开启心灵奥秘大门的狗

 “您的狗今天干得不错。”这是伊凡·巴甫洛夫对同事们漂亮工作的常用赞语。在人类探索生命奥妙的历史中,登台了很多种实验生物,而巴甫洛夫的狗毫无疑问是最广为人知的一种。与摩尔根和他的果蝇相似,巴甫洛夫当然不是第一个用狗作实验动物的生理学家,但毫无疑问,因使用狗发现并创建了经典条件反射学说的巴甫洛夫,成为人类文明史上真正闯入,堪称科学探索自然界最大的秘密——神经-精神领域的第一人。

 

 由巴甫洛夫创建的经典条件反射学说,在今日已经是每个中学生都已了解的事实。这个学说的价值,在于它抛开了不可琢磨的灵魂之类的形而上的抽象概念,仅仅依靠神经系统本身所具备的形成条件反射的能力,就可较为完善的解释动物(包括人)是如何发展出适应生存的一系列能力。其实,马戏团的动物表演早已存在,那些驯兽师在不知不觉中依靠经验和智慧,已经无数次成功利用了动物本来就具备的,形成条件反射的能力。巴甫洛夫的相关研究早已成为经典,笔者无意在此重复中学教科书,不妨让我们简要回顾下巴甫洛夫的成长,或许会让我们收获更多。

人们常说一本好书影响人的一生,对于巴甫洛夫而言,《日常生活中的生理学》正是这样的一本书。这本文字优美而通俗的科普读物,引领着少年时代的巴甫洛夫最终走进了生理学的殿堂。虽然在那个时候,有关生理学,人们还所知甚少,不过心血管循环和消化系统的基本功能已经有所了解。而巴甫洛夫的科学研究生涯也是从心脏和消化系统开始的。1904年,时年55岁的巴甫洛夫获诺贝尔生理学奖,但不是因其在条件反射研究中的杰出贡献,事实上,那时候条件反射是刚由巴甫洛夫提出的一个假说。但那一年的颁奖演讲,意味着巴甫洛夫的研究生涯开始全面转向,他的兴趣从消化系统的生理学闯入到神经心理学这个根本还不存在并且危险的研究领域之中,而他的听众们显然对此毫无准备,没有人懂得他到底在讲什么,想做什么以及怎样去做。

这个伟大的冒险,不由得让笔者想到另外一个杰出的科学家——分子生物学的奠基者克拉克,同样荣获诺贝尔奖后,在晚年转向进入神经生物学,并成功的将科学的探索领域延伸到意识这个传统上玄学的领域中。笔者一直相信,科学在不断的发展,当初的惊世骇俗之言,如今已是十分简单,甚至成为常识。但那种不受已有成就和名望的拖累,毅然探索完全未知领域的求知勇气和不疲惫的好奇心,是人类历史中最珍贵的精神遗产。

巴甫洛夫的父亲是位神父,他很希望儿子接自己的班。但要成为一名杰出的神父并不简单,除基本的圣经和宗教史外,还需学习比如拉丁文、希腊文等。考虑到神父需具备出众的口才,所以神学校的学生还学习文学、修辞学和逻辑学等,而牛顿的巨大成功,使得物理学和数学也成为必备的知识。巴甫洛夫学得很好,口才也不错,然而在即将从中学毕业的一次公开辩论中,他却给他的父亲出了一个不大不小的难题。那次辩论赛的题目是“灵魂中是否也存在自然规律”,已倾心于自然科学的巴甫洛夫,引用当时俄罗斯著名的生理学家谢切诺夫《大脑的反射》一文,力驳主教大人坚称的“灵魂的规律只来自于神的天命而与人类的肉体无关”的论调。吃惊的老巴甫洛夫在奉命将儿子带回家劝诫时发现,儿子已经决心进入自然科学领域,不愿意继承自己的事业,最终巴甫洛夫进入圣彼得堡大学物理数学系自然科学专业。

大学时代的巴甫洛夫把时间和精力投向生理学和文学,他对人类的心理活动入迷,而优秀的文艺作品似乎是那时一窥奥妙的唯一途径。生理学的研究需要精湛的外科技巧,为此毕业后的巴甫洛夫前往医学外科学院求学,读他的第二个大学,不过是从大三开始上。在那里他学到最新的预防感染的方法,由此开创出慢性生理实验。对动物的观察,不像过去那样,在手术台上经过麻醉的情况下进行,而是在平静的日常生活中,用几周或甚至于几个月的时间来进行。而一位宣扬应该把医学和生理学相结合的外科教授鲍特金,则给他提供了实验室,研究有关心血管系统疾病的药物疗效。鲍特金还经常抱怨说,在另一个相当重要的生命攸关的消化方面,生理学还跟不上医学发展的需要。对于在消化器官患病时做出诊断来说,当时对于胃、肝、肠的正常工作状态还知之甚少。

这个抱怨,给巴甫洛夫带来了诺贝尔奖。为解决有关消化系统的生理学问题,他想到了假饲实验。通过分别在食道和胃上做瘘孔的方法,观察到即便食物不进入胃也会引起胃分泌胃液,这种分泌因所饲食物不同而有所区别。假饲实验不仅可以获得没有食物杂质的纯胃液以便分析,更重要的是巴甫洛夫证明,这种分泌是受神经系统控制的,只要切断相关神经纤维,分泌就会停止。这个划时代的发现,给他带来了名望。当然传统观念不会自动消失,几经反复和较量,当整个消化系统都逐一被他研究后,神经系统管理消化系统的认识逐渐得到公认,而巴甫洛夫也由此成为消化生理学的绝对权威。

在长时间的消化系统功能研究中,巴甫洛夫观察到后来被称为条件反射的现象。喂狗的饲养员都容易养成某种习惯,比如在喂食前敲碗。对任何一只实验用狗而言,只要这种习惯持续一段时间,就会使得狗在根本没有看见具体的食物前,只要听到敲碗的声音就足以满口流涎,巴甫洛夫将之称为“心理上的唾液分泌”。这种现象使他纯粹的消化生理学的研究趋于复杂化,给他带来不小的困扰。对这种现象进行思考和初步探索后,巴甫洛夫于1903年正式提出条件反射假说。

1904年,巴甫洛夫在诺贝尔奖获奖演讲中提到,“实质上,我们在生活中感兴趣的只有一点:我们的精神状态。但是目前对于我们来说,它的结构还包在深深的迷雾之中。人类的种种手段:艺术、宗教、文学、哲学、历史科学,这一切都溶为一体,以便给这一黑暗领域带来光明,但是人还可以支配另一种强有力的手段:采用严格的客观方法的自然科学……”,此时,他已经下定决心,利用条件反射全力以赴探索心灵的奥秘。

巴甫洛夫出乎意外的全面转向,让家人感到不安,朋友们觉得困惑,毕竟年过半百的时候,去开创一个全新的研究领域不是太冒险了吗?而他的同事和助手则难以接受,不少人离开了他的实验室。或许只有后世的传记作者,才能够理解他的冒险。仔细考察巴甫洛夫的成长,可以看到一条贯穿他生命的线索——对神经系统功能的沉醉。不是吗?高中时代激昂的辩驳,大学时代对探索人类心灵的文学的热爱,研究生涯中证明神经系统调控机体消化系统的直觉和证明。当他终于拥有了足够的威望和科研资源以及丰富的经验和优秀的助手时,当他直觉般正确的解释并领悟到心理唾液是一个客观的研究心灵的方法后,再也无人能够劝说他放弃。为了表明他的态度,巴甫洛夫甚至禁止他的助手们谈论消化系统,他说那已经结束了,新工作够干一百年的,他需要助手们尽快跟上他的脚步。

在巴甫洛夫看来,发轫于伽利略时代的自然科学进程,在面对人脑时的停顿,代表着自然科学的危机,而他要把人脑从江湖术士和教会的手中拯救出来。作为杰出的演讲者和科学家,巴甫洛夫此后坚持不懈在两条战线上开战。那些科学上的同行,当时的心理学家以及生理学家们纷纷嘲讽,用唾液的分泌来研究心灵,是痴人做梦,而在那些擅长通灵术的江湖术士以及教会看来,只能用亵渎来形容。

阻力来自于四面八方,对巴甫洛夫的丑化和诽谤一时间铺天盖地。而当时的俄国保护动物协会主席,一位男爵夫人梅茵道尔芙,更是亲自登门拜访,以证明他对狗所犯下的令人无法容忍的虐待罪行。很快,这位夫人给军事大臣写了一封义正辞严的信《关于活体解剖——一种假冒科学之名的不法行为,是可忍孰不可忍!》,试图利用军方和警察来监控甚至剥夺巴甫洛夫的研究权利。而医学院的领导也费尽心机破坏他的生活,不给他分配公家住房,不批准他的学生们写的论文。

面对无端的刁难和指控,巴甫洛夫沉着应战,驳斥那些假慈悲的所谓动物权利保护者。在他看来,一个为了满足自己的私欲不惜使成千上万的动物痛苦和死亡的贵族,没有资格责备为了科学研究的需要,为了减轻甚至治愈痛苦的病人的需要,而不得不给实验动物带来痛苦和死亡的实验研究。

他说,“……当我做能使动物致死的实验时,我对之深表遗憾,感到我将中止一条活蹦乱跳的生命,我是残杀活动物的刽子手。当我动刀宰割活动物时,我听到自己受到严厉的谴责,我用粗暴的手破坏了好端端的机体,使它不能再生。但是我忍受这一切是为了有利于真理,有利于人类。他们提出要把我和我的活物试验置于某些人的经常监督之下,但对于为了寻开心而去折磨动物的事却反倒不闻不问。于是,我义愤填膺,我深信这不是对活的、有知觉的受害者的高尚的光明正大的同情心,这是无知在反对科学,这是黑暗势力在仇视光明,这是一种伪装得并不高明的假慈悲。”今日重读这些犀利的言辞,您是否会有种时空轮回的错觉。

事实上,很少有研究者,像巴甫洛夫那样对狗怀有深厚的感情,他经常给他的实验用狗写信,其中有鼓励,有夸奖,有感激。同时根据巴甫洛夫的倡议,研究院楼前建立起了狗的纪念碑,巴甫洛夫亲手题词:“让狗——它从史前时代起就成为人类的助手和朋友——为科学作出牺牲。但是我们的尊严责成我们,这样做时,一定并且永远要减少不必要的痛苦。” 而这,也早已成为生理学实验室的信条。

今天每一个愿意了解心灵秘密的人都应该对狗怀有感激之心,是它使得我们远离了脑子中的小人,小人脑子中还有一个小人这样的无限倒退的难题,我们不再需要脑子里的小人来理解心灵的奥秘。巴甫洛夫利用狗成功证明,几乎任何无关刺激甚至烙铁那样的伤害性刺激,只要与相关刺激如食物联合,都可以成功的训练出条件反射,让狗在接受无关刺激后,满嘴流涎,并且可以通过唾液的分泌量进行更加精细的定量研究。这甚至比狗会说话更加有用,因为会说话的人也无法自知大脑的运作奥秘。利用精湛的外科技艺,他还证明形成条件反射的基础是大脑皮层,丧失了皮层的狗不会死亡,甚至还可以交配传代,但是它只能过着饭来张口的生活,它无法形成条件反射,即便已经拥有的条件发射也会全部消失,它的生活完全依靠饲养员的精心照料。

没有人能够提前想到,打开心灵奥秘的大门竟然从狗的唾液开始。当然,在科学技术日新月异的今天,科学家们早就开始利用多种生物来进一步探讨大脑的秘密。例如,2005年,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所郭建增博士,利用果蝇发现了学习与记忆的协同双赢现象。而利用无创伤的核磁共诊技术,还能直接研究人类大脑。虽然,大脑的秘密似乎无穷无尽,但相信总有一天,人类终将彻底解开这个来自于进化历程的最神秘的器官所隐藏的奥妙。

(本文转载自健康中国人网)

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