神经信息学：生物感觉系统信息处理机理初探

在神经信息学研究中经常会碰到还原论与生机论之争，这一问题在短期内是很难解决的，但是，这一问题讨论的每一进展都有助于神经信息学的发展。

1.克里克的还原论观点与埃德尔曼的生机论观点

神经信息能否用脉冲序列来表示，这牵涉还原论与生机论之争。DNA的发现者之一克里克的观点是：我们的喜悦、悲伤、记忆和抱负，我们的本体感觉和自由意志，实际上都只是我们大脑中一大群神经细胞和一些相关分子的集体行为；我们的感动只不过是因为大脑中一些神经细胞在活动，而我们的欢乐则是缘于另一群细胞的活动。如果说我们的肉体的生长受控于基因分子的行为，那么我们的灵魂世界不过是受控于这些大脑神经元的活动罢了，而这一大群神经元的活动则受制于我们的遗传密码和我们的生存环境［15］。这是一种典型的还原论。

诺贝尔奖获得者埃德尔曼曾指出：我们已经反复强调，每一个脑的最突出的特点之一是它的个别性（individuality）和多变性（variability）。在脑的所有组织层次上都有这种多变性，这种多变性是如此之大，以至于我们在寻求一种脑活动的物理理论时，不能把它仅仅当作噪声而不予考虑，或是忽略掉。这对于任何一个试图解释脑的总体功能的理论，都是一种极大的挑战［22］。埃德尔曼又进一步说，每一个体的脑在世界上都是独一无二的，脑不是计算机，这些观察对基于计算机之上的脑模型提出了根本性的挑战。有人追求精确的神经编码，而实际上却找不到［22］。这是典型的生机论者。

2.还原论与非还原论之争的核心问题——不确定性(www.xing528.com)

上述两位权威人士的观点截然相反，是典型的还原论与生机论之争。克里克是一个典型的还原论者，他的论点使很多人感到吃惊。埃德尔曼对脑的生物描述是对的，但他所得出的结论却是典型的生机论。还原论和生机论之争已有几百年历史，谁也不知道究竟正确答案是什么。从当前看，生机论者在争论中用来反对还原论的例子大多属于确定性和不确定性问题，如埃德尔曼提出脑不是计算机的观点和罗思曼在《还原论的局限》［23］中讨论的问题都是典型的还原论争论焦点。这些问题从非线性观点来看，归结起来还是对不确定性的看法问题，是强调稳定性与确定性的线性观和以不稳定性与不确定性为特征的非线性观之间的分歧。

我们的观点是：埃德尔曼对脑的生物描述是正确的，但所得的结论是不对的。脑是由神经元组成的，所有脑活动都与神经元活动有关。脑所能产生的所有行为都与脑从外界获得的信息有关，而脑所获得的信息都是以神经元活动或状态来表达的。在这一点上，克里克的基本观点是对的。目前要解决两者之间矛盾的关键是要抛弃确定论的观点，用不确定的非线性观来分析这一矛盾，分析神经回路，这是我们与克里克的不同之处。

不管怎样，本书基本赞成克里克的观点。还原论毕竟是推动物理、化学和分子生物学发展的主要理论方法，在很大程度上推动了现代科学蓬勃发展。除非遇到强有力的实验证明，需要我们改变态度，否则，继续运用还原论就是唯一合理的方法。反对还原论的泛泛的哲学争论，也是我们不希望看到的［24］。