按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!
不多,甚至只有两种截然相反的,非此即彼的可能性
推翻了与之截然相反的另一种可能性
种情况下,只要证明了一种可能性,也就从反面(间接地)
只要推翻了一种可能
~ ~
第 124 页
,而剩下的眼神经未受损。斯佩里设计这个实
性,那么,也就从反面(间接地)证实了与之截然相反的另
一种可能性。
运用反证实验方法验证科学假说,往往是通过两种截然
相反的对照实验去进行。这就是假设某种科学假说成立,则
必然导致某种结果(本质现象和本质特征)产生,倘若通过科
学实验直接观测到这些本质现象和本质特征,那么就证实了
这个科学假说,倘若在科学实验中没有发现由假说成立所必
然具有的本质现象和本质特征,甚至出现截然相反的结果,
那么就证伪了这个科学假说。
据。由于否定实
为了正确判断一个假说或理论是否符合科学而设计的实
验称判决实验。按其结果可分为肯定实验和否定实验,前者
为假说或理论提供肯定的证据,从而增加了假说或理论的可
靠性,后者则为否定假说或理论提供科学
验常常导致科学研究中的重大突破,或对科学观念发生革命
性影响,因而具有重要意义。
看看斯佩里的实验设计吧:他将蝾螈(一种两栖动物)
的眼睛倒转
验的指导思想很明确:探明神经网状物和功能之的关系。他
认为,假如威斯的“功能先于形态”的理论是正确的话,那末
按照这个实验设计,蝾螈最后将调整成倒视世界,而且相应
地改变它的行为。实验结果是,蝾螈却一直不能适应过来。
这说明实验结果与威斯提出的理论相矛盾。具有洞察力的斯
攻占。他进一步设计实验,采用神
佩里紧紧抓住这个科学事实,由此作为科学发现的突破口来
移植的方法,来研究神
经功能可塑性和脑连接的选择性生长问题。他将蝾螈眼神
通路切断、弄乱,并交叉神经联系,看它是否在行为上有
第 125 页
细胞水平,并解释了决定行为的神
所反应。实验结果是:当被弄乱的神经纤维重新整理连接时
也仍然是恢复成“倒视世界”的连接状态。根据上述两次实
验结果,斯佩里得出以下结论:“神经网状物的组织化与它
们最终得到的功能无关”。不但神经的功能是不可互换,而
且与传统的观念相反,脑的连接也是不可塑的。脑的接线图
一定是以极其精确的方式通过复杂的化学物质来指导程序,
也就是说,处于遗传控制之下,因此它绝大部分是遗传的。
显然,斯佩里用巧妙的实验否定了威斯的“功能先于形态”
的理论以及“神经网络不可能遗传”的观念,同时也排除了
依靠共振传导冲动的“共振原则”,恢复了关于脑功能特异
性的电路网络的电流释译原则。
此后,斯佩里进一步研究了神经网络功能特异性的发育
原因。他发现中枢神经连接的生长不但具有高度特异选择
性,而且精确地按照预定程序进行的。于是,他在四十年代
初提出了化学亲和力学说,认为神经原在早期发育中已形成
化学性的标记物,通过对标记的识别,形成相互之间的联
系。这是由于“迅速生长的(神经)纤维由一种“化学接触
导向系统指引,该系统指导它们沿着正确的路线参与一种
极其复杂的制导程序。”神系系统是按照化学密码来排列
自己的。这个假说给脑发育、神经细胞的功能连接和细胞分
化的发育原则之间的联系,细胞之间的相互作用,细胞化
学、遗传学带来了综合性的颇有远见的新观点,现在已成了
发育神经生物学的“基础理论”。在这个学说的推动下,神
经科学研究得到新的发展。而且,这个学说驳斥了过去对本
能的反对性意见,把脊椎动物的组织分化原则深入到了单个
网络是怎样遗传和按照
~
第 126 页
二、周密思考实验课题;三、精心设计实验方案
预定的程序发育成脑的。为脑行为研究打开了广阔的前景。
从斯佩里早期对神经原网状物的胚胎学研究的科学发现
过程来看,一位科学工作者要想在自己所从事的科学研究领
域中有所新发现,一般需要做到:一、选择准确的实验课题
四、正确
分析实验结果。其中,周密思考和精心设计,是实验成功与
否的关键。正如英国动物病理学家贝弗里奇所指出的:“最
有成就的实验家常常是这样的人:他们事先对课题加以周密
思考,并将课题分成若干关键的问题。然后,精心设计为这
些问题提供答案的实验。”斯佩里也就是这样的科学家。
早在四十年代前夕,刚踏上神经科学研究领域的斯佩里,他
发表的第一篇关于主观意识的论文,就对当时普遍所接受的
“经验和条件可以把一种任意连接的神经原的均势的网状物
转变成一种结构的、有目的定向的神经网状的原则”表示反
对,启发他从事神经网状物功能的特异性发育和脑连接的选
择性生长问题研究的是如下思考:如何使发展着的神经细胞
的轴突和树突控制形态,并如何在神经末梢区域中保持适当
的器官末梢的始点以及在中枢范围内保存适当的突触联系
呢?”他认为,由于两栖动物的神经系统因素会激发起选
择,甚至在成熟阶段都有再生出来的能力,因而确定它为实
验对象。然后精心设计实验方案,终于通过严密控制的实
验,证明大脑和脊中枢中神经生长根本不是漫散和非选择
的,这与在漫散的非选择的突触连结之前就选择了反应的
“共振原则”截然相反,因此排除了乞求共振现象的需要。
运用反证法验证某一种假说,往往是通过两种截然相反
的对照实验进行的。这就是说,当在条件下进行实验,出
第 127 页
现结果,据此提出了某一科学假说。为了验证这一假说,
或者是当取消(或没有)条件时,则不出现结果或者
是当在与条件截然相反的条件( )下进行实验,则出现
与结果截然相反结果( 。斯佩里正是采用了这种方
),神经再生后未见功能有差异,即证明功能
法。请看:威斯根据两栖动物经外科手术整理,即切断、弄乱
神经(条件
),据此提出“共振原理”。斯佩里将两栖动物的
,若威斯的假说正确,两栖动物应该调整成倒
有序( 结果
眼睛倒转
时(条件
视世界,结果却相反;他将被弄乱的神经纤维重新整理连接
),结果是恢复成“倒视世界”的连接状态(结
果。这样,斯佩里运用反证实经方法不仅证伪了威斯的
假说,而且提出了新的科学假说。
反证法实质上是一种间接的证明,只有在假说不多甚至
只有两种截然相反的可能性的条件下才是有效的。其次,由
于通过互相对立但又互相补充的观点的斗争而实现着的认识
的辩证性质,驳到相互冲突的假说中的一个,并不等于证明
了另一个。譬如,科学史上关于光的波动说和微粒说的斗争
就是一例。因此,反证法在科学史上并不多见,但其在科学
发现中的作用却不能忽视。
科学研究是一个不断探索未知的过程,科学的发现是历
史的和逻辑的发展的必然产物。具有丰富的科学知识和敏锐
的洞察力的科学家往往可以从一个突破性发现开始,寻根溯
源,步步深入下去,由此导致接二连三的新发现,甚至引起
科学上的革命。斯佩里正是这样的科学家
第 128 页
并提出
正如前述,斯佩里早期对神经网状物的胚胎学研究,其
重要贡献在于两大发现:一是“神经的功能不可互换和脑的
连接不可塑”;二是“中神经的连接生长具有高度特异选
择性并精确地按照预定程序进行”。五十年代初,斯佩里把
研究的重点集中于胼体和大脑两半球上,这个转向是由早
期研究的新发现与当时流行的传统观念相矛盾所决定的。
现提出了
四十年代末五十年代初,斯佩里根据自己研究中的新发
的连接是不可塑的”观点,就遭到斯佩里的前
辈、著名神经生理学家拉什利(
少数为治疗
的反对,当时在
痫而施行过胼胝体切断手术的病人身上,并没
有发现有什么功能缺陷。这一事实符合于当时流行的观点:
“脑的特征就是极大的可塑性,不管怎样切断或搞乱脑的神
经,脑也可以工作得很好”。他认为“ 胝体只是脑的支持
物”。这显然与斯佩里的观点相矛盾。于是,斯佩里决定
研究胼胝体在统一脑两半球功能中有无作用问题。他先对动
物作分离脑实验研究。斯佩里及其同事不仅将猫的大脑而且
将它的视交叉,视神经的横过部分分割开,使左眼来的视觉
信息仅传送到左半球,而右眼来的信息则只传到右半球。当
用一只眼解决问题时,动物能正常反应,并且学会完成一个
任务。当盖住这只眼把同一问题给另一只眼里呈现时,动物
表现出对问题没有再认,而且必须用这个脑半球对问题再从
头学起。这一惊人发现表明:当割断大脑两半球之间的连结,
每个半球就象一个完整的脑一样独立地起作用。”进一步
研究证明:“每一个半球都具有知觉、学习以及认知的独立
系统。”斯佩由这一科学发现联想到人脑的两半球功能,
了一系列问题:在完整的脑中胼胝体担负两大脑半球
~ ~
第 129 页
了“
年的诺贝尔生理学和医学奖是
活动的整合吗?完全切断胼胝体会使右半球不知左半球在做
什么吗?当两半球被分开时,它们实际上独立到什么程度?
它们能分开思想甚至有分开的情绪吗?这样,斯佩里及其同
事由动物分离脑研究转向人的分离研究。这项研究工作,斯佩
里持续进行了十年,他以广泛而深入,严密而精细的心理学
实验方法,终于揭示了“大脑两球在功能方面具有高度专门
化,而且许多较高级的功能集中在右半球。