從醒來開始,意識就在身旁。有時,我們仰望夜空,覺得自己在浩瀚星海下是如此渺小,不過滄海一粟;有時,我們陷入極端悲傷,彷彿世界為我染上某種色調。意識是如此神奇,我們對它卻知之甚少。而《誰是我?意識的哲學與科學》一書,將從不同觀點提出大量實驗與證據,嘗試揭開意識的神祕一角。
本文將摘錄《誰是我?意識的哲學與科學》的內容,從疾病、生物、人工智慧、腦科學、物理學、哲學角度了解「意識」的問題,最後提出異於主流科學的世界觀。但書中內容之豐富,遠不是一篇文章能道盡。我會盡力呈現書中內容,若想更詳細了解,非常推薦閱讀原書。
另外需注意的是,因為本書彙整了大量學者的想法,所以書中內容互斥是正常現象,請保有自己的觀點,仔細謹慎的思考看見的任何內容。
意識是個很龐大的問題,我們可以很多角度看待。而在本書,意識問題有兩個層面:
第一個問題又被稱為「易解問題」,在心理學、神經科學、電腦科學等領域都有相對成熟的理論。(也只是「相對」成熟,不代表這個問題被完全解決)
第二個問題則被稱為「難解問題」,要了解哪裡困難,只需要想一個問題就好:「作為一隻蝙蝠是什麼感覺」,我想沒人有辦法回答。實際上蝙蝠換成其他人類也一樣,我們永遠無法了解其他存在的意識經驗,這稱作意識的「私密性」。這意味著意識經驗幾乎是完全主觀的,但完全主觀如何在客觀世界存在?這也是對意識研究的一大瓶頸。
對常人而言,意識是太過習以為常的事物,我們很難去描述意識。此節將透過各種神經或心理病變,來一窺意識可以多「破碎」。
有一種神經運作叫本體感覺(proprioception),會偵測自己的身體。透過本體感覺,我們能認出自己的身體屬於自己,也不會把別人的身體當作自己的。本體感覺由腦幹負責,但如果腦幹受損了怎麼辦?
有一個案例,患者叫做克莉絲丁娜,她無法控制自己的四肢與臉部肌肉,她說:「我完全無法感覺到自己的身體,很像身體和心靈分離」。其他神經受損也可能導致這個現象,但神奇的是,克莉絲丁娜可以透過視覺或聽覺,取回身體的控制權。
這代表著,雖然克莉絲丁娜失去本體感覺,彷彿身體「瞎」了,但仍可以透過其他方法(看、聽)取回。更近一步說,這意味著身體和意識可以分離,至少在經驗上可以。
科塔爾症(Cotard Syndrome),又稱為行屍走肉症。患者會認為自己已經「死」了,只是活死人;或是認為自己遭受詛咒,永生不死。科塔爾症的患者因為這些錯覺,經常不吃不喝,導致真正的死亡。
身體失識症的患者會否認自己的身體的部位,認為他的手不是他的,甚至要求其他人把「他的手」拿開。
左腦和右腦中間由胼胝體(corpus callosum)連接,腦裂症就是胼胝體被切斷。一般來說,左腦主要負責說話、語言等;右腦負責音樂、圖像、時空感等。因為胼胝體被切斷,左右腦無法溝通,所以如果是左腦(右視野)接收到訊息,患者可以正常表達;如果是右腦(左視野)接收到訊息,患者沒辦法表達,只能用左手(右腦控制)作出反應。
從上面的案例可見,意識與自我似乎不是這麼穩定,有各種狀況會讓意識出問題。而人的意識尚且可以如此破碎,那麼其他生物是否也具有部分意識呢?
要討論動物有沒有意識非常困難,一是我們也無法對「意識」下清楚的定義,二是我們無法擁有動物的經驗,例如動物會痛嗎?會快樂嗎?會思考嗎?這些都不得而知。有些科學家或哲學家認為只有人有意識,動物的反應不過本能而已。但下結論前,不妨看一看接下來的案例,也許會超乎你的想像。
孔蛛(potri)會在捕食前擬定計劃,計算自己與獵物的距離和位置,再進行補食;擬態章魚(mimic octopus)會為了生存或補食,決定擬態成什麼生物或環境;日本的巨嘴鴉(jungle crow)甚至會記恨,牠會襲擊曾經拆了他巢穴的動物園員工。
美國的大猩猩可可(coco)可以用手語比出簡短的句子,可可還養了幾隻小貓當寵物。當小貓過世時,可可會透過手語表達哀傷之情。
這些案例都代表著,動物可以有類似於意識的行為,但這樣的證據還不夠充分,我們來看看生物學上的證據。
前文有提到,研究動物意識其中一個困難是,我們無法體會動物的感覺。但我們可以從生理結構上推測動物是否有感覺。
以人類來說,被針戳到時,痛覺受器會發出反應,透過A-delta神經纖維傳遞到丘腦,再到大腦的「體感覺區」處理;另一條路徑是透過C-神經纖維傳遞,主要負責較緩慢、模糊的痛覺。這是簡單的介紹,但如果動物也有類似的生理結構,並且也有類似的痛覺行為,幾乎就可以認定動物也有感覺。
首先是痛覺行為,這幾乎隨處可見,貓狗被傷害時會大叫,豬要被宰殺時也會掙扎。雖然不能直接推論,動物是因為「痛苦」才有的反應,但他們的確有類似的行為。
再來是生理結構,剛剛提及,痛覺的產生主要依賴三個結構:A-delta神經纖維、丘腦、體感覺區。這些構造在魚類、兩棲類、爬蟲類、鳥類、哺乳類、靈長類等動物都有,甚至部分無脊椎動物也有C-神經纖維與A-delta神經纖維。
既然動物確實有痛覺行為,也有相應的生理結構,即便無法從邏輯上證明,但幾乎就代表動物具有部分意識了。
我們能誕生的意識十分依靠「記憶」,人的記憶可以橫跨數十年,因此可以構建完整的意識。但動物的記憶很可能沒這麼長,甚至他們只能對當下做出反應。任何超出他們認知時空的記憶,都對組成意識無益,因此動物的意識才會顯得如此侷限。
人工智慧無疑是現代的一大議題,作者也在書中提及很多論證和想法,包含圖林算機、停機問題等等。但礙於篇幅(以及我不想讓這篇文章太危言聳聽),所以我只介紹兩個想法:華語房間論證、葛代爾不完備定理,以及說明「傳統人工智慧」和「神經網路」的差異。
有人會說,意識就像軟體,大腦與身體是硬體,乍聽之下合理,但真的是這樣嗎?我們來看看華語房間論證。
這是由哲學家瑟勒提出的論證,假想一個完全不懂華語的外國人在一個房間裡,這個房間裡只有輸入口與輸出口,及桌上擺著的規則本。現在外國人只要做一件事,接收輸入進來的華語資訊,透過對應的方式查找規則本,將正確的結果輸出。例如有人輸入「什麼水果是紅色的?」,就輸出「蘋果」。如此一來,房間外的人就會認為在房間內的外國人懂華語。
這是個精妙的思想實驗,因為程式也是這麼運行的。程式會依照程式語言的規範,輸出正確的結果,就像那個外國人。但你不會說那個外國人「懂華語」,也就不會認為程式「有意識」了。
電腦本質上就是超強的計算機,而根據葛代爾不完備定理,我們可以推論電腦不可能誕生完整的意識。
葛代爾不完備定理,指一個計算系統一定有至少一個無法證明的語句。例如在我們常用的幾何系統中,有五個被認為是「不證自明」的公理(兩點必有一線等等)。這些公理是無法透過計算系統證明的,但人卻能看出這是對的,是人類獨有的「洞見」。
只要電腦仍被侷限在計算系統,不管多麽強大都會受限於至少一個無法被證明的語句,唯有人類能看出這個語句的正確與否,這就是為什麼電腦不可能誕生完整的意識。
但我認為,量子電腦的出現也許會打破這個狀況,因為量子電腦的計算原理和傳統電腦並不相同,但這只是個臆測,等有人出書了再來分享給大家XD
在現代,類神經網路的大名家喻戶曉,但到底什麼是神經網路?又為什麼要有「類」?這裡做簡單的介紹。
在神經科學家的努力下,我們發現大腦是由無數神經構成,神經之間有一層又一層的連結,形成神經網路,讓資訊在其中傳遞。大腦的神經網路同時包含了「記憶」和「運算」的功能。
而「類」神經網路,就是透過科技模擬大腦神經網路的運作方式,製造一顆「科技大腦」出來。理論上,這顆「科技大腦」因為有大腦的神經結構,不需要仰賴任何軟體,只靠它本身的結構就能運算。但實務上不太可行,因為大腦裡的神經細胞大概有一千億(一兆)個。
現在的類神經網路都是在電腦上模擬,其本質還是程式運作,繞不開上述的葛代爾不完備定理。因此,暫時而言,人工智慧還沒辦法有意識。
意識是如此大的問題,前面從不同角度看待與討問意識,現在終於要來到人類身上了。科學家與哲學家們提出許多理論嘗試解釋,但也遇到各自的瓶頸。此段會簡單討論各種理論,並說明科學無法解決「意識問題」的原因。
巴爾斯(Bernard Baars)和狄漢(Stanislas Dehaene)認為,在腦裡的前額葉和頂葉間有有一個工作平台,各種神經訊號與其連結,形成工作平台網路。當訊號傳到工作平台,或傳出工作平台時,這個訊號就會進到意識,形成我們的意識經驗。
這個理論可以說明「歷歷如繪的記憶」,我們可以在脫離當下的刺激後,透過回憶的方式重現當時的感受。這是因為當時的刺激訊號已經傳送到工作平台,可以在日後被拿出來使用。
這個理論主張意識是「整合訊息的能力」,這個理論用Φ值量化訊息整合的量。如果一個系統的Φ值為0,代表該系統的零件沒有任何互動,沒有整合訊息的能力。但自然界中幾乎不存在這種系統,所以訊息整合理論預設了「泛靈論」的立場,所有存在都是有意識的,只是意識強度的差別而已。
舉個例子,當我們看到一顆蘋果時,實際上我們接收到了包含顏色、形狀、光澤等資訊,但我們會知道那是一顆蘋果,而不會分開檢視那些特徵,這就是「訊息整合」的意思。
有注意到嗎,這兩個理論都只解釋了「智慧」,或者說解釋了「意識的功能」。但對於知覺、經驗的問題仍束手無策。作者認為這是現在科學的界線。
意識經驗是具有主觀性的,我們無法體驗他人的感覺。即便某些理論(心腦同一論等)會嘗試將意識與腦畫上等號,但生活經驗中,意識就是有著最強的主觀性,我的意識世界我說的算。一個意識經驗(例如痛),必然有一個意識主體(我),我們會說「我覺得痛」,但不會指著一個地方說「那裡有痛」。這代表意識經驗無法脫離主體存在。
但現在自然科學的研究卻講求絕對的客觀,不管由誰來執行,實驗的結果都應該一樣。這種觀點撇除了主體的存在,主觀性不容於科學的世界。這代表意識經驗無法被現在的科學討論。請記住現在的結論,我們會在後面嘗試解決這個問題。
自我與意識緊密相連,甚至可以說自我是意識經驗的必要條件。但自我到底是什麼?本段將會討論這個問題,從「自我」有沒有實體,到三種自我的描述,進一步說明意識與自我的關聯。
「自我有沒有實體」其實是在問「自我是一個存在嗎」,也就是說,我們是否能找到一個東西代表自我。現在的科學並沒有直接證據,說明這個問題的答案,但我們可以看看哲學家與科學家們對於自我的想法。
粗淺地講,對「自我」的看法分成三類。一類認為自我存在,並且具有實體,可能存在個腦區或其他地方;一類認為自我存在,但不存在物質界,是類似靈魂的存在,最著名的是笛卡爾的心物二元論;最後一派認為自我不存在,只是感官的錯覺,或是我們的經驗歷程而已。
三種說法各有優缺,第一種說法很符合現在的科學觀,但沒人找得到那個腦區;第二種說法會面臨「身心交互」的問題,靈魂如何能影響肉體;第三種說法很難解釋自我的連續性,比如失憶後的人為什麼仍具有自我。
但無論自我有沒有實體,一般人不會否認「自我的感覺」,因此接下來就讓我們來用三個層次,描繪「自我」的輪廓。
原始自我是意識的生理基礎,透過本體感覺,及對外在環境刺激的反應,確立自身在環境中的位置,也就是空間感。簡單來說,分辨出自已與外物的不同,就是原始自我的作用。這些功能主要由下丘腦、腦幹、腦島皮質負責,而動物如魚、蝴蝶等也有這些結構,並且這些動物也有空間感,因此牠們擁有原始自我的可能性很高。
再來是核心自我,這部分最主要的角色是大腦皮質,是整個大腦最晚成熟的部位,感官知覺,也由此而生。擁有核心自我的生物會有如痛、快樂的知覺,意識與主觀經驗也由此而生。這仰賴身體與環境的複雜互動,而非本能反應,因此原始自我的區分物我的功能必不可少。
最後是自傳自我,這幾乎是人類獨有的能力。我們能記住特定時間與空間發生的事件,以此形成「情節記憶」,也就是我們能在事後回想當時的感受。足夠長的情節記憶即形成自傳自我。這與核心自我有明顯不同,核心自我不依靠記憶,是對當下刺激的直接感受。也是因為有了自傳自我,我們才能有人格,才能知道昨天的我和今天的我是同個人。
自傳自我的重要性,不妨想想阿茲海默症的患者,他們記不住幾乎任何事情,他們必須為自己的過去撰寫故事,否則會陷入恐慌之中。如果想了解更多,推薦一部經典電影《我想念我自己》。
快樂的時間特別短;痛苦的時間尤其漫長,這是大家的共識。但如果我說,意識真的能扭曲時間呢?
學者李北特(Benjamin Libet)提出,意識經驗的產生大約需要五百五十毫秒(0.55秒)。而在實驗中,如果對腦部的刺激不到500毫秒,受試者的確不會有感覺。但如果真的需要五百毫秒的延遲,那我們所看見、聽見的世界全都慢了五百毫秒,怎麼可能沒感覺?李北特推論,我們的意識會「主觀地」回溯時間,抵銷這五百毫秒的延遲。雖然缺乏更多證據,但這似乎讓時間可能是「主觀的」。
李北特還設計了一個實驗,他請受試者自由決定何時要抬起左手,並要求受試者紀錄他做出決定的時間。另外有一個裝置紀錄腦部的就緒電位,用以了解腦部何時準備抬起左手。
常理而言,順序當然是「決定好 -> 電位就緒 -> 抬起左手」,但在實驗中的順序卻是「電位就緒 -> 決定好 -> 抬起左手」。這個實驗代表,我們可能沒有「自由意志」,一切都是腦部的決策。雖然這有過度推論之嫌,實驗也未必精準,但這依然是值得思考的可能性。
還記得我在前面「科學與意識的鴻溝」提到,現在的科學有可能沒辦法解決意識問題嗎。現在就要來面對它了。作者花了兩個章節討論這個問題,內容極其豐富,但在此處,允許我濃縮其中的內容,用更單純的方式呈現。我會說明「扁平世界觀」和「階層世界觀」,談論現在科學的界線。並最後說明作者認為有可能性的「雙面論」。
扁平世界觀,又稱「化約論」,指世上的一切可以用更低層次的理論說明。例如人有消化系統,消化系統由器官組成,器官由組織組成,組織由細胞組成,細胞由胞器組成...,如此不斷細化,這就是化約論的精神,致力於找出更底層的理論。
這樣的世界觀勢預設了「世界有底」,也就是有最基礎的物質,這種物質構成了整個世界,這也是物理論(類似唯物論)的觀點。現在的主流科學是扁平世界觀,物理學家們在原子中發現質子、電子、中子,又在發現夸克,提出了粒子標準模型,現在世界是由玻色子和費米子,及希格斯場(或幾條弦)組成了。
然而,這樣的世界觀有無法觸及的界線,化約論只能完美解釋「線性系統」,即零件的總和等同整體。但世界上卻有許多「非線性系統」,例如蟻群,單隻螞蟻不具備複雜智慧,只完成各自的簡單任務,整個蟻群卻能展現驚人的功能,遠非一隻螞蟻能解釋。我們的大腦也是非線性系統,單一神經細胞功能非常有限,卻能組合出如此複雜的思考能力,這也被稱作「突現性質」。
為了解釋「突現性質」,我們需要採用另一種看待世界的方式。
階層世界觀,指世界是有「層次」的,不同層次之間的理論無法互通。以上述人體為例,在階層世界觀中,器官層次有「器官理論」,細胞層次有「細胞理論」,不能用「細胞理論」解釋「器官理論」,也不能用「分子生物學」解釋「細胞理論」。
採用階層世界觀,「突現性質」就能被處理。我們不需要糾結於螞蟻和蟻群的差異,只要對螞蟻和蟻群提出個別的說明就可以了。
而這樣的世界觀可以接受「有底或無底的世界」,有底的世界與「扁平世界觀」類似,但因為允許了無底的世界,非唯物論就成了可能。接下來我就說明幾個非唯物論的想法,他們會用各自的角度嘗試說明世界的本質。
提出蟲洞、黑洞一詞的物理學家惠勒(John A. Wheeler)提出過「萬物都是訊息」(It from Bit)的觀點。訊息攜帶了所有意義,包含時間、空間、粒子等等,我們是活在訊息之中,而非活在實存的世界上。這不是一個「存在」的宇宙,而是一個「參與」的宇宙。電影《駭客任務》很好的詮釋了這種想法,只不過《駭客任務》中的「訊息」是由「母體」(martix)給予。
物理學家波姆(David Bohm),這位深受作者著迷的學者,也有另一種大膽的想法,他認為世界是一個未被分割的「整體」(wholeness),是一個無邊界的流動存在。這個不可分割的整體就是「量子潛能」(quantum potential),這是一種環境條件,引導萬物的行動。世界上看似分割的粒子、物件,只是量子潛能顯露出的一小部分。用海浪來比喻的話,整片海洋就是量子潛能,偶爾冒出的海浪就是我們觀察到的世界。
接下來要介紹的是史賓諾沙的「雙面論」,雖然稱作雙面,但其實是一元論(monism)。史賓諾沙認為,世界只有一個唯一實體,萬事萬物都是這個唯一實體的不同面貌。稍微注意,並不是這個唯一實體「創造」世界,他就是世界。再進一步,這個唯一實體有兩個面貌「心靈世界」和「物理世界」,這兩個世界都是獨立的封閉系統。彼此之間只有「同構關係」(isomorphic),而沒有因果關係。所以我們能觀察到某些物理現象伴隨的心靈現象,但卻無法研究其中的因果。
若套用道家的想法,「道生一,一生二,二生三,三生萬物」,「道」便是世上的唯一實體。由此也可見,萬物本一體,你即我,我即你,你我與萬物皆是道,無彼此之別。
從開頭提出意識的兩個問題,一路從疾病、動物、人工智慧、腦科學、物理學、哲學看下來,我們從對意識的討論,延伸到對世界觀的討論。也許有點跑題,但這卻是必要的,如果綁死在現代的科學觀,也許我們窮盡整個人類時代都無法了解「意識」。
面對「意識」這樣的大問題,除了腳踏實地的研究,大膽不受限的創意也是必要的態度,甚至可能是關鍵的鑰匙。希望本篇文章有讓你產生一些新想法,更靠近意識一步。
很感謝看到這裡的你,這是我第一次嘗試寫如此長的文章,但本書的內容真的太豐富,這樣的文章也不過冰山一角。
我認為本書作為統整性的書籍,的確沒有給出答案或結論,但其中大量的實驗、理論能促使我們思考,打開讀者的眼界。作為一般讀者,我們沒有能力進行研究,但保持彈性的觀點,不輕易否認任何可能性,絕對是重要的觀念。
最後,我想寫下在書看到,我很喜歡的想法。在研究意識、哲學時,若不以事實為基礎,就只是在一種在真空中放縱自我的聰明遊戲,對有實質意義的問題一點幫助都沒有。以自身所在的領域為基礎,在不背離現實的情況下,發揮自由的創意與想像,我們就可以成為任何場域的哲學家。