人為什么有意識(shí)

1、人為什么有意識(shí)？趙南元（清華大學(xué)自動(dòng)化系）摘要：幾乎每個(gè)人都承認(rèn)人是有意識(shí)的，而且也清楚意識(shí)這個(gè)詞指的是什么，但迄今為止“意識(shí)”這個(gè)詞仍缺乏明確的定義。本文從“人為什么有意識(shí)？”這個(gè)問題出發(fā)，通過討論意識(shí)的作用、機(jī)制、存在判斷等多方面的問題，對意識(shí)的概念作出較為全面的說明。關(guān)鍵詞：意識(shí)一、前言近年來，關(guān)于意識(shí)的研究正在逐步引起心理學(xué)、腦神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等各相關(guān)學(xué)科的重視。但是在各學(xué)科之間，對于意識(shí)這一基本概念還缺乏明確的共識(shí)。本

2、文的目的是從多種角度探討意識(shí)的概念，使其逐步明確和深入。關(guān)于意識(shí)有一個(gè)基本的共識(shí)，即意識(shí)是人腦的功能。這是每一個(gè)想要用科學(xué)的方法研究意識(shí)的人都必須接受的結(jié)論，否則就等于承認(rèn)意識(shí)是超自然的靈魂表現(xiàn)，把關(guān)于意識(shí)的研究推給神學(xué)家，趕出科學(xué)領(lǐng)域。但是，達(dá)到這個(gè)基本共識(shí)的道路并不平坦，所以克里克會(huì)稱之為《驚人的假說》。曾因發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)而獲諾貝爾獎(jiǎng)的弗朗西斯克里克在該書的頭一句話就說：“驚人的假說就是說，‘你’，你的喜悅、悲傷、記憶和抱負(fù)，

3、你的本體感覺和自由意志，實(shí)際上都只不過是一大群神經(jīng)細(xì)胞及其相關(guān)分子的集體行為。……這一假說和當(dāng)今大多數(shù)人的想法是如此不相容，因此，它可以真正被認(rèn)為是驚人的?！盵1]當(dāng)然，克里克所說的“大多數(shù)人”是指西方等受宗教影響較大的地域。就中國人而言，自孔夫子不語怪力亂神以來，中國的知識(shí)界向來不把超自然的鬼神靈魂之說看成可以認(rèn)真對待的正經(jīng)話題。因此在我們看來，克里克的說法完全合乎常理，并無驚人之處。但是，我們也不可低估怪力亂神在西方的影響力。例如諾

4、貝爾獎(jiǎng)獲得者艾克爾斯、著名哲學(xué)家波普爾、著名物理學(xué)家彭羅斯（《皇帝新腦》作者）都堅(jiān)持“心腦二元論”。他們秉承笛卡爾、萊布尼茲的傳統(tǒng)，認(rèn)為存在著與物質(zhì)世界獨(dú)立的精神世界，靈魂、意識(shí)、自我、自由意志都是精神世界的特有現(xiàn)象，遵循與物質(zhì)世界不同的規(guī)律。二元論對于哲學(xué)家而言并不造成什么困難，所以波普爾可以公開承認(rèn)他相信“機(jī)器中的幽靈”。但是對于科學(xué)家而言，二元論會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)根本性的困難。第一個(gè)是物質(zhì)世界與精神世界之間如何通訊的問題，在科學(xué)中找不到非

5、物質(zhì)的通訊方法。艾克爾斯提出的“半開放皮層柱”和彭羅斯提出的“量子微管”都把解決通訊問題的希望寄托于量子力學(xué)，其原因大概是看到觀察者的存在對量子現(xiàn)象的影響這一事實(shí)。但是這一研究方向注定不會(huì)有成果，因?yàn)橐腧?yàn)證這些假說首先需要測定非物質(zhì)的精神信息的存在，而這用科學(xué)的方法又是不可能的。即使解決了通訊問題，第二個(gè)更大的困難依然存在，即如何用科學(xué)的方法研究那個(gè)超越的精神世界。這個(gè)問題不解決，關(guān)于心靈的研究就永遠(yuǎn)是哲學(xué)家或神學(xué)家的專利，而對于科學(xué)

6、家將是永恒的謎團(tuán)。獨(dú)立于物質(zhì)世界的精神世界的假說類似于燃素學(xué)說和活力論，但由于宗教的影響和問題本身的復(fù)雜性，這種假說比燃素說和活力論都要長壽。當(dāng)然，接受“驚人的假說”只是研究意識(shí)的必要開端，前面還有漫長的路要走。要理解意識(shí)，首先需要研究幾個(gè)問題：（1）怎樣判斷人、動(dòng)物、機(jī)器是否有意識(shí)？為此需要知道（2）意識(shí)到底有什么作用？從而有助于了解（3）意識(shí)是由怎樣的機(jī)制實(shí)現(xiàn)的？要有意識(shí)。三、人為什么要有意識(shí)？進(jìn)化論提醒我們，雖然進(jìn)化并不創(chuàng)造完美無

7、缺的生物，但生物的多數(shù)重要性狀是有利于生物生存的。由此可以推測出意識(shí)的功能可能對于提高人類（或其他不同程度具有意識(shí)的生物）的適應(yīng)度起到很大作用，而了解這種作用對于理解意識(shí)的機(jī)制會(huì)很有幫助。對此理查德利基在《人類的起源》中有如下的說法：在尋求這些問題的答案時(shí)，我們不能回避意識(shí)是“為了”什么而出現(xiàn)的問題，如同丹尼特所提出的，“是否存在著任何一個(gè)有意識(shí)的實(shí)體能為他自己做的事情，而那個(gè)實(shí)體的完美的無意識(shí)的模擬物卻不能為他自己做的事情？”牛津大學(xué)

8、的動(dòng)物學(xué)家理查德道金斯也承認(rèn)這是令人困惑的。他講到生物體需要能預(yù)見未來，這種能力是用計(jì)算機(jī)來模擬腦子同樣可以得到的。他宣稱，這個(gè)過程是不需要有意識(shí)的。然而，他提到“模擬進(jìn)化的能力似乎最后達(dá)到主觀的意識(shí)?！彼J(rèn)為為什么竟然會(huì)發(fā)生這種情況，是當(dāng)代生物學(xué)面臨的最深?yuàn)W的問題。“也許當(dāng)腦對世界的模擬變得如此完美以致于它必須包括一個(gè)它自身的模式時(shí)，意識(shí)就出現(xiàn)了?！盵2]看來我們面臨的是一個(gè)“最深?yuàn)W的問題”，對此很難有一種單刀直入的解決方法，需要兩方

9、面的迂回包抄。一個(gè)是進(jìn)化論的啟示，一個(gè)是人工智能的成果。人類自稱是“萬物之靈”。靈與不靈姑且不論，至少我們還沒有發(fā)現(xiàn)另一種動(dòng)物可以在智力方面向人類提出挑戰(zhàn)，因此說人是最聰明的動(dòng)物大概不會(huì)錯(cuò)。問題在于什么是智力，人怎么會(huì)進(jìn)化到如此聰明須知那些“愚蠢”的動(dòng)物們也可以活得很好。人的智力首先體現(xiàn)在人是有“文化”的。動(dòng)物也存在“文化”現(xiàn)象，但與人相比，其生存技能主要來自遺傳本能，而人卻是主要來自后天習(xí)得的文化。在有文化資源可利用時(shí)，顯然善于學(xué)習(xí)者

10、更有利于生存。這里面有個(gè)先有雞還是先有蛋的問題，智力可以創(chuàng)造文化，文化有利于智力發(fā)展，到底何者在先呢？這個(gè)進(jìn)化過程可以這樣考慮：群居的猿由于需要處理復(fù)雜的個(gè)體間關(guān)系（玩政治），導(dǎo)致智力一定程度的發(fā)達(dá)，同時(shí)在智力不太發(fā)達(dá)的狀態(tài)下，也可以在長時(shí)間里積累一定的文化。當(dāng)文化中積累的生存技能與本能相比占到一定比例，足以使智力的高下影響生存和繁殖的適應(yīng)度，就會(huì)形成促使智力提高的進(jìn)化壓力，而較高的智力又會(huì)創(chuàng)造更多的文化，增加文化積累，加大對智力的進(jìn)化

11、壓力，在這樣的正反饋機(jī)制作用下，使人類在幾十萬年的短暫時(shí)間里腦容量急劇增大，進(jìn)化成智人。由此可知，所謂“智力”指的就是學(xué)習(xí)的能力，是通過學(xué)習(xí)掌握文化提供的生存技能的能力（也包括創(chuàng)造新文化的能力，但學(xué)習(xí)與創(chuàng)造的機(jī)制是很相似的，學(xué)習(xí)是有引導(dǎo)的創(chuàng)造）。早期的人工智能是編制求解智力問題的程序，例如河內(nèi)塔、八皇后問題，其后是各種游戲程序，例如跳棋、國際象棋，再后是所謂專家系統(tǒng)，都沒有涉及學(xué)習(xí)的問題。直到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究熱潮的興起，開始進(jìn)入了關(guān)于學(xué)

12、習(xí)的研究。人們研究了很多學(xué)習(xí)算法，發(fā)現(xiàn)了學(xué)習(xí)的共同特征，也發(fā)現(xiàn)了學(xué)習(xí)的共同困難。學(xué)習(xí)的問題可以歸結(jié)為高維空間中的非線性優(yōu)化問題，而相應(yīng)的算法都是NP完全或NP困難的。在實(shí)際運(yùn)行中的表現(xiàn)就是，如果設(shè)定一個(gè)很大的搜索范圍，結(jié)局是在漫長的時(shí)間里也得不到結(jié)果，而縮小搜索范圍的結(jié)果是很快給出一個(gè)不精彩的答案。人腦中的天然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有相同的數(shù)學(xué)局限性，其實(shí)人也不能一下子學(xué)會(huì)一種極其復(fù)雜的技能。機(jī)器目前的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)與人類學(xué)習(xí)的最