是一种能够根据环境毒素的不同而发出不同颜色的荧光的细菌。可以想象,这种细菌将会对环境监测有帮助。

通过纽约时报的这篇报道,我们可以看出现代科技已经发展到了一个很高的水平,仅靠业余科学家小打小闹,几乎没有成功的可能。但是,这个故事又不是一个美版“民科”的故事,他们并不想通过科学出人头地,或者“颠覆现有的科学理论”,而是觉得科学好玩,很想参与进来,跟上现代科学的发展步伐而已。

我喜欢这个故事,因为这个团队都是普通得没法再普通的人,他们有梦想,同时又肯钻研,我敢肯定他们在参赛的过程中学到了生物工程的很多知识,从此便不再对“转基因”产生盲目的恐惧。别小看来自民间的恐惧,这种恐惧实际上已经严重影响了生物工程技术在现实中的应用。

对比一下电子工程和生物工程的进展就知道了。我们对电子工程几乎从一开始就全盘接受,允许电子工程师犯错误,并在犯错误中不断学习,不断进步。但是我们从来没有给生物工程这个机会,当然生物工程也确实需要采取比电子工程严格得多的管理,但有些人已经走到了另一个极端,那就是要求所有的生物工程都必须证明完全没有任何错误才能应用,这个标准已经高到几乎无法实现的程度了。比如中国批准的转基因水稻转的是一个Bt杀虫基因,这种基因编码一种生物杀虫剂,已经被使用了70多年,但有些人还是觉得试验不够长,还要继续试验下去。请问究竟需要试验几千年才能让您满意呢?

转基因确实还存在很多问题,但我从目前的大部分报道中没有读出任何一个站得住脚的质疑。比如说专利问题,新技术当然要有专利,您以为科学家都是活雷锋吗?再比如抗性问题,当然会有,但是解决这个问题的方法应该是不断研发新的转基因农作物,而不是干脆禁止,任由农民使用化学农药,您以为化学农药就不会产生抗性了吗?

说白了,很多质疑的人都属于一提到转基因就骂娘的主儿,根本就不相信科学技术能解决问题。对比一下中美对于iGEM比赛的态度和报道方式你就知道,说到底这还是一个科普教育的问题。大部分人根本就不知道基因到底是怎么回事,更别说亲自转个基因了,所以他们才会把转基因当做洗脚水,不惜把孩子一同倒掉。如果有机会让普通人都来转个基因试试,他们就会明白,转基因没什么可怕的,它就像很多先进技术一样,都会有优缺点,只有用平常的心态来对待它,扬长避短,才能发挥它的优势,造福人类。