首頁 > 科技

如何理解意識的主觀性?

2021-09-17 02:27:51

  自從不是每個人都要整天忙于生存以來,就有無數哲人開始思考自己的內心世界是怎么來的,但限于當時的科學發展水平,這些思考長期僅限于內省和思辨。這種情況一直延續到20世紀80年代。1989年,薩瑟蘭(Stuart Sutherland)在為《麥克米蘭心理學詞典》(The Macmillan?Dictionary of Psychology)撰寫詞條時還在說:“意識(consciousness)是一種令人著迷但又難以捉摸的現象:不可能具體說明它是什么,能做什么,或者為什么會進化出意識。還沒有任何值得一讀的有關意識的作品。”

  不過,由于神經科學和認知科學的發展,以及像功能性磁共振成像這樣新的腦成像和刺激技術的出現,事情正在迅速發生變化。克里克(Francis Crick)和埃德爾曼(Gerald Edelman)等諾貝爾獎得主幾乎在同一時期提出:已經到了用科學方法研究意識的時候了。此后,意識問題就從自然科學研究的禁區一躍成為熱點,各種研究層出不窮。《信睿周報》曾發表過兩篇文章,就意識研究目前的各種流派做了比較全面的介紹[1],相關內容本文不再重復。從這兩篇文章中,讀者不難發現,幾乎在意識研究的每一個方面都缺乏共識。本文試圖從這千頭萬緒中梳理出一個脈絡,努力尋找紛亂之源,講一講筆者的思考。當然,筆者不敢奢望自己的觀點就一定對,只是希望能引起讀者的進一步思考和討論。

  意識是一種令人著迷而又難以捉摸的現象。

  

  Lucas Pacheco

  “意識”到底是什么意思?

  當我們談論意識時,不同的人表達的常常是不同的意思,即使是同一個人在不同場合談到意識也往往有不同的意思——意識的不同方面。因此,一些有關意識的爭論也就有了一點雞同鴨講的味道。

  比如,醫院里講的“意識”往往指病人的清醒程度。克里克和科赫(Christof Koch)在“意識的神經相關集合”(neuronalcorrelates of consciousness)[2]中講的“意識”是指覺知到的具體特定內容,如您現在正在閱讀的文字。[3]之后,科赫和托諾尼(Giulio Tononi)又把這一概念拓廣到了所謂的“全意識的神經相關集合”(full?neuronal correlates of consciousness),即不限于對某個特定內容的覺知,而是指對所有可能內容的集合的總體[4]——雖然沒有明講,不過筆者認為他們講的是人腦所具有的跳變到任何一種特定意識內容的潛能,例如一位入定的高僧腦子里可以一片空明,但是他既未睡著也未做夢,如果外界有什么顯著的事件,他可以立時做出反應,覺知到當時的內容。

  最近大紅大紫的迪昂(Stanislas Dehaene)在《腦與意識》[5]里講到的“意識”,其實指的只是意識的一個重要方面——“進入意識”(conscious access),即從沒有覺知到某個特定意識內容,到這個內容進入意識的過程,這顯然和老僧入定時腦中一片空明的狀態完全不同。有些人講的“意識”是指“自我意識”,即自我感——至于意識能否和自我剝離,則是另一個有爭論的問題。在討論意識時,如果我們不先講清楚自己口中的“意識”究竟何所指,那么這種爭論就會成為各說各話。

  腦與意識

  

  [法] 斯坦尼斯拉斯·迪昂 / 著? 浙江教育出版社 2018

  產生上述情況的一個關鍵原因是,關于意識目前還沒有一個公認的定義。[6]無論是百科全書、詞典還是教科書,都在用“覺知”(awareness)、“內心活動”這類同義語來解釋意識,因而形成同義反復。不過即使沒有公認的定義,也至少要有某種共識,這樣才能避免雞同鴨講的窘境。筆者認為,埃德爾曼的一句話可以作為我們談論意識問題的出發點:“意識就是隨著無夢深睡……深度麻醉或昏迷……而隨之而去,而在這些狀態之后又隨之而來的那個東西。”[7]這雖然算不上什么定義,但是可能是大家都能認可的“最大公約數”,可以作為一條工作假設。

  查默斯的“困難問題”

  每個正常人都有意識,但為什么對它的研究這樣難,甚至連一個公認的定義都沒有。2005年,美國科學作家布萊克摩爾(Susan Blackmore)曾遍訪當時意識研究的領軍人物,[8]她提出的第一個問題就是:意識研究為什么這樣難,它有什么特殊性?對于這個問題,受訪者倒是取得了罕見的共識:困難在于意識的主觀性和第一人稱視角不能與他人共享。也正是從這個問題出發,意識研究領域的科學家似乎形成了兩個觀點尖銳對立的陣營,而其分界嶺便是如何對待澳大利亞哲學家查默斯(David Chalmers)提出的把意識研究分成“簡單問題”和“困難問題”這一理論。

  所謂“簡單問題”,就是可以用神經生物學機制解釋的問題,雖然這樣的問題也并不簡單;而所謂“困難問題”,則是問客觀的腦何以產生主觀的意識。擁護查默斯的科學家認為,后者才是意識研究困難的癥結所在,或許需要新的理論才能解釋,或許根本就像猴子受到其腦結構的限制認識不了相對論一樣,我們的腦由于其結構的限制可能永遠也認識不了意識;反對的一派則認為,神經活動和意識是同一個硬幣的兩面,根本就不存在什么“困難問題”,或者隨著神經科學的發展,所謂的“困難問題”就會像當年的燃素學說或活力論一樣煙消云散。當然,筆者把此說成“兩大陣營”,但現實可能并非那樣涇渭分明。

  筆者認為,查默斯的“困難問題”是問錯了問題。理由是,意識并非一切物質都具有的基本性質,而是多層次系統復雜到一定程度才會涌現出來的一種不可還原的涌現性質。我們目前所知道的這樣復雜的系統只有正常人腦。雖然從邏輯上講,不能排除有其他復雜系統復雜到一定程度也有涌現出意識的可能性,畢竟腦歸根到底也是一種物理系統。

  -MerooSeth&NachiketJadhav-

  人腦是迄今為止我們所知道的宇宙中最復雜的多層次系統,包括原子、生物大分子、離子通道、突觸、神經元、神經回路、神經映射系統等在內,而意識甚至可能牽涉整個身體乃至社會。在每個層次上都會涌現出下一個層次所不具備的新的涌現特性;上一個層次不僅是由下一個層次的元件通過相互作用構成的,而且會反向作用到下一個層次,甚至從最高層次或其他比較高級的層次反向作用到其他任何更低的層次,其間有著無數埃德爾曼所說的“復饋”(reentry)雙向相互作用。

  人們問“怎樣”(how)和“為什么”(why)的問題常常是在問如何從下一個層次的元件通過相互作用產生上一個層次所出現的涌現性質,這也就是科學上通常采用的還原論方法。理想的情況是從最高層次向下逐層還原,但是“打破砂鍋問到底”總有一個“到底”的時候,那時就無法再用下一個層次的元件性質及其相互作用來解釋了,這就出現了不可還原的情況。現在有些科學家也談到意識是一種不可還原的性質,他們的出發點是:意識是一種普適的基本性質,就像物質、能量、電荷等一樣。既然是基本性質,當然就不可還原,但是這樣就未免陷入了泛靈論的泥淖,而不為大多數科學家所認可。

  筆者認為,他們的錯誤是認為只有最底層的基本性質才不可還原,否則總可以逐層往下還原,這其實是一種線性因果鏈的觀點。協同學的創始人哈肯(Hermann Haken)早就指出過,還存在另一種因果關系——循環因果關系,也就是互為因果。[9]最簡單的例子就是“先有雞還是先有蛋”的問題。然而,腦有那么多的層次,每個層次內部、各個層次之間都有雙向的相互聯系。因此,意識作為出現在最頂層的涌現性質,即使不是從原則上來說,至少在實際上也是不可還原的。而既然不可還原,當然也就不能問“怎樣”和“為什么”的問題。

  面對意識問題,科學研究能做什么?

  如果不能問意識是“怎樣”從腦中涌現出來的,而只能承認這是一種事實,那么,是不是就不能用科學來研究意識了呢?答案是否定的。

  我們可以問的問題是:意識有哪些性質?什么樣的系統在什么條件下能涌現出意識?解決意識涌現的充分必要條件,也就是最低限度下能保證意識涌現所必需的條件是什么?由于我們現在能確定的只有“正常人腦在特定條件下具有意識”——即便如此,由于意識的主觀性及其帶來的私密性,我們甚至不能確定其他人是否有意識,這就是所謂的他人心智的問題。但是筆者認為,我們能夠確定自己有意識,那么就可以把“和我有類似腦結構,同時表現出類似行為的其他人也有意識”作為一條“公理”。雖然這條“公理”也有點含糊,諸如“腦結構要類似到什么程度?”“行為要類似到什么程度?”這些都還是無法精確界定的問題,只有在研究的過程中才能逐步明確。

  - ChristelAbboud-

  因此,當下最現實的研究是對人腦意識涌現,或者更小范圍的對人腦意識的某個方面涌現的必要條件的研究。許多意識研究正是在朝這一方向努力,例如迪昂的四條“進入意識”的“標記”是否可以被理解為人腦“ 進入意識”的必要條件。但是,人們認為許多有意識的動物,如灰鸚鵡[10],甚至沒有大腦皮層,因此這四條“標記”不能作為一般意義上腦“進入意識”這一意識特定方面涌現的必要條件,更不要說一般系統(包括人工系統)了。

  埃德爾曼提出,要將研究意識的普遍性質作為意識研究的出發點,他強調意識具有整體性和分化性,雖然也提到私密性,但只是一筆帶過。[11]整體性和分化性也許可看作是意識涌現的必要條件,其好處是不受制于人腦甚至腦的特定結構,缺點是過于寬泛,許多和意識無關的復雜一點的系統也能滿足這些條件。他的合作者托諾尼后來又將此拓展為五條公理,[12]但其中沒有任何一條與主觀性或私密性有關,因此二者的優缺點是類似的。

  對于什么才算人腦涌現意識的必要條件,其實也還存在疑問。科赫提出了意識涌現的“前提因素”(enabling factor)——如心跳、呼吸——的概念,因為沒有這些前提保障,連生存都談不上,何談涌現意識。但是,必要條件和前提因素應該怎樣區分?是不是所有維持生命的因素都只能歸于前提因素,只有與維持生命無關,而為涌現意識所必需的條件才算是必要條件,例如網狀激活系統的激活?

  意識能被測量嗎?

  筆者的看法是,既能又不能。

  能測量的是意識的某個特定方面,例如醫院會測量病人的清醒程度。托諾尼在五條公理的基礎上推導出了一個指標——Φ值,以度量一個系統不能被還原或簡約為其組成部分在互不相關時所具特性的程度。[13]有意識的腦不能還原成其組成部分彼此獨立時的總和,因此這個值確實能度量意識的這個方面。度量出來的值和清醒程度也許有著某種相關性,但是否具有因果關系,我們現在還不清楚。另外,這個值和意識的主觀性沒有任何關系,因為僅憑度量某個系統的這個值大于零就斷言這個系統有意識,就像只因為雞有兩條腿就斷言雞是人一樣。

  在筆者看來,對于非常復雜的現象,特別是當它們本身的概念還沒有公認的定義的情況下,是不可能只用一個值就能度量其所有方面的。不要說像意識這樣復雜的現象,即使是我們所熟悉的“信息”概念,盡管克勞德·香農對“信息量”的定義已被大家普遍接受,但它只是描述了接收信息“減少了不確定性”這一個方面,這個概念對于通信系統的工程應用自然是重要的,但與我們日常所講的“信息量”一點關系也沒有。香農的“信息量”絲毫沒有牽涉信息的內容,以及它對接收者的重要性和意義等方面,直到現在我們都還不知道如何去度量這些方面。

  -TaiaBene-

  如今,對意識的所有度量都回避了它最主要的一條屬性——主觀性。筆者認為,主觀性和第一人稱視角才是意識概念的核心所在,主觀性是一種不可還原的涌現性質,也是意識之所以是不可還原的涌現性質的根源。

  總之,既可能也應該制定度量意識特定方面的指標,雖然沒有一個這樣的指標可以概括意識的所有方面,但是有些指標多少與此相關,這對臨床應用尤其重要;然而要想制定一個能夠全面度量意識的統一指標,至少在目前幾乎不可能。

  意識研究的兩難問題

  意識不等于行為,目前意識研究的許多問題就在于混淆了外在表現與內在體驗。比如,一個典型的兩難問題是:如果僅憑行為判斷,則可能把無意識的主體誤判為有意識的主體;如果不根據行為判斷,則有可能誤把有意識的主體誤判為無意識的主體,甚至根本無法判斷主體是否有意識。

  對于前一種難題,可以舉一個極端的例子:著名的布萊滕貝格小車(Braitenberg vehicle)表現出了非常復雜的行為,在不明就里的人看來小車有其自己的目的——趨光性或避光性,極端者甚至可能懷疑它也有意識。但是拆開機器一看,其結構非常簡單:小車的兩個后輪分別由一個獨立馬達所驅動。車身前部的左右兩側各有一個光敏元件,按其接收到的光的亮度而加快或減慢其連接到的驅動馬達的轉速。因此,按照光敏元件連接到后輪馬達方式的不同,小車就會表現出不同的行為,如趨向光源,或者躲開亮光等。在有多個光源的情況下,小車甚至能表現出非常復雜的行為,這些行為和某些昆蟲的行為類似,但是這一切都可以用物理規律加以解釋,根本就沒有什么意識。向機器人索菲亞授予國籍,則是僅憑行為就誤把無意識的物體當作有意識的物體的最新例子。

  對于后一種難題,一個例子是:以前某些閉鎖綜合征病人會被視為是無意識的,因為病人在面對醫生的詢問時無法做出任何回應。只有在有了功能腦成像技術之后,我們才能通過告知病人以想象兩種不同的情景的方式作為“是”或“否”的回答,然后檢測病人進行想象時所激活的腦區,來實現和病人的溝通。在這里,筆者把一切可用物理手段觀察到的活動都看作是廣義的“行為”。

  -TeaTrips-

  意識研究兩難問題的根源依然在于意識的主觀性。關于他人心智問題,對于人來說,也許可以有一個前述那樣的“公理”,但是一旦把他人心智問題一般化到對人之外的動物,甚至人造物體上,連類似的“公理”都很難提出來,這樣的兩難問題還沒有解決的希望。所以筆者認為目前談論人工意識還為時過早。

  意識的科學理論和意識體驗

  人們常常將意識的科學理論和意識體驗混為一談。對此,埃德爾曼有一段精辟的評述:“描述意識并不等于產生和體驗意識本身……如果我們不先擁有生物個體體內適當的腦結構及其動力學過程,我們就沒有辦法產生意識。這有助于避免下列觀念:有關意識的成功科學理論就是意識經驗本身的替身,或者只要根據科學描述和假設(不管它們和意識的關系如何密切)就可以體驗到某個主觀體驗特性。”

  從長遠來看,意識的科學理論有可能給出意識涌現的充分必要條件。但是,任何理論都不可能代替意識體驗本身,就像雙眼視差可能是人腦產生立體視覺的必要條件,但不能代替立體視覺本身一樣。說到這一點,還有一個有趣的故事。

  美國神經科學家巴里(Susan Barry)生下來就是對眼,兩眼不能協同工作,所以她總是下意識地快速交替使用一只眼來看東西。除非把東西放到她鼻尖附近,否則她就沒有任何雙眼視差。不過,因為她可以利用單眼線索判斷遠近,正常人能做的事她也都能做。有一次,美國神經病學家薩克斯(Oliver Sacks)問她,能否想象立體視覺的感受如何。她回答說,應該能夠做到。巴里本人是一位神經生物學教授,讀過休伯爾(D。 H。 Hubel)和維澤爾(T.Wiesel)的文章,也讀過許多有關視覺信息處理、雙眼視覺和立體視覺的材料,她認為這些知識可以使她洞燭自己所缺,盡管其從未體驗過立體視覺,但一定知道這種體驗是怎么回事。

  但在事隔9年之后,她寫信給薩克斯說:“您問過我能否想象用雙眼看東西的感覺如何,而我告訴您我想自己能做到這一點……但是我錯了。”這是因為在此前不久,經過治療后的她第一次真正擁有了雙眼立體視覺。她回憶起當時的感覺:“我回到車里,正巧看著方向盤,方向盤一下子從儀表板處跳了出來……我看了一眼后視鏡,它也從擋風玻璃處跳了出來。”她驚嘆道:“這絕對是一種驚喜,真無法想象之前我一直缺少的是什么。”“早上,當我帶狗去跑步時,我注意到灌木叢看上去不一樣了。每片葉子看上去都屹立在它自己那小小的三維空間中,葉片不再像我以前一直看到的那樣重疊在一起,我可以看到在葉片之間有空間。樹上的枝條、路面上的鵝卵石、石墻中的石塊也無不如此。每樣東西的質地都豐富了起來……”她在信中描寫了所有這些全新體驗,都是之前的她無法想象或者推斷得出的。她發現沒有東西能夠代替自己的體驗。[14]

  -Elif ?rmak Akyüz?-

  在我看來,成功的意識理論應該就像體視的雙眼視差理論,它能給出意識涌現的條件,但不能回答意識的主觀性是怎樣涌現出來的,也不能代替意識體驗本身。巴里的切身體驗說明,雙眼視差確實是涌現立體視覺的必要條件,而立體電影也證實,對于正常的腦來說,有了雙眼視差就會涌現出立體視覺。但是,“正常的腦”又包括哪些條件呢?能否說雙眼視差就是腦產生立體視覺的“充分必要條件”呢?應該還是不夠的,至少大腦皮層中同時接受來自雙眼的細胞要能正常活動,確實有雙眼正常,但是體視皮層有了問題而喪失了立體視覺的病例。所以雙眼視差只是立體視覺涌現的必要條件之一,談不上充分必要條件。

  “加速意識研究”計劃

  能否在50年內解決意識問題?

  幾年前,鄧普頓世界慈善基金會(Templeton World Charity Foundation)開啟了一項總額兩千萬美元的多年期創新研究計劃——“加速意識研究”(Accelerating Research in Consciousness)。其目的是同時資助觀點相反的研究者在一個共同的計劃中直接進行“對抗性合作”,共同設計實驗和分享數據。一些人希望這種對抗性合作能把解決意識之謎的時間從100年減少到50年,[15]從2018年起,該計劃已召開了5次討論會,并在2019年和2020年分別資助了兩個項目。其中,2019年項目的目的是解決整合信息理論與神經全局工作空間理論之爭。[16]筆者認為,爭論歷來是推動科學發展的驅動力,期望這種新穎的對抗性合作方式能推進意識研究,如解決前額葉皮層等前部腦區在意識涌現中所起的作用。在2019年的項目中,持前一種理論的人認為前額葉皮層等前部腦區對“進入意識”起了關鍵作用,而持后一種理論的人則認為其對全意識神經相關集合根本就沒有貢獻,從腦成像上觀察到的前部腦區的活動可能是由注意(attention)、對應答動作的計劃等其他因素引起的。但是由于兩種觀點都回避了主觀性的問題,而他們研究的又是意識的不同方面,因此要在50年內根本解決意識之謎恐怕依然是鏡花水月。意識研究的征途依然遙遠

  *編輯注

  本文系作者應杭州師范大學杭州國際植物狀態和意識科學研究所狄海波教授的邀請,在其主辦的系列意識討論沙龍會發言的整理稿,并做了修訂。

  注釋

  [1] 李恒威。 意識: 從現象學到神經科學[N]。 信睿周報,?2020, 18: 01–06; 陳嘉映。 神經研究與意識: 從神經元聚合假說談起[N]。 信睿周報, 2021, 47: 01–07。

  [2] 以前一般譯為“意識的神經相關物”, “物”容易被理解為特定的神經元或腦區, 而其實際所指不僅是特定的神經元或腦區, 還指它們的活動模式等神經事件的集合, 因此改為今譯。

  [3] 克里斯托夫·科赫。 意識探秘:意識的神經生物學研究[M]。 顧凡及, 侯曉迪, 譯。 上海: 上海科學技術出版社, 2012。

  [4] KOCH C, MASSIMINI M, BOLY M, TONONI G。?Neural correlates of consciousness: Progress and?problems[J/OL]。 Nature Reviews Neuroscience。?2016, 17(5): 307–321。?https://www.researchgate.net/publication/301567963。

  [5] 斯坦尼斯拉斯·迪昂。 腦與意識:破解人類思維之迷[M]。 章熠, 譯。 杭州: 浙江教育出版社, 2018。

  [6] 弗朗西斯·克里克。 驚人的假說: 靈魂的科學探索[M]。 汪云九, 等譯。 長沙: 湖南科學技術出版社,?2004。

  [7] 杰拉爾德·埃德爾曼。 第二自然: 意識之謎[M]。?唐璐, 譯。 長沙: 湖南科學技術出版社, 2010。

  [8] 蘇珊·布萊克摩爾。 對話意識:學界翹楚對腦、自由意志以及人性的思考[M]。 李恒威, 等譯。 杭州: 浙江大學出版社, 2016。

  [9] 赫爾曼·哈肯。 大腦工作原理: 腦活動、行為和認知的協同學研究[M]。 郭治安, 呂翎, 譯。 上海: 上海科技教育出版社, 2000。

  [10] PEPPERBERG I M。 The Alex Studies: Cognitive?and Communicative Studies of Grey Parrots[M]。 MA:?Harvard University Press, 1999。

  [11] 杰拉爾德·M。 埃德爾曼, 朱利歐·托諾尼。 意識的宇宙: 物質如何轉變為精神(重譯版)[M]。 顧凡及, 譯。 上海: 上海科學技術出版社, 2019。

  [12] 朱利奧·托諾尼。 PHI: 從腦到靈魂的旅行[M]。 林旭文, 譯。 北京: 機械工業出版社, 2015。

  [13] TONONI G。 Integrated information theory[Z/OL]。 Scholarpedia。?http://www.scholarpedia.org/article/Integrated_information_theory#Predictions_and_explanations。[14] SACKS O。 The Mind‘s Eye[M/OL]。 Alfred A?Knopf, 2010。

  [15] PATOINE B。 Tracking the Neural Footprints of?Consciousness[J/OL]。 Dana, 2020,4(15)。https://dana.org/article/tracking-the-neural-footprints-ofconsciousness/。

  [16]?參見: https://www.templetonworldcharity.org/our-priorities/accelerating-researchconsciousness。

  作者:顧凡及?| 封面:Gibberish Bibberish |?排版:Lynn

文章來源: http://www.sjzbingxue.cn/keji/1510278.html

標簽:上海市

頭部信息網 Copyright ? 2016-. Some Rights Reserved.
青春娱乐网分类视频2