信息两面论是近期出台的一种最新的意识理论,它与已往的各种意识理论均有不同,是根据现代科学的“信息”概念构建的理论。但它真的能够为古老的意识问题提供有效的解决吗?本文试作分析。
一、信息两面论简介
信息两面论是大卫·J.查默斯(D.J.chalmers)于1994年在美国举行的“关于意识的科学基础”的会议上提出的,会后,查默斯以此会议报告为基础写出了《勇敢地面对意识难题》一文,发表于《意识研究杂志》,2,NO.3(1995),后又收入《解释意识——“困难问题”》一书中[1]360。
在《勇敢地面对意识难题》一文中,查默斯较系统地论述了他的信息两面论的立论理由和基本思想。首先,他指出“意识”是关于心灵的科学中之“最令人困惑的问题”,“近年来,所有的心理现象都受到了科学的研究,而唯有意识顽固地予以抵制”[1]360。
进而,查默斯把意识问题分为容易的与困难的两部分。意识的容易问题是指这样一些问题,“它们似乎可直接接受认知科学的标准方法的处理,基于此,一种现象可用计算或神经机制的术语予以解释”[1]360。但他认为,关于意识之容易问题的科学研究都只涉及对“认知能力和功能”的解释,即只涉及对心理活动之具体过程的功能机制的说明或揭示。
所谓意识的困难问题,查默斯说就是关于“经验”的问题,“当我思考和感觉时,有一信息加工过程的忽忽而过,但也有一主观的方面。”[1]362这一主观方面就是经验,如颜色、声音、气味、痛痒等“能内在地呈现出的心象”和情绪体验。对于这些主观经验,上面述及的那种功能机制的科学解释方法是“无济于事的”,而困难问题正在于那些心理功能的执行中“为什么为经验所伴随?”当解释了心理或认知的功能机制时却并无助于说明主观经验为何相伴存在。因此,在功能和经验之间存在着一“解释鸿沟”。也可以这样说,意识的困难问题也就是主观经验为什么以及怎样从大脑神经的功能活动中产生的问题。这个问题至今仍未真正解决。查默斯较全面地考察了各种试图从科学角度解决意识问题的有关学说和理论,包括克里克和考克的“惊人的假说”、彭罗斯的“非算法加工理论”和哈默罗夫关于意识的量子理论等等。他认为,这些理论不是没有真正触及到意识的困难问题,就是未能具体说明意识经验为什么和怎样(由所述过程或成分)引起或产生的关键问题。因为这些理论或学说基本上是还原论的,试图完全根据基本的物理过程、结构和功能来解释高层次的现象。“还原论方法之所以在大多数领域中成功,是因为在那些领域中需要解释的东西是结构与功能,而这些是物理说明所能蕴涵的那类东西。”[1]376但意识的困难问题则完全不是关于“结构与功能”一类的东西,而是某些“结构与功能”为什么和怎样产生意识经验的问题。
既然意识的困难问题不能通过已有的还原方法来解决,那么是不是可以干脆否认之或取消它呢?查默斯认为:“经验是我们心理生活的最核心、最明显的方面…….它是关于意识的任何理论必须解释的核心事实。否认这种现象的理论不过是用回避问题的方式‘解决’问题”。[1]372由是,唯一可行的出路就是寻求“非还原解释”。查默斯也正是要建构一非还原意识理论来解决意识的困难问题。
查默斯建构意识非还原理论的第一步,就是“把经验当作根本的”,“把经验本身当作世界的根本特征,就象质量、电荷、时间、空间一样。”[1]378也即是把意识当作宇宙的根本特征。这也是非还原理论的基本要求,因为当不把意识经验向物理结构和过程还原时,它只能是一种不可还原的基本东西。然而,查默斯通晓科学技术,相信有客观物质世界存在,不准备走典型二元论和唯心论的道路,于是他只想把意识经验当作一种与物理属性并行的非物理基本属性。由于设立这种基本属性是为了以之作为解释经验如何从物理或神经过程产生这个困难问题的理论根据,那么就还需要一些相应的心理物理规律或原则与之配合,以形成一个非还原性意识理论。但由于已有的物理规律和心理规律都不能连通心与身(物)之间的解释鸿沟,因此就需要建立新的心理物理规律或原则,共有三个。
1、结构一致性原则:关于意识的结构与觉知的结构之间的一致性的原则。但这里的“觉知”已非常义,而是特指“信息借以直接为整体控制所利用”的过程或功能,觉知的内容是指“可为中心系统存取的那些信息内容”。因而,此“觉知”已是一种信息功能,“觉知的结构”就是信息加工结构,查默斯认为它与意识经验是有关联的。所谓意识的结构与觉知的结构的一致性,乃是指意识经验的结构特征与信息加工结构的特征之间有着对应性。他举例说,现象性颜色空间的三维结构直接对应于视觉信息加工的三维结构。正是这种结构一致性原则,使有意识经验与信息加工过程“以一种密切的方式一致起来”。
接下来查默斯又指出,作为觉知结构的信息加工结构与大脑的神经加工活动是不同的,神经、信息、经验是三种不同性质的存在,但三者是关联的:“关于神经加工的事实可以蕴涵、并能解释觉知的结构;如果我们承认一致性原则,那么经验的结构也会得到解释。”[1]385这里,查默斯突出了信息的存在及其与神经和经验的不同,又强调了信息与神经和经验的关联作用,并认为觉知的信息机制就是意识经验的关联物。
2、组织不变性原则:任何具有相同精密功能组织的两个系统将有质上同一的经验。“根据这一原则,与经验之产生有关的东西不是系统特定的物理构成,而是它的组成部分之间的抽象的因果相互作用模式。”[1]387如果一个硅片结构与人脑具有相同功能组织的话,它也会有与人一样的意识经验。查默斯用思想实验对此原则作了论证。但也可以看到,这个原则的提出实际上是给上一原则的支持,它旨在强调,直接与意识经验相关的东西并不是大脑神经的物理或物质结构,而是其内的因果过程所承担的信息加工或信息过程。
3、信息两面论。在完成上述一系列关于信息意义的理论铺垫之后,查默斯正式提出了他的意识理论之“拱心石”的核心思想或基本规律:信息两面论,将意识直接与信息联系起来,说心理意识现象是信息的一个方面。
在此理论的建构中,首先,查默斯赞同物理学家惠勒的主张:信息对关于宇宙的物理学来说是根本的,或认为,信息是世界的根本特征。但由于信息有多种定义或理解,查默斯说他是在香农的定义上理解信息的,认为,在有信息的地方,就有内在于信息空间的信息状态。
确立了信息的地位与意义后,查默斯有这样的观察:“即在某些物理上具体的信息空间与某些现象的(或经验的)信息空间之间存在着一种直接的同型性。……现象状态之间的差异有一种直接对应于具体化于物理过程中的差异的结构。”[1]389-390换言之,“我们能看到具体化于物理加工中和有意识经验中的相同的抽象信息空间。”[1]390
由此,查默斯提出假设:“信息(至少是某种信息)有两个基本方面,即物理的方面和现象的方面。……经验基于它作为信息的一个方面的地位而产生出来,而另一个方面则具体化于物理加工之中。”[1]390换言之,“信息真的是根本的,据此它有两个基本方面,分别对应于世界的物理特征和现象特征。”[1]391这就是查默斯的“信息两面论”的核心内容和中心思想,也是意识经验可从物理东西中产生出来的基本原则或心理物理规律,由此构成对意识的困难问题的解决。这里,心理(意识)与物理(或身体)的关联是以信息为中介的,信息的现象方面产生出意识经验—心理现象,其物理方面则具体化于物理的神经加工活动之中。也可以说,是大脑神经活动承载的信息(以其两面性)产生出了心理意识现象,而不是神经活动本身直接产生了心理现象。这无疑是一种新观点。但查默斯又作了这样的表述:“现象属性是信息的内在方面” [1]392;“物理东西的内在属性本身就是现象属性”。在此,心理意识经验则是信息或物理东西的内在属性的表现。这是信息两面论原则的另一种表述。
接而,查默斯为其信息两面论提出了四条支持理由:一是指出意识经验的变化对应于某些物理的变化,这些变化总是关联的。他认为,这表明二者是为信息变化而起作用的。二是根据组织不变性原则,经验与之联系的东西乃是信息。三是认为信息两面论可以为上述结构一致性原则提供解释。四是指出关于有意识经验的判断和断言的认知解释主要与具体化于认知加工中的信息状态有关。
查默斯也承认,他对于是否所有的信息都具有现象的方面之问题尚难回答,但他又认为,假定一切信息都具有两面性也并非一定不合理:在有简单信息加工的地方,可有简单的经验;老鼠的信息加工结构比人的简单,故其经验也简单;“也许,恒温器这种简单到极点的信息加工结构可能有最简单的经验”[1]391。
最后,查默斯认为,他的信息两面论是把心理意识经验视为物理加工过程的对应方面而不参与物理过程的因果关系,因而心理与物理具有平行对应的关系而不与物质世界的因果闭合原则相违。这样,既合理说明了心理意识经验的产生与存在,又不与科学规律相冲突,似是一个优于已有意识理论的新理论。
综上所述,查默斯在批判各种还原性意识理论的基础上立意建构非还原的意识理论,再联系结构一致性和组织不变性原则提出他的信息两面论以解决意识的困难问题。该理论具有不同于已往各种意识理论的新意,特别是与斯宾诺莎的实体两面论形成对照。实体两面论因与传统的物质观相违而不易为人们所接受,但信息两面论只设信息有两面性而不改变物质本身的常义,可能易于接受些。然而,信息究竟是什么性质的东西?它真的可以内含心理属性吗?下面我们试作分析。
二、信息是什么?
“信息”—information一词源于拉丁文informare,原意是陈述、解释之义。自1948年香农(shannon)出版了《通信的数学理论》一书后,“信息”便成为一个科学概念而受到大量而广泛的研究,信息科学与技术迅速发展,至今已成为一个标志现代社会特征的最时髦用语。但同时,现代社会关于“信息”的定义和理论也是与日俱增、众说纷纭,至今尚无一个定义已获公认。信息论创始人香农是把“信息”定义为“关于环境事实的可通信的知识”,把“信息量”定义为“随机不定性程度的减少”[2]3,信息量在数值上等于概率熵,单位为“比特”(binary digit)。后来,有人认为信息是精神实体的特征,有人认为信息是物质的普遍属性,或认为信息是与物质和精神并列的第三种存在,或信息是物质载体与意识成分的特殊结合。现在一个较有影响的综合性定义为:“信息是用符号、文字、信号、数据、声音、图形、图像、动画、视频等形式,通过不同介质与不同渠道的传递和处理来表现各种相互联系的客观事物在运动变化中所具有特征内容的总称” [2]3。这个定义较臃长,其简意是把信息视为各种信息载体在通信中所表现的事物内容。也有词典把信息界说为消息和信号中所蕴含的内容与意义。
信息概念之所以难以统一精确定义,乃在于信息分布广泛、形式繁多,显示出十分复杂的性质与意蕴,故难用一语尽述其义。尽管如此,但也存在着一些各种信息皆备的特性:
第一,所有的信息都不能独立存在,它们只能依存于某种载体(字、符、音、像等)而表现(但并未给载体增添任何额外成分),离开载体则信息不复存在。此即信息的依附性或非独立性。
第二,所有的信息都不是有形质的载体本身,也不是物质和能量,而是其载体所蕴含、所表现的东西。因此,信息没有可见的形态和可测的质量(作为信息单位的“比特”乃是一个表示事物之不确定性的量词,它并不表量事物的实在形质)。此即信息的无形质性。
第三,所有的信息都要依正确的解读而表现。一个字符、一个声音或气味,当不被解读者正确解读时,它们就仍只是一个形迹、声波或分子团而不表现任何信息。一当信息载体被正确解读后,信息就表现于解读者的理解中并发挥相应的作用。但要解读信息得有相应的知识为基础,要解读文字和语言的信息就得学习语文或外语,要解读气味和声音的信息就得知道此气味和声音的来源。例如,没有见过榴莲的人就不能从其气味中获知附近有榴莲的信息,动物对气味信息的识别也是学习和训练的结果。这一性质是信息的意义性,即信息要依赖于接受者的理解而成其为信息,是借助一事物对别事物的表征,并只有一种表征性意义。
第四,信息不能直接与实物相互作用,不能直接改变事物的状态。一切信息所起的作用都只能借助其载体来进行。例如,士兵听到指令而起步,这并不是指令的信息直接推动士兵抬腿,而是听到指令的神经活动与抬腿动作的神经活动之间的(已经建立的)神经联系引发士兵抬腿起步的。信息的传递也是通过载体之间的质能作用进行的;计算机中的信息运作也得由硬件系统实在的因果过程来执行,信息本身是无从互相作用的。W.西格尔曾通过对于附加了探测器和信息清除器装置的量子双缝实验的研究分析而得出结论说:“在量子系统的要素中存在着一种非因果的、但有信息载荷的联系。”[1]408这一情况是与量子行为的非定域性(超光速性或超距作用)有关的,因而此非因果的信息联系也是由微观信息载体的量子非定域性行为来实现的,不必理解为信息本身的(超越载体的)互相作用。由于信息不具有能量,故不能直接作用于实物或他者,否则将会违反能量守恒定律。这一性质是信息的抽象性,即它没有实在的表现力,为一虚在的抽象东西。
以上四个特性表明,信息是一种无形质的、非独立的、意义性的抽象东西,即它不是形质载体中的实在东西,应归于属性范畴。一切信息皆如此。有人认为,信息是世界的根本特征。此话也许不错。因为宇宙万物皆在普遍联系和相互作用之中,每一事物皆接受过他事物的影响,因而会留下他事物的某种信息。宇宙全息论还认为每一基本粒子都包含着整个宇宙演化的信息。现代宇宙学也已从宇宙的背景幅射中解读到一些关于宇宙起源的信息。可见,信息是普遍存在的。但这并不意味着信息是实在的东西,它只能依存于载体而表现,但又没有给载体增加任何实质成分,而只是载体本身的一种表征性意义。就人工信息而言,人们规定某些文字、符号去表征某种他物,但字符与他物是完全不同的东西,他物没有任何因素存在于字符之中。例如“苹果”二字与实物的苹果本是完全不相干的两种东西,是人为的规定把二者关联起来,但这种关联也丝毫没有给字符本身附加上苹果的任何元素,此信息之为信息乃由于人的规定和记忆。因而,此信息只能有抽象的表征意义而无实在性。古代人曾用烽火台上的狼烟来告示外敌入侵的信息,此信息也得依赖于人们的规定和记忆,狼烟与敌人之间并无实质关系。再就自然信息而言,虎啸的声音能报告有老虎临近的信息,但此声音与老虎也是完全不同的东西,口技演员能够逼真地模仿虎啸之声,此时此声音就并非老虎的信息了。虽说真的虎啸之声是源于老虎之吼叫行为的,二者有一定的因果关联,但也仅仅是一种关联而非等同,虎啸声在此也只相当于一个表征有老虎临近一事的符号,此信息的意义也在于表征性,仍是抽象的东西。再如,当我们看见一头斑马身上有条伤痕时,我们就可想到此马曾经遭受过猛兽的攻击,即此伤痕承载着猛兽攻击它的信息。但伤痕与猛兽也是完全不同的东西,二者也无必然的联系(伤痕可由其他原因造成),此信息的存在也完全是表征意义的。总之,我们找不到任何具有实在形质的信息,一切信息皆为虚在的抽象意义。
也许,信息也还可以不从表征意义上来理解而将它视为一种物理状态的“比特容量”。这是因为香农虽然把信息定义为“关于环境事实的可通信的知识”,但他又从信息量角度把“比特”规定为信息单位,故而在通信技术中就可从“比特容量”角度看待信息了。然而,这一看待信息的视角变换也不能改变信息本身的抽象性。因为“比特”是指一种事物状态的不确定性的程度,而把一个载体中的信息视为一个他物状态的表征与视为一种不确定性减少的程度都只是在看待信息载体的状态意义,信息并不因此而变成了一种实在东西,它只是依解读而表现的虚在意义。再联系香农的“关于环境事实的可通信的知识”的信息定义来看,香农本人也是把信息视为一种抽象意义的,因为“知识”不是实物而只是人对事物状态的思想把握,属于意义理解范畴。
三、信息不能内含心理属性
上面我们论证了信息的非独立性、无形质性、意义性和抽象性,它乃是一种表征意义的抽象东西,属于虚在的属性范畴。既然这样,查默斯的信息两面论赋予信息内含现象属性(心理属性)而产生意识经验之说就是不能成立的,理由如下:
首先从概念逻辑上分析。我们知道,心理现象(或意识经验)是实在可感的东西,视觉经验是具体的颜色图象,听觉经验则是清晰响亮的声音,……它们都是可持续表现其具体存在的真实东西。虽然心理现象也不具有物理质量和能量,不可客观检测,但它对于个人感知而言则是确实存在的,至少是一种真实的现象,具有主观实在性。若根据双重感知理论,心理现象乃是脑的内在状态——脑对于内向感知所显示的现象状态,更是实在的东西了。但由于信息是虚在的抽象意义(它没有具体可见的实在形象),如果将具体存在的心理现象归因于抽象意义性的虚在信息,这首先在概念逻辑上就不合理:“虚”不能是“实”的根据,心理属性(或现象属性)只能归属于某种实体而不能归属于另一属性。
第二、心理现象是有知的存在,一切意识经验“不仅存在,而且知道自己存在”,“知”乃是心理意识的本质特性,色、声、痛、痒等皆是知道着的东西,外物也是通过心理的主观映象的有知而被认识的,当失去知觉时,一切心理现象均消失。但“知”是一种性能,还必须有承知的主体,无主体、无知者的“知”是不可思议的,否则,是什么在知道、所知内容又向谁归属的问题将无可回答。这也意味着心理现象不只是一些经验内容(色声味形等)的单纯显现,它们是有主体所系的,“知”的主体也即是心理意识的主体。但“知”或心理的主体是什么,不同的哲学会有不同的回答。在唯心论和二元论中,感知主体是心灵实体,它虽无物质形体但被认为是另一世界的实在东西,是独立存在的实体。当然,这种无形的心灵实体在科学中没有位置,是唯心的迷信观念。在唯物论中,心理活动(包括感知)的主体是脑,脑以其物质实体的身份进行着心理感知活动,这种感知能力乃是物质长期进化的结果。总之,“知”或心理的主体应该是实体存在,这也是逻辑的结论,因为只有实体才可具有属性或能力。可是,在信息两面论中,心理现象被述为信息的一个方面。但不论心理现象(意识经验)直接就是信息的一个方面,还是由信息的现象属性所产生的,信息在这里都应是“知”(感知或知觉)或心理的主体(心理现象通过主体的知觉而展现)。然而,一种抽象意义性的虚在东西能够成为一个感知主体吗?这是不可思议的设想,因为主体是有承担作用和能力的实在东西。若拿无形心灵来比对也是无效的,心灵乃独立实体,信息则只能依凭于载体而被思及而毫无独立实在性。这样,信息两面论终将不能提供心理之“知”的主体与根据,感觉与知觉在这里将是不能理解的事情。信息加工过程只能解释所知内容的运作情况而不能说明“知”本身。
第三,再从心理形成的科学机制上分析。心脑科学的现代知识已经揭示了心理现象如何形成的神经生理过程和机制:当脑处于觉醒状态时,外界事物对感觉器官的刺激作用,引起感觉传入神经束以与外物的形态和活动相对应的时空模式向脑传递神经冲动;这种传递要经过多次转换和加工,但神经冲动群传递的时空模式则基本保持不变,从而这可视为外物信息的传递,神经冲动的电化学因果过程则成了信息传递的载体和通道。当神经冲动群传递到大脑皮层感觉区时,外物的信息也到达这里并得到加工处理,使之汇聚和完善。此时,大脑皮层又以尚未揭示的原因产生了某种心理现象,该心理现象的时空模式也与大脑皮层的神经活动模式相对应,外物的信息因而也转换到了心理现象中,使它成为了外界事物的主观映象。
在以上过程中,我们可以看到几点重要的结论:1、从外物刺激到心理现象(主观映象)形成的整个过程中,实际运作的东西乃是大脑内外的神经组织的电化学因果活动,外物的信息是对神经冲动群之时空模式的解读结果,此信息传递是依附于神经冲动之传递而实现的。2、心理现象是在大脑皮层感觉区上产生的,有关研究表明,这是由于大脑皮层感觉区具有特殊的神经构造和功能,以使足够大量的神经回路同步发放(神经冲动)。这表明,心理现象是与大脑皮层特定模式的神经活动相关联的。3、心理现象中的信息应是大脑皮层神经活动所载信息的转换形式,而不是神经活动所载信息的另一方面。因为这时心理现象已经是一种信息载体,并且是一种不同于神经模式的别样载体,心理信息依附于它而表现;又则,信息是非独立的东西,它只能依存于载体而表现,而不能超越载体而存在。所以,心理信息已是只存于心理现象中的一种信息,它是神经信息的转换形式,二者在内容上基本相同。换言之,大脑中存在着神经性信息和心理性信息,这两者是转换关系而非同一关系。
以上分析已清楚表明,神经电化学活动乃是心脑活动的实在过程,心理现象的形成直接与大脑神经活动相关,如果再启用信息作为中介物将不符合理论的简单性原则。再说上面已指出,把抽象意义的信息作为具体存在的心理现象之根据在逻辑上也不合理。因此,把心理现象与大脑神经活动视为一信息的两个方面是与已知的心脑科学知识不相符的,心理当由大脑的物质机制所产生(而不宜由信息来产生);信息只是神经活动模式和心理活动模式中蕴含的表征意义,并分别依存于神经活动和心理活动之中,构成一种转换关系。至于大脑神经活动为何可以产生心理现象的问题,既可以用突现论的创造机制来说明,也可以用斯宾诺莎的实体两面论原理来解释,若将二者结合起来则更好些,后者可为前者提供创造的因果根据以消除“突然创生”的问题。实体两面论虽有物活论之嫌,但它在逻辑上则是自洽的,因为这里是以物质实体作为心理现象的根据与主体,在概念上是合理的。
最后,我们再来分析一下查默斯为信息两面论提出的四条支持理由。一是认为意识经验的变化总是与某些物理变化相关联之观察表明这二者是为“信息变化”而起作用的,似乎信息变化是这三者中的主角。但我们认为,神经活动(即物理变化)才是实在的基本过程,神经活动与意识经验的关联是因为后者由前者所产生的结果,信息的相应变化是依附于神经过程而表现的。外界信息之能在感觉的心脑过程中全程传递和保持,这乃是生物进化的成果而不是信息本身的作用。其次,关于“组织不变性原则”支持意识经验只与信息过程相对应而与物理构成无关的问题,这乃是对于“多重实现”问题缺乏深入认识造成的。研究表明,所谓“多重实现”其实是一种并不严格的表述[3],两个不同物理构成的系统不可能产生严格相同的因果过程和信息过程,因而硅片系统和神经元系统也不可能有严格“质上同一”的意识经验,即意识经验与物理构成无关之言并不正确。三是关于“结构一致性原则”可由信息两面论提供解释的问题。其实,意识经验的结构与信息加工的结构的一致性现象,更可以理解为是意识经验结构与神经活动模式相一致的结果,信息加工因为是由神经活动来实现的,它才通过神经加工而与意识经验有对应关系。四是关于认知科学主要是从信息加工角度研究心理现象(意识经验)而有效的问题。这是由于大脑神经活动和心理意识活动中都蕴含着外界信息之故。认知科学把神经——心理活动抽象为一种信息加工过程的方法也只适合于研究心理认知活动的功能机制而不能用于研究心理意识的全部问题。
总之,查默斯所列举的四条支持理由其实并不必然支持他的信息两面论。鉴于本文上述的种种分析,信息两面论是存在诸多可质疑之处的。意识问题的真正解决仍是任重而道远。但查默斯关于意识之困难问题的深刻理解和高度重视并立意用非还原方法来解决它的思想是难能可贵的,这里的问题是对于“信息”之本质的看待和理解的问题。信息两面论即便没有真正解决意识的困难问题,但它也会象诸多其他意识理论一样,对于意识问题的进一步研究是有诸多启发和参考意义的。
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(原载《太原师范学院学报》社科版2009年第4期,录入编辑:乾乾)