为何物理主义难以解释心灵问题？——对埃德尔曼意识理论的批判

陈向群

长期以来，物理主义作为心灵哲学内解释心灵问题的一种重要理论，得到了许多心灵哲学家的认同。著名韩裔美籍哲学家金在权（Jaegwon Kim）就积极推荐物理主义：“我不知道如何让你相信这一点，但就我看来，无疑保持心理是物理世界的一部分远比副现象主义或者彻底的取消主义要好得多。”①金在权：《物理世界中的心灵——论心身问题与心理因果性》，刘明海译、邢起龙校，北京：商务印书馆2015年版，第146页。当代著名神经生物学家、诺贝尔生理学和医学奖获得者、美国国家科学院院士杰拉德·埃德尔曼（Gerald M.Edelman）也认为，研究意识必须依靠“经得起检验的理论和精心设计的实验结合起来的科学方法”①杰拉德·埃德尔曼、朱利欧·托诺尼：《意识的宇宙：物质如何转变为精神》，顾凡及译，上海：上海科学技术出版社2003年版，第2页。，在此基础上，他提出诸如神经元群选择理论、动态核心和再进入等一系列解释意识问题的“惊人假说”。然而，物理主义就一定能够解释清楚心灵问题吗？通过对埃德尔曼意识理论的分析，我们认为，与其他解释心灵问题的理论一样，物理主义在解释心灵问题上也面临着许多难以克服的问题。它不仅无法解释心灵的感受性问题、意向性难题、自由意志问题，而且还面临着认知科学的挑战，甚至在方法论上具有明显的缺陷。因而，对于心灵问题，物理主义或许可以帮助我们了解心灵的物理过程，却无法为我们提供解释心灵问题的最终答案。

一、埃德尔曼研究意识的方法论假设和基本原则

要研究埃德尔曼的意识理论，我们必须先对其处理意识的方法论有清晰的认识。笔者认为，埃德尔曼之所以坚持以科学的方法来处理意识问题，关键在于其方法论中的物理假设。然而，被叔本华称为“世界之最”的意识难题在认识论层面上通常是极其复杂的，诸如主观感受等经验层面上的问题，我们似乎难以用科学的方法来精确描述。因此，埃德尔曼又采取了进化假设和主观特性假设，试图从更加全面和深刻的角度来研究意识及其相关问题。

（1）物理假设。即是说“意识是由某个脑的结构和动力学所产生的一类特殊物理过程”②同上书，第16页。。埃德尔曼认为，所有的意识问题，包括意识整体性和高度分化性等意识特征，都可以从大脑物理活动中找到答案。物理假设是埃德尔曼处理意识问题的立足点和出发点。（2）进化假设。意识是生物性的，是自然界选择过程中进化的产物，依赖于某种形态的动力学过程，和生物结构相关联。这就是说，并不是每种动物都有意识，只有那些经历漫长进化过程的动物才具有。因而面对意识，我们既不可以将其表征为计算机的副产品，更不可以用量子力学那样的稀奇古怪的科学术语来解释。（3）主观特性假设。“意识的主体的、定性的方面具有私密性（private），它不能直接通过本质上是公共的和主体间的科学理论进行交流。”③同上书，第17页。但埃德尔曼认为，采取这一假设并不是意味着我们放弃从科学角度来解释意识及其性质的立场。相反，他认为，我们可以在预先了解大脑结构及其相关动力学机制的基础上，将主观特性看成是复杂的大脑所做的许多具体不同方面的表现形式，从而去分析和描述意识。

基于以上三个方法论假设，埃德尔曼意在向我们说明，科学地解释意识及其性质是其处理意识的基本方法，但研究意识采取某些特殊方法也是必要的。不仅如此，从埃德尔曼的方法论假设中，我们还可以得出其对待意识问题所坚持的基本原则。首先，整体性原则。它是说，任意时刻的意识状态都不可以分解成独立的成分，它们是某种整合协调而形成的整体信息。“当处于某种特定的意识状态时，不管纯粹是经验到某种温暖的感觉，还是看到一大群人在走动的生动而又多彩的场面，是深层而睿智的思考，或是稀奇古怪的梦境，它们都是某种整合成统一而协调的整体信息，它是大于其各部分之和。”①杰拉德·埃德尔曼、朱利欧·托诺尼：《意识的宇宙：物质如何转变为精神》，第28页。整体性原则是埃德尔曼处理意识问题最主要的原则。其次，进化原则。进化原则是埃德尔曼基于自然界中生物进化原则基础之上所遵循的另一个重要原则。埃德尔曼认为，既然生物群体中个体之间存在相互选择和自然竞争，那么，大脑内的神经元细胞作为一个微小的生物体也同样具有选择和竞争机制，遵循着进化原则。在进化原则基础上，埃德尔曼提出了神经元群选择理论或所谓神经达尔文主义。而且，进化原则又遵循着三个信条：发育选择、经验选择和再进入。再次，埃德尔曼认为，意识谜团之所以长期难以厘清，很重要的原因在于意识具有复杂性。意识既可以泛指包括情感、意志和思维等在内的一系列心理现象，也可以指某个人在睡眠时候的“无意识”状态以及醒过来后的“有意识”状态。在进化阶段来说，意识又有低级意识和高级意识。总之，埃德尔曼小心谨慎，绝不认为意识问题可以轻而易举地解决，因而复杂性也是埃德尔曼处理意识问题的基本原则之一。

二、埃德尔曼的意识理论核心内涵

埃德尔曼坚持把意识视为科学，特别是神经科学所讨论的范畴，认为意识和脑的物理活动存在确定的因果关系。因此，他认为，研究意识首先必须对脑组织的结构和功能特点有清楚的认识，以做到“给脑画像”。基于对脑功能的研究，埃德尔曼提出了神经元群选择理论、动态核心和再进入等极具还原论色彩的意识理论。

神经元群选择理论（The Theory of Neuronal Group Selection，TNGS） 埃德尔曼认为，人脑不同于计算机的编码系统，是一个具有多重神经活动模式的动态选择系统。大脑神经元细胞与自然界中的生物体一样，既有群体性和个体的多样性的特征，也遵守着遗传、自然选择以及相互竞争等生物机制。“将大脑理解为计算机编码的计算过程在表面上也许有某种合理性，但从更深层来说，这样的说明却与大脑的进化性、形态性以及行为性机制无法相容。我（埃德尔曼）更愿意将神经细胞中的动态变化行为理解为拓扑生物因素的积极作用，这样的分析也从新的层面上对大脑功能作了解释。”①Gerald M. Edelman， Topobiology： An Introduction to Molecular Embryology， New York： Basic Books， Inc.Publishers， 1988， pp.176—177.埃德尔曼指出，意识经验极大地依赖于分布在大脑各处的神经元群之间的信号的相互协调行为。他通过实验发现，不管是分裂失常还是分离症候群病人，他们大脑各区域的活动程度或精神功能与正常人的相差不大，而各个脑区或功能之间的相互作用程度则相差甚远。此外，相关知觉实验还表明，当对实验对象进行知觉刺激时，相隔很远的脑区之间的同步化活动程度大大强于没有知觉刺激的时候。这些都表明，意识经验并非是单个神经元的行为，而是各个脑区之间神经元群的相互作用的结果。

动态核心（Dynamic Core） 埃德尔曼认为，我们的大脑中存在着许多个神经元群，这些神经元群分布极广，但是能通过再进入机制在几百毫秒的时间内构成某种功能性聚类，而且，这些功能性聚类是高度分化和复杂的。这样，埃德尔曼就提出了其著名“动态核心”假说，即“一种在几分之一秒内的时间里彼此有很强的相互作用而与脑的其余部分又有明显功能性边界的神经元群聚类。”②杰拉德·埃德尔曼、朱利欧·托诺尼：《意识的宇宙：物质如何转变为精神》，第170页。埃德尔曼指出，“动态核心”不是一个静止不动的位置或点，而是通过神经元群相互作用而形成的某些功能性聚类，有着鲜明的特点：（1）整体性或统一性。“动态核心”并不是基于某种神经性质或某个神经元的具体部位，而是基于神经元群的整体性活动基础上的整体性过程。（2）变动性和无中心性。所谓“动态核心”，顾名思义，就是说，“核心”不是静止而是动态的，在空间分布上具有任意性和位置不确定性。（3）高度的复杂性和分化性。在“动态核心”中，参与功能性聚类的神经元群子集之间的状态变化不是无差别的，而是有着高度复杂多变性并有着强烈的区分特征。

再进入（Reentry） 埃德尔曼认为，既然意识是整体性的，那么，支持意识经验的神经过程也是整体的。换而言之，大脑中的各个脑区之间不是相互独立的，彼此依靠着大量的神经通路来回传递信号，而再进入在其中起了关键的作用。什么是再进入？在埃德尔曼看来，所谓的再进入就是指“脑的各个分离映射区之间沿大量并行解剖联结（其中绝大多数是交互的）不断进行着并行、递归信号的传送过程”③同上书，第123页。。通过再进入，信息沿着神经元回路在各个脑区之间实现同步化，保证事件在时间和空间上的一致性。“这个概念（再进入）之所以是必要的，主要在于其既对使大脑产生刺激的物体进行神经层面上的分类，也对因神经元群的不同分布而导致的神经联结的退化（degeneracy）而进行调节。”④Gerald M. Edelman， Neural Darwinism： The Theory of Neuronal Group Selection， New York： Basic Books， Inc.Publishers， 1987， p. 60.关于再进入，还要指出的是，再进入与信息反馈是不一样的。反馈强调的是对事先制定好的误差信号所传递的信息进行控制和校正，再进入所传递的信息却不是事先说明的，而是某一时刻由外界视觉刺激所导致的新信息。而且在传递路径上，反馈信号是通过由相互联结构成的单个固定回路实现的，而再进入则是通过多个并行通路实现信号的传递。

三、埃德尔曼意识理论的局限性

由以上描述我们可以看出，在埃德尔曼处理意识问题的方法论假设和相关意识理论中，意识被还原为神经胶质细胞以及构成它们的离子和分子的集体行为，是大脑内的物理作用的结果。这样的意识解释在一定程度上指出了意识和大脑之间的物理关系，但问题是显而易见的。

第一，对现象性意识解释的模糊性。被查尔莫斯称为意识困难问题的现象性意识（phenomenal consciousness）或经验性意识是当代意识研究者们所面临的一大难题。围绕这一难题，查尔莫斯提出自然主义二元论，试图从自然主义和二元论的综合性视角来解释感受质。以彭罗斯为代表的物理学家们则试图从量子角度来解释现象性意识，他们将感受质理解为量子的信息过程，是一种量子行为的结果。然而，这些解释最终都没有取得成功，也使得意识困难问题的解释变得更加困难。那么，埃德尔曼的意识理论就解释清楚了意识困难问题了吗？在埃德尔曼的动态核心理论中，感受质被理解为与大脑N维神经参考空间内坐标中各个不同的“核心”和“点”相关联，各种不同程度的“质”为坐标系数不同的点所代表。①杰拉德·埃德尔曼、朱利欧·托诺尼：《意识的宇宙：物质如何转变为精神》，第198—200页。但问题是，无论哪种形式的“质”（颜色、声音或气味），它们都不是简单的个体，而是包含形状、颜色、运动状态等诸多特征在一起的“捆绑性意识”，依赖于大脑内不同脑区之间的神经元群相互作用。而埃德尔曼试图以大脑内单个神经“核心”或“点”来解释感受质则忽视了感受性意识所具有的整体性功能。而且，意识主体的经验内容除了客体因素外，还与意识主体某个时刻的心理状态、所处的环境甚至是文化背景有关，它们都是影响主体对客体感受的不可忽略因素。而埃德尔曼基于还原论立场的动态核心理论显然无法包含这些因素，这使得他对现象性意识的解释显得过于模糊。

第二，埃德尔曼的意识理论难以解释心灵的意向性难题。在心灵哲学中，意向性难题一直都是个热门话题。托马斯·阿奎那最先从心灵哲学角度提出“意向性”这个概念，之后的布伦塔诺、胡塞尔、约翰·塞尔等人都先后对意向性提出了自己的看法。布伦塔诺认为，意向性是关于意识的“指向”“关于”的倾向，是区分心理现象和物理现象的主要因素。胡塞尔指出，心灵的本质具有意向性，是心理状态对外部事物的“涉及”“关于”。塞尔则从心灵和语言之间的关系来理解意向性，他认为，在我们心理状态产生对外部事物的理解的过程中，意向性迫使我们去用语言表达自己的想法、观点和意见。在塞尔看来，意向性是指“某些心理状态和事件的特征，它是心理状态和事件指向、关于、涉及或表现某些其他客体和事态的特征”①约翰·塞尔：《心、脑与科学》，杨音莱译，上海：上海译文出版社2006年版，第110页。。然而，为何心灵具有的这种意向性功能呢？它是如何产生的？显然，埃德尔曼对意识的还原论解释并不能回答这个问题。无论是神经元群选择理论、动态核心理论，还是再进入理论等，它们最多只是描述了意识形成过程的物理机制。而意向性并非意识本身，它是意识之外更高阶的精神现象，绝非仅仅是神经元群的整合或分化所能促成的。例如，某人说“我想要吃西红柿”。在这个例句中，“想要”就是一种意向性，而西红柿就是意向性的对象。那么，我们能够从大脑的神经元群活动过程中找到我为何“想要吃西红柿”这个意向的答案吗？显然是不可能的。而我之所以“想要吃西红柿”，恐怕与我所处的生活环境、饮食文化和气候有关，正是这些非神经性的因素造成了我特定的意向性。

第三，埃德尔曼的意识理论难以解释自由意志问题。简单来说，所谓的自由意志是指人们拥有自由选择自己行为的信念。在日常生活中，我们每天都无不面临着意志选择的问题。早上，我为何要选择坐公车去上班？下班后，我为何经常选择学校附近的麦当劳吃晚餐？周末，我为何选择经常去海边度假？这些问题都涉及人们对自己行为自由选择的信念问题。关于自由意志，自古希腊时期就为哲学家们所讨论。例如，古代哲学家就有“人性本善”的观点，认为本质上人们都会选择善的事情。中世纪的欧洲，随着基督教神学逐渐占据统治地位，自由意志又与上帝联系在了一起，在一些神学家和哲学家看来，人们要做什么或不做什么，都是由上帝来决定的。如今，人们又从自由意志与决定论是否相容的角度来讨论道德责任问题，自由意志又与伦理学联系在了一起。可见，自由意志问题是个极为复杂的问题，它涉及哲学、宗教以及伦理学等诸多方面，已经远远超出了神经科学的狭隘范围。不仅如此，从认知科学的角度来看，人们对于自己信念的选择，还与自身所处的环境以及文化背景极为有关，而大脑内的神经元又如何能“领悟”具有语义性的内涵呢？

第四，认知脑外主义的挑战。认知科学，作为近几十年兴起的一门新兴学科，心智问题是其中主要的研究内容。以表征计算理论为核心纲领的第一代认知科学（主要包括认知主义和联结主义）将人类心智视为大脑内神经信息之间的计算结果。随着认知科学的发展，人们逐渐认识到认知不仅是脑内物理状态，而且还离不开脑外因素的作用。特别是，以“4E+S”②在“4E+S”理论模型中，“4E”是指，体化（embodied）认知、嵌入（embedded）认知、生成（enacted）认知、延展（extended）认知，而“S”是指情景（situated）认知。理论模型为核心纲领的第二代认知科学注重大脑、身体、情境和环境之间的互动，将认知理解为一个非线性的动力学复杂系统的行为。①刘晓力、孟伟：《认知科学前沿中的哲学问题》，北京：金城出版社2014年版，第73页。例如，延展心灵论就认为，心灵并不只局限在脑内，它还可以扩展到大脑之外的外部事物，如手机、笔记本电脑等，因为这些随身物品可以帮忙我们增强进行记忆功能等认知活动。同样，功能主义也认为，认知是大脑内外所有信息的功能性耦合的结果。无论是埃德尔曼的神经元群选择理论，还是动态核心以及再进入等，它们都仅仅从大脑内部的神经元细胞相互作用来理解意识，完全忽视了大脑之外的环境对意识行为的影响，而这在第二代认知科学看来是不可取的。随着第二代认知科学逐渐取代第一代认知科学成为认知科学内解释认知的新范式，必将对以埃德尔曼为代表的神经科学家所坚持的认知“颅内主义”发起挑战。

第五，方法论的明显缺陷。埃德尔曼的意识理论除了具有上述不足外，还有一个很大的问题就是其所坚持的还原论方法存在明显的缺陷。这主要是由意识的特点决定的。不可否认，意识作为一种精神现象，它与大脑的物理活动和神经进化之间存在极大的关联。然而，意识的特殊性在于它具有不可分割的整体性。这就是说，某个意识整体不可以被分割成许多独立的个体。例如，你看到桌子上有一个红色的苹果，在这里，“红色的苹果”的意识现象，它并非是苹果颜色、形状、香味等因素的简单数学求和，而是一种整体性的功能涌现。那么，埃德尔曼试图简单地将意识还原为神经元的行为，恰恰是犯了方法论的错误。

四、突破物理主义局限性的方法

综上，通过对埃德尔曼处理意识问题的物理主义方法的分析，我们认为，要想彻底揭开意识之谜，物理主义方法面临重重困难。然而，这并不是说认物理主义完全没有任何意义，问题的关键在于找到突破其局限性的方法。我们不妨从以下几个方面尝试探讨。

首先，神经现象学方法。神经现象学（Neurophenomenology）是一门整合了神经科学和现象学，旨在通过现象学内省的第一人称方法和神经科学实验观察的第三人称方法来整合探索人类意识经验的跨学科运动。②陈巍：《神经现象学：整合脑与意识经验的认知科学进路》，北京：中国社会科学出版社2016年版，第1页。其主要代表人物为瓦雷拉（F.Varela）、加莱塞（V. Gallese）、卢茨（A. Lutz）等。其中，瓦雷拉的影响力最大。在瓦雷拉看来，人类的意识经验的主观性特征决定，对其研究首先必须采取第一人称的内省方法，但这还不够，还必须采取第三人称的神经科学实验方法对其进行验证，进而形成主观和客观结合的“中道方法”（a middle way）。神经现象学的另一代表人物，镜像神经元主要发现者之一的加莱塞（V. Gallese）也说：“神经科学与现象学之间的对话、交流不仅是我们期待的，而且也是必需的。……未来认知神经科学的研究议题既要强调人类经验的第一人称方面，也要强调拥有这些经验的研究对象的人格特征。”①Vittorio Gallese， “Neuroscience and phenomenology”， Phenomenology ﹠ Mind， 2011（1）， p.34.总的来说，借助神经现象学主观加客观的综合性研究方法，不仅可以使得现象学的哲学方法、概念和理论可以应用于对意识经验的哲学思考，同时也可以使得神经科学可以用来对现象性意识进行实验研究，从而做到两种方法相互约束和补充，而这样的“中道方法”恰恰可以弥补物理主义在方法论上的不足。

其次，神经哲学方法。顾名思义，所谓的神经哲学（Neuro-philosophy）是神经科学与哲学交叉所形成一个分支学科，它主要研究如何借助哲学的方法、理论来解释或说明神经科学关于意识在人脑内的形成机制。在方法论上，与神经现象学一样，神经哲学对意识的研究也是采取第一人称和第三人称的主客观结合方法，不同的是，神经哲学的主观方法不仅仅是现象学方法，而且还包括整体性、二元性等在内的元哲学方法。神经哲学的主要代表人物有克拉克（A. Clark）、丹尼特（D. Dennett）、诺瑟夫（G. Northoff）等人。例如，丹尼特就曾提出多重草稿理论（multiple draft model）：“各种各样的感知，事实上，所有种类的思想或精神活动，都是通过对大脑内感官输入进行平行地、多层次地解释和处理来完成的。进入神经系统的信息正在不断地被进行‘编辑性’修改。”②Daniel C. Dennett， Consciousness Explained， Back Bay Books， 1992， p.111.诺瑟夫更是试图将心身（脑）问题看作心灵—世界（环境）问题来理解。他通过实验仪器（fMRI、PET）观察某些大脑患病或受伤的病人（抑郁症、思觉失调症等）的大脑后发现，外界环境对这类病人大脑刺激所产引起的神经活动异常地微弱，这就说明，他们大脑与环境的互动关系被割裂了。因而要想获得意识，大脑必须与外界环境之间形成整体性的互动关系。“我们每个人的自我感都是一种世界—大脑关系。这就是说，我们的存在都是深深地嵌入到世界（环境）中。没有任何其他可以脱离这样的关联性存在以及世界（环境）—大脑关系。”③Georg Northoff， Neurophilosophy and Healthy Mind： Learning from the Unwell Brain， W. W. Norton ﹠ Company Ltd.， 2016， p. 173.如此，我们可以看出，无论是丹尼特的多重草稿理论还是诺瑟夫的世界（环境）—大脑关系理论，他们都强调将哲学的思维方法引入神经科学对意识机制的解释中来，而这或许可以为我们突破物理主义的局限性提供一种有价值的参考。

再次，自然主义二元论。为了更好地解释意识问题，查尔莫斯提出了自然主义二元（Natural dualism）。在他看来，意识虽然产生于人脑的物理过程，但这并不是说意识就是物理性质的，而是物理之外的某种现象性特征，在本体论上具有独立性。“这里所谓的（自然主义）二元论是一种性质二元论：有意识的经验涉及个体的性质，而那种性质并不被个体的物理属性所蕴涵，尽管它们可能合法地依赖于那些性质。意识是世界的物理特征之外的一种特性。”①大卫·查尔莫斯：《有意识的心灵：一种基础理论研究》，朱建平译，北京：中国人民大学出版社2012年版，第154页。从中我们可以看出，查尔莫斯的自然主义二元论对意识的解释是两面性的，一方面既不否认意识依赖于物理性质，另一方面又指出意识是独立于物理性质的现象特征。而这恰恰是物理主义所欠缺的，因为它只看到了意识的物理性，而对意识的现象性却视而不见。

总之，神经现象学、神经哲学和自然主义二元论，它们从主观和客观、物理和现象的双重视角来认识意识，既兼顾意识的神经实验研究，也从哲学的思维来对意识进行探讨，而这种融合了第一人称和第三人称的综合性方法或许可以为我们突破物理主义局限性提供方法论的参 考。

五、结论

通过对埃德尔曼意识理论的分析，我们认为，物理主义将心灵还原为身体或大脑的物理状态，它是一种典型的还原主义。这样的方法在解释心灵问题时遇到重重困难，它不仅难以解释意识困难问题、意向性问题、自由意志问题，而且还面临着认知科学的挑战，甚至在方法论上也具有明显的缺陷。这就说明，物理主义并不能彻底解释清楚心灵问题。要突破物理主义在解释心灵问题上的局限性，我们就需要在物理方法之外寻找一种能够融合第一人称和第三人称的综合性方法，既要从神经科学的物理角度来观察意识，也要运用哲学的方法和理论来解释意识，做到两者的综合。神经现象学、神经哲学以及自然主义二元论等都从这个角度给我们提出了具有价值的理论参考。对于心灵问题更进一步的解答，我们不妨拭目以待。