一隻又死又活的薛定諤的貓

第一章 三代人關於現代科學的對話

　　湯一介、湯雙、湯小乖

　　“三碗湯”是我夫人給我們家祖孫三代三個姓湯之人起的別號。這“三碗湯”盡管各自所學很不一樣，但相互之間時常會討論一些頗為有趣的“大”問題。我母親是最經常的聽眾，她覺得其中有些討論挺有意思，值得把它們記錄下來，於是就有了這個“三碗湯的對話”。這些對話隻是茶餘飯後的閑聊，大多是些天馬行空的隨意所想，而非什麽成熟的理論。我們是姑妄說之，大家且姑妄讀之，切莫太過認真。

　　老湯是學哲學的，專於中國哲學史，對儒、釋、道均有研究，是北京大學哲學係的資深教授。我學的是理論物理，先是在中國科技大學近代物理係讀本科，後在紐約州立大學石溪分校獲得博士學位。小湯則畢業於芝加哥大學生物係，目前正在布朗大學攻讀生物統計專業的博士學位。“三碗湯”不光所學的專業不同，所受的教育模式也很不一樣。老湯雖然多次到美、日和歐洲的很多國家進行過學術交流和講學，但受的基本上還應算是中國式的教育；我是一半中式、一半美式；小湯所受則是典型的美式精英教育。因此三人間的對話不僅跨學科，多少也有點跨文化的意味。

　　在“三碗湯”分別所屬的三個學科裏，哲學的曆史最為悠久，可以說是絕大多數科學的起源。在人類文明發展的過程中，不少哲學家本身就是科學家（當然反過來說也成），哲學與物理學和生物學經常糾纏在一起，比如進化論、相對論和量子力學都對哲學發生過巨大的影響。

　　物理學是上個世紀最為輝煌的科學分支，雖然現在已經過了它的黃金時代，但仍然是很多學科（像化學、分子生物學、材料科學等許多應用科學）的基石。同時物理學在研究宇宙起源、物質結構等方麵的進展，以及多重宇宙、平行宇宙之類新概念的提出，也使整個認識論正在發生著深刻的變化。

　　隨著基因研究的飛速發展，生物學正跨入它的鼎盛時期。就像上世紀的物理學一樣，近幾十年來生物學中的重大突破一個接著一個。可以毫不誇張地說，生物學是21世紀最重要的學科。基因工程等生物學分支具有無窮的應用前景，使人類的不少夢想（比如延年益壽、返老還童）可能成真，但它們又可能引發很多倫理道德方麵的社會問題，從而給哲學提出新的難題。

　　對話之一：人工智能與大腦複製

　　我今年是艾倫圖靈年。圖靈這個人對計算機科學的影響非常大，被不少人尊為計算機科學和人工智能之父。他在1950年提出的圖靈測試現在每年都會進行一次，而且成了計算機界的一項有趣比賽。

　　小湯婁布諾獎（Loebner Prize）？

　　我對。

　　老湯圖靈測試是幹什麽的？

　　我圖靈測試是圖靈建議進行的一種實驗，為的是試圖回答人工智能研究中一個最根本的問題：機器是否能思維？測試由一組裁判利用計算機終端來提問，計算機分別與兩個看不見的答問者相連，其中一個是人，另一個是利用人工智能設計的會話計算機程序，俗稱為聊天機器人（chatterbot）。裁判們通過5分鍾的問答來投票判定哪個是真實的人，哪個是聊天機器人。圖靈曾經預言，到2000年，30%的裁判會被聊天機器人所蒙騙，從而作出錯誤的判斷。他認為果真如此，我們就可以說機器是可以思考的。在每年舉辦一次的圖靈測試中，能騙過最多裁判的聊天機器人會被授予“最人類的計算機”獎，也就是婁布諾獎。不過圖靈的預言並沒能實現，最接近的一次是在2008年，離30%隻差一票。每年的圖靈測試的結果，並不必然會隨著人工智能的進步而逐年提高。這是因為作為聊天機器人對手的真人也會不斷提高自身回答問題的技巧，使得裁判們更容易辨認出他們才是真實的人。

　　小湯由此說來，圖靈測試就是人與人工智能的博弈。一方麵是用人工智能的方法使聊天機器人能更好地偽裝成人；另一方麵是人想方設法證明自己才是真實的人。

　　老湯這項博弈實際上還是圍繞著幾千年來哲學上的一個古老命題：怎樣定義人自身。古希臘的哲學家們感興趣的是如何區分人與動、植物。比如，亞裏士多德認為存在有三種靈魂：第一種是“營養性”的，源於生物滋養和生長，為動、植物與人所共有；第二種是“欲求性”的，源於運動，隻為動物與人所有；第三種是“理性的”，為人所獨有。其最關鍵的特性是靈魂是行為的結果而不是行為的起因。也可以說亞裏士多德是用行為上的能力來區分人和草、木、禽、獸。這與圖靈測試似乎有相通之處，圖靈提出的正是以機器的行為來判定它是否能思考。與亞裏士多德不同，笛卡爾不但認為靈魂隻有一種並僅為人所獨有，而且自我以至整個世界的存在不是取決於感覺、認知、體驗等等，而是取決於思維。從而有了那句名言：“我思故我在。”

　　我人工智能對哲學的一項重大挑戰正是在這方麵，如果有一天機器可以具有思維的能力，那到底如何定義人、如何定義自我？當然，思維的定義也許不像圖靈提出的那麽簡單，比如，笛卡爾的“思”應該是更廣義的，不單單隻涵蓋邏輯思維和分析。但隻要有明確的定義和標準，隨著科學技術的不斷發展，總是有可能實現的。計算機及人工智能的出現，使哲學家們不但要區分人與動、植物，還需要區分人與越來越智能化的機器。計算機的出現使我們不得不開始重新認識人類的特質。一些以前被認為是人類所獨有的能力，像邏輯推理、分類歸納恰恰成了計算機的強項。而有些本不為人特別重視的能力，像漫無邊際的閑聊和寫作這類需要一定想象力或創造性的行為卻是計算機所望塵莫及的。這樣看來，人類對自身的定義也許不再能僅用一兩種能力來界定，而是需要一個綜合且多元的組合。

　　老湯中國先秦哲學家荀子說過：“水火有氣而無生，草木有生而無知，禽獸有知而無義，人有氣有生有知有義，故最為天下貴也。力不若牛，走不若馬，而牛馬為用，何也？曰：人能群（群在這裏指組織群體行為），彼不能群也。人何以能群？曰：分。分何以能行？曰：義，故義以分則和，和則一，一則多力，多力則疆，疆則勝物。”我認為，西方哲學和中國哲學有很大的不同。亞裏士多德講的三種靈魂說近於科學。而荀子講的是人與水火、草木、禽獸的根本性的不同，歸根結底要講的是人是社會功能的，正因為人有組成群體的能力，由此引申出人是可以戰勝一切困難的群體。但是，荀子同時又講到，人和水火、草木、禽獸一樣都是“有氣的”，即是說，其存在都在於有“氣”，就這點說它與亞裏士多德的三種靈魂說又有相似處，因為照亞裏士多德看，“營養性”的“源於生物滋養和生長，為動、植物與人所共有的”，因此可以說第一種“靈魂”為人、動物、植物共有的。但是，中國的“氣”是個非常複雜的概念。莊子認為，人的生死是“氣之聚”和“氣之散”，當然一切事物的存毀都是“氣之聚散”。《管子》把“氣”分為兩種，一個物質的（如“人的身體”）這叫“形氣”；另外一種是指人的精神（或相略當於“靈魂”）這叫“精氣”。這兩種“氣”聚合在一起才能成為活生生的人。人生在世，得負起做人的職責。孟子甚至把人的“正（正義）氣”稱為“浩然之氣”，而“浩然之氣”如何養成？是“集義所生”，是在不斷地積聚人修養“正義”的內存精神，還要求在日常生活中體現出這種內在精神，這就和人的道德修養有關了。此後，在漢朝，大體認為人的“身體”為“形氣”構成；而人的“精神”（或“靈魂”）是由“精氣”或“靈氣”構成，兩者結合在一起才成為有生命的人。有生命的人之所以成為“真正的人”，是因為他能把其修養的“浩然之氣”實現在其人生曆程之中，這當然又與道德修養有關。如果說亞裏士多德是用行為上的能力來區別人和草、木、禽、獸（這與圖靈測試似乎有相同之處），那麽中國先秦至兩漢以稟受“氣”的不同來區別人和水、火、草、木、禽、獸，而人和其他的水、火、草、木、禽、獸的不同在於人有“道德”，而且其道德修養應見之於其社會實踐，要齊家、治國、平天下。這可能無法與圖靈測試有相似處吧！因此，中國人要真正深刻理解西方哲學不大容易，同樣西方人要真正深刻理解中國哲學同樣不大容易。

　　小湯其實人作為個體的存在不光受到來自人工智能方麵的挑戰，同時也受到來自生物學和醫學方麵的挑戰。多年前，判定人的生死是以心跳是否停止為準。但如今心髒都可以移植，心跳與否自然不能再用來當準則，所以醫院目前是以腦死與否來判定生死。然而隨著基因研究的不斷深入，生物學和醫學的發展日新月異，很多過去不可思議的事都一件接一件地發生了，各種器官移植早已不是什麽新鮮事。特別是幹細胞研究的突飛猛進，在不遠的將來實現自體器官的再生也不是不可能。這就產生了一個問題，當一個人身上的零部件全部換過一遍之後，他還是不是“他”？換句話說，我們到底如何定義自我？粗看起來，身上的什麽部件都可以換，但是腦子不能換。換了腦子，你就不是“你”，我也不是“我”了。這似乎意味著，除了大腦，我們身上的所有器官、肢體等等都僅屬於“我的”的範疇，唯獨大腦才真正屬於“我”。

　　我嚴格說來，大腦不過就是個信息存儲器，隻有那些存在裏麵的信息才真正定義了你、我、他。然而，存儲於大腦神經元裏的信息與存儲於計算機裏的信息並沒有什麽實質性的不同，所以從理論上講也是可以複製的。假如有一天我們能將某人大腦裏存儲的全部信息複製下來，存入一個應用未來的基因工程技術製造出的空白大腦，這豈不意味著複製了一個人嗎？

　　老湯即使真能做到了所有這些，大概也並沒有真正複製出同一個人。因為人的思維是不停頓的、瞬息萬變的，而且還可以是跳躍式的。而複製信息卻需要一定的時間，不可能在瞬間完成。在複製的過程中，腦子裏的信息就又發生了變化，所以我們複製的僅是“過去”的全部信息，產生的是一個與某人在某一時刻具有相同思維背景的新人，而並非複製了那個人。

　　小湯這應該就是自由意誌論吧？

　　老湯可以這麽說。

　　我信奉決定論的人未必會同意這種說法。從決定論的角度看，一個人在“下一刻”的思維是由他腦子裏存在的信息與周邊的環境所決定的。理論上說，如果在複製的過程中將環境的因素也一並考慮進去，還是有可能複製出同一個人的。這就像一個物理係統，如果初始條件和邊界條件都是完全確定的，它在任何時候的狀態也就完全確定了。

　　小湯恐怕沒這麽簡單。我們對人腦思維模式的了解還並不透徹，很難說下一刻的思維是否完全取決於大腦的現狀與周邊的環境。

　　我用生物學的方法複製大腦離實現還遙遠得很。不過，用計算機模擬來建構一個數字大腦的嚐試若幹年前就開始了，這可能才是目前真正值得注意的、比較現實的研究方向。瑞士有個“藍腦”工程（Blue Brain Project），“藍腦”是在分子層級上對大腦進行模擬，2011年他們已經造出了約有100萬個細胞的模擬老鼠大腦。預計到2014年就可以達到1億個神經元，從而模擬整個老鼠大腦。他們的野心是在2023年完成對整個人腦的模擬。最近哈佛大學有人對線蟲進行全麵的模擬。線蟲的大腦隻有300個神經元，比較簡單。他們的數字線蟲不但有大腦，還有受大腦控製的軀體，並且“生活”在精心打造的虛擬環境中。它可以做真實線蟲所能做的各種事情，比如，可以覓食、消化、逃避天敵和繁殖等等，是個非常有意思的實驗。

　　老湯用計算機模擬一個與“我”完全相同的“我”是根本不可能的，因為在用計算機模擬時，“我”對此是排斥的，會有意無意地製造麻煩使計算機得跟著不同變化。它永遠追不上這個“我”的思維的變化，永遠是計算機在追“我”的變化，“我”的變化是無休止的。在這中間不僅有時間差，可能空間也會有變化。因此，我認為隻能製造一個極為相似的人，但這個人隻是“幻化人”，正如僧肇在《不真空論》中引《放光婆羅密多經》所說：“譬如幻化人，非無幻化人，幻化人非真人也。”如果說“幻化人”從各方麵說（身體的、思維的、精神的等等）與真人都一樣，但它們在性質上卻不一樣。“幻化人”畢竟不是“真人”。

　　我這個問題很大，它牽涉到我們存在的世界到底是真實的抑或是虛擬的。

　　小湯如果說，我們這個世界就是一個模擬世界，那麽，是否還有“幻化人”與“真人”的區別呢？

　　我老湯身體不好，“模擬世界”的問題還是留待下回分解吧。

　　小湯《不真空論》有英文的嗎？

　　老湯應該有英譯本，我去幫你找一下。你們看看之後，我們下次再議。

　　對話之二：佛教與虛擬世界

　　我（對小湯）奶奶前些時候給我發了好幾封電郵，都是關於世界末日的，還附有幾篇提供“科學依據”的“權威人士”的文章。我看了兩篇，所謂的“科學依據”真是讓人笑掉大牙，純粹是在糊弄人。其中一個最常出現的論點是“九星連珠”，也就是太陽係的八大行星與太陽處於一條直線上；另一說法則是地球、太陽與某巨型星係連成一線。總之是當地球、太陽與其他星體間的相對位置形成某種特定排列時，會導致引力大異，地球運行軌道變遷，使生物無法繼續生存。我對幾個相關星體間的引力做了個簡單的估算：太陽對地球的影響當然是最大的。其次是月亮，約為太陽的1/200.太陽係中的其他行星，比如火星，對地球的影響不過是月亮的1/5000，七顆行星加在一起的總影響也就約為月亮的1‰的樣子。其他星係或銀河係的核心盡管質量巨大，但由於距離過於遙遠，影響就更微不足道了。所以無論什麽星體與地球怎樣連成一線，其效應都遠遠不及太陽和月亮的影響。

　　小湯世界末日的說法其實早就有，基督教、猶太教和伊斯蘭教等宗教裏都有世界末日。比如，在基督教裏，據說人死之後並不直接上天堂或下地獄，而是處於不上不下的狀態。直到“世界末日”來臨，耶穌和他的“對頭”一起重返人間，所有已死之人都會從墳墓中出來，進行正邪之間的最後一戰。大戰結束後，好人升天堂，壞人入地獄。

　　老湯佛教和道教裏都沒有世界末日一說。

　　小湯佛教與其他幾大宗教好像很不一樣。基督教、伊斯蘭教這些宗教是讓人盲目信奉，而佛教是讓人自己領悟，等於是在提倡通過獨立思考以尋找成佛的途徑。

　　老湯我的父親對佛教史有很深入的研究，他就指出過：“佛教既非純粹的哲學，也非普通的宗教。”

　　我佛教想讓人悟出的“道”，似乎就是我們生存的世界是一個真實存在的虛幻世界。

　　小湯真實存在的虛幻世界不就相當於在計算機裏運行的模擬世界嗎？

　　老湯這個說法有點意思。僧肇在《不真空論》中說過“譬如幻化人，非無幻化人，幻化人非真人也”。這個幻化人就有點像是模擬世界裏的人。它不是真人，因為它所處的世界隻是個模擬世界。但它又是存在的，因為模擬世界盡管是虛擬的，卻終究是存在的，比如存在於計算機裏。

　　我沒準我們實際上就是在某個極高等的“生物”所設計的模擬世界裏呢？當然它用的不一定是我們概念中的計算機。

　　小湯要是我想證實或者證偽咱們的世界是個模擬世界，與其自己冥思苦想，倒不如在計算機上搞個模擬世界，讓裏麵的“人”幫我一起想。如果我們換位思考，試想某個極高等的“生物”如果想證實或者證偽“它們”自己的世界是個模擬世界，於是就創造了一個模擬世界--也就是我們生活的世界，讓裏麵的人去想法子證實或者證偽他們所處的世界是個模擬世界，然後把他們得到的結論為“它”所用。

　　我這種模擬世界的“計算機程序”的結構其實大體上是可以想象得出的。首先我們定義這個模擬世界裏有N個個體，N可以是個很大的數，每個個體都處於兩個基本的循環中：第一層循環相當於佛教所說的輪回（且稱之為“輪回循環”）。“輪回循環”的每一次循環相當於該個體的一次“生命”，一個新循環開始時需要給定一些初始值，比如，設定該個體這次是人（或狗、或貓、或其他什麽東西）等等。“輪回循環”裏嵌套著第二層循環--“生命循環”，整個生命循環相當於該個體的一生，死亡則標誌著該次生命循環的終結，同時亦是輪回循環中下一個新循環的開始。輪回循環隻有在一種條件下可以打破：該個體發現了一種辦法能夠證實它所處的世界是個模擬世界--這正是建立這個模擬世界“程序”所尋求的一個“解”，因而這個個體的輪回循環就可以結束並輸出找到的這個“解”。找到“解”就能打破輪回循環，也就是佛教說的“涅”--成佛，從而跳出輪回。這個“程序”的難點在於每個個體都需要具有能自我發展“智能”以及如何建立個體與模擬世界之間的相互關聯，包括模擬世界對個體的影響、個體對模擬世界發展的影響等等。

　　小湯沿著這條思路，佛經裏反複講一切皆“空”，或者說都是虛幻，這不就是想引導人們去尋求證實世界是一個模擬世界的途徑嗎？由此我們也可以將“成佛”解釋為找到了一條證實世界是一個模擬世界的途徑。證實世界是虛幻的，是否從一開始就是佛教的終極目標之一？

　　老湯“證實世界是虛幻的”這一命題，嚴格說是一個宇宙觀的問題。而釋迦牟尼最初想解決的其實是人生觀的問題。他是想通過論證現實世界的不真實性，使人們能從生、老、病、死等“八苦”中解脫出來。認識到“五蘊皆空”是為了達到“度一切苦厄”的目的，所以不能把“證實世界是虛幻的”說成是佛教的終極目標之一。釋迦牟尼的弟子們後來把他的思想發展成為佛教，作為一個宗教，則必須回答宇宙觀的問題。在佛教裏，“空”並不等於什麽都沒有的“零”。若等於“零”就成為斷滅空，不起任何作用，不能出現任何現象。“空”有點接近於金嶽霖解老子的“道”時說的“不存在而有”（non-existence but bing）。

　　小湯“不存在而有”和世界是個模擬世界的說法也有相通之處。模擬世界不是真實的世界，所以它並不真的不存在。但即使作為一個模擬程序，它又確實存在於某個“計算機”裏，所以還是“有”的。

　　老湯佛教分很多派別，其中有兩大派：一為空宗，一為有宗。討論“空”的問題主要是“般若學”，但其後起的“涅學”提出，如果“一切皆空”，那麽“成佛”有什麽根據？於是“涅學”提出“佛性”問題，認為“人人皆有佛性”，這可能產生“佛性”是不是“空”，如“佛性”為“空”，那麽成佛有無可能，有無意義。至於佛教是不是一種科學，這個問題就更大，我們可以擱置以後再論吧！我想，我們還是回到主題，討論“虛擬世界”的問題吧！我記得蘇東坡有兩句詩“不識廬山真麵目，隻緣身在此山中”。我們是否可以有兩個假設：一是“上帝創造世界”；另一是某個我們這個世界之外的“電腦高手”，在他的電腦中製造我們這個世界。在“上帝創造世界”問題上也可以有兩種可能的假設：一是上帝創造的是一個實體世界；另一是上帝創造的是一“虛擬世界”。如果上帝創造的實體世界，那麽在這個世界中的個體隻能認為這個世界是一“真實的世界”，因為他們的認識不能超越上帝所設定的範圍，因為他們“身在此山中”。但如果上帝創造的是“虛擬世界”或者我們這個世界之外的電腦高手在他的電腦中創造了我們這個世界，這當然也是“虛擬世界”，那麽情況就不同了，上帝或某電腦高手不在這個世界之中，他們知道他們創造的是“虛擬世界”，因為他們身不在此山中，而在他們建造的“虛擬世界”的任何個體都隻能認為他們是在一實存世界之中（除非他是在想入非非），這是因為他們“身在此山中”。這裏或者涉及“實存的世界”和“認識的世界問題”。對這個問題，王陽明和他朋友的對話也許很有意思。《傳習錄下》中有這樣一段記載：“先生遊南鎮，一友指岩中花樹問：‘天下無心外之物，如此花樹在山中自開自落，與我心中亦何相關？’先生說：‘你未見此花樹時，此花與汝同歸於寂；你來看此花時，則此花顏色明白起來，便知花不在你的心外。’”現在常常有人批評王陽明的“心外無物”，說他否認花樹的“客觀存在”。其實王陽明這裏並不是要討論“花樹”的客觀存在與否，而是要討論“花樹”與“人心”之間的意義問題。在“人心”沒有關照到這“花樹”（一些實體之物）之時，這“花樹”對“人”說是無意義的；隻有在“人心”關照了“花樹”，“花樹”的意義才能以顯現。這個討論無疑也涉及“實體的世界”與“認識的世界”的關係問題。而且這個“實體的世界”也可能就本質上說不過也是“虛幻”的。現在，西方的現象學也討論了“客體”和“主體”的關係問題，他們也認為在“客體”與“主體”沒有發生關係時，“客體”對“主體”是沒有意義的。這是個“意義”的生成問題。因此，我認為討論哲學或宗教問題不能簡單化。

　　我如果我們的世界真的隻是一個模擬世界，不少物理學上說不清的東西倒是似乎可以得到某種解釋。比如，宇宙大爆炸開始的起點，可以說成是模擬世界的“程序”開始運行的那一刻。從超弦理論引出的多重宇宙、平行宇宙等概念也可以解釋為多個正在同時運行的模擬“程序”。又比如，量子力學裏的測不準原理也有自然的解釋--任何機器（包括電腦）不論功能多強大，精確度畢竟是有限的。創造我們這個模擬世界的“程序設計師”於是就規定了同時測量距離與速度所能達到的精確度不能超過一個特定的數值--普朗克常數。

　　老湯你的這些說法又是些既不能證實也不能證偽的東西。

　　我前不久，在互聯網上看到一個楊振寧關於科學與佛教的談話。其中提到佛教的科學性，還專門舉了幾個例子。其一例為，佛陀說：一缽清水中有微蟲8萬4千；另一例為，佛陀提到過有關宇宙結構的三千大千世界。楊振寧認為前者是對微生物的科學認識，後者則與現代天文學相吻合。我覺得這些都應該隻是巧合，就像我們剛才說佛教的目標是想要證實世界是個模擬世界一樣，是後人強加給前人的。

　　小湯我也覺得佛教裏包含有現代科學的因素有些牽強。不過如果用現代科學的術語來表述佛教裏的不少觀念，也許能更容易讓我們這個時代的人理解其真意，也更為準確。僧肇在《物不遷論》裏用了不少篇幅來論證時間的特性，比如，他說“人則謂少壯同體，百齡一質，徒知年往，不覺形隨。是以梵誌出家，白首而歸。鄰人見之曰：昔人尚存乎？梵誌曰：吾猶昔人，非昔人也”；又說“是以言往不必往，古今常存，以其不動；稱去不必去，謂不從今至古，以其不來。不來，故不馳騁於古今，不動，故各性住於一世”等等。用現代術語來說，其實講的就是時間的絕對性、相對性和不可逆性。

　　老湯用現代科學術語來重新詮釋佛教裏的一些觀念，也許值得一試。不過這是件說起來容易做起來難的事。首先既熟知佛學又通曉科學的人才就不好培養，起碼得讀兩個博士學位。

　　我等我退休了，如果精力還行，就去研習佛學，也許可以試試做這件事。