对人类而言,有一种感觉不可或缺——视觉。但不同人对光和色彩的分辨能力却可能大相径庭。这要再次归结为基因的差异。纽约市哥伦比亚大学的斯蒂芬·曾研究与感光度有关的基因。他发现很多与感光有关的基因有几种不同的形式,这可能导致不同人对光线敏感程度的巨大差异。

不同人对颜色的感知能力也有很大区别。这不仅是指人类中有8%(大多数为男性)患有不同程度的色盲。华盛顿大学西雅图分校的遗传学家萨米尔·迪布研究色视觉,他说:“色彩感知测试表明,即使是视觉正常的人,各自看到的颜色也可能相差很远。”

视网膜上数以百万计的视锥细胞负责感知颜色。正常人的视锥细胞分为三种,分别对红光、绿光和黄光起反应。因此人类是三色视觉者,在理论上我们能分辨出200万种以上的颜色。感知蓝光的视锥细胞是统一的,但解码红色的和绿色的基因至少各有四种。这些基因都存在于X染色体上,而男性只有一条x染色体,所以这些基因的变异很容易在男性身上表现出来,常常导致轻微的色视觉障碍。

视觉基因的变异不只是会造成视力缺陷,它们也可能提高某些女性的色视觉。女性有两条X染色体,因此可能出现一条X染色体携带正常基因,另一条携带某种基因变异体的情况。这意味着某些女性多了一种视锥细胞,可能是四色视觉者。迪布已经开始研究这些视觉超强的女性,他指出这种情况并不罕见。“大约15%的女性是色盲或色弱基因的携带者。通过对其中43人的测试,有两人表现出四色视觉的迹象。”

那么四色视觉的女性会看到什么正常人看不到的东西呢?“我多希望我能告诉你啊。”迪布笑着说。他认为她们可能分辨出三色视觉者无法分辨的颜色。例如,她们能区分两片似乎完全一样的绿叶。不幸的是,色视觉正常的我们永远也不知道自己错过了些什么。

同时,在加拿大蒙特利尔的麦基尔大学,科学家把老鼠的尾巴浸到热水里,研究它们对疼痛的反应。杰弗里·莫吉拉的研究小组测验了12种老鼠后发现,尽管某些种类的老鼠在两秒钟内就把尾巴拔出了热水,但有些种类老鼠的反应时间却长达6秒。他在一系列实验之后得出结论,肯定是基因造成了痛觉的歧异性,现在他正准备追根溯源。

最近有证据显示,人类的痛觉差异也是生物学上的原因。韦克福雷斯特大学医学院的鲍勃·科格希尔征集了17名志愿者,让他们的小腿接触热的东西。他逐步提高这种东西的温度直至49摄氏度——这是大多数人的皮肤可以接受而不被灼伤的极限。然后科格希尔让实验对象为自己感觉到的疼痛评分,从1(不痛)到10(剧痛)。他们评分的差别之大令人吃惊:有的人觉得温度上升一点就难以忍受,但有一名实验对象竟然没感到任何不适。

科格希尔在志愿者接受核磁共振大脑扫描的情况下重复这个实验,他发现人们表示的疼痛程度和他们大脑皮层的活跃程度有明显联系。“痛觉感知的差异很惊人,实验表明,这些差异是真实和客观的。”

因此,人类至少有四种感觉存在差异。你的视觉、嗅觉、味觉和痛觉几乎肯定与我的有所不同。保罗·布雷斯林认为,这样的发现意义非同寻常。“如果你认为我们出生以后几乎所有东西都是通过感觉系统学到的,那么,个体的感觉差异就更值得研究了。”换言之,从某种意义上说,我们都是本人感觉的产物。布雷斯林认为,这些差异甚至可能影响我们人生中的很多决定。他说:“在我们喜欢的食物、参加的活动、欣赏的音乐,甚至愿意约会的对象中,视觉和嗅觉因素会产生重要影响。”如果这些因素是由基因决定的,那么合理的结论就是,基因或多或少已经预先决定了我们会喜欢某些东西或某种人。我们作选择的自由是有限的。

味觉难题

科学家们能够测绘出老鼠的基因组,能够把机器人送上火星,甚至能够克隆人类,但迄今为止,还没有谁能够记录品尝苹果的味道。尽管我们每天吃好几次东西,而且品尝美食也堪称人生一大乐事,但人们如何感受食物味道仍然是个谜,这确实不可思议。

有些研究者正在对味道的形成作更进一步研究,也许他们的发现将永远改变我们的食物。诺丁汉大学教授安迪·泰勒说:“了解味道的最大障碍是我们没有对味道的注释。人们有描述味道的语言:我们可以说这个味道像苹果,那个像番茄,但无法作出准确记录,别人也无法根据记录复制出这种味道。”而声音就不同。以音乐为例,我们听到一部交响乐,就能写下演奏它所必需的音符、顺序和强度,其他人可以识别这些记录并再现它的旋律。但对于某种味道,科学家们能够分析出它的成分,却无法知道这些成分是如何互相作用合成“旋律”的。

找到这种“味道注释”(各种化学成分如何按时间顺序引起不同的感觉),已经成为食品科学家10年来孜孜以求的目标。这不仅因为它是感官研究最后的未开发领域之一,也因为如果科学家能够准确记录并找到复制味道的方法,食品调味在很大程度上就不会像现在这样误打误撞。

从糖果到调料甚至某些果味化妆品,合成香料应用广泛。随着更多的人要求降低食品中脂肪、糖和盐的含量,人们也越来越需要用调味剂为食品提味,重拾大规模生产加工过程所摒弃的一些东西。

大多数合成香料是通过分析一种食物的化学成分,得出实验室配方,再制造生产的。但这种方法得到的味道往往不太合适,因为我们对味道的感觉远远不止是其化学成分的叠加。全部五种感官都参与了大脑对某种味道的界定,特定成分需要在特定时间对特定部位形成刺激。

泰勒和他的研究小组设计了一种装置,能测量鼻腔中呼出挥发性物质的时间和数量。我们感受到的味道中75%由鼻子识别。通过人们对味道的描述,研究人员就可以把鼻子感应化学物质的时问和特定的味道联系起来。

结果令人惊讶。“我们想知道为何口香糖会在几分钟之后变得没味道。起初我们以为这是味道成分释放殆尽的缘故,后来却发现,尽管大多数人觉得3分钟之后就没有薄荷味了,但薄荷味其实会在鼻腔中停留20分钟之久。”经过一系列实验,这个小组发现只有当糖停留在舌头上时,人们才能感受到鼻腔里的薄荷味。一旦糖没有了,薄荷味的感觉也就消失了。泰勒说:“这非常惊人,因为它完全有悖于人们的常识。”进一步的实验表明,其他味道也有类似现象——水果味往往需要与糖相伴才能被感觉到,菜肴的味道则需要盐的参与。

这些实验证明了各种感官是互相联系的——你的所见影响所闻,所闻影响所触,如此类推。

例如,颜色似乎也与味道识别联系密切。有一项实验曾要求品酒师把几种染成红色的白葡萄酒分辨出来。但他们根本办不到——而在酒没有染红之前他们对其种类了如指掌。

我们如何感觉味道只是谜题的一部分。对味道的好恶在多大程度上是由基因决定的?多大程度上是后天形成的?这些我们都不了解。有些人是生来就讨厌甘蓝,还是因为把它的味道同小时候被迫吃完蔬菜的经历联系起来了?有证据显示,基因可能起了一定作用。例如,对苦味的敏感程度就与两条染色体上的特定区域有关。

然而,有些学者认为我们对味道的好恶受文化和后天培养的影响更大。瑞士调味品公司的研究人员托尼·布莱克说:“在瑞士,有一种食品叫Cenovis,非常受欢迎。但如果你让距法瑞边界仅几英里远的法国人品尝,他们会觉得这是有生以来尝过的最难吃的东西!”因此,如果我们的喜好是后天养成的,我们是否能够培养对任何食物的兴趣?

布莱克认为这是可能的,而且怀着这种信念,他开始向榴莲挑战。榴莲这种水果在东南亚极受欢迎,但它的味道在一般西方人闻起来与肮脏猪圈里的气味无异。他说:“我很好奇,因此决定战胜榴莲。我竟然只尝了4、5次就开始喜欢上它了。现在我会专门去买榴莲吃!”

食品行业已经开始进行味道研究。例如,英国某著名糖果公司应用了安迪·泰勒关于味觉和嗅觉关系的研究成果,能够让其产品的味道保持得更长久。对于希望吃健康食品的人,好消息是低脂食品尝起来会更有滋味。高纤维食品也会增加味道,兼具美味与营养。得益于味道研究,无论你喜欢何种食品,都会拥有更美味和更健康的将来。

嗅觉因人而异

人们常说,对于味道是没必要争论的。现在魏茨曼科学研究所找到了其中的原因。

在我们的基因组中,约有1000个基因是鼻子辨别气味的感受器的指定遗传密码。其中有一大半在所有人类中都已经完全无活性了。一个惊人发现称,至少有50个基因是“可选择性”的,它们在有些人的体内活跃,在另一些人的体内不活跃。这种个体之间的基因高度变异是极不寻常的。

在这一新发现基础上进行的简单计算显示,几乎每个人都有一套与众不同的活跃和不活跃感受器,作为个人的基因条形码。这种基因多样性影响着人们对数千种气味和味道的感觉。

此外,研究还发现,嗅觉感受器消失的程度在不同种族的人群中也有区别。

这一新发现将对香水、食品和饮料业对新的味道、风味和香水成分的处理产生重大影响。一般来说,做味道测试时只会找某个人或一小群人,他们的感觉就代表了广大的消费群体。但既然每个人的鼻子都是不同的,这些行业就要重新考虑这个问题了。研究人员相信,不久就可以用生物芯片来给调查对象或目标群体进行嗅觉基因测定。这样,化妆品和食品行业将会产生重大的变革,就像制药行业如今在遗传药理学研究突破的基础上开始生产有针对性的特殊药物一样。

人类为什么睡觉

二年级的小学生也知道人为什么需要水和食物。以鸟和蜜蜂为例,要了解**的奥妙也并不困难。然而,即便是这个世界上最能干的科学家也无法解释人为什么需要睡眠。“它也许是生物学领域最大、最宽泛的问题。”芝加哥大学的睡眠专家阿兰·赫希特夏苏博士说。

20世纪70年代初,在一次科研会上夸口可在20世纪结束前揭开睡眠奥秘的研究者不得不更正他们的预言。法国里昂克劳德·伯纳德大学的迈克尔·干维特说:“我们过于乐观了。大脑比我们想像的要复杂得多。”

虽然如此,科学家们已经取得了相当大的进展。1953年发现的快速眼球运动REM使科学家意识到,睡眠不等于关闭大脑,而是一个活跃的、有组织的生理过程。50多年后,几乎没有科学家会否认睡眠具有多重要的生物作用。

所有哺乳动物、鸟类、爬行动物都有某种形式的睡眠。虽然它们睡觉的方式千奇百怪:鸟站在枝头就能打盹,而海豚一边游泳一边睡觉,而且一次只有半个大脑进入睡眠状态。更重要的是,经过数千万年的进化,睡眠这一特性被保留下来,虽然它可能干扰其他生存活动的进行。睡觉时无法保护照看孩子,不能赚钱,不能外出打猎,睡觉时还容易遭遇敌人攻击。

同样有意思的是,科学家还发现人和其他动物都会失眠,并且都会通过睡得更久、更沉来还上睡眠“债”。长期被剥夺睡眠可导致严重后果,至于后果究竟是什么还存在争论,因为很难把失眠造成的影响与压力等其他因素的影响区分开来。

研究者们一度认为长期剥夺睡眠可能导致精神疾病。现在他们知道这一推论并不成立,虽然睡眠被多次打断可能使实验对象变得脾气暴躁。同样“失眠可导致死亡”这一观点也缺乏支持证据。但实验室里被剥夺睡眠的老鼠在2—3周内便会死亡,如果它们只被剥夺REM睡眠(快速眼球运动睡眠阶段,此时的大脑活动与惊醒时一样活跃),也会在5—6周内死亡。

睡眠究竟有问奥妙让生命都离不开它?专家们说,人和动物需要睡眠,绝不是因为需要休息这么简单。

赫希特夏苏博士说:“你可以一动不动地躺着,无论躺多久,你还是需要睡眠。”

还有理论认为,睡眠可以保护动物,让它们在猛兽最活跃的夜晚悄悄躲藏起来。然而这一理论无法解释为什么睡眠不足需要补充,为什么长期睡眠被剥夺会导致老鼠死亡。

哈佛大学的睡眠研究专家阿兰·霍布森博士说:“显然睡眠的目的不是让你远离夜晚危险的大街,或让你节省几大卡的热量。”哈佛大学的另一位睡眠专家罗伯特·斯迪克戈尔德和其他一些专家相信,REM睡眠有巩固记忆、帮助学习的作用。

但是这无法解释为什么一些服用有压制REM睡眠作用的抗抑郁剂的人并没有表现出记忆力减退的症状。同样的,一些因大脑受伤无法进入REM睡眠的人也没有出现记忆困难。还有一些动物,比如鸭嘴兽,每天REM睡眠时间长达8个小时,比较REM睡眠时间只有2个小时的人类,它们并没有因而特别聪明或记忆力超强。

目前最有说服力的观点是由加州大学的精神病学和生物行为学教授罗米·西格尔提出的。在REM阶段,正如在清醒时一样,大脑中的神经元非常活跃。只有那些与血清素、去甲肾上腺素、阻胺等传导化学物质共同工作的神经细胞处于休息状态。西格尔博士推测,这一类神经元工作特别繁忙,REM允许它们休息恢复它们的灵敏度;

研究还发现,体型越小的动物睡眠时间越长:马每天只需睡3个小时,雪貂需要睡15个小时。由于动物的新陈代谢速度随体积增加而下降,科学家们因此提出另一个假说:睡眠也许能帮助修复自由基(在新陈代谢过程中释放的化学物质)损坏的细胞。

还有专家相信,REM睡眠在大脑发育中扮演关键角色。新生儿的REM睡眠时间比成年人长。REM睡眠时间越长的动物,出生时越不成熟。

随着睡眠研究的进展,专家说最终的答案可能在大家的预料之中,也可能让所有的人大跌眼镜。

解读睡眠

大多数人觉得睡眠不够,而对某些人来说,有常人睡眠的一半就可以了。海豚有时只用半边大脑睡觉。老鼠如果3个星期不睡觉就会死去,而雄性帝企鹅在整整3个月的孵卵期内可以不睡觉。睡眠在动物界中是一种无所不在的现象——甚至昆虫也睡觉。我们一生有1/3的时间花在睡觉上。可没人知道我们为什么需要睡眠,睡眠又是如何发生的。

我们对于睡眠缺乏认识已经成了很让人尴尬的事。

但我们的无知并非由于我们没有努力研究。对于睡眠的作用,有几十种说法。这些说法可分为4类:休息和复原,逃避捕食者,储存能量以及信息处理。有很多研究人员更乐意承认睡眠有多种作用,这些说法可能都是正确的。但是它们无一得到证实或否定。

为什么睡眠是个如此难解的问题?一个很大的障碍是它的双重性质。我们睡觉时是在两种不同的状态之间切换。第一种称为慢波睡眠,特征是整个大脑中同步发生的长而起伏缓慢的电波活动。另一种则是快速眼部活动睡眠(REM),特征是急剧的大脑活动,跟清醒时的脑电图差不多。它的外部表现也很明显:眼球快速活动,肌肉则处于几近麻痹的状态(据认为这是为了防止你做出梦中的举动)。

REM看来在进化的早期阶段就出现了——爬行动物、鸟类和哺乳动物都有这种睡眠状态。它也是一种非常活跃和兴奋的状态。因此它的作用应该是很大的。任何关于睡眠的像样的学说都不能忽视它的存在。事实上,解释REM一直是睡眠研究的中心。

尽管大批研究人员还在忙于研究REM和梦,近几年新出现的一些关于睡眠功能的理论却把REM推到了后台,并认为非REM状态才是真正的睡眠。这些理论认为,REM只是非REM状态的辅助。这些新观点能否最终破解睡眠这个难题呢?

这些理论中有一个是由斯坦福大学的睡眠研究人员克雷格·赫勒提出的。多年前,他发现在非REM睡眠状态中大脑的电波活动有些异常。在仔细观察脑电图时,他看到了一些短促而细微的活动,好像是向REM状态转换但没有成功。他发现,这些现象的发生越来越频繁,直到大脑最终完全转入REM状态。也就是说,进人REM状态的压力看来是在一段非REM睡眠状态中积聚,直到大脑再也无法抑制它。

赫勒说,这有可能是一个突破性的发现。大多数关于睡眠状态控制的理论都假设有一个外部开关根据预定的时间表(一般90分钟为一个周期)让处于睡眠中的大脑从一个状态切换到另一个状态。这两种睡眠状态都有足够的时间来发挥各自的作用。但是向REM状态一次次不成功的转换表明,这种变化是由另外的机制来控制的。看起来好像是非REM状态产生了进入REM状态的需要——好比清醒状态最终导致了打盹的压力。进一步证实这一理论的是这样一个事实:一段REM状态的时间与前一段非REM状态的时间是成正比的,你处于非REM状态的时间越长,就可能需要越多的REM状态来“恢复”。

根据这种观点,REM状态被降低到了一个次要的地位,只是作为大脑在非REM状态时做了艰难工作之后的恢复阶段。

与此同时,还有一些观点在肯定非REM状态的关键地位的同时,也不完全把REM状态推到次要的地位。加州索尔克研究所计算机神经生物学实验室的特伦斯·谢诺夫斯基提出一个假设,认为非REM状态也具有恢复和休整的作用,它进行与清醒状态时的艰苦活动有关的“建设性项目”——补充蛋白质,加强突触,将感受器嵌入细胞膜等。在此过程中你必须是无意识的,这样才不会有神经活动阻碍它——就像是建筑工人在屋里工作时你需要搬出来一样。当大脑完成了某些建设工作后,它就转入REM状态做一个临时报告。实际上就是大脑在一个限定的环境中激活它的某些清醒系统,以测试工作成果,看看还有什么需要做的。然后它再切换回非REM状态,继续没有完成的建设工作。

这些“非REM规则”理论的妙处在于,它们有助于解释为什么大脑在一夜的睡眠中会经过几个非REM状态和REM状态的切换,以及为什么睡眠总是从非REM状态开始。如果说两种睡眠状态都有各自独立的功能,那就无法解释它们怎么会这样交替进行。但如果是非REM状态决定了REM状态的作用,那么睡眠状态的切换一下子就有意义得多了。

另一些理论家的观点则是,睡眠不仅仅是一个休整和恢复的过程。他们认为,睡眠——特别是REM状态——在大脑处理信息、分类和存储记忆甚至创造性思维中起着重要作用。

认为睡眠在学习和记忆中起着关键作用的观点至少可以追溯到1983年。当时,DNA双螺旋结构的发现者之一詹姆斯·沃森提出,REM状态负责去除不需要的信息和经历。自那以后,这一领域的研究得到了不断开拓,并找到了不少证据,表明REM状态与“程序记忆”(学习如何完成诸如骑自行车、弹钢琴等复杂任务的过程)密切相关。

然而,由于测量发现非REM状态的作用越来越大,而REM状态的作用越来越小,研究人员开始认为非REM状态在信息处理过程中发挥主要作用。这是一大逆转。特伦特大学睡眠实验室负责人、“加强记忆”派睡眠理论的倡导者卡莱尔·史密斯说:“以前REM状态一直被认为是最重要的,而现在慢波睡眠的作用正在不断被提升。”

尤其是,大脑在处于慢波睡眠状态时处理空间记忆——比如,在一座陌生的城市里认路。有一项实验要求志愿者用方向盘在一个虚拟城市中认路,同时用正电发射电脑断层显像技术对他们的大脑进行显像。断层扫描的结果显示大脑中的海马区域活动积极,据以前实验所知,它在空间知识学习中起着关键作用。

然后,受试者入睡,但大脑仍与正电发射电脑断层显像仪相连。在慢波睡眠状态下,他们的海马区域所显示的大脑活动与学习状态下的大脑活动是一样的,而且次日早上他们的认路能力有了很大提高。进行这项测试的比利时列日大学的菲利普·佩尼厄说:“慢波睡眠确实与记忆有关。”

在睡眠过程中学习的观点很吸引人,而且也比较容易为大众所接受。但并不是所有人都认为它是正确的。就有那么一小部分强烈的反对派认为睡眠与记忆没有任何关系。看来,在有更多的证据出现之前,就连最有吸引力的睡眠功能理论也只能算是“未经证实”的推论。

那么,从现代睡眠研究开始到现在,半个世纪已经过去了,我们在解读睡眠的作用方面有没有进展呢?至少,我们的认识是在进步。以前人们认为,睡眠不过是一种不活跃的形式,做梦则是窥探个人欲望的一种途径。现在许多新兴的技术可能有助于解决部分争论。让组织切片在实验皿中“睡觉”的技术,越来越先进的脑部扫描仪,新的大规模基因测试法,有睡眠缺陷的突变蝇类,以及与生理节律和代谢控制等领域的联系——这些新发展都可能是解决这一难题的关键。有一点共识是肯定的,那就是这个目标值得探索和追求。赫勒说:“如果我们真正了解了睡眠的作用,事情就会大为改观。”

笑能唤醒幸福基因

如果血液中的血糖量过高,人就会患上糖尿病,并引发动脉硬化、神经障碍等严重的全身症状。为了尽量降低血糖,患者不得不强忍着美食的**,并进行乏味的运动。有时还不得不注射胰岛素和服用药物。但是最近获悉,通过开怀大笑,有可能把患者从痛苦的生活中解放出来。

血糖是大脑和肌肉的能量来源。如果过多就会引发疾病,但是过少也会令人昏昏欲睡。因此,身体在时刻不停地监视血糖值,并努力使其保持稳定。这时起作用的就是被称为荷尔蒙的蛋白质。胰岛素是命令器官和组织“消费血糖”的干将。但是,身体要想作出反应,还要有很多其他种类的蛋白质发挥作用。像传话游戏那样,把命令传达到全身。还有把脾脏细胞“唤”入血液中,使其消费血糖中的蛋白质。

笑的实验表明,人在笑时胰岛素会增加,产生的有利于降低血糖值的蛋白质比平常要多得多。筑波大学临床医学系教授庄司进一步指出:“快乐的心情能够使大脑中的一种遗传基因开始工作,从而改变整个身体的生理状态。”

癌症患者如果看对口相声和喜剧表演,被称为NK细胞的免疫细胞将会增加。先天性过敏性皮炎的患者看完外国的喜剧电影后,皮肤的溃烂程度减轻了。

不过现在获得的报告都只是症状证据。像血糖实验那样,能够明确证明笑可以产生治疗效果的证据还很少。

现在已弄清,笑能够立即产生效果。下一个研究课题是确认效果是否能够长期持续下去。即使只有短期效果,如果“每天吃饭后看30分钟幽默录像,也能够控制血糖值”,那么单是这个消息对患者来说也是一个很大的福音了。

尽管如此,在大笑实验中能够唤起的只是能够减轻病情的“健康遗传基因”。难道没有能够使没有病的人变得更健壮的“幸福遗传基因”吗?

一位3岁就患上糖尿病的男性患者(33岁)因不听嘱咐而惹得家人发脾气,从而受到了罪恶感的折磨。“甭管治还是不治,结果都一样。为什么不让我在3岁的时候就死去呢?”最终他灰心丧气,放弃了所有治疗。

人类会因各种因素而感到不幸,尤为严重的是孤独感和丧失自尊心。男性总是遭到这两种不良心理状态的折磨。天理相谈所医院内分泌科医生石井均内让这名男性人院治疗,并细心地询问:“身患糖尿病活下去痛苦吗?”“你是否认为因为疾病使很多精神和肉体的能量都被夺走了?”他利用糖尿病患者普遍拥有的20项负担感指标来测定患者的情绪。

第7天,这个男性患者说:“我想吃凉粉和魔芋。这是不是很了不起?”石井夸奖了他的这个想法,这个男子开始注重自己的饮食,并且在一周后开始注射胰岛素,1个月以后他开始自测血糖值。

石井指出:“如果情绪的遗传基因体系不出现改变,那么这个患者的想法是不可能在这么短的时间内就发生180度的转变的。”

重要的是患者依靠自己的力量获得了乐观的情绪。受到了周围人的好评,从而产生了幸福感。在一瞬间,“幸福遗传基因”就被唤起了。石井确信,在大笑能够唤起的遗传基因中,是可以找到幸福遗传基因的线索的。

快乐到底是什么

那可能是一个稀奇、有悖伦理的实验,不过那终归是20世纪60年代的一大创举。新奥尔良图兰大学的精神病学家罗伯特·希思在其病人的大脑深处植入一根电极,令他们被快乐所包围,以借此治愈他们的抑郁症、经久不愈的疼痛、精神分裂症、自杀情结、上瘾甚至在当时被当成精神紊乱的同性恋等疾患。

希思的实验基于10年前的一项研究成果:科学家发现在老鼠脑部的相应部位——“奖赏中心”——给予柔和的电击,老鼠们便会处于一种似乎是极度快乐的状态。为了再次得到这样的电击,老鼠们会一遍又一遍地去重复一系列复杂的动作。希思想试试人类会不会也有同样的反应。事实证明,人类的反应相同。当他们得到一次电击时,他们表示感觉很好。当他们自己掌握了电极的控制键时,他们便会不停地按键,有时会连续按上上千次。

不过,希思不太走运,这种方法没有任何持久的疗效,当电流被中断时,良好的感觉立刻就消失了。后来,希思放弃了实验,转而进行精神病学的其他研究。但他的这项实验却一直被当成一种有关快乐的理论的一个有力证据。这一理论认为,在脑部制造快乐是件十分简单的事情,只需刺激相应的神经化学反射区即可。

对历代的诗人、作家和玄学家来说,快乐一直与对上帝、爱情或一座美丽的花园等的思考联系在一起,快乐是一个谜,微妙而具有多面性。但现在,天堂似乎可以与将几微安的电流注入大脑中部一个极微小的区域划上等号。

在20世纪80年代,人们已经将大脑奖赏中心的脑电图画出来。人们还画出了脑部的各个区域,并且认为在各区域间传导信息的化学递质是多巴胺,所以奖赏中心又被称做“多巴胺系统”。另外,人们对奖赏中心的功能有了一致认识,这就是对动物进行像吃东西和**这类具有生存意义的活动进行奖赏。在此后的许多年中,从像吸食海洛因、达到性**这样强烈的快感,到相对平和的饱餐后的满足和赢钱的激动等等,任何一种可以想像得到的自然或不自然的快乐,都被与奖赏中心和多巴胺的释放联系到了一起。直到最近,情形都差不多如此。

尽管如此,许多科学家仍然认为头脑中产生快感的原理还远未被揭示出来。密歇根大学的神经科学家肯特·贝里奇便从他正在做的实验中得出了不同的结论。他认为,电击给那些病人和老鼠带来的感觉不完全是快乐,而是另一种有细微差别的东西——欲望。在他看来,希思及其他研究人员将欲望错当成了喜爱。与此同时,牛津大学的埃德蒙·罗尔斯发现,在另一个完全不同的脑区——眼睛后部的额眶皮质区——也能产生快乐。俄亥俄州立博林格林大学的雅克·潘克塞普、威斯康星大学的安·凯莉,以及其他科学家则发现,传递快感的化学递质很可能是脑啡肽,而不是多巴胺。

目前还没有人能将所有这些研究成果串在一起进行合理的解释,但是科学家们渐渐地对大脑是在哪个区域产生快感及如何产生这些快感有了一个新的认识。认为快乐是对提升生存状态行为的一种奖赏的观点仍然十分重要,但科学家们发现,快乐的功能远不止于此。他们发现,快乐似乎参与了从挑选食物到解答数学题的所有决策过程。快乐帮助我们作出行动计划、让我们的大脑过滤和选择轰击我们感官的各种声、光、味信息。快乐可能是我们所有情感的来源。也许知觉本身都是由简单的快感或不快感逐渐演化来的。

虽然是贝里奇让人们注意到“欲望”与“喜爱”之间的区别,但贝里奇决不是唯一意识到用“快乐”来描述与多巴胺系统相关联的活动并不准确的研究人员。当人们服用了阻碍或是刺激多巴胺释放的药物后,人们并未表示出对某种口味的喜好发生了变化。潘克塞普说,这说明多巴胺系统本身并不能制造快乐。“多巴胺系统是关于动机和追求的。它给出一种大致的欲望或是催促,一种参与到世界中的热情。”

对毒瘾的研究进一步说明多巴胺系统主管的是欲望,而不是快乐。染上毒瘾的人为了维持他们的快乐感必须不断增加毒品的剂量。他们只是“想要”越来越多的毒品,而不是说他们越来越“喜欢”毒品。

那么究竟在哪里我们感觉到了快乐呢?这可不是一个微不足道的问题。据凯莉说,只有完全了解了快乐和欲望的脑电图,我们才有可能更好地理解目前威胁发达国家人们身体健康的两个最大因素:肥胖和吸毒。

一种看法是,快乐来源于一组不同的脑化学物质。给人带来快感的药品不仅会激活多巴胺系统,同时还会刺激一系列被称为脑啡肽的化学物质的分泌。吗啡和海洛因都属脑啡肽。这些化学物质似乎能激活脑深处的电路,该电路与多巴胺系统有所重合。有没有这样一种可能:脑啡肽电路是快乐的来源,而多巴胺系统则产生与快乐相似的“渴求”?

最近,贝里奇和其他一些科学家发现,脑啡肽受体不仅分布在多巴胺系统,而且在脑部有着广泛的分布。贝里奇相信,他们发现的是一种电路系统,脑啡肽是该系统中的递质,传导源于本能的快乐。这一电路系统的一部分与多巴胺系统重合,部分脑细胞同时参与两个系统的活动。不过这两个系统的任务和参与活动的化学物质完全不同。而根据牛津大学一个研究小组的结果,快乐不是由脑深处组织和脑啡肽细胞独立产生的,脑表面的细胞也对快乐的产生作出了关键性的贡献。而且令人吃惊的是,每一种形式的快乐都与一种特别的神经元有关。例如,某些细胞会对甜食作出反应,另一些则对油腻食物作出反应,还有的对钱财作出反应等等。

所有这些细胞都在前脑一个被称为额眶皮质区的范围内,该区就在眼眶的后面。长期以来,人们知道这个脑区与情绪有关。但牛津大学这个由埃德蒙·罗尔斯领导的研究小组则认为,额眶皮质区正是享乐主义的发源地。

关键的是,罗尔斯与他的同事们发现,额眶皮质区活动的增减直接与人的吃、喝、触摸等的快乐感相联。即使是抽象的快乐,像听音乐、看见美丽的脸蛋、得到经济上的奖赏等,似乎也与该区的活动有关。每一种形式的快乐都与特定的神经元相关。总之,额眶皮质区可能有10%的神经元在充当快乐传感器。

在脑的各个部位都发现了快乐中心后,研究人员不禁要问:它们都有什么作用?已经得到的答案是,快乐对所有的基本脑部活动施加影响,快乐远不止是人类独有的执著追求,很可能自古有之,并且在不断进化。

快乐的出现可能只是出于一个简单的目的:指导行动。动物在同一时刻总是会有各种各样互相矛盾的需求:吃、喝、安全、求偶、保持温暖等等。与每一种需求相对应的便是一个动机。加拿大蒙特利尔拉瓦尔大学生理学系的米歇尔·卡巴纳克说:“脑部应该存在一种在各种动机之间进行协调的介质。如果缺乏这种介质,就不可能对先做什么、后做什么进行排序。”

卡巴纳克做了一系列实验,企图确定快乐是否就是那个促使我们决定先做什么并将它做好的因素。他对各种动机如金钱、痛苦、舒适、美味等等进行了比较。他说:“在所有的情况下,快乐确实是让各种动机进行交流的那个介质。”

卡巴纳克说,我们利用快乐来做所有的决定。所有的决定都是为了使我们的快乐最大化。我们称它为“本能”,但实际上,它是对快乐的追求。

当然,人类显然不是即时满足的奴隶。我们可以克服获得眼前快乐的欲望。这其实也是为了最终使我们的快乐最大化,因为只有拒绝眼前的满足,我们才能获得长期的回报。

快乐在决策时所扮演的这一基本角色使得许多研究人员认为,作为一个基本的生理过程,快乐是远在人类出现之前就已出现并逐渐演化来的。卡巴纳克认为,它应该是在两栖类动物与爬行类动物时期出现的。潘克塞普说:“快乐和痛苦是进化过程中最早的情感形式。”人类复杂的思想和情感,以及知觉本身,可能都能追溯到一种最简单的感觉:快乐或者不快乐。

人类能蔑视死亡吗

我们是地球上唯一能预见到自己总有一天会死的动物,但是我们常常忽略这个问题。我们为何没有时常被吓得腿脚发软?很多人从来没有考虑过这个问题。但有些心理学家说,对死亡的恐惧其实在我们的思想和行为中占据着中心地位。他们认为,死亡的念头如此恐怖,以至于我们的思想已进化出了抑制恐惧的机能,它决定了我们如何构筑社会、对待他人和看待自我。

以这种想法为基础形成了一派理论,名为恐惧控制理论。它声称要解释当有事件对永恒之假象或我们强加给世界的意义构成威胁时人们的反应。这套理论能够解释“9·11”恐怖袭击事件引发的后果:美国星条旗销量骤增,排外主义高涨,美国人团结在一位本来被很多人视为失败者的总统周围。恐惧控制理论的拥护者说,更重要的是,预测人们面对自己死亡时的反应有助于我们培养更高尚的本性,例如宽容、利他主义和创造力;以及抑制邪恶的本性,例如歧视、憎恨和侵略性。

这种思想诞生于数十年前。1974年欧内斯特·贝克尔获普利策奖的作品《拒绝死亡》引发了谢尔登·所罗门、汤姆·佩什琴斯基亚和杰夫·格林伯格这3位好友的思考。这3名心理学家奇怪人类为何努力抵御别人的抨击以维持自己的尊严,为何如此执着于自己的世界观,例如宗教或关于人生意义的信仰。贝克尔似乎提供了一种解答,他说,这些都是我们用来缓解对死亡恐惧的工具。

他是否抓住了问题的要害?格林伯格、所罗门和佩什琴斯基亚这三位来自美国不同大学的心理学家认为,这个论点值得加以验证。他们的第一个实验是测试在意识到生命无常,必有一死后,人们随之对违反自己价值观的人的态度会受到多大影响。为此,他们首先请一组法官对自己死时会出现的情况及其感受写几句话。随后让这些法官对一名假设受到卖**指控的女性裁定保释金。另一组法官也需要就此作出裁决,但事先并没有让他们想到自己的死亡。结果产生的差异非常显著。第一组裁定的保释金平均值为455美元,而第二组仅为50美元。想到死亡显然令法官们对违背自己价值观的人更加苛刻。

接下来,为了研究对死亡的恐惧与自尊之间的关系,这3位心理学家召集了两组志愿者,发给他们伪造的性格测验结果。第一组在测验结果中得到了积极评价,而第二组的评价不太高。然后每组各有一半人观看有死亡镜头的电影片断,而另一半观看一般的电影片断。事后研究者问志愿者感觉如何,考察他们的紧张程度。他们发现,被激发起自尊的人观看与死亡有关电影片断时的紧张程度与观看一般片断的人相同。而在没有被激发起自尊的人当中,电影中的死亡镜头比一般镜头所导致的紧张程度高得多。格林伯格说:“自尊的作用是让我们相信自己很了不起。我们优于动物的想法让我们自信不会受制于衰老和死亡的自然法则。”

所罗门、佩什琴斯基亚和格林伯格相信有了重大发现。他们指出,将宇宙想象成一个充满秩序和意义的世界有助于人们克服对死亡的恐惧。包含灵魂、投胎转世和来世等概念的世界观带来了永生不灭的观念。另外,通过与国家、组织和事业等比我们自身更强大、更持久的实体相联系,通过对自我存在的实实在在的证明,例如孩子、金钱和具有文化价值的成就,我们还能获得象征性的永生。反过来,我们也通过遵守自己观念中的标准和价值观来获得自尊。

起初这些理论受到了质疑,但自从1985年第一篇论文发表以来,人们共进行了200多项研究。所有研究无不显示,一旦得到人必有一死的提醒,我们总会做出预料中的一些反应。

其中很多实验表明,死亡提示会影响我们对某方面价值观与我们相同或相悖的人的反应,而且这种影响涉及到方方面面。亚利桑那大学的霍利·麦格雷戈及其同事发现,接受死亡提示之后,人们给怕吃辣的政见相左者添加的辣酱往往多于给怕吃辣的政见一致者。相反,先前没有得到死亡提示的人给两组人添加辣酱的量大致相同。

还有研究显示,死亡提示会增加人们对文化准则——其所在群体所认同的品质或行为——的遵从。格林伯格在一次研究中发现,当人们在殡仪馆附近接受调查时,他们对慈善行为的评价比在大街上接受调查时更高。在另一项调查中,研究者对美国的实验对象提出了两个问题,第一个问题的最佳解决方案是在美国国旗上喷洒黑色颜料,第二个最佳解决方案是用带有耶稣受难像的十字架敲钉子。那些被迫想到自己死亡的人处理这些问题所需的时间比一般人长得多。所罗门、格林伯格和佩什琴斯基亚认为,这是因为死亡的念头令他们对亵渎美国和基督教象征物感到不安。

恐惧控制理论引起争议的部分是它坚持认为,对死亡的恐惧是人类几乎全部思想和行为的根源。这怎么可能?因为大多数人说很少想到死亡。

为了解决这个难题,所罗门、佩什琴斯基亚和格林伯格一直试图找出相关的思维程序。他们与密苏里一哥伦比亚大学的杰米·阿恩特合作进行的研究发现,在得到死亡提示之后,实验对象不会立即表现出生理上的焦虑迹象,而且还会声称并不担心。所罗门说:“第一反应是主动抑制过程,似乎要掩盖对死亡的意识。”几分钟后,与死亡有关的思想开始无意识地表现出来。人们变得更容易由提示的字母“coff——”联想到与死亡有关的词,例如想到“coffin(棺材)”,而不会想到“coffee(咖啡)”。最后,10—15分钟之后,实验对象出现预期的反应,即巩固自己的自尊并重申价值观,这反过来似乎抑制了下意识的死亡想法。

因此,恐惧控制理论专家认为,帮助我们克服死亡恐惧的精神防卫有两种不同的方式。人们主动抑制有意识的死亡思想,但无意识的死亡思想则导致了实验中出现的反应。他们说,这种区别对于该理论有重要意义,因为这解释了基本属于下意识,但永远存在的死亡认知,如何在很多方面影响我们的行为,以及为何我们仍然能正常生活而没有吓得要死。

但恐惧控制理论进一步提出,意识到自己生命有限是如此令人腿软,因此当我们的祖先意识到这一点时,他们不得不对自己的世界进行大力改造以适应它。没有人确切知道这种认知形成于何时,但很可能是在人脑变得日益复杂,至少具有自我意识并能思考过去、现在和未来之后。该理论的拥护者说,认识到生命有限导致了宗教体系、群体定位、具有文化价值的工艺品和成就以及其他所有文化附属品的发展。所罗门说:“几乎所有将人类区别于其他动物的事物,无论是直接出现的还是后来形成的,都是我们用来帮助自己应对这个问题的。”

但这些说法激起了一些进化论人类学家的愤怒。他们指出,进化论已经解释了我们丰富的文化生活和人们受到威胁时出现的团结协作倾向。他们说,被自己会死的念头吓倒不符合人类的本性。相反,就像所有动物一样,我们在面对具体的威胁——例如蛇、一个挥舞着斧子的人或身处高空——时才会产生恐惧。恐惧心理的形成有其目的——它让我们的身体准备对即将来临的危险作出反应。因此,关于人类进化出抑制所有恐惧和焦虑的机制的说法是无稽之谈。

这对恐惧控制理论造成了哪些影响?人们对这项理论也许还存在争议,但没有人怀疑我们面对死亡的反应方式确实耐人寻味。在这个战争、暴力和恐怖主义随处可见的世界,能预测人们在这些情况下的行为具有实际意义。这些威胁可能加剧歧视和隔绝,但有实验表明,如果你首先提醒人们其所在社会团体的积极价值观,死亡提示可以激励人们表现出宽容、公平和慷慨等品质。不用说别的,单单是认识到发生另一场“9·11”事件必然会造成哪些反应,就有助于维持政治稳定。

什么使你与众不同

在人的塑造过程中,到底哪种力量更强大,是天性还是教化?

2001年2月11日,伦敦《观察家报》重新点燃了这场旷日持久的争论。那篇报道的大幅标题是《真相大白:人类行为的秘密——决定我们行为的是环境,不是基因》。消息来自白手起家的“基因研究奇人”克雷格·文特尔。文特尔创建的私营企业与纳税人和慈善机构资助的国际集团同时排出人类基因组的全部顺序。对这一研究结果的最初分析表明,人类只有3万个基因,而不是像从前估计的那样有10万个基因。文特尔对《观察家报》说:“我们根本没有那么多基因来支持生物决定论。人类奇妙的多样性并非基因密码固有的东西。我们所处的环境起到决定性的作用。”

其实,人类基因的数量改变不了什么。正如一位科学家指出的,只需33种基因(每种基因有两种选择:开启和关闭)就足以使世界上的每个人各不相同。幸好,我们没必要用这种复杂的运算让大家安心:没人因为听说我们的基因只比虫子多一倍就羞辱而泣。

但是,人类基因组计划以及此前进行的几十年研究的确帮助人们对基因发挥作用的过程有了更加深刻细微的认识。起初,科学家详细叙述了基因如何为构成人体细胞的各种蛋白质编码。20世纪80年代以后,他们得出更为复杂,最终也更令人满意的发现:经历可以更改基因表达。直到现在,科学家才悟出这其中包含的重大意义:学习过程本身就是基因的开启或关闭。我们把基因组的“盖子”开得越大,经验对基因的影响似乎就越强。

这是对建造生命的基础材料的全新认识。这种认识基于一个发现:基因并非传自父母的不可改变的东西,而是我们生命中积极能动的参与者;从我们被孕育的那一刻起,我们的每种经历都对基因产生着影响。

就目前来说,最强烈意识到这种新情况的是科学家,他们的一切看法都由此改变:从身体在子宫里的发育到新物种的出现,再到某些人为什么会不可避免地成为同性恋等等……但是,最终随着大众逐渐接受基因与环境相倚相存的观点,变化很可能出现在教育、医药、法律和宗教等众多领域。节食者可能会确切了解什么比例的脂肪、碳水化合物和蛋白质对他们缩减腰围最有效。神学家或许会根据“学习能扩大我们选择自身道路的能力”这一观点形成关于自由意志的全新理论。正如哥白尼500年前提出的日心说一样,我们现在也说不清这种新的科学模式将产生多大反响。

要理解到底发生了什么,你必须抛弃你所珍视的旧有观念,开放你的头脑。你必须进入一个新的世界。在这个世界,基因不再像操纵木偶一样操纵你的行为,而成了受你行为操纵的木偶。本能不是学习的对立面,环境影响往往不像遗传影响那样可以逆转,而天性原本就是为了适应教化。

比如,对蛇的恐惧是最常见的人类恐惧症。但是用猴子进行的试验表明,这种对蛇的恐惧仍然必须通过观看其他个体对蛇的恐惧反应才能得来。试验证明,教会猴子怕蛇相当容易,但要教它们怕花却极难。因此,我们继承的不是对蛇的恐惧,而是学会怕蛇的禀性:即一种适应教化的天性。

20世纪80年代,科学家在开始动物基因组研究时有了惊人发现:果蝇体内一小群称作“hoxgene”的基因似乎在其发育之初规划着果蝇的身体,告诉它头安在哪儿,腿放在哪儿,翅膀长在哪儿等等。但是,随后科学家又在老鼠体内发现同样的基因,这些基因也告诉老鼠身体的各个部位该如何安排。研究人体基因组时,科学家也发现了hox基因。

像所有基因一样,hox基因在不同时间和身体的不同部位开启或关闭。这样,基因就可依照其开启时间、地点和方式的不同产生微妙的不同影响。控制这一过程的开关称作启动子。

要让动物的身体构造产生巨大变化,你没必要发明新基因;正如要写一本小说,你没必要发明新词一样。你要做的只是以不同方式开启或关闭这些基因。突然之间,你找到一种机制,可以利用细微的基因差别创造大大小小的基因变化。只需调整启动子的基因排序或增加一个启动子,你就可以改变基因的表达。

从某种意义上说,这让人有点沮丧。在科学家弄清如何在基因组这部“巨著”中找到启动子以前,他们没办法弄明白黑猩猩的制造“处方”与人类有什么区别。但是,从另一种意义上说,这也让人感到振奋,因为它以前所未有的力量让我们想起一个常常被忽略的真理:身体并非天生得之,它们会发展变化。基因组不是建造躯体的蓝图。你可以说,小鸡的胚胎在HoxC8这种“调味汁”中浸泡的时间要比老鼠胚胎短。同样,某种人类行为的形成发展也需要一定的时间,按一定的顺序出现,就像烤一道完美的蛋奶酥不仅需要合适的配料,而且需要适当的烹饪时间和正确的顺序。

诚然,早先的科学研究暗示了遗传与环境这种重要的相互作用。当巴甫洛夫100年前宣布他那著名的试验时,他显然发现了大脑能够发生改变以获得关于世界的新知识(就他的狗来说,这种知识指的就是铃响表明食物要来了)。但是,如今我们知道,是17种基因(称作CREB基因)的实时表达使人脑发生变化。这些基因必须开启或关闭以改变大脑中神经细胞的连接,从而贮存长期记忆。这些基因受我们的行为支配,而不是支配我们的行为。我们说记忆存在于基因之中,这指的是记忆利用基因,而不是你继承记忆。

按照这种新观点,基因让人的大脑学习、记忆、模仿、铭记语言、吸收文化、表达本能。基因不是行为的操纵者,不是创造躯体的蓝图,也不只是遗传特征的携带者。它们在人的一生中总是保持着积极能动的状态。它们你开我合,对外界环境作出各种反应。基因或许在子宫里指挥了躯体和大脑的建造工作。但是,紧接着,它们又开始拆毁重建刚刚造好的一切,以适应人的经历。它们既是行为的结果,也是行为的原因。

这种关于基因的新看法能否使我们摆脱关于天性和教化的争论?或者注定每一代人都要把对基因的看法彻底改造一番?与从前不同,今天的科学正极其详尽地解释着基因和环境是如何相互作用的。因此,关于天性和教化到底谁起决定作用的争论可以宣告结束了。但是,人类也许生来就喜欢寻找简单、直线性的因果关系,而不会按照循环的因果关系来思考问题。与量子力学和相对论相似,天性和教化的争论对人类思维来说太违反直觉。就像怕蛇的本能恐惧一样,从天性和教化的角度研究我们自身这种迫切的愿望也许就藏在我们的基因里。