书城科普读物影响世界的62部科学名著
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第41章 科学普及(16)

作者认为行星探索很有价值。它使得人们能够精练从局限于地球范围的科学,诸如气象学、气候学、地质学和生物学等所推演出来的见识,扩大这些科学的能力,改善地球上的实际应用。它为世界的不同命运提供了劝告式的推测。它为对地球上生命具有重要意义的未来高级技术指出了道路。它为人类历来热衷于探索、发现、倾心于寻求的嗜好,提供了一条途径,而在很大程度上,正是这些探索、发现与寻求才使我们这个物种得以取得成功。而正是这种行星探索使得人们在历史上第一次以严密的方式,提供人们去找出关于世界起源和命运,生命的开始和终结以及生活在天空中其他生物的可能性等等问题的真正答案的机会,而这些问题都是与人类事业息息相关的。

作者说,最近这几十年具有明显的过渡性特征。只要人们不自我毁灭,那么,很显然,人类将再也不会永远被限制在一个单独的世界里。事实上,空间城的最终出现以及人类往其他世界的移居,对人类这个物种来说,远比自我毁灭要困难得多。很清楚,人们已几乎不知不觉地进入到行星探索的黄金时代。如同人类历史上许多类似的情况一样,探索视界的开阔同时将伴随着艺术和文化视界的开阔。作者认为人们有能力和手段,并且真诚地希望人们还有着与今日探索相适应的意志。他这一代人有能力把自己的足迹,在人类历史上第一次扩展到太阳系的其他世界上去——敬畏他们的奇迹,渴求他们所不得不教导给我们的一切。

关于行星上的气候,作者认为,当科学家面临极其困难的理论问题时,总会去实施实验的可能性。然而,在对整体行星的气候进行研究时,实验耗资多并难以付诸实施,并且还潜存着棘手的社会后果。最大幸运的是,大自然太忙了,它为人们提供了附近行星非常不同的气候和非常不同物理可变量的有效信息。或许对气候学各种理论的最严峻检验是,它们能够解释所有附近的行星:地球、火星和金星的气候。从对一个行星的研究中所得的见解,必不可免地将有助于对其他行星的研究。比较行星气候学看来会成为一门学科,它正在临产中,这是一门具有重要智力意义和实践应用的学科。

在探索外星智慧的问题方面,作者提出,人类就一直在探索着天空星辰,冥思苦想着人类是否是宇宙空间中独一无二的智慧生命?或者说,是否就在茫茫夜空的某个地方还有别的像我们人类一样能思维和质疑的生灵?是否在这宇宙中还存在着我们人类的太空之友?这样的生物或许是用完全不同的观念看待他们自己和宇宙。或许在别的什么地方存在着充满奇异色彩的生物和技术以及与我们人类社会大相径庭的外星人社会。生活在这样一个广漠而古老、深邃而令人难以理解的宇宙中,真使人类感到有点孤独;因此,人们需要认真思考一下人们这颗在宇宙中显然是微不足道的蓝色行星的深远意义,假如它确实还有点什么意义的话。探索外星智慧,就是探索人类这个物种与宇宙的相互关系,这是一种被大家普遍接受的观点。说到底,探索外星智慧就是探索我们自己。

但是,作者也指出存在的问题,他说,随着致力于这一认真探索的发展。出现了一点消极的苗头,不过却非常有意义。少数科学家提出了一个古怪的问题:如果外星智慧很丰富,那么,为什么人们至今尚未见到它的显现呢?想一想我们自己过去一万年内的技术文明的进展,再想像一下这些进展还将几百万年或几十亿年地持续下去的情景吧。如果仅有一小部分高级文明比我们要高级几百万年或几十亿年,那么,他们为什么没有生产出为我们所能探测到的如此重要的人工制品、人工装备或工业污染呢?他们又为什么不按他们的便利而重组整个银河系呢?

怀疑论者也会问,为什么没有明显的证据证明外星人来访地球。人类已经发射了速度缓慢而又稳妥的星际宇宙飞船。一个比人类更高级的社会,应当能够在一定的努力下方便地在星际间往返飞行。已往的几百万年内,这些社会应当建立可供他们自己据以发射星际探险队的驻地。何以在地球就没有他们的驻地呢?诱人的推断是,恐怕最多只有少量的高级外星文明——要么是因为,从统计角度看,人类是已经突现的首批技术文明之一,要么是因为,所有这些技术文明在比我们更进一步之前,自行毁灭正是他们的命运。

对此,作者认为这些沮丧为时未免太早了。所有这些论证,都依赖于人们正确地臆测远比人类更加高级生命的意向。而当更细致地作出考察时,作者以为这些论证揭示一系列有意义的人类想像力。

作者认为,人们最常提到的问题是关于不明飞行物以及古代宇航员的问题,这些都是易于披上宗教色彩的问题。作者也经常被人问起是否信仰上帝,对此,作者认为,“我并未找到任何令人注目的证据来说明神人同形的创始者是从天上某个隐蔽的有利地位来控制人类的命运的,但是否认物理规律本身的存在,将是极其愚蠢的。因此,我们是否信仰上帝,则很大程度要取决于我们所说的上帝的真实含义。”

作者深深怀有的信仰是,若是像传统的那种上帝存在的话,那么人们的好奇心和智慧就是由这个上帝所赋予的。他说:“如果人们压制探索宇宙和自己的热情,那么人们就欣赏不到这些大自然赐予的礼物了。另外,如果不存在这种传统的上帝,人们的好奇心和智慧就会成为努力使人们免遭不幸的基本工具。在这两种情况下,知识的事业是与科学和宗教相一致的,同样,这对人类这个物种的幸福也是不可或缺的。”

精彩语录

1、我们生活在最激动、满意和快乐的时代,正是在这些基本问题上从无知进入有知的时代;我们是从疑惑开始而以理解告终的一代。在我们这颗行星上生命的整个40亿年历史中,在人类家族的整个400万年的历史中,只有一代才被特许活着亲历那独一无二的过渡时刻;这就是我们这一代。

2、在某种意义上,宇宙是否最终可以认识,不仅取决于广泛地包括发散现象的自然规律有多少,而且还取决于我们在理解这些规律时是否具有理智的能力。我们关于大自然规律性的表述确实取决于脑的结构,而且在一种重要的程度上,还取决于宇宙的结构。

3、脑能知道多少事件呢?脑中有大约1011个神经原,它们是负责我们心理活动的电的和化学的传导线路的元件和开关。

4、事实上,新技术切实地应用来解决人类问题,需要对人类本性和人类文化有深湛的理解并需要有一种广义的普遍教育。

5、我们正处在人类历史的十字路口。如此同时具有危险和充满希望的时刻乃是前人所从未有过的。我们是自己把握自己进化的第一个物种。我们第一次具有了有意或无意地自我毁坏的手段。

《人的生死之谜》

作者:猪木正文(日)

成书时间:1987年

推荐版本:上海文化出版社1987年版

【作者简介】

猪木正文,日本知名的天体物理学家和科普作家。

猪木正文长期以来一直从事宇宙物质奥秘和宇宙射线的研究,并且取得了一定的成果。猪木正文的知识面十分广博,在对人类自身进行探索时,他吸收了其他学科的科学知识,诸如胚胎学、细胞学、遗传学、信息科学、脑科学、人类学等。猪木正文还写作了许多的专业论文和普及性的科普文章,深受广大科学爱好者所喜爱,他也为此多次获得奖励。猪木正文的科普著作被翻译成多种语言出版发行,赢得了国际赞誉。

猪木正文的主要作品有:《相对论浅说——宇宙时代的常识》、《人的生死之谜》等。

【内容提要】

本书虽然名为“人的生死之谜”,但作者花了大量的篇幅,论述了有关思维、意识、精神、人生,乃至外星人等问题。涉及到了众多领域的相关知识,并且提出了许多全新的概念,读来令人耳目一新。

首先,作者对人的大脑阐明了自己的观点。地球上诞生了人类以后,便发生了一系列的巨大变化。人类所独具的大脑虽然在形态结构上与动物界的猿类、猴类非常相似,但它的功能却远远高于后者,相对于后者而言,产生了质的飞跃。人类大脑有着高度的主观能动性。对外部世界各种信息的刺激,绝不是像镜子一样仅是被动的反映,而是会通过一系列的选择、类比、加工、扬弃,进行积极的“反思”。对外界的一切事物,它都寻根探源。这可说是人类大脑的一个根本属性。

关于科学的思维方法,作者认为科学的思维方法也允许推理、假想,一般称之为假说,但它必须再经过客观的实践来检验。凡符合实际情况的就上升为理论,如爱因斯坦的相对论,已为一些天体实验和航天的高速运动所证实。凡不符合实际情况的,就只能停留在假说的阶段,或部分修正后上升为理论。如遗传学中拉马克提出的“后天获得性遗传”假说等,不管这种假说如何自洽,如何简单,如何诱人,如何具有思辩的统一性,但它与科学上发现的基因控制遗传这一事实不符,因而不能上升为理论。同样,自古以来,有许多人设想了极其巧妙、精致的“永动机”,但在能量守恒定律面前,永动机的设想只能成为永久的“空想”。

关于大脑的研究进展,作者说:“今天的科学虽然已经取得了相当的成就,但对人类大脑的研究还仅处于初级阶段。DNA双螺旋结构的发现至今还不过30余年,而据说记忆就跟大脑中的DNA、RNA有关;脑中的小分子物质脑啡肽的发现与作用机制研究也不过20余年;脑电图仪、脑磁图仪的发明也不过是近一二十年的事;至于大脑两半球各司不同职能的发现不到10年。大脑额叶无论从系统进化还是从个体发育来看,都是人类所特有的最重要的区域。”正如作者在书中讲到的,人脑约有200亿个神经细胞,而每一个神经细胞就相当于一台微型计算机。200亿台计算机高度有序地排列起来并协同工作,是一种什么样的工作方式,至今完全无从模仿。不仅无从模仿,甚至无法想像它是如何工作的。对其内部作用的机制可说一无所知。

为了更好地说明这个道理,作者以人类大脑皮层为例,他说,人们发现大脑皮层共分六层。外界的刺激通过感觉器官产生生物电脑冲,沿着感觉神经(视神经、听神经……)首先传入第三、第四两层中去。然后,再从这两层分别向上、向下扩散。这当中的电信号如何提取、识别、放大、转换、传递,如何加工、如何处理而形成感觉和记忆,最后作出反应,至今尚一无所知。就连这最简单的刺激反应尚且不清楚,那么对理解、记忆、思维、学习、意志、行为等高级精神现象,尽管有许多研究,但是没有引人注目的成果,就不足为奇了。

为什么会出现这种情况呢?作者说,这并非研究人员的不努力,从根本上来讲,这个课题太大了。首先,人类大脑是物质进化的最高产物,而精神现象又是大脑的高级产物。人类大脑的出现,如果光从生物进化算起也有几十亿年的历史了。其次,我们赖以研究大脑的最终工具,仍旧是人类大脑本身,这就是一个自身研究的问题。依靠大脑解决大脑之谜,这就是明摆着有难度的逻辑。第三,对人类大脑的研究,无论从法律还是从道德的角度来看,都不允许进行破坏性实验。而以往对脑功能研究的成果,大都是对功能缺陷者与正常人对比后得到的。

作者认为,大脑可以产生意识。他举例说,大脑电模拟是根据1932年瑞士的神经生理学家——赫斯博士发明的方法发展而来的,他死后因生前功绩昭著而被授予诺贝尔奖。大脑电模拟方法是在人的头骨上钻很细的小洞,达到大脑表面,再往大脑里插进一对很细的金属丝当作电极。而后,往里通入微弱电流,于是便产生种种精神现象。如果俘虏们不听从命令,可以用无线电遥控给他们激烈的痛苦;反之,又可以给他们快乐。这种痛苦和快乐是从他们内心深处产生的,想反抗也办不到。还可以把俘虏送往战场,由后方进行无线电遥控,使他们爆发出激烈的愤怒。这时他们就会完全失去理智,只是一个个怒鬼的化身,发疯似地只顾作战。电可以改变人的意识这一事实说明,大脑可以产生意识,这一观点越来越明显起来。至于大脑结构的详细情况,还有很多问题没有搞清楚。