南京大学马克思主义社会理论研究中心
教育部人文社会科学重点研究基地

意识是什么?——作为一个生物学问题

第一章 作为一个生物学问题的意识

《意识的奥秘》是2009年南京大学出版社出版的一本图书。意识问题是当代哲学、心理学、认知科学和神经科学研究一个占据核心地位的研究主题。塞尔在书中对当代一些著名科学家或哲学家关于意识的观点进行了批判性的系统评价,提出了意识是一种生物现象的重要观点。塞尔在书中批判性地评价了二元论、唯物论等心灵哲学的重要理论,同时也论证了他本人关于意识的生物自然主义思想。

生物科学当中最重要的问题,直到十分晚近的时候才被许多科学家当成科学研究的一个适当主题。这个问题是指:大脑中的神经生物过程究竟是怎样引起意识的?对我们产生影响的各种刺激物——例如当我们品尝葡萄酒、遥望天空、闻玫瑰花、聆听音乐会时——会引发一系列神经生物过程,这些生物过程最终会引起统一的、良序的、融贯的、内在的、主观的觉识或感知状态。现在的问题是:在上述刺激物对我们的接受器形成刺激和我们的意识经验中间究竟发生了什么,中间的过程究竟是怎样引起意识状态的?再有,这个问题不仅关涉到我所提到的感知的情况,还包括自愿行动(action)的经验,以及像因为收入税问题而感到担忧,或者设法记住你岳母的电话号码等这样的内在过程。下面这一点就是一个令人吃惊的事实:我们意识生命中的每一件事,从感觉到疼、痒和骚痒到——挑你最喜欢的说——感觉到后资本主义下后工业社会中的人的焦虑,或者是经历厚雪中滑行的心醉神迷,这些都是由大脑过程引起的。据我们所知,这些相关的过程发生在突触、神经元、神经柱和细胞结集的微观层次上。我们的所有意识生活都是由这些低层次过程引起的,但是,它们是怎样运作的,我们却只有一点儿模模糊糊的认识。

当然,你可能会问:有关专家为什么不继续做这项研究,直到把它们怎样运作这一点搞清楚呢?为什么这件事会比找到癌症的起因更困难呢?但是,存在着很多特殊的特征,使得脑科学提出的问题更难解决。其中的一些困难是实践层面上的:按照当前的估算,人脑中有超过一千亿个神经元,每个神经元又都和其他神经元(从数量上看,少则几百个,多则数万个)由突触相连接。所有这些极为复杂的结构堆在一个比足球还小的空间里。再者,如果我们不破坏大脑中的微量元素,或是杀掉大脑这个组织,那我们便很难去研究大脑中的这些微量元素。除了这些实践层面上的困难,还存在着几种哲学和理论上的障碍和混淆,使得我们很难提出和回答正确的问题。例如,我用来提出“大脑过程怎样引起意识?”这个问题的习以为常的方式,从哲学上看就已经有很多意思了。许多哲学家,乃至有的科学家都认为,大脑和意识之间的关系不可能是因果性的,因为在他们看来,承认它们之间具有因果关系就意味着接受关于大脑和意识的某种版本的二元论,而这是他们希望基于其他理由加以拒斥的。

从古希腊到新近关于认知的计算模型,关于意识以及意识和大脑之关系的整个主题已是混乱不堪了,至少,该主题发展史上出现的一些错误,会在近来对我要在本书中讨论的主题的考察中重新提到。在讨论最新研究成果之前,我想先澄清一些有争议的问题并纠正一些在我看来最严重的历史错误,借此来设置讨论的平台。

有一个问题很快就可以解决。这是一个被认为很困难,但在我看来似乎并不是很严重的问题,即对“意识”进行定义的问题。给这个词下定义被认为是极端困难的事情。但是,如果我们区分了分析性定义(其目的在于分析一种现象的根本性质)和日常定义(只是要确定我们正在谈论什么),那么,给出这个词的日常定义在我看来没有什么困难:”意识”就是指这样一种感知和觉识状态,当我们从一次无梦睡眠中醒来,直到再次入睡,或者陷入昏迷,或者死去,或者变成“无意识”时,就会有这种状态。梦就是意识的一种形式,不过它肯定和充分清醒时的状态很不一样。如此定义的话,意识就是时断时续的。从这个定义看,一个系统要么是有意识的,要么不是有意识的,但是,在意识域内,存在着从昏昏欲睡到完全觉识这种强度状态上的变化。如此界定的意识是一种内在的、第一人称的、定性的现象。人和高等动物显然是有意识的,但我们并不知道意识进化到了什么程度。例如,跳蚤有意识吗?就神经生物学知识现状而言,为这种问题操心可能没有什么价值。我们没有足够多的生物学知识,以致能够知道进化会在哪里终止。另外,意识这种一般现象也不应混同于自我意识(self-consciousness)这种特殊情形。最有意识的状态,如感觉到疼,并不必然涉及到自我意识。在一些特殊情况下,一个人会意识到自己处于某种意识状态之中。例如当一个人因为自己过度担忧的倾向而担忧时,他就有可能会意识到自己是一个积习成癖的担忧者,但意识本身并不必然蕴涵自我意识或者自我觉识。

第一个正式的问题来自于理智发展史。17世纪,笛卡尔(Descartes)和伽利略(Galileo)严格区分了科学描述的物理实在和关于灵魂的心智实在,他们认为,后者处在科学研究的范围之外。这种关于有意识的心灵和无意识的物质的二元论,对于当时的科学研究是有用的,这不但是因为它帮助科学家们摆脱了宗教权威的重负,还因为物理世界可以用数学方法来处理,而心灵好像不能如此。但是,这种二元论在20世纪已变成一种障碍物,因为它好像把意识和其他心智现象都置千普通物理世界之外,因而把它们都置于自然科学领域之外了。在我看来,我们必须放弃二元论,同时从如下假定出发重新开始:意识是一种可以和生长、消化、或者胆汁分泌相提并论的普通物理现象。但是,许多自然科学研究者仍然是二元论者,他们不相信我们能够提供一种关于意识的因果说明,以表明它是普通生物实在的组成部分。这些人中最出名的也许要属诺贝尔奖得主、神经生物学家约翰·埃克尔(John Eccles)爵士了,他相信,上帝在婴儿出生后约三周时把灵魂赋予了他们。

        约翰·卡鲁·埃克尔斯爵士(Sir John Carew Eccles,1903年1月27日-1997年5月2日,出生于澳大利亚墨尔本,逝世于瑞士洛迦诺),是一位澳大利亚神经生理学家,1963年因在突触研究方面取得进展而获得诺贝尔生理学或医学奖。

在我将要在书中讨论的科学家当中,数学家罗杰·彭罗斯是一个二元论者,因为他不认为我们居住在一个统一的世界当中,而是认为有一个“建基于”物理世界的独立的心智世界。实际上,他认为,我们居住在三个世界中:一个是物理世界,一个是心智世界,还有一个是由抽象对象,如数和其他数学实体构成的世界。我会在后面就这一思想再作展开。

但是,即使如我所力主的那样,把意识看成一种生物现象,并因而将其看作普通物理世界的一个组成部分,也仍然会有许多其他需要避免的错误。其中一个我刚才已经提到了:如果大脑过程引起了意识,那么在许多人看来,似乎就必定存在着两种不同的东西,即作为起因的大脑过程,和作为结果的意识状态,而这似乎就蕴涵着二元论。这第二个错误部分导源于关于因果性的一种错误观念。按照我们关于因果性的正规理论,我们一般都会认为,所有因果关系都必定位于在时间上按顺序排列的分立事件之间。例如,开枪引起受害者的死亡。

无疑,许多因果关系都是这样,但也绝不能说全部都是这样。看一下你附近的物体,然后考虑关于这张桌子对地毯施加压力这一事实的因果解释。这是由地球重力来解释的,但重力并不是一个事件。或者,考虑这张桌子的固体性。它可以通过桌子由以构成的分子的行为因果地予以解释。但是,桌子的固体性也不是一个额外事件;它只是桌子的一种特征。这种非事件性因果性例证为我们提供了适当的模型,可用来理解我当前的意识状态和引起这种状态的潜在神经生物过程之间的关系。大脑中的低层次过程引起我当前的意识状态,但这种状态并不是一种脱离我的大脑而独立存在的实体;更确切地说,它只是我的大脑当下的一种特征。顺便说一句,这种分析——大脑过程引起意识,但意识本身是大脑的一种特征——为我们提供了一种解决传统心—身问题的方案,该方案既可避免二元论,又可避免唯物论,至少可以避免按传统方式设想出来的二元论和唯物论。

我们当前的理智情境中存在的第三个困难是(关于下面这一点,我们没有任何清晰的观念):大脑过程作为一种可公共观察和客观的现象,怎样引起像内在的、定性的觉识或感知状态这种奇特的东西?要知道,从某种意义上说,这些状态只是其拥有者所“私有的”。我的疼痛有特定的定性感觉,它可以被我获取,但却不能以同样的方式被你获取。现在的问题是:这些私有的、主观的、定性的现象怎么能够由一种普通的物理过程,例如向神经元突触进行电化学神经放电引起?每一种类型的意识状态都有一种特殊的定性的感觉,而关于下面这个问题,即怎么样让这些主观的感觉符合我们对于由客观实在构成的世界的总体看法,我们还没有达成一致的意见。这样的状态和事件有时被称作“感受性质”(qualia),关于在我们的总体世界观中对它们进行解释的问题,被称作感受性质问题。我所讨论的那些研究成果的提出者们就意识提出了不同的解释,在这些解释之间存在的有趣的分歧,就是他们接受——或者有时是未能接受感受性质问题的不同方式之间存在的分歧。我本人对于使用感受性质一词以及它的单数形式(quale)有些犹豫,因为它们会给人造成这样的印象,即存在着两种独立的现象:意识和感受性质。但是,有一点是肯定的,即所有意识现象都是定性的、主观的经验,因而都是感受性质。所存在的并不是意识和感受性质这样两类现象。只有意识是存在的,它是一系列定性的状态。

第四个困难是我们当前的理智风潮所特有的,指的是如下主张,即想当然地把心灵比作计算机。许多人仍然认为,大脑就是一台数字计算机,而有意识的心灵就是这台计算机的程序,不过还算幸运,和十年前相比,如今这种观点散播得已经没那么广泛了。按照这种方式来解释的话,心灵之于大脑的关系,就像软件之于硬件的关系。心灵的计算理论有不同的版本。最强的版本是我刚刚提到的这种:心灵只是一种计算机程序,此外就再没有什么别的了。我把这种观点称为强人工智能(简记为强AI),这样来称呼,是为了把这种观点和如下观点区分开:计算机在模拟心灵方面是一种有用的工具,正如计算机在模拟我们能够精确描述的东西,如天气模式或经济活动中货币的流通时是一种有用的工具一样。我称这种更加谨慎的观点为弱AI。

       罗杰·彭罗斯(Roger Penrose,1931年8月8日-),英国数学物理学家、牛津大学数学系名誉教授,他在数学物理方面的工作拥有高度评价,特别是对广义相对论与宇宙学方面的贡献,著名的“彭罗斯三角形”提出者。2020年诺贝尔物理学奖得主。

强AI轻易即可被驳倒,事实上,十五年前我就在《纽约书评》和别的地方这样做了。根据定义,计算机就是一种操控形式符号的设备。这些符号通常被描述为0和1,不过,也不妨使用任意旧有的符号。现代计算概念的发明者艾伦·图灵(AlanTuring)是这样提出这一观点的:他说,用于计算的机器可以看作一台这样的设备,它包含一个对磁带进行扫描的大脑。磁带上印着0和1。这台机器刚好能做四种运算。它可以把磁带向左移动一平方,可以把磁带向右移动一平方,可以擦掉一个0印上一个1,可以擦掉一个1印上一个0。它依照一套具有“在条件C下执行行动A”这种形式的规则来执行这些运算。这些规则就叫做程序。现代计算机是这样进行工作的:对0和1的二进制码中的信息进行编码,把被编码信息翻译成电子脉冲,然后按照程序的规则来处理信息。

我们早就能利用这样一种有限的机制来做这么多事情了,这是20世纪最惊人的理智成就之一,但是,就眼下的讨论目的来说,重要的一点是这种机制完全是根据对符号的操控来定义的。如此定义的话,计算就是一套纯语法的运算,也就是说,影响到程序执行的那些符号所具有的唯一特征,是形式的或语法的特征。但是,我们从自己的经验中即已得知,心灵当中发生的事情,不是只有对形式符号的操控;心灵是有内容的。例如,当我们用英语进行思考时,经过我们心灵的那些英语单词就不仅仅是未经解释的形式符号了;更确切地说,我们知道它们有什么意思。对千我们来说,这些单词是有意义的,或者说是有语义的。心灵不可能只是一种计算机程序,因为计算机程序所使用的形式符号本身,并不足以保证实际心灵中所发生的语义内容的存在。

我已经通过一个简单的思想实验论证了这一观点。设想你正在执行一个程序中的各个步骤,为的是回答使用你不能理解的语言提出的问题。我不理解中文,所以我设想自已被锁进了一个房间,房间里面有许多写着中文符号(数据库)的箱子。我把小的中文符号串(用中文表达的问题)拿过来看,并在一本规则书(程序)上进行查阅,以便知道我应该去做什么。我依照这些规则对这些符号进行某种运算(也就是说,我执行这一程序中的那些步骤),然后给这个房间外面的人返回小的符号串(对问题的回答)。我就是那台执行程序以便回答中文问题的计算机,但我还是无法理解任何一个中文词。这就是我的观点:如果我不是仅仅基于执行一套用于理解中文的计算机程序而理解中文,那么,任何其他的数字计算机也不能仅仅基于此而理解中文,因为没有哪部数字计算机会具有任何我们所不具有的东西。

这个论证是如此简单而且明确,以至于我都不好意思重复去讲了,但是,从我第一次发表该论证到现在的这段时间中,公开出版的对它的批评肯定已经有超过一百种了,其中就包括丹尼特在《被解释的意识》(Consciousness Explained)中提出的某种批评,而这本书是我要讨论的著作之一。中文房间论证(The Chinese Room Argument)——它已经被大家这样称呼了一一具有这样一种简单的三步结构:

1.程序完全是语法性的。

2.心灵具有一种语义学。

3.法不同于语义,其本身对于语义也不是充分的。

因此,程序不是心灵。证毕。                                       

我希望上述步骤以其最明显也是最自然的方式得到理解。步骤1只是阐释了前述图灵定义的本质特征:写下来的程序完全是由涉及语法实体的规则,也就是那些操控符号的规则组成。被执行的程序,也就是实际运行的程序,则完全是由那些很具语法性的操作组成。这种执行手段的物理学——也就是我面前这台计算机的物理-电子-化学性质——与计算无关。物理上的唯一要求是,这台机器必须是足够丰富和稳定的,以便能够执行程序中的步骤。目前我们碰巧使用了硅片来达成此目的,但是,在硅的物理学和化学与计算机程序的抽象形式特征之间没有任何实质性关联。

步骤2不过说出了我们所有人都知道的有关人的思维的东西:当我们用语词或其他符号进行思考时,我们必须知道这些语词和符号是什么意思。这就是为什么我能用英语,而不能用中文进行思考的原因。我的心灵所具有的.不只是在其中经过的那些未经解释的形式符号,还具有心智内容或语义内容。

步骤3陈述的是如下一般原理:中文房间这个思想实验论证的是,仅仅通过操控形式符号,不能本质且自然地导致具有语义内容,其本身也不足以保证语义内容的存在。这个系统能把某个的确有了理解的人的行为模仿得多好,这并不重要,对符号的操控有多么复杂也不重要;你不可能只从语法过程中抽取出语义来。

 要想驳倒这个论证,你将不得不表明其中前提之一是假的,而这样做的希望并不是很大。

      《意识的解释》是美国认知科学家丹尼特最重要、影响最大著作之一,也是心智哲学甚至当代哲学中最重要的著作之一。本书全方位地探索意识现象。在这本里程碑式的著作中,丹尼尔·丹尼特反驳传统的、常识的意识理论,提出一个全新的模型,广泛吸收来自神经科学、心理学、人工智能等领域的信息。

许多写给《纽约书评》的评论揭示了对该论证的误解。有人认为,我试图证明的是“机器不能进行思维“,乃至认为我是在证明”计算机不能进行思维"。这些其实都是误解。大脑是一台机器,是一台生物性机器,它能够进行思维。因此,至少有些机器是能够进行思维的,而且就我们所知,构造能够进行思维的人造大脑,也可以成为可能。此外,人脑有时也可以进行计算。例如.它们用2加2得到4。因此,从对计算机的一种定义看,大脑其实就是一台计算机,因为它们能够进行计算。因此有些计算机能够进行思维——例如,你的大脑和我的大脑。

另一种误解认为我否认一台给定的物理计算机可以将意识作为一种“突现性质”(emergent property)。毕竟,如果大脑能够具有作为一种突现性质的意识,为什么其他类型的机器就不行呢?但是,强AI所涉及的并不是计算机硬件所具有的产生突现性质的特殊能力。任何给定的商用计算机都具有各种各样的突现性质。我的计算机放出热量,发出嗡嗡的声音,而且通过特定程序产生嗡嗡响和喳喳的噪声。所有这些与强AI完全不相关。强AI并没有宣称特定类型的硬件可以像它们释放热量那样释放出心智状态,或者是宣称硬件的性质可能引起系统具有心智状态。更确切地说,强AI断定的是,执行任何硬件中的正确程序都会导致心智状态。再说一遍:强AI论题不是说计算机可 以“释放“心智状态,或者具有作为突现性质的心智状态,而是说,被执行程序本身会导致具有一种心灵。被执行程序本身保证心智生活的存在。这一点正是中文房间论证所要反驳的。这种反驳提醒我们,程序是以纯语法方式定义的,而语法本身并不足以保证心智、语义内容的存在。

关于这把椅子不是有意识的这一点,我没有提供任何先验的证明,同样,关于这台物理计算机不是有意识的这一点,我也没有提供任何证明。从生物学角度看,我认为它们可能是有意识的这个想法绝对是不可能的。但无论如何,它都和强AI没有关系,强AI是关于程序的,而不是关于硅或其他物理性物质的突现性质的。

如今在我看来,中文房间论证如果成立的话,就对强AI作了太多让步,因为它承认该理论至少是错误的。而现在我认为它是不一致的,下面就是理由。问你自己这个问题:关于我正在其上进行写作的这台机器的什么事实,使得它的运算成为语法性的或者符号性的。就其物理学而言,这台机器只是一种很复杂的电路。使得这些电子脉冲具有符号性的事实,与使得书页上的墨渍成为符号的事实,实际上是同一类事实:我们设计、编制、印制并生产出这些系统,因而我们可以把这些东西看作或用作符号。简而言之,语法并不是这个系统的物理学所固有的,而是要依其目睹者而定。除了实际经历一种计算,如2加2得4这一计算的有意识智能体的少数情形,计算在本质上并不是一种像消化或者光合作用那样的内在过程,而只是相对于为这种物理学提供一种计算性解释的某智能体才会存在。结果是,计算并不是自然所固有的,而是相对于观察者或使用者而言的。

这是一个重要的观点,因此我想再重复一遍。自然科学专门来处理自然界那些固有的或独立于观察者的特征,也就是说,这些特征的存在不依赖于人们怎么去想。这种特征的例子有质量、光合作用、电荷和细胞有丝分裂等。社会科学经常处理那些依赖于观察者或相对于观察者的特征,也就是说,这些特征的存在依赖于人们如何看待它们、使用它们或者如何考虑它们。这种特征的例子有金钱、财产和婚姻等。例如,一张纸只是相对于人们认为它是钱这一事实才是钱。这个对象由纤维素光纤组成这一事实是独立于观察者的;而它是一张20美元的钞票这一事实,则是相对于观察者来说的。当你阅读你面前的这张纸时,你看到了特定的墨渍。墨渍的化学成分是内在的,但它们是英语单词、句子或者其他类型的符号这一事实,却是相对于观察者来说的。我当下的意识状态在如下意义上是内在的:不论其他任何人想些什么,我都是有意识的。

    中文房间(Chinese room,the Chinese room argument)又称作华语房间,是由美国哲学家约翰·希尔勒(John Searle)在1980年设计的一个思维试验以推翻强人工智能(机能主义)提出的过强主张:只要计算机拥有了适当的程序,理论上就可以说计算机拥有它的认知状态以及可以像人一样地进行理解活动。

那么,计算的情况怎么样呢?它是独立于观察者的,还是相对于观察者的?没错,在某些数量有限的情况下,有意识的人实际上是在有意识地进行计算,这里说到的是计算一词的旧有含义,例如,他们计算2加2的和,然后得到4。这样的情形显然是独立于观察者的,也就是说,没有任何外部观察者为了使他们去做实际计算,而必须把他们看成或者认为他们是在进行计算。但是,商用计算机的情况又怎么样呢?例如,我面前这台机器是什么样的情况?哪些物理和化学方面的事实把这些电子脉冲转换成了计算性符号?根本不存在这样的事实。"符号”、“语法”、”计算“这些词,并不像”构造板块”、“电子”或“意识“那样,命名自然的内在特征。电子脉冲是独立千观察者的;但计算性解释却是相对于观察者、使用者、程序员等而言的。我们说计算性解释是相对于观察者的,并不意味着它是任意的,或者是变化无常的。我们已经花费了大量人力和财力去设计和制造能够实施我们想要的那种计算性解释的电子机器。

我们当前讨论的结果是,“大脑是一台数字计算机吗?”这个问题缺乏明确的含义。如果它问的是“大脑本质上就是数字计算机吗?“那么,回答无疑会是否定的,因为除了心智上的思想过程,没有什么东西会在本质上就是一台数字计算机;某种东西只是相对于所指派的计算性解释才是一台计算机。而如果这问的是“你能给大脑赋予一种计算性的解释吗?“那么,回答无疑会是肯定的,因为你可以把一种计算性解释指派给任何东西。例如,我面前的视窗就是一台非常简单的计算机。视窗打开=1,视窗关闭=0。也就是说,如果我们接受前述图灵的定义,你能对之指派0和1的任何东西就都是一台计算机,那么,这个视窗就是一台再简单不过的计算机。你绝不可能独立千人的解释而发现自然的计算过程,因为你能够发现的任何物理过程,只是相对于某种解释来说才是一种计算过程。这是一个显而易见的观点,很久以前我就已经发现这一点。

我的结论是:以“唯物论“自诩并因大脑是机器这一观点引以为荣的强AI,并不是那么得唯物。大脑实际上是一台机器,一台有机的机器;它的过程,如神经元放电是有机的机器过程。但是,计算并不是像神经元放电或者内燃一样的机器过程;更确切地说,计算是一种抽象的数学过程,只是相对于有意识的观察者和解释者它才存在。像我们自己这样的观察者已经找到了在以硅片为基础的电子机器上执行运算的方法,但这并没有把计算变成某种电子的或者化学上的东西。

这是一种不同千中文房间论证的论证,但它更加深刻。中文房间论证表明的是,语义并非内在于语法;而这个论证则表明,语法并非内在于物理学。

我拒绝接受强AI,但我接受弱AI。在我将要讨论的学者当中,丹尼特和查尔莫斯各自坚持强AI的一个版本,而彭罗斯甚至都拒绝接受弱AI。他认为,心灵甚至都不可能通过计算机来模拟。神经生物学家埃德尔曼接受反对强AI的中文房间论证,并提出了其本人的其他一些论证,但他也接受弱AI;事实上,我们将会看到,他在自己对大脑的研究中充分利用了计算机模型。

关于脑科学研究怎么可能去回答那些困扰我们的问题,我本人的一般立场可以总结如下:大脑和其他任何器官一样,也是一种器官;它是一种有机的机器。意识是由大脑中低层次的神经过程引起的,其本身是大脑的一个特征。因为它是一种在特定神经活动中突现的特征,所以,我们可以把它看成大脑的一种“突现性质”。一个系统的突现性质,是指一种由该系统中元素的行为因果地加以解释的性质;但是,它并不是任何单个元素的性质,不能只被解释成这些元素的性质的总和。水的液体性质就是一个好的例子:比H2O分子的行为解释水所具有的液体性质,但单个分子并不是液体的。

计算机在研究人脑的过程中所扮演的角色,与它们在任何其他学科研究中扮演的角色相同。对千模拟大脑过程来说,它们是一种非常有用的工具。但是,对心智状态的模拟本身并不就是一种心智状态,正如对爆炸的模拟本身并不就是爆炸一样。

(本文节选自《意识的奥秘》)