论文部分内容阅读
思维与物质之间是什么关系？数千年来，这一问题始终未找到令人普遍满意的回答。
意识是一种非常神秘的东西。为何我的意识在这里，你的意识却在那里？为何对每个人而言，宇宙似乎都一分为二，一半是自己这个主体，另一半则是无穷无尽的客体？为何我们每个人都是自己意识的中心，同时接受着来自外界的信息？为何有些东西明显有自己的意识，其他的则不然？老鼠有意识吗？昆虫有意识吗？细菌呢？
这些问题都是古老的“心身问题”的一部分。其核心问题是：思维与物质之间是什么关系？数千年来，这一问题始终未找到令人普遍满意的回答。
“心身问题”在过去20年间经历了一次大规模的“品牌重塑”。如今它被叫作“意识的硬难题”。这个词最早由哲学家戴维·查默斯在1996年出版的《有意识的心灵：一种基础理论研究》一书中提出，一直沿用至今。
查默斯以嘲讽的语气指出，心身问题的“难”是相对神经科学的“简单而言”的。神经科学研究的是神经元与大脑在生理层面上的运作机制，当然谈不上简单。但查默斯认为，解释意识与物质之间的关系才是终极难题，相比之下，神经科学就显得简单些了。
过去10年间，加州大学圣芭芭拉分校的塔姆·亨特和乔纳森·舒勒一起创立了所谓的“意识的共振理论”。他们认为，共振（即同时振动）不仅是人类意识的核心，也是动物意识和物理现实的核心。这听上去很像嬉皮士那套理论，但别急，听我慢慢解释。
一切都与振动有关
宇宙万物都处在持续不断的振动之中。就连看似静止的物体实际上也在以不同频率振动、振荡或共振。共振是一类运动形式，特点是在两种态之间来回振荡。归根到底，一切物质其实都是其所在场的振动。因此可以说，自然万物都在不同的尺度上振动。
如果把不同的、正在振动的物体放到一起，就会发生一些有趣的现象：过了一会儿之后，它们就会开始以相同的频率振动。这种“同步”的过程在我们看来非常神秘。我们称之为“自发性自组织现象”。
数学家史蒂文·斯托加茨在2003年的《同步：秩序如何从宇宙、自然和日常生活的混乱中诞生》一书中，举了若干物理、生物、化学和神经科学领域的例子来说明“同步”（即共振）现象。例如，特定种类的萤火虫大量聚集时，便会开始同步发光;具有相同能量和频率的光子实现同步后，便会形成激光;月球自转与绕地公转完全同步，因此我们看到的始终是月球的同一面。可见研究共振能帮助我们更好地理解意识的本质，或者说得再普遍些，帮我们更好地认识宇宙。
大脑内部的同步
神经科学家也在研究中发现了同步现象。人脑中大规模神经元放电的频率是可以进行测量的。科学家认为，哺乳动物的意识与各种各样的神经同步有关。例如，德国神经生理学家帕斯卡·弗里斯（Pascal Fries）对大脑中不同电信号模式的同步产生各类意识的方式展开了研究。他主要关注γ（伽马）、β（贝塔）和θ（西塔）三种波。每种波在大脑中的电振荡速度不同，由贴在头骨上的电极测量。神经元组在利用电化学脉冲进行交流时，便会产生这种电振荡。将这些信號的速度和电压取平均值，便可得出拥有固定周期的脑电波。
其中γ波与感知、冥想或专注意识等大规模协调活动有关;β波代表脑活动和唤起程度达到了最高水平;θ波则会在放松状态或做白日梦时出现。弗里斯称，这三种波加在一起，便产生了各种各样的人类意识（或至少促进了意识的产生）。但脑电波与意识之间的关系究竟如何，目前仍未达成定论。
弗里斯把这一概念称作“通过一致性展开的交流”。在他看来，这一切都与神经元同步有关。当电振荡速率达成一致时，神经元与其他神经元组之间便可展开顺畅的交流。而假如没有这种同步一致性，信号输入便可能发生在神经元激发周期的任何阶段，导致交流效率大大降低。
意识的共振理论
亨特和舒勒在弗里斯等人的研究基础上，提出了意识的共振理论。该理论的应用范围很广，不仅有助于解释人类和哺乳动物的意识，还可以解释更广泛层面上的意识。
从电子、原子再到分子，从细菌、老鼠到蝙蝠，亨特和舒勒根据在身边各类事物上观察到的行为， 提出“世界万物也许都至少有一点儿意识”。这一观点乍看上去很奇怪，但从意识本质的角度出发，人们对这种“泛心论”（该理论认为，一切物质都具有一定意识）的接受度正变得越来越高。
泛心论学家认为，意识不是在进化中的某个时间点突然出现的，而是始终与物质有关，物质也始终与意识有关，意识与物质就像一枚硬币的两面。但宇宙中大部分与物质有关的意识都极为原始。例如，一个电子或原子拥有的意识可能少之又少。但物质越复杂、越丰富，意识也会随之升级;并且反之亦然。
生物体能够通过多种生物物理通路快速交换信息，可以是电的形式，也可以是电化学的形式。而非生物体只能通过热通路进行内部信息交换，相比之下速度慢得多、信息也匮乏得多。与同等体积的非生物体相比（如鹅卵石和沙堆等），生物体可以让信息更快地流入规模更大的意识之中。与非生物体相比，生物体内部的连接数量要多得多，因此“正在发生的事情”也多得多。
按照亨特与舒勒的理论，鹅卵石和沙堆都“只是聚合体而已”，仅仅是一系列高度基础的、在原子或分子层面上的意识实体的集合。而生物体与之截然不同：生物体也是由一系列微意识实体构成的，但这些微意识实体结合起来，却形成了一个更高级的、拥有大规模意识的实体。对我们而言，这种结合过程正是生物体的重要标志。
亨特与舒勒理论的核心思想是：形成大规模意识（如人类和其他哺乳动物的意识）的这种连接关系，其实是众多组成部分共振的结果。共振波的当前速度决定了每个意识实体在特定时刻的规模，随着特定共振向更多的组成部分扩展，由该共振和组合方式形成的实体也会变得越来越大、越来越复杂。因此，人脑中达到γ同步的共振涉及的神经元与神经连接数量远多于单独的β或θ节奏。
那么生物体之间的大规模共振呢？比如一大群同步闪光的萤火虫？研究人员认为，之所以会发生这种生物发光共振现象，是因为萤火虫体内的生物振荡器会自动与周围的萤火虫达成同步。
那么，这些萤火虫是否拥有更高级的群体意识呢？既然我们不需要依赖智力或意识理论就能解释这一现象，答案也许是否定的。但对于拥有合适的信息通路和处理能力的生物体而言，这种自组织倾向的确可以，并且往往会产生规模更大的意识实体。
亨特与舒勒的意识共振理论试图提供一个统一化的框架，涵盖了神经科学、神经生物学和神经物理学的基础问题以及意识的哲学问题。该理论触及了意识与物理系统进化方面的核心区别。
这一切都与振动有关，但同时也与振动的类型有关，最重要的是，与共振有关。
意识是一种非常神秘的东西。为何我的意识在这里，你的意识却在那里？为何对每个人而言，宇宙似乎都一分为二，一半是自己这个主体，另一半则是无穷无尽的客体？为何我们每个人都是自己意识的中心，同时接受着来自外界的信息？为何有些东西明显有自己的意识，其他的则不然？老鼠有意识吗？昆虫有意识吗？细菌呢？
这些问题都是古老的“心身问题”的一部分。其核心问题是：思维与物质之间是什么关系？数千年来，这一问题始终未找到令人普遍满意的回答。
“心身问题”在过去20年间经历了一次大规模的“品牌重塑”。如今它被叫作“意识的硬难题”。这个词最早由哲学家戴维·查默斯在1996年出版的《有意识的心灵：一种基础理论研究》一书中提出，一直沿用至今。
查默斯以嘲讽的语气指出，心身问题的“难”是相对神经科学的“简单而言”的。神经科学研究的是神经元与大脑在生理层面上的运作机制，当然谈不上简单。但查默斯认为，解释意识与物质之间的关系才是终极难题，相比之下，神经科学就显得简单些了。
过去10年间，加州大学圣芭芭拉分校的塔姆·亨特和乔纳森·舒勒一起创立了所谓的“意识的共振理论”。他们认为，共振（即同时振动）不仅是人类意识的核心，也是动物意识和物理现实的核心。这听上去很像嬉皮士那套理论，但别急，听我慢慢解释。
一切都与振动有关
宇宙万物都处在持续不断的振动之中。就连看似静止的物体实际上也在以不同频率振动、振荡或共振。共振是一类运动形式，特点是在两种态之间来回振荡。归根到底，一切物质其实都是其所在场的振动。因此可以说，自然万物都在不同的尺度上振动。
如果把不同的、正在振动的物体放到一起，就会发生一些有趣的现象：过了一会儿之后，它们就会开始以相同的频率振动。这种“同步”的过程在我们看来非常神秘。我们称之为“自发性自组织现象”。
数学家史蒂文·斯托加茨在2003年的《同步：秩序如何从宇宙、自然和日常生活的混乱中诞生》一书中，举了若干物理、生物、化学和神经科学领域的例子来说明“同步”（即共振）现象。例如，特定种类的萤火虫大量聚集时，便会开始同步发光;具有相同能量和频率的光子实现同步后，便会形成激光;月球自转与绕地公转完全同步，因此我们看到的始终是月球的同一面。可见研究共振能帮助我们更好地理解意识的本质，或者说得再普遍些，帮我们更好地认识宇宙。
大脑内部的同步
神经科学家也在研究中发现了同步现象。人脑中大规模神经元放电的频率是可以进行测量的。科学家认为，哺乳动物的意识与各种各样的神经同步有关。例如，德国神经生理学家帕斯卡·弗里斯（Pascal Fries）对大脑中不同电信号模式的同步产生各类意识的方式展开了研究。他主要关注γ（伽马）、β（贝塔）和θ（西塔）三种波。每种波在大脑中的电振荡速度不同，由贴在头骨上的电极测量。神经元组在利用电化学脉冲进行交流时，便会产生这种电振荡。将这些信號的速度和电压取平均值，便可得出拥有固定周期的脑电波。
其中γ波与感知、冥想或专注意识等大规模协调活动有关;β波代表脑活动和唤起程度达到了最高水平;θ波则会在放松状态或做白日梦时出现。弗里斯称，这三种波加在一起，便产生了各种各样的人类意识（或至少促进了意识的产生）。但脑电波与意识之间的关系究竟如何，目前仍未达成定论。
弗里斯把这一概念称作“通过一致性展开的交流”。在他看来，这一切都与神经元同步有关。当电振荡速率达成一致时，神经元与其他神经元组之间便可展开顺畅的交流。而假如没有这种同步一致性，信号输入便可能发生在神经元激发周期的任何阶段，导致交流效率大大降低。
意识的共振理论
亨特和舒勒在弗里斯等人的研究基础上，提出了意识的共振理论。该理论的应用范围很广，不仅有助于解释人类和哺乳动物的意识，还可以解释更广泛层面上的意识。
从电子、原子再到分子，从细菌、老鼠到蝙蝠，亨特和舒勒根据在身边各类事物上观察到的行为， 提出“世界万物也许都至少有一点儿意识”。这一观点乍看上去很奇怪，但从意识本质的角度出发，人们对这种“泛心论”（该理论认为，一切物质都具有一定意识）的接受度正变得越来越高。
泛心论学家认为，意识不是在进化中的某个时间点突然出现的，而是始终与物质有关，物质也始终与意识有关，意识与物质就像一枚硬币的两面。但宇宙中大部分与物质有关的意识都极为原始。例如，一个电子或原子拥有的意识可能少之又少。但物质越复杂、越丰富，意识也会随之升级;并且反之亦然。
生物体能够通过多种生物物理通路快速交换信息，可以是电的形式，也可以是电化学的形式。而非生物体只能通过热通路进行内部信息交换，相比之下速度慢得多、信息也匮乏得多。与同等体积的非生物体相比（如鹅卵石和沙堆等），生物体可以让信息更快地流入规模更大的意识之中。与非生物体相比，生物体内部的连接数量要多得多，因此“正在发生的事情”也多得多。
按照亨特与舒勒的理论，鹅卵石和沙堆都“只是聚合体而已”，仅仅是一系列高度基础的、在原子或分子层面上的意识实体的集合。而生物体与之截然不同：生物体也是由一系列微意识实体构成的，但这些微意识实体结合起来，却形成了一个更高级的、拥有大规模意识的实体。对我们而言，这种结合过程正是生物体的重要标志。
亨特与舒勒理论的核心思想是：形成大规模意识（如人类和其他哺乳动物的意识）的这种连接关系，其实是众多组成部分共振的结果。共振波的当前速度决定了每个意识实体在特定时刻的规模，随着特定共振向更多的组成部分扩展，由该共振和组合方式形成的实体也会变得越来越大、越来越复杂。因此，人脑中达到γ同步的共振涉及的神经元与神经连接数量远多于单独的β或θ节奏。
那么生物体之间的大规模共振呢？比如一大群同步闪光的萤火虫？研究人员认为，之所以会发生这种生物发光共振现象，是因为萤火虫体内的生物振荡器会自动与周围的萤火虫达成同步。
那么，这些萤火虫是否拥有更高级的群体意识呢？既然我们不需要依赖智力或意识理论就能解释这一现象，答案也许是否定的。但对于拥有合适的信息通路和处理能力的生物体而言，这种自组织倾向的确可以，并且往往会产生规模更大的意识实体。
亨特与舒勒的意识共振理论试图提供一个统一化的框架，涵盖了神经科学、神经生物学和神经物理学的基础问题以及意识的哲学问题。该理论触及了意识与物理系统进化方面的核心区别。
这一切都与振动有关，但同时也与振动的类型有关，最重要的是，与共振有关。