• 本周雙體實驗室為大家推送的是金觀濤老師2009年發(fā)表的一篇論文《關(guān)于意識的哲學(xué)思考》。金老師指出，今日盛行之對意識的解釋是在二十世紀建立的，它包含哲學(xué)和科學(xué)兩種完全不同的范式。哲學(xué)范式主張唯有意識才能理解意識；行為主義范式把一切解釋建立在受控實驗之上，力圖在意識的解釋中排除靈魂。
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• 在梳理意識遞歸解釋的長鏈過程中，金老師認為，意識和人類起源一樣，是動物演化長鏈的結(jié)果。而意識的遞歸解釋，本質(zhì)上是去追溯意識在生物世界起源的歷史過程。這樣一來，意識的遞歸解釋對人類的意義，可能和達爾文的進化論類似，只是人對自身認識是革命。其認識論意義遠大于制造人工智能的意義。
  
  金老師通過二十世紀至今的研究回顧指出，哲學(xué)和科學(xué)這兩種對立的范式中任何一種都不能理解意識。意識的科學(xué)解釋有待于這兩大范式之綜合。金老師在文中提出意識研究的遞歸方案，并認為意識的科學(xué)解釋和我們現(xiàn)在熟悉的“科學(xué)解釋”不同，它會導(dǎo)致唯物論和唯識論界線的消失。
  

關(guān)于意識的哲學(xué)思考

文 / 金觀濤

意識的科學(xué)能排除“意識”么

哲學(xué)家把意識比喻成隱藏在云端中的高山，不僅人類至今尚未認識它，即使力圖去仰望山頂，亦會產(chǎn)生巨大的眩暈感。有人稱意識為認知領(lǐng)域的最后一個問題, 它或許是科學(xué)研究的極限。然而，今日盛行之對意識的解釋恰恰是在剛過去的二十世紀建立的，它包含哲學(xué)和科學(xué)兩種完全不同的范式。

1900年弗洛伊德（SigmundFreud）《夢的解析》出版，奠定了以精神分析為代表的哲學(xué)范式。該書提出兩個基本觀點:第一，夢的本質(zhì)是愿望的實現(xiàn)，第二，做夢是潛意識存在的證據(jù)。“精神分析”意味著對意識的解釋發(fā)生了自笛卡爾以來革命性的飛躍。從此，非理性、潛意識以及自我的不同層面和形態(tài)都成為意識內(nèi)省和思辨的對像，“自我”的研究開始和精神病治療以及心理學(xué)相聯(lián)系。弗洛伊德的理論沖擊了心理學(xué)、哲學(xué)和社會科學(xué)，甚至對文學(xué)藝術(shù)都產(chǎn)生了巨大影響。我們可以稱其為意識研究的哲學(xué)方向。

與哲學(xué)解釋并行不悖的，是大腦和思維探索的行為主義方向。如果說，意識解釋的哲學(xué)范式是從人人自明的意識出發(fā)，通過思辨和內(nèi)省，以認識“無意識”、“潛意識”和自我的各種形態(tài)，而行為主義范式則完全相反，其目的是為了在意識解釋中趕走哲學(xué)思辨的鬼魂。行為主義把原來只有通過內(nèi)省定義的意識之特性統(tǒng)統(tǒng)用行為模式來取代。例如一只狗被汽車撞了，下次見了汽車就會害怕，通常人們是用狗有記憶來說明這一點的（心理學(xué)稱之為生物對外界刺激的敏感化），行為主義認為，狗有記憶和其行為模式改變等價。因為行為模式是可以通過觀察來研究的，甚至可以定量地加以測量，故行為主義開啟了心理學(xué)科學(xué)化、定量化的轉(zhuǎn)向。

1950年代以后，行為主義范式開始和控制論、系統(tǒng)論互相交融，結(jié)下了豐碩的思想果實。其中最重要的就是用行為的結(jié)構(gòu)（黑箱輸入與輸出的關(guān)系）代替本質(zhì)，使得有機體的行為（如對內(nèi)穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)、適應(yīng)、試錯和學(xué)習(xí)）均成為可以用機器模擬的東西。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能研究興起。從某種意義上講，今日人類在計算機仿真和人工智能中取得驚人的進步，都緣于這一范式轉(zhuǎn)化帶來的革命。行為主義反映在意識解釋上，就是圖靈（A. Turing）對思維的定義。圖靈指出，如果我們對機器提一系列問題，當其回答和人沒有區(qū)別時，即可認為機器和人一樣能思維。

令人深思的是，到了1980年代意識研究的上述兩個方向似乎都走到了盡頭。雖然，今天研究大腦已離不開計算機比喻，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和程序是其分析基礎(chǔ)，越來越多的科幻電影甚至在描繪當計算機具有意識時人類命運會如何，但科學(xué)家終于發(fā)現(xiàn)，意識對計算機至今仍是不可思議的。確實，再復(fù)雜的人工智能和專家系統(tǒng)都不可能通過圖靈試驗，沒有一部超級計算機具有自我意識的跡象。換言之，一個世紀的研究得到一個結(jié)論：僅僅依靠行為主義研究綱是不能理解意識的。

仍以記憶為例子。心理學(xué)發(fā)現(xiàn)，以行為模式改變來定義的記憶實際上只是記憶的相當?shù)图壭螒B(tài)，它只能刻劃反射性或程序性(而不是反思性)的記憶。人學(xué)會游泳但事先并不知道在水里應(yīng)如何動作，這確實可用行為模式改變來代表，但我們一般說的記憶，則是指主體通過回憶，可換起過去的經(jīng)驗。心理學(xué)稱之為陳述性記憶 (declarative memory)。它對生物之所以重要，乃是唯有依靠它生物才能主動地去適應(yīng)環(huán)境。更重要的是，只有具有大腦(而非一般神經(jīng)系統(tǒng))的生物才具有陳述性記憶，它具有符號性、建構(gòu)性、會被遺忘等特點。主體追溯這類記憶很像捜索引擎登錄那樣進行撿索或?qū)^去進行重構(gòu)。顯然，理解陳述性記憶必須假設(shè)主體的存在，也就是說，意識的科學(xué)解釋似乎不能排除意識。

這樣一來，意識作為大腦屬性的探討似乎仍要回到大腦的哲學(xué)思考上來。但是，正如行為主義已窮圖末路一樣，以往盛行的精神分析亦不能進行下去了。二十世紀哲學(xué)最大進步是科學(xué)哲學(xué)的確立。學(xué)術(shù)界公認，任何一種涉及真實世界的(科學(xué))理論必須具有可證偽性，否則理論是不能深入發(fā)展的。而弗洛伊德學(xué)說似乎不可證偽，甚至有人認為它是偽科學(xué)。

今日意識研究的進步深入除了其理論可被實驗證實或證偽外，還要求這些實驗觀察超越行為主義，即它必須加上基于研究者對意識體驗之上的分析。也就是說，需要哲學(xué)方法和科學(xué)方法實現(xiàn)某種綜合。二十世紀上半葉制定的意識研究綱領(lǐng)之所以不能繼續(xù)下去，是因為哲學(xué)方向和科學(xué)方向的互相分離。事實確是如此，近三十年來對意識研究最重要的進展恰恰都來自于這兩個原來分離方向的交匯點上。

夢的實驗研究

這方面最重要的例子是關(guān)于夢的實驗研究。夢的實驗研究和弗洛伊德內(nèi)省式的分析不同，它首先必須確定人在什么時候正處于夢境中，以便進行受控的觀察和測量。以往這是不可能的，但1953年，阿瑟林斯(Eugene Aserinsky)及克萊特曼 (Nathniel Kleitman) 一項關(guān)鍵性發(fā)現(xiàn)使其成為可能。這就是發(fā)覺人在睡眠中有時會同醒著時一樣作快速眼球運動(rapid eye movement，簡稱REM),他們將這種睡眠稱為快速眼球運動睡眠（REM睡眠）。1957年，狄曼（William Dement）與克萊特曼把處于快速眼球運動睡眠的人喚醒了191次，發(fā)現(xiàn)了157次是有清楚的夢境記憶。其它睡眠（沒有快速眼球運動，NREM）中的人被喚醒160次，只有11次有做夢的報告。該實驗迅速被其他人重復(fù)。人在睡眠中看到夢境一定伴隨快速眼球運動，終于作為一個基本事實被確定下來了。

一旦發(fā)現(xiàn)快速眼球運動和做夢之間的必然聯(lián)系，睡眠和夢的實驗研究就大踏步進展。首先被重視的是“何為看見”的研究。人們發(fā)現(xiàn)先天的失明者的夢沒有形象，亦沒有快速眼球運動。而一個人失明越久，他睡眠時快速眼球運動就越少。換言之，因任何看見（包括在夢中看見）都必定有快速眼球運動，科學(xué)家開始研究夢境和快速眼球運動模式的關(guān)系。由于可以在試驗者發(fā)生快速眼球運動時叫醒他，并清楚地把夢境記下來，使得做夢在某種程度上是受控的。這樣，就可以對夢進行更詳盡更系統(tǒng)的記錄，并設(shè)計“夢和記憶”、“夢和學(xué)習(xí)”以及“做夢是否不可缺少” 等種種實驗。而且，動物也存在快速眼球運動睡眠，研究者可以用動物實驗觀察做夢時大腦的化學(xué)變化。1960-1990這三十年，夢的實驗研究取得了極大的進展。

其中兩個結(jié)論也許對揭示夢的本質(zhì)具重大意義。第一，夢在統(tǒng)計上有明確的模式，它隨年齡、性別不同而不同。而且，每個成年人的夢在類型上有相當?shù)拇_定性。但就每一個具體清醒的夢境而言，其展開完全是隨機的,不存在任何敘事邏輯和意義。人們可以對夢境進行任意切割后再進行隨機重組，研究者根本不可能發(fā)現(xiàn)哪些夢是經(jīng)過重組的。故有人據(jù)此認為，這表明佛羅伊德對夢本質(zhì)的斷言很可能是錯的。夢不一定是愿望的實現(xiàn)，也很難說是潛意識存在的證據(jù)。然而，因弗洛伊德學(xué)說中“愿望實現(xiàn)”和“潛意識”的含混性，證偽和證實都很難，心理學(xué)家對此陷于不休的爭論中。

第二，實驗發(fā)現(xiàn)做夢時大腦神經(jīng)介質(zhì)濃度的宏觀分布明顯和清醒與無夢睡眠（NREM）不同，它有點類似于人喪失理智發(fā)瘋時的狀態(tài)。第二點格外重要，它導(dǎo)致腦化學(xué)狀態(tài)和心靈狀態(tài)關(guān)系的一系列新研究，是精神分析不能想象的。為了說明這一點，必須解釋一下何為神經(jīng)介質(zhì)。

我們知道大腦和神經(jīng)系統(tǒng)的任何兩個神經(jīng)元都不直接相聯(lián)，一個神經(jīng)元的 電脈沖（興奮或壓抑）必須通過神經(jīng)元之間的化學(xué)物質(zhì)傳導(dǎo)給另一個神經(jīng)元（使其興奮或壓抑）。這些化學(xué)物質(zhì)就是神經(jīng)介質(zhì)。神經(jīng)介質(zhì)分兩大類，一類是胺。它包括血清素、多巴胺、去甲腎上腺素等。另一類是堿類，如乙酰膽堿。因為一個神經(jīng)元的電脈沖如何通過神經(jīng)介質(zhì)將信號傳給另一個神經(jīng)元過程很復(fù)雜，且各類神經(jīng)介質(zhì)起作用的方式隨神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同亦各不相同，故以往人們只重視神經(jīng)介質(zhì)的微觀狀態(tài)，從未考慮到它們 在大腦中的濃度宏觀分布和人的精神狀態(tài)的關(guān)系。

那么，大腦整體的神經(jīng)介質(zhì)宏觀狀態(tài)是由什么決定的呢？不同的介質(zhì)在大腦不同部分合成，通過神經(jīng)元簇（腦干核或腺體）分泌到大腦各部分，影響到整個神經(jīng)系統(tǒng)（使大腦有關(guān)部分浸在其中）。就拿胺的主要成份血清素來說，合成血清素（方框內(nèi)是其分子式）的神經(jīng)元位于腦干中線神經(jīng)元簇（稱為中縫核）。它們投射到脊髓、腦干和小腦，包括丘腦，丘腦下部，一直到邊緣系統(tǒng)和大腦皮層（圖1）。

合成另一種神經(jīng)介質(zhì)去甲腎上腺素 （方框內(nèi)是其分子式）的神經(jīng)元位于包 括籃斑核的幾個腦干核，它們的軸突延伸到脊髓、腦干和小腦，上達丘腦，丘腦 下部，邊緣系統(tǒng)和大腦皮層（圖2）。

合成多巴胺（方框內(nèi)是其分子式）的神經(jīng)元則位于中腦，它們投射到邊緣 系統(tǒng)（中腦一邊緣系統(tǒng)），大腦皮層（中腦一皮質(zhì)通路），以及錐體束外運動系統(tǒng)（黑質(zhì)一紋狀體通路）（圖3）。

對于堿類，亦是一樣。合成乙酰膽堿（方框內(nèi)是其分子式）的神經(jīng)元位于 腦橋、腦干和基底前腦。它從腦干核局投射到丘腦、丘腦下部、基底前腦和邊 緣系統(tǒng)。腦基底前核則投射到大腦皮層和邊緣系統(tǒng)（圖4）。

夢的受控實驗發(fā)現(xiàn)，清醒時大腦主要處于兩種胺（血清素和去甲腎上腺 素）控制之下。一旦睡著，胺的濃度就開始減少。當人做夢時，乙酰膽堿濃度（還包括某些部位多巴胺濃度）不斷增加，當意識深陷夢境不能自拔時，大腦處于堿控制之下。

顯然，這些合成神經(jīng)介質(zhì)的神經(jīng)元簇（腦干核或線體）是受大腦控制的，即何時在何種狀態(tài)下分泌神經(jīng)介質(zhì)以改變神經(jīng)介質(zhì)宏觀濃度，取決于大腦整體上處于清醒還是做夢等狀態(tài)。這樣一來，如果找到代表大腦處于清醒還是做夢等宏觀狀態(tài)的另一些參數(shù)（變量），就可以用這些參數(shù)（變量）之間的互相作用刻劃大腦精神狀態(tài)。

眾所周知，人在清醒、睡眠還是做夢時腦電波是不同的（圖5）。因此，腦電波構(gòu)成描述大腦意識的第二個重要參數(shù)。此外，人在清醒時意識到外部世界存在，意識主要關(guān)注（或處理）外部信息。而在睡眠或夢中則主要處理內(nèi)部信息。這樣，處理信息的來源構(gòu)成第三個基本參數(shù)。利用這三個 參數(shù)，就能用模型討論意識的宏觀狀態(tài)。這方面最重要的工作由夢和睡眠專家霍布森（J Allan Hobson）完成，他將其稱為意識的AIM 模型。

意識的心腦模型（AIM）

早在1950年代艾什比（W. Ross Ashby）他的控制論名著《大腦設(shè)計》中，就設(shè)想過用行為變量（參數(shù)）的組合（相空間中的狀態(tài)）來代表復(fù)雜的生命系統(tǒng)。當時他沒有辦法把大腦的意識亦作這種表示。今天，AIM模型利用三個參數(shù)做到了這一點。這三個參數(shù)第一個是A，它是“腦電波強度”亦稱活性化；第二個為I，它是“意識關(guān)注的信息”亦稱輸入輸出選擇通道；第三個為M，它是“神經(jīng)介質(zhì)宏觀濃度”，亦稱化學(xué)模式。

我們來看組成AIM的狀態(tài)空間的三個參數(shù)的準確含義。活性化（A）為腦電能量坐標軸,它表征信息處理的能力，其大小取決于腦電波（EEG）平均振幅的倒數(shù)及網(wǎng)狀丘腦皮層系統(tǒng)神經(jīng)元的激發(fā)率。在圖6中狀態(tài)空間的前側(cè)面，從左到右意味著活性化A由低到高。第二個參數(shù)為圖六中相空間的深度，它是一個代表信息來源的坐標軸（I）。其值大小意味著輸入輸出選擇通道關(guān)閉（I較小,即意識關(guān)注系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的信息）還是打開（I變大，即意識關(guān)注系統(tǒng)與外界交換的信息）。第三個參數(shù)是神經(jīng)介質(zhì)濃度（M），它代表控制大腦的化學(xué)模式。在相空間中它用高度坐標軸代表，刻劃胺類（去甲腎上腺素和含于血液中的復(fù)合胺）和類膽堿（乙酰膽堿）化學(xué)物質(zhì)影響的組合。M大意味著胺高（上面，代表胺主導(dǎo)），M小意味著胺低（下面，堿主導(dǎo)）?；舨忌J為，心腦的各種狀態(tài)都可以用相空間的點來代表。

首先，我們來看如何表示昏迷。昏迷時人沒有意識，即此時活性化A水平低，胺作用M弱，外部輸入選擇通道關(guān)閉（I值極低）。故昏迷區(qū)域在相（狀態(tài)）空間的前方左下角。當然，有多種昏迷的癥狀，比如睜眼昏迷和閉鎖綜合癥，它們會占據(jù)狀態(tài)空間左下角的不同區(qū)域（圖6）。

當大腦處于相空間前方右上角（圖7）時代表什么呢？這時A很高，胺主導(dǎo)大腦意味著人是清醒的，但I不大標志大腦正在處理內(nèi)部信息，這代表人看到幻覺。同樣，相空間前方右下角處A很高，但I不大以及M很低，該狀態(tài)意味著大腦活躍但受堿控制，而外部信息通道關(guān)閉，即相當于人在REM睡眠狀態(tài)或處于夢境中（圖8）。

當大腦位于相空間后方右上角時，A、M、I三個值都很高。I高意味著大腦處理外部信息，加上A和M值高，顯然這代表清醒狀態(tài)（圖8）。根據(jù)實驗，大腦處于無夢睡眠（NREM睡眠）時的值都大約為清醒時一半左右，即它位于相空間的中心位置（圖8）。

這樣一來，所謂睡眠實為從“醒”狀態(tài)到“非夢睡眠”狀態(tài)（NREM）再到 “做夢睡眠”狀態(tài)（REM），再回到“醒”狀態(tài)的循環(huán)。換言之，正常睡眠在AIM狀態(tài)空間中形成一個橢圓軌線（圖9）。該曲線可以解釋睡眠的階段。眾所周知，一個睡眠周期 約為90分鐘，一晩大約有5個睡眠周期。每個睡眠周期分若干類型和階段，如淺度睡眠（REM）、較深睡眠，更深睡眠，最深睡眠（NREM）等。這四階段循環(huán)反復(fù)，每一個周期從NREM睡眠開始，再從深睡眠到REM睡眠，然后醒來。從一個睡眠周期進入另一個睡眠周期，轉(zhuǎn)變的速率是不一樣的。醒到NREM睡眠較慢，NREM睡眠到REM睡眠很快，REM睡眠到醒非常（最）快。因此，一夜做4-5場夢。

當睡眠不按該軌道運行，往往意味著發(fā)生非正?，F(xiàn)象。例如在嗜眠發(fā)作時，入睡過程和正常睡眠軌線相反。無論是在白天還是黑夜當睡意來臨之時，病人直接從醒進入REM睡眠。這是由弱胺和強類膽堿的混合作用所致，它導(dǎo)致昏睡狀態(tài)的出現(xiàn)（圖10）。

讀者會問，相空間后方右下角（圖11-A） 又代表什么狀態(tài)？當這該狀態(tài)不穩(wěn)定（或亞穩(wěn)定）時，意味著大腦在做清醒夢。即被試者既保持部分REM睡眠狀態(tài)，又恢復(fù)部分清醒意識。它為REM睡眠和醒之間的不穩(wěn)定平衡。清醒夢很容易地回到REM睡眠或者醒來。如果這些狀態(tài)是穩(wěn)定的,無疑意味著人喪失理性，即以做夢的心靈處理外部信息，也就是精神病。

當相空間狀態(tài)處于后方右上部，但I比清醒時?。▓D11-B），大腦處理的開始從外部轉(zhuǎn)化為內(nèi)部，這只有在催眠條件下才能發(fā)生。通常，催眠狀態(tài)是不穩(wěn)定的。它會轉(zhuǎn)化為NREM或經(jīng)REM醒來。當系統(tǒng)穩(wěn)定地停留在清醒區(qū)附近時，意味著焦慮和失眠。焦慮拒絕入睡是因為胺作用很活躍，被試者徘徊于睡和醒的交界處（圖12）

AIM模型能相當準確地把握腦心宏觀狀態(tài)，甚至可以涵蓋很多精神病和睡眠研究的臨床經(jīng)驗。在某種意義上講，它是第一個關(guān)于意識的宏觀模型。但是大多數(shù)研究者對它評價不高，因為它是唯象的。人們認為它只是經(jīng)驗之總結(jié)而不知所以然，即不能回答為甚么意識狀態(tài)可以表示在相空間中，而且為甚么它們大多是穩(wěn)態(tài)？更不能通過它理解意識的本質(zhì)。

新的綜合：相空間的意義

我認為，AIM模型的意義在于它開始了新的綜合，即終于把哲學(xué)思辨范式和（行為主義式的）科學(xué)范式結(jié)合起來了。只要我們分析組成相空間的三個參數(shù)，就可以發(fā)現(xiàn)其中兩個（A和M）可以轉(zhuǎn)化為大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)宏觀模型中最基本的狀態(tài)變量，而另一個參數(shù)I的界定必須依靠人對意識的內(nèi)省理解。也就是前兩個參數(shù)是屬于行為主義范式，而第三個參數(shù)是不能獨立 于意識，屬哲學(xué)范式。該模型說明解釋意識需要同時運用兩種范式。為了講清這一點，我們先討論前兩個參數(shù)。

行為主義范式最大的特點是用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來建立大腦模型（將神經(jīng)元的行為組織起來以形成具有大腦某一功能的網(wǎng)絡(luò)）。1980年代控制論學(xué)者Heinz von Foerster考慮到神經(jīng)元的獨特性，即兩個神經(jīng)元不直接相聯(lián)，信號傳遞必須依靠介質(zhì)（這和計算機有極大不同），建立了用這種獨特部件組成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。他認為，大腦（神經(jīng)系統(tǒng)）具有如圖十三所示的整體結(jié)構(gòu)。

圖13中一個個方塊（N）為神經(jīng)元，圓點代表神經(jīng)介質(zhì)。神經(jīng)元通過介質(zhì)互相聯(lián)系，組成巨大的網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制運動肌M和垂體、腺體P（當然亦包括合成神經(jīng)介質(zhì)的神經(jīng)元叢、腦干核）。Von Foerster認為該網(wǎng)絡(luò)最重的整體結(jié)構(gòu)就是封閉性，也就是網(wǎng)絡(luò)的任何一種輸出都反饋到系統(tǒng)本身，成為輸入的主要成份。換言之，如果S代表神經(jīng)系統(tǒng)電信號輸入，M為運動肌輸出，那么，M必定反饋回來成為輸入，即S大致等于M。這是第一個封閉回路。同樣，介質(zhì)濃度決定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整體運行模式，它控制垂體、線體以及合成神經(jīng)介質(zhì)的神經(jīng)元叢和腦干核（P），但神經(jīng)介質(zhì)宏觀濃度卻是由P決定。這里，同樣存在P反饋回來第二個封閉回路。

Von Foerster進一步指出，對于這種整體上封閉的網(wǎng)絡(luò)，存在的宏觀狀態(tài)均為本征態(tài)。本征態(tài)概念來自量子力學(xué)，量子力學(xué)中任何一個可觀察狀態(tài)都滿足本征方式，因該狀態(tài)在算符作用下不變，故稱為本征態(tài)。二階控制論將該結(jié)論用來表示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的封閉性對其輸出和內(nèi)部狀態(tài)的影響，即和任何一種封閉網(wǎng)絡(luò)相關(guān)狀態(tài)都是本征態(tài)（整個網(wǎng)絡(luò)對狀態(tài)影響相當于算符）。本征態(tài)分穩(wěn)定態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)兩類。這樣一來，圖13所示模型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電輸出和介質(zhì)濃度都應(yīng)該是本征態(tài)。

在1980年代，二階控制論從來沒有想到用本征態(tài)來表示人的意識。今日將AIM模型和Von Foerster神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相比較，立即看到A即圖十三的電信號輸出，M即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)另一個重要宏觀參數(shù)介質(zhì)濃度。至于它們必須是穩(wěn)態(tài)（部分是亞穩(wěn)態(tài)）恰恰和本征態(tài)屬性一致！換言之，Von Foerster神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)居然可以成為AIM模型的基礎(chǔ)。

讀者或許會問：既然AIM模型中所有意識狀態(tài)都是本征態(tài)，為何神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有這么多不同的本征態(tài)？關(guān)鍵在于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為非線性系統(tǒng)。系統(tǒng)論早已證明對于非線性（復(fù)雜）的封閉回路，本征方程存在多個解，即有許多本征 態(tài)。舉一個簡單例子可說明這一點。圖14為一最簡單的自耦合系統(tǒng)，軸出Y反饋回來作為輸入X。其本征態(tài)滿 足本征方程：F（X） =X。顯而易見，本征態(tài)由曲線F（X）和對角線（Y=X）的交點決定。當F（X）是非線性函數(shù)時，交點不止一個（圖15）, 即非線性自耦合系統(tǒng)有多個本征態(tài)。

我認為，根據(jù)Von Foerster神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，或許可以解釋為什么腦必須做夢，即REM睡眠為何對大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不可缺少？很可能它唯有通過介質(zhì)才能互相聯(lián)系的巨大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個特征。如前所說，大腦和計算機不同，任何兩個神經(jīng)元必須靠介質(zhì)相聯(lián)系，即神經(jīng)元只能通過釋放神經(jīng)介質(zhì)來傳遞電信號，使網(wǎng)絡(luò)中其它相應(yīng)神經(jīng)元興奮或壓抑。這樣，介質(zhì)濃度宏觀穩(wěn)態(tài)作為一種自組織系統(tǒng)存在之內(nèi)環(huán)境對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不可缺少，但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作過程亦必定對介質(zhì)宏觀的穩(wěn)態(tài)有所影響。正是這兩種因素決定了內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)必須周期性更替，它直接表現(xiàn)為睡眠和做夢。

圖16

發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元之間如何通過介質(zhì)互相聯(lián)系的機制乃為近幾十年神經(jīng)科學(xué)最大的成就。原來，神經(jīng)元通過介質(zhì)互相作用分為（電信號）快突觸傳遞和慢突觸傳遞兩類。電信號快突觸傳遞機制如圖16所示。先是神經(jīng)元（第一個N）動作電位打開其 突觸前末稍的離子通道，環(huán)境中鈣離子的進入導(dǎo)致該神經(jīng)元所儲存的神經(jīng)介質(zhì)量子式地釋放（一次五千個分子）。這些被釋放出的介質(zhì)分子立即和相鄰的神經(jīng)元 （第二個N）突觸后末稍結(jié)合，造成環(huán)境中鈉離子進入該相鄰神經(jīng)元，其后果是激發(fā)出一動作電位（根據(jù)閾值大小），使得電信號沿第二個神經(jīng)（突觸）元傳遞到其前末稍，如此等等。第二類（慢突觸傳遞）不打開離子通道，而是傳導(dǎo)介質(zhì)引發(fā)一系列生 化反應(yīng)，使突觸后末稍蛋白磷酸化或去磷酸化，以改變該神經(jīng)元下一次對介質(zhì)的敏感度（闞值）。

無論是打開離子通道還是使末稍蛋白磷酸化或去磷酸化，都是神經(jīng)元對傳導(dǎo)介質(zhì)和介質(zhì)存在的宏觀環(huán)境的操作（包括調(diào)節(jié)和控制），它對該神經(jīng)元及其所處的宏觀介質(zhì)環(huán)境必定存在微小的影響。當這些影響不破壞神經(jīng)元末稍和介質(zhì)宏觀穩(wěn)態(tài)時,整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能有效地工作。但系統(tǒng)論有一基本法則，就是這些暫無妨礙的副作用會積累起來，構(gòu)成破壞整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的無組織力量。我們稱之為功能異化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的破壞。這樣一來，神經(jīng)元末稍狀態(tài)以及它所處的介質(zhì)環(huán)境宏觀穩(wěn)態(tài)必須過一段時間后改變一次，以清除無組織力量。做夢和睡眠代表了和清醒不同的介質(zhì)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，它們周期性地取代清醒意味著通過介質(zhì)穩(wěn)態(tài)更替以消除清醒時積累的無組織因素（它導(dǎo)致胺效能的降低）。這就是為什么有大腦的生物均需要睡眠（做夢）而計算機不需要。

請注意，僅僅用參數(shù)A和M組成的模型不能說明意識。圖十三所示的結(jié)構(gòu)只能證明存在著介質(zhì)環(huán)境內(nèi)穩(wěn)態(tài)以及內(nèi)穩(wěn)態(tài)周期性更替的必要性，它至多是意識存在的物質(zhì)基礎(chǔ)，而不能說明意識是什么。確實，分析該系統(tǒng)的總功能和子系統(tǒng)及其 部件的功能，沒有一個能說明意識。事實上，AIM模型能解釋意識所依靠的是第三個參數(shù)I，以及它和另兩個參數(shù)A和M結(jié)合的方式。

第三個參數(shù)I為注意力開關(guān)（對輸入輸出的選擇通道），其大小的含義由大腦是否意識到外部世界的存在來決定。大腦時時刻刻在接受內(nèi)部和外部信息，只有意識到外部世界的客觀存在，大腦才可能反復(fù)鑒別外部信息的可靠性并把它和內(nèi)部信息比較以知道外部信息代表什么。然而，何為大腦意識到外部世界的存在？這是必須憑內(nèi)省思辨才能知道的，即I的意義界定必須依靠內(nèi)省而不能用外在的行為可觀察量。此外，AIM模型強調(diào)胺控制下大腦處理信息模式和堿控制下不同，但如何描述這種不同呢?換言之，人在醒著時處理信息方法和清醒的夢中處理信息方式的差別，也是只能通過內(nèi)省才能知道的東西。

由此可見，AIM模型之所以能把握意識的不同狀態(tài)，依靠的是內(nèi)省因素和行為主義模型的結(jié)合。這是一種新的綜合。

意識解釋的遞歸方案

也許，讀者對這種新的綜合不甚滿意，因為解釋意識仍必須依靠對意識某種更原初狀態(tài)的理解作為前提，它是半吊子不徹底（二元論式）的。更有甚者，其思維模式和常識唯物主義對意識的解釋相當類似。唯物論把大腦存在作為意識的前提，然后用人人自明的意識來定義意識。前面我們用圖十三的模型加上I等唯通過內(nèi)省才能定義的因素來解釋意識，這里，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是常識頭腦的細化，I和夢中處理信息模式和醒不同也只是常識性意識的細化，兩者在方法論上似乎完全同構(gòu)！

那么，新的綜合究竟新在何處？我認為，只要我們認識到意識的解釋不能排除意識,又要讓該解釋盡可能被實驗證實，就有可能發(fā)展出一種將科學(xué)與哲學(xué)始終結(jié)合在一起的新方法。我稱之為意識解釋的遞歸方案。或者說，新的綜合之所以為新，并不是指其一個個具體的結(jié)果，而是指它將對應(yīng)一個可以展開的過程，該全過程才能對意識的本質(zhì)作出解釋。

簡而言之,正是基于意識的解釋不能排除意識，在意識的研究中，每一次都需要涉及兩批不同性質(zhì)的變量（參數(shù)）。一批是行為主義方法的變量（參數(shù)），我們記為B集合中的元素，它是可以用實驗測量并用來建構(gòu)科學(xué)模型的。另一批是只有通過人的思辯才能理解的變量（參數(shù)），我們記為C集合。在每一次解釋中，必須用B集合，因為只有這些參數(shù)形成的關(guān)系可以用實驗證明，但單純用B集合中的元素是不夠的，我們必須附加C集合中的元素，附加之所以可能,這是因為我們有意識，可以用意識理解意識。事實上，正恰恰是基于可理解性，構(gòu)成的整體模型才是合理的（雖然不是每一個細節(jié)都可以用實驗檢驗）。

表面上看，因為解釋中包含因素C，對意識的科學(xué)解釋仍沒有最后達成。但我認為，只要采用一種類似定義遞歸函數(shù)的方法，可以將解釋中C類因素不斷化約，使其為B集合中的元素和更原初的意識因素之組合。即隨著每一次解釋向前推進一步，研究者必須注意釆用C集合中不同的元素(避免循環(huán)論證)，并去發(fā)現(xiàn)更為基本的元素。我們可以期待內(nèi)省的意識因素越來越小。也就是說，只要意識解釋的遞歸方案不斷順利展開。意識之謎或許有一天可以解開。意識解釋的遞歸方案可以定義如下。

首先，對于必須解釋的意識狀態(tài)C (n)，我們用比較原初的意識狀態(tài)C(n-l) 和行為主義變量B (n)建構(gòu)一模型，使得C (n)得到解釋。我們將該解釋模型記為 F,于是有:C (n) =F[C (n-l) ,B (n)]。接著，我們必須進一步對C (n-1)作出解釋，仍是采用C (n-2)和B (n-l)兩類參數(shù)，得到另一模型K，于是有：C (n-l) =K[C (n-2),B (n-l)這樣一步一步推下去，得到一個由F、K等組成的解釋鏈。如果在鏈的延伸中，C集合中的元素和B集合的差別最后可忽略不計，二元論分裂的困難也就克服了。也就是說，或許意識的正確解釋和我們迄今為止所熟悉的科學(xué)解釋不同，它不是靠一個模型實現(xiàn)的，而必須依賴一個或幾個由F、K等組成之收斂長鏈達成。

我們來舉例子。如將AIM模型和常識唯物論作對比，無論作為意識載體大腦之模型，還是用于解釋意識的意識原初狀態(tài)的要素(如I的定義)，都大大前進了。AIM模型中涉及的意識內(nèi)省因素為各種不相同的“看見”(“夢中看見” 和“醒時看見”)以及“注意力開關(guān)”， 如果常識對意識的內(nèi)省定義為C (n)，“看見”為C (n-l) ,C (n-l)比 C (n)更具原初性那么，我們能否建立新的模型，把C(n-l)還原為更為原初性意識要素呢？

顯然，醒時看見過程可用模型圖17表示，而夢中看見過程可用模型圖18表示。兩者有一共同的意識參數(shù)，這就是意向性(或看的意愿)。這樣一來，我們得到兩個比“看見"C(n-D更為原初性的意識參數(shù)，一個是意向性，我們記為c (n—2)，另一個代表“夢中看見和醒時看見之不同”的 C'(n-2)。

在哲學(xué)上，意向性一直是最重要的內(nèi)省概念。整個現(xiàn)象學(xué)就建立在這一原初性意識概念之上。因此，現(xiàn)象學(xué)方法就可以和系統(tǒng)論模型整合起來。但是，一旦用意向性來解釋“看見”，我們立即發(fā)現(xiàn)，意向性和陳述性記憶耦合同指向外部對像一樣構(gòu)成了 “看見”。而“夢中看見”無客觀性可言。而現(xiàn)象學(xué)把意向性指向外部對像視為自明的，并認為這就是客觀性。從意識的遞歸解釋看來，這是不嚴格的。這樣現(xiàn)象學(xué)必須經(jīng)過精確化的改造，才能成為新的綜合之一部分，和意識的遞歸解釋整合起來。至于要準確地定義“意識到客觀性(外部世界的存在)”或信息開關(guān)對外開放，則需要界定另一個更原初的意識參數(shù)C'(n-2).

C'(n-2)必須刻劃“夢中看見”和“醒時看見”的不同。大多數(shù)專家都同意夢中的看見缺乏注意力和記憶力，這樣作為代表不同于“夢中看見”的“醒時看見” 之意識可歸為“注意力加短期記憶”。我們立即發(fā)現(xiàn)，這恰恰是克里克對意識的定義。顯然，直接把意識等同于“注意力加短期記憶”是不確切的，因為夢中也有意識。準確地講，克里克對意識的定義實際上只是意識遞歸解釋鏈中的一環(huán)。

C' (n-2)能否進一步化約？人人都知道何為注意力。它包含兩個要素，一是自主的選擇能力，二是精神集中于被選中之對像。克里克曾據(jù)大腦前扣帶回受損病人無意志力認為人的意識處于大腦中“前扣帶回”。顯然，克里克又一次誤把意識遞歸解釋中的一個環(huán)節(jié)當成意識。其實，只有這一鏈不斷延伸下去，才能解釋意識。如精神集中于被選中的對像可以進一步化約為主體給對像以主觀評價。而且，只有存在自主的選擇能力，才能定義意志。否則意志和被強迫就沒有分別了。而自主的選擇能力又是什么呢？它能否歸為更原初的B和更原初的C呢？在我們面前，展現(xiàn)出一全新的問題,這就是去建立對自主選擇能力的解釋的模型?？此鯓舆f歸地化約為C (n-3)和其它行為參數(shù)。今天，意識解釋之鏈正在往深處延續(xù)，一直指向未知的世界。

唯物論還是唯識論：終將消失的界限？

如果有一天人類真的找到了意識遞歸解釋的長鏈，它由F、K、……組成，對意識的科學(xué)解釋總算是實現(xiàn)了。但是，這是一種什么樣的科學(xué)解釋呢？根據(jù)迄今為止我們對科學(xué)的理解,科學(xué)解釋之所以重要，一是它具有普遍（公共）的真實性，二是它刻劃了研究對像和人可以控制的變量（參數(shù)）之間的關(guān)系。正因為如此，一旦達到對某一事物工作原理的科學(xué)解釋，我們就有可能模擬它以至用人工將其創(chuàng)造出來，正如根據(jù)仿生學(xué)原理制造具有某種生物功能的儀器一樣。意識無疑是大腦的功能，那么對意識的遞歸解釋能否幫助我們制造具有意識的計算機呢？

我認為，這是大可懷疑的。讓我們來看F、K、……長鏈。其中第一環(huán)F我們已大致知道，它是一個和計算機完全不同的生物性自組織系統(tǒng)，也就是其組件（神經(jīng)元）只能靠介質(zhì)互相溝通，這和今日我們制造的機器都不相同（社會組識倒有點類似）。但是，如果有一天出現(xiàn)了生物計算機和DNA復(fù)制構(gòu)成的儀器，利用這些生物有機性的可控參數(shù)，是否會有人造意識呢？我對此亦是懷疑的。

讓我們再來分析F、K、……長鏈，雖然其中大多數(shù)環(huán)節(jié)尚不清楚，但我們已看到，其中相當多環(huán)節(jié)是人和動物共有的，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和做夢等。特別是隨著長鏈的不斷伸展，其后面環(huán)節(jié)的B參數(shù)和C參數(shù)將越來越多是動物性的。例如對于內(nèi)省變量，當它們被歸約為“選擇能力”、再由“選擇能力”化約為對身體位置的控制時, 人雖然不能通過內(nèi)省知道動物是怎樣行動，但動物對運動肌控制和人類似，可以自主地選擇其身體處于什么空間位置。事實上，F(xiàn)、K、……鏈下端很可能類似于生物（動物）控制能力的進化樹！換言之，意識和人類起源一樣，是動物演化長鏈的結(jié)果。而意識的遞歸解釋，本質(zhì)上是去追溯意識在生物世界起源的歷史過程。我們看到認知理論、心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和進化論的合流。要知道，達爾文進化論作為人類起源的科學(xué)解釋已確立了一個半世紀，但我們尚不能模擬演化。意識問題很可能也是一樣。

這樣一來，意識的遞歸解釋對人類的意義，可能和達爾文的進化論類似，只是人對自身認識是革命。其認識論意義遠大于制造人工智能的意義，正如達爾文進化論對人精神世界的沖擊遠超過由它而引發(fā)改造世界能力的擴張那樣。眾所周知，達爾文進化論一度造成宗教和科學(xué)的嚴重對立，幾乎顛覆了自現(xiàn)代性確立以來終極關(guān)懷和理性互不干擾的心靈。它所帶來的精神風(fēng)暴以及由引起的社會動蕩席卷十九世紀下半葉和整個二十世紀，其思想對宗教之挑戰(zhàn)至今仍然存在。既然意識的科學(xué)解釋和進化論類似，它又會對人類未來的精神造成何種沖擊呢？

對這一切做預(yù)測是不可能的。但是，如果意識的科學(xué)解釋真是一條或若干條遞 歸長鏈，它帶來的影響必定和達爾文進化論有根本的不同。達爾文進化論造成的沖 擊在某種意義上緣于“物競天擇”機制的單純性以及對其價值的肯定，意識的遞歸解釋長鏈中不存在類似的單純的可以誤用之事實(和機制)。它是由行為參數(shù)B和內(nèi)省因素C兩個序列組成?？茖W(xué)地解釋意識，必須去追溯這兩個序列。對于B序列，這是一系列受控實驗證明的行為參數(shù)之間的關(guān)系，它對應(yīng)著我們對大腦神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能不斷深入的認識。對于C序列，其不斷深化之追溯是一系列嚴密而準確的意識內(nèi)省分析，意識不斷地被化約為更為基本而自明的要素。

這第二個過程是哲學(xué)式的，有點像今日之現(xiàn)象學(xué)。但和現(xiàn)象學(xué)有重要不同，因為它必須把內(nèi)省才能理解的意識視為更為原初性意識和行為參數(shù)之組合。在這一意義上，它更接近佛學(xué)中的唯識論的展開，但要反過來進行。當然，它并不簡單地等同今日之唯識論，因為其所有環(huán)節(jié)不能僅僅思辨地進行，用原初性意識建構(gòu)較復(fù)雜意識的模型如涉及可觀察變量，它必須是可檢驗的?；蛘哒f，它以整個科學(xué)理論成就或數(shù)學(xué)式清晰的內(nèi)省作為思辨展開的基礎(chǔ)。

如前所說，意識科學(xué)解釋的達成，需要遞歸長鏈中行為主義變量B和內(nèi)省變量C差別的逐漸消失。用行為主義變量B構(gòu)成的解釋是唯物論的，而用內(nèi)省變量C構(gòu)成的解釋是唯識論式的。換言之，在意識遞歸解釋C序列追溯過程中，撇開行為主義變量,意識將變得越來越朦朧，先是醒和夢不可區(qū)分，后是和本能的自我感受互相交融。最后在“我有”之消解中，自我意識消失在茫?？諢o的宇宙之中最后和自然合一。兩者之間差別的逐漸消失會造成一個驚人的結(jié)果。這就是唯物論和唯識論界線的消失。

表面上看，唯物論和唯識論界線的消失這是不可思議的。前者是把意識作為物質(zhì)之屬性，后者把世界視為意向性所建構(gòu)，兩者互不相容。人們很難想象兩種互相矛盾的哲學(xué)立場會融為一體。但是，如果我們進一步思索兩者的差異，就發(fā)現(xiàn)它們并非如表面所呈現(xiàn)的那樣對立。為什么唯物論要在哲學(xué)中確立客觀世界的存在為第一性的前提？關(guān)鍵是判別現(xiàn)象真實性之需要。即真實的現(xiàn)象之所以不是大腦之虛構(gòu)，乃是因為它和客觀存在相一致。然而，當我們思索上述唯物論關(guān)于真實性原則時,發(fā)現(xiàn)它只是近似成立的。

我曾在有關(guān)著作中指出，“與客觀符合為真”之原則應(yīng)該被“受控實驗可重復(fù)性”取代。當一個現(xiàn)象的觀察不能被受控實驗重復(fù)，它和幻覺虛構(gòu)是不能區(qū)別的。進一步講，世界能表述為客觀存在是有條件的，這就是主體和它耦合時 (觀察世界)對它的干擾可以忽略不計。

那么，受控實驗可重復(fù)的前提又是什么呢？它首先建立在“人想重復(fù)”之上，“人想重復(fù)”在意識的遞歸解釋中，屬于內(nèi)省性的C序列。這里B序列的元素和C序列元素的區(qū)別開始消失了！

如果上述分析成立，意識科學(xué)解釋的達成會導(dǎo)致唯物論和唯識論界線的消失。它是科學(xué)和宗教二元分裂的終結(jié)么？如果是，則是現(xiàn)代性建立以來最大的改變自蘇格拉底提出“認識你自己”以來，用認知來克服死亡一直是希臘哲人的目標，隨著新柏拉圖主義被融入基督教，它被包含在用理性認識上帝之中。但隨著現(xiàn)代性之形成，理性和終極關(guān)懷的二元分裂宣告用認知來克服死亡是不可能的。那么，唯物論和唯識論界線的消失意味著什么呢?我不知道?；蛟S，人類已站在我們完全不理解的新時代門檻上。

本文選編自《科學(xué)文化評論》2009年第3期，注釋從略，學(xué)術(shù)討論請參照原文。封面圖源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)還請聯(lián)系刪除。