顏士州
大自然的萬物中,至高無上的是什么?是人類的智慧。
從古代的阿基米德、畢達哥拉斯,到近代的牛頓、達爾文、愛因斯坦,人類歷史上曾出現過多少天才、巨匠,他們的智慧火花和真知灼見曾為人類文明的發展開拓了一個又一個里程。他們的超人智慧又是在什么基礎上萌生的呢?
上世紀開始,隨著醫學解剖技術的成熟,就有人幻想從天才人物的大腦中提取智慧素。如果這些智慧素能夠提取并移植的話,這將給人類帶來多少造化!
進入本世紀60年代,超低溫生物學的興起又給人們帶來了新的憧憬。因為在接近于-200℃的超低溫條件下,一切生命物質的生命速度可以回到零。這樣,天才人物大腦中的智慧素不就可以永遠地保存下來了嗎?于是,尋找、探索智慧素就顯得更加令人神往了。
從哪兒去尋找智慧的“標本”呢?人們的目光就自然地投向了20世紀最杰出的科學巨匠——愛因斯坦。
論智慧,人類歷史上很少有人比得上愛因斯坦。他提出的相對論總括了整個宇宙間的質量與能量,以及質量與速度之間的關系。這個理論所揭示的規律是如此之普遍,以至人們奉以為真理的牛頓定律和質量守恒定律也只不過是其中的一個特例。愛因斯坦被譽為天才中的驕子當之無愧。
然而,天才也逃脫不掉人類生命的規律。1955年,這一顆最閃亮的巨星隕落了。人們在惋惜這位天才離去的同時,也開始思索:怎樣才能挽留愛因斯坦的智慧呢?在這位絕世天才的大腦中能不能找到一點智慧的線索?于是,一個由美國一流腦外科專家組成的班子,對愛因斯坦的大腦施行了手術。
解剖的結果令人失望:絕世天才的大腦,無論從表面皮層的容積、結構和化學成份來看,都和一個普通的沒有表現出天才的人的一樣。
科學界又陷入了迷茫:愛因斯坦的智慧究竟在哪里?人類的智慧素會不會存在呢?
人的大腦是一切物質中結構最復雜的,神經生理學家們經過了近一個世紀的努力才輪廓地把握住它的基本形態。
腦神經解剖學家通過研究發現,人的大腦左右兩半球都存在記憶素,神經細胞里占據了三億五千萬根神經纖維,而這些富有密集的纖維素在高速運轉的情況下產生了無數的腦細胞,腦細胞又叫神經元,人腦中的神經元如同銀河系中的星星。
神經元的形狀各式各樣,比較典型的是像一棵樹,呈分枝狀的樹枝部分叫樹突,它是接受信息的部分;樹干由神經纖維組成,它的作用是傳遞信息;樹根部分則分成很多突觸,它與其他神經元的樹突相連,用來輸出信息。這樣,每一個神經元就像一束由很多輸出、輸入線路組成的通道。而大腦就像由這些通道交叉連接而組成的電子計算機。
每一個神經元相當于多少條線路呢?這可以從它的輸出單元——突觸的數目來計算。已測得一個神經元平均含有一萬個突觸,相當于電腦里的一萬條線路。那么整個大腦就是一臺相當于擁有一千萬億條線路容量的計算機,其復雜程度是無法說明的。
要研究這樣一臺超級計算機的運轉方式,已不是神經生理學家單獨可以解決的了,它需要數學、信息論等一系列其他科學的配合。最新的關于智慧大腦的模型,就是由英國電子計算機專家漢特里克遜和他的妻子,神經生理學家愛蘭所共同提出來的。
漢特里克遜和愛蘭認為:精確的記憶力、敏銳的理解力、活躍的想象力等一切反映為智慧的能力,就是由神經元之間傳遞信息的能力來決定的。具體地說,也就是由信息從一個神經元的突觸前膜轉移到另一個神經元樹突后膜的能力所決定的,就像一座大城市的復雜通訊系統,它工作的好壞是由各條線路之間中繼、轉換的效率所決定的那樣。
這個模型把過去一直不可捉摸的智慧問題,具體化到大腦中特定部位的特定工作(信息轉移),如果從日常的概念來理解的話,信息在不同神經元之間的轉移效率就表現在大腦對一個輸入信號是否能勾起迅速的回憶,或引起觸類旁通、浮想聯翩、舉一反三、豁然開朗等。這也是靈活和滯鈍、聰穎和呆笨、天才和庸才的區別。
與電腦一樣,大腦活動時傳遞信息的媒介也是脈沖電波。漢特里克遜已詳細地研究了這種脈沖電波的形式,它不是單波而是群波。據測定,人的腦電波往往都是以二十二個脈沖為一群。每一脈沖群的脈沖間距有四、八、十二和十六毫秒四檔。每一檔間距的脈沖群表示一個信息編碼,所以總共有四個編碼,這與只有二個編碼(開—關)的電子計算機相比,要多一倍。
人的大腦就是利用這樣一種信息系統來把一切刺激、感覺、形象或抽象的概念,先翻譯成脈沖群信號,然后在大腦這座計算機中進行各種“運算”的。
但大腦與電子計算機又不同,雖然在神經纖維中傳遞的信息形式是脈沖電波,可是在神經元之間傳遞的時候,這種脈沖電波卻要變成化學物質的形式。
在突觸的終端含有很多貯放化學物質的小泡,一旦脈沖信號從神經纖維傳送到這里后,小泡就會相應地釋放出化學物質(如乙酰膽堿等)。這種化學物質的作用很巧妙,它能使突觸合著信號脈沖的頻率,有節奏地把鈉離子一個一個地排入突觸間隙。這些有節奏的鈉離子,就是從一個神經元傳向另一個神經元的化學信息。
這些化學信息能否為第二個神經元所接受,則完全取決于覆蓋在第二個神經元樹突后膜表面上的一層化學物質,這層化學物質只有“識破”鈉離子的節奏以后才能把信息接過來,使兩個神經元溝通。所以要說智慧素的話,它們就是了。
據漢特里克遜等人的研究,已經知道這層化合物是一種特殊的核糖核酸。普通的核糖核酸是由五十至一百個核苷酸排列而成,而這種核糖核酸卻一律是由二十一個核苷酸排成,正好等于脈沖群信號的脈沖間距數。排成核糖核酸的核苷酸種類是四種,相當于四個編碼。這樣,它們可以排成與脈沖群信息相對應的無數個記憶信息,以便與經鈉離子傳來的信息對上號,進行識破。它也被稱作“智慧核糖核酸”,是決定神經元之間信息傳遞能力的要素,也就是大腦智慧的物質基礎。
智慧核糖核酸究竟是怎么產生的呢?這是人們十分關心的問題。
根據初步研究表明,它只是在人們后天的智力發育過程中逐步合成的。學習、訓練過程的最終實質就是反映在這種智慧核糖核酸的合成。而學業荒蕪、智力衰退的表現,也就是智慧核糖核酸的退化分解。
在同樣條件下,智慧核糖核酸的合成能力并不一樣,因此,有人聰明,有人蠢笨,這就是智力的差別。不過進一步的研究還表明,不斷地學習和訓練,會明顯地提高大腦合成智慧核糖核酸的能力。勤奮出天才的道理也在于此了。
目前,大腦智慧的研究,正越來越引發人們的極大興趣,因為,它是一把打開通向智慧世界大門的金鑰匙。(責任編輯/余風)