《生命3.0》笔记：意识是物质的二阶导数

《生命3.0》从“听”到的那一刻起，就被我惊为天书。最早在喜马拉雅上偶尔听到解读，当时还未被翻译为中文。在得到和中信出版社推出中文版时，第一时间购买了纸质+电子版，一睹为快。全书提供的快感体验，足矣媲美《失控》《三体》等经典。

第八章 意识

智能还可以分解为感知+计算+决策+行动等一系列单元，意识就复杂多了。在这里，意识基本等同于我们说的自我、自由意志、灵魂等高深莫测的概念了。这是古往今来无数哲人、艺术家、科学家神往而又望而却步的领域，争议颇多。

本书中泰格马克用极大勇气，采用科学方法来挑战这个千古难题（当然他应该被看做是一众科学家的代表），开创精神实为我辈楷模。这一点上，科学方法论体现的持续进化的能力，超越基于思辨的哲学体系，恐怕毋庸置疑了。

计算即决策：在计算完成前，没人知道计算的结果。这就是“计算即决策”的含义。这个结论简直是振聋发聩。我大胆推测这就是知行合一的内在理论基础。知行不可分割，是因为“行”就是“知”的最短计算路径，除此之外别无捷径，包括从其他人的经验中直接借鉴。但如果是对他人的经验小心求证，内化为自身的认知，那仍然是用求证这个“行”来获取认知。从这个意思上说，面对不确定性的时候，用贝叶斯（关于贝叶斯定理，回头专门讨论吧）快速筛选和求证他人经验，不失为一条捷径。

意识=主观体验，一言以蔽之。不过主观体验又是什么，恐怕这个就很难再被进一步的明确定义了。总之，一切能够意识到“这就是现在的我”、痛苦以及其他感受的系统，就都是有意识的。换句话说，拥有自我意识（能够明确感知到自己区别于环境，区别于其他个体）并能够涌现出“感觉”的系统。这真是：人类一思考意识，上帝就发笑。不过到这一章，从科学研究的角度，科学家们对意识的认识已经进了一大步，有一些很有意思也很有意义的推论了。

相同的物理过程可以有不同的情感体验。“主观体验”这件事决定了对相同的物理过程，感受是完全不同的。建立在物理之上的意识，显然拥有着比物理过程复杂得多的状态和可能性。涌现看起来是没有尽头的，也就是说，简单有极限，而复杂无极限。

意识独立于硬件，甚至智能。这意味着哪怕是一个纯软件系统也完全可能拥有意识，跟构成“身体”的硬件无关，跟智能水平高低也无关。当然，硬件必然对软件产生影响，一台高性能的计算机当然比低性能的计算机能更快的运行软件，这当然是有区别的。这里说的“无关”，是基于等价的原则，就是说当AB两个系统，采用不同的硬件，但都可以运行相同的软件时，我们就不在乎硬件的差别了，而只是关心软件提供的功能。同样的，我相信有一定的智能程度的系统才能产生意识，但重点在于当两个系统要进行“感受/情感”的沟通时，可以忽略智能的差异。这就是为什么我们说物质的二阶导=智能的一阶导=意识。

存在这种情况，当两个系统的基础（比如硬件或者智能）不能被忽略时，那么构建在上层的建筑（比如软件或者意识）就无法对话了，这时候会陷入各说各话的境地，我们会自然认为其他动物或者一台机器跟我们差别这么大，凭什么会有意识。

哪些行为是有意识的--意识与无意识，系统一与系统二。卡尼曼的系统一和系统二的比喻，已经很好的诠释了意识与潜意识的关系。系统一是潜意识，可以自动运行的反应，是快系统；而系统二是需要思考的慢系统。意识对应的应该是系统二。更多时候，意识扮演着类似CEO的角色，用来处理例外的事情，也就是需要复杂数据分析的最重要的决策；而例行的事情则交给潜意识自动运行。意识是一种“选择性注意力”，应该存在于大脑的某一部分。

大脑读取技术（脑机接口）分为侵入式和非侵入式两大类，已经可以帮助科学家对意识展开有效的科学分析，而不再依赖数千年来思想家们主管体验和思辨的方式来研究意识了。关于脑机接口技术，实在值得大书特书一番，冥想、瑜伽等都可以看做是广义的大脑训练技术，而美军已经在使用先进的“心流”装置，成倍得提高特种兵的能力。

意识滞后于感觉，甚至反应。这样的例子太多了，眨眼躲避飞虫，抬手格挡伤害，都是发生在意识之前的反应。我自己上学的时候就曾经有一次骑车被从转弯的公交车別到自行车前轮，当我意识到的时候发现自己已经奇迹般得站在马路上，而自动车倒在一边。回想了一下，才记起自己居然是抬腿从前把上迈了下来。惊险之余十分后怕，庆幸多亏平时有跨越式跳高训练的帮助。这很好证明了运动可以训练肌肉自己做出及时避险反应，然后才“汇报”给意识。

意识即信息：个人认为这是本书最精彩也是最烧脑的部分。科学家提出意识可以量化，即所谓的“信息整合度”（Integrated Information），用希腊字母Φ（Phi）来表示，用来度量系统不同部分间彼此“了解”的程度。也就是说，有意识的系统，在内部必须是紧密相连的、不可分割的。否则，这个系统就可以被拆分成若干个可独立的子系统，而无法成为一个整体产生意识。从这个意义上讲，单个蜜蜂是没有意识的，但整个蜂群表现得很有“意识”。

注：如果一个物理过程随着时间的推移能将一个系统的初始状态转变为一个新状态，那么，它的“信息整合度”Φ度量的是它不能将该过程分解为多个独立部分的程度。如果每个部分的未来状态只取决于它自己的过去状态，而不取决于其他部分的行为，那么Φ=0。因此，图中显示的这个系统实际上是由两个互相无任何交流的独立系统组成的。

补充：产生意识的4个必要条件：信息原则，动态原则，独立原则，整合原则。前两个强调意识存在的前提是存储和计算；第三条强调意识系统对外有边界，即区别于环境，有“分别心”；第四条则是对内强联系、紧密整合。信息整合到底是意识的充分还是必要条件呢？

意识上传：迷人又极具争议的话题。如果我们希望上传自己的意识到机器中，以期获得主观体验上的永生的话，会遇到两类截然相反的争论。一派认为由于电子器件的整合度低，意识上传只能获得一个模拟行为很像但无主观体验的“僵尸”；另一派认为电子器件完全可以完美替代人类大脑，并终将让意识无法区分到底运行在何种硬件之上（思想实验“缸中大脑”，电影“黑客帝国”）。

人工智能的意识会如何？测量可知人类每秒钟经历大约10次有意识的想法或知觉。而人工智能系统可以具备更丰富的传感器信号、更快的信号传递速度，因此一个人脑大小的人工智能体每秒拥有的体验可以比人类多百万倍（一年当一百万年过，真正的“度秒如年”），但一个地球大小的“盖亚”人工智能体的体验则与人类相当了。因为人工智能的尺寸越大，它产生的全局思维的速度就越慢。从这个意义上讲，如果光速不变，类似银河帝国或者宇宙帝国这样的智能体的反应会显得“太慢”了。这里引申出一个有趣的争议：意识是否可以嵌套呢？大智能体内部的子系统是否也可能具备更快的意识呢？也许，从我们的意识角度认为，应激反应、肌肉记忆、植物神经这些“系统一”都算不上意识，但它们自身说不定也是信息紧密整合的子意识呢。子非鱼安知鱼之乐？你甚至可以想象，意识可能组成了一个嵌套结构，从微观尺度一直嵌套到宏观宇宙尺度。

最后，引用作者的精彩原文结束这场烧脑的讨论吧：

我是道家弟子，一个既沉醉于道家思想、又拥抱现代科技的修行者。老子曰过：一阴一阳谓之道。在东方与西方，在古代与现代，在宏观与微观，在表象与洞见，在具象与抽象，在感性与理性，在艺术与科技，在极简与复杂之间徜徉，不枉此生。