文/Hedda Hassel Mørch
译/苦山
校对/斩光
原文/nautil.us/issue/47/consciousness/is-matter-conscious
本文基于创作配合协议（BY-NC），由苦山在利维坦宣布
在科学界所有的谜题中，“意识的实质”这个问题似乎极为奇异。意识是怎样从物质性的大脑中爆发？神经科学家们不但给不出根天性的诠释，甚至不确定有朝一日是否能找出谜底。天文学家思索暗物质的实质，地质学家追寻生命的起源，生物学家试图搞懂癌症——虽然，这些都是难题，但我们至少有个大致偏向，知道该怎样去视察这些问题，也隐约能望见最终谜底的轮廓形状。然而，凯时亲自体验却无法以古板的科学手段来考察剖析。遵从哲学家大卫·查默斯（David Chalmers）的构想，我们称其为意识难题（the hard problem of consciousness）。
但也许意识问题并非是唯一令人这样烦扰的。早在莱布尼茨和康德的时代，科学哲学家们就试图攻克另一个不那么为人熟知、但也同样难题的问题而不可，它就是物质难题。在物理学所形貌的数学结构背后，客观物质笔剖上究竟是什么？这个问题似乎同样无法用古板的科学手段来解决，由于我们只能视察到物质做了什么，却不可察清它自身是什么——我们能看到的只是宇宙的“软件”，而非基础上的“硬件”。外貌上看，这两个问题毫无关联。但细究起来会发明，它们或许联系亲近。
意识是一种涉及多个方面的重大征象，但其中最令人疑心不解的部分是主观体验。凯时大脑似乎不但仅是网络、处置惩罚信息。它所履历的并不但是生物化学历程，更创立出一系列生动鲜活的感受和体验，例如“望见红色”、“感应饥饿”，或是“被哲学搞得摸不着头脑”。有这么一系列令你之为你、只有你自己才华明确的体验，其他任何人都不可能像你一样清晰体会到。
凯时意识包括一系列重大的物理感知、情绪、欲望和思绪。但原则上，意识体验可以十分简朴。动物若能感受到即时的痛苦或直觉性的激动、欲望，哪怕它并不可对这体验自己举行反思，它仍然是有意识的。凯时意识通常是对某样事物的意识——包括对世间万物、笼统看法，或是意识者自己爆发注重或思索考量。但倘使某人正在做一个绝不连贯的梦或是自由放飞想象力，只管其人并未意识到任何详细的事物，他/她仍然是有意识的，这里“有意识”指的是履历了某种主观的体验。
哲学家和神经科学家们经常推测，意识就像软件，而大脑则是硬件。
广义上的“意识”从哪儿来？现代科学让我们很有理由信托，凯时意识根植于大脑的物理和化学特征，而非源自非物质的、超自然的工具。要想获得一个有意识的系统，我们只需客观物质即可。将这些物质按准确方法组合起来（好比大脑），意识就会爆发。但为什么仅仅将没有意识的物质按特定的重大方法组合在一起，意识就会爆发呢？它又是怎样爆发的呢？
这是个奇异的难题，由于只靠实验和视察这些手段，无法得出它的谜底。通过日益细密重大的实验和愈发先进的神经成像手艺，神经科学为我们绘出的“意识地图”也越来越精准——它让我们相识在大脑处于差别的物质状态下时，人会爆发怎样差别的意识体验。有朝一日，神经科学或许也能向我们展现种种意识体验所依托的大脑状态的配合点，例如：爆发意识体验时，大脑中的信息都是高度整合的【见朱利奥·托诺尼（Giulio Tononi）的整合信息理论（Integrated Information Theory）】，大脑各个部位都会收到统一条讯息【见伯纳德·巴尔斯（Bernard Baars）的全局事情空间理论（Global Workspace Theory）】，或是会爆发40赫兹的振荡【见弗朗西斯·克里克（Francis Crick）和克里斯托夫·科赫（Christof Koch）早期提出的一种意料】。但在这些理论中，难题问题仍未解开。一个能整合信息、散播讯息，或是爆发40赫兹振荡的的系统为什么能感受到痛苦或欢愉，又是怎样感受到它们的呢？仅仅从某种形式的物质复合物中就能降生意识——岂论详细是哪种形式，这一事实都同样神秘。
试图掘客组成这团复合物的着实的生物化学和物理细节似乎也起不了什么作用。好比说，在感知、辨识番茄这一体验上，就算我们能准确说明该体验爆发的机制，我们照旧可以问：为什么这一历程中会伴有对“红色”或其他任何工具的主观体验？我们为何不可只是履历这一物理历程，却并差池它爆发意识？
从暗物质到生命起源，其他的自然征象虽然让人大惑不解，但似乎远没有这么棘手。原则上来说，我们明确，明确它们的历程实质上是网络更多客观信息的历程：制作更细密的望远镜等设施、设计更缜密的实验，或是从我们已有的数据中发明新的纪律和模式。若是我们有幸得知了宇宙间每一条客观着实的信息和纪律，这些问题自然迎刃而解。就像在发明了DNA的客观信息后，遗传的问题就不复保存一样平常，它们也会以同样的方法不再成为问题。但纵然我们知晓了所能想象到的一切客观信息，意识难题似乎仍然得不到解答。
这样来看，意识的深奥实质似乎凌驾了科学的能力规模。然而，我们理所虽然地以为，物理学原则上能告诉我们关于客观物质笔剖的一切知识。物理学教会我们，物质是由粒子和场组成的，而粒子和场有着诸如质量、电荷和自旋等属性。物理学也许还未能将物质的基础属性尽数揭晓，但那一天有望到来。
可是，我们有理由信托，物理学并不可告诉我们有关物质的一切。宽泛地说，物理学向我们揭晓的是基本粒子能做些什么、它们和其他事物怎样关联，却没法告诉我们在撇开和其他事物的联系时，它们自身的实质是什么。
好比，电荷是一种属性：携带同种电荷的粒子相互倾轧，携带异种电荷的粒子相互吸引；谎灾，电荷是一种和其他粒子爆发联系的方法。类似地，质量是粒子受到外力时反响在运动上的属性，也是藉由引力场吸引其他粒子的属性（译者注：即惯性子量和引力质量），它可以形貌为通过扭曲时空或与希格斯场相互作用而获得的属性。这些属性同时也是粒子所能做的事情，以及粒子和其他粒子或时空之间建设联系的方法。
物质结构正是在意识体验上建设起的结构。
普遍来讲，似乎所有基本的物理属性都可以用数学手段来形貌。现代科学之父伽利略有句名言说，伟大的自然之书是以数学的语言写就的。但数学语言有着显着的局限性。它只能形貌笼统结构和笼统关系。好比，说到数字，我们只知道数字和数字之间、以及数字和其他数学工具之间的关系——即，它们能做什么，它们在举行相加、相乘等运算时所遵照的纪律。类似地，关于诸如图论中图的结点之类的几何工具，我们所知的也执偾它和其他结点之间的关系。因此，纯数学的物理学只能见告我们物理实体之间的联系，或是主导它们行动的纪律。
有人可能会好奇，刨去实物粒子能做什么和与其他事物的关联不谈，实物粒子事实是什么呢？就其自己而言，客观物质的实质是什么？有人主张，粒子的实质就是与其他粒子的关系，但这一论点是反直觉的。若有一种关系保存，则一定有爆发关系的双方，不然这种关系就是空泛的——犹如没有演员的演出，没有地基的蜃楼海市。换言之，物质结构只有基于自己并非纯结构性的物质才华实现和建设。不然，物质结构和纯粹的数学结构之间就无法区分，着实的宇宙和笼统看法之间也将失去界线。但这种能实现物质结构、使其建设的工具事实是什么呢？又有哪些非结构性的固有属性来描绘它？这个问题由康德的经典问题“怎样熟悉物自身”生发而来，与其关系亲近。哲学家盖伦·斯特劳森（Galen Strawson）称其为物质难题（the hard problem of matter）。
讥笑之处在于，我们通常将物理学视作描绘宇宙的硬件的学科——那些真实的、着实的工具。但事实上，客观物质（至少是物理学向我们展现的那部分）更像是软件：一种切合逻辑的数学结构。凭证物质难题所言，这一软件需要依托某些硬件的保存才华实现。物理学家们已然精彩地逆推出了宇宙的基础算法，或者说源代码，但还未探明执行这些代码的着实载体是什么。
物质的难题问题和物理学中其他诠释性的问题有着显著的区别。当今的物理学中有许多谜题，诸如：物质为何能具有波粒二象性？量子波函数坍缩是什么？一连场和离散个体哪个更为基础？但这些问题都只关乎怎样准确熟悉现实的结构。哪怕我们获得了所有这些有关结构的疑问的谜底，物质的难题问题仍会保存。岂论我们探讨的是何种结构——从最离奇有数的到再直观不过的——同样的问题始终保存：这一结构是怎样由非结构实现的？
诚然，这一问题甚至早在牛顿力学中就现出眉目，而牛顿力学所描绘的现实结构是完全切合直觉的。简陋地讲，牛顿力学以为，物质由相互作用的固体粒子组成，这些粒子要么相互碰撞，要么靠引力相互吸引。但就体现形式这样简朴而直观的物质而言，其固有的实质又是什么样的呢？将牛顿定律这一软件实验执行的硬件是什么？或许有人以为谜底很简朴：执行者就是固体粒子。但结实性只是对抗其他粒子侵压和空间重叠的特征——也就是说，它不过是另一种和其他粒子及空间之间爆发的关系。物质的难题问题保存于一切对现实的结构性形貌中，岂论这一形貌从结构层面来说有多清晰直观。
和意识的难题问题一样，物质的难题问题不可通过实验视察或网络更多客观信息来获得解决。只要物理学照旧一门致力于用数学方法描绘现实的学科，这些手段就只能揭破出更多的结构。
意识的难题问题和物质的难题问题之间是否可能有所关联？将物理问题和意识问题相联系的古板已然有之，也就是量子意识论这一领域。这些理论有时会被斥为误人子弟，因其给出了谬妄的体现：既然量子物理和意识都神秘莫测，将两者混在一起讨论或许就能拨云见日。同样的品评也可投向将意识难题和物质难题相联系的这种想法。但仔细考察之后会发明，这两个问题有着更深条理、更明确的联系，确实相辅相成。早在17世纪晚期，就泛起了注重到这种联系的首批哲学家，其中为首的是莱布尼茨，但这一看法的现代准确版本则要归功于伯特兰·罗素。迩来，包括查默斯和斯特劳森在内的今世哲学家们重新发明了这一理论。该理论是这样的：
物质难题追问非结构性的属性，而意识则是也许能够知足这一要求的唯一征象。意识中充满着定性的特征，从红色引发的红色觉，到饥饿的不适感，再到头脑的征象学，均是云云。这些体验也称为“感受质”（qualia），它们或许有内在结构，但绝不但有结构。我们关于意识体验实质上是什么有所相识，而非仅仅知道它们怎样作用、怎样和其他特征相联系。
例如，假设有一小我私家从未见过任何红色物体，也从不知道红色这种颜色的保存。这小我私家关于看到红色时的大脑状态一无所知，也不知道红色和番茄等客观物体以及光波之间的联系，更不知道红色和其他颜色的关系（如红色和橙色靠近，但和绿色截然差别）。一天，这小我私家自觉地想象出了一大块红色色块。于是，这人会明确红色是什么样的，哪怕他/她对红色和其他事物之间的联系绝不知晓。他/她所获得的知识是红色的实质，这是一种非关系性的知识。（译者注：没见过红色的人真的能想象出红色？）
这体现着，意识——某种形式原始而基本的意识——正是物理学所描绘的软件得以依托运行的硬件。物质天下可以被视作是意识体验的结构。我们人类条理富厚的意识体验（硬件）将物质关系（代码）付诸实验，这些物质关系则组成凯时大脑（软件）。一些形式简朴、基础的体验（硬件）上寄托着的物质关系（代码）则组成了基本粒子（软件）。以电子为例，电子凭证基本的物理纪律和其他实体建设联系，或相吸或相斥。我们可以以为，做出这些行为的仅仅是一串细微的电子体验。电子和其他粒子可被以为是拥有物质实力的精神保存，这些体验流束和其他体验流束之间爆发了物质关系。
这种看法听来希奇，甚至有些神秘学色彩，但它是通过一连串关于科学的局限性的仔细思索得出的。莱布尼茨和罗素都是坚定的科学理性主义者——这点可以从他们对物理学、逻辑学和数学的不朽孝顺中获得证实——但他们同样对意识的着实性和奇异性深信不疑。他们总结道，要想客观周全地看待这两种征象，需要彻底改变看法。
改变确实是彻底的。哲学家和神经科学家们经常推测，意识就像软件，而大脑则是硬件。但新的看法却将这种推测完全推翻了。物理学告诉了我们有关大脑的知识，但我们一起审阅下去，只能从这些知识中看到软件——纯粹的一系列关系。意识现实上倒更像硬件，由于它有着显着定性、非结构性的属性。因此，物质结构正是在意识体验上建设起的结构。
物质的难题问题有了谜底，意识的难题问题连忙迎刃而解。“意识怎样从无意识的物质中爆发”不再是个问题，由于一切物质笔剖上都是有意识的。“意识怎样依托于物质”也不再是问题，由于着实是物质依托于意识——犹如关系依托于被关系者，结构依托于实现结构者，软件依托于硬件。
也许有人会阻挡称，这完全是拟人化，是将人类的特质不对理地投射到自然上。事实，我们为什么会以为物质结构需要某个固有的实现者呢？岂非不是由于我们自己的大脑有着固有的、意识性的特质，于是便倾向于以为大自然也是云云么？但这种阻挡说法站不住脚。“需要用是否具有固有属性来区分真实物质和笼统结构”的看法和意识自己完全无关。更况且，对拟人化这一指控可以用人类破例论予以还击。若是大脑果真是全然物质的，那么它在固有属性这一点上怎么会和其他物质有所差别呢？
意识组成了客观现实的固有部分——这一看法有许多叫法，但形貌最准确的名称是“双重属性一元论”（dual-aspect monism）。一元论和二元论相对立，后者以为意识和物质从基础上是差别的两种工具。普遍以为，二元论从科学角度是说欠亨的，由于科学界没有任何证据批注，保存某种非物质的实力在影响大脑。
一元论主张，现实的一切都是由同种工具组成。这一论点有许多变体。最常见的一元论看法是物理主义（也称唯物主义），这种看法以为万事万物都是由物质保存组成，这种保存只有一种属性，也就是物理学所展现出的属性。这是时下哲学界和科学界的主流看法。凭证物理主义的看法，现实中的一切都可以用纯粹物质性的形貌席卷。但凭证意识的难题问题，对一个有意识的系统（如大脑）举行任何纯粹物质性的形貌似乎都会遗漏什么：它永远无法完整描绘该系统的自我认知。也就是说，它能描绘意识客观的那部分，却无法描绘主观的那部分：它能形貌大脑的功效，却不可绘出凯时精神天下。
要想客观周全地看待这两种征象，需要彻底改变看法。
罗素的双重属性一元论试图填补这一缺陷。它认同大脑是一个遵照物理纪律运作的物质系统，但为物质加上了另一个内在的固有层面，这一层面不可为外在的、第三人称视角的物理学所探知，因此无法用任何纯粹物质性的形貌来描绘。但只管这一固有层面凌驾了物理理论的能力规模，我们仍然可以用精神视察到它。我们自身的意识组成了大脑的固有层面，正是通过它，我们得以相识、感受其他客观事物的固有层面。我们可以将叔本华对康德那简明简要的回复稍加改写：我们能够相识物自身，由于我们即是物自身（We can know the thing-in-itself because we are it）。
双重属性一元论的形式可温顺可激进。温顺版本以为，物质的固有层面是所谓的原初意识特质或“中立”特质：这些特质不为科学所知，但也和意识有所区别。这些既非精神亦非物质的特征似乎实质极为神秘。和前文所述的量子意识理论类似，温顺的双重属性一元论可因此被指责为是在指望用一个谜团去抵消另一个谜团。
双重属性一元论最激进的版本以为，现实的固有层面正是意识自己。这绝非主观唯心主义，主观唯心主义主张物质天下仅仅是人类意识中的一个结构，外部天下从某种意义上来说只是幻觉。凭证双重属性一元论，外部天下完全自力于人类意识而保存，但不可自力于一切形式的意识保存，由于所有客观事物的自身都保存某种形式的意识，这种意识是它们自身固有的结构实现者和硬件。
作为意识难题问题的一种解答，双重属性一元论也面临着阻挡的声音。最常见的阻挡意见称，这种理论会推导出泛心论，后者以为万事万物都保存某种形式的意识。在阻挡者看来，这着实太不对理——基本粒子怎么可能有意识呢？确实，这个看法需要花上一点时间才华顺应。但思量一下其他选择：二元论从科学角度说欠亨；物理主义将科学可以探查到的、现实的客观层面视为唯一的现实，但这大都意味着意识的主观层面不过是幻觉。事实也许云云——可比起“粒子没有意识”这一意料，我们岂非不应对“我们拥有完全主观的意识”这一意料怀有更强的自信吗？
其次主要的阻挡意见是所谓的组合问题（combination problem）。仅仅将拥有简朴意识的粒子团结在一起组成大脑，怎么就能爆发这样重大、统一的意识呢？这个问题看上去和原本的意识难题问题可疑地相似。但我和其他泛心论的支持者以为，组合问题并不如原本的难题问题那样难。从某些角度来说，探索怎样从一种有意识的物质（例如一系列有意识的粒子）中天生另一种有意识的物质（例如一个有意识的大脑）要比探索怎样从无意识的物质中天生有意识的物质容易不少。但许多人以为这没什么说服力。也许这只是时间问题。原本的难题问题早已以种种形式被哲学家们苦苦思索了数个世纪。组合问题获得的关注则要少得多，这意味着找到谜底的希望也大得多——也许我们只是还未来得及发明。
意识可能是真实保存的现实事物，是令凯时物理理论这一软件得以实现的基本硬件，这是个激进的看法。它完全倒置了我们对现实的通常明确，让人很难消化。但它也许能一次性解决两个科学和哲学中最难的问题。
关于作者：
Hedda Hassel Mørch是一位挪威哲学家，在纽约大学的头脑、大脑及意识中心担当博士后研究员。她的主攻偏向是组合问题和其他有关双重属性一元论及泛心论的话题。
校对斩光有话说：物理学家永远无法获得实质——要探测一个工具，必需得用另一个工具，最后获得的只能是两者之间的关系，只能是实质的外显作用。电子的实质什么？作者以为，电子的硬件是“一些形式简朴、基础的体验”，并且，我们能用自己意识的实质直接体验到电子的实质，事实双重属性一元论的基本就是——“只管这一固有层面凌驾了物理理论的能力规模，我们仍然可以用精神视察到它”。
那就让我们想象自己酿成电子，体验一番电子的实质。凭证量子力学的形貌，我们无处不在，但又经常坍缩到一点，我们可以靠近光速前进，我们绕着原子核转得头晕眼花……但要真的弄清晰究竟是什么体验，你还得写出一堆方程来形貌电子的行为——岂非你就由于自己和电子都拥有意识、当上了亲戚，然后一个直觉就能“噗”地一声冒出来，告诉你电子下个瞬间会泛起在那里？
也许作者会批驳，那些形貌都是电子的行为，不是电子的实质。那就问问作者体会到电子的实质了吗？她可能批驳，电子太小了，我们不可体会到一个电子的实质。那么说，只有凯时感官能直接感受到的工具，我们才华体会到它的实质吗？
尚有一种可能，我们照旧能体会到这么小的工具的实质的，不然“双重属性一元论”就着实是太弱了。电子的实质就是一头喷火龙。我已经感受到了，密密麻麻的喷火龙，不然，那赵家的狗，何以看我两眼呢？
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