探秘意识 - 读《我是谁或什么》 Oct, 2021
《我是谁或什么》是认知科学学者、美国文理科学院院士侯世达编辑的一本科幻短篇小说集。里面的多篇小文章从不同的侧面对“意识”这一神秘话题进行探讨。我试图通过斑驳的拼图拼凑出一副完整的图景，通过整理对意识的理解，从中一窥自由意志的真谛。更重要的是，对意识更充分的理解，可以为我们妄图创造真正智能的尝试打下基础。
意识是什么 - 从概念到科学
意识，作为一种概念一直难以被精确定义。不同于其它物理现象，意识存在着罕见的不对等性：意识者本人作为一位受到偏爱、享有特权的观察者，他观察这一现象的途径与其他所有人都完全不同，而且远胜于其他人，无论他人拥有什么样的仪器。基于这种不对等性，衍生出了不同的视角。例如对于“我”这一客体的观察，就存在各种不同的视角：我眼中的我、他人眼中的我、我想象他人眼中的我、他人想象我眼中的我，等等彼此各不相同。由于这种“不对等性”，过去对于意识的科学研究一直处于模糊不清的状态。
随着近代物理中相对论和量子力学的发现，意识“意外地”成为了科学研究中不可或缺的一部分。相对论描述了，处于相对运动的不同系统中的观察者感知到的世界并不一样；而在量子力学中，观测结果的描述需要考虑观测者的观测这一事实本身。因此，观测者也参与了物理现实的建立。科学家失去了旁观者的角色，成为所研究系统的主动参与者。物理事件也因此与观测者意识不可分割了。
随着近代物理学、生物学和心理学的研究逐渐深入，对于意识有了如下的认识：
- 首先，意识可以用中枢神经系统的活动来解释，神经活动又可以还原为生理系统的生物结构和功能
- 其次，所有层级的生物学现象都能完全通过原子物理学，即通过组成生物的碳、氮、氧等原子的运动和相互作用来理解
- 最后，要研究原子物理学，现在对其最充分的理解方式来自量子力学，而量子力学又把观测者的意识作为系统的重要部分
至此，目前对意识的研究从模糊的概念走向了科学，但似乎陷入了一种发乎心、止乎心的奇妙循环。
意识的判定 - 从现象上观察
要真正理解意识是什么，就需要研究清楚意识是如何判定的。对意识的研究最早是从现象上开始。我们常常推己及人的认为他人也同样有意识，那么对于一个动物或者一个机器人，我们如何判断他们是否有意识呢？
因为意识的不对等性，对于意识并没有可靠的探测手段。另一方面，我们相信他人有意识其实是基于对他人的外部观察。那么对于意识的判定，就可以使用基于观察或问询的方法。
至于观察和问询的内容，就要考虑到：意识的本质是一种思维活动，重要的是思考的模式。可以从如下几个方面进行考量：
- 首先，能够能够区分主体和客体，即认识到自我的存在。
- 其次，能够进行自省性报告，即汇报自己内部的状态。
- 最重要的是，能够形成类别的抽象概念，学习到不同类别的表征。特别的是，能够学习到关于自我的表征，即能够认识不同视角下的自我这个类别。
举个栗子。婴儿刚一出生没有自我的意识，通过不断从观察中学习，慢慢的能够区分自己和其他的世界，能够向妈妈哭出自己饿了，直到18个月左右才能渐渐认出镜子中的自己。这时候，我们可以认为这个婴儿有了完整的意识。
这些判定条件是如何得出的，就要从对意识涌现的观察谈起。
意识的涌现
在复杂性科学领域中，“涌现”是指复杂系统在从微观到宏观自组织过程中，新结构、新属性的突破性出现。人作为我们最熟悉又最陌生的复杂系统，意识一直是其中最神秘的部分。自底向上看从生理的角度看，我们的脑在低级神经生理层次上的各种动作，其本身没有对意识的感知，却从中涌现出了高级符号层次才能理解的意识。每一个神经元时空上的局部发放，层层组合成了长期目标、理想、兴趣、口味、希望、道德等全局表征，最终组合而成了人对自我的表征。
意识究竟是如何涌现的，自底向上我们还未研究透彻。但是可以自顶向下从进化的意图去理解，为了能够在这个快速变化的世界迅速反应并作出更优的决策，人类进化出了脑。除了根据当前的情况直接反应，为了预测未来以进行更好的决策，模拟的能力也进化了出来。而主观意识则是模拟能力演化的顶峰：当模拟足够复杂的时候，模拟中就必须要包括自我的表征。这种自我表征的能力最终促成了意识的诞生。同时为了更快地更新表征以适应不断变化的环境，人类还进化出了学习的能力。这使得人类在后天还可以从环境中不断更新这种表征，从而形成独特的意识。这样看来，意识的涌现是优胜劣汰进化的必然。
这里还存在一个有趣的问题，我模拟出了自我的表征模型，那么这个自我的模型是否也需要模拟出一个自我的模型呢？我想为了更好的预测这个世界，答案应该是肯定的，正如高手都会预判你的预判的预判的。。。为了更好的预测世界，“意识”会给世界建模（表征），也会给处在世界中的自己建模（自我表征）。然而，建模中的自己也具有不断变化的意识，因此，“意识”建模时也需要对自己的意识建模。不过出于实际计算量的考虑，这种包含无穷自指的模拟会在某一层停止，取得一个效率和性能的平衡。这种无穷的自指，就像你前后有两面对立的镜子，那么一眼望去镜子中的你也看着镜子中的你也看着镜子中的你。。。层层递进。
“我是我身体里的一场梦” - 关于自由意志
当我们认识到意识是在神经系统的发放中涌现的，而这种发放是受到决定性的物理法则约束的。那么我们不禁会怀疑，人是否有自由意志呢？
在牛顿力学的时代，物理法则和结果都是决定性的。虽然量子力学的发现带来了概率描述的结果，不过这并不影响物理法则的决定性，这种结果的概率分布中也并没有留下自由意志影响的余地。所以在世界的角度看，如果有一位全知的造物主的话，他会残酷地掷骰子，摆弄着不存在自由意志的我们。
然而巧妙的是，意识是一个如此不对等的现象，即使是造物主也不能妨碍我们意识到自己是有自由意志的。模拟出一个带有自由意志的自我模型，对人类的生存、繁衍、发展，对我们合理化的行动，都是有着积极的意义的。只有意识到自己的主观能动性，意识到美好的生活可以通过努力奋斗得到，我们才会对当下所得感到满足，对明天所期充满希望，即使我可能只是我身体里的一场梦。
所以真正重要的是，我们是否感到有自由意志。人本无自由意志，正如人生本无意义。是我们不懈地追求，最终赋予这段旅程以意义。哪怕这个残酷的世界糟糕透顶，只要继续踏上旅程，就能感受到街边飘来的花香，午后温暖的阳光，这些小小的幸福的断片；当然也会有面对未知的恐惧，脸上划过的泪水，这些更加丰满的体验。旅途本身就是奖励，而这正是我们的自由意志，是我们无悔的选择。