第四节 人类的神经调节

扩展资料

巴甫洛夫

荣获1904年诺贝尔生理学或医学奖

表彰他在消化生理学上的贡献

对该学科的主要认识得到改变和扩展

　　巴甫洛夫（1849—1936）是俄国一个乡村牧师的儿子，他在当地的神学院受教育，后来就读于彼得堡大学，专修动物生理学，1875年获得学位后，成为医学院里生理学的高级研究生，后来又出国去深造，与当时最杰出的生理学家们一块儿从事研究。回国以后，巴甫洛夫任职于彼得堡军事医学院，他将全部身心都投入到了关于消化的研究上，并以其在消化方面的杰出研究而获得了1904年的诺贝尔奖。

　　与其他心理学家不一样的是，巴甫洛夫并不愿意做一名心理学家，相反，作为一名严谨的自然科学家。巴甫洛夫十分反对当时的心理学，反对过分强调“心灵”、“意识”等看不见、摸不着的仅凭主观臆断推测而得的东西。他甚至威胁说，如果有谁胆敢在他的实验室里使用心理学术语，他将毫不留情的开枪将他击毙。然而，这样一个如此鄙视心理学的人，却在心理学研究方面作出了重大贡献——虽然那并不是他的初衷！

　　巴甫洛夫在心理学界的盛名首先是由于他关于条件反射的研究，而这种研究却始于他的老本行——消化研究。正是狗的消化研究实验将他推向了心理学研究领域，虽然在这一过程中他的内心也充满了激烈的斗争，但严谨的治学态度终于还是使他冒着被同行责难的威胁，将生理学研究引向了当时并不那么光彩的心理学领域，而后来，该项研究的成果——条件反射理论又被行为主义学派所吸收，并成为制约行为主义的最根本原则之一。

　　巴甫洛夫对心理学界的第二大贡献在于他对高级神经活动类型的划分，而这同样始于他对狗的研究。他发现，有些狗对条件反射任务的反应方式和其他狗不一样，因而他开始对狗进行分类，后来又按同样的规律将人划分为4种类型，并和古希腊人提出的人的4种气质类型对应起来，由此，他又向心理学领域迈进了一步。

　　到老年的时候，巴甫洛夫对心理学的态度有了松动，他认为：“只要心理学是为了探讨人的主观世界，自然就有理由存在下去”，但这并不表明他愿意把自己当作一位心理学家。直到弥留之际，他都念念不忘声称自己不是心理学家。但尽管如此，鉴于他对心理学领域的重大贡献，人们还是违背了他的“遗愿”，将他归入了心理学家的行列，并由于他对行为主义学派的重大影响而视其为行为主义学派的先驱。

　　主要著作：

　　《心脏的传出神经》 （1883）

　　《主要消化腺机能讲义》 （1897）

　　《消化腺作用》 （1902）

　　《动物高级神经活动（行为）客观研究20年经验：条件反射》（1923）

　　《大脑两半球机能讲义》 （1927）

扩展资料

巴甫洛夫条件作用理论

　　伊万·巴甫洛夫（Ivan P.Pavlov，1849一1936）于1849年9月14日出生在俄罗斯中部的一个乡镇里，作为一位乡村牧师的儿子，早年在教会学校和当地的神学院读书。1870年，当他学业快要结束时，读了刘易斯（G.H.Lewis）的《普通人生生理学》（The Physiology of Common Life）之后，放弃了当牧师的念头，前往圣彼得堡大学学习，开始追求科学，他主修动物生理学和医学。1875年进入医学外科学院（后改为军医学院）攻读博士学位，1883年获医学博士学位。1890年任药理学教授，1895年任生理学教授，1904年，巴甫洛夫因为消化生理学的研究，尤其是对唾液腺、味腺和肠腺的反射分泌的研究，获得了诺贝尔奖。而使他最为出名的，可能还是由于他对狗的条件作用的研究。这是他在本世纪初开始研究的，直到他1936年谢世，这一研究改变了他早年的研究方向，而且深深地影响了心理学的发展（舒尔兹， 1981年）。但有趣的是，已甫洛夫本人始终坚持认为，他是一个生理学家，而不是心理学家。事实上，他对心理学是有点瞧不起的，他对自己实验中的助手使用心理学术语而不是生理学术语时要给予处罚。

　　实验

　　    巴甫洛夫早先致力于研究狗的消化系统。他发现，当把食物置入狗的胃里时，胃壁会分泌胃液以促进消化。一系列研究表明，胃液分泌的数量和持续的时间，是随放入胃里的食物的种类和数量而变化的。为了清楚地测定胃里发生的变化，巴甫洛夫以其精湛的外科手术，使狗的胃一部份外露出来。他把狗胃的一部分组织切开，接着在躯体一边切开一个洞口，外面再连接一个囊袋。这样，狗实际上就有了两个胃：一个是原来的胃，其绝大部分组织都仍在起着它的基本功能；另一个是通过手术连接在外面的小胃（或称为“巴甫洛夫囊袋（Pavlovian Pouch）”），这个囊袋的内部是可以观察到的（见图1）。巴甫洛夫发现，囊袋分泌的情况与胃的分泌活动完全一样。完成了这些准备工作后，巴甫洛夫就能了解消化过程的细节。他也由此获得了诺贝尔医学奖。

图1 巴甫洛夫囊袋

资料来源： Bolles， 1979。

　　巴甫洛夫根据实验研究得出的基本结论是：动物有一种固有的生理反射，它以一种非常精确的方式随胃里食物的种类和数最进行胃液分泌。这一结论也适用于唾液分泌，因为狗唾液分泌的情况，是与嘴里食物的种类和数量完全吻合的。例如，当嘴里有食物时会分泌一种稠的唾液以开始消化过程，而当在嘴里滴一点酸液时，就会分泌大量淡的唾液以稀释酸液。

　　巴甫洛夫在实验过程中遇到了一种新的情况。如果把狗的食管切开，从颈部移到外部，这样，食物可以咀、可以咽，但不会到胃里去，而是从颈部流了出去。巴甫洛夫发现，狗的胃液分泌几乎仍然像食物进入胃一样多。这就使他得出结论：引起反射性分泌的刺激，不仅可以是胃里的食物（即适当的刺激（appropriate stimulus）），而且还可以是嘴里的食物（即信号刺激（signaling stimulus））。

　　巴甫洛夫后来又发现，引起狗胃液分泌活动的，可以是狗原先吃过食物的盘子，甚至只要看到以前喂过食物的人，也会引起胃液分泌活动。这种情况完全不同于属于生理反射的那种分泌活动。巴甫洛夫由此认为，存在着两种反射：一种是生理反射（physiological reflex），这是一种内在的、任何动物的所有成员都会表现出来的反射，它们是神经系统固有组织的一部分；另一种是心理反射（psychic reflex），后来他改称为条件反射（conditioned reflex），这种反射是特定动物作为特定经验的结果而产生的。例如，所有狗在胃里有食物时都会分泌胃液，但只有那些具有某种经验的狗才会在听到铃声时产生胃液分泌活动。

　　现在我们来看看经典条件作用的实验，他把狗用一副套具固定住，唾液是用联结在狗颚外侧的管道收集的，管道连结到一个既可以测量以立方厘米计的总量、也可以记录分泌的滴数的装置（如图2所示）。如前所述，当狗嘴里有食物时，会产生分泌唾液的反应。这种反应是本能固有的，巴甫洛夫把这种食物称为无条件刺激，简称“UCS”，把反射性唾液分泌称为无条件反射，简称“UCR”。为了使狗对某一种刺激（如铃声）形成条件作用，把这种原来只会引起探索性反射的中性刺激（即铃声）与无条件刺激（即肉）配对。经过一系列配对尝试后，单是发出铃声，不提供肉，也能引起狗产生唾液分泌。在这种情况下，铃声就成了条件刺激，简称“CS”，铃声引起的唾液分泌就是条件反射，简名“CR”（如图3所示）。由此可见，条件反射仅仅是由于条件刺激与无条件刺激配对呈现的结果。

图2：巴甫洛夫关于条件作用研究的实验装置

资料来源： Gazda，et al．，1980。

图3 条件作用过程的阶段

资料来源： Gazda，et al，，1980。

　　    需要指出的是，在巴甫洛夫看来，重要的是引起反射的刺激，反射之后的结果是没有任何理论上的意义的。这样，尽管巴甫洛夫和桑代克都在分析刺激与反应之间的联系，但他俩对形成这种联系的程序以及对学习过程的解释是完全不同的，我们可以用下列程式来比较巴甫洛夫与桑代克的实验程序：

　　由于巴甫洛夫的无条件刺激（UCS）与桑代克强化刺激（S’）呈现的时间和所起的作用不同，前者可以说是一种刺激辨别学习，后者则是通过强化刺激加强刺激一反应的联结，因此，如果我们把巴甫洛夫的无条件刺激称为强化物，容易引起某种混淆。

　　由试验所得的学习律

　　尽管巴甫洛夫本人并没有概括过他的学习律——事实上他不愿意别人把他看作是一位心理学家，但他条件作用的原理本身就是一种学习理论，并对后来的各种学习理论产生了重大的影响。这里，我们根据他的实验，概括出以下几个学习律：

　　1．习得（aquisiiion）律

　　巴甫洛夫条件作用的基本特征，是通过条件刺激与无条件刺激的配对引起条件反射，在实验中，条件刺激与无条件刺激可以有多种配对方法（见图4）。由于条件刺激在条件作用过程中起信号的作用，预示无条件刺激的到来，因此，在逆向条件作用过程中，条件刺激在无条件刺激之后出现，这就起不到预报或信号的作用，因而不可能建立条件反射

图4 CS与UCS配对的各种时间联系

资料来源： Bolles．1979。

　　    巴甫洛夫还系统研究了条件刺激与无条件刺激之间的时间间隔对形成条件作用的影响。实验结果表明，无条件刺激在条件刺激出现之后的0．5秒时呈现，确立条件反射的效果最好（见图5）。

图5 Cs与UCS的间隔时条件反射强度的影响

资料来源： Bolles．1979。

　　2．消退（extinction）律

　　消退是指条件刺激多次重复而不伴随无条件刺激，条件反射逐渐削弱直至消失的过程（见图6），但是，条件反射的消失并不以为着这一习惯再也没有了。在过了一段时间后，条件反射会自发恢复。但这种自发恢复是不完全的，即不能达到原来的强度（见图7）。而且，自发恢复的反射，只要有几次不伴随无条件刺激，就会迅速消退。巴甫洛夫认为，条件反射的消退是一种主动的抑制过程；自发恢复的生理基础是抑制的解除。此外，巴甫洛夫还注意到，不同的条件反射会有不同的消退速度。

图6 试验性消退

资料来源：查普林与克拉威克，1983年

图7 自发恢复

资料来源：查普林与克拉咸克，1983年

　　3．泛化①（genera1ization）律

　　某一种条件反射一旦确立，就可以由类似于原来条件刺激的刺激引发。巴甫洛夫在实验过程中发现，有机体在开始时一般都以同样的方式对与原来条件刺激相似的刺激作出反应。例如，如果原来的条件刺激是500hz的音调，现在用400hz或600hz的音调也能引起条件反射。就一般而言，刺激与原来的条件刺激越相似，引发条件反射的可能性就越大。

　　4．辨别（discrimination）律

　　当条件作用过程开始时，有机体需要辨别相关刺激与无关刺激。通过辨别学习，有机体有选择地对某些刺激作出反应，而不对其它刺激作出反应，在条件作用中，辨别是与泛化相反的过程。如前所述，如果有机体已对500hz的音调建立了条件反射，会对400hz或600hz的音调产生分化反应。但是，如果采用有差异的配对方法，即把500hz的音调与无条件刺激配对，而在呈现400hz或600hz的音调时不伴随无条件刺激，这样，有机体对400hz或600hz的音调的反射就会消退，而只对500hz的音调形成条件反射。

　　5．高级条件作用（higher-order conditioning）律

　　巴甫洛夫在实验中发现，可以用其他各种刺激来替代原来的条件刺激，以唤起已确立的那种条件反射。换言之，原来的条件刺激可以在后来的尝试中起无条件刺激的作用。例如，狗在对铃声形成唾液分泌反射之后，把铃声（CS1）与灯光（CS2）配对，也能使狗产生唾液分泌反射。狗对灯光（CS2）形成条件反射的过程，也就是高级条件作用的过程。

　　这里，需要提出的是，巴甫洛夫关于抑制机制的研究，对后来的学习理论有相当大的影响。抑制是指条件反射的减弱或消失。抑制可分为两大类：一类是无条件抑制（unconditioned inhibition），即指不学而能的抑制形式。它包括外部抑制和保护性抑制，前者是指由外部分心刺激引起的条件反射的减弱或消失；后者是指由于刺激持续过久而引起疲劳，从而导致条件反射的减弱或消失。另一类是条件性抑制（conditioned inhibition），又称内部抑制，泛指所有后天习得的抑制。巴甫洛夫认为，条件作用可以是一种兴奋过程，即用刺激唤起特定反射的过程，也可以是一种抑制过程，即用刺激去抑制原本可能会产生的反射的过程。所以，一种条件刺激（CS+）是要引起反射；而另一种条件刺激（CS-）则是要阻止反射的发生。条件性抑制或者是由于条件刺激重复呈现但不伴随无条件刺激而引起的（称之为消退性抑制）；或者是由于无条件刺激延迟出现而引起的（称之为延迟性抑制）。

　　除此之外，巴甫洛夫还研究了厌恶条件作用（aversive conditioning）。他用电击狗的脚，电击是一种无条件刺激，狗腿收缩是一种无条件反射。巴甫洛夫用各种声响和视觉刺激作为条件刺激。由于狗被绑在仪器上，它不可能逃脱电击。狗除了对这种厌恶刺激作出腿的收缩反射外，很快地显示出一种泛化的恐惧反应。随着厌恶刺激与各种条件刺激(如红布)多次配对，狗对这些条件刺激也会产生恐惧反应。

　　巴甫洛大把比较精确而又客观的方法引入对动物学习的研究，把心理与生理统一起来，对高级心理活动进行了卓有成效的研究，从而对心理学的发展产生了巨大影响。正如美国心理学家波林（E.G.Boring）所说：“条件反射的资料构成了这样巨大的研究，以致它的历史，也就是学习实验心理学史”（波林，1981年）。由于他的研究有助于心理学摆脱心灵主义和内省法的束缚，因而为美国行为主义心理学所关注，条件反应成了行为主义的一个主要部分，几乎成了本世纪上半叶学习理论的基础，美国行为主义者华生、格思里、赫尔以及斯金纳，都或多或少受其影响。

　　巴甫洛夫学说在苏联的影响也是巨大的。在30年代以后，除了有关他的学说的著作外，很少有其他心理学著作的出版。1949年在庆祝他诞生一百周年时，把巴甫洛夫提高到苏联经典作家的神圣地位（墨菲，1980年），1950年6月苏联科学院和苏联医学院召开了联席会议，主要是讨论如何用巴甫洛夫学说改造心理学的问题。会议批判了所有背离巴甫洛夫学说的观点，并强调指出：“只有巴甫洛夫关于高级神经活动的学说，才是完全符合马克思列宁主义理论的心理学的唯一牢固的自然科学基础；只有正确地揭露脑的活动规律的巴甫洛夫学说，才能创造性地发展辩证唯物主义关于脑的机能的理解；只有用巴甫洛夫学说才能使我们揭露心理活动的人脑机制；只有这个学说才能指出进一步研究心理活动的脑的过程”（刘恩久等，1986年）。不难看出，巴甫洛夫学说已到了被神化的地步。不知早年抛弃神学、追求科学并一生献身于科学的巴甫洛夫在九泉之下有何感叹。

　　应该承认，一方面，已甫洛夫学说与美国行为主义是有区别的，但另一方面，两者确实有许多共同之处，都试图以科学的方法清除唯心主义的观点，都注重物质刺激在引起有机体行为反应中的作用。从哲学上讲，两者都应归入机械唯物主义的范畴。随着心理科学的发展和科学事实的获得，巴甫洛夫条件作用的原理必将成为一种过时的学说。我们的意思是说，或者是对它的否定，或者是对它的进一步完善，但更有可能的是两者兼而有之。这也许是符合唯物辩证法的，同时也是为什么我们至今还在探讨巴甫洛夫学说和其他各种学习理论的理由。

　　注① 这些论述有些类似于桑代克对选择性反应、同化或类推等问题的解释，但比桑代克的解释更明了、更科学。难怪后来的学习理论家们在探讨这类问题时，都采用“泛化”一词，而不用桑代克的术语。

扩展资料

第二信号

　　一、第二信号首先是一种通信信码

　　生命过程不但要消耗物质与能量，而且还需要信息。生命体实现自身复制和环境适应都离不开信息。

　　按冈瑟.斯坦特的分类，生命领域中有三类通信方式，这就是遗传通信、代谢通信和神经通信。

　　遗传通信以DNA作为信息载体，它是生命世界的标志;代谢通信由激素完成，它控制着生命体的内环境平衡;高级生命体不仅仅使用这三种通讯方式。动物还要进行体外的横向通信，以此在不同个体之间相互交换信息。

　　1970年，哈佛大学Kenneth H.Nealson和John Woodland Hastings研究集群发光细菌时发现，有一种信使物质（属于高丝案酸内酯的小分子系列物质），它能够通过媒介在细胞之间转移，并能激活蛋白质LuxR，LuxR能刺激与发光有关的基因表达。当发光细菌聚集到一定程度时，就会产生光。这是细胞之间的一种化学通讯。

　　高等多细胞肌体内有复杂的信号交流系统。当信号分子结合到目标细胞表面的受体上，受体将信息传达到细胞内部，中转到细胞核，引起核内基因表达方式的改变。由此，尽管人体的每个细胞中都包含着完全相同的基因，而细胞却可以不尽一样。有的基因表达出骨细胞，有的却产成了肝细胞、血细胞等等。

　　神经通信由神经细胞实现，它不但协调和控制着体内的生命活动，而且负责调节动物对体外环境的适应性反应。 动物之间的通讯更多姿多彩，领域宽广。头足类动物的大脑直接连接着特殊的肌肉，能通过控制色素细胞的收缩和舒张使皮肤的颜色布局变化，传递不同的信息。

　　雄萤火虫能发出信号吸引异性，也会发出信号吓跑竞争者；工蜂能用环绕飞行的的轨迹指示蜜源的方向。其摇摆和绕飞的速度则表明蜜源的距离；有性繁殖的动物，必须进行足够的通讯交流才能进行交配；动物也发出欺骗信号，以猎取美餐或逃避天敌。

　　当一只蚂蚁发现了偶然接近它们势力范围的昆虫以后，立刻跑回蚁穴，并释放出化学物质信号。这种物质的气味在两分钟之内便会消失。接受到该信号的工蚁会迅速爬出洞穴口，沿着信号指示出的方向爬去。蚂蚁也用上了生物化学通信。更高级的动物在欢乐、恐惧、发怒、痛苦、求偶、捕食等等情景中，可能用特有的声音发出信息，于是有了声音通信方式。高等动物还大量使用动作通信方式，据霍夫统计，黑猩猩用于交际信号的姿势、身体动作和声音共有60多种。

　　有些研究者认为黑猩猩出现了语言的某些特征的萌芽。它们能够使用具有明显图形符号特征的信号。美国科学家加德纳夫妇曾经用黑猩猩做过实验。他们为黑猩猩创造了与人类儿童相同的生存条件，让它可以支配各种各样的玩具，随时能够看到图画书辑，可以绘画、使用餐具和牙刷，以便最大限度地发挥黑猩猩的智力潜力。1969年他们在《黑猩猩学习语言符号》的文章中，谈到黑猩猩的确能够运用象征性符号作为同实验人员交际的工具。当然，黑猩猩能够达到的水平是极其有限的。大脑结构和发音器官的水平注定了它们与人类的巨大差异。

　　按照现代对语言(第二信号)的定义，它是由表达外部和内部世界的任意符号所组成的通讯信码系统。在严格的意义上讲，语言(第二信号)是人类独有的通讯信码体系。

　　第二信号与第二信号系统结合，产生了一种人类独有的通信体系──人类文化。到今天，它已经成为人类生存智慧、社会结构的保存和传播工具了。 　

　　二、第二信号的产生:约定

　　用18世纪的法国百科全书派学者艾蒂安.博诺.德.孔狄亚克的说法，如果兽类曾经亲眼见到同类被猛兽捕吃，那种使它们失魂落魄的惨叫和惨状就会在它们的心灵中唤起一种痛苦的感觉，而这种呼叫就成为这些痛苦感觉的自然(声音)信号。至于那些未曾目睹过任何一个同类这样丧了命的动物，亦可以有根据地假设，它们的母亲或者其它某个同类，当初曾带着它们一起逃跑过，通过呼声向它们传达了至今仍保存着的恐怖，这种恐怖，每每在一见到它们的大敌时总是被唤起。而所有生长在自然环境下的兽类，幼小时候都是有机会获得这种痛苦感受的。孔狄亚克在这里讲到了动物声音通信的一种自然起源的假设，实际上我们同样有理由认为，动物之间也会有传达愉快感受的声音信号，也还可能有表达更复杂信息的声音信号，等等。 原始人类也能够用各种方式相互传递信息。早年人们曾经借助于身体的姿势和动作彼此传情达意。人类学家考察以狩猎为生的原始部落，就发现他们可以用五个手指头做成不同的姿势，表示不同的动物和不同的数量，相互传递有关的信息。这就是动作语言。即使在文明社会中，动作语言也还有很强的生命力。我们常常从戏剧、电影和电视中欣赏动作语言。对动作语言有精研者，甚至可以成为艺术大师。在其它特定的场合中，比如运动场上的裁判、十字路口指挥交通的警察就常用动作语言，不过这已经不是原始意义上的动作语言，而是作为书面语言和语音语言的一种转换表现形式。 动作语言的信息容量毕竟太小，而且在黑暗中、远处或者有视觉障碍的场合就无法使用。动作语言也难以表现抽象的概念，不可能实现对世间事物的一般表述。

　　真正具有重要意义还是语音语言。

　　人类早期利用声音通信，与动物的声音通信也大致相似，也只能发出一些含糊不清的、意义不确的声音，并且利用这些声音来约定需要相互交换的信息。人类学家就发现墨西哥的印第安人常用口哨语言互相呼唤和交流信息。 最早的语言可能就是模仿自然界的一些声音，如模仿某种动物的叫声表示与该动物有关的信息。但对那些没有声音的事物，这种办法就不行了，野果和石头没有声音，人的一般活动也难用自然声音来描述。如果在狩猎活动中，人们相约到达指定的位置，约定共同行动的方案，表现这么复杂的信息就需要更抽象的通信信码。

　　原始部落的人们开始约定用一种清晰的声音来指定一个客体，用另一种声音指定与生存相关的某种现象，还用一些声音约定必要的行为动作，等等。从这儿起，他们就开始创造出高于动物声音通信的信码。随着大脑、发音系统和信号译码系统的发展，人类语言也就发展得更加精巧，组织更为严格，通过语言能够更有效地传达自己的意图，语言系统的信息容量也大大增加，甚至可以表达抽象的概念。 在创造第二信号的过程中，约定具有本质的意义。我们说第二信号不是来自遗传，不是来自自然本能的呻吟、喜悦等等声音(尽管它最后可能已经用象声词把这些信号包括在内)。第二信号是由群体认可而形成的通信信码，实现这种认可的途径就是约定。信码的意义跟信码本身的形式却没有多少必然关系。正如瑞士语言学家索绪尔(Ferdinand de Saussure，1857-1913)所说，语言符号与它的意义没有内在的联系。当然这里所说的约定是就信码的本源意义而言。在具体操作中，并不需要所有使用者都参加讨论共同约定，一般是由某些权威者(或权威集团)完成这种约定，其他人和后继者就采用这种约定。

　　在历史上，由约定产生的第二信号具有局部性，只能在接受这种约定的通信群体中使用。一个原始部落，一个民族或几个相邻民族，可以形成一个语言共同体。划得小点，在大的语言共同体下面也还有方言体系。

　　约定性产生方式还意谓着第二信号具有偶然性或者随意性。这种随意性首先表现在对同一个事物可能约定不同的信码。有一味草药名叫王孙草，古时候吴地称之为白功草，楚人称王孙，齐人称长孙，还有叫做黄孙、蔓延、王昏等等名字的。几乎每一种中草药，都曾经有几个不同的名字。据说直到现在，草原的孩子往往还用偶然的方式获得名字。哈萨克族的孩子出生以前，父母可能已经为孩子准备了许多美好的名字，孩子出生后，父亲一边打火镰，一边念这些名字，当火镰打着时念出的名字就成为了孩子的名字。有的孩子出生时，正好来了尊贵的客人，于是客人的名字就被取作为孩子的名字，这就有点“生子当如孙仲谋”的意思了。也有这种情况，当孩子呱呱落地之时，欢喜若狂的父亲往往冲出毡房，把他第一眼见到的东西作为新生婴儿的名字。在孩子出生40天举行的仪式上，将新取的名字在婴儿的右耳边连唤三声，就约定了孩子的乳名。

　　最初约定通信信码的过程，与给孩子取名的情况实质上非常相似。化学元素铕(Europium)，是因为发现于欧洲，镅(Americium)发现于美洲，锗(Germanium)发现于德国，钪(Scandium)──斯堪的纳维亚，钋(Polonium)是它的发现者居里夫人为纪念她的祖国波兰而命名的，锘(Nobelium)是为了纪念诺贝尔，钔(Mendelevium)──门捷列夫，锿(Einsteunium)──爱因斯坦，镭(Radium)──放射性的，碘表示“暗红色的”等等。语言约定中的这种随意性是在同一个世界上存在许许多多不同语言的原因之一。我们还记得，博物学家用了几代人的努力，才从混乱随意的物种名称中建立起分类的命名体系。

　　李约瑟博士(Dr.Joseph Needham,1900-1995)曾经谈到一个类似的问题。在中国的医学典籍中，有一些关键词极难掌握，如“虚”、“实”、“表”、“里”、“寒”、“热”等等，这些术语几乎无法翻译成西方语言，甚至连中国的辞书都不敢给它们下定义。医生们通常需要经过漫长的学徒阶段才能掌握它们的正确用法。李约瑟认为，说到底，根本的困难在于中国与西方医学哲学理论没有互相表达的可能性。如果在翻译的时候将那些术语原封不动地搬下来，人们将无法理解；如果机械地套用字典上的释义，会显得古板，奇怪，可笑，而且也不准确;如果用正在流行的术语去代替，会歪曲它们的传统含义，这又很危险。李约瑟和他的合作者采用的办法就是根据希腊文和拉丁文词根创造出一整套“人造词”，用以表达中国医学术语的内在涵义，然后系统地应用这些词汇。(《大自然探索》，NO.1.1985，P155)。

　　第二信号的随意性还表现在信码与信码的关系方面。人们不仅仅约定信号来表示具体的事物，人们还约定信码来表达事物之间的关系，但是这种关系仅仅是根据人们的理解确定的，不能肯定它等同于事物之间的关系。后面我们还要分析这个问题。

　　在历史的长河中，人们约定并且使用过的第二信号也还可能丢失。有些语言消失了，有些文字死亡了。我们现在常用的汉字，跟祖辈创造的汉字比起来，只占极小的比例，大部分是没有用了。翻开《全唐诗》，读读韩愈与孟郊的《征蜀联句》，其中生僻死字之多，恐怕很少有人能够全读出来。我甚至怀疑，他们写作时根本就不打算让人读懂。这样的诗不可能有什么生命力，只能死在故纸堆中。再读读李白的诗，其中少有生僻字，却脍炙人口，世世代代被人传诵。

　　三、第二信号是人类的创造物

　　相隔几十万年以后，我们已经很难获得第二信号最初发展的细节，尤其语音语言，其原始状态已经无从察考了。面对列祖列宗留下的创造物，后人容易显出惊奇和不解。不过考察了动物通信和现存的原始部落通信，若干消失了的环节就透过时间的迷雾断断续续地连接起来。最初的创造并没有“创造”这个词汇在现代所表现出来的那种高不可攀的含义。语音语言的创造与现代文字创造一样，与莫尔斯创造的电报码或者现代信息编码一样，起源于人们的约定，这种约定对于人们当时的活动，总是有利有益容易接受的，并没有什么神秘的地方。

　　文字符号的情况要好得多，它可以物化记录，保存下来。中国古代有仓颉造字的传说。有些专用符号可以考证出大约是在什么时代出现的，甚至可以追溯到何人首创。简化汉字就是国务院一个专门机构指令实施的，等等。

　　在中国古代数学中，曾经用颜色表示符号。《周髀算经》中说“天青黑、地赤黄，以色别之”，并且用青、朱、黄诸色出入相补来证明了勾股定理。后来的数学家还用了一些特殊的字词作为数学符号，如天、地、人、物、天干、地支、四方位、五行、八卦、八音、二十八宿，等等。史家指出，数学中每一种新概念、新运算、新分支的成熟，几乎都伴有新符号的引入。正如美国数学家克莱因(M.Kline)所说的那样:“代数上的进步，是引用了较好的符号体系……事实上，采用了这一步，才使代数有可能成为一门科学。”

　　许多数学符号在萌芽时期非常混乱。人们使用过的等号多达18种，另外还用过10多种特指等号，从16世纪争吵到18世纪，才统一成为现在使用的等号。根号从出现到统一，经历了500多年时间(从12世纪到18世纪)。小数曾经有过50多种写法，到20世纪才趋统一。在历史上，一位罗马学者因为传播了“零”的符号“0”，罗马教皇尤斯蒂尼昂大发雷霆，他说:“神圣的数，是上帝创造的，不允许这个怪物──0加进来，弄污了神圣的数。”结果这位学者被判了刑。

　　与数学符号一样，数制系统也起源于人的约定。在历史上，人类用过10进制、16进制、12进制和2进制等数制系统。法国大革命时期要统一度量衡，许多人要求建立12进制的长度系统，受到拉格朗日的坚决反对，于是才约定了现在的10进制系统。按有些数学家的说法，如果不是因为人类长期习惯于用10个指头计数，另外采用任何数制系统都比10进制更好。拉格朗日本人就认为用质数作基底的数制体系有最多的优点。在信息技术领域，现在普遍使用着2进制系统。

　　1961年，盖尔曼和尼曼在研究强相互作用时，推测应该还有三种未知的特殊微观粒子，三个“抽象的实体”。1963年3月的一天，盖尔曼闲读小说时，在詹姆斯.乔伊斯的《菲尼根斯.威克》中读到了“Three quarks for Muster Mark!”这个句子，于是马上把这三种粒子命名为“quark”(夸克)，分别称为上夸克、下夸克和奇异夸克。然而当盖尔曼70年代初到达美国东海岸的迈阿密主持一次学术会议时，发现东海岸的同行由于受日本学者坂田昌一理论的影响，老是把这三种粒子称为P夸克、N夸克和Λ夸克。盖尔曼不得不反复申明自己提出的名字，最后科学家们才都接受了上夸克、下夸克和奇异夸克这些名称约定。 大量约定通信信码，创造语言系统，创造出抽象符号系统，在生命进化史中是十分了不起的大事。索绪尔曾经指出，人的先天能力不是说话，而是创造语言，即创造一套与不同概念相对应的不同符号。符号学家们甚至认为人类就是进行符号活动的动物。托马斯.库恩(Thomas Kunn)在《科学革命的结构》(《The Structure of Scientific Revolution》)表达他的观点说:“一门科学的力量，似乎总是随着从事者支配的符号概括的数目的增多而增强。”

　　创造抽象语言符号的能力，是人类一切创造能力的根据。语言符号不但本身是人类的创造物，更是人类其他创造物的基础和核心。正是这种创造能力及其创造物，象王母娘娘的玉簪一样，在人与其它动物之间划出了难以逾越的鸿沟。

　　研究海豚的学者发现，海豚具有发达的大脑系统，不仅脑的绝对量和相对量与人类相近，而且大脑皮层的沟回和神经细胞甚至比人类还多。在实验室里面，海豚也表现出相当高的智力水平。有学者指出，海豚在相互交往中使用了几百种不同的语音信号，已经接近人类“第二信号系统”的水平。然而本质差别毕竟是存在的。尤其是，海豚或其它任何动物都没有创造出一套抽象符号系统，实现生存智慧的体外积累。

　　四、第二信号的独创性与共享性

　　任何一个符号的约定，总是有人首先提出，然后经过一些简单或者复杂的过程，得到第二个、第三人的响应，得到公众认同。当这种约定被群体认可并采用，它就成为公用的通信信码。

　　文化符号都有最初的创始人，他可能是群体的领袖，可能是特定领域的先行者。由于他在某方面较有经验，更为聪明，能够创造新的交流符号，表达某物某事。他的威望和知识使人们容易接受这种约定。第二信号永远是个人独创性的产物，没有首倡者提出符号约定，就不可能有人群(以及全人类)使用的第二信号。

　　与这种个人特征相对的是第二信号的公众属性。约定通信信码的目的是在人与人之间传递信息，为此必须保证他人能够在同一意义上使用该信码，就是说该信码必须公开(至少在一定范围之内公开)，必须为他人理解、认可和采用。莫尔斯发明了电报码，现在已经成为公众的通讯工具，全人类享受了这种发明的利益。从本源上讲，约定通信信码就是为了公开，为了共享。武则天新造一个字作自己的名，也得要公诸于世，让大家认识使用，否则就什么也不算了。

　　五、第二信号:通信中介与思维中介

　　第二信号作为人与人之间的通信中介，还导致了这样一种可能性：那就是成为人与外部事件之间的中介。这种中介能够把时间和空间方面相隔遥远的人和事联接起来，美国语言学家霍根基特把语言的这种特征称之为“时空位移性”。正是这种时空位移性克服了文化传播过程中的时间和空间障碍，使人类通信水平能够高于动物之间的通信水平。 第二信号不但有利于人与人对话，而且也有利于人与自己对话。这种功能使语言也成为人类思维的对象和工具，成为思维进程的杠杆。使用精确的稳定的语言中介能够提高人的识别和记忆能力;通过语言中介细致地分辨客观事物，能够大大提高人的思维能力;由于使用语言中介，人们能够抽象出若干对象的共同特点，在此基础上还能够创造出描述抽象事物的信码;而且越是抽象的事物，也就越是需要专门的人造信码来进行描述，正如黑格尔的说法，“思维形式首先表现和记载在人的语言里”;第二信号既可以是条件刺激，也可以是条件反应，还可以作为强化物。人们可以直接把语言作为思维对象，用语言中介作为大脑组织思维的基本工具，还能把其它非语言性的信息转变为语言信码;最后，人可以使用大脑在不同时间不同空间中获得的第二信号，形成以前所没有的知识 ，创造新的生存智慧。等等。简而言之，语言中介不但极大地提高了人际通信水平，也极大地提高了人的思维水平，同时还使人的思维也逐渐变得依赖于人造语言。以致于我们可以肯定，在文明环境中成长起来的人，用语言作为思维的中介，是思维的一个基本特点，不用语言的思维，对现代人来说，根本不可想象。 第二信号还是人类认识自己的中介。用第二信号来记录人的活动，人就成了被描述的客体。可以用平常的文化手段来表述和研究自己—如同对身边的其他事物一样，这是件大事。由此，人类才有可能客观地认识自己，也才有可能客观地认识整个世界。

　　最重要的是，第二信号后来获得了人体之外的物质载体，具有了长期保存的物质中介。人们把第二信号记录在动物的甲骨、石碑、铜鼎、木片、竹简、羊皮、丝绸和纸张上面，实现准确、长久地横向和纵向信息传播，人类就进入了文明时代。 　

　　六、第二信号的体外继承

　　语言符号明晰、准确、结构严谨，具有正式规则和统一标准。采用相同规则的人们，形成了语言共同体，相互可以很方便地交换信息，同时，使用共同语言的人群也就成了该语言的传承载体。一般讲来，由于语言群体比任何个体存在的时间要长得多，代代相传，作为语言的第二信号也就获得了长久的生命。

　　横向看，第二信号可以被其他人使用，不管他是否参与了最初约定信码的过程;纵向看，第二信号可以被后来者继承，新一代不必再煞费苦心地重复约定已有的信码，不必再寻找已经找到的东西，不必再发现已经发现的东西，发明已经发明的东西。这是一个非常经济有效的进化和发展方案，实际上它还是人类文明高速发展的关键因素。

　　第二信号的继承一般称为文化继承，它与通过基因和遗传渠道的继承显然不同。首先是它们的载体不同。文化继承不依赖于单个个体，语音语言初期，它以语言群体作为载体，通过群体的生命延续而实现继承，现代的文字文化则使用体外物质作为载体。与此对比，遗传继承是以个体体内DNA作为信息载体实现的。

　　文化继承与遗传继承的进化效率也极不相同。一个有效的适应行为，如果能够通过基因突变而保持下来，成为动物先天固定的行为，恐怕必须通过千秋万代的时间。而文化继承的成本要低得多，只要有一个人用第二信号表达出有效的智慧，在现代很快就可以为全人类享用了。 两者相比，遗传信码极为稳定，它保证了人类的物种稳定性;而文化信码容易扩展和容易习得，为人类提供了高速的适应和发展能力。

　　七、第二信号的体外积累

　　前人已经创造的文化，后人可以直接使用，不必重新经历体验之后再发明，再创造，这就叫继承，就叫站在前人肩上。后来者又干什么呢？后人还可以再创造一些东西，它们仍然可以通过第二信号传递下去。换句话说，第二信号和它传播的人类智慧文化可以积累，能够逐代增加。这就是第二信号的可积累性。

　　正是由于第二信号的可继承性和可积累性，人类的文明才能够迅速发展起来。

　　美国行为主义心理学家斯金纳 (Burrhus Frederic Skinner,1904-)的一项研究证明，动物必须通过自己完成某种运动或者操作才能得到强化的条件反射，他称为操作式条件反射，也叫工具式条件反射。操作式条件反射意味着普通动物在条件反射中获得的强化只能由个体“独享”，不能通过交流而使同类共享。

　　一般动物仅仅以满足个体的生理需要(吃，喝，性以及快感等)为动力，消极地适应环境变化;它们也只能在先天遗传的本能基础上，以直接体验的方式获得个体经验。绝大多数动物几乎都是以个体作为适应单位，也有一些是以亲族为单位适应环境，用社会生物学的理论来看，动物是以基因为单元适应环境。个体后天习得性生存智慧几乎不能够传递给其它个体，也不能够直接传递给下一代。一个物种的所有个体，世世代代都在重复进行相同的条件反射，获得相同的强化，每一个个体都要重新开始。对于物种的适应与进化来说，浪费太大了，由此，整个物种进化的速度也就极其缓慢。大量的适应浪费，缓慢的进化，是生物进化的一个基本特征，人类的远祖同样经历了这样一个重复、低效和缓慢得可怕的生物进化时代。

　　今天的人类，在许多方面不用再支付这样昂贵的进化成本了，人类的进化发展速度已经远远高于其它动物，也超过了自己的远祖。在第二信号系统的支持下，人具有获得非操作式条件反射的能力:人可以通过语言符号实现条件反射，可以通过语言符号获得广泛的人生体验，可以通过语言符号交流复杂的生存智慧。从理论上说，这已经是一个完全不同于其它物种的适应方式: 个体的强化可以通过语言符号传递到其它个体和整个物种。个体创造的生存智慧可以供群体享受，无需每个人都重复经历相同的操作式条件反射。由于第二信号系统这种特殊的功效，人不但能够象其它动物一样以个体方式适应环境，还可以以物种为单位，利用整个人类积累的生存智慧适应环境。这就大大降低了个体适应环境的成本，也降低了整个物种适应环境的成本。 　

　　八、第二信号收益

　　生命的核心是信息，一切生命行为离不开信息的保存、采集和交换，从DNA层面到神经信息系统，一直到动物群落和人类社会，这个结论都是正确的。处理信息的能力提高，有助动物在生存竞争中增强地位。第二信号作为独有的通信信码，大大增进了个人和整个人类的力量，为人类带来了巨大的收益。

　　使用语言信码，人们不仅能够更好地交流喜怒哀乐的情绪，表达爱憎、欲望以及与生存直接相关的其它信息——许多动物也具有这类能力，而且能够相互交流更复杂更抽象的生存智慧——这就是人类的优势所在。更重要的还在于，广泛使用的语言体系能够把个体得到的生存智慧汇聚起来，供周围亿万人和子孙后代使用。在这点上，地球上其他物种是不能比的了。个人脑中的思想会流逝，个人会死亡，语言却能超越个体生命而长存。语言把个人的文化信息保存下来，积淀起来，形成人类文化的主体。

　　语言通信能把习得性强化直接传递到下一代，遗传通信做不到。语言能跨越血缘关系传递生存智慧，遗传通信更加做不到。通过语言通信，人类可以大量避免重复的操作性条件反射，降低进化和发展的成本，获得高于遗传通信的收益。

　　有了语言，人类把失败变成了避免同样失败的标记，把成功筑成为更大成功的基石。语言把经验、智慧和成就累积起来，使人类进入了高速发展的文化进化时代。

　　“如此小小的工具──语言，竟是人类一切精雅之物的创造者”（阿.尼.拉吉舍夫）。

　　九、第二信号与第二信号系统

　　第二信号是大脑的产物，是大脑中第二信号系统的创造物。但是另外一方面，第二信号系统能够有今天的水平，也是长期使用第二信号，长期受到语言刺激的结果。人们可能会提出第二信号系统与第二信号谁先谁后的问题。

　　自然进化过程不是神创过程，我们很难为任何事物的出现确定一个绝对的日期，对第二信号和第二信号系统也一样，它们相互促进而发展起来，大致上它们的发展是同步的。

　　达尔文的好朋友华莱士（Wallace）长期受困于一个问题：如果早期的类人动物仅仅需要大猩猩的智力就能生存，那么他们的大脑又如何能够进化到创造语言、作曲与演算的水平？他认为这只能从看不见的神灵世界中找到一种解释。于是他得出了唯灵主义的结论。

　　现代的研究证明，大脑的能力永远处于一种领先状态，大脑具有足够的信息冗余度和巨大的潜力，一般称为“超剩余性”，进化论能对这个现象给出解释。大脑总是具有比实际生存需要更强得多的功能。从神经解剖学角度看，神经触突之间的连接方式就有巨大的冗余量，实现一种神经功能，可能用采用若干不同的神经连接。于是，人总可以超水平地使用大脑，可以比现在再多做一点什么。这种使用无疑又会促进大脑发展，使之具备更强的功能。伴随着语音语言符号的创造(约定)、积累、抽象化和广泛使用，大脑中新皮质区中处理综合、抽象信号的第二信号系统发展最快。处理抽象符号的大脑皮质后部的第三级皮质区，本来就包含语言区(布洛卡区)，因此，这个皮质区伴随着语言的广泛使用迅速发展起来。这是一个说得过去的解释。

　　另一方面，语音语言本身也有相当弹性，以致于难以认定语言产生的确切时间和确切标志，什么时候可以模模糊糊的模仿自然声音传递信息，什么时候语言达到了一般动物所不能及的水平，哪一个信码算是最初的语言符号，这些都不可能弄得十分准确可靠。

　　简单说，超剩余性是基础，由于超剩余性，大脑功能可以大大地扩张应用，这种应用反过来又促进了大脑的发展。第二信号系统和第二信号也就在这个进程中一同发展起来。

扩展资料

扩展资料

扩展资料