科學家說，我們所看到的世界都是意識形成的幻象！

科學家說，我們所看到的世界都是意識形成的幻象！

百度百家2016-12-08

在日常生活中，我們往往認為自己的感知（視覺、聽覺、觸覺和味覺）是對現實世界的準確寫照。但有時靜下來想一想，我們或會驚訝地發現，我們所感知到的東西並非現實世界本身，而是我們的大腦對現實世界的最佳推測，或者說是對外部現實的內部模擬。只不過，我們希望這種模擬準確可靠。

若非如此，進化過程不就早將人類淘汰出局了嗎？真正的現實對我們而言也許永遠遙不可及，但我們的感官至少能讓我們對現實略知一二。

然而，加州大學歐文分校的認知科學教授唐納德·霍夫曼（Donald D. Hoffman）卻否定了這種看法。30年來，霍夫曼致力於對感知能力、人工智慧、進化博弈理論和大腦的研究，他從中得出了一個令人意想不到的結論：人類感官所呈現的世界與真正的現實截然不同。他還說，人類的進化正是歸功於這種嚴重的錯覺。因為它通過讓真相泯滅，最大限度地提高了進化適應性。

認識現實的本質，分清觀察者和被觀察者，這不僅牽扯到神經科學，也涉及基礎物理學。一方面，你會發現研究人員絞盡腦汁地想知道，只遵守普通物理學定律、僅僅三磅重的大腦為何能產生第一人稱的意識體驗？

另一方面，量子物理學家發現了一個奇特的現象：在人類觀察量子系統之前，它們似乎不是空間中的確定物體。一次又一次的實驗表明（儘管有違常識），如果我們假設構成普通物體的粒子是獨立於觀察者的客觀存在，那麼我們就會得到錯誤的答案。

量子力學的核心啟示非常明確：在某個預先存在的空間中，沒有公共物體存在。正如物理學家約翰·惠勒（John Wheeler）所說，「在正常情況下，可以說世界獨立於我們存在，但這種觀點不再站得住腳。」

神經科學家費盡心思地想弄明白，怎麼會有「第一人稱現實」這種東西，而量子物理學家則千方百計地想弄清楚，除了「第一人稱現實」，怎麼還會有其他東西？簡而言之，所有問題都指向觀察者。這就是霍夫曼的研究領域——橫跨上述兩個學科，試圖建立觀察者的數學模型，揭示錯覺背後的真相。

以下是霍夫曼接受Quanta雜誌的訪談內容。

Quanta：人們常常用達爾文進化論來證明，人類的感知能準確反映現實。他們說，「顯然，我們肯定通過某種方式認清了現實，不然我們早就被淘汰了。如果我認為我看到的是一顆棕櫚樹，但實際上卻是一隻老虎，那我就有大麻煩了。」

霍夫曼：你說的沒錯。傳統觀點認為，與感知不太準確的人類祖先相比，感知更為準確的人類祖先在生存競爭中擁有更大的優勢，因此更有可能把產生準確感知的基因傳給後代。而歷經無數代人之後，我們可以相當自信地認為，我們的祖先就是那些能準確感知現實的人，因此我們也能進行準確感知。

這聽起來似乎非常合理，但我認為這完全是錯的。這種觀點曲解了有關進化的一個基本事實——這涉及適應度函數，也就是描述特定策略能在多大程度上實現生存和繁衍目標的數學函數。

數學物理學家查坦·普拉卡什（Chetan Prakash）證明了我提出的一個定理，即根據自然選擇進化論，在生物結構同等複雜的條件下，與不能準確感知現實、但能按照適應性進行調整的生物相比，能準確感知現實的生物絕對不會更加適應環境。

Quanta：你已經使用了計算機模擬來證明上述這一點。能舉個例子說明嗎？

霍夫曼：就拿現實中的資源——「水」來舉例吧，你可以按照客觀的量級來確定水的多少——少量，中量，大量。現在假設適應度函數是線性的，少量的水意味著少量的適應性，中量的水意味著中量的適應性，大量的水意味著大量的適應性。在這種情況下，能感知真相的生物會勝出，但只是因為適應度函數恰巧符合現實中的真實結構。

通常來說，在現實世界中，這種巧合不會發生。更可能出現的是鐘形曲線。比方說，水太少會渴死，水太多會淹死，只有介於二者之間才有利於生存。這時，適應度函數不符合現實世界的結構。這足以讓真相泯滅。例如，按照適應性進行調整的生物，可能把少量和大量的某種資源視為紅色，代表低適應性，把中量視為綠色，代表高適應性。其感知將根據適應性進行調整，而不是根據真相。

Quanta：可是，對現實的錯誤感知怎麼會有利於生物的生存呢？

霍夫曼：有一個僅僅適用於過去三四十年的例子，那就是電腦屏幕界面。假設電腦屏幕右下角有一個藍色的方形圖標，這是否意味著該圖標代表的文件本身是藍色和方形的，並且要位於屏幕的右下角？當然不是。但在屏幕上，只有那些有顏色、位置和形狀的特徵才是可以被認定的。

你只能確認那些特徵，但它們都沒有真實地反映文件本身或者電腦中的其他東西。如果你的整個視角都局限於屏幕，你就無法對電腦的內部形成準確的認知。但屏幕又是有用的，那個藍色的方形圖標引導著你的行為，它隱藏了一個你不需要知道的複雜現實。

進化讓我們擁有了感知，使我們得以生存。這些感知引導著適應性行為。但從某種程度上說，它也隱藏了我們不需要知道的東西，而這些隱藏的東西可能恰恰就是現實。

如果你費盡時間想要弄明白自己看到的究竟是什麼，老虎可能已經撲過來把你吃掉了。

Quanta：這麼說，我們看到的一切都是一場巨大的錯覺？

霍夫曼：進化塑造了我們，讓我們擁有了感知，得以生存，所以我們必須認真對待它們。如果我認為我看到了一條蛇，我不會去撿起它。如果我看到了一列火車，我不會站在它前面。我之所以進化出這些感知，是為了讓自己存活下去，所以我必須認真對待它們。但如果說認真對待它們等同於把它們完全當真，這就是個邏輯錯誤。

Quanta：如果蛇不是蛇，火車不是火車，那它們到底是什麼？

霍夫曼：與物理學中的粒子一樣，蛇和火車沒有獨立於觀察者的客觀特徵。我看到的蛇是我的感官系統創造出來的一種描述，以便讓我知道我的行為會帶來怎樣的適應性結果。進化塑造了可接受的方案，而不是最佳的方案。蛇是一種可接受的方案，告訴我在這種狀況下應該怎麼做。我看到的蛇和火車是我的心理表徵，你看到的蛇和火車是你的心理表徵。

Quanta：你最初是怎麼對這些想法產生興趣的？

霍夫曼：在我10幾歲的時候，我對「我們是不是機器」這個問題很感興趣。科學的理解告訴我，我們是機器。但作為牧師的父親卻認為，我們不是機器。所以我決定自己去尋找答案。

這是一個重要的個人問題：如果我是機器，我想要弄清這一點；如果我不是，我想知道機器背後的那種特殊魔法是什麼？所以在上世紀80年代，我前往麻省理工學院的人工智慧實驗室研究機器感知。

當時，在特定視覺能力的數學建模方面，視覺研究領域取得了一個新的突破。我注意到，那些模型似乎擁有相同的數學結構，於是我想，也許可以建立一種囊括所有可能的觀察模式的形式結構。

我的一部分靈感來自於發明圖靈機的阿蘭·圖靈（Alan Turing）。他說，不要花里胡哨的計算功能，只需要最簡化的數學描述、能奏效就行。

現在，這種簡單的形式主義就是計算科學的基礎。所以我想，我是不是也能為觀察科學建立同樣簡化的形式基礎？

Quanta：意識的數學模型。

霍夫曼：沒錯。我的直覺告訴我，意識體驗是存在的。我有痛覺、味覺和嗅覺，有各種感官體驗和情緒。所以我認為，這種意識結構的一部分是一系列所有可能的體驗。

當我產生某種體驗時，我可能想要根據那種體驗改變我的行為。所以我需要有一系列我可以採取的可能行為，以及決定策略，讓我能夠根據我的體驗來改變我的行為。這就是整件事的核心思想。

我擁有體驗空間X、行為空間G，以及讓我根據體驗來選擇新行為的演算法D。然後我假設有一個世界W，這也是一個概率空間。這個世界通過某種方式影響我的感知，於是便有了從這個世界到我個人體驗的感知圖P。當我行動時，我改變這個世界，於是又有了從行為空間到這個世界的圖A。這就是整個結構，包含六個因素。這就是所謂的意識結構。

Quanta：但如果有世界W，你的意思是存在一個外部世界？

霍夫曼：關於這一點，有一個令人驚訝的地方。我可以把世界W從模型中拿掉，用一個意識體來代替，然後得到意識體的一個迴路。實際上，你能擁有具有任意複雜度的完整網路。這就是外部世界。

Quanta：世界只是其他的意識體？

霍夫曼：我稱之為意識現實主義。客觀現實只是意識體和視角而已。有意思的是，我可以讓兩個意識體互動，這種互動的數學結構也符合意識體的定義。

兩個意識可以產生一個新的、統一的單一意識。舉個具體的例子，如果你對由兩個半球組成的人類大腦進行裂腦手術，在完全切斷胼胝體後，有明顯跡象表明，大腦存在兩個獨立的意識。但在切割前，似乎大腦只有一個統一的意識。這是我沒有料到的，但數學迫使我承認這一點。這表明，我能把獨立的觀察者放在一起，創造出新的觀察者，就這樣無限進行下去，全都是意識體。

Quanta：如果全都是意識體，全都是第一人稱視角，那科學是怎麼回事？科學一直都是對世界的第三人稱描述。

霍夫曼：傳統看法認為，我們所做的就是衡量公共物體，客觀性來自於你我能在相同的環境中衡量相同的物體並得到相同的結果。但量子力學非常明確地告訴我們，必須摒棄這種看法。物理學告訴我們，不存在公共實體。

那麼，到底是怎麼回事呢？我是這樣想的：我對你說頭疼，並且相信你能明白我說的話，因為你自己曾經頭疼過。這個道理也適用於蘋果、月亮、太陽和宇宙。我假設你的月亮和我的月亮很相似，這個假設可能是錯的，但這是我們交流的基礎，就公共實體和客觀科學而言，我們最多只能做到這一步。

Quanta：很多研究神經科學或哲學的人似乎不會去思考基礎物理學。對那些試圖了解意識的人來說，這是不是構成了一種障礙？

霍夫曼：我覺得是。他們不僅忽視基礎物理學的發展，而且常常對此不加任何掩飾。他們公開聲稱，量子物理與大腦的意識功能之間並沒有相關性。他們言之鑿鑿地說，意識肯定和獨立於任何觀察者而存在的神經活動的典型特性有關，比如尖峰形成率、突觸連接強度，也許還有動力學方面的特性。這些都是牛頓物理學下的經典觀念。

牛頓物理學認為，時間是絕對的，物體是獨立存在的。神經科學家沒有取得進展，他們對此感到困惑。他們沒能利用物理學提出的偉大發現，沒能利用物理學取得的不可思議的突破。那些偉大的發現就在那裡，等待著我們去利用，但我的同行們卻說，「我們會堅持牛頓物理學，謝謝。我們寧願落後300年。」

Quanta：我懷疑是羅傑·彭羅斯（Roger Penrose）和斯圖亞特·哈梅羅夫（Stuart Hameroff）的模型使他們做出了這樣的反應。在那個模型中，仍然有實體大腦，它仍然存在於空間中，但它可能進行的是某種量子活動。而你卻說，「量子力學告訴我們，我們必須質疑『空間中』存在『實體』的觀點」。

霍夫曼：我認為絕對是這樣。神經科學家說，「我們不需要藉助那種量子過程，我們不需要在神經元內坍縮的量子波函數，我們只需要用經典物理學來描述大腦的活動」。

我想強調量子力學的一個重要啟示：神經元，大腦，空間……這些只是我們使用的符號，它們不是真的存在。量子力學告訴我們，沒有進行某種量子活動的傳統物體，包括大腦。

這種關於現實本質的觀點更加激進。所以，就連彭羅斯都走得不夠遠。但我們大多數人天生就是現實主義者。我們生來就是物理主義派。要我們放棄固有的看法，真的很難。

Quanta：回到你十幾歲時開始思考的那個問題吧，我們是機器嗎？

霍夫曼：我一直在研究意識體的形式理論，它在計算上具有通用性。從這個意義上來說，它是一種機器理論。正是由於這個特點，我可以把所有的認知科學和神經網路從中去掉。

儘管如此，目前我認為，我們不是機器，原因之一在於，我把數學描述和被描述的事物區分開了。

作為意識現實主義者，我把意識體驗視為世界最基本的組成部分。我認為，體驗才是真實的。日常生活中的體驗，比如真實的頭疼感和真實的巧克力味，才是現實的終極本質。

翻譯：于波

來源：The Atlantic

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