计算机与世界
时代的春意和哲学的新意
乔天庆、陶笑眉著
武汉出版社(2002.04)
著作连载 10 (2003.06公布于熵信息复杂性网站)(图略)
哲学新意篇
一、虚拟现实和客观现实——影像与景象
计算机使数字技术飓风般席卷世界,计算机也引发出描述新现象的不少名词,如计算 机虚拟 ,虚拟现实,虚拟客体,等等,这些新名词及其指向的现象又引起哲学工作者的关注、思索 和争论。
1、计算机虚拟
计算机虚拟包括计算机屏幕显示的二维图像、三维图像和在虚拟现实中展现的人机互动的三 维环境。“虚拟的”英文原文是virtual,可解释成虚的,实质的,这两种释义本身表面相 悖而实际不悖:计算机虚拟这一名词里引用的虚拟其含义不是侧重于它的虚假性、虚拟性, 而是侧重于客观的效应——虽然在事实上不是那样,但在效应上却是那样(in effect,though not in fact)( 吴伯凡:《孤独的狂欢》,第1版,249页,北京,中国人民大学出版社,1998。(原文为in effect,thought not in fact.)。
传统意义上的虚拟人们并不生疏。人类把自己的情感和设想诉诸于视觉影像和声音形式,产 生了神话、寓言、山歌、诗歌、绘画、小说、测字、算命、相面、算卦、占卜,随着科学的 发展又产生了电影、电视等表现形式,它们的内容有的是反映客观现实的写真或虚构,有的 是反映可能、期望或者猜测、推理,有的则不能实现。除了写真这一表达方式,其他都可以 归入虚拟。神话中的许多故事,如夸父追日,嫦娥奔月,千里眼,顺风耳,孙悟空七十二变 ,当初只是幻想,今天有的已经成为现实。一些虚构的、反映可能的,期望的、或者猜测、 推理的情况,其中有的也会符合客观现实。香港电影的开头常常告示:“本片均为虚构,如 有雷 同纯属巧合”就是这类情况。电影、电视、相片使我们熟悉了二维图像,我们基本能判断这 类图像的真伪,但我们也知道所看到的图像有可能是伪造的或者并不是客观事实。历史上就 曾有因政治需要,制作的相片采用了换头术。而国内有一则五朵金花广告,其中五个姑娘的嘴唇和微笑是电脑制作的同一个人的嘴唇和微笑,于是还引出了一场肖像权纠纷。
就思维形式而言,也有可能性与现实性两类。“只要自然科学在思维着,它的发展形式就是 假说。”(恩格斯:《自然辩证法》,第1版,117页,北京,人民出版社,1984)。以有限数量的事实和观察为基础进行思维时,离开想象和猜测是办不到的,“否认幻想也在最精确的科学中起作用是荒谬的。”〖Z( 列宁:《亚里士多德“形而上学”一书摘要》,见《列宁全集》,第1版,第38卷,421 页,北京,人民出版社,1959)。哲学上布里丹驴子的故事(“布里丹的驴子” 说的是这么一个故事:一只驴子在两堆相同的青草面前因不知吃哪堆草为好,优柔寡断,犹豫不决,最后饿死在青草前。)告诉我们,在复杂的现象面前,需要洞察力;爱因斯坦说:“一个科学家遇到多种途径选择时,取决于他 的直觉能力的高低。”假说与幻想导致可能性思维,而直觉能力则是可能性变成现实性的思维路径。
计算机虚拟中的二维图像具有传统虚拟的特征,即表达、反映的可能是也可能不是客观存在 的真实。
虚拟现实是科学技术的新发展成果。19世纪60年代末美国艾凡·萨斯兰撰写的博士论文《终 极显示》里面提出了计算机屏幕显示出的虚拟现实技术,这是公认的虚拟现实技术里程碑。 虚拟现实原文是virtual reality,通常简化写成VR。80年代初,美国创造的飞机场虚拟环 境,轰动了科学界、工业界和军事界。虚拟现实给使用者提供一种由电脑产生的事物影像组 成的三维空间世界,这是一种三维的数字化的构造,它是一种能够迷惑感觉和内心的电脑世 界。在虚拟现实环境里,人可以沉浸、构想于其中,并与虚拟现实交互沟通。用专业语言来 说,虚拟技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统,所谓的虚拟世界是全体虚拟环 境或给定仿真对象全体,而虚拟环境是由计算机生成,通过视、听、触觉等作用于用户,使 之产生身临其境的交互式视觉仿真。
记者瓦尔特·卢这样描写他在虚拟现实中的经历:“我居住在一个后院带游泳池的豪宅里 , 我坐着直升飞机在我的领地上空飞翔,随后降落在屋顶上。接着我在游泳池游泳,衣服穿在 身上却没有打湿,我还可以一边潜泳一边抽雪茄。当我脱下手套和头盔(这些是进入VR时所 用的设施——作者注)时,我明明知道刚才的情景已经过去,但身上仍然残存着刚才的感觉 。”
美国波音公司设计的波音777飞机本来要先造两个实体模型,每个造价约60万 美元,使用虚拟技术后设计师可以带上头盔,穿行在虚拟的飞机内部,审视飞机的各项设计,使实际 的飞机与设计方案相比偏差小于千分之一英寸。柯达公司的工程师说“亲眼观察生产过程 中六七个变量的直观动态,是令人激动不已的经历。你可以看到高聚合分子是如何通过‘舞 蹈’来解放它们自身的,我开始看到在化学方程式中从来所不可能观察到的东西。”(赵时亮:《虚拟实验:从思想实验到虚拟现实》,载《科学技术与辩证法》1999(6),24 页。)1996年国际第七届技术创新“发现奖”有一项引人注目的入围技术,那就是美国一名科学家发明的虚拟外科软件,它可以重现腹腔镜手术全过程,这与现实生活中的腹腔 镜检查并无区别:外科医生可以一边看显示屏一边操作手术器械。类似的软件可用于肩关节 手 术,心脏手术。而美国华盛顿大学医学院制造了一具逼真的模拟尸体,学生可以像真实情况 那样操纵解剖刀进行解剖实习,却不会弄得一片血淋淋。( 金枝编著:《虚拟生存》 ,第1版,130页,天津人民出版社,1997。)
虚拟现实将因技术的进步而以全新的面貌展现在我们面前。
计算机虚拟的二维图像和虚拟现实技术是语言、文字、图画、符号、图像、音乐之外的新的 信息表达形式,是一种全新概念的中介,因此它具有独立性。计算机虚拟的呈现有三种类型 :现实的(写真的,反映的);可能的(想象的,猜测的,推理的),或者目前无法检验的 (如物理学的惯性定律:一个物体在不受外力时要保持自己的静止或直线运动状态的不变。 );不能的,虽然这种影像描绘的场景在实际生活中是不能实现的,但是它的影像却明明白 白地表现出来,指向着不可能的能够。(如能够显现出死而复生的人;美国电影《黑客帝国 》中从枪口射出但悬留在空中然后垂直落下的子弹,《精灵小鼠弟》中作为普通人家庭成员 的小老鼠。)计算机虚拟的三个类型各自具有的特性是:确凿性,可能性,不能性。
2、哲学试释
①计算机虚拟中的矛盾统一
计算机虚拟使真实的、可能的甚至不能的情况统一到屏幕影像的不同场景中,都能以某种影 像明明白白地显现出来。现实事件、可能事件、不可能事件的对立在计算机虚拟里得到统一 ,都表现为影像这种类型的计算机虚拟,把科学地反映现实的同一性,神话的幻象同一性和 不能是真实实在的同一性交织到一起。这类似于《红楼梦》所说的“假作真时真亦假,无为 有处有还无”那种境界。
计算机虚拟的确凿性环境使人不到故宫就能产生游览故宫的乐趣;使人不上波音747飞机就 能驾驶747飞机(中东波斯湾战争中不少美国飞行员就是这样训练出来后就上战场的,这些 飞行员还说在战场上和在训练场上的感觉一样)。这是一种直接经验形式的间接经验,这种 间接经验不是来自传统意义上的模型或实践,它不是直接经验,它恰恰就是来自计算机虚拟 。
人不能事事直接经验,多数的知识都是间接经验的东西。间接经验来自身传、言教、图示、 字意。科学地反映了客观的事物的知识是可靠的,否则就是不可靠的。虚拟现实的确凿性 影像显现的是可靠的知识,是科学地反映现实的同一性,能够产生人的正确思想。
从现实出发其发展可能性不是惟一的。许多事实和理论都说明同一事物的未来结果是可以不 同的。个人的成长发展方向因外因变化而改变;舆论对事态的导向作用;公司的重组方案; 资金的投资方向等等。耗散结构论中的分支点理论也说:“对于具有分支系统的任何描述都 同时会有决定性的和概率论的两种因素。系统在两个分支点之间遵守诸如化学动力学定律之 类的决定论规律;但在分支点的邻域内,则涨落起着根本的作用,并且决定系统将要遵循的 分支。”( 普里高津:《从存在到演化》,第1版,97页,上海科学技术出版社,198 6。)现实只是可能性发展的一种结果,是某个可能性得到了实现,它本来也许会发展 成另一种结果的。虚拟现实的可能性影像显现的是可能的状态,它也可以引导人产生正确的 思想。
计算机虚拟指向的不可能的能够并不是客观现实存在,不能够经受得了实践的检验,它只是 全新的计算机虚拟,有点像在纸上画的饼,并不能够充饥。计算机虚拟影像具有的的三个特 性:确凿性,可能性,不能性,并不超出马克思主义哲学中可能与现实这对基本范畴。计算 机虚拟中可能性与不能性的特殊之处是它的构想的影像化,并且这些影像甚至可能超出原来 的构想效果,是主体和客体的交互作用发生的、在主体构想之外的影像,或者说是出乎人的 意料之外的影像。例如表现混沌效应的劳仑兹吸引子,计算机产生的生物进化图( 卡 斯蒂:《虚实世界》,第1版,43、46、48、114页,上海科技出版社,1998。),涂晓媛创作的人工鱼等,不一定能经受住实践的检验。
由于数字复制时代的来临,一些软件产品能轻而易举地拷贝或是通过网络在瞬间传播到世界 各地。在人类文化演变的过程中,人们曾把血腥的战争抽象与净化为棋盘上用符号代替的棋 子,以此来宣泄与消解自己对刺激和暴行的渴望,如今被相当多的男女老少如痴如醉地赏玩 的虚拟电子游戏中,我们又看到高科技把抽象的符号与欲望再度复原为血淋淋的战争场景, 在其中体味到恐怖和残忍。人类文化史难道不是经历了从“具体——抽象——具体”这样一 个黑格尔的三段过程吗?这又是一种什么样的回归呢?这不是一种对立统一吗?
虚拟现实技术还是一把双刃剑,它一方面令人喜出望外,另一方面又令人忧心忡忡,它能够 提供人们新的认知和感知手段,给人类开辟美好的前景,它也能够制造新的犯罪行为,用虚 假现象进行政治、经济、人身诈骗,连游戏也能与性、毒品与犯罪相连,在游戏中灌输。在 虚拟现实技术中良与莠也统一到了一起。
②虚拟客体与客观现实
毛泽东在《实践论》中说:“理性认识依赖于感性认识,感性认识有待于发展到理性认识, 这就是辩证唯物论的认识论。”但是计算机虚拟中的屏幕影像和虚拟现实技术使理性认识的 产生可以不依赖于感性认识。历史上曹冲用船舷的刻痕转换出大象的重量,世人推崇的《孙 子兵法》,这些闻名遐迩的创见之中恐怕不会没有想当然的那般内容。在刑侦中,猜测、设 想、推理是常用的思维方法。在数学里,从旧理论发展到新理论的事也是常有的,如悖论导 致数学的发展,物理学发展过程中用理想实验方法推理的结论也具有无法完全检验却又无法 违背的真理性(如惯性定律)。真理在它一开始产生时,并不一定能得到实践的检验,而是 依靠它自己的严密的逻辑性使人信服。
计算机虚拟的可能性和不能性影像超出了人原来具有的认识方式。尽管在事实上是不能实现 的事物却明明白白表现在你的眼前,使人不禁怀疑眼前的场景是真是假。计算机虚拟的确凿 性影像也超出了人原来具有的认识方式,它用影像表达出真实的、能经受实践检验的事件。 在计算机虚拟中的各种场景既会是不能的和可能的影像也会是客观现实的影像,而那些可能 的场景现在虽然不存在不等于将来也绝不存在。因此,计算机虚拟使我们增加了一种新的认 识途径,可以不是从事实出发,而是从计算机虚拟出发产生新的认识,从而使人的意识能动 性得到更有效的发挥。当然,一切真知都从直接经验发源的,这种由计算机得出的新认识最 后还要由实践来检验它是不是真知。例如在计算机虚拟中你可以用原子架构新的分子,可以 改变基因,这些最后都要由实践来检验。实践才是检验真理的最后标准和惟一标准。
“物质和意识的对立也只是在非常有限的范围内才有绝对意义。仅仅在承认什么是第一性和 什么是第二性这个认识论的基本范围内才有绝对意义。超出这个范围,物质和意识的对立, 无疑是相对的。”(列宁:《唯物主义和经验批判主义》,第4版,139页,北京,人 民出版社,1960。)人能够从计算机虚拟的某些超前反映能力以及所呈现的多种可能 性出发进行合理的逻辑思维,从而产生新的认知和感知,有效地改造世界,表现出意识对物 质的反作用。
在计算机虚拟中,形成了一种全新的虚拟客体,人是主体,他与虚拟客体的交互作用突出了 认知和感知并用,这使人的创造性得到新的发展,丰富了从感性认识到理性认识和从理性认 识到革命实践这两个飞跃的内容。虚拟客体是效应性的,不一定具备现实性,只有在现实世 界中得到实现,即具有了科学同一性的时候才成为传统意义上的主体和客体;由比特构成的 计算机虚拟必须用现实世界中的原子实现后才能验证它的真实性。
虚拟现实中确凿性影像、可能性影像与不能性影像都使人产生“反映”,但是确凿性影像能 经受住实践的检验,而不能性影像经受不住实践检验。列宁说:“假定一切物质都具有在本 质上跟感觉相近的特性、反映的特性,这是合乎逻辑的”。( 列宁:《唯物主义和经 验批判主义》,第4版,81页,北京,人民出版社,1960。)“最一般意义上的反映是 一个物质系统作用于另一个物质系统的产物,即后一系统的特性再现前一系统的特性。后者 是反映者,前者是被反映者。物质既然存在着普遍联系和普遍的相互作用,所以一切物质都 有反映的特性。一切物质都既是反映者又是被反映者。”( 查汝强:《二十世纪自然辩证自然观》,见《现代自然科学的哲学问题》,第1版,470页 ,长春,吉林人民出版社,1984。)虚拟现实的不能性影像不能被 实践系统所反映。
原子的东西只能用原子实现,意识对现实的反作用只能改变现实,不能生产现实。不能认为 “现实性范畴出人意外地缩小了,统一性原则无可奈何地破缺了”( 陈志良:《虚拟 :哲学必须面对的课题》,载《光明日报》,2000年1月18日B3版。)。
西方持实在论观点者与持反实在论观点者都在使用虚拟现实技术解释自己的观点。国外也有 人认为虚拟现实技术使“本体论转移-实在转移问题变得更加明显了。”(曾国屏:《 虚拟现实》,载《自然辩证法研究》,1997(7),22页。)对计算机虚拟的哲学诠释 有必要进一步探讨。
③计算机虚拟与信息
计算机虚拟包括计算机屏幕显示的二维图像、三维图像和在虚拟现实中展现的人机互动的三 维环境。它们是如何得来的呢?是人脑将对象的信息以计算机能识别的机器语言输入计算机 ,再用人的意志的信息作为控制信号编制成程序,经由计算机而实现的。
传统意义上的虚拟是人将自己的想法,包括情感和设想诉诸于视觉影像和声音形式,产生了 神话、寓言、戏剧、山歌、诗歌、绘画、小说、测字、算命、相面、算卦、占卜,随着科学 的发展又产生了电影、电视等表现形式。它们之中除了科学地、全面地、运动地反映客观事 实的内容以外其他都可以归入虚拟。传统意义上的虚拟都源自客观世界的信息、以客观世界 的信息为基础,是人对客观世界的认识在人脑里的假设性重构。脑生理学告诉我们,客观事 物会引起人脑的某个部位的生理反应,形成脑神经元的某些改变。即使这些反映是虚拟的它 们在人脑里形成的脑结构的改变仍然是具体的、实在的。
同样,计算机虚拟也是源自信息。人将客观世界的信息和自己的意图用比特的0与1表达出来 ,构成在计算机里由控制信息和数据信息所组成的程序。程序由计算机进行操作,预置为计 算机电子器件的初始状态,并随着计算机程序的控制,不断地快速改变计算机中各类器件组 成的门电路的物理状态,这些物理状态的变化都是实实在在的,客观的,最后又经由显示屏 、打印机、机器人等外部设备表达出来,于是能得到各种各样的计算机虚拟。这些计算机虚 拟虽然在现实生活中不一定是确凿的、必然的,但是给人的感觉却是的的确确的,为了描述 这种全新的物理现象,各种各样的计算机虚拟被人赋予了类似于“虚拟现实”、“灵境技术 ”那样的新名称。计算机虚拟引起了科学工作者、哲学工作者、艺术设计创作者以至普通老 百姓的极大兴趣,给予它大量的关注与投入,对它进行研究、探索或使用。
物质这个概念,马克思主义哲学认为它是标志客观实在的哲学范畴,是对一切可以从感觉上 感知的事物的共同本质的抽象,因而它既包括一切可以从感觉上感知的自然事物,也包括可 以从感觉上感知的人的感性活动即实践活动;这种客观实在独立于我们的精神而存在,为我 们的精神所反映。运动是物质存在的方式;物质世界运动的基本形式是时间和空间。〖ZW( 〗肖前主编:《马克思主义哲学原理》上册,第1版,88、96、101页,北京,中国人民大 学出版社,1998。〖ZW)〗物质“这种客观实在是人感觉到的,它不依赖于我们的感觉而存 在,为我们的感觉所复制、摄影、反映。”〖ZW(〗列宁:《唯物主义和经验批判主义》, 第1 版,120-121页,北京,人民出版社,1960。〖ZW)〗而对于意识,恩格斯说过“……我们的 意识和思维,不论它看起来是多么超感觉的,总是物质的、肉体的器官即人脑的产物。”〖 ZW(〗恩格斯:《路德维希·费尔巴哈和德国古典哲学的终结》,第3版,17页,北京,人民 出版社,1957。〖ZW)〗列宁则说过“……感觉是运动着的物质的特性之一。”“感觉是物 质作用于我们的感觉器官的结果。”(列宁:《唯物主义和经验批判主义》,第4版, 43 页,北京,人民出版社,1960。)在活生生的、各式各样的计算机虚拟面前,我们应 该认为所有由信息产生的虚拟现实都是物质的。
二、计算机里的信息活动和认识论
1计算机里的信息活动
当今计算机的运行是由人工编制的程序控制的,人的意志或思想在计算机语言编制的程序( 指令)体现出来。利用计算机高速准确的特性,计算机按照程序设定的步骤逐步操作,实现 或检验人的预定设想。没有人工编制的程序,计算机只是一堆器材,并不能发挥作用,换言 之,当今的计算机中,是人的思想体现在计算机软件的指令中,软件指令控制着计算机硬件 的开关电路状态的变化,人和机器两者交互作用才使人能够实现或检验自己的预想。计算机 得电后唤醒机内的只读存储器里的信息启动机器并调用安放在机内的程序使自己进入工作状 态,就好像人睡醒了会自己醒来开始一天的生活。计算机语言符号里所包含的信息(控制信 息及数据信息)则是人机交互作用的中介。这些信息变换着计算机中开关电路的通断状态, 开关电路的通断状态最后又被转换为文字、语言、符号或图形图像等一切人们所熟悉的信息 表达方式。
计算机用二进制数字组成的编码表达事物的信息。二进制数字只有两个符号:1和0,这两个 符号有一个统一的名称:比特(bit)。作为数字使用,0与1能够进行各种复杂的数学运算 ;作为记号使用,0与1可以抽象地表示矛盾对立的双方,于是又能用比特的0和1进行逻辑推 理或判断(参见书末附录“预备知识”)。不论是数学运算还是逻辑运算,首先要把所运算的 问题抽象为某个数学模型,然后经程序对这个抽象的数学模型中的数据信息进行处理。
事物抽象为比特实际是将事物的信息特征提取出来转换成编码数据,再用计算机语言编制出 当需要调用时才适时调用的包含这些数据的程序,这些程序和数据最终都被抽象成为比特的 0和1 的组合(称为“机器语言”),在程序中通常包括人的思想意志和事物信息两类不同 的比特流,然后用这些比特流控制计算机中集成电路的相关半导体元件的通断状态,这些开 关的通断状态用0和1表示,即仍然用比特表示,但是经过处理的比特流的组合状态同原来的 比特流不一样了,在后续指令的控制下这些新的比特流又去控制一些半导体元件的通断状态 并转换组成为又有新内涵的比特流,每一次指令及数据的调用都使计算机系统进入到一种新 的、更接近人的目的的状态,最后得到的比特流则能够变换成屏幕上的图像,或者形成机器 动作命令从而控制机器进行所需的操作。不论过程如何复杂,由变化的比特所表征的信息总 是作为电路开关元件和人的意志的中介在活动。
电子计算机正在使人类走上智力解放的大道,它使科学技术和生产的结构发生着革命性的变 化,对人类的历史进程产生越来越大的影响。在计算机中,通过软件和硬件能将人的语言变 换为文字或者将文字变换为语言,也能将实物变换为图片形象(如使用数码相机,图形扫描 仪),或者将立体的实物形象抽象为二进制数据再由控制指令按照这些数据去控制加工设备 以制作出实物的复制品。今天,在医学上,原来用X光拍片,现在用CT扫描作出诊断。经过 大量的实践验证后,还有谁不相信这些仪器诊断的结果吗?更先进的手术方法已经是直接应 用CT的检测结果再用计算机控制的手术刀对人体进行手术,有些手术能做得比人工手术还精 确。今天,能够在几百公里外通过计算机传递的信息使用激光为刀具复制出精致的罗汉佛像 。用计算机作为辅助的手段实现了许多功能,计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(C AM),计算机辅助选择(CAC)、计算机辅助测试(CAT)、计算机辅助教学(CAI)、计算 机辅助证明(CAP)、……,这类计算机辅助实现的功能越来越多,于是出现了一个抽象的 代号CAX,用以代表所有用计算机辅助所能实现的功能。这些功能都是人使用计算机代替着 人的脑力劳动的真实表现。在数学、自然科学、社会科学里,在政治军事,生产管理、市场 营销、金融保险,文化娱乐,在人类活动的一切领域的千姿百态,都有计算机在发挥作用, 所有不同的事物在计算机中都被抽象为比特进行处理,不同比特组合成的数据和指令经过矛 盾对立统一的复杂变换,最后得到的比特经过升华又回归得到人们各自企图实现的千姿百态 的意图,例如文字处理功能,多媒体信息传输及处理,工程制图,实物相片,实物制作,宇 宙航行,科学管理,金融贸易,等等等等。新质的产生,使事物的内容和形式、现象和本质 呈现出复杂的联系。可见,存在着一个以二进制的比特为基元的万物一体化的领域,它被称 为赛博空间(Cyberspace),或者理解为信息空间。
在所有计算机处理领域的范围里,我们都能够明白,计算机的工作过程实际上是:
人对客观事物的认识信息转换为比特符号描述——计算机电路相关器件变换状态— —新的信息比 特——计算机电路器件新的变换状态……人的意志所想实现的或检验的结果得到实际的呈 现或验证,这种形式,循环往复以至无穷,而电子器件状态变换和新的比特信息的每一循环 的内容都比较地进到了高一级的程度。
2认识过程的生理分析
脑科学对人类还是一个谜,但是我们已经知道,人的大脑和五官是采集、识别、转换、存储 、处理信息的器官,人的大脑大概有100多亿个神经元,可存储信息量为几百万亿比特。大 脑分长期记忆及短期记忆两个系统。人的神经细胞末梢呈现某种开关状态。生物学的人工智 能模拟已获得了可喜的结论。
《科学美国人》杂志的中文版《科学》上不少知名学者就认为“每一个神经元都是一台精巧 的计算机”;“从(人脑的)工作原理上看,脑和计算机是完全相同的”;“人脑是一部不 寻常的计算机,它能以惊人的高速度解释感觉器官传来的含糊不清的信息”。(王文清主编:《脑与意识》,第1版,8、115、393页,北京,科学技术文献出版社,1999。)
“记忆如何形成?根据研究人员的说法,答案就在脑部称为NMDA的受体中,它能保留 住过去种种记忆的鲜活度。
根据对老鼠研究结果指出:以基因工程科技培育出带有特殊NMDA受体的老鼠,这些NMDA受体 可随意受到人为控制。
专家报导:在多项测试中,当NMDA受体被关闭后,老鼠的学习能力就会受损;虽然这些老鼠 的受体在开启状况下,学习能力和一般老鼠没有两样。
研究者指出,当老鼠的NMDA受体保持在开启状态下从事的某项学习作业,那么事后当受体也 还保持在开启状况,则它们就会记得这些学到的作业。相对的,如果在它们完成学习作业后 ,即刻关闭NMDA受体,老鼠们就会忘记曾经学过的东西。”(新华网(http://www.xi nhua.org) 2000.11.17 09:53:01 )
人们已经发现大脑左半球是主管语言、符号、抽象逻辑思维的神经中枢,具有逻辑思维的能 力,右半球是主管声音、颜色、空间位置和形象思维的神经中枢,具有形象思维的能力。计 算机具有代替人的左脑所能进行的推理判断等处理问题的能力,为了使计算机也能代替人的 右脑,能处理右脑进行的形象思维等工作,人类正在开发智能型计算机。
人的大脑还是一个“黑箱”,还没有建立起完整的科学解释,但是用电生理学方法可以记录 下大脑在思考不同意义的词时所呈现的不同的脑电波。当神经细胞接受神经冲动时,能产生 乙酰胆碱,通过细胞孔隙引发下一个神经冲动。虽然对大脑的物理化学研究还有待不断深入 ,但已有的资料说明,具有高度完善结构的人脑是意识的物质承担者,是意识活动的生理基 础。从外国科学家植入人体的芯片能够接受人的神经信号这一实验现象猜测,人的感性认识 ,感性认识上升为理性认识,可能都是生物电或化学能携带的信息的作用。
就人的认识过程而言,感性认识是实物的信息被大脑所接收并在大脑中加工而形成某种认识 ,大脑接收信息无非是物理、化学因素作用于眼耳鼻舌身等感觉器官产生的。眼睛接收到的 是光波 ,耳朵听到的是声波,嗅觉是鼻子中的的神经末梢受到刺激,味觉是味蕾的神经末梢受到刺 激,是化学分子的亲合或分解力的作用,触觉是力或分子运动热作用于人。力在物理上被定 义为物体与物体的相互作用。按力的基本性质区分,自然界现在所认识的各种力可归结为四 种基本的相互作用:引力相互作用,电磁力相互作用,弱相互作用,强相互作用。人的感觉 是认识的起点,在各种感觉材料基础上对客观事物的整体形象进行综合反映就形成知觉映象 ,最后形成的思维是意识的高级形式。不同的感觉或知觉都是随时间、力的强度、力的分布 等因素变化所构成的不同的力的综合作用形成的,大脑则对接收到的(感觉或知觉到的)信 息进行分析和综合等操作处理再加工形成新的信息。信息是以时间和空间形式表现的物质运 动。我们虽然很难用力学方程描述出信息这类复杂的力的作用过程,但是应该怀疑与猜想信 息过程的本质是一个力的过程。
材料、能量和信息是组成客观世界的三大要素,是人类生存和发展所不可缺少的宝贵资源, 也是现代科学技术的三大支柱。第二次世界大战后,信息被看做是人类赖以生存的要素之一 ,这是人的认识的一次飞跃。控制论创始人维纳1950年在《人有人的用处》一文中指出:“ 信息是人们在适应外部世界且使这种适应反作用于外部世界的过程中同外部世界进行交换的 内容的名称。”(注意:他强调“人们”。)也有人认为,“信息是事物的运动状态以及关 于事物运动状态的陈述。运动状态本身(例如观察到的事实、现象)是直接的信息,关于事 物运动状态的陈述(例如经过加工整理的数据、资料、理论、观念等)则是间接的信息。无 论是直接信息还是间接信息,都向观察者提供关于事物运动状态的知识。”〖ZW(〗钟义信 :《信息科学和信息革命》,见《迎接新的技术革命》上册,第1版,184页,长沙,湖南科 学技术出版社,1984。〖ZW)〗事实上,宇宙之初始只有物质的运动时信息就已经存在,信 息不是必须同人相联系的专利。
信息是事物的运动状态以及关于事物运动状态的陈述,那么人的认识世界的第一步,就是要 以自己的信息感受器官(即感觉器官)从外界获得相应的信息,并使这种信息经过变换,成 为相应的生理—化学信息形式,通过信息传递器官(主要是神经系统)送到信息处理器官( 即大脑)。在人的脑子中,对信息进行必要的分析、比较和识别,然后作出判断,提取出有 用的信息,在这个基础上,形成决策,并发出行动的命令,这就是指令信息。在此以后,还 要把行动的效果作为一种新的信息反馈给大脑,从而决定是否要对原来的指令信息进行修正 。这样循环往复,逐渐达到改造外界事物的目的。这就是用信息论观点来描述的认识过程的 技术模型。由这个模型看出,人类认识世界和改造世界的过程,在技术上就是一个不断地从 外界接收信息,并对信息进行变换、传递、存储、处理、比较、分析、识别、判断和提取的 过程,以及在此基础上,依据所提取的信息(指令命令等)并通过一定的物质和能量形式对 事物(也包括对自身)进行调整、控制和组织的过程。没有信息,就不可能认识事物和认识 世界,更不要说改造世界。
3经典著作中的“信息”内涵
计算机应该启发我们,信息是人的认识过程的中介。把信息范畴引入认识论有助于揭示认识 的本质。人的认识过程也许是这样一种不断上升的循环:实践——信息——感性认识——信 息——理性认识——信息——实践。
马克思说“观念的东西,不外是移入人的头脑,并在人的头脑中改造过的物质的东西而已。 ”(肖前主编:《马克思主义哲学原理》上册,第1版,117页,北京,中国人民大学 出版社,1998。)这里的“观念的东西”所指向的应当是指信息。
毛泽东在《实践论》中谈到,人的感性认识阶段是感觉和印象的阶段。“社会实践的继续, 使人们在实践中引起感觉和印象的东西反复了多次,于是在人们的脑子里生起了一个认识过 程的突变”。“感觉到了的东西,我们不能立刻理解它,只有理解了的东西才能更深刻地感 觉它”。 “在认识过程中根据于实践基础而科学地改造过的东西,正如列宁所说乃是更深 刻、更正确、更完全地反映客观事物的东西”(《毛泽东选集》,第2版,第一卷,27 4、275、280页,北京,人民出版社,1952。)。这些段落里的“东西”所指向的究竟 是什么?我们认为指向的乃是信息。
人们“看到了延安的地形”、“看到了各种文件”、“听到了各种说话”,在这里,人的眼 感受到的就是以光能为载体的信息,人的耳感受到的就是以机械能为载体的信息。此外,人 的鼻感受到的就是以分子动能为载体的信息,人的舌感受到的就是以化学能或热能为载体的 信息,人的身感受到的就是以机械能或热能或其他形式能量为载体的信息。“人不能事事直 接经验,事实上多数的知识都是间接经验的东西,这就是一切古代的和外域的知识”(《毛泽东选集》,第2版,第一卷,276页,北京,人民出版社,1952。)。我们认为这里“间接经验的东西”及“知识”所指的也是信息。
毛泽东又谈到“概念同感觉,不但是数量上的差别,而且有了性质上的差别。”是“将丰富 的感觉材料加以去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的改造制作功夫,造成概念和理 论的系统,”“从感性认识跃进到理性认识。”(《毛泽东选集》,第2版,第一卷, 280页,北京,人民出版社,1952。)这里“粗”,“精”,“伪”,“真”,“此” ,“彼”,“表”,“里”所指的,我们认为是信息,是一种数据信息,而“去”,“取” ,“存”,“由”,“及”也是一种信息,是一种起筛选作用的控制信息。而“认识的能动 作用,……更重要还须表现于从理性的认识到革命的实践这一个飞跃。”(《毛泽东 选集》,第2版,第一卷,281页,北京,人民出版社,1952。)这个飞跃的实现仍然 是要依靠信息。
列宁说:“物质和意识的对立,也只是在非常有限的范围内才有绝对的意义。在这里,仅仅 承认什么是第一性和什么是第二性这个认识论的基本问题的范围内才有绝对的意义。超出这 个范围,物质和意识的对立无疑是相对的。”(列宁:《唯物主义和经验批判主义》 ,第3版,第139页,北京,人民出版社,1974。)他又指出:“仅仅‘相互作用’= 空洞无物,需要有中介(联系)”(列宁:《哲学笔记》,第2版,172页,北京,人 民出版社,1960。) 辩证唯物主义的自然观告诉我们,矛盾的对立统一是自然界物质演化的原因,对立统一把相互作用理解为既斗争又统一,中介是什么呢?信息可以理解为相互作 用的中介之一。信息是存在到意识的中介,而意识只是“在人的头脑中改造过的东西而已。 ”信息建立了世间万物的联系,就如同“运动是物质的存在方式”(肖前主编:《马 克思主义哲学原理》上册,第1版,96页,北京,中国人民大学出版社,1998。)那样 ,信息是物质的存在方式。人的意识是信息的产物,但信息不只是人的意识。这就是信息的 认识论价值和意义。
毛泽东在实践论中归纳的“实践、认识、再实践、再认识,这种形式,循环往复以至无穷” 应该表示为实践、信息、认识、信息、再实践、信息、再认识,这种形式,循环往复以至无穷。
在马克思、列宁、毛泽东的年代,因科学发展程度的限制,在哲学里还没有采用“信息”这 个概念,随着计算机的普遍使用,信息已经同物质、能源一起,成为人类社会发展的三个要 素。信息和运动一样,作为物质的一种形态普遍存在于自然界,在谈到认识论问题时,应该把信息这个范畴明确提出来。
写到这里为止,信息似乎还只是认识过程里的一个阶段,似乎只是认识过程中主体与客体间 的一个关系范畴。实际上,我们应当注意在再实践或再认识前面都有的那个信息的过渡阶段 ,人怎么会从存在得到反映而产生意识呢?意识又怎么能指导了实践呢?“意识产生于大脑 。”“主观的感受看来显然产生于一种物理学过程,然而我们却不知道这是怎么一回事或者 为何会这样。”“要想有助于消除这种混杂的状况,就必须进行哲学的推理。”“哲学理论 和假想实验也可以发挥某种作用。”(大卫·查尔摩斯:《意识感受之谜》,见《脑与意识》,第1版,102、104、109页,北京,科学技术文献出版社,1999。)
从存在得到反映而形成意识是信息的作用,而由意识能动地指导实践又是信息的作用,意识 的能动作用到底是什么性质的作用呢?人们否定了特异功能中用意念取物的可能,但是人们 都承认意识能动地指导了实践。意识是通过信息而指导了实践的,是意识让肺收缩产生气流 冲击声带以某种频率振动、并用口形配合而发出某个声音,是意识经过神经传递指挥四肢适 当地动作而形成推、拉、转、劈等适当的动作,是意识指挥眼球聚焦和取向去观察某个现象 ,而由括约肌支配的心、肺等循环呼吸系统更是固化在基因里的信息所自动发生的动作。人 体的每个动作无一不是多类信息综合作用的结果。信息本身并不只是一个关系范畴,信息本 身具有着物质性,信息应当是一个本体论范畴的概念。
4计算机丰富认识论
计算机作为人们的认识和智慧的结晶,它的产生和不断更新,又在日益扩大的范围内,改变 着人类的认识活动,丰富了关于认识的理论。既然信息是客观事物的运动状态,那么也是计 算机这一“电脑”运动的主要内容和运动状态。不仅如此,计算机作为人类大脑能力的延伸 和功能拓展,在人的认识活动中既体现了认识的一般过程和特点,又给人类认识活动增加了 鲜活的内容。
认识论的基本问题,涉及认识的性质、认识的特点、认识的要素、认识过程和认识结果的确 定性和认识的标准问题,当计算机出现和迅速发展的今天,认识论的基本问题可以说都出现 了一些新情况。
认识是对客观存在的反映,这是唯物主义的反映论必须坚持的基本观点,它保持了认识在反 映内容上的客观性和确定性。我们通常考察可认识因主体差异而表现出来的复杂性、认识形 式上的主观性以及认识的不确定性,还应该看到认识的客体——客观存在的对象的表现则是 多样的,致使认识的过程、特点都会表现出不同的状态来。
计算机既可以作为认识主体和认识客体的中介,作为信息载体,它又是一个操作系统、传媒 系统、沟通系统和认识系统。它创造了一种全新的认知客体和实践客体。形成了一种全新的 认识过程,使认识具有了许多新特征。
这种认识过程具有以下特征:
逼真性。人们的认识在借助于感官来观察事物时,常常苦于感官局限,只能获得“局部的、 片面的、零碎的”认识。人们不能否认计算机运用模拟方法、透视、解剖方法可以达到面对 真实客体所达不到的认识效果,这样可以深化主体认识,可以使人的感观能力增强,使研究 对象领域得以拓展。
完整性。一般认识处于感性阶段是很难达到完整、全面地观察对象的,我们的视角限制了我 们的感官,因而,我们所见到的对象往往是平面的,是客体的某一方面,某一侧面。而计算 机的使用,通过录制、复制,再现真实对象图景,通过调试,可以使图像比真实肉眼所见的 对象更清晰、更全面、更真实。通过全方位扫描,弥补了自然状态下人的肉眼、视角的局限 性。而且可以展现日常认识状态下看不到完整对象的社会研究的客体,使社会科学研究对象 更为形象化。
可操作性。计算机创造出实验对象和处理对象,像自然界的物质一样,可以进行控制、解剖 、分析、可分解性和可操作性。
可重复性。社会现象原本是在时间上不可重复的,然而计算机处理图像可使社会现象在时间 上重复和空间上移位,造成认识对象的过程有更大的余地和思维想象的空间。
可选择性。使日常的经验的随机选择选择变为科学的选择。
计算机不仅是一个认识机器,而且还是一个操作机器,一个实践场地。它使认识和实践过程 紧密地结合在一起,使感性认识和理性认识、以及非理性认识(想象、直觉等)结合一起, 形成了一个认识的综合大系统,真正体现出现代认识体系人机一体、多层次、多功能的特点 。作为一种实践形式,它可以使人的创造性、想像力即刻得到实现,大大缩短了时间和空间 距离,改变了可能性向现实性转变的过程。在特定的人机认识系统中,人是什么?是主体? 还是操作员?应该说,既是认识主体,又是协助电脑运转、运作的操作员。这就是人的多重 角色和多样功能。
人机一体,形成人机主体、人机操作、运作、人机对话、沟通,认识的结果是人机运作的结 果,既不是电脑独立能够完成的,也不能归结为人脑的独创,这种合作成果体现了人机一体 的系统功能。这是完全不同于传统认识的特殊认识系统。
人机认识系统中,人这个世界上独具理性的动物,对电脑有了更多的依赖。随着现代社会的 不断进步和发展,电脑已经成为人脑的重要辅助,因为在计算机中装载、储存着巨大的信息 和数据、运算程序等等,人类仅靠自身已经难以对复杂事物单独进行认识和实践了。这是人 类的进步,人类认识的进步,人类实践的进步,是人类发展的需要,但同时也给人类带来危 险。人的认知功能可能会在某一方面得到发展,而在另一方面会萎缩。当然,自古以来随着 社会分工、经验科学、理性科学的发展,就使人类的认识能力、认识功能有了不同的划分, 这种初始的分工随着社会实践的发展,不断打破认识的限制,人的认知潜力将会得到充分发 展。但计算机的运用,则可能带来人对计算机的依赖,这种全新的认识方式,无论在认识 上,还是在实践活动中,都将引起人的认知能力实现又一次突变。
人机认识系统体现出更高阶段的认识的无限性和有限性。需要人类重新面对。计算机的更新 换代,人类试图创造出从更多方面代替人的一切能力、一切劳动的计算机。在认识领域,类 似人的识别、表象、记忆功能都已经可以模拟,人们正在试制具有更高一级的感性认识能力 的计算机,如感觉、感情、联想、带有人类更多智力水平的计算机将会不断产生。只要相信 人类思维的至上性、无限性,就必然会得出结论,计算机的功能将会更加完备。当然,人的思维毕竟又有非至上性、局限性、有限性,且不说计算机对于人类生存的影响,仅就计算机本身来说,它无论如何先进,也离不开人类的操纵,它的综合认识能力永远赶不上人类思维 的发展。即使是人机认识系统仍然摆脱不了人类社会和实践活动发展的水平和程度的限制, 认识的历史性、具体性和条件性仍然是制约认识的因素。当然,人机认识系统在某种程度上 说,已经大大地突破和克服了一般人的认识过程的局限,在很大程度上实现了认识论上的飞 跃。
人类认识的规律已经成为:人类——人机系统——认识与实践——人类。人类为了自身创造了计算机,利用计算机进行认识和实践,最终为了人类自身,形成以人类为核心的、以认识实践和价值相统一的活动系统。应该说,这符合现代社会发展观。