[導(dǎo)讀] 人類對(duì)于科學(xué)真理的探索源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、荊棘滿路卻永不止步。如果我們想要得到終極問(wèn)題——我們是誰(shuí)，何為萬(wàn)物——的答案，科學(xué)和藝術(shù)都是必不可少，相輔相成的。

　　本文作者 喬納·雷爾在哥倫比亞大學(xué)主修神經(jīng)科學(xué)。大學(xué)時(shí)曾在諾貝爾獎(jiǎng)獲得者神經(jīng)學(xué)家埃里克·坎德爾的實(shí)驗(yàn)室工作過(guò)。負(fù)責(zé)過(guò)《連線》、《科學(xué)美國(guó)人》Mind Matter博客、美國(guó)全國(guó)公共廣播電臺(tái)的廣播實(shí)驗(yàn)室(Radiolab)的編輯工作，曾為《紐約客》、《自然》、《種子》、《華盛頓郵報(bào)》以及《波士頓環(huán)球報(bào)》撰過(guò)稿。他自己的博客Frontal Cortex也受到極高的贊譽(yù)。

　　黑孔雀，1950

　　亞歷山大·考爾德

　　這個(gè)動(dòng)態(tài)雕塑是用藝術(shù)表現(xiàn)大腦特定區(qū)域功能的生動(dòng)實(shí)例，考爾德的這個(gè)作品藝術(shù)化地預(yù)見了一個(gè)叫做V5的腦區(qū)中的細(xì)胞的生理功能。V5區(qū)的細(xì)胞對(duì)于動(dòng)作和方向有特異性的反應(yīng)。從遠(yuǎn)處看，這個(gè)動(dòng)態(tài)雕塑的各個(gè)部分像大小不同的靜止的點(diǎn)，然而當(dāng)?shù)袼軇?dòng)起來(lái)時(shí)，雕塑的每個(gè)部分只能引起V5區(qū)內(nèi)一類神經(jīng)細(xì)胞的反應(yīng)，因?yàn)檫@些神經(jīng)細(xì)胞只對(duì)雕塑的這個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)方向敏感。——塞米爾?賽琪(Semir Zeki)，神經(jīng)學(xué)家，倫敦大學(xué)學(xué)院 © Christie’s Images/Corbis

　　上世紀(jì)20年代早期，尼爾斯·玻爾(丹麥物理學(xué)家，因?qū)τ谠咏Y(jié)構(gòu)與舊量子論的研究做出的基礎(chǔ)性貢獻(xiàn)而榮獲1922年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))還在就物質(zhì)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題苦思不已。之前的物理學(xué)家認(rèn)為，原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)該就像一個(gè)微型的太陽(yáng)系，原子核是太陽(yáng)，電子像行星一樣繞著原子核轉(zhuǎn)。這就是關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的經(jīng)典理論。

　　但那時(shí)，玻爾已經(jīng)開始研究電子輻射，他認(rèn)為只有一個(gè)新的模型才能解釋他的發(fā)現(xiàn)。電子的活動(dòng)看起來(lái)與經(jīng)典理論格格不入。正如玻爾所言：“到原子這個(gè)級(jí)別時(shí)，只能用詩(shī)的語(yǔ)言來(lái)表達(dá)了。”一般的文字已無(wú)法描述他的數(shù)據(jù)。

　　玻爾一直癡迷于立體派畫作。歷史學(xué)家亞瑟·米勒(美國(guó)劇作家，瑪麗蓮·夢(mèng)露的第三任丈夫。他以劇作《推銷員之死》、《熔爐》而聞名)曾回憶道，玻爾的書房里擺滿了抽象靜物畫，他還樂(lè)于向訪客闡釋他對(duì)這種藝術(shù)的理解。對(duì)于玻爾來(lái)說(shuō)，立體派的魅力在于它將物質(zhì)的確定性擊個(gè)粉碎，向人們展示出萬(wàn)事萬(wàn)物中包含的裂隙，讓物質(zhì)的實(shí)體性變成一種超現(xiàn)實(shí)的曖昧不明。

　　玻爾非凡的洞察力在于，他相信看不見的電子的世界實(shí)際上是立體派的。1923年的時(shí)候，德布羅意(法國(guó)物理學(xué)家。1929年因發(fā)現(xiàn)了電子的波動(dòng)性，以及他對(duì)量子理論的研究而獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))已經(jīng)證明電子具有波粒二象性。但玻爾堅(jiān)稱，電子所具有的形態(tài)取決于人類如何觀察它們。也就是說(shuō)，電子和想象中的“迷你行星”完全不同，它們更像一把被畢加索解構(gòu)了的吉他，一團(tuán)由畫筆勾勒出的朦朧不明之物，只有在你盯著它看時(shí)才能賦予它意義。

　　一般人很難想象抽象藝術(shù)作品能夠影響科學(xué)史，立體派藝術(shù)看起來(lái)和現(xiàn)代物理學(xué)毫無(wú)關(guān)系。當(dāng)我們想到科學(xué)過(guò)程時(shí)，腦海里總會(huì)浮現(xiàn)出一些特定的詞語(yǔ)，比如客觀性、實(shí)驗(yàn)、事實(shí)等?？茖W(xué)論文常常使用被動(dòng)語(yǔ)態(tài)，這讓我們覺得科學(xué)描繪的世界是現(xiàn)實(shí)世界的完美鏡像。然而，繪畫作品可以非常深刻，但它們往往都不刻畫真實(shí)的事物。

　　以上觀點(diǎn)將科學(xué)看作是衡量一切事物的唯一標(biāo)尺，這實(shí)際上基于一條未予明說(shuō)的假設(shè)：藝術(shù)總是隨著時(shí)尚潮流循環(huán)往復(fù)，科學(xué)知識(shí)則不斷線性遞增。人們認(rèn)為科學(xué)史的發(fā)展應(yīng)該遵循一條簡(jiǎn)單的等式，即時(shí)間+數(shù)據(jù)=掌握知識(shí)。我們相信，總有一天科學(xué)能解決所有的事。

　　但是科學(xué)的實(shí)際歷程卻并不那么簡(jiǎn)單。我們對(duì)“真實(shí)”知道的越多(比如量子力學(xué)還有神經(jīng)起源)，“真實(shí)”的悖論就越發(fā)明顯。正如小說(shuō)家弗拉基米爾·納博科夫(俄裔美國(guó)作家，同時(shí)也是文體家、批評(píng)家、翻譯家、詩(shī)人、以及鱗翅目昆蟲學(xué)家，《洛麗塔》的作者)所言，“一個(gè)人科學(xué)做得越好，就越發(fā)覺得科學(xué)玄之又玄。”

　　我們可以看看物理學(xué)史。物理學(xué)家曾不止一次認(rèn)為他們搞清了宇宙是怎么回事。他們總以為，除了一些模糊的細(xì)節(jié)以外，宇宙的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)一清二楚了。然而相對(duì)論的橫空出世將這種天真幻想一舉粉碎，從本質(zhì)上改變了經(jīng)典理論中時(shí)間與空間的關(guān)系。接著，海森堡測(cè)不準(zhǔn)定律出現(xiàn)，量子物理超現(xiàn)實(shí)一般地揭開自己的面紗。弦理論學(xué)家開始嘗試調(diào)和從未如此南轅北轍的理論學(xué)派，還提出了11維理論。科學(xué)家還是搞不懂暗物質(zhì)?，F(xiàn)代物理學(xué)家對(duì)宇宙增加了這么多了解，但還是有太多搞不明白的地方。最終，一些科學(xué)家公開地表示了自我懷疑：人類是否真的有理解宇宙的能力?

　　D小調(diào)第七交響曲，Op.70，1885

　　安東寧·德沃夏克(ANTON?N DVO??K)

　　大腦額葉的某個(gè)叫布羅德曼44區(qū)(Brodmann Area 47)的地方，專門預(yù)測(cè)口語(yǔ)、符號(hào)語(yǔ)言和音樂(lè)中按照時(shí)間順序發(fā)生的事件。當(dāng)預(yù)測(cè)符合實(shí)際時(shí)，神經(jīng)回路就得到獎(jiǎng)勵(lì)和加強(qiáng);當(dāng)預(yù)測(cè)與實(shí)際不符時(shí)，另一個(gè)叫做前扣帶回的腦區(qū)就被激活，并接手處理與預(yù)期不符的事件。德沃夏克第七交響曲的尾章，就是對(duì)神經(jīng)回路如管弦樂(lè)一般的精妙配合進(jìn)行藝術(shù)探索的佳作。部偉大作品的尾聲將聽眾已經(jīng)習(xí)慣的音樂(lè)片段的順序進(jìn)行了巧妙的置換，讓我們既感受驚訝，又享受到了神經(jīng)系統(tǒng)的獎(jiǎng)賞。而在下一次聽到類似音樂(lè)的時(shí)候，我們就會(huì)從片段式的記憶中提取這些感知。——丹尼爾?列維丁，神經(jīng)科學(xué)家，麥吉爾大學(xué)

　　我們?cè)賮?lái)看一看神經(jīng)科學(xué)。僅僅在幾十年前，科學(xué)家們就提出了關(guān)于“搭橋原理”(the bridging principle)的各式假說(shuō)。“搭橋原理”是解釋神經(jīng)活動(dòng)如何創(chuàng)造出“意識(shí)”的主觀體驗(yàn)的神經(jīng)事件。他們提出了不同種類的“橋”，從大腦皮層的40赫茲振蕩，到微管中的量子相干性，不一而足。這些據(jù)稱就是能將大腦之“水”釀造成意識(shí)之“酒”的生物過(guò)程。

　　然而現(xiàn)在，再也沒(méi)有人探討這種所謂的“搭橋原理”了。盡管神經(jīng)科學(xué)在對(duì)大腦細(xì)節(jié)的研究上不斷取得重大進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)我們不過(guò)是由一些激酶和突觸的化學(xué)活動(dòng)構(gòu)成的奇怪回路而已，這些進(jìn)展卻讓一個(gè)問(wèn)題變得越來(lái)越難以忽視：我們并不能體驗(yàn)到細(xì)胞層面的生理細(xì)節(jié)。真相總是充滿諷刺：只有一個(gè)現(xiàn)實(shí)是科學(xué)無(wú)法再分解的，那就是我們唯一所知的現(xiàn)實(shí)。

　　現(xiàn)代科學(xué)的瓶頸在于，我們無(wú)法將所有事情統(tǒng)一起來(lái)，產(chǎn)生一個(gè)普適的理論。我們的未知之物并沒(méi)有減少很多，在很多情況下反而增加了。最基礎(chǔ)的科學(xué)被奧秘所籠罩。并不是我們不知道答案，而是我們不知道該問(wèn)什么問(wèn)題。

　　許多基礎(chǔ)科學(xué)都遇到過(guò)這樣的問(wèn)題，比如物理和神經(jīng)科學(xué)。物理學(xué)家研究“現(xiàn)實(shí)”的基本構(gòu)造，即那些定義我們的物質(zhì)世界的看不見的定律和粒子。神經(jīng)科學(xué)家們研究的是我們對(duì)這個(gè)世界的感知。為了研究人這種動(dòng)物，他們將大腦層層剖析。這兩種科學(xué)向最古老也是最宏大的謎團(tuán)發(fā)出了追問(wèn)：到底何為萬(wàn)物?我們到底是誰(shuí)?

　　在我們揭開謎底之前，科學(xué)必須擺脫現(xiàn)有的桎梏。該怎么做呢?我給出的答案很簡(jiǎn)單：科學(xué)需要藝術(shù)。我們?cè)趯?shí)證過(guò)程中，需要給藝術(shù)家留出一席之地，我們需要重新發(fā)現(xiàn)玻爾在立體派繪畫中看到的東西。目前科學(xué)遇到的限制很明顯地說(shuō)明，科學(xué)和藝術(shù)之間的割裂，不僅是一個(gè)會(huì)讓雞尾酒會(huì)上的聊天冷場(chǎng)的學(xué)術(shù)問(wèn)題，而是一個(gè)實(shí)用主義的問(wèn)題，一個(gè)會(huì)讓科學(xué)止步不前的問(wèn)題。如果我們想要得到終極問(wèn)題的答案，就必須要在科學(xué)和藝術(shù)間搭起一座橋梁。通過(guò)傾聽藝術(shù)的智慧，科學(xué)可以獲得更多的靈感，而這恰恰是科學(xué)進(jìn)步之源。

　　相對(duì)論，1953

　　莫里茨·埃舍爾

　　我相信，理解世界與觀察世界之間有很多相似之處，人眼的視錯(cuò)覺可以達(dá)到什么程度，是對(duì)人腦的認(rèn)知錯(cuò)覺可以達(dá)到什么程度的最精致譬喻。當(dāng)你第一次看到埃舍爾的《相對(duì)論》這幅畫時(shí)，你不會(huì)覺得有什么問(wèn)題。但是當(dāng)你細(xì)看時(shí)，你會(huì)突然意識(shí)到你看到的東西是不可能存在的。這幅畫的每一個(gè)部分都是自洽的，然而它們拼湊起來(lái)卻成為了一個(gè)不可能存在的整體。埃舍爾的作品展示的是，我們的大腦能對(duì)我們實(shí)施高明的騙術(shù)——即被我們叫做“現(xiàn)實(shí)”的神經(jīng)魔術(shù)秀。——丹尼爾?吉伯(Daniel Gilbert)，心理學(xué)家，哈佛大學(xué) © 2007 The M.C. Escher Company-Holland.

　　自20世紀(jì)初登臺(tái)以來(lái)，神經(jīng)科學(xué)成功地做到了與大腦“密不可分”?？茖W(xué)家將我們的知覺還原為一系列獨(dú)立的神經(jīng)回路。他們采集了正在“思考”的大腦皮層的圖像，計(jì)算離子通道的形狀，將其拆解到亞原子層面。

　　雖然我們搜集了這么多關(guān)于“物質(zhì)”的知識(shí)，但我們對(duì)這些“物質(zhì)”所創(chuàng)造出來(lái)的東西卻幾乎一無(wú)所知。我們知道突觸，卻不了解自己。實(shí)際上，還原論的邏輯暗示，自我意識(shí)只是一種精巧的錯(cuò)覺，只是額葉皮層發(fā)射神經(jīng)電信號(hào)時(shí)附帶的反應(yīng)。機(jī)器并沒(méi)有靈魂，有的只是機(jī)械震動(dòng)。你的大腦包含一千億個(gè)帶電細(xì)胞，但是其中任何一個(gè)都不是你，也對(duì)你一無(wú)所知。實(shí)際上，你根本不存在。大腦只是物質(zhì)的無(wú)窮回歸而已，可以還原成一堆冰冷的物理定律。

　　這種“還原法”的問(wèn)題在于，它拒絕承認(rèn)的，恰恰是它應(yīng)該解決的那個(gè)謎。神經(jīng)科學(xué)非常擅長(zhǎng)自下而上地拆解人的思維，但剖析自我意識(shí)需要的是自上而下的方法。正如小說(shuō)家理查德?鮑威爾斯(當(dāng)代美國(guó)小說(shuō)家，創(chuàng)作主題常關(guān)照現(xiàn)代科技產(chǎn)生的影響)所言，“如果我們只是通過(guò)突觸來(lái)認(rèn)識(shí)世界，那么我們又是怎么知道突觸的呢?”神經(jīng)科學(xué)的吊詭之處在于，它驚人的進(jìn)步恰恰暴露了其研究范式的局限性，即還原論并不能解釋意識(shí)的出現(xiàn)。人類的許多體驗(yàn)無(wú)法用神經(jīng)科學(xué)的現(xiàn)有方法解釋。

　　人類體驗(yàn)的世界就是藝術(shù)的世界。小說(shuō)家、畫家和詩(shī)人所采擷的瞬間無(wú)法被簡(jiǎn)化、被解剖、或是能被一個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ)縮略詞的活動(dòng)所表征。藝術(shù)家努力捕捉的是生命的原貌。正如弗吉尼亞·伍爾夫(現(xiàn)代主義與女性主義的先鋒。最知名的小說(shuō)包括《達(dá)洛維夫人》、《到燈塔去》、《雅各的房間》、《奧蘭多》等)所言，小說(shuō)家的任務(wù)是“體察平凡的一天中的某條一閃而過(guò)的平凡的思想&#823(追溯)看上去無(wú)關(guān)而支離破碎的表象下的模式，這是每幅畫面或每個(gè)事件給意識(shí)留下的痕跡的模式。”她試圖用內(nèi)心的語(yǔ)言來(lái)描述意識(shí)。

　　神經(jīng)科學(xué)還沒(méi)能領(lǐng)會(huì)這種第一人稱的視角帶來(lái)的好處。它所采用的還原論方法不會(huì)將“我”置于觀察的中心。它還在苦苦思索“感質(zhì)”(quale，一個(gè)描述所有感官現(xiàn)象的哲學(xué)用詞。最早由20世紀(jì)初的美國(guó)哲學(xué)家Clarence Irving Lewis提出)的問(wèn)題。像伍爾夫這樣的藝術(shù)家已經(jīng)研究了“涌現(xiàn)現(xiàn)象”(emergent phenomena，是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)中由簡(jiǎn)單的構(gòu)成單元間的互動(dòng)所造成的復(fù)雜現(xiàn)象，為復(fù)雜系統(tǒng)重要特征)好幾個(gè)世紀(jì)了，并且收集了大量關(guān)于意識(shí)之謎的知識(shí)。他們構(gòu)造出了關(guān)于人類意識(shí)的優(yōu)美模型，這些模型將生活中的細(xì)節(jié)精煉成散文和故事情節(jié)，成功地表現(xiàn)出人類體驗(yàn)的風(fēng)貌。這就是這些藝術(shù)家的作品長(zhǎng)盛不衰的原因——因?yàn)檫@些作品給人的感覺是真實(shí)的。而這些作品之所以給人以真實(shí)的感覺，是因?yàn)樗鼈冏プ×?ldquo;真實(shí)”的某個(gè)層面，而這卻是還原論所欠缺的。

　　《巖間圣母》中的天使頭像習(xí)作，1483年左右

　　列奧納多·達(dá)·芬奇

　　對(duì)我來(lái)說(shuō)，這幅鉛筆素描習(xí)作是證明科學(xué)與藝術(shù)相互呼應(yīng)的絕妙例證。科學(xué)和藝術(shù)都力求通過(guò)簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的方式，來(lái)代表與表達(dá)某一個(gè)對(duì)象的內(nèi)在真實(shí)。我創(chuàng)作的等式和圖表并不比達(dá)芬奇筆下的這位女性更為真實(shí)。他的這幅畫讓我們知道畫家能夠掙脫畫筆的限制而到達(dá)的境界。寥寥幾筆，這位仙子仿佛要脫紙而出，直視你的靈魂。為了抓住宇宙的本質(zhì)，我必不能將我的等式和現(xiàn)實(shí)混為一談，自然的真理會(huì)從我的等式中升華，從數(shù)學(xué)中脫殼而出變?yōu)橛醒腥獾纳?mdash;—克利福德?約翰遜(Clifford Johnson)，物理學(xué)家，南加州大學(xué) © Alinari Archives/Corbis

　　神經(jīng)科學(xué)家如果認(rèn)真地研究這些藝術(shù)創(chuàng)作，就可以更好地理解他們想要解析的事物的整體特征。在你解構(gòu)什么東西前，最好知道它是怎么整合起來(lái)的。從這點(diǎn)上講，藝術(shù)為科學(xué)提供了一個(gè)蘊(yùn)藏豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)，科學(xué)從中得以窺見它的盲區(qū)。如果神經(jīng)科學(xué)想要了解一些腦皮層術(shù)語(yǔ)之外的東西——發(fā)現(xiàn)意識(shí)的神經(jīng)連結(jié)、發(fā)現(xiàn)自我的起源，或者找到主觀性存在的細(xì)胞，那就必須對(duì)于這些高級(jí)精神事件有一套深刻的理解，現(xiàn)今的科學(xué)方法無(wú)法突破這一限制。

　　神經(jīng)科學(xué)需要新的方法，那種并不是自下而上的，而是能夠?qū)襁M(jìn)行復(fù)雜表征的方法。有時(shí)候，整體還是用整體的方式來(lái)理解比較好。威廉·詹姆士(美國(guó)哲學(xué)家與心理學(xué)家，美國(guó)心理學(xué)之父)再次首先意識(shí)到了這點(diǎn)。在他那本發(fā)表于1890年的巨著《心理學(xué)原理》的前八章中，他描述了用第三人稱的視角來(lái)做研究的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家的心理。然而到了第九章他筆鋒一轉(zhuǎn)，用了“意識(shí)流”這個(gè)名字來(lái)起標(biāo)題，還“警告”讀者：“我們現(xiàn)在開始從心靈內(nèi)部來(lái)研究心理。”

　　通過(guò)這句像現(xiàn)代派小說(shuō)一樣極端的簡(jiǎn)句，詹姆士試圖轉(zhuǎn)換心理學(xué)的研究主題。管他知覺也好，突觸也好，他不承認(rèn)任何將精神拆分為基本單元的科學(xué)方法。他認(rèn)為這些科學(xué)方法是還原論的，忽視了真正的現(xiàn)實(shí)。

　　然而現(xiàn)代科學(xué)并沒(méi)有沿著詹姆士指引的路走下去。在《心理學(xué)原理》發(fā)表之后，“新心理學(xué)”誕生了。這個(gè)嚴(yán)密的學(xué)派并不接受詹姆士的含糊其辭的描述，而是要將一切無(wú)法被測(cè)量的東西從心理學(xué)中清除出去。比如，對(duì)于體驗(yàn)的研究就從實(shí)驗(yàn)室中消失了。

　　但藝術(shù)家們依然用他們的方式來(lái)演繹復(fù)雜的意識(shí)。他們從不因?yàn)?ldquo;體驗(yàn)”這個(gè)東西難以表述而回避它。他們一頭扎入意識(shí)的茫茫大海。在這方面，沒(méi)有人做得比詹姆斯·喬伊斯(愛爾蘭作家和詩(shī)人，20世紀(jì)最重要的作家之一。代表作包括《都柏林人》、《一個(gè)青年藝術(shù)家的畫像》、《尤利西斯》以及《芬尼根的守靈夜》)更好了。在《尤利西斯》中，喬伊斯試圖把握意識(shí)的現(xiàn)在時(shí)態(tài)。小說(shuō)并不是通過(guò)作者的“上帝視角”，而是通過(guò)那些角色“本人”的視角來(lái)撰寫的。在布魯姆、史蒂芬還有茉莉(布魯姆、史蒂芬還有茉莉均為《尤利西斯》中的人物)思考美與死、床上的雞蛋、還有數(shù)字八的時(shí)候，我們就在無(wú)聲地偷聽他們的內(nèi)心自白。用喬伊斯的話來(lái)說(shuō)，這就是“思想的濃湯”，注上標(biāo)點(diǎn)前的心靈，寫在紙上的意識(shí)流?！队壤魉埂房梢哉f(shuō)接過(guò)了威廉·詹姆士的衣缽。

　　同樣地，癡迷于鴉片的塞繆爾·泰勒·柯勒律治(英國(guó)詩(shī)人、文評(píng)家，英國(guó)浪漫主義文學(xué)的奠基人之一。以《古舟子詠》一舉成名)早在大腦科學(xué)出現(xiàn)前就寫下了探討“思考過(guò)程中心靈的自我體驗(yàn)”的詩(shī)作?；蛘吣靡曈X藝術(shù)來(lái)說(shuō)吧，神經(jīng)科學(xué)家塞米爾?賽琪曾經(jīng)寫道：“藝術(shù)家(畫家)在某種意義上就是神經(jīng)科學(xué)家，他們用他們自己獨(dú)有的方式來(lái)研究大腦。”莫奈的《干草垛》之所以吸引人，原因就在于他對(duì)色彩的感知有著獨(dú)到的理解。波洛克的滴畫之所以讓我們產(chǎn)生共鳴，是因?yàn)樗鼈兗せ盍艘曈X皮層的一些特定回路。這些畫家從相反的角度操縱了大腦，他們發(fā)現(xiàn)了能夠吸引眼球的視覺規(guī)律。

　　8號(hào)作品，1939-1942

　　皮特·蒙德里安

　　蒙德里安在研究“關(guān)于形狀的永恒真理”時(shí)，直線成為了他的個(gè)人標(biāo)簽。他相信直線是所有形狀的基本成分。許多年后，生理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“方向選擇性細(xì)胞”，那是對(duì)直線有選擇性反應(yīng)的細(xì)胞，并被認(rèn)為是形狀知覺的基石。當(dāng)圖像與偏好朝向越來(lái)越遠(yuǎn)時(shí)，方向選擇性細(xì)胞的反應(yīng)就會(huì)越來(lái)越弱;當(dāng)圖像與偏好朝向正交時(shí)，細(xì)胞反應(yīng)完全消失。——塞米爾?賽琪，神經(jīng)學(xué)家，倫敦大學(xué)學(xué)院 © Kimbell Art Museum/Corbis

　　當(dāng)然了，科學(xué)對(duì)于以上論點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)是：藝術(shù)對(duì)于科學(xué)研究來(lái)說(shuō)太混亂、太不精確了;美學(xué)不代表真理，莫奈只是運(yùn)氣好;小說(shuō)是虛構(gòu)的，是實(shí)證的對(duì)立面。如果藝術(shù)不能被畫成散點(diǎn)圖或者壓縮成變量的話，根本就不值一提。但是混亂性不正是人類精神的本質(zhì)嗎?我們的內(nèi)在體驗(yàn)不就是充斥著跳躍性、非邏輯性和無(wú)法言說(shuō)的感覺嗎?從這點(diǎn)上說(shuō)，小說(shuō)的雜陳性和繪畫的抽象性就像一面能反射出我們自己鏡子。正如詩(shī)評(píng)人藍(lán)道·杰瑞所言，“正是藝術(shù)中的矛盾，而非邏輯的、有條理的歸納才能象征我們，我們的世界和我們自己都充滿著矛盾。”

　　任何關(guān)于精神的科學(xué)模型都不完備，除非它包括了精神中無(wú)法被還原的東西。科學(xué)當(dāng)然應(yīng)該遵從嚴(yán)格的方法論，依賴實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和可檢驗(yàn)性，但是科學(xué)也可以通過(guò)額外的“輸入”受益。藝術(shù)家們帶有藝術(shù)特色的假設(shè)可以啟發(fā)重要的科學(xué)問(wèn)題。如果科學(xué)不能從整體性的角度來(lái)研究大腦，科學(xué)理論就會(huì)和我們對(duì)自身的觀感脫節(jié)。

　　神經(jīng)科學(xué)自然認(rèn)為它并沒(méi)有內(nèi)在的局限。有一天，會(huì)有科學(xué)家能夠解釋人類意識(shí)的問(wèn)題;搭橋原理終會(huì)被解答;人類最后會(huì)發(fā)現(xiàn)，體驗(yàn)問(wèn)題只是另一個(gè)物質(zhì)問(wèn)題——這樣的科學(xué)樂(lè)觀主義可能是對(duì)的，只有時(shí)間才能證明。在這兒需要指出，并不是所有科學(xué)家都如此樂(lè)觀。艾弗拉姆·諾姆·喬姆斯基(美國(guó)哲學(xué)家、語(yǔ)言學(xué)家、認(rèn)知學(xué)家、邏輯學(xué)家、政治評(píng)論家。他的生成語(yǔ)法為20世紀(jì)理論語(yǔ)言學(xué)研究做出重要貢獻(xiàn))曾說(shuō)，“極有可能某人會(huì)猜測(cè)，我們從小說(shuō)中學(xué)到的人類生活和個(gè)性會(huì)比科學(xué)心理學(xué)中學(xué)到的要多。”不管怎么說(shuō)，想要解開被大衛(wèi)·查默斯(澳大利亞哲學(xué)家、認(rèn)知學(xué)家，美國(guó)文理科學(xué)院院士)稱為“最難解的意識(shí)問(wèn)題”，就需要一種新的科學(xué)方法，一種能夠汲取藝術(shù)中的智慧的方法。從一方面講，我們是能創(chuàng)造夢(mèng)境“東西”;從另一方面講，我們也只不過(guò)是一團(tuán)“東西”。如果把科學(xué)或藝術(shù)分開來(lái)看，任何一個(gè)都無(wú)法解決意識(shí)的問(wèn)題，因?yàn)檎嫦嗍嵌鄻拥摹?/p>

　　乍看之下，物理和藝術(shù)的距離似乎特別遙遠(yuǎn)。物理理論是從晦澀的等式和超級(jí)超導(dǎo)對(duì)撞機(jī)的亞原子殘骸中提煉出來(lái)的。物理理論堅(jiān)持認(rèn)為，我們對(duì)于現(xiàn)實(shí)的直覺實(shí)際上是錯(cuò)的，是感覺虛構(gòu)出來(lái)的。藝術(shù)家依賴于想象，而現(xiàn)代物理學(xué)則超越了想象。就像《哈姆雷特》表達(dá)的那樣，天底下的東西(暗物質(zhì)、夸克、黑洞)是無(wú)法想象的。如此奇特的宇宙只能被發(fā)現(xiàn)，不能被想象。

　　但是物理學(xué)的超現(xiàn)實(shí)本質(zhì)正是藝術(shù)家能幫得上忙的地方?？茖W(xué)的確已經(jīng)發(fā)展到人類無(wú)法理解的地步了。正如理查德·費(fèi)曼(美國(guó)物理學(xué)家。1965年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主)所言，“與小說(shuō)家不同，我們的想象力已經(jīng)文思枯竭，別說(shuō)去想象不存在的東西了，就連去理解存在的東西都十分困難。”這就是不能理解兩位數(shù)維度的弦理論，或是平行宇宙可能性的人類心理的赤裸裸的寫照。我們的心智是在一個(gè)簡(jiǎn)單的世界中演化出來(lái)的，物質(zhì)是確定的，時(shí)間是向前流動(dòng)的，世界只有三個(gè)維度。而當(dāng)我們進(jìn)入與生俱來(lái)的直覺之外的領(lǐng)域時(shí)，隱喻就變成了救星。這就是現(xiàn)代物理的諷刺所在：一方面人類探尋真相的最根本的形式，另一方面，除了它們的數(shù)學(xué)表達(dá)式以外，人類無(wú)法理解這些基本原理。我們理解宇宙的方式只有類比。

　　因此，物理的歷史充滿了隱喻的躍進(jìn)。愛因斯坦在思考運(yùn)行中的列車時(shí)頓悟了相對(duì)論。亞瑟·愛丁頓(英國(guó)天體物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，是第一個(gè)用英語(yǔ)宣講相對(duì)論的科學(xué)家)將宇宙的膨脹比喻為一個(gè)充氣的氣球。詹姆斯·克拉克·麥克斯韋(蘇格蘭數(shù)學(xué)物理學(xué)家。提出了麥克斯韋方程組，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)自艾薩克·牛頓后的第二次統(tǒng)一)將磁場(chǎng)看作是空間中的小漩渦，并把它們叫做“渦流”。宇宙大爆炸就像是宇宙中的鞭炮。而被困在宇宙“煉獄”中的薛定諤的貓則闡明了量子力學(xué)的悖論。而且，似乎沒(méi)有軟管就很難理解弦理論。

　　這些科學(xué)明喻似乎過(guò)分簡(jiǎn)單了，但是它們的意義非常深遠(yuǎn)。物理學(xué)家、小說(shuō)家阿蘭·萊特曼(麻省理工學(xué)院人文教授，暢銷書《愛因斯坦的夢(mèng)》的作者)寫道：“科學(xué)中的隱喻不僅僅有教育功能，還能啟發(fā)科學(xué)發(fā)現(xiàn)。在做科學(xué)研究的時(shí)候，就算文字和等式不會(huì)有超出字面的引申意義，不去進(jìn)行物理類比，不在心中畫圖，不去想象彈跳的球和搖擺的鐘擺是不可能的。”隱喻的力量在于它能讓科學(xué)家具體地想象抽象概念，去理解數(shù)學(xué)等式之外的含義。總之，我們所知的世界規(guī)定了我們思想的世界。

　　但是一味依賴隱喻也有風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)槿魏坞[喻都不完美。如托馬斯·品欽(美國(guó)作家，以晦澀復(fù)雜的后現(xiàn)代主義小說(shuō)著稱，幾度獲得諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)提名)所言，“隱喻既可以把你推近真相，也可以把你推近謊言，取決于你在什么位置。”宇宙的弦或許像一根軟管，但它畢竟不是。宇宙也不是氣球。當(dāng)我們把日常語(yǔ)言與理論掛鉤時(shí)，等式的純潔性就被玷污了。用類比的方式來(lái)思考就如同行走在一條叫“正確性”的鋼絲上。

　　街上的夫婦，1887

　　查爾斯·安格朗

　　人類的兩眼在水平方向上存在視距偏差。視覺系統(tǒng)利用這點(diǎn)來(lái)計(jì)算景深。當(dāng)眼睛盯住一個(gè)物體的時(shí)候，它的圖像在每個(gè)視網(wǎng)膜上的位置是一樣的。包含許多相似物體的視域會(huì)在雙眼中留下相似的圖像。這些圖像有時(shí)能被雙眼正確匹配，那么人就會(huì)看到扁平的畫面;有時(shí)某只眼中的圖像在另一只眼中被錯(cuò)配，那么人就會(huì)看到景深不同的畫面。我認(rèn)為印象派和后印象派時(shí)期的藝術(shù)家搞明白了這點(diǎn)。他們稱能夠通過(guò)營(yíng)造假的立體視線索來(lái)畫出空氣，這就是一種操縱景深知覺的手法。因此當(dāng)你用雙眼而非單眼觀看安格朗的畫作時(shí)，它們看上去就像是立體的。——瑪格麗特?利文斯敦，神經(jīng)科學(xué)家，哈佛大學(xué) © The Bridgeman Art Library/Getty Images

　　這就是現(xiàn)代物理需要藝術(shù)的原因。一旦我們認(rèn)可了隱喻對(duì)科學(xué)的重要性，就可以思考如何讓這些隱喻變得更好。詩(shī)人當(dāng)然是隱喻高手，他們的藝術(shù)力量在于飽含著意象的格律。含糊的感受被他們變成了貼切的形象。20世紀(jì)的許多偉大物理學(xué)家，如愛因斯坦、費(fèi)曼、玻爾等，都以思維的浪漫性著稱，而這并不是巧合。這些聲名顯赫的科學(xué)家借用他們的隱喻本事來(lái)參透別人參不透的東西，所以鐵路成了相對(duì)論的隱喻，水滴成了原子核的隱喻。詩(shī)人可以加速科學(xué)進(jìn)程，幫助科學(xué)家將隱喻更新?lián)Q代?；蛟S我們可以發(fā)明比軟管更好的隱喻?；蛟S一個(gè)明喻就能夠解開暗物質(zhì)之謎。正如弦理論學(xué)家布萊恩·葛林(美國(guó)著名的理論物理學(xué)家與超弦理論家?！队钪娴那傧摇返淖髡?所寫，藝術(shù)能夠“撼動(dòng)我們的感官，讓它明白到底什么才是真實(shí)的”，倒逼科學(xué)想象力的進(jìn)步。

　　但是還有一種方法能夠讓藝術(shù)家為宇宙對(duì)話帶來(lái)新鮮元素——他們可以讓科學(xué)隱喻變得有血有肉。如果一個(gè)抽象的等式能夠變成實(shí)物的話，物理學(xué)家就可以從不同的角度來(lái)探究數(shù)學(xué)的意義。拿里查·塞拉(美國(guó)的極簡(jiǎn)主義雕塑家和錄影藝術(shù)家，以用金屬板組合而成的大型作品聞名)的雕塑來(lái)說(shuō)吧。他的金屬迷宮讓我們能夠親身參與到物理理論中，讓我們可以用全新的方式來(lái)想象時(shí)空的曼妙曲線。而立體主義中破碎的圖形也起到了同樣的功能，它們和當(dāng)時(shí)的前沿物理之間產(chǎn)生了卓有成效的對(duì)話。畢加索雖然看不懂非歐幾里德幾何學(xué)的等式，但卻決意用他的畫作來(lái)展現(xiàn)關(guān)于時(shí)空的新思潮。一個(gè)世紀(jì)后，物理學(xué)家還在引用他的支離破碎的靜物畫來(lái)象征現(xiàn)代物理學(xué)。抽象藝術(shù)讓我們對(duì)那些費(fèi)解的思想多少有了些理解。

　　現(xiàn)在是時(shí)候讓科學(xué)和藝術(shù)間的對(duì)話變成科學(xué)方法的標(biāo)準(zhǔn)配置了。我們的大學(xué)可以開設(shè)“面向物理學(xué)家的詩(shī)歌”課。但是為了讓我們更好地理解理論的延伸，讓科學(xué)隱喻超越隱喻的限制也是很有必要的。藝術(shù)畫廊應(yīng)擺滿能讓人聯(lián)想起令人錯(cuò)愕的弦理論、還有EPR佯謬(愛因斯坦-波多爾斯基-羅森佯謬，以佯謬的形式，針對(duì)量子力學(xué)的哥本哈根詮釋而提出的早期重要批評(píng))的作品。所有的理論物理系都應(yīng)該請(qǐng)一個(gè)常駐藝術(shù)家。對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代物理看上去總是太飄渺、太不切實(shí)際，它的假設(shè)看上去太離奇以至于毫無(wú)意義。而藝術(shù)則可將物理拉回我們感官所熟知的世界。

　　悲劇，1903

　　巴勃羅·畢加索

　　長(zhǎng)久以來(lái)，藝術(shù)家就知道色彩和光影是兩回事。景深(三維)知覺、運(yùn)動(dòng)知覺以及空間組織都是由視覺系統(tǒng)中的子系統(tǒng)來(lái)分別控制的。而這三個(gè)系統(tǒng)都是“色盲”，只能看到黑白灰。它們是視覺系統(tǒng)中比較原始的部分。在缺乏明暗對(duì)比的情況下，一個(gè)人是無(wú)法分辨景深或者動(dòng)作的。人們能夠看到畢加索的《悲劇》這幅作品的景深的原因是，這幅畫除了用色獨(dú)具匠心之外，明暗也恰到好處。——瑪格麗特?利文斯敦，神經(jīng)科學(xué)家，哈佛大學(xué) © Francis G. Mayer/Corbis

　　藝術(shù)家的反饋也可以讓神經(jīng)科學(xué)受益。小說(shuō)家能夠在他們的作品中模擬關(guān)于意識(shí)的最新理論。如果某個(gè)理論無(wú)法讓角色變得生動(dòng)，那么這個(gè)理論就行不通。(比如，伍爾夫就是弗洛伊德理論的早期批評(píng)家之一。她批評(píng)他的理論把“活生生的人物變成了醫(yī)學(xué)案例”。)畫家可以探索最新的視覺皮層理論。舞蹈家可以幫科學(xué)家搞清楚身體和情緒之間的聯(lián)系。通過(guò)聆聽藝術(shù)的智慧，科學(xué)和藝術(shù)之間可以產(chǎn)生對(duì)話，科學(xué)甚至可以變成藝術(shù)的一支。從另一方面來(lái)說(shuō)，通過(guò)藝術(shù)對(duì)科學(xué)理論和想法的詮釋，科學(xué)可以從全新的角度審視自身。

　　創(chuàng)造了“二元文化”這個(gè)耳熟能詳?shù)脑~匯的小說(shuō)家查爾斯·珀西·斯諾，提出一個(gè)解決科學(xué)藝術(shù)之間分歧的簡(jiǎn)單方法。他認(rèn)為，我們需要“第三種文化”，它能夠打破科學(xué)家和藝術(shù)家之間的“交流障礙”。如果能讓作家知道熱力學(xué)第二定律，科學(xué)家閱讀莎士比亞，那么雙方都會(huì)從中受益。

　　現(xiàn)在就有一種這樣的第三種文化，但是它和斯諾的構(gòu)想不一樣。斯諾認(rèn)為第三種文化應(yīng)基于科學(xué)和藝術(shù)之間的對(duì)話，而現(xiàn)實(shí)中的第三種文化卻完全變?yōu)榭茖W(xué)家對(duì)公眾的演說(shuō)。如第三種文化奠基者約翰·布羅克曼所言，“傳統(tǒng)意義上的‘科學(xué)’已變成‘公眾文化’&#823科學(xué)只是新聞而已。”當(dāng)然，擺脫媒體，直接向公眾詮釋數(shù)據(jù)的科學(xué)家是值得褒揚(yáng)的。構(gòu)成第三種文化的許多科學(xué)家增長(zhǎng)了公眾對(duì)前沿科學(xué)的理解。從達(dá)爾文到葛林，從史迪芬·平克(美國(guó)實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家、認(rèn)知科學(xué)家和科普作家。著有多部暢銷科普書籍)到愛德華·奧斯本·威爾森(美國(guó)昆蟲學(xué)家和生物學(xué)家。以他對(duì)生態(tài)學(xué)、進(jìn)化論和社會(huì)生物學(xué)的研究而聞名)，這些科學(xué)家不僅科研做得好，還能寫出漂亮的散文。他們給了我們?cè)S多啟示。

　　但是科學(xué)和藝術(shù)之間如何合作呢?我們是否準(zhǔn)備永遠(yuǎn)生活在這種文化斷層中?如果我們想要統(tǒng)一人類知識(shí)的話，就必須先搞一場(chǎng)新運(yùn)動(dòng)，這運(yùn)動(dòng)必須超越科學(xué)和藝術(shù)的界限，將兩者聯(lián)系起來(lái)。而這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的前提(可能是第四種文化)就是科學(xué)和藝術(shù)無(wú)法獨(dú)立存在。這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)就是培養(yǎng)一個(gè)正反饋回路，讓科學(xué)和藝術(shù)不斷相互促進(jìn)?？茖W(xué)和藝術(shù)不應(yīng)互相排擠、互相忽視、或者選擇性地互相關(guān)注，而應(yīng)對(duì)對(duì)方起到切實(shí)的影響。如此一來(lái)，舊世界的智力隔閡就會(huì)消失;神經(jīng)科學(xué)會(huì)收獲新工具，用以解決棘手的意識(shí)問(wèn)題;現(xiàn)代物理則能夠優(yōu)化它的隱喻系統(tǒng)。藝術(shù)將會(huì)變成科學(xué)靈感的泉源。

　　這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)能讓我們對(duì)真理有更廣泛的理解。目前，科學(xué)被認(rèn)為是真理的唯一來(lái)源。但是那些不能用縮略詞還有等式表達(dá)的東西卻被輕視，被看作是華而不實(shí)的虛構(gòu)作品、科學(xué)事實(shí)的對(duì)立面。

　　但是科學(xué)無(wú)法獨(dú)自解決它提出的宏大問(wèn)題。通過(guò)將兩者融合，我們能夠通過(guò)實(shí)用性而非出處來(lái)評(píng)價(jià)我們的知識(shí)。這篇小說(shuō)/實(shí)驗(yàn)/詩(shī)篇告訴了我們關(guān)于自身的什么道理?它是如何讓我們理解我們是誰(shuí)，宇宙又是由什么構(gòu)成的?它處理的是什么樣的難題，它解決了嗎?如果我們的心胸足夠開闊，那么就能夠發(fā)現(xiàn)詩(shī)歌和畫作都能推動(dòng)實(shí)驗(yàn)和理論的進(jìn)步。藝術(shù)會(huì)讓科學(xué)變得更好。

　　但在這之前，科學(xué)和藝術(shù)必須糾正一些壞習(xí)慣。首先，人文學(xué)科必須與科學(xué)真誠(chéng)協(xié)作。亨利·詹姆斯(作家，哥哥是知名心理學(xué)家威廉·詹姆斯)曾將作家視為能包容一切的人。藝術(shù)家必須聽從這種建議，不要忽略科學(xué)對(duì)現(xiàn)實(shí)的激動(dòng)人心的刻畫。

　　同時(shí)，科學(xué)必須意識(shí)到，它描繪的現(xiàn)實(shí)并不是唯一的。沒(méi)有任何一種知識(shí)能夠獨(dú)斷專行。如卡爾·波普爾(哲學(xué)家，美國(guó)哲學(xué)家巴特利稱為“哲學(xué)史上第一個(gè)非證成批判主義哲學(xué)”)所說(shuō)：“我們必須要摒棄‘知識(shí)有終極來(lái)源’的想法。我們必須承認(rèn)，所有的知識(shí)都帶有人的特征，都摻雜著人類的錯(cuò)誤、偏見、夢(mèng)想和希望。我們能做的就是不斷追尋真理，即使真理遙不可及。”人類對(duì)于科學(xué)真理的探索源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、荊棘滿路卻永不止步。如果我們想要得到終極問(wèn)題——我們是誰(shuí)，何為萬(wàn)物——的答案，科學(xué)和藝術(shù)都是必不可少，相輔相成的。