我為何對罐中之腦如此痴迷？

利維坦按：首先，對於文中大腦就是類似計算機的觀點，其實一直是有很大爭議的，比如美國心理學家羅伯特·愛潑斯坦（Robert Epstein）就反對這種說法，他認為將人腦比做計算機是一種嚴重誤導，在他看來，正是這種類比，使得我們的研究方向走偏了（比如極為燒錢的歐盟「人類大腦工程」）。為何我們用「從腦內調取/存儲記憶」這種表述呢？他認為大腦並不存在所謂的存儲區——「當人要表演時，歌曲和詩絕不是從大腦中被『調取』出來，就像我在桌上輕敲手指時，手指動作也不是從大腦里『調取』的。我們只是在唱歌背詩——沒必要檢索大腦。」所以，愛潑斯坦對未來學家庫茲韋爾等人認為因為人類的意識理應像電腦軟體一樣，很快就可以將人的內心世界下載至電腦上的問題十分存疑。

無論怎樣，如果有人能像文章作者那樣在有生之年目睹自己另外一個大腦的誕生，無疑是一種絕對神奇的體驗：即便它只有豌豆大小。

文/Philip Ball

譯/antusen

校對/dtt

原文/www.theatlantic.com/science/archive/2017/07/brain-in-a-jar/534837/

本文基於創作共用協議（BY-NC），由antusen在利維坦發布

科學家手捧裝有液體的容器，裡面漂浮著一顆大腦。比利時迪綱爾的精神病院收藏了3000多顆大腦，這只是其中一個。圖源：Yves Herman / Reuters

近幾十年來，大腦標本一直有一種莫名的吸引力。

鮮少有人能隔著罐子凝視自己的大腦，但如果一切順利的話，我將會在聖誕節獲得這種奇怪的體驗。

幸運的是，我的原裝大腦還在，我還在使用它，這正是我為何能夠思考的原因。不過我還會有另一顆大腦。最近，倫敦大學學院神經學研究所的研究人員從我的手臂上挖出了一小塊肉，這塊冷凍豌豆大小的肉將逐漸發育成我的第二顆大腦。

藉助某些誕生於2000-2010年中期、且曾獲諾貝爾獎的技術，我的皮膚細胞將被轉變成類似於幹細胞的誘導性多功能幹細胞（induced pluripotent stem cells，IPSCs），它們可以發育成任何類型的組織。在適當的誘導條件下，這種細胞能分化成神經元。跟胚胎中的神經元一樣，這些人工培養的細胞會自行發育成類腦組織，並呈現出某些大腦神經元的特徵，它們甚至還能模仿腦溝及腦回的形態。

IPSCs細胞製作法step1：從身體取得細胞並加以培養；step2：利用病毒載體，或是其他方式把特殊基因或是其產物（蛋白質）「導入」細胞。紅色的是已被「導入」的細胞；step 3：當細胞群落形成，並利用ES細胞之培養法進行培養；step 4：培養後便會形成類似ES細胞之IPSCs細胞群。圖源：維基

分化出的神經元會彼此傳遞信號。我們可能無法把這一過程叫作思考，但它確實構成了思考的基礎。然而，由於缺乏血液供給，我的迷你大腦永遠只有豌豆大小：一旦它超過了特定的體積，其內部的神經元就會缺氧而死。

為了研究神經退行性疾病，倫敦大學學院的科研人員正在培育這種微型大腦。他們用遺傳性疾病易患者和老年痴獃人群（譬如患有阿茲海默症的人）的誘導性多功能幹細胞製作出了所謂的「類器官」。通過研究類器官，他們可以了解問題基因的致病原理，也許最終還能找到治療方法。我的迷你大腦將成為研究中的匿名健康對照樣本。

本文筆者的細胞正處於培育過程中，它們會逐漸變成誘導性多功能幹細胞。圖源：克里斯·洛夫喬伊（Chris Lovejoy）及查理·阿爾伯（Charlie Arber）/倫敦大學學院神經學研究所

我還不知道我那「罐中之腦」會讓自己產生怎樣的情緒。但我不禁開始盤算這種大腦有多普及、有多少人願意為它投資。觀看甚至觸摸別人的大腦是讓人感到不安的私密之事，但在真實與虛構交織的犯罪故事中，這種場景卻不足為奇。在多數人眼中，泡在福爾馬林中的心臟只是沒有生命力的器官，但我們似乎認為人腦的柔軟褶皺中存在著人類本體——或者至少存在著能造就人類的線索。

所以，罐中之腦已成了具有迷惑性的、潛在的自我化身。那溝壑縱橫的灰色表面是分隔所知與未知的虛幻邊界。

* * *

因此，若想找到某個人，我們就要研究他的大腦。1955年，偉大的物理學家愛因斯坦逝世後，病理學家托馬斯·斯托爾茲·哈維（Thomas Stoltz Harvey）摘除了他的大腦。後來，他的大腦被切成薄片，保存了下來。哈維幾近痴迷地保存著某些切片；而其他人現在已可以在博物館見到那些可怕的「天才化身」。

托馬斯·斯托爾茲·哈維和愛因斯坦大腦切片。圖源：comicvine.gamespot

關於愛因斯坦大腦，可以詳見利維坦《愛因斯坦大腦的奇妙來世》一文

聲稱愛因斯坦大腦很「特別」的流言紛紛揚揚，但其實每個人的大腦都可能偏離正常的狀態。雖然大腦不同區域的生理特徵確實會影響某些行為，但大腦結構本身會隨個人經歷而改變：不是大腦造就了我們，而是我們造就了大腦。譬如，倫敦大學學院的神經學家發現，倫敦計程車司機的海馬體後部區域（該區域主要負責記憶與導航）在訓練期間會變大。

儘管如此，大腦決定命運的觀點仍然存在。在詹姆斯·懷勒（James Whale）於1931年拍攝的電影中，弗蘭肯斯坦（Frankenstein）的瘋狂助手弗里茨（Fritz）給他的怪物準備了取自罪犯的「異常」大腦，最終這個怪物變成了殺人狂。梅爾·布魯克斯（Mel Brooks）拍攝的《新科學怪人》惡搞了這一情節：馬蒂·費德曼（Marty Feldman）飾演的助手告訴吉恩·懷爾德（Gene Wilder）飾演的瘋狂醫生偷來的大腦是「不正常的」。

納粹醫生海因里希·格羅斯（1915-2005），圖源：History of Sorts

然而有些做法卻和保存大腦以供解剖的正派研究大相徑庭，甚至還遠比哥特恐怖小說怪誕得多。20世紀70年代，維也納奧托瓦格納醫院地下室里的架子擺滿了裝有小孩子大腦的罐子。幾十年前，納粹醫生海因里希·格羅斯（Heinrich Gross）讓手下在「特殊兒童病房」里關押了一批兒童，後來他又以「智力缺陷」為理由，下令謀殺了他們。他顯然是想從解剖學角度研究這些兒童大腦存在「缺陷」的原因。

有人認為大腦其實類似於計算機，硬碟中名為「你」的文件夾可以存儲所有數據。

今天，有些人希望自己死後能把大腦保存在罐子里，他們不是為了醫學研究，而是為了有朝一日能復活。冷凍大腦可是一項大生意：為了低溫保存自己的遺體，成百上千的人已經支付了約20萬美元的費用，也有人花了將近10萬美元只為保存大腦。他們希望有一天，科學能讓大腦恢復活力，讓他們起死回生——也許還能永遠活下去。（死於致命事故或絕症的人就不能強求死後恢復自己原有的身體了。）

如今，被冷凍的大腦似乎還沒有恢復的可能。專家指出，目前的低溫技術一定會損害組織，而解凍會讓情況更嚴重。但鼓吹冷凍大腦能帶來永生的人認為，這項技術給人們帶來了一線希望，也許有一天人類能逃脫死神的魔爪。計算機科學家拉爾夫·默克爾（Ralph Merkle）寫道：「只要能跨越技術鴻溝（只需花費幾十年時間），人們就能起死回生。你們只需要凍結自己的系統狀態，如果系統崩潰了，那就等待崩潰技術開發完善。在被上傳之前，你可以處於停滯狀態。」

崩潰？上傳？事情的發展方向顯而易見：大腦就類似於計算機，硬碟中名為「你」的文件夾可以存儲所有數據。

正如默克爾所見，你的大腦屬於物質，必須遵循物理定律；電腦可以模擬這些定律，因此也可以模擬出你的大腦。雖然大腦中的神經連接網異常複雜，但我們可以在模擬大腦時設定編碼所需的位數上限。默克爾計算出，上傳大腦的全部內容需要大約1018位的電腦內存，且每秒要進行約1016次邏輯運算。按照目前的技術進步速度，這不完全是空想（反對者的意見，可以參見《機器智能將是人類意識進化的巔峰？》）。

根據這種「超人類主義」的設想，我們很快就可以在電腦硬碟里永生了。罐中之腦搖身一變成了晶元里的大腦。

* * *

大腦可以下載的設想雖令人興奮但卻忽略了一個事實：大腦不是人的硬體，而是身體的一個器官。人工智慧和認知科學領域的幾位專家都認為，實體化是經驗和大腦功能發揮作用的核心。就生理層面而言，大腦不僅會控制身體的其他部分，還會從多種渠道（譬如血液中的荷爾蒙）與感官體驗進行交流。

人工智慧權威專家默里·沙納漢（Murray Shanahan）稱大腦是思考的基礎。2014年，在亞力克斯·嘉蘭（Alex Garland）拍攝的人工智慧電影《機械姬》（Ex Machina）中，他曾擔任過顧問。沙納漢是帝國理工學院認知機器人領域的教授，他曾寫道：「認知主要就是想像我們在現實世界中的行為會帶來什麼後果，即『內部預演』未來圖景的過程。」

按照該觀點，把「罐中之腦」視為整個人類的化身是不可行的。有人可能會說，我們可以把晶元大腦接入機器人的身體，讓它與現實環境（乃至虛擬環境）互動。但沙納漢提出了一個疑問：人是否有純粹的「精神本質」可以從一開始就被裝入別的容器呢？

「缸中之腦」：普特南認為，如果我們是缸中之腦，那麼「我們現在說『我們是缸中之腦』這句話的意思便是我們是想像中的缸中之腦或諸如此類的東西（如果我們畢竟表達了什麼意思的話）」，「所以，如果我們是缸中之腦，那麼『我們是缸中之腦』就是一句假話（如果它說了什麼的話）。」圖源：doctor-morbius.deviantart

哲學家們一直兢兢業業地研究著大腦的實體性，他們懷疑「罐中之腦」是否能獨自構建出任何關於世界的可靠真理。該問題源於這個設想：你怎麼知道你不是一個處於模擬世界、被裝在缸里的大腦？你怎麼確定你與世界有關的所有理念都是正確的？

「如果我是缸中之腦，那我就不是缸中之腦。」

（譯者註：關於這句話的深層解釋，可參考此篇論文

www.cssn.cn/zhx/zx_wgzx/201512/t20151221_2791368_1.shtml）

上文提及的問題已藉助《黑客帝國》進入了大眾文化的視野，如今它們幾乎是必須圍繞心靈哲學才能展開討論的話題。然而，哲學家們早在沃卓斯基姐妹（Wachowskis，前身沃卓斯基兄弟（Wachowski Brothers））之前就已經開始研究這些難題了。已故美國哲學家希拉里·普特南（Hilary Putnam）是「缸中之腦」懷疑論領域最著名的評論家，1981年時，他表示「該概念是自相矛盾的」。普特南認為缸中之腦使用的單詞和概念不能有意義地應用於大腦經驗之外的真實物體，這是因為從本質上說，與詞語指稱的特定事物有因果關係的能力，即為讓詞語獲得意義的能力。即使在包含缸（可為大腦提供模擬環境）的世界裡有真正的樹，我們也不能認為大腦所指的「樹」可以指稱真實的樹。（譯者註：欲了解普特南的指稱理論，可參考此篇論文

因此，缸中之腦所說的「大腦」和「缸」也不能指稱真實世界的大腦與缸。哲學家安東尼·布魯克納（Anthony Brueckner）用看似禪意的語言闡述了普特南的觀點：「如果我是缸中之腦，那我就不是缸中之腦。」

不是所有人都支持普特南的微妙觀點，畢竟我們有懷疑的權利，這毫不奇怪。哲學家托馬斯·內格爾（Thomas Nagel）讓人們對哲學家產生了這樣的印象：他們似乎都想像胡迪尼（著名脫逃藝術家）那樣逃脫關閉他們心靈的密封玻璃罐。但有沒有一種可能，我不能說「自己或許是缸中之腦」，卻必須說「我或許無法思考我是誰」以表達我的懷疑態度，因為我缺少必要的概念且周圍環境不可能讓我獲得所需概念？內格爾說這種想法仍然屬於懷疑論的範疇。

難怪尼奧（Neo，《黑客帝國》三部曲的主角）決定要用自己的方法解決問題。

* * *

米婭萊特認為，霍金其實就是和機器相連的大腦。圖源：Know Your Meme

或許「缸中之腦」聽起來像是哲學家樂意為其背上惡名的歸謬法假設之一，但有些人認為它已成為了一個事實。2013年，英國物理學家史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）剛剛71歲時，人類學家伊蓮娜·米婭萊特（Hélène Mialet）用缸中之腦精確描述了他的現狀。由於患有肌萎縮性脊髓側索硬化症，霍金已經在輪椅上坐了幾十年，除了能微微抖動面部外，他無法有意識地調動任何肌肉。和輪椅相連接的計算機系統能幫助他與外界溝通及互動。米婭萊特認為，霍金其實就是和機器相連的大腦：和黑武士達斯·維德一樣，他更像是一台機器。

這一旨在強調人類愈發依賴機器介面的描述招致了強烈的批評與斥責。但也許米婭萊特只是在直白表述許多人長期以來對霍金的看法：他就是個被困在癱瘓身體里的聰明大腦。在面對多數人無法想像的境遇時，他所表現出的非凡忍耐力，恰巧支持了我們要把所有人類觀念塞進一個能在現實世界中凸顯人類存在的器官的傾向，有人覺得這種支持令人安心，而有人卻因此緊張不安。

我那罐子里的小腦袋可能會讓我面臨某些挑戰。假如我們可以為它供應血液，讓它一直長到正常尺寸，它又會有什麼變化呢？這是一個令人毛骨悚然的想法，罐子里正常大小的大腦會讓我不安，但正常大小的肝臟卻不會讓我憂心忡忡。我難免會懷疑「有人」住在那個大腦里，事實上，我或許會懷疑那人就是我。

有關作者：

菲利普·鮑爾（Philip Ball），1962出生，英國著名科學與科普作家。在牛津大學主修化學專業，獲布里斯托爾大學物理學博士學位。曾長期擔任著名雜誌《自然》的科學編輯，並在世界許多著名的科學雜誌上發表文章和評論。

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