編者按:生老病死,自古以來都是人世間最折磨、又最難解的悲情。雖然長生不老這種美好的願景幾乎不可能實現,但如今,隨著互聯網、雲(yun) 計算和人工智能等前沿技術的發展,圍繞思維永生的相關(guan) 研究不斷引得眾(zhong) 多科學家關(guan) 注。比如在身體(ti) 死亡後,講人的大腦意識上傳(chuan) 到雲(yun) 端,進入一個(ge) 虛擬的世界,是否能像一個(ge) 真實存在的人,能夠通過電話或視頻通話與(yu) 現實世界中的親(qin) 人保持聯係?這種未來的可能性就稱為(wei) 思維上傳(chuan) ,也就是在“數字來世”中繼續維持一個(ge) 人的思想意識。但本文作者認為(wei) ,人類也許可以解開讓大腦意識永生的秘密,但不可能通過將大腦意識上傳(chuan) 雲(yun) 端來實現。原標題《No, Your Mind Can’t Be Uploaded to a Computer》。
就像歌裏唱的,“每個(ge) 人都想上郵票,但沒人想死”。
而最近,對於(yu) 那些想讓永生的人來說,最熱門的話題之一就是大腦意識上傳(chuan) ,即我們(men) 可以將自己的意識轉移到機器上的概念。但就像之前所有的永生計劃一樣,這個(ge) 大腦意識上傳(chuan) 也是有致命缺陷的。
我們(men) 需要認識到的第一件事是,意識:唯一一種可以不朽之名合理上傳(chuan) 的“心智”,是一種身體(ti) 功能。意識是我們(men) 的身體(ti) 產(chan) 生的,而我們(men) 還不知道它是如何做到的,但無論如何,我們(men) 的大腦都能設法產(chan) 生神經科學家所說的知覺(哲學家稱之為(wei) 感受質 qualia),這些知覺是有意識經驗的構件,比如聲音、顏色、氣味、味道、痛苦的折磨、對身體(ti) 的認識,以及其他一切我們(men) 的大腦融合在一起的東(dong) 西,以創造我們(men) 的意識世界,無論是在我們(men) 清醒的時候,還是在我們(men) 的夢中,或是在幻覺中。
當然,有人認為(wei) ,大腦意識與(yu) 其他的身體(ti) 機能不同。具體(ti) 來說就是,大腦是一種有機的計算機,意識是運行在上麵的程序,而一個(ge) 人的自我身份隻是被程序訪問的存儲(chu) 記憶。所以,如果你能複製大腦硬件上正在運行的程序,把記憶中的數據複製到一台機器電腦上,然後在上麵運行“你”的程序,這樣,你的思想就會(hui) 被“轉移”到那台電腦上。而如果那台電腦在人形機器人的身體(ti) 裏,你就可以無限期地活成一個(ge) 西部世界式的機器人。
這種觀點乍一看有一定的道理。誠然,我們(men) 的身份感來自於(yu) 我們(men) 的記憶。如果突然間你失去了現有的所有記憶以及形成新記憶的能力,即使你的大腦在實時創造感知方麵沒有問題,你也會(hui) 失去對自己是誰的感知。當你早上醒來的時候,你還能看到、聞到、聽到,還能感覺到自己的身體(ti) ,但你實際上是不知道自己是誰的,就好像你出生的那一刻就已經完全長大了一樣。
但你的大腦真的是一台運行程序的電腦嗎?這取決(jue) 於(yu) 你所說的“電腦”和“程序”是什麽(me) 意思。
計算設備由來已久,最著名的是算盤,它是一個(ge) 托盤或盒子,裏麵裝著一些小物件,可以在木板上快速地左右移動,以幫助店員等人進行加減法之類的運算。然而,這些裝置是不可編程的。換句話說,它們(men) 不能自己進行計算,而必須由知道如何計算的人進行操作。
第一台可編程機器不是用於(yu) 計算(算數)。它們(men) 進行物理操作,如播放音樂(le) 或織布。在19世紀初,一種被稱為(wei) 分析引擎的設備,將這兩(liang) 個(ge) 概念結合到了一台能夠自動執行某些數學計算的機器中。大約一個(ge) 世紀後,艾倫(lun) ·圖靈設計了一種機器的理論,這種機器可以執行任何可能由“人類計算機”執行的計算,這意味著一個(ge) 人在紙上進行數學計算,而且時間不受限製。這種“通用”機器是所有現代計算機的基礎。
可編程計算裝置和非編程計算裝置的輸出都有兩(liang) 個(ge) 方麵的共同點,即物理的和符號的。設備的物理終結狀態代表了一個(ge) 概念,人類用戶可以閱讀和理解。換句話說,算盤的珠子或石子的位置,對於(yu) 一隻貓,以及任何不知道這個(ge) 東(dong) 西是用來幹什麽(me) 的人來說,都是沒有意義(yi) 的。同樣的道理,屏幕或印刷品上的圖案,對於(yu) 任何不精通該符號係統的觀察者來說,也是毫無意義(yi) 的。就其本身而言,計算機實際上並沒有計算任何東(dong) 西,它隻是在進行無意義(yi) 的運動。隻有作為(wei) 涉及人腦的係統的一部分,人腦構造設備並解釋它的輸出,機器才可以說是在“計算”,讓人類觀察者思考符號結果的意義(yi) 。如果你隻知道羅馬數字,計算機輸出的代碼就隻是胡言亂(luan) 語。
但是,雖然計算機本身並不做任何現實世界中的加減法,也就是說,算盤並不向收銀台增加或取出任何硬幣,但是,將計算設備與(yu) 其他種類的機器結合起來,在“計算”的驅動下做物理工作是可能的,計算隻是根據一套規則(程序)自動改變狀態。比如說,這類計算機與(yu) 機器的結合,就是我們(men) 讓計算機驅動機器人給汽車噴漆的方式。而這種工作確實與(yu) 人類的許多身體(ti) 機能有本質上的相似,比如我們(men) 的手腳移動等運動機能,就是由大腦的運動皮層來控製的。
在這些情況下,我們(men) 麵對的是另一種類型的“計算”,它並不涉及執行數學計算(盡管所有這些操作都可以用數學來描述),而是執行物理上的迭代,或各種狀態變化的重複。在2002年出版的《一種新的科學》中,Stephen Wolfram提出了這樣的觀點:整個(ge) 宇宙其實就是一台這樣的計算機。一切存在的事物的每一次狀態變化,從(cong) 字麵上看都是一次計算,一個(ge) 初始狀態按照規則達到一個(ge) 最終狀態,一個(ge) 輸入和一個(ge) 程序化的輸出,而這個(ge) 程序就是一套物理規律。
更重要的是,這個(ge) 程序在物理“機械”本身之外沒有獨立的存在,而是我們(men) 通過觀察得出的抽象概念。比如,牛頓在對引力的強度進行計算時,它的吸引力可以通過乘以相關(guan) 物體(ti) 的質量來得出,而且它的強度會(hui) 按照物體(ti) 之間距離的平方來減弱,所以距離增加三倍,力就會(hui) 減少到原來的1/9等等,他根本不知道為(wei) 什麽(me) 數字會(hui) 是這樣。愛因斯坦把引力建模為(wei) 時空的扭曲,我們(men) 才明白這些數值是如何從(cong) 宇宙的物理學中產(chan) 生的。程序的“規則”隻是“硬件”本身的屬性。
我們(men) 的電腦也是如此,就像我現在用來寫(xie) 這篇文章的電腦,以及你現在可能正在使用的電腦或手機。當我還是個(ge) 孩子的時候,第一次接觸電腦的時候,運行第一批可編程的打卡機也是如此,運行IBM機器的打卡機也是如此。
兩(liang) 百年前,人們(men) 很容易看出,分析引擎和自動織布機或鋼琴一樣,都是一種物理設備。沒有人會(hui) 認為(wei) 其中涉及到任何獨立於(yu) 硬件的“軟件”。但今天,符號化的編程語言和圖形化的編程界麵使人們(men) 很容易陷入軟件不是硬件的錯覺。事實上,物理定律是身邊唯一的程序,它們(men) 和硬件是一回事。當我們(men) 對計算機進行編程時,我們(men) 所做的隻是調整它們(men) 的物理狀態,以便當我們(men) 接上電源時,它們(men) 能做我們(men) 想要的事情,並達到某種有用的最終狀態,無論是屏幕上的圖案,還是移動機械臂末端的噴漆槍的電線中的脈衝(chong) 圖案,還是其他任何結果。
人們(men) 很容易相信,計算機或“信息處理器”,實際上是在處理某種叫做信息的東(dong) 西,就像食品加工廠處理玉米一樣,而且這些信息是獨立存在於(yu) 機器內(nei) 的。我們(men) 很容易用同樣的方式來看待我們(men) 的大腦,作為(wei) 信息處理器,它從(cong) 字麵上看是包含信息的東(dong) 西。但就像物理定律,或物質的屬性,如溫度、密度和壓力,信息也是一種抽象。當然,這是一個(ge) 非常有用的,但還是一個(ge) 抽象的概念。我們(men) 生活在一個(ge) 由空間、時間、能量和物質組成的世界裏。信息並不是作為(wei) 獨立於(yu) 這些的東(dong) 西而存在的。
把信息當作一種東(dong) 西,把我們(men) 頭腦中的“內(nei) 容”(無論其含義(yi) 如何)當作信息,這是某些流行的科學解釋中的一個(ge) 錯誤。而這種錯誤使人們(men) 很容易想象,這種“內(nei) 容”可以被“轉移”到通用計算機上,從(cong) 一個(ge) “信息處理器”轉移到另一個(ge) “信息處理器”上,但實際上並不是這樣的。
意識不是信息,它是一種生物活動。要想讓一台機器執行同樣的活動,它必須在物理上做大腦正在做的事情,或者是類似的事情。通用計算機不是用來做這個(ge) 的,而且無論多少編程都無法讓它們(men) 做到這一點。我們(men) 了解移動手臂的基本力學原理,所以我們(men) 可以建立計算機與(yu) 機器的組合來模仿這種活動。但由於(yu) 我們(men) 不知道我們(men) 的大腦是如何產(chan) 生有意識的感知的,所以我們(men) 不能建造一台機器來有意識的體(ti) 驗。(這也是為(wei) 什麽(me) 互聯網永遠不會(hui) 成為(wei) 有意識的,它不是為(wei) 了成為(wei) 有意識的而建造的)。
在計算界內(nei) 還有一個(ge) 關(guan) 於(yu) 大腦和圖靈理論化的通用計算機的普遍錯誤,這導致了一種錯誤的想法,即圖靈證明了通用計算機可以做任何人類大腦可以做的事情。而這就導致計算機領域的一些人認為(wei) ,通用計算機隻要編程得當,就可以有意識,因此,即使我們(men) 還沒有想出如何實現,但理論上大腦意識上傳(chuan) 一定是可能的。
斯坦福哲學百科全書(shu) 是這樣總結這個(ge) 問題的:
不幸的是,關(guan) 於(yu) 圖靈1936年的論文,出現了一個(ge) 迷思,即他在那裏對機製的極限進行了處理,並建立了一個(ge) 基本結果,即通用圖靈機可以模擬任何機器的行為(wei) 。這個(ge) 迷思已經傳(chuan) 入了心智哲學、理論心理學、認知科學、計算機科學、人工智能、人工生命等領域,普遍產(chan) 生了不好的結果。
問題是,根據Wolfram的定義(yi) ,意識並不是一個(ge) 經過計算的最終狀態,而是一個(ge) 純粹的物理計算狀態。為(wei) 了在現實世界中產(chan) 生實際的知覺,計算設備需要與(yu) 其他某種機械相結合,在我們(men) 的時空中產(chan) 生實際的現存知覺。就像計算設備本身不能再現人類的呼吸、消化或循環,而隻能是這些過程的符號表征一樣,沒有任何計算設備本身能夠再現人類的意識覺知。這不是技術進步的問題。它根本做不到。
我們(men) 對大腦的菊花鏈(daisy-chain)過程的理解已經取得了很大的進展。我們(men) 的皮膚接觸到熱的表麵,神經細胞發生生化反應,觸發一係列的電化學脈衝(chong) ,沿著一係列神經過我們(men) 的脊柱,到腦幹,然後通過我們(men) 的運動皮層,然後到我們(men) 的肌肉,肌肉收縮並將我們(men) 的皮膚從(cong) 熱的表麵撤回。當然,這隻是對實際情況的一種過於(yu) 簡單的描述,但這正是神經係統最初進化而來的那種事情。
某個(ge) 時候,複雜動物的大腦發展出了一種質的不同的能力,一種全新的技巧:產(chan) 生知覺。任何數量的菊花鏈活動都無法做到這一點。在某個(ge) 階段,我們(men) 的大腦進化出了創造顏色、聲音和氣味等所需的“其他機器”。而我們(men) 仍在試圖了解這個(ge) 機器是什麽(me) ,在哪裏。但檢查活體(ti) 動物的工作大腦是極其困難的,通常需要間接和不完整的手段。
在我們(men) 的意識機器理論中,最近比較有希望的進展之一是CEMI,即意識電磁信息場理論,它提出進化論利用神經活動產(chan) 生的“垃圾”電磁場來進行新的把戲。對CEMI的調查還處於(yu) 萌芽階段,它可能不會(hui) 成功,但至少它有可能讓我們(men) 找到答案。
另一個(ge) 提出來的使意識永恒化的概念,是找到一種方法來構建模仿神經元功能的組件,並以正確的方式將它們(men) 拚湊在一起。雖然任何這樣的努力都麵臨(lin) 著巨大的挑戰,但至少可以說,如果我們(men) 把大腦意識看成是“信息”,把神經元看成是菊花鏈中的簡單開關(guan) ,就會(hui) 變得容易想象。這樣看,我們(men) 可以忽略大腦的實際物理結構,想象一個(ge) 意識機器的組件可以擺放在桌麵上,它們(men) 的排列方式無關(guan) 緊要,處理速度等問題也可以忽略。
但是,這種過於(yu) 簡單化的說法太理想化。而如果像CEMI這樣的東(dong) 西被證明是準確的,這種說法就會(hui) 被淘汰。隻要能保存信息流,大腦的實際物理結構與(yu) 意識無關(guan) 的立場被稱為(wei) “機會(hui) 極簡主義(yi) ”,這是一種“球牛”論點,取自一個(ge) 關(guan) 於(yu) 理論物理學家的古老笑話。Ned Block在2009年是這樣描述生物學和極簡主義(yi) 觀點的衝(chong) 突狀態的,他指出,意識和“思想”或智能不是一回事:
我們(men) 不知道如何製造一台能思考的機器,但無論製造機器思考有多困難,都沒有意識困難。生物學理論說,隻有擁有正確的生物學的機器才能擁有意識,從(cong) 這個(ge) 意義(yi) 上說,生物學的說法對機器意識不太友好。
應該很明顯的是,他們(men) 的靈感更多的是來自於(yu) 20世紀60年代和70年代的計算機思維模型,而不是21世紀的意識神經科學時代。正如丹內(nei) 特坦言:“神經科學的近代史可以看作是一係列細節愛好者的勝利。是的,連通性的具體(ti) 幾何結構很重要;是的,特定神經調節器的位置及其效應很重要;是的,架構很重要;是的,尖峰模式的精細時間節奏很重要,等等。許多機會(hui) 主義(yi) 極簡主義(yi) 者的美好希望已經破滅:他們(men) 曾希望可以省略各種東(dong) 西,他們(men) 已經了解到,不,如果你省略了x,或y,或z,你就無法解釋大腦如何運作。”(《認知神經科學》第四版)
而在嚐試複製的道路上,還有一個(ge) 障礙:身體(ti) 地圖。我們(men) 每個(ge) 人的大腦都包含著它所在的身體(ti) 的神經地圖。如果沒有匹配的身體(ti) 地圖,大腦就無法有效工作。所以,即使你大腦的身體(ti) 功能可以在機器大腦中複製,在它的機械外殼中也無法正常工作。而我們(men) 從(cong) 人腦的身體(ti) 圖譜錯誤的實際案例中知道,有意識的心理體(ti) 驗將是一個(ge) 活生生的地獄。在每一個(ge) 清醒的時刻,你的大腦都會(hui) 發出警報信號,事情是非常非常錯誤的。所以,除了想辦法製作一個(ge) 合成大腦,模仿你有機大腦的詳細的小規模生物功能之外,合成大腦還必須改變,以便映射到它所在的新的身體(ti) 機製上。
當你考慮到大腦的神經元數量和銀河係的恒星一樣多,超過1000億(yi) 個(ge) ,而且神經元之間的連接數量超過了整個(ge) 宇宙中的恒星,以複製大腦作為(wei) 目標似乎是一座空中樓閣,即使是以某種方式創造出可行的合成神經元,都可能做不到。
這並不是說,人類永遠不可能解開讓大腦意識永生的秘密。我自己不報什麽(me) 期待,但誰知道呢?不過我們(men) 可以確定的,大腦意識上傳(chuan) 不可能成功。
(譯者:蒂克偉(wei) )

