科学加艺术:大于各部分之和?

今年是第二届切尔滕纳姆科学节，吸引了2万多名游客。在会议期间，我去看了一场演讲，它宣称它将揭示“有史以来最好的科学思想”。

这次活动是牛津大学化学教授彼得·阿特金斯(Peter Atkins)和《自然》杂志前编辑、《科学书》(The Science Book)主编彼得·塔拉克(Peter Tallack)之间的辩论。阿特金斯的选择是自然选择的进化、宇宙膨胀和热力学第二定律(阿特金斯，2003年)，而塔拉克则选择了科学方法、原子假设以及精神和大脑的等同(塔拉克，2001年)。塔拉克声称，在所有这些观点中，最重要的是科学方法:即存在一个可以通过实验调查来探索的客观世界。他声称，如果没有它，其他任何一项都不可能得到证实。我也相信科学方法是最好的，但不幸的是，观众把这个荣誉给了自然选择。尽管我确信普通大众已经很好地掌握了科学方法的重要性，但我确信自然选择是最重要的，因为关于进化的科普书籍比其他任何主题都要多——且不说达尔文在英国公众心中占有特殊的地位。

在提问时间里，我提出，刚才提出的观点没有一个是真正伟大的想法，理解我们的科学局限性的重要性，而不是简单地颂扬科学方法的优点，是当今科学中最伟大的观念。我想详述的正是这一信念。

图1:所有突出显示的区域(彩色)都是基于功能性磁共振成像(fMRI)研究中发现的激活区域，当志愿者观看他们伴侣的照片时。

不久前，我带一个朋友去听了一个题为“浪漫爱情的神经基础”的讲座，他说即使在家里找不到爱情，他也会在科学中找到爱情(巴特尔斯，2002)。讲座快结束时，大脑中与“爱”有关的区域被揭示出来(图1-右)。我站起来问演讲者“既然你已经研究并发现了大脑中的爱，那么这对你个人来说是如何告诉你什么是爱的呢?”当然，科学没有帮助，也不能帮助，也永远不会帮助回答这些问题。这是错误的工具。

语言的局限性对我来说总是太明显了。当我还是个孩子的时候，我很幸运地患有联觉——我能够品尝形状。尽管科学的方法可以详细地描述这种现象发生的原因，但我永远无法向你解释立方体或直角三角形尖角的味道，也无法向你解释一个固体平面在我舌尖融化时的平坦感。显然，尼采的观点是正确的，他认为科学以奇妙的细节和复杂性描述了世界，但令人失望的是，他从来没有真正解释过任何事情。

1982年，Jackson以类似的方式提出，一个拥有黑白视觉的神经科学家可能知道所有关于彩色视觉的物理事实，但仍然不知道看到红色是什么感觉(Jackson, 1982)。同样，科学可以描述大脑与恐惧或爱等情绪相关的各种功能，但我们并没有更接近于分享它们。

在过去的几十年里，对意识的研究终于被科学界认为是有价值的。尽管艺术家们可能会声称，几百年来，他们一直在操纵我们对世界的现象学体验——通过我们的中枢神经系统——通过艺术刺激，让人兴奋、质疑和着迷。理查德·格雷戈里(Richard Gregory)在试图揭示意识的过程中提出，“ï科学假设与感知假设之间的区别在于，只有感知才有意识——感质——比如红色、声音或疼痛的感觉”(Gregory, 1998)。这些生动的感觉是艺术家的第二天性，可能会受到艺术、戏剧、音乐或文学的视觉和情感成分的刺激。普遍存在的生与死的体验体现在比尔·维奥拉的《南特三联画》(数字2)，它将出生和死亡之间的阴暗海湾结合在一起(维奥拉，1992年)。在这里，我们可以直接体验到完整的生活体验，在这里，我们可以交流我们世界的现象学经验，在这个舞台上，我们打开了一个进入意识的平台，而不是像罗杰·彭罗斯(Roger Penrose, 1998)所提供的那样，通过对微管的理解。

图3:《映射感知》(2002)电影和装置(安德鲁·科廷和马克·利斯戈导演)。“感知地图”通过对受损大脑功能的调查来审视人类感知的极限，使人类状况的科学和艺术探索之间的联系变得清晰可见，探索健全人和残疾人之间的隔膜。

过去10年与艺术家和科学家的合作(Lythgoe 2002,2002a, 2000b)向我证明，伟大的艺术构成了对人类状况的公开调查:对经验、记忆和爱的调查——这些主题也是科学研究的共同主题。科学家和艺术家可以在追求类似问题的同时，带着不同的目的和目标进行合作(上图3)。

	图4(左):当你认出一张熟悉的面孔时，在这张功能性磁共振图像(fMRI)上，大脑中橙色突出显示的部分会亮起来。在这种情况下，“亮起来”意味着血液流向最活跃的区域。功能性MRI可以显示这些区域。2003年威康信托生物医学影像奖获奖图片(图片由Mark Lythgoe和Chloe Hutton提供)。
图5(右)。分子生物学家肖像(2003)。我们对DNA及其构造人类的方式了解很多，但我们对人类本身仍有很多值得庆幸的地方。这幅分子生物学家的肖像既庆祝了DNA的发现，也庆祝了我们的个性。的确，我们的力量大于各部分之和(�Charmaine Griffiths博士，英国心脏基金会)。

今天，我们对大脑的理解正在被许多新的科学发展所改变，尤其是成像技术的出现，包括磁共振成像(MRI)。这些技术使我们能够非常详细地看到大脑的各种结构，并看到哪些结构被特定的任务激活，比如移动手指或列出以“c”开头的单词，甚至只是考虑做这些事情。核磁共振成像也被广泛应用于神经科学研究，当一个人感到高兴、生气、害怕或其他什么时，它会突出显示大脑的哪个部分被激活(图4)。但是，即使科学方法告诉我们大脑的哪个部分与这些情绪有关，它真的能解释什么是爱或恨吗?它真的能告诉我们意识是什么吗?为了全面了解大脑内部，真正了解某人的感受，也许我们需要一些科学无法提供的东西，也许科学和艺术的结合可以在某种程度上提供更多的东西(上图5)。

致谢:作者要感谢Marion Kalmus(伦敦大学学院儿童健康研究所RCS生物物理单元的驻地艺术家)和Rachael Dobson提供的有益意见和建议。