巴甫洛夫学说的逻辑漏洞和理论假设的片面性——从伦理学和现代神经科学看巴甫洛夫学说的终结，本文主要内容关键词为：巴甫洛夫论文,学说论文,片面性论文,伦理学论文,漏洞论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
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巴甫洛夫是一位伟大的生理学家，1904年曾因对于消化腺的研究而获得诺贝尔奖。后来，他通过动物实验创立了大脑高级神经活动学说。《大脑两半球机能讲义》是其理论学说的代表作。阿西摩夫认为，这“使他原来获得诺贝尔奖的成就相形见绌。”[1]
80多年以来，巴甫洛夫的学说得到了广泛的传播并获得了很高的声誉。特别是在哲学、生理学和心理学界，他的学说被作为经典，甚至被奉为“彻底的辩证唯物主义的学说”[2] 并被当作心理学的自然科学基础。尽管20世纪中后期，也有一些学者指出：“巴甫洛夫因袭了错误的神经传导观点。”[3] 也有人指出：“条件反射、暂时联系似乎可以成为心理活动的科学基础。但是近代神经生理学告诉我们，大脑不是以暂时联系的方式活动的。”[4] 笔者之一曾在80年代中期，发表过几篇关于巴甫洛夫学说的文章，探讨了巴氏学说与现代神经生理学之间的矛盾。但是，这些不同的声音一直没有得到学术界的认同。其原因不仅是由于质疑者的论据不够充分，更重要的是人们的思维定势妨碍着对该问题的考虑。经过反复思考论证，我们以为，巴氏学说不仅与现代神经生理的事实有很大出入，而且在理论假设上存在着严重的逻辑漏洞和片面性。
1 巴甫洛夫学说中的逻辑漏洞
巴甫洛夫的高级神经活动学说是他为了解释和说明自己的动物实验而提出的一套设想。其基本依据是笛卡尔的反射概念。他说：“我们的出发点是狄卡尔特（笛卡尔）的概念，就是反射的概念。”他认为，“这个概念是完全科学的，因为这个概念所表现的现象是严格地被规定的。这就意味着，外在界的或生物内在界的一定动因，冲击某一个神经性的感受器。这个动因的冲击变换而成为一个神经过程，换言之，即变换成为神经兴奋的现象。这个兴奋沿着神经纤维进行，像沿着电线一样，直达中枢神经系统，并且由于此部已成立的联系，这兴奋再沿着另一条线路，传导到某一个活动中的脏器，于是这兴奋本身又变换成为该器官细胞的特殊过程。这样，某一定动因是规律地与生物个体某一定活动相结合的，正是与原因和结果互相结合的关系相同。”[5] 这一种看法的核心，是把神经组织的主要机能看成是“传导兴奋”。
与笛卡尔不同的是，巴甫洛夫为了说明自己的动物实验，则要考虑在大脑皮质中如何形成新的神经通路的问题。为此，他提出了两个重要假设，即“从一个观点看，我们可以把大脑两半球皮质当做一种镶嵌细工式的组织看待，就是在一定瞬间内，这皮层仿佛是由各具有一定生理作用的无数点而成立的镶嵌细工样的组织，而从另一个观点看，大脑两半球皮质是一个极复杂的动力系统，不断地努力于整合化（完整化）及联合性活动定型的成立。任何局部的新作用，对于这个大系统，或多或少地影响于其全部。”[6] 这两个假设，一个是组织结构学方面的假设，即大脑皮质是一个“镶嵌细工式组织”；另一个是机能方面的假设，即认为大脑皮质中的神经活动是按照“力学原则”进行的。从组织结构方面看，他认为大脑皮质是由无数点密集而成的，各点之间预先并没有什么关系，而要等待未来的复杂刺激作用之后，才会形成“暂时的神经联系”，即拓通神经通路。从功能方面看，巴甫洛夫说：“如果用力学、物理学或者化学名词去考虑生命的问题，这会达到同样的结果。每个物质系统内的引力、粘着力等等。如果能与冲击该物质系统的外力影响保持平衡，那么，该物质系统才可以在各外力影响之中成为个别的单位而存在。这种关系，对于一块简单的石头，或对于最复杂的化学物质都是完全相同的。关于生物，我们也不能不抱完全相同的见解。”[7]
由此可见，巴甫洛夫高级神经活动学所依据的最高理论原则就是拓通神经通路、引力、粘着力以及冲击和平衡等。他学说中所谓的兴奋、抑制、扩散、集中、相互诱导等作用，实际上不过是力学作用方式的延伸，是作用力、反作用力及其相互传递与相互作用形态的改头换面的表述而已。这种力学活动原则正是巴甫洛夫为了“拓通”神经通路而想象出来的最基本的理论假设。在上述两个假设的基础上，他给我们绘制了一幅大脑高级神经活动情况的壮丽画面。这正是巴甫洛夫学说的精髓所在，也是问题所在。
要认真反思巴氏的学说，我们就有必要对其在大脑皮质中建立“暂时的神经联系”的过程加以仔细解析。然后再看它是不是符合事实，是不是合乎逻辑。
首先，巴甫洛夫认为大脑皮质是由“具有一定生理作用的无数点”镶嵌而成的。这意味着大脑皮质细胞之间预先没有复杂的相互联系，这是形成暂时的神经联系的基本前提。从逻辑上讲，是没有神经通路的。
第二，他又提出，当某种刺激物刺激某一感受器官之后，引起的神经兴奋会通过传入神经传到大脑皮层的某一相应点，引起该皮质点发生兴奋活动，并形成一个兴奋中心（兴奋灶），兴奋活动被认为是神经活动的基本方式。
第三，他进一步设想，大脑皮质点上的兴奋活动又可以按照力学原则活动，即皮质点可以把兴奋活动弥散性地向外传播（扩散），就像给平静的水面投一块石子，水波就会一圈一圈地由着落点向外扩散并波及到其他区域（扩散）一样。这种扩散的作用又会转化为相反的集中作用，即向原有兴奋中心集中。从逻辑上讲，神经兴奋的扩散、集中就是神经活动的传导方式。既然皮质上存在着弥散传播的扩散、集中活动，这就意味着神经兴奋可以毫无阻碍地通向皮质上的任何区域，又可以从其他区域收回，这与其第一个前提假设是不相容的。
第四，他又设想，大脑皮质点除了兴奋机制之外还有一种抑制的机制。这种抑制作用相当于反作用力，它也可以向外扩散和向原发点集中。
第五，在以上假设的基础上，他提出，如果动物在同时接受到两个或两个以上的刺激时（例如当接受食物刺激和灯光刺激时），在其大脑皮层中就会出现两个兴奋中心：一个是食物刺激引起的兴奋中心，另一个是视觉中枢的灯光引起的兴奋中心。这两种兴奋中心都会向外扩散和向原发点集中，而且较强的兴奋中心（他认为食物刺激形成的兴奋中心一定较强）可以把弱的兴奋吸引过来。依靠大脑皮层上的这种力学原则的作用，最终就会在皮层上拓通了一条神经道路，即形成了“暂时的神经联系”。这就意味条件反射的形成。
以上的几个环节是环环相扣、紧密相连的，是巴甫洛夫对大脑神经结构与活动机能的整体假设系统。
上述设想是与当时的神经生理学的发展水平相适应的。当时的神经生理学的基础非常薄弱，甚至可以说是处在一片混沌的状态之中。巴甫洛夫说：“在多数的场合，生物接受外来动因，尤其接受内在冲击的感受器的特征如何，都依然是完全不曾被研究的；并且中枢神经系统里的神经性兴奋传导的道路，往往是不明白的，或者是完全不曾被确定的；中枢神经系统里制止反射的机制也是完全不清楚的，我们不过知道远心性（传出性）神经的制止性反射而已；关于各种不同反射的联系及相互作用的关系，我们所了解的事情也是很少。”[8] 正是在这样的神经生理学的基础上，巴甫洛夫建立了大脑高级神经活动学说。
这里我们想要强调指出的是：巴甫洛夫的理论假设在逻辑前提上存在着严重的问题。因为按照他的设想，既然大脑皮质点上的兴奋活动可以毫无阻挡地扩散到大脑的广大区域，就意味着皮质点之间有着既有的联系，而且神经兴奋的传导道路都是畅通无阻的。在这种情况下，再要拓通什么通路或建立什么“暂时的神经联系”，就完全是多余的、毫无意义的。如果说，大脑皮质点之间不存在扩散活动和吸引作用，那么就不可能拓通神经通路。所以，从逻辑上讲，这是一个非常重要而又非常明显的逻辑漏洞。长期以来，由于人们很少考虑这个问题，所以一直相信巴甫洛夫的设想，而不对它产生丝毫的怀疑。
在人类科学发展的历史上，有许多似是而非的理论，由于经不起逻辑的检验而被人们推翻或改变。例如，亚里士多德的落体原理，经过伽利略的质疑和实验而最终被推翻并得到改变。因为从逻辑上讲，如果亚里士多德的落体原理是正确的，即重的东西落得快，轻的东西落得慢，那么将两个轻重不同的物体捆在一起让它下落的话，就必然陷入无法摆脱的逻辑矛盾之中。因为捆在一起的东西比原来的更重，应当比原来重的东西落得快。但是，由于捆在一起的东西中有轻的东西，下落的速度应当比原来重的东西落得慢。这样，亚里士多德的理论就陷入到了无法解决的逻辑矛盾之中，这就迫使人们不得不去重新思考并改变其观点。在科学理论的建构过程中，合乎逻辑规范是最基本、最起码的要求。不合逻辑的理论假设，是经不起检验的。巴甫洛夫高级神经活动学说的理论假设所存在的逻辑问题，长期以来之所以没有被人们发现和指出，这是因为人们没有从伦理学的角度考虑它的前提。
2 巴甫洛夫对于大脑皮质功能的片面理解
巴甫洛夫高级神经活动学说不仅存在着逻辑上的严重漏洞，而且在科学事实上也是值得质疑的。特别是随着现代科学技术的发展，以及先进实验手段的采用，人们对于大脑高级神经组织的结构和活动机能问题已经有了比较清楚的了解。许多在巴甫洛夫时代根本“不曾研究过”“不很清楚”，甚至“完全不曾确定”的问题，现在大都已经研究过了。自20世纪50年代以来，现代神经生理学取得了许多重要的科研成果，也要求人们改变对大脑皮质功能的基本看法。
首先，从神经组织学方面来看，神经元是神经系统的基本结构和功能单位。大脑皮质是由错综复杂的神经纤维连接在一起的。这就是说，大脑皮质上任何一个皮层细胞的兴奋活动都必须经过一定的神经纤维来进行传导，它不可能漫无边际地从一个皮质点传向其他皮质点。这个最基本的事实与巴甫洛夫原来设想大相径庭。同时，迄今为止也没有事实能够证明大脑皮质是镶嵌细工式的组织，大脑皮质点上的兴奋活动可以不经过任何已有的神经纤维与突触结构，扩散性地传到其他的皮质细胞或皮质区域去。
其次，在巴甫洛夫时代许多不曾被研究的，或是完全不清楚的问题，现代神经生理学都得出了明确的结论并给予了科学的说明。例如，关于生物接受外来动因和内在动因冲击时，感受器的活动特征问题，由于膜电位学说的提出，已经基本上解决了。膜电位学说揭示了神经活动的电化学变化的实质，而关于中枢神经系统里的神经性兴奋传导的道路问题，随着特异的传入通路与脑干网状结构（非特殊的传入通路）的发现，已经比较清楚地知道了。当一个神经冲动（神经兴奋）在传向大脑皮质时，传导的解剖途径至少有两条。一条是由感受器直接将感受到的信息（以电脉冲形式）传导到大脑皮层的相应区域；而另外一条是当传入神经经过脑干各段的时候，有旁支进入脑干的网状结构。脑干网状结构是一种通向大脑皮层各个部分的神经通路。通过脑干网状结构，可以直接激活大脑皮层广大区域的神经活动，并使大脑皮层各个区域连接为一个整体。网状结构的发现，向我们展示了一种高级神经活动的全新的图景，它与巴甫洛夫原来的设想也是大相径庭、全然不同的。
另外，现代神经生理学研究表明，神经活动根本不是按照力学的原则活动的，而完全是一种电化学活动。神经化学机制的研究表明，大脑神经的兴奋和抑制活动本质上也不是什么力学作用，而是一种生物的电化学作用。同时，大脑皮质上也根本不存在什么兴奋中心的相互吸引。
再次，分子生物学的研究认为，大脑神经细胞和身体的其他细胞一样，其中含有脱氧核糖核酸（DNA）和大量的核糖核酸（RNA）。它们和蛋白质的合成有着密切的关系。科学家认为，这种蛋白质的合成可能与记忆的机能有关。这就是说，大脑神经活动的机能不仅是接通神经通路，它还具有记忆功能即存储信息的功能。
在巴甫洛夫建构他的大脑高级神经活动学说时，他着重考虑的是神经道路的接通问题，而很少考虑神经组织的其他复杂功能。特别是关于大脑细胞的信息储存机能的研究和储存载体的发现，要求我们完全改变巴甫洛夫对于大脑高级神经活动机能的片面的理解，即不能将大脑皮层的机能简单地看成是接通通路，而应当承认大脑皮层除了具有复杂的传导通路之外，还有着庞大的信息储存功能和信息加工功能。随着现代神经生理学的发展，人们对于大脑高级神经系统的结构与功能问题的认识越来越深入。许多新的事实的发现，要求人们必须用现代脑科学发展的事实去叩击他的学说的各个环节，去检验他的假设。
3 巴甫洛夫学说的终结意味着什么
基于以上陈述，我们认为，巴甫洛夫学说所存在的问题特别是他关于大脑神经组织结构的设想，既不符合神经生理学的实际，又有严重的逻辑漏洞。这意味着巴甫洛夫的学说已经到达了它的终结阶段。这就需要我们重新审视这一理论假设的合理性，并寻求对他的实验研究的新的理论解释。
巴甫洛夫是一个力图坚持纯客观态度的科学家，为了探索大脑高级神经活动的秘密，他进行了大量的条件反射实验，并为我们积累了丰富的实验材料。这是他在科学史上的不朽的功绩。但是，由于力学是当时发展得最为成熟的科学，他只能借助于力学原则来建构自己的理论体系。
在科学的研究上我们不能苛求前人。由于巴甫洛夫时代神经生理学的发展水平的限制和人们对于力学原则的推崇，他凭借自己的丰富的想象力为我们绘制了一幅大脑神经活动的生动的画面。现在看来，这套理论假设显然是虚悬的、不合逻辑的、与实际情况不相符合的需要抛弃的假设。这种假设不管有多么瑰丽，但终归是一种在逻辑前提上存在着严重的漏洞。这正是该学说的历史局限性，也是它走向终结的内在原因。但迄今为止，学术界仍有一些人不愿意正视巴甫洛夫高级神经活动学说存在的问题，而试图对巴氏学说予以新的补充。有人提出，通过突触联系学说可以补充巴甫洛夫大脑高级神经活动学说的不足，并强调，“我们看到，当某种刺激收引起神经冲动传到大脑皮层某一相应点后，引起该点的神经元发生兴奋。这个兴奋依靠突触联系向周围扩散，并拓通特定的神经通路。当两个以上的冲动同时传来时，这两个冲动引起的皮层兴奋便依同样的原理进行‘扩散’，并拓通各自的特定的神经通路。这些神经通路之间必然会发生某种联系，这种联系的结果必然对皮层上的兴奋点发生影响，并使皮层的整个机能状态发生种种改变，从而出现巴甫洛夫称之为‘条件反射’的生理机制——‘暂时联系’的现象。”“这就是我们根据现代神经生理学对巴氏学说关于‘暂时联系’机制所可能做出的新解释”[10]。
如果将这种“新解释”和巴甫洛夫的解释加以比较的话，除了给巴甫洛夫设想的链条之间增加了数量巨大的突触开关之外，再没有加进什么新的内容。因此这种解释根本无法解决巴氏学说存在的逻辑漏洞和理论假设的片面性的问题：第一，突触本身不过是神经纤维和其他神经组织相衔接的一种末端装置。如果只看到突触开关的作用，而忽视了神经细胞的胞体和安装这些突触开关的神经纤维的作用，则不能对神经活动有一种全面的认识。第二，神经系统的突触递质虽然很多，但其对神经冲动的传导来说，最终所解决的只是信息传播的道路通不通的问题，并解决不了不同信息的记载和储存的问题。第三，神经生理学的研究表明，大脑皮质中的每个神经元之间都由神经纤维通过突触预先地紧密地连接在一起。突触尽管会增加和产生，但是它绝对不会是在传导的过程中即时生成。第四，如果分子记忆的理论成立的话，利用突触结构来执行记忆功能的想法显然是没有必要的。同时，利用突触结构来解释记忆问题，很难说清楚记忆内容的多样性。第五，如果利用突触结构来补充巴氏学说，这就意味着要继续使用巴甫洛夫的扩散、集中等概念和神经活动的力学原则。这也无法克服巴氏学说的逻辑矛盾和片面性。
这里，我们想强调指出，巴甫洛夫在科学史上的不朽功绩也是不可磨灭的。在当时的历史条件下，他借助力学原则来建构自己的学说体系是完全可以理解的。我们认为，巴甫洛夫所进行的动物实验是经过精心设计和辛勤操作而得到的正确事实。但是，他对于大脑高级神经活动机能的一整套理论假设是错误的，而错误的理论只不过是对于正确事实的错误的解释。在科学发展的过程中，随着实践活动的深入和扩展，随着事实的积累，人们往往会看到理论和实际的冲突、假说和事实之间的矛盾。在这种冲突或矛盾的面前，人们就必然要提出怎样去解决这些冲突与矛盾的问题。如果解决了这些矛盾、冲突，科学就会向前发展一步。这种矛盾发展的过程，正是科学研究的辩证法的生动体现。为了有效地解决这些问题，就需要提倡学习和运用辩证法，要有辩证思维的头脑，即敢于冲破已往思维模式的束缚，实事求是去研究问题和解决问题。
收稿日期：2006—12—29
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