文字稿:
0:11我喜欢伟大的谜团,我对科学界最大的未解之谜着迷,或许是因为它与我个人息息相关。它关乎我们是谁,我无法抑制自己的好奇心。
0:25谜题在于:你的大脑与你的意识体验之间有什么关系,例如你对巧克力味道的体验或对天鹅绒触感的体验?
0:37其实,这个谜团并非新近出现。早在1868年,托马斯·赫胥黎就写道:“像意识这种如此奇妙的状态,竟然会因为刺激神经组织而产生,这就像阿拉丁擦亮神灯后精灵出现一样,令人费解。” 赫胥黎当时知道大脑活动和意识体验之间存在关联,但他并不清楚其中的缘由。在当时的科学界,这仍然是一个谜。自赫胥黎之后,科学对大脑活动有了更深入的了解,但大脑活动和意识体验之间的关系仍然是个谜。为什么?为什么我们进展如此缓慢?一些专家认为,我们无法解决这个问题,是因为我们缺乏必要的概念和智慧。我们不会指望猴子解决量子力学问题,同样,我们也不能指望人类解决这个问题。但我并不认同这种观点。我比较乐观。我认为我们只是做出了一个错误的假设。一旦我们纠正了这个假设,或许就能解决这个问题。今天,我想告诉大家这个假设是什么,为什么它是错误的,以及如何纠正它。
1:58让我们先从一个问题开始:我们看到的现实是否就是它本来的样子?我睁开眼睛,眼前出现一个景象,我把它描述为一米开外有一个红番茄。因此,我便相信现实中,一米开外确实有一个红番茄。然后我闭上眼睛,眼前的景象变成了一片灰色的田野,但现实中,一米开外仍然有一个红番茄吗?我认为是的,但我会不会错了?我会不会误解了我的感知本质?
2:38我们以前也误解过自己的感知。我们曾经认为地球是平的,因为它看起来是平的。毕达哥拉斯发现我们错了。后来我们又认为地球是宇宙静止的中心,同样是因为它看起来是平的。哥白尼和伽利略再次发现我们错了。
3:00伽利略随后思考,我们是否可能以其他方式误解了自己的经验。他写道:“我认为味觉、嗅觉、色彩等等都存在于意识之中。因此,如果生物体消失了,所有这些特性也会随之消失。”
3:19这真是个惊人的说法。伽利略的说法会不会是对的?我们真的会如此严重地误解自己的经验吗?现代科学对此有何解释?
3:31神经科学家告诉我们,大脑皮层大约三分之一的区域都与视觉有关。当你睁开眼睛环顾四周时,数十亿个神经元和数万亿个突触都会被激活。
3:46这有点出乎意料,因为我们通常对视觉的理解是,它就像一台相机,能够如实记录客观现实。视觉的某些部分确实像相机:眼睛的晶状体可以将图像聚焦在眼球后部的感光细胞上,那里有1.3亿个感光细胞,所以眼睛就像一台1.3亿像素的相机。但这并不能解释视觉过程中数十亿个神经元和数万亿个突触的运作。这些神经元究竟在做什么呢?
4:22神经科学家告诉我们,我们所看到的所有形状、物体、颜色和动作,都是实时创造出来的。感觉上,我们好像只是在给这个房间拍张照片,但实际上,我们所看到的一切都是我们自己构建的。我们并非一次性构建整个世界,而是构建当下所需的内容。
4:44现在,有很多非常有说服力的演示表明我们所看到的事物都是我们自己构建的。我这里只展示两个。在这个例子中,你会看到一些红色的圆盘,上面有一些缺口。但如果我稍微旋转一下这些圆盘,你就会突然看到一个三维立方体从屏幕上弹出来。当然,屏幕是平面的,所以你看到的这个三维立方体一定是你自己构建的。
5:14在下一个例子中,你会看到一些边缘非常锐利的蓝色发光条在点阵中移动。实际上,没有任何点在移动。我只是在每一帧之间快速地改变点的颜色,从蓝色变成黑色,或者从黑色变成蓝色。但是,当我快速地进行这种改变时,你的视觉系统就会构建出这些边缘锐利的蓝色发光条以及运动的视觉效果。还有很多其他的例子,但这只是其中两个例子,说明你如何构建你所看到的景象。
5:48但神经科学家更进一步。他们认为我们会重构现实。所以,当我体验到某种感觉,并将其描述为“一颗红番茄”时,这种体验实际上是对一颗真实存在的红番茄的属性的精确重构,即使我没有观察它,这颗真实存在的红番茄依然存在。
6:12那么,神经科学家为什么会说我们不仅构建,而且还会重构呢?通常的论证是基于进化论的。我们的祖先中,那些视觉更敏锐的人比那些视觉不那么敏锐的人更有竞争优势,因此他们更有可能将自己的基因传递下去。我们是那些视觉更敏锐的人的后代,所以我们可以确信,在正常情况下,我们的感知是准确的。你可以在标准的教科书中看到这一点。例如,有一本教科书写道:“从进化的角度来看,视觉之所以有用,正是因为它非常准确。”所以,其核心思想是:准确的感知更适应环境,它们能给你带来生存优势。
7:01那么,这种说法正确吗?这是对进化论的正确解释吗?好,我们先来看几个自然界的例子。
7:09澳洲宝石甲虫体表凹凸不平,表面光滑,呈棕色。雌性不会飞。雄性会飞,当然是为了寻找漂亮的雌性。一旦找到,它就会降落交配。在内陆地区还有另一种生物——智人。这种生物的雄性拥有巨大的大脑,用来寻找冰镇啤酒。(笑声)一旦找到,它就会把啤酒喝光,有时还会把瓶子扔到内陆。巧合的是,这些瓶子也凹凸不平,表面光滑,而且棕色的色调恰好能吸引这些甲虫。雄性甲虫蜂拥而至,试图与瓶子交配。它们对真正的雌性甲虫完全失去了兴趣。典型的雄性抛弃雌性,转而追求瓶子的例子。(笑声)(掌声)这个物种差点灭绝。澳大利亚不得不更换瓶子来拯救它们的甲虫。(笑声)要知道,雄性甲虫已经成功地找到了雌性数千年,甚至数百万年。它们看起来好像看清了现实,但显然并非如此。进化给了它们一个捷径。雌性就是任何有酒窝、光滑、棕色的东西,越大越好。(笑声)即使爬遍整个瓶子,雄性也发现自己犯了错。
8:48你可能会说,甲虫,没错,它们确实是很简单的生物,但肯定不是哺乳动物。哺乳动物不会耍花招。好吧,我就不多说了,你明白我的意思。(笑声)
9:03这就引出了一个重要的技术问题:自然选择真的倾向于让生物体如实地看待现实吗?幸运的是,我们不必凭空猜测;进化论是一个数学上精确的理论。我们可以利用进化方程来验证这一点。我们可以让各种生物体在人工环境中竞争,观察哪些生物体能够生存下来,哪些生物体能够繁衍生息,哪些感官系统更适应环境。
9:32这些等式中的一个关键概念是适应度。想想这块牛排:这块牛排对动物的适应度有什么影响?对于一只饥饿的狮子来说,它能提高其适应度。对于一只饱食的狮子来说,它并不能提高其适应度。对于任何状态的兔子来说,它也不能提高其适应度。所以,适应度确实取决于现实情况,但也取决于生物体本身、其状态及其行为。适应度并不等同于现实情况,而适应度,而非现实情况,才是进化等式的核心所在。
10:20所以,在我的实验室里,我们进行了数十万次进化博弈模拟,模拟了许多不同的随机世界和生物体,这些生物体在这些世界中争夺资源。有些生物体能看到全部的现实,有些只能看到部分现实,还有一些则什么也看不到,只看到适应度。谁会赢?
10:47很遗憾地告诉你,对现实的感知会消亡。在几乎所有模拟中,那些看不到现实、只关注自身适应性的生物,最终会将所有能够感知现实的生物推向灭绝的边缘。所以,归根结底,进化并不青睐垂直的、或者说准确的感知。那些对现实的感知最终都会消亡。
11:14这有点令人震惊。为什么不能准确地感知世界反而能让我们获得生存优势呢?这似乎有悖常理。但想想宝石甲虫吧。宝石甲虫凭借一些简单的技巧和生存策略,存活了数千年,甚至数百万年。进化论告诉我们,所有生物,包括我们人类,都和宝石甲虫一样。我们无法看到现实的本来面目。我们被各种技巧和生存策略所塑造,从而得以生存。
11:47不过,我们仍然需要一些帮助来理解我们的直觉。不去感知现实的本来面目,这有什么用呢?幸运的是,我们有一个非常有用的比喻:电脑的桌面界面。想想你正在写的TED演讲稿的蓝色图标。这个图标是蓝色的,长方形的,位于桌面的右下角。这是否意味着电脑里的文本文件本身也是蓝色的,长方形的,位于电脑的右下角呢?当然不是。任何这样想的人都误解了界面的用途。它不是为了向你展示电脑的真实面貌。事实上,它是为了隐藏这种真实面貌。你不想了解二极管、电阻器以及所有几兆字节的软件。如果你必须处理这些,你就永远无法编写文本文件或编辑照片。所以,关键在于,进化赋予了我们一个隐藏现实并引导适应性行为的界面。你现在所感知到的空间和时间,就是你的桌面。实体对象在桌面上仅仅表现为图标。
13:03这里有个显而易见的反对意见。霍夫曼,如果你认为那列以200英里/小时的速度驶来的火车只是你桌面上的一个图标,那你为什么不走到它前面去呢?等你走了,你的理论也随之消失,我们就会知道那列火车远不止是一个图标那么简单。嗯,我不会走到那列火车前面去,原因和我不会随意地把那个图标拖到垃圾桶里一样:不是因为我把图标当真——文件并非真的是蓝色或矩形的——而是因为我的确很重视它。我可能会损失几周的工作成果。同样地,进化赋予了我们感知符号,这些符号旨在保护我们生存。我们最好认真对待它们。如果你看到一条蛇,不要捡起来。如果你看到悬崖,不要跳下去。它们的设计是为了保护我们,我们应该认真对待它们。但这并不意味着我们应该字面理解它们。那样做是逻辑谬误。
14:02另一个反对意见:这里没什么新东西。物理学家早就告诉我们,火车的金属看起来是实心的,但实际上大部分是空的空间,里面充满了快速运动的微小粒子。这里没什么新东西。嗯,也不完全是。这就好比说,我知道桌面上的蓝色图标并不是电脑的真实面貌,但如果我拿出我那可靠的放大镜仔细观察,就能看到一些像素点,而那才是电脑的真实面貌。嗯,也不完全是——你仍然停留在桌面上,关键就在这里。那些微小粒子仍然存在于时空之中:它们仍然存在于用户界面中。所以我的观点比那些物理学家的观点要激进得多。
14:45最后,你可能会反驳说,我们都看到了火车,所以我们谁也没有“建造”火车。但请记住这个例子。在这个例子中,我们都看到了一个立方体,但屏幕是平面的,所以你看到的立方体就是你“建造”出来的立方体。我们都看到了一个立方体,因为我们每个人都“建造”了我们看到的立方体。火车也是如此。我们都看到了火车,因为我们每个人都看到了我们自己“建造”出来的火车,所有物理物体都是如此。
15:23我们倾向于认为感知就像一扇通往真实世界的窗口。但进化论告诉我们,这种对感知的解读是错误的。相反,现实更像是一个三维桌面,它旨在隐藏真实世界的复杂性,并引导适应性行为。你所感知的空间就是你的桌面。物理对象只不过是这个桌面上的图标而已。
15:52我们过去认为地球是平的,因为它看起来是平的。后来我们又认为地球是静止不变的现实中心,因为它看起来也是。我们错了。我们误解了自己的感知。现在我们相信时空和物体就是现实的本质。进化论告诉我们,我们又错了。我们误解了感知体验的内容。当你不去看的时候,确实存在着一些东西,但它并非时空和物理对象。我们很难放下时空和物体,就像宝石甲虫很难放下它的瓶子一样。为什么?因为我们对自己的盲点视而不见。但我们比宝石甲虫更有优势:我们的科学和技术。通过望远镜的镜头,我们发现地球并非静止不变的现实中心;通过进化论的视角,我们发现时空和物体并非现实的本质。当我感知到某种事物,并将其描述为一颗红番茄时,我是在与现实互动,但现实本身并非红番茄,也与红番茄毫无相似之处。同样地,当我感知到某种事物,并将其描述为狮子或牛排时,我是在与现实互动,但现实本身并非狮子或牛排。而关键在于:当我感知到某种事物,并将其描述为大脑或神经元时,我是在与现实互动,但现实本身并非大脑或神经元,也与大脑或神经元毫无相似之处。而无论这种现实是什么,它才是世界因果关系的真正根源——并非大脑,也非神经元。大脑和神经元不具备因果能力。它们既不会导致我们的任何感知体验,也不会导致我们的任何行为。大脑和神经元只是物种特有的符号系统,一种权宜之计。
18:01这对意识之谜意味着什么?嗯,它开启了新的可能性。例如,或许现实是一台庞大的机器,它引发了我们的意识体验。我对此表示怀疑,但这值得探索。或许现实是一个庞大的、相互作用的意识主体网络,这些主体既有简单的也有复杂的,它们彼此之间相互影响,从而引发彼此的意识体验。实际上,这个想法并不像听起来那么疯狂,我目前正在探索它。
18:37但关键在于:一旦我们放弃那些基于直觉却大错特错的关于现实本质的假设,就能开启思考人生最大谜题的新途径。我敢打赌,现实最终会比我们想象的更加精彩纷呈、出人意料。
19:00进化论向我们提出了终极挑战:敢于承认感知并非关乎洞察真相,而是关乎繁衍后代。顺便一提,就连这场TED演讲也只是你脑海中的想象。
19:19非常感谢。
19:21 (掌声)
19:31克里斯·安德森:如果真是你本人,谢谢你。这件事意义重大。首先,有些人可能会因为想到进化论不支持现实而感到非常沮丧,我的意思是,这难道不会在某种程度上削弱我们在这里所做的一切努力,削弱我们思考真理的能力吗?甚至可能包括你自己的理论,如果你也这么认为的话?
19:56唐纳德·霍夫曼:嗯,这并不会阻止我们取得科学上的成功。我们曾经有一个理论被证明是错误的,那就是感知就像现实,现实就像我们的感知。这个理论被证明是错误的。好吧,那就抛弃这个理论。但这并不妨碍我们现在提出各种关于现实本质的其他理论,所以认识到我们之前的某个理论是错误的,实际上是一种进步。因此,科学会照常进行。这里没有任何问题。
20:22 CA:所以你认为这是有可能的——(笑声)——这很酷,但你的意思是,进化仍然有可能使你具备推理能力。
20:31 DH:是的。这确实是一个非常非常重要的观点。我展示的进化博弈模拟专门针对感知,它们确实表明,我们的感知已被塑造,并非为了展现现实的本来面目,但这并不意味着我们的逻辑或数学能力也如此。我们还没有进行过这类模拟,但我认为我们会发现,我们的逻辑和数学能力至少会受到某种选择压力,使其朝着真理的方向发展。我的意思是,如果你和我一样,就会明白数学和逻辑并不容易。我们不可能完全正确,但至少选择压力并非完全背离真正的数学和逻辑。所以我认为,我们需要逐一考察每一种认知能力,看看进化对它们的影响。适用于感知的真理可能并不适用于数学和逻辑。
21:14 CA:我的意思是,你实际上提出的是一种现代版的贝克莱主教对世界的解释:意识导致物质,而不是反过来。
21:23 DH:嗯,这和贝克莱略有不同。贝克莱是自然神论者,他认为现实的终极本质是上帝等等,我不需要追随贝克莱的思路,所以我的观点和贝克莱有很大的不同。我称之为有意识的实在论。这实际上是一种截然不同的方法。
21:42 CA:唐,我真的可以和你聊上几个小时,我也希望如此。
21:45非常感谢。DH:谢谢。(掌声)
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do we see reality as it is? In the words of Forrest Gump, “Me and Jenny goes together like peas and carrots.”
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