萬字追問：數學，會是意識玄學最后的救命稻草嗎？

對談嘉賓

Alex Maier

范德堡大學心理學副教授

他在神經科學領域的工作涵蓋視覺、視覺感知和認知，主要研究皮層柱的神經生理學及相關課題。當選過斯隆基金會會士和美國國家科學院卡弗里會士。實驗室網站見http://www.maierlab.com/

主持人

Paul Middlebrooks

卡內基梅隆大學的特聘助理研究員

卡內基梅隆大學的特聘助理研究員，同時是播客“Brain Inspired”的主持人。他主要研究運動皮層和基底神經節神經群體活動如何在自由行為的小鼠中支持自然行為，致力于揭示神經活動與復雜行為之間的關系。

目錄：

01 一位神經科學家的意識研究起點

02 整合信息論為何脫穎而出?

03 形式化如何讓科學真正前進?

04 感受質能被數學描述嗎？

05 數學是發現，還是發明？

一位神經科學家的意識研究起點

保羅：今天的嘉賓是亞歷克斯（Alex Maier）。亞歷克斯是范德堡大學的心理學副教授，并領導著邁爾實驗室。他在神經科學領域的工作涵蓋視覺、視覺感知和認知，主要研究皮層柱的神經生理學及相關課題。今天，他將與我們探討近年來其研究焦點的轉向——意識神經科學。他要和我們聊聊近年來研究焦點的一次大轉彎——轉向了意識神經科學。其實說回歸更貼切，因為大家待會兒就會聽到，這可是他最初的“白月光”領域。

我和亞歷克斯算是老相識了。當時我在范德堡大學的杰弗里·肖（Jeffrey Shaw）實驗室做博后，他剛好作為新晉教員入職。我至今都記得他給我留下的深刻印象。當時我聽了他的一場報告——記不清是面試演講還是入職后的首秀了——但你立刻就能感受到他對研究的那種澎湃熱情，而且表達極其清晰。我甚至記得他還展示了一些自己用望遠鏡拍的攝影作品，特別是一張美得讓人驚嘆的月球照片。

我們的互動總是特別有意思，即使有時只是匆匆一面，比如他一陣風似的從我身邊跑過、飛奔上樓或者趕去什么地方，我們互相拋句“你好”，他永遠都是一副風風火火的樣子。

今天，我們將探討為何亞歷克斯認為整合信息理論（integration information theory, IIT）是當前解釋意識問題最有前景的方向。這主要是因為，IIT已經發展出了一套形式化的數學框架，它的野心很大，就是想在意識研究領域，復刻數學在物理學里做出的貢獻：即為我們提供所謂的“自然法則”。

我們的討論將基本圍繞與此相關的一切展開，包括科學哲學、數學與“數學性”的區分，以及一些他所重視的研究工具（如范疇論），還有他在測量意識水平方面的部分工作——順便提一句，IIT認為，這就好比一支足球隊，它的整體意識絕不是每個球員意識的簡單相加。

好的，亞歷克斯，這場對話可謂醞釀已久。非常高興你能來做客。我們先從這個問題開始吧——因為我也很好奇，雖然咱們之前私下簡單聊過，但我還沒真正深挖過你是怎么看待自己的研究軌跡的……你現在全心投入于意識科學，但同時你在視覺感知、研究皮層柱方面也做了大量工作。你是一位視覺神經科學家……如果現在有人提到你的名字，他們會將你定位為視覺神經科學家，還是意識科學家呢？

亞歷克斯：謝謝，保羅。首先感謝你的介紹，那些舊日時光的回憶聽得我心里暖暖的，我也一直在默默關注你的節目。回想我如何走到今天，起點要追溯到必須決定大學專業的時期。那時我十分迷茫，想過去法學院，也動過讀醫學院的念頭。我甚至還在醫院里干了差不多一年，結果干完我就徹底頓悟了：“醫學院根本不適合我。”

保羅：你當時在醫院里做什么？

亞歷克斯：我年輕時，德國還有義務兵役制，而你可以選擇“依良心拒服兵役”。這種情況下，就必須完成一年的社會服務。我當時選的就是在醫院工作。準確地說，主要是在一個心臟病學的研究實驗室里打雜。我當時還挺幸運的，有機會觀摩了一些手術，比如給心臟病患者放支架、做植入物之類的。之后我們還嘗試了一種基因療法，想看看能不能防止那些變窄的心臟血管再次堵塞。雖然那個療法最后失敗了，但我真的學到了很多。最重要的一點就是，我無比確信：醫學這條路，絕對不是我的菜。

那時我確實挺抓狂的。時間越來越緊，“你這輩子到底想干嘛？”這個問題天天在我腦子里轉悠。我知道這絕對是個決定命運的十字路口。結果有一天，我在書店里瞎逛，偶然翻到了一本書（輕笑），德文版的書名叫《靈魂究竟是什么》。這個標題瞬間抓住了我的注意力。結果發現那是弗朗西斯·克里克（Francis Crick）的著作《驚人的假說》。在這本書中，他系統闡述了如何從神經科學角度解釋意識的問題。

拿現在的眼光看，這本書可能有點老掉牙了，但當時讀起來簡直讓人欲罷不能。他主要圍繞視覺科學展開，深入探討視覺的神經機制。他巧妙運用了我們都熟悉的“腦中小人”概念：當我們思考視覺如何產生時，常認為所有信息會在大腦某處匯聚，那里就是神經元以某種方式產生意識的場所。克里克帶著讀者逐層剖析視覺系統，你會逐漸意識到：“意識不可能位于視網膜，因為即使我閉上眼睛，仍能在一定程度上想象出消防車的模樣。”

接著他談到外側膝狀體，證明意識不在那里，也不在初級視覺皮層V1。你隨著他的指引遍歷整個視覺系統，直到抵達已知對面部產生反應的大腦區域。這時你會想：“嗯，或許就在這里，就在我們看見事物的地方。”結果他話鋒一轉，指出：如果這個區域受損了，你其實還是能看見一張臉的，你只是認不出它是誰了如此一來，我們又將感知或意識問題推向了認知領域。

這讓我深受震撼，我腦子里嗡地一下：“哇，這背后藏著一個極其根本的謎題啊。”書中他提到了尼克勞斯·洛戈塞蒂斯（Nikos Logothetis），當時他正在德國進行雙眼競爭研究。這是一種視覺錯覺現象：如果向雙眼分別呈現不同圖像，你每次只能感知到其中一只眼睛看到的畫面。這使得神經科學家能夠借此尋找對其中一種圖案產生反應的神經元，并觀察其活動是否與主觀所見同步變化。

正是這一點深深吸引了我。這甚至發生在我開始大學學業之前。于是我決定攻讀神經生物學，這也正是我最終選擇的專業。快畢業那會兒，我主動聯系了尼克勞斯，告訴他我非常欽佩他的研究工作，并詢問是否能在他的實驗室實習。

保羅：等等，什么時候？

亞歷克斯：那時我連學士學位都還沒拿到。當時他在德國的另一個城市。我湊齊了所有積蓄，嘗試去那里待一段時間。我們開展了一些實驗，結果非常順利。最終我們的發現發表在《自然-神經科學》上。我想這引起了尼克勞斯的興趣，他可能因此考慮讓我留下攻讀博士學位。然后我也確實這么做了。

保羅：哇，這真酷。你這簡直是霸王硬上弓強行闖進去的啊。我太喜歡這股莽勁兒了。

整合信息論為何脫穎而出？

亞歷克斯：算是硬闖吧。有趣的是，當時正值21世紀初，意識研究領域的熱度達到了頂峰。我那時沒意識到，克里克通過他的著作，以及與克里斯托夫·科赫（Christof Koch）合作發表的諸多論文，確實讓人們對意識產生了濃厚興趣。不過他們實際探討的主要是感知，尤其是視覺感知。你也知道的，科學界的風向總是像潮水一樣，起起落落。

某些課題會突然炙手可熱，但過了一陣子，等那些容易摘的“低垂果實”都被搶光了，大家的熱情也就慢慢淡了。而我進入這個領域時，恰逢它開始退潮。至少給我的感覺是這樣。相關學術會議的規模越來越小，我心里一緊：“壞了，我得趕緊重新找定位，必須得轉型了。絕對不能再把意識研究當成我的主業了。”

保羅：哦，明白了。純粹是為了在學術圈活下去對吧？

亞歷克斯：對，就是為了混口飯吃，立住腳跟。當時的計劃是暫且深耕其他領域，走一條比較傳統、穩妥的老路。待時機成熟時再回歸這個方向，并盡可能保持與它的關聯性。

保羅：你確實這么做了。當然，傳統穩妥那部分除外。

亞歷克斯：哦，不，不。事情還真是這樣發展的。我努力保持關聯，繼續研究雙眼競爭及相關現象，但略帶諷刺的是：弗朗西斯、克里斯托夫和當時許多學者的工作，其實讓“意識”這個課題在科學層面獲得了正當性。在那之前，心理學界對談論意識是存有顧慮的。談論感知還算可以接受，但即便如此，搞感知研究的在當時也是個異類。

當時大多數心理學系基本都是認知心理學家的天下，或許還混著點行為主義心理學家。搞感知研究的可能就那么一兩根獨苗，顯得特別格格不入。他們發論文的時候，同行們往往會皺起眉頭，因為要將感知量化并嚴謹研究似乎格外困難。我們能仰仗的“救命稻草”是心理物理學。我們可以指出：“看，感知是可以被精確測量的。”我覺得要是沒有這根稻草，這條研究之路絕對會走得極其艱難。

保羅：我正想問你，科赫和克里克他們是不是也……你剛才提到你特別推崇費希納（Fechner），正是因為他通過心理物理學給咱們開了一扇窗，讓我們能用數學公式去描述感知規律。本質上就是費希納所描述的數學化感知定律。那克里克他們當年是不是也借鑒了費希納的思路？因為“意識的神經相關物”這個研究方向本身，其實并沒有什么數學味兒。我想問的是，他們當時意識到這一點了嗎？他們有沒有從費希納那里偷點師？

亞歷克斯：這是個非常有趣的問題，我最近才思考過，部分原因是我收到的一些反饋，特別是反對意見讓我開始反思。對我來說，費希納最牛的地方，恰恰就是你剛才說的：他把原本虛無縹緲的研究變得極其嚴謹，甚至直接推向了數學化。因為他發現，如果我把一個音調調得非常非常微弱，我是可以極其精確地測量出那個從“聽不見”到“剛好能聽見”的臨界點的。其實咱們做過聽力測試的人，都算是在做心理物理學實驗：戴上耳機，聽各種頻率的純音，然后一聽到聲音就按下按鈕。

這讓我很著迷。它顯得科學而嚴謹，但我以前從來沒往深了想過：把數學和科學死死綁在一起，到底意味著什么？我以前覺得理所當然。我想我們很多人都是如此，如果上一門物理課、聽一場物理講座或讀物理教科書，你滿腦子期待的肯定是一堆方程式。但這其實很有趣。為什么會這樣？我們很少去深究這個問題。我們心里其實有一種本能的反應：只要帶了方程式，它看起來就特別嚴謹、特別精確、特別數學。

我內心深處認為，像牛頓的F=ma或愛因斯坦的E=mc2這樣的公式極具嚴謹性和科學性。我們腦子里似乎一直殘存著一種模糊的執念：自然定律就應該是數學的，或者至少應該用數學來表達。但即使在物理書中，這也被視為理所當然。你拿起一本粒子物理書，里面全是方程式和圖表，但書里從來不會花半個字去討論“我們為什么要用數學”。

隨著時間的推移，我慢慢意識到，這其實正是許多意識或感知研究在苦苦掙扎、或者說試圖聚焦的核心痛點。而費希納——你說得對，他絕對是我心目中的英雄——他邁出了極其關鍵的一步。他證明了：沒錯，我們完全可以通過測量“需要把刺激改變多少，才能引起感知的變化”，來給感知精確地打分賦值。這么一來，我們就拿到了實打實的數字，拿到了那些離散的層級：“好，現在你聽出差別了，我們管這叫‘等級一’。把聲音再調大點，你什么時候注意到它又變響了？好，那叫‘響度等級二’。看來你的感知就是這么順著一、二、三、四的離散臺階，一步步往上爬的。”

我認為這其中蘊含著深刻的洞見，但它并未得到充分的重視，或者說，到了上世紀60年代，有些人開始用不同的技術搞研究，試圖證明在不同情境下結果會不一樣，這反而把費希納的深度給沖淡了。這給那項偉大的發現蒙上了一層模糊的、甚至有點相對主義的陰影。也許正因為這樣，我們在某種程度上忽略了最重要的一點：“嘿，大家醒醒，我們真正要找的，其實就是這些數學定律啊！”

費希納的偉大，絕不僅僅在于他發現我們能精確測量感知閾值，更在于他證明了：只要我們這么做，我們真的能挖出數學定律。他發現我們的感知傾向于遵循對數關系。這絕對是個石破天驚的洞見。

實際上，這甚至影響我們的消費決策。例如，當我們購買一輛非常昂貴的汽車時，如果額外增加100美元的費用，我們往往會接受，因為已經支付了1萬到2萬美元，100美元就顯得微不足道。人們正是利用了我們的感。當基數大到一定程度時，所有的差異在我們眼里都被無限拉近了。

把這說成是自然定律可能有點夸張，但在我看來，這恰恰就是科學的終極目標。科學似乎總是在無休止的爭吵和辯論中艱難爬行，直到最終抵達那個數學化的彼岸。你拿達爾文的進化論來說，直到今天大家還在為它吵個不停。我覺得其中一個很重要的原因就是：它還沒有像 那樣被高度形式化。我敢打賭，一旦你能把進化論寫成一個極其優美的數學公式，并且證明它有效，那所有的爭議瞬間就會煙消云散。這就讓我開始深思：就像你剛才說的，意識科學的終極目標，也必須是走向數學化。

它的目標，就應該是去尋找那些最底層的數學方程，或者是去尋找那些能像物理學一樣，賦予我們嚴謹性、精確性和絕對無歧義性的數學結構。

保羅：那你是在接觸“整合信息理論（IIT）”之前，就已經悟出這個道理了嗎？真正把你迷住的，到底是IIT這個理論本身，還是“它居然用了一套形式化數學”這個事實？你是對哪一點更上頭，還是兩者都有？我最初的問題其實是：你是不是某天突然對數學有了什么頓悟，一拍大腿說“對，這就是唯一的出路”？

亞歷克斯：對，就是這種感覺！不過有意思的是，我最初接觸IIT，恰恰是通過實實在在的實驗研究。現在學術界吵得很兇，很多人都在罵 IIT，說它根本沒法被證偽，也沒法被檢驗。但就我個人的學術經歷來說，當我一頭扎進意識研究的時候，剛好趕上IIT還在穿開襠褲的萌芽期——也就是IIT 0、IIT 1或者IIT 1.5那個階段。說實話，當時對我這種天天泡在實驗室里搞實驗的人來說，這理論看著挺玄乎，但根本不實用。我完全不知道該怎么用我的fMRI（功能性磁共振成像）設備或者電極去跑它那套東西。

后來發生了一件事，我記得非常清楚：《科學》雜志上發了一篇論文，他們居然基于IIT推導出了一個極其具體的預測。該預測指出，如果一個人處于無意識狀態，這時候你用經顱磁刺激（TMS）的電磁脈沖去電一下他的大腦，然后測量腦電圖（EEG）的反應，結果會跟清醒時完全不一樣。預測說得非常死：因為被試沒有意識，所以你絕對觀測不到大腦里的整合現象；大腦的反應模式只會是局部的抽搐興奮，根本不會像水波紋一樣蕩漾出那種極其復雜的全腦活動模式。

關鍵在于，這個預測以前從來沒有人驗證過，甚至根本沒人往這方面想過！而該理論給出了這個預測。因為我自己也是從那個年代過來的，我太清楚這有多難得了。這是一個真正的、由理論驅動的預測，這在當時的神經科學界簡直是稀有動物。

那時候大家都在瘋狂地跑數據，為了發論文，大家的基本套路都是：先閉著眼睛收一堆數據，然后對著數據抓耳撓腮地解讀，最后再事后諸葛亮地硬湊一個理論上去，大言不慚地說“看，這就是我的模型”。

保羅：哈哈，咱們現在不也還是這么干嘛。當然啦，這叫探索性科學，也有它的價值，不過確實……

亞歷克斯：是的。但這絕對不是物理學的玩法。我們都明白，做出預測并檢驗它，比用數據擬合模型更有說服力。我記得好像是馮·諾依曼（Von Neumann）說過：“給我三個變量，我能擬合出任何曲線。”特別有趣的是，當這種“先預測、后驗證”的戲碼在意識理論領域似乎真的發生了，而且實驗結果居然還真的印證了那個理論的預測時，這事兒就變得極其有意思了。

事實上，他們后續幾年繼續研究，測試了不同的麻醉劑，并發現了例外情況，比如氯胺酮，我們知道使用氯胺酮的人并非完全無意識，他們看似昏迷，實際上會處于類似夢境的幻覺狀態。結果你猜怎么著？在用氯胺酮的情況下，用那套技術測出來的大腦模式，居然真的呈現出了類似清醒時的意識模式！

這種技術非常強大，如果你關注馬塞洛·馬西米尼（Marcello Massimini，意大利神經學家，他主導了這方面很多研究）的相關報道，你甚至能看到一些極其震撼的視頻片段：有些病人原本被醫生誤診為植物人或深度昏迷，結果用這套技術一掃，居然檢測出他們的大腦里依然存在意識！隨后他們得到了針對性的救治。結果證明，他們其實一直清醒地被困在身體里，只是沒法做出任何反應，結果就被活生生地誤判了。

保羅：這些是閉鎖綜合征患者嗎？

亞歷克斯：希望我沒記錯，但有個案例，如果我理解正確的話，很有意思。那是一個多巴胺缺乏癥的病人。不知道你看沒看過根據奧利弗·薩克斯（Oliver Sacks）的書改編的那部電影，就是講西班牙大流感之后的。

保羅：《無語問蒼天》（Awakenings）。

亞歷克斯：《無語問蒼天》，對。西班牙流感之后，許多這類患者變得緊張僵直，我記得電影里醫生給他們用了左旋多巴，于是他們產生了更多多巴胺，就蘇醒過來，能夠活動了。他們說：“是的，我一直有意識，只是不想回應。”這個案例是類似的。我想那個病人當時似乎沒有反應，醫生不確定是否是昏迷狀態，然后據我所知，他們給了左旋多巴，病人就開始有反應了。

我知道現在有一整家公司想把這個做成一個神經科學項目。我舉這些例子只是想說：這套方法看起來是真的管用。有成噸的證據表明它有效。而對我來說，最讓我心服口服的是：這一切，確確實實是源于IIT那個理論最初做出的預測。這讓我對IIT產生了極其濃厚的興趣。

后來的故事就是IIT自己也在不斷進化，現在都已經迭代到IIT 4.0了。最讓人興奮的是，它在數學上變得越來越無懈可擊。其實它每次迭代并不是推翻重來。如果你去翻朱利奧·托諾尼（Giulio Tononi）最早寫的那些IIT論文，去看看它的嬰兒期，你會發現它最核心的靈魂思想，從一開始就原封不動地在那兒了。去追溯這個演化過程，真的特別有意思——

保羅：所以它的公理體系其實一直沒變。那到底變了什么？每次版本更新，它到底在更新什么？新東西在哪兒？

亞歷克斯：公理體系是有所變化的。最開始它并沒有那么“公理化”，在形式上也沒那么嚴謹，但你依然能一眼看出核心理念的影子。隨著時間推移，它的形式化體系被打磨得越來越鋒利。真正再次一把抓住我眼球的，是梁景輝（Angus Leung）和土谷尚嗣（Nao Tsuchiya）發的一篇論文。他們當時用的是IIT 3.0，那是第一個真正完整、能讓你直接在 MATLAB或者Python里敲代碼跑起來的數學框架。

他們將其應用于局部場電位——就是單純的電壓信號，比如來自果蠅（黑腹果蠅）的信號。他們有兩種記錄方式。他們使用我們現在用于果蠅和蘑菇體（類似大腦的結構）的多觸點電極。他們將電極置于通入全身麻醉氣體或不通的情況下。結果發現，昆蟲具有類似睡眠的狀態，并且像我們一樣，對某些我們使用的麻醉劑有反應。吸了麻藥后，它們就不動了，看起來就像是失去了意識。

當然，這有些引申，但這確實模擬了人類在這些條件下的行為。他們的研究表明，IIT在某種程度上再次奏效。IIT的預測是，你會發現Φ值（我們現在可以計算這個值）降低，而這正是他們在麻醉期間所觀察到的結果——當然，前提是你在處理實際數據時做了許多假設和簡化，但結果是成立的。

保羅：抱歉，我打斷一下，你剛才提到了Φ，我想確保聽眾都明白。Φ是IIT最終計算出的一個標量值，代表一個系統的意識“量”、“程度”或“水平”。也許我們稍后會討論圍繞Φ計算及其含義的一些問題。其實咱們肯定得聊，因為我攢了一肚子問題想問你。但當亞歷克斯說Φ時，那指的是IIT所有數學運算的最終結果。抱歉打斷。

亞歷克斯：謝謝你解釋。朱利奧·托諾尼的實驗室編寫了任何人都可以使用的Python代碼，它是公開的、開源的，可以用來從神經數據中計算Φ值。這事兒現在已經變得非常具有可操作性了。當然，關于到底意味著什么，以及“用一個孤零零的數字去衡量意識”這事兒到底靠不靠譜，學術界現在吵得不可開交。這就要回到你最初的問題了：在我意識到所有這些之后，“看，那里似乎有點東西，那里有證據”之后，我到底是怎么想的？

我的科學觀其實不是什么證偽主義，我更認同像拉卡托斯（Lakatos）和奎因（Quine）等人的觀點，他們指出了證偽主義存在的問題。我可能更持一種貝葉斯式的觀點：你就是不斷地收集證據，然后在大腦里瘋狂權衡，看看哪種可能性更大。而當時的情況是，IIT成立的可能性正在我眼前瘋狂飆升。就在那個節骨眼上，我終于忍不住了，開始自己上手去跑那些算法，去死磕它背后的數學。

正如你所說，這直接促使我進一步思考：我們究竟在做什么？它為什么有效？數學究竟是什么？它與科學和自然有何關聯？這讓我在某種程度上陷入了一個哲學“兔子洞”：IIT之所以有趣，是不是恰恰因為它手里握著這套極其硬核的數學框架？而這，恰恰是絕大多數意識理論根本拿不出來的，或者至少，它們在數學形式化的程度上，遠遠達不到IIT的水平。

形式化如何讓科學真正前進？

保羅：順便問一句，我知道你不會對其他關于意識本質的研究路徑發表負面看法，但我真正想問的是：縱觀歷史及當下，你覺得那些“非數學化”的意識研究路子到底怎么樣？它們是在浪費時間嗎？是誤入歧途的分類錯誤嗎？它們是否永遠無法產生我們科學上滿意的解釋或定律？你能不能在不給自己惹麻煩的前提下，跟我們交個底？

亞歷克斯：不會，謝謝你的提問。實際上我最近思考了很多，因為我和一些語言學家交流過，他們讓我相信，在具身認知領域，如果愿意，有一個有趣的子領域叫具身語言學。他們的話真的讓我深思：說到底，當我們使用任何概念時，尤其是在搞科學的時候，我們其實都是在進行“視覺化思考”。所有人都不例外。一切都基于隱喻。這對我是很難接受的觀點，但我努力去想——想想物理學，想想任何事物，我在腦中總會有一些電影片段或圖像。

當我思考時空時，我看到的其實是所有這些畫面：一個二維表面在折疊，一個球在上面滾動。我無法完全用其他方式想象它。這顯然只是個比喻，對吧？但你很容易就會陷進去，覺得：“嗯，我直覺上已經懂時空是個什么玩意兒了。”我也會拿這個比喻去跟別人聊，如果你遇到一個剛好也看過那個科普動畫的人，你們倆的腦回路簡直能完美對上。我覺得特別有意思的是，這種隱喻當然是有缺陷的、不嚴謹的，但這似乎恰恰是科學探索永遠繞不開的第一步。

想通了這一點之后，我現在再去聽任何科學講座，或者看YouTube上的學術演講，我就會忍不住感嘆：“哇，大家全都在這么干！”特別是當科學家們在聊那些最前沿的發現時，他們總會下意識地說：“哦，這個過程就像是……”比如最近有人在講睡眠，解釋人睡著時大腦里發生了什么，他們就會說：“哦，這就好比派對狂歡結束后，保潔人員進場打掃衛生一樣。”

我突然意識到，對，我們只能這么干。在徹底搞懂底層的分子機制之前，我們一開始必須得靠這些隱喻，才能聽懂彼此到底在說啥。

保羅：它們是必要的，也有用，但它們本質上也有局限——就像所有模型一樣。

亞歷克斯：完全正確。我后來對物理學史產生了極其濃厚的興趣，我就想搞明白：物理學當年到底是怎么走上數學化這條路的？大衛·凱澤（David Kaiser）在疫情期間做過一個超級棒的YouTube系列，專門講上個世紀的物理學史，強烈推薦大家去看看，那簡直幫我打通了任督二脈。

有趣的是，例如愛因斯坦，他最初也大量使用隱喻。他會非常刻意地運用思想實驗。你可能會想：“嗯，也許當時學術界不太吃這一套吧？”但我后來發現，海森堡（Heisenberg）和玻爾（Bohr）那幫人其實也一樣，尤其是玻爾。

他們經常進行著名的哥本哈根論戰，經常是拿著隱喻在互相開炮，而不是甩數學公式。關于愛因斯坦，很多人都知道，在狹義相對論中，需要有人介入，用形式化的方式闡明洛倫茲變換到底是什么；而在廣義相對論中，推演出張量及其背后的力學也至關重要。

再說海森堡，量子物理學史上有段特別逗的八卦：他當時為了能用形式化的語言去描述量子現象，居然硬生生地把線性代數給“重新發明”了一遍！所以你看，形式化永遠是緊跟在隱喻后面的下一步。隱喻在前面開路，形式化在后面打地基，但一旦形式化完成，它就會為你推開一扇通往新世界的大門。正是因為有了形式化，我們才能真正吃透量子物理或者相對論，才能去拓展探測邊界、去做極其精密的測量，最后拿到分毫不差的數值預測。

在我看來，現在的意識研究領域，也必須得走一遍這條老路。一開始，我們只能靠那些充滿隱喻的、概念性的理論，它們全都是靠直覺驅動的。但一旦我們進化到能夠建立起一套形式化體系，并且能把它跑通的時候，我們就能徹底超越那個打比方的階段了。到那時，我們就能拿到隱喻永遠給不了的東西——也就是絕對的無歧義性、可靠性、精確性和嚴謹性。如果咱們只停留在用嘴皮子去描述意識是什么，那我們永遠也到不了那個彼岸。

保羅：我們必須使用語言，因為我們是有限的存在。但問題是——它始于直覺，你將直覺轉化為隱喻來傳達思想，就像你在雕刻某物，如果做得足夠好，最終可能得到一個可以檢驗預測的形式化數學體系。但要是你的直覺錯了呢？要是最初的隱喻錯了呢？有沒有這樣的例子——我不想岔開話題，我本想問：有沒有那種一開始靠某個隱喻起家，最后也確實搞出了一套能做預測的漂亮數學，但最后大家發現，那根本就是一條死胡同？

亞歷克斯：我腦子里第一個蹦出來的，其實就是你在播客里反復聊過的一個話題：認知科學里那個絕對統治級的隱喻——計算主義（computationalism）。大家順著這個隱喻，確實推導出了不少形式化的理論。但你也請過好幾位嘉賓來吐槽過，說這玩意兒歸根結底只是個比喻，是有天花板的。如果我們把“隱喻的地圖”當成了“真實的地形”，這可能恰恰是我們現在很多人集體踩坑、導致整個領域停滯不前的原因。

保羅：這很有意思。抱歉打斷一下。你說的這個，哲學家懷特海有個專門的詞，叫“錯置具體性的謬誤（fallacy of misplaced concreteness）”。說白了就是把地圖當成了疆域本身。這在現在的計算神經科學界，簡直泛濫成災，比以往任何時候都要嚴重。沒錯，現在確實有很多人開始醒悟了。

但隨著計算模型在圈子里徹底稱王稱霸，大家還是越來越頻繁地把地圖當成真實的世界。尤其是在人工智能圈子里，一堆人天天在那兒喊著計算機馬上要有意識了之類的。總之，這事兒挺逗的。我也不確定我們是不是非得先在“計算主義”的坑里滾一圈，然后再爬出來超越它，但這種現象確實比我想象的要普遍得多。現實就是這么魔幻。

亞歷克斯：我的看法有點不同——

保羅：我想這是因為你如今所處的領域比較專深。我也處在自己的信息繭房里，不過確實——

亞歷克斯：可能是吧，但我感覺這些學科之間的壁壘已經開始出現裂縫了。讓我特別著迷的一點是，現在很多罵IIT的聲音，恰恰就是站在“計算主義”的立場上開火的。我突然意識到，如果我們要真正達成共識，就必須一路退回到最底層的地基上去。因為我們這幫人，甚至連最基本的科學哲學觀都是撕裂的。比如“計算到底在自然界里扮演什么角色？”這種最根本的問題，大家的看法都完全尿不到一個壺里。

我后來去扒了扒計算主義的發家史。我發現了一個特別有意思的現象。當然這只是我個人的解讀啊：我覺得心理學作為一門科學，其實一直活得挺糾結的。大家表面上承認它是一門嚴謹的科學，但在大學里，心理學系往往被尷尬地夾在人文學科和STEM（理工科）之間。院長們經常抓破腦袋，不知道該把它往哪邊塞。

你可能會反駁：“咱們心理學的祖師爺可是亥姆霍茲（Helmholtz）啊！那還不算硬核科學嗎？他可是頂級的實驗物理學家和全才啊！”但你再看看美國心理學的奠基人威廉·詹姆斯（William James），你就會發現他身上有著極其濃厚的哲學底色。沒錯，早期的心理學幾乎帶著更重的人文氣息。

我認為問題出在弗洛伊德（Freud）身上。很多人都知道，他早年其實是想當個硬核神經科學家的。我沒記錯的話，他讀研那會兒，本來是想發明一種類似高爾基染色法或者尼氏染色法的神經元染色技術，結果搞砸了。他試過給神經元做銀染，但沒成功。這事兒好像讓他對搞實驗徹底倒了胃口，于是他干脆掀了桌子，直接把整個研究方向拐到了文學和精神分析那邊。而這，恰恰就是后來“證偽主義”被逼出來的源頭！波普爾就是為了狙擊弗洛伊德，才跳出來大喊：“你搞的那套根本不是科學！”

于是，當人們問“為什么精神分析不是科學？”時，他就會說：“嗯，它無法被證偽。”這一切都源于此。這就是為什么物理學家從未聽說過證偽主義，而在心理學、數據科學、認知神經科學領域，它卻如此盛行。全都是當年那場大辯論留下的后遺癥。

它也引發了行為主義。到了20世紀30年代，心理學界為了自救，抓住了一根看似能保命的稻草：“行，為了顯得我們夠科學，我們干脆把所有不能直接觀察到的東西（比如意識、情緒）全給砍了！”

這股思潮甚至能一路追溯到物理學家恩斯特·馬赫（Ernst Mach）那里。在量子物理學里，馬赫的哲學確實幫了大忙，確立了“只談可觀測物理量”的鐵律。但這種極端的傾向，卻把心理學研究逼進了一個死胡同。你現在去翻翻那些大型心理學協會的官方定義，他們居然還在把心理學定義為“研究人類行為的科學”，搞得好像心理學壓根兒就不該管“愛”是什么，不該管我們為什么能“看到紅色是紅色、藍色是藍色”這種主觀體驗一樣。這一切，全都是被這段歷史脈絡給帶偏的。

我認為，計算主義在20世紀60年代所謂“認知革命”中所起的作用在于，我認為這是無可置疑的，計算機成了“救星”，因為你可以指著計算機說：“看，它有記憶。我無法真正觀察到它。我能看到的只是硅和晶體管的開關，但這就是記憶的行為表現。我也可以研究人類的記憶。你不能指責我是偽科學，不能說我是在抓虛無縹緲、無法測量、抽象、不存在的概念。”

保羅：它是一種功能。它充滿了功能。

亞歷克斯：完全正確。從那一刻起，心理學就被死死地跟“行為”和“功能”綁定在一起了。我覺得，這甚至能追溯到更久遠的過去，你去看看物理學史上“機械論”世界觀當年有多么只手遮天就知道了。人們有時候會把機械論和唯物主義搞混，但機械論的邏輯其實是，世界就是由原子構成的；或者原子再往下切，變成中子、電子；再往下切，變成夸克。但不管你怎么切，它們本質上就是一堆越來越小的“乒乓球”，一丁點兒帶著質量的小肉團。

當我們談論力時，實際發生的是它們運動，然后碰撞。這就是詹姆斯·拉迪曼（James Ladyman）所說的“微觀碰撞”——整個世界就是由四處碰撞的粒子構成的。這就產生了機械論的觀點，即一切都關乎運動。這當然是物理學的起點。在牛頓那里，這一點被證明非常成功，是的，我們可以用運動解釋很多現象。在某種意義上，物理學是研究變化的科學，是研究運動的科學。

所有這些觀念都滲透進來，導致我們現在一搞研究，眼睛就死死盯著“過程”、“變化”、“功能”和“狀態轉換”。這些是計算主義與生俱來的東西，而我想，這也就是為什么當計算主義撞上“意識研究”時，會產生如此劇烈摩擦的原因。

保羅：我們這個小插曲是由我提出“有沒有被直覺帶進溝里的例子”開始的。然后我們開始談論計算主義。在此之前，你說過：“萬事萬物都可以從隱喻起步，但一旦你拿到了數學形式化的武器，你就可以把隱喻一腳踢開，大步往前走了。”在你看來，這就是數學的力量所在。

亞歷克斯：準確地說，我覺得魔力在于形式化。讓我舉個例子。我們最近在進行一個瘋狂的新項目，我們公開了一篇關于預測編碼的綜述文章，并表示：“任何感興趣的人都可以參與。我們將撰寫一篇文獻綜述，真正審視已發表的所有相關研究，并進行總結。”我們的目標是把那些還沒解決的坑都標出來，然后設計出能填這些坑的實驗。

結果最讓我哭笑不得的是，在這個浩大的工程中，我和幾個同行突然發現：搞了半天，大家在最基本的語言和語義上根本就沒對齊過！很多人在用“預期（expectation）”或者“預測（prediction）”這些詞的時候，簡直隨性到了極點。作為一個被克里克的書洗過腦的人，我一聽到這些詞就本能地害怕那個腦中小人的陷阱，就是你不知不覺地假設大腦里坐著一個小人，是他在做預測。我拼命想搞清楚大家嘴里說的到底是個啥。后來有人提議：干脆咱們搞個術語表吧，把每一個詞都定義清楚。

這成了一次非常有趣的經歷，因為雖然這篇論文超過100頁，有60多位作者，但它最終完成了，而且過程本身就很值得回味。我認為成果非同尋常。但你敢信嗎？我們絕大部分的時間，全耗在那個見鬼的術語表上了。我敢打賭，如果你去后臺統計一下文檔的修改記錄和大家投入的精力，光是“預測”這么一個看似爛大街的詞，就引發了無數場腥風血雨的爭吵。

保羅：全在吵該怎么定義它，對吧？

亞歷克斯：是的。現在，我學到的有趣一點是，到最后，我相當滿意。我當時想：“太棒了，我們終于有了一部預測編碼的新華字典了！我們再也不是在那兒瞎拋內部模型這種大詞了，我們清清楚楚地定義了它到底是個啥，以及它是怎么跟預測、預測誤差這些概念咬合在一起的。”

保羅：但歸根結底，你們還是在用語言，而不是用數學。

亞歷克斯：完全正確。后來我對范疇論產生了興趣，這完全是另一個話題了。整合信息理論目前有點與我朋友土谷尚嗣的另一種方法結合了，他也在擴展心理物理學，采用結構主義的方法，將IIT的結構性本質置于一個更宏大的圖景中。我現在不想過多討論這個，但我確實對這個范疇論的話題產生了興趣。范疇論在某種程度上……

我這么說可能會被數學家批評，但一個簡單的理解方式是，你可以把它看作是高度依賴“圖論（graph theory）”的。簡單來說，你把各種事物擺在那兒，然后用箭頭把它們連起來。這些箭頭可以是函數，或者用更專業的詞叫態射（morphisms）。它代表了一種關系，事物之間通過箭頭相互咬合，最后你就得到了一張密密麻麻的箭頭網絡圖。據我所知，現在數學界對范疇論簡直狂熱到了極點。原因之一是，大家發現好像可以把整個數學大廈的地基，全盤平移到范疇論上。它是一種極其底層的理論，是直接跟集合論搶飯碗的。要知道，過去這一百多年來，我們可是一直把數學建立在集合論的地基上的。

還有一些其他原因讓它很有趣。它在計算機科學中非常有趣。有好幾種編程語言是基于它開發的。正在進行大量研究。我聽過戴維·斯皮瓦克（David Spivak）的一個演講，他領導著一個整個研究所，研究范疇論以及如何讓它為你我這樣的人所用。他們開發了一個軟件，叫“olog”（本體日志），這里的“本體”不是哲學術語，而是計算機科學術語。其理念是，如果你想構建一套邏輯或者某個系統，你就必須做到極其精確，而且得是“半形式化”的。

它的工作方式是，你可以把你的理論，比如我們做過的術語表（里面有這些術語），分割成塊。有趣的是，我們平時其實都被集合論給死死框住了。一個好的“olog”會把你有的每個術語用方框框起來，使其成為一個集合的元素。然后你做的就是用箭頭把它與你所有其他術語連接起來，表示它們之間的關系。

如果你真的想非常嚴謹，最好的方式是讓這些箭頭（即關系）只用一個詞來表示，比如“是”或描述性詞語。這樣你得到的是一個圖表，一個展示你整個理論的網絡，而且你可以解讀它。維基百科上有很好的例子，你可以用科學概念來構建這種半形式化、半嚴謹的圖表。它非常圖形化。

保羅：是半嚴謹的。

亞歷克斯：它不涉及數字。它不會給你實數或自然數作為輸出，但因為它是形式化的，它不會產生語言那種歧義。如果我用英語說“I didn't say you stole my car（我沒說你偷了我的車）”，重音放在不同的詞上，意思完全不一樣：可以是“我沒說（是別人說的）”，可以是“我沒說你（我說的是別人）”，也可以是“我沒說你偷了我的車（你偷的是別人的）”。人類語言里這種讓人抓狂的漏洞，在范疇論的圖表里，絕對不可能發生。

保羅：徹底封死了過度解讀的空間。

亞歷克斯：正是如此。我開始為這個術語表做這件事。我放入了我們定義的這些詞，并把它們之間的關系標出來。在這個過程中，我意識到有一個概念和其他任何概念都沒有聯系。可它明明就堂而皇之地躺在我們的術語表里，而且還是個極其核心的關鍵術語！在標箭頭的時候，我用的全是我們自己寫的定義詞，比如“屬于”、“描述”、“預測”等等。還有一點我應該說，我忘了提一個步驟。當你定義一個詞時，比如說“預測誤差”，為了讓這個“olog”真正有效，你必須得用上類型論，這是羅素開創的邏輯學的一個延伸，用于解決集合論中的悖論問題。這是一個非常簡單的技巧。

每當你定義一個東西（集合的一個元素），你必須說明它屬于哪個集合。例如，當我說“預測誤差”時，我必須說明它是什么。你打一個冒號，然后說明它是什么。我會說：預測誤差，它是一種“信號”。然后我再去定義“信號”是個啥，信號下面肯定還有別的信號，以此類推。萬事萬物都必須有自己的類型（Type），然后你再去連箭頭。結果我發現有一個有類型的東西，但它和任何其他東西都沒有關系。那時我意識到我們犯了個錯誤。這簡直就是個毫無意義的“闌尾”概念。你現在哪怕拿剪刀把模型里的這塊直接咔嚓掉，整個理論照樣轉得飛起。但它卻——

保羅：那個詞到底是什么？具體是哪個詞重要嗎？

亞歷克斯：如果我沒記錯的話，那個詞好像就是“內部模型（internal model）”。這是一個對理論相當關鍵的概念，但在我們的定義中它沒有與其他概念聯系起來。我所頓悟的是，正是這種被我稱為“數學”或者說“形式化”的工具，像一面照妖鏡一樣讓我們看到：“看，我們其實被自己的語言給騙了。”沒人發現這個術語表有缺陷，里面有一個術語和其他所有術語都沒有關聯，但我們卻在這篇綜述中愉快地使用著它。這就是為什么我認為，形式化，特別是符號表示，在科學中能發揮巨大的作用。

感受質能被數學描述嗎？

保羅：你剛才說不想把話題扯太遠。但我得引用一段話了——其實就是你和土谷尚嗣合寫的那篇綜述，里面聊到了感受質，以及怎么用整合信息理論和結構主義里的數學形式化方法去研究它。結構主義者認為，是結構關系決定了感受質。現在是不是個展開聊聊這個的好時機？我其實有點小擔心，因為咱們可能一不小心就會掉進背景知識、哲學思辨的無底洞里聊個沒完。

亞歷克斯：沒關系，來吧。

保羅：我想了解你觀點的核心，以及在你看來，在形式化數學的框架下研究意識，什么是重要的。結構主義到底是什么？為什么它很重要？我不確定你是否想解釋什么是感受質，因為在你們的論文中，你們用它來涵蓋我們認為是主觀體驗、意識的所有內容。它是這類事物的一個替代術語。“感覺起來像什么”就是感受質，等等。既然“結構主義者認為是結構關系決定了感受質”，那么結構主義是什么？為什么它在形式化的數學描述中很重要？

亞歷克斯：謝謝。如你所說，這是一個大話題。最簡單的理念其實就是，你的體驗，你的意識，絕不是隨機瞎湊的。這是我能做的最簡單的表述。事物存在一種秩序。理解結構最簡單的方式是，在一切背后都存在一種模式、一種秩序或規律性。這一點延伸得很廣。

例如，當你坐在這里時，你看不到背后的景象。你視覺上體驗到的是你面前的東西，但它顯然在左右兩側有界限，就在那里中斷了。你看不到你周圍360度的景象。當然，還有更多。你看到面前的色彩，但它們不會無緣無故地跳動、移動，除非真的有東西在動。靜止的物體，如果你面前有一個紅色的物體，它就固定在那里，位置分毫不差。你甚至可以想得更深：“位置到底是什么意思？”這就是結構的由來，你會發現，位置其實就是一種“關系”。就是說，這個東西在那個的左邊，在那個的上面，或者下面。然后你又會發現：“嗯，這倆東西之間有一段距離，這也是一種關系。”你可以說：“它離這個有四個拇指寬，離那個也有四個拇指寬。”

這里的基本洞見是，很多人覺得意識這東西太玄乎、難以言表，比如“我根本沒法向你描述愛到底是什么感覺”，但這種想法可能太悲觀了。關于意識，有些東西我們是絕對可以揪出來的，特別是結構關系。

對很多人來說，理解這一點最簡單的方式是思考不同的體驗。現在我談論的是在一個體驗之內。我的意思是，第一，如果你睜開眼睛，你面前看到的東西是有結構的。它有秩序。它不是隨機噪聲。但在不同的意識體驗之間，這一點變得更加明顯。

如果我把紅色和橙色放在一起，它們是什么關系？如果我再加個綠色呢？你肯定會說，橙色和紅色長得更像，它們在某種程度上“離得更近”，關系比綠色更密切。你看，我們就是這樣建構出“色彩空間”的。我們可以去測量這些距離：長得不像的顏色，就把它倆放遠點；長得像的，就拉近點。瞧，我們這就得到了幾何學！我們從中提煉出了數學！

現在，這不一定是通常我們使用的代數數值數學，但它向你表明，這里面有一種我們可以去發現的秩序。顯然，這對科學家來說是令人興奮的，正如我們之前談到的，費希納試圖通過說“每次你跨越一個閾值，我就加一”來為感知賦以數值。于是你就有了疼痛的一級、二級、三級。隨著刺激變強，感知似乎是在離散地跳躍。

現在我們觸及了一個更豐富的概念：我完全可以說：“嘿，我其實可以在一個三維空間里去描述顏色。”這是一個三維對象，我現在可以用常規幾何學來描述。這似乎讓我們對像意識這樣看似難以言喻、松散的東西，研究得更加嚴謹、更加形式化了。

保羅：你們在那篇論文中用了“豐富心理物理學”這個詞來描述這些豐富的結構。我忘了，你在演講中討論過，我不知道論文里有沒有，但我想是有的，當年費希納意識到：“好吧，我現在搞的這套叫外部心理物理學”，但他心里很清楚，最終我們必須得搞出一套“內部心理物理學”，去描述大腦到底是怎么跟意識掛鉤的。我猜你們的意思是，我們現在急需一套全新的、升級版的“豐富心理物理學”，把槍口對準內部，去描述這些色彩空間和高維結構，然后證明它們能跟我們的感受質同構地映射起來。

亞歷克斯：是的。

保羅：這話說得有點拗口。我理解得對嗎？

亞歷克斯：是的，你抓住了要點。其實我也是前幾年才徹底想通這點的。我覺得這事兒必須得給IIT記上一功。這個底層的邏輯是：如果我們能對你的意識體驗給出一個幾何學描述——咱們先不管這能不能涵蓋意識的全部啊。學術界對這點吵得很兇，有人會說：“就算你把我視覺里所有的幾何關系全扒干凈了，那種紅色的紅本身的主觀質感，真的是你這套幾何方法能捕捉到的嗎？”咱們今天先不蹚這個渾水。

我認為IIT的態度是：“行，咱們就先假設，我能用幾何學來描述你看到的東西，也能用幾何學來描述你聽到的音樂。”比如音調越來越高，它在空間里就往上走；但當我跨過一個八度時，我又回到了一個極其相似的音感。所以它畫出來就像一個螺旋，相同的八度音階在垂直方向上彼此對應，雖然它們在不斷盤旋上升。類似的例子還有很多，比如人臉識別的基礎等等。只要我們按照相似性對事物進行排序，我們就能得到一個幾何結構。

我認為IIT所做的是說（我覺得這很出色，而且現在土谷尚嗣正在進一步擴展），如果我們僅僅停留在給感知“打分賦值”的階段，那就不清楚我們想在大腦中尋找什么。這也許解釋了為什么上世紀90年代的那個研究熱潮最后爛尾了，或者說為什么神經科學從來沒有真正接納過心理物理學。

我們應該發現的是，大腦機制的結構應該存在某種東西——我刻意使用“結構”這個詞，稍后可以解釋——應該與這個東西同構，或者存在其他結構關系。因為不然的話，如果任何支撐（有些人會說“表征”）視覺感知的東西是無序的，那我的視覺又怎么可能是“有序的”，我會非常小心地使用這個詞。

保羅：我喜歡“支撐”這個說法。

亞歷克斯：這種秩序必須映射到我大腦中的某種秩序上。這是基本觀點。現在這似乎成了一個完全不同的研究項目。我覺得這其實是兩個獨立的項目。第一個大項目，也是約翰內斯·克萊因（Johannes Klein）他們特別感興趣的，包括土谷現在做的很多工作，就是：我們到底能不能搞出一套關于體驗現象學、關于感受質的極其嚴密的結構化描述？

然后第二個項目，是對于像我這樣對大腦更感興趣的人來說，會是：“這如何映射到大腦上？我們能用它來映射大腦嗎？”如果我們把這兩者拼在一起，最終我們可能會得到一個終極方程。在等號的左邊，是一堆描述大腦活動結構的東西。你知道，最近這方面簡直卷瘋了，什么拓撲數據分析、高階流形、潛空間，大家管這叫“信息結構”。

而在等號的右邊，就是你的感受質，或者說你的現象學描述，比如你此刻眼前的視覺空間。這兩者之間的關系，可以是一個絕對的等號，可以是一個同構，也可以是一個伴隨（一種稍微弱一點的數學關系）。

但核心思想是：這是兩張圖，我可以用數學把其中一張圖完美地轉換成另一張圖。對我來說最刺激的是，到那時候，這個方程在意識領域的地位，就相當于物理學里的了。似乎到了那時，我想這就是為什么有些人說這會解決那個所謂的“意識的難問題”，也就是“你永遠沒法用大腦活動來解釋愛是什么”的那個死結。現在看起來確實無解。但在我看來，未來的答案似乎是——當然這還只是個愿景和直覺啊——我可以說：“不，一旦我們走到那一步，手里握著那個方程，我只要把大腦活動代入左邊，右邊就會自動吐出一個心智狀態。那看起來，簡直就像是一條鐵打的自然法則。”

如果這是一種普遍的、我們發現的類似E = mc2的關系，而你仍然對此爭論不休，仍然說“這并不能讓我滿意”，那么你在物理學中也會遇到同樣的問題，順便說一句，確實有物理學家也這么覺得。你用量子場論去描述整個世界，它極其強大，是我們手里最精確的理論，能把預測做到小數點后13位，瑞士粒子加速器里的結果證明它準得離譜。但歸根結底，它也只是一堆數學。

在某種程度上，它只是非常復雜的、能預測你會發現什么的“電子表格”。你同樣可以抱怨：“好吧，就算它這么準，我還是不爽。我覺得這個世界不應該只是一堆冷冰冰的數學。”我覺得面對這種抱怨，只有兩條路可走。第一條路是認命：“但這就是你在認識論上能觸及的極限了。”科學能給你的、你能知道的一切，就只有“結構”。如果你還想要點別的什么靈魂啊、本質啊，沒問題，但那已經不歸科學管了。

保羅：就在科學之外了。

亞歷克斯：沒錯，科學只能給你數學。而對我來說，更有意思的問題是：“那你憑什么假設在這之外還有別的東西呢？”我其實對世界現在的樣子非常滿意，我覺得“也許從最根本上說，萬事萬物都只是關系”。但我能理解為什么有人會覺得不舒服。讓我稍微展開聊兩句。我覺得當我們談論“數學”時，我們其實是用這一個詞，混淆了兩個完全不同的東西。這是我從彼得·弗雷德（Peter Freyd）那里偷師來的，他在 YouTube 上有個極其精彩的講座，叫《一種反數學哲學》。

他說，大眾眼里的數學，其實就是一種“語言”。只不過它比咱們平時說話的語言更高級一點。但其實有大把的證據在打臉這個觀點，尤其是神經科學的證據。斯坦尼斯拉斯·迪昂（Stanislas Dehaene）進行了神經影像研究，他讓人在核磁共振里做數學題、學數學，或者閱讀數學公式和普通文字。結果發現，大腦調用的是完全不同的區域！這樂子可就大了：你的大腦根本沒把數學當成語言！它壓根兒沒把數學當成一門自然語言來處理。

我確實認為，數學似乎有某種人造的成分。我想，這正是很多人困惑的地方，他們會想：“看，如果這是我們坐在扶手椅上想出來的，那它怎么可能是大自然的本質呢？”這種撕裂感，其實在牛頓那個年代就已經出現了。憑什么是？這跟當時的機械論世界觀怎么自洽？那條所謂的自然定律到底是個啥？它是從哪兒蹦出來的？我看不見它，也摸不著它。當我們用到數學符號、寫下證明過程、在腦子里盤算數學的時候，這些動作看起來極其主觀，極其依賴我們的大腦。它看起來根本不像是某種獨立于人類心智存在的東西。

我認為持這種觀點的人必須承認，這其中存在某種獨立于心靈的東西。彼得·弗雷德稱之為“數學性的”。這意味著，這些規則是什么？它們從何而來？如果我寫下2+3等于3+2，那是我在做人為的操作。這些數字以及我們更晚才約定使用的加號，都是人造的。但這里面有更深層的東西，那就是當我說2+3等于3+2時，我實際上是在說，我可以調換順序。

這看起來很簡單，但如果我拿一本書或一張紙——我隨手拿一張——然后試著做同樣的事，我說：“先往前推，再往旁邊翻”， 書最后是這個朝向。但如果我換個順序，說：“先往旁邊翻，再往前推”，書最后會朝向一個完全不同的方向！在這里，操作的順序簡直是致命的。這看起來像小兒科，但我認為，正是通過像三歲小孩一樣去重新審視這些我們習以為常的簡單問題——問一句“憑什么是這樣？”——我們才能挖出極其硬核的科學洞見。彼得·弗雷德就會把這種底層邏輯稱為“數學性”。

有些東西是可交換的，有些則不可。用術語來說，就是“你是否交換順序”這件事，對結果有著決定性的影響。而這，似乎是完全獨立于人類心智而存在的。它更像是我們去“發現”了它，而不是“發明”了它。例如，有證據表明，我們發現了負一的平方根（i）。這看起來只是個荒謬的想法，就像“如果你非要在你的紙上玩這種數學游戲也可以，但在現實世界里，這純屬扯淡。現實里怎么可能有這種東西？”然而，現在有很多爭論，包括《自然》雜志的論文，都表明如果量子物理學的形式化體系里敢把“復數”給踢出去，整個理論瞬間就會崩塌！

你必須得用上那個我們曾經以為只是大腦臆想出來的、極其詭異的“負數開平方”，因為大自然按著我們的頭說：“對，沒有這玩意兒，你連個激光筆都造不出來。”我覺得這極其有力地證明了：雖然做數學題是人類的活動，但它指向的——如果你非要叫它語言也行——它指向或描述的，是某種絕對獨立于人類心智存在的客觀實體。按照這種觀點，那個實體，就是“結構”。很多深挖到這個層面的人最后都會感慨：“是的，歸根結底，萬事萬物皆是結構。”

保羅：當你用數學描述事物時，你得到了這些關于事物如何隨時間變化的關系，比如F=ma, E=mc2。這些關系，也許我不說數學，而說“數學性的”，人們就傾向于說：“嗯，也許數學性的才是真實的，因為它似乎是我們所發現的。”是的，它是我們心智的產物。沒有我們的心智，我們無法理解“數學性的”，但每當我們觀察時，它幾乎是一種發現，而不是一種被創造的語言。

這里有個很滑的斜坡：是我們發現了它，還是我們發明了它，等等。這幾乎是形而上學中的一種唯心主義觀點。“數學性的”，它會導向形而上學中的唯心主義嗎？或者你如何看待“數學性的”？

亞歷克斯：這就很深奧了。我經常想到一個詞是“新畢達哥拉斯主義（Neopythagorean）”。畢達哥拉斯說萬物皆數。他覺得這個世界就是由數學本身構成的。現在，馬克斯·泰格馬克（Max Tegmark）有他著名的書，他的論文甚至更好，《我們的數學宇宙》，他在其中提出了類似的觀點。很多人會說這是柏拉圖主義的。那些相信數字是真實的數學家是柏拉圖主義者，但這實際上并非柏拉圖式的，因為柏拉圖會說有一個現實世界，還有一個抽象世界。而我們現在聊的這套邏輯，基本上是在說：根本沒有兩個世界，一切皆是關系。

真正讓我朝這個方向思考的，是與土谷尚嗣的許多討論，他也向我展示了佛教的視角也是如此。還有數學家泰-達奈·布拉德利（Tai-Danae Bradley）的工作，她是一位年輕的數學家，我想她現在是谷歌人工智能的負責人。她參加了一個關于范疇論的暑期學校，繪制了這些精美的手寫圖表等等，并且全部公開了。她向我介紹了米田引理（Yoneda Lemma）。

我記得，當土谷尚嗣寫了一篇關于米田引理的論文發給我時，我心想：“這哥們兒瘋了吧。”因為那時候，我壓根兒就沒往數學這方面想。說實話，我當時甚至有點難過，因為你肯定也同意，在科學圈里，數學有時候是會被人拿來當遮羞布的。

保羅：太同意了。事實證明，什么東西都能拿來當遮羞布。

亞歷克斯：我記得聽過一首吐槽學術圈的歌，里面有句歌詞是：“如果你的實驗結果太垃圾，就用高階微積分把它們糊起來。”

保羅：沒錯。

亞歷克斯：這也是個問題。我以前也干過這事兒。我得承認，我以前數學爛得一塌糊涂。順便提一句，我對數學的狂熱，完全是最近才被逼出來的。

保羅：你為什么感到難過？你難過什么？

亞歷克斯：因為我以為土谷也是在搞這種“糊弄人”的把戲。你肯定知道著名的“索卡爾事件（Sokal affair）”吧？當時歐陸哲學界在邏輯連貫性上簡直爛透了，然后有個叫索卡爾的物理學家，故意寫了一篇堆滿高深數學公式、假裝在探討深刻哲學的論文去投稿，結果里面全是他媽的胡說八道。現在學術界甚至衍生出了一門極其搞笑的學科，我強烈推薦大家去搜一下，叫“廢話研究（bullshit studies）”。他們故意用計算機生成一堆毫無邏輯的廢話，結果發現，居然有大概40%的人不僅沒看出這是胡扯，反而覺得……

保羅：這和哈里·法蘭克福（Harry Frankfurt）的《論扯淡》（On Bullshit）概念不一樣嗎？

亞歷克斯：不，不一樣。

保羅：法蘭克福說的“扯淡”是不在乎真假，有意為之的。這倆不同？

亞歷克斯：這事兒說起來有點尷尬，搞這個研究的甚至都不是心理學家，而是經濟學家。他們弄了個隨機詞匯生成器，拼湊出各種句子，然后讓人給這些句子打分。最讓人毛骨悚然的是，很多人給這些狗屁不通的句子打出的“深刻度”或“真實性”得分，居然比那些大實話還要高！比如，“一個年幼的孩子需要很多照顧”這種大實話得分極低，而“沒有真理這種東西”這種廢話，得分卻奇高無比。

保羅：在哪個量表上評分更低？我們評價什么？

亞歷克斯：評價這句話的“洞察深度”。這簡直是個悖論，比如“沒有真理這種東西”，這句話本身就把自己給扇死了。如果這句話是真的，那“真理”不就存在了嗎？但大家偏偏覺得這句話有著極其、極其深邃的洞見。這種因為邏輯不通而產生的困惑感，反而被大眾當成了某種“開悟”，大家會驚呼：“哇，這太深奧了！”

保羅：哦，不過我們都太容易受此影響了。

亞歷克斯：哦，是的。事實上，如果你看這些研究，科學家往往比普通人更容易受到這個問題的影響。這恰恰是我現在死磕“形式化”的原因。我心里很清楚：“我也極有可能被忽悠”，所以我才要畫那些“olog（本體日志）”圖表，去死死盯著里面有沒有形式上的漏洞，我的邏輯鏈條到底斷沒斷。

回到索卡爾事件，他們發表了這些充滿胡言的假論文，通過了嚴格的同行評審，最終刊登出來。這里面有一個極其危險的信號：很多人因此徹底放棄了數學。他們會想：“我數學本來就爛，考試總拿F，我真的看不懂這些。”這當然也牽扯到我們糟糕的數學教育，以及我們對數學的認知偏差。

所以我覺得，把“單純的計算”和“數學本身”剝離開來，是非常有幫助的。真正性感的是那個“數學性”。我發現很多人在聽講座時，一看到屏幕上蹦出方程式，大腦就自動休眠了，心里默念：“我才懶得管這方程寫了啥，也不管它到底是不是真的高斯分布，只要它看起來夠嚴謹就行了。”你甚至可以利用大眾的這種心理去招搖撞騙。這正是我的擔憂：現在的意識科學，是不是因為走投無路了，開始病急亂投醫，抓著純數學和高階概念當救命稻草——

保羅：所以當土谷把“米田引理”甩到你臉上的時候……你當時的本能反應是：“完了完了，我們這個領域也開始墮落到用高等數學來裝神弄鬼了。”

亞歷克斯：我真的很擔心。我特別難過，因為我覺得“意識”就是宇宙的終極謎題。如果在我的有生之年，大家只是在用這些抽象的數學符號來掩蓋我們的無知，而我作為一個搞實驗的神經科學家對此毫無還手之力，那我們永遠也別想取得突破。

但我錯了。錯得離譜。我讀了米田引理是什么，然后就被深深吸引住了。

引理是一種證明，是一種次要的證明，這有點諷刺，因為它其實是一個非常深刻的洞見。它觸及了范疇論的核心。我在我的YouTube頻道上講過這個。很多數學家對此頗有微詞，所以我現在說話必須非常小心。

不過他們的批評主要是不滿我沒用專業術語。我請了幾位數學家幫我審過那期視頻，他們都說“核心邏輯沒毛病”。我只是試圖用人話把它解釋清楚，而不是用那種拒人于千里之外的數學黑話。

保羅：是的，科普就得這樣。

亞歷克斯：理解米田引理最簡單的方法是這樣的：在傳統的集合論里，我們總是從“對象（也就是集合里的元素）”出發。比如數字1、數字 2，或者一個紅色的三角形、一個藍色的正方形等等。假設我們現在有一個“形狀”的集合，里面有三角形、正方形；然后我們還有一個“顏色”的集合，里面有藍色、紅色。接著，我們可以在這兩個集合之間畫箭頭，比如建立一個函數。這個函數可以表示“這是一個紅色的三角形”，所以我從“紅色”畫一條線，指向“三角形”，或者反過來。這就是算術，以及我們平時搞的大部分數學的基礎。

現在，范疇論在某種程度上做著同樣的事，但側重點不同。它覺得，你一開始擺在那兒的那些“對象”根本不重要；它真正感興趣的是：“函數”到底是什么意思？那個連接事物的“箭頭”到底是個啥？

米田引理表明，如果你隨便拎出一個數學對象——它可以是個數字、是個三角形，或者任何你覺得是個東西的玩意兒——只要你知道它所有的“輸入”和“輸出”關系（也就是所有連著它的箭頭），也就是說，只要你知道在你的這個數學小宇宙里，它是怎么跟其他所有事物產生聯系的……

保羅：是結構嗎？

亞歷克斯：正是關系的結構。那么，這個對象就被唯一確定了。換句話說，除了所有這些“關系”之外，這個對象本身根本沒有任何其他屬性可以用來識別它。你其實可以這么想：如果我以一個三角形為起點，你可以順著關系一路往回倒推，退回歐幾里得幾何，看看三角形是由什么線構成的，線又是怎么跟點產生關系的，等等。

只要你掌握了所有的關系，那么關于這個對象的全部數據、你能知道的一切，就全都在這些關系里了。就在它的整體性之中。就在所有向外輻射的箭頭的總和里。泰-達奈·布拉德利在她的文章里深入思考了這一點——你要知道，這在范疇論里可是個被鐵板釘釘證明了的定理。只要你承認那些基礎公理，你就必須咽下這個結論。

你可能會覺得，這在計算機科學里肯定很有用，所以程序員們對它很狂熱。但泰-達奈·布拉德利指出：“這玩意兒有著極其恐怖的哲學意味。”如果你把自己當成一個人，那么到底是什么定義了“你”？亞里士多德的玩法是貼標簽：“我是一個人類，我是一個父親。”這都是我擁有的“屬性”。但米田引理給出的視角是：一切皆是關系。我脫胎于其他哺乳動物，我撫養我的孩子。正是你與宇宙中一切他者的關系總和，定義了你到底是個什么東西。

保羅：這就像一個概念空間，對吧？

亞歷克斯：是的，就像一張極其龐大的網絡圖，上面密密麻麻地畫滿了你是怎么跟其他任何事物關聯的。它描述了你所有的關系，甚至包括你今天早上吃了什么。一旦你拿到了所有這些關系的總和——也就是你如何與萬事萬物咬合在一起——所有的數據就都在那兒了。它極其完美、極其唯一地定義了“你”。在這張圖里，絕對不可能存在另一個擁有完全相同關系、卻又不是你的東西。你想想，你出生在哪個家庭、跟誰結了婚、在人生的哪一秒交了哪個朋友……哪怕你只算人際關系，就算是連體雙胞胎也絕對不可能一樣，因為他們跟你的關系、以及他們彼此之間的關系是完全不同的。

保羅：請繼續。那這張圖是死板剛性的嗎？我們能對它做特征向量分解嗎？能對它做數學變換嗎？或者說，它的維度是不是高到離譜，以至于里面分了無數個層級？你剛才還提到了超圖（hypergraphs）之類的。它到底是個死板的結構，還是我們可以對它進行“翻譯”？順著這個思路，我感知到的“紅色”，跟你感知到的“紅色”，在圖上是同一個東西嗎？

亞歷克斯：是的。我都能預感到搞數學的同行又要來罵我了，因為嚴格來說，在數學上它不叫“圖（graph）”，它叫“范疇（category）”。盡管它長得確實像張圖。你手里有這些箭頭，但它們永遠只是箭頭。比如在普通的圖論里，兩個點之間可能就是一條線。你可能會問：“那它是有向圖嗎？”看起來像，但它是范疇，是一種有別于圖的數學構造。

不過它看起來確實像圖，我平時腦子里也是把它當成圖來理解的。你直覺很準。正是順著這種“圖形化描述”的思路，你會發現它跟斯蒂芬·沃爾夫勒姆（Stephen Wolfram）的物理學構想，以及IIT理論，產生了極其美妙的交集——這種圖形化的視角簡直太好用了。顯然，如果你真的去跑范疇論，比如我前面提到的那個“olog（本體日志）”軟件，你最后跑出來的結果，確確實實就是一張圖。在視覺和概念上，它們有著巨大的重疊。

接下來你提到的一點非常有趣：它僅僅是一張“成對關系（pairwise relations）”的圖嗎？我只能在兩個點之間畫線或箭頭嗎？IIT的答案是否定的。當我突然頓悟到，世界上居然可以存在一種包含“共享邊”的圖——也就是一個連接或關系，可以同時把三個或更多的對象綁在一起時，我的世界觀被徹底顛覆了。正是這個概念讓我大開眼界，而我們以前搞神經科學的時候，可能完全把這個給漏掉了！

在神經科學里，我們確實很吃“圖論”那一套，也天天在用。實際上，我們現在甚至已經開始在用這些“高階圖”了。只是大多數人沒意識到，當他們在跑拓撲數據分析時，嘴里喊著的“單純形（simplex）”或者“單純復形（simplicial complex）”，在數學本質上就是高階圖。我們正在瘋狂朝這個方向狂奔。機器學習圈子里現在也有大把人在搞這個。

數學家卡洛斯·薩帕塔-卡拉塔拉（Carlos Zapata-Carratala）讓我深受啟發。他寫了幾篇出色的論文指出，一旦你打破了“兩兩配對”的世界，踏入存在三元甚至多元關系的領域，就會爆發出一些根本無法被向下還原的數學奇跡。這是一種真正的數學“涌現”，這可能至關重要。

盡管在數學上存在爭議——即一切是否都能歸結為成對關系——但不可否認的是，我們人類搞出來的絕大多數數學，都是建立在“成對操作”上的。乘法、加法、減法，全都是二元運算。你可能會反駁：“不對啊，我腦子里能直接算3×3×3，但實際上，你是在偷偷調用結合律：你大腦里是先算了3×3，再將結果乘以3。你始終在進行成對操作，或者只是記住了結果。

保羅：對，靠記憶。

亞歷克斯：如果我說17×47×65，你或許能算出來，但你會先算前兩個數的積，再用結果乘以第三個數，對吧？

保羅：沒錯。

亞歷克斯：從根本上說，這些運算是被公理化定義為成對操作的。這對絕大多數數學和物理學似乎都適用。但有一個著名的反例：內燃機。在你的汽車里（如果是燃油車），你需要氧氣、一點點燃料和一個火花（某種熱量或能源），三者必須在精確的時間點匯集，才能引發爆炸，從而產生驅動汽車的能量。這個過程每秒要重復無數次。

有趣的是，如果你死守著“成對關系”去研究內燃機——比如你只研究空氣和燃料混合，你永遠也推導不出爆炸；如果你只研究空氣和火花，你也絕對看不出這能把車開動。

現在，咱們把鏡頭切回神經科學。如果你去研究大腦，盯著所有神經元的相互作用，但你只看成對關系圖（現在絕大多數發在頂刊上的論文，畫的都只是腦區或神經元之間的兩兩連線），你就會徹底錯過最關鍵的魔法：如果兩個神經元同時對第三個神經元開火，結果會發生極其恐怖的質變！這就是著名的“赫布突觸（Hebbian synapse）”。《自然》雜志上的論文早就證明了，在這種情況下會發生完全非線性的現象，它絕對不可能被拆解還原成簡單的成對關系。如果我們只靠兩兩配對的相關性去試圖破解大腦，我們似乎把最核心的靈魂給弄丟了。

這也直接觸及了關于AI的辯論：硬件是否決定了AI是否有意識？傳統的圖靈機（也就是我們現在的電腦），骨子里就是基于“成對操作”的。在電腦里，“時間”根本不是一個操作變量。你電腦里有CPU時鐘周期，但在一個周期內到底發生了什么，根本不重要。對于一個邏輯“與門（AND gate）”來說，它只是在那兒傻等：“信號進來了沒？”兩個信號根本不需要精確同步，只要在規定的時間窗口內到了就行，然后它就判斷：“哦，兩個都亮了，那我就翻轉晶體管，準備下一次刷新。”信號在路上有沒有延遲，完全不影響最終結果。“與門”的布爾邏輯，根本不在乎時間。

但你的大腦，極其在乎時間。我想，這就是為什么現在學術界都在瘋狂炒作神經形態計算、脈沖神經網絡的原因。突然之間，“時間”變成了一個核心操作數。這不僅能大幅節省能耗，效率也高得嚇人。而IIT理論會非常硬氣地告訴你：沒錯，這極有可能就是產生“意識”的先決條件，因為這些極其吃時間的“高階互動”，從一開始就被死死地嵌在IIT的數學底層結構里了。

對我來說，作為一個神經科學家，回到我們對話的開頭，學習這些數學很艱難，因為我數學真的很差，而且我不喜歡它，一點也不享受。但當你硬著頭皮學下去，突然發現：“臥槽，原來這個理論里居然藏著這么宏大的宇宙……”（笑）

保羅：不過，當你越來越擅長這些數學的時候，難道就沒開始享受它嗎？

亞歷克斯：完全沒有，還是極其痛苦。

保羅：抱歉，我這么問有點自私，因為我和你一樣——可能比你更甚——看到方程時就會想：“啊，這要花好多時間，值得我費這個勁嗎？”如果我有一絲“哦，最終我會享受這個”的念頭，那會幫助我降低行動的“活化能”……每年我都想“我真的需要弄懂這組方程”，下一年又想“天哪，我怎么又得去啃那堆方程”，如此反復。你付出了這么慘痛的努力，肯定很有成就感，但你居然說你不享受這個過程？

亞歷克斯·邁爾：一點也不享受，相當痛苦。坦率地說，如果沒有AI的幫助，我甚至無法做到。我曾經熬了無數個通宵，就為了搞懂香農對“信息”的定義。公式里憑什么有個對數？我天天跟AI吵架、辯論，直到最后終于懂了……然后，通常過了兩天，我又忘得一干二凈了。因為那些方程的信息密度太恐怖了，結構太反人類了。但同時，這個過程也讓我明白：不，我根本不需要去死記硬背這個具體的方程。

我真正需要搞懂的，是這個方程肚子里，到底藏了多少值得懷疑的假設。憑什么我們要把這個公式奉為信息的絕對定義？有沒有別的信息定義？當然有。那我們為什么不把其他的定義用在研究大腦上？顯然，連香農本人都親口承認過，他那套公式根本處理不了“語義（意義）”。那我們現在為什么還在死抱著這個定義不放？

我想，這就是你死磕在桌前、試圖看懂一個方程的真正意義所在。也許，這也是某些人嘴里說的數學之美吧。這種美，其實是停留在哲學和概念層面的，它被死死地藏在那些丑陋、晦澀的數學符號背后。當你熬過痛苦，你會突然看清整個宇宙運轉的齒輪。

就像弗拉馬里翁（Flammarion）版畫里的那個人，他跪在世界里，掀開了天空的帷幕。在天空背后、宇宙本應在的地方，他只看到這些齒輪、旋轉的機器、星星，以及被畫上迷幻色彩的人們。這更像我的感受：在一切背后，你看到了數學的結構。美就在于此，你會看到：“對啊！如果萬事萬物本質上都是關系，那你的意識當然應該跟大腦的物理狀態掛鉤！這當然應該是一種能用極其嚴密的數學去描述的關系！”突然間，一切都豁然開朗：是的，物理學的盡頭就是數學，這完全說得通，而且越來越說得通，因為我們確確實實是在用數學，去描摹這個世界的終極結構。

當然啦，走到這一步之后，你大可以繼續去跟哲學家們吵架，去爭論“這到底是不是宇宙的全部”，或者“這只是我們人類可憐的認知能力所能觸及的極限”。但在我看來，這至少是我們能踩得最實的一塊基石了。

數學是發現，還是發明？

保羅：這回到了那個問題：難道只有數學才是真實的？而我們感知到的所謂物理世界、所謂的“現實”，僅僅是依附在宇宙底層數學軌道上的一層混沌表象嗎？

亞歷克斯：是的。我對此很糾結。這是我目前覺得最引人入勝的問題之一，并且很高興有越來越多的人加入探討。這呼應了羅素曾引發的一場辯論，他理解到：在科學中，我們發現的只是關系。當你說“電子”時，你能發現的唯一東西就是，當我對其施加作用時它會怎樣，或者它會對其他事物產生什么影響。更深層的問題是，你所謂的因果又是什么意思？這打開了另一個潘多拉魔盒，而對IIT來說，關鍵是我們是否有描述它的數學。

現在很多人認為現有的數學框架似乎并不完備。我們目前擁有的關于因果的數學很強大，但存在問題。這觸及自由意志等議題。如你所說，更深層的問題是：在外在關系之外，是否存在某種內在的東西？我對兩種可能性都持開放態度。我的直覺是，我的意識肯定有某種內在性。第一人稱視角是實打實存在的。但讓我心里打鼓的是，咱們這又繞回了“隱喻”和“語言”的死胡同。你剛才提到了直覺的作用。

作為一名心理學家，我擔心的是，直覺——大量研究顯示——是基于我的經驗。你的直覺會隨著你經歷新事物而改變。如果你深入探究直覺的核心，或許有遺傳成分，但那也不過是你祖先經驗的累積。本質上，它讓你能憑直覺應對世界。

我擔心的是，我對第三人稱視角沒有任何直覺。我從未見過它，甚至無法想象。“視角”到底指什么？我能想象到的任何視角，或者別人說你擁有的視角，撐死也就是個180度的視野。我連松鼠那種360度的視覺世界都想象不出來。我曾經瘋狂研究過那些有過瀕死體驗或者嗑藥致幻的人，我總是抓著他們問：“你當時看到的是360度的全景嗎？”但即便如此，那依然不是真正的第三人稱視角。

正如托馬斯·內格爾（Thomas Nagel）所說，那是一種“無源之見”（ view from nowhere）。它仍然會以你物理所在的位置為中心。這意味著我從未體驗過它，我沒有相關的直覺。我認為，很多關于“一切都是結構”的爭論，根源在于：是的，我的直接經驗是第一人稱的，你的也是。我們只有第一人稱經驗。我是個笛卡爾主義者，所以我相信這就是你所擁有的一切。你就像被困在柏拉圖的洞穴里，死死盯著墻上的影子。你的大腦硬生生給你捏造了這個第一人稱體驗，然后你就被永遠鎖死在里面了。剩下的一切，全都是假設。你真的親眼見過放射性嗎？你對因果到底了解多少？

我認為問題在于，當我們思考第一人稱視角（我們的意識）與數學的關系時，這是不平衡的：我們對第一人稱視角有大量直覺（我知道我的意識是怎樣的），但對第三人稱視角毫無直覺。如果我試著去“直覺”你此刻的感受，我可能做得很差，但比完全沒直覺好一點，因為我好歹知道“作為一個大活人坐在那兒”是什么感覺。

但如果我們把兩個方程式擺在桌上，純粹用第三人稱視角去看它們，我們腦子里是沒有任何直覺的。不過，正因為我們對這倆（方程和第三人稱視角）都沒直覺，所以我們平時也不覺得別扭。比如勾股定理，a2+b2=c2，它們不過是一堆指向某種原理的抽象符號，這根本不會困擾我，因為我壓根兒不會去對它產生什么“直覺”。我腦子里最多就是浮現出大家畫的那個三角形的隱喻圖像。

可一旦你想把我的“意識”強行映射到一套看似是第三人稱的“數學描述”上，系統就崩潰了：我在這頭（意識）直覺爆棚，在那頭（數學）卻毫無直覺，于是這個映射怎么看怎么別扭。我就會想：“不行，我沒法用這玩意兒描述一切。”我擔心，這種抗拒很大程度上僅僅是因為：我對第一人稱視角直覺泛濫，卻對第三人稱視角直覺無能。

我想，這大概也是為什么量子場論會遭遇同樣的白眼。當很多人得知“不不不，世界根本不是一堆小乒乓球撞來撞去，而是場里的激發態”時，他們會追問：“行，那場到底是個啥？”結果物理學家告訴他：“哦，就是個張量（tensor），就像個3D或4D的超級Excel表格，只是空間每個點上填了個數字而已。”他們聽完絕對會大失所望：“這怎么可能是世界的本質啊！”但現實是，它就是能給出最精準的預測。說句實在話，要是沒有它，你現在根本用不上這些高科技，對吧？

保羅：沒錯。以方程E=mc2為例。我在想，不管是IIT，還是其他任何試圖把意識數學化的路子，咱們就假設是IIT這種用結構主義解構意識的方法吧，它最終的終極目標，可能就是得出一組（或者一個）極其優美、預測力爆表的數學方程。假設它特別簡單，比如“意識 B 等于神經膠質細胞數量的平方”之類的。但即便如此，它依然不能……就像E=mc2，我們至今也搞不清引力的形而上學或本體論本質到底是個啥，但我們就是能把它描述得極其完美。這是我們能拿出的最優解，我們總得在某個節點停下腳步，心滿意足地承認“這就是解釋”。

我們總是習慣性地覺得：“哇塞，我們徹底懂引力了，因為我們能寫出它的方程式！”但這根本不是我們的潛臺詞。我們壓根兒沒在聊它的形而上學底座。科學家們不一定（也不應該）去對形而上學本質指手畫腳。如果意識科學最后也走到了這一步，你會覺得爽嗎？那當然很美妙，但它依然只是一個“近似值”，因為科學的邊界是無限的。它會成為一條鐵律，但它不一定非得去死磕意識的形而上學本質，這樣咱們不就能完美避開形而上學的雷區了嗎？對吧？

亞歷克斯：是的，我認為沒錯。不過，我個人的傾向性更強一些。我的論據會是簡潔性，即奧卡姆剃刀原理（Occam’ s razor）。奎因也有類似的論點。如果一個理論能如此完美地描摹這個世界，而且這就足夠了，比如量子場論，那你非要再硬塞進去一只我們看不見、摸不著，卻能改變粒子軌跡的“粉色隱形獨角獸”，那就純屬吃飽了撐的。對我來說，如果你說：“看，大功告成，我們現在拿到這個方程了。讓我們來開個腦洞……”當然啦，這其實是個壞習慣，我們不該對未來瞎做思想實驗，因為未來根本無法預測，歷史早就證明人類在這方面錯得有多離譜。

但咱們就先假設，我們真的拿到了那個大腦方程。我們現在其實只是在測試人類的“可構想性”，而我們的想象力極有可能是個殘次品。說到底，我們現在只是在拿自己的直覺做壓力測試。盡管如此，咱們就順著往下想，然后你跳出來說：“嗯，我還是覺得這背后應該還有點別的什么。”如果我能在這里完美描述你的意識，甚至能在電腦屏幕上一比一重現你此刻看到的東西——順便說一句，我們正在以極其恐怖的速度逼近這個目標，現在已經有人能部分解碼夢境了：把你塞進核磁共振，用AI跑數據，再用生成式AI把畫面還原出來，結果已經準得嚇人了。這在我們的有生之年絕對能完全實現。

但你肯定會說，那依然不是一回事，因為我依然是透過我的第一人稱視角在看屏幕。也許我有色弱或者色盲，看著就不一樣等等。我完全理解你會反駁：“嗯，肯定有一些極其內在的東西，是這些外在關系永遠抓不住的。”但我的反擊是：“行，但如果你非逼著我在我的形而上學、我的本體論世界觀里再多塞點東西進去，你總得拿出點實打實的數據或者邏輯論證來按著我的頭讓我認賬吧？你不能光憑一句‘我的直覺告訴我還有更多’就想打發我啊。”

最終，我謹慎地（重申，我是貝葉斯主義者，所以我從不相信我掌握了真理）認為：“就可能性而言，一個認為‘一切皆是結構’的簡化模型，似乎……在可預見的未來，是相當合理的。”它現在還沒徹底成型，但我已經能看到它跑通的希望了。我非常同意你的擔憂，我覺得真正的毒瘤是“相對主義”。最可怕的就是那種“哎呀，科學也給不出絕對真理”的調調，或者像我之前吐槽的，干脆覺得“根本沒有真理”。這不僅是自我打臉，還會直接滑向“怎么著都行”的虛無主義。

我覺得在這個圈子里，最爛的一句毒雞湯就是“所有模型都是錯的，但有些模型有用”。這簡直是大錯特錯！明明就存在一些完美的、對應的模型，它們一點毛病都沒有。我經常拿“一米”的定義來舉例子。那曾經就是一個模型。當年一幫人湊在巴黎，拿出一根金屬棒，極其嚴謹地把它定義為1米，然后向全世界宣布：諾，這就是一米。

保羅：那是一個定義，不是一個模型。

亞歷克斯：那絕對是個模型。在數學上，那就是個模型。它是一個抽象概念的物理實現。搞數學的人管這叫“模型”。實際上……

保羅：那是他們定義它的方式啊。那是他們給“一米”下的定義。或者說，那不是一米的模型。那就是“一米”本身被定義出來的過程。

亞歷克斯：你完全可以拿一個東西的模型……數學家會告訴你，在現代理論里，這就是一種“實現（instantiation）”。當你平時說“我在給某物建模型”時，你潛意識里覺得你是在做減法、做簡化。但你注意到了嗎，世界上是存在一一對應的模型的。你完全可以搞一個跟英格蘭島一比一等大的模型。如果你把它……

保羅：那它就是英格蘭本蘭了，而不是英格蘭的模型。

亞歷克斯：一份拷貝。那會是一份拷貝。那是在另一個星球上一個夸克一個夸克復制出來的，對吧？那就是一個一一對應的模型。

保羅：是的。

亞歷克斯：它是完全等價的。同構的。

保羅：哎，好吧。我估計那些科學哲學家肯定得跳出來抗議，說那算哪門子模型，因為從定義上講，模型就必須是對某物的抽象。

亞歷克斯：是的，但那不是數學意義上的定義。我覺得大家把概念搞混了。人們天天把“模型”掛在嘴邊，但在理論體系里，模型其實是理論的一個“實現”。你先有一套概念性的理論，然后模型通常是某種計算或者數學形式體系，它是從你的理論里通過邏輯硬生生推導出來的，而且是可以拿去檢驗的。這是一個自上而下的箭頭，不是自下而上的。它不是向上做抽象減法，而是向下做具體構建。

保羅：我猜那個最著名的反駁例子就是：如果你把一只貓的每一個細節都完美復制了，那你得到的其實就是那只貓本身。咱們是不是可以這么說：在極限狀態下，一個完美的模型確實是一一映射的，但我們在現實中幾乎永遠也摸不到那個極限？我還是不同意你那個關于“一米”的例子。你得換個例子才能說服我。

亞歷克斯：保羅，你仔細想想，它真的是一個“一米”的模型。從根本上說，“米”是一個極其抽象的概念，而那根躺在巴黎的金屬棒，就是我們為“米”打造的一個物理模型。

保羅：行吧。也許我們可以在“定義”和“模型”的邊界上繼續杠下去，因為那確實是它在物理世界里的定義方式。

亞歷克斯：現在我們把它物理定義為光在一定時間內傳播的距離。那是一個定義，但這也是一個模型。你只是取了它的一部分。總之，我的觀點是，那種“所有模型都是錯的”之類的毒雞湯，最大的危害在于，它們會瘋狂暗示你去腦補一些根本不存在的東西，比如“所有的理論歸根結底都是扯淡”，或者直接把你推進相對主義的深淵……

保羅：是的，你擔心相對主義。

亞歷克斯：我認為出路是實用主義。威廉·詹姆斯當年就試圖告訴大家：有些理論，它就是比別的理論好用。你必須得認命。絕不是所有的理論都生來平等。咱們肯定都能達成這個共識，因為如果我要坐飛機出門，我絕對希望工程師用的是現代空氣動力學理論，而不是古希臘那套胡扯的空氣運行學說。

但在我看來，實用主義有個問題，那就是你得向我解釋，為什么有些理論比另一些更好用。如果你死活不承認這個宇宙里存在一個絕對的真理，而且我們的理論正在結構上無限逼近它、對齊它，那你就根本沒法解釋這個現象。我的想法與真實存在的事物之間必須有某種結構上的重疊，這才是它“好用”的根本原因。我還沒聽到一個真正有說服力的論證，能說明如果不存在真理，為何有些想法可以比另一些更好。要論證這一點非常困難。

所以，我們在這一點上是一致的。沒錯，科學在狂飆突進，我們懂的越來越多，模型也被打磨得越來越變態，但如果你拿放大鏡去看，最底層的骨架其實從來沒變過。你看看牛頓的經典力學，它其實完好無損地套在量子物理的肚子里，也套在相對論的肚子里。你完全可以把牛頓物理學看作是這些宏大理論在低速宏觀下的一個“特例”，它從來沒有真正被“干掉”。你再看生物學，沒錯，我們現在是用分子生物學和DNA的底層機制來解釋遺傳進化，而不是理查德·道金斯（Richard Dawkins）他們當年搞的那套個體進化論（比如《自私的基因》），但達爾文的“自然選擇”依然死死地嵌在最核心的地方。

是的，我們在瘋狂給理論打補丁，但我們其實從來沒有真正經歷過那種顛覆一切的庫恩式范式轉移。似乎一旦某個理論極其優秀，特別是當它被數學形式化之后，它就已經無限逼近真理了。就像皮亞特·海恩（Piet Hein）那句絕妙的詩：“我們一錯再錯，但錯得越來越少，越來越少。”它可能依然有瑕疵，但我們必須承認，它就是比其他一堆破爛選項要強得多。

順著這個邏輯，你完全可以在人生的每一秒鐘都保持極致的懷疑——承認你在宇宙面前就是個一無所知的文盲。也許你唯一能確定的就是“我存在”，僅此而已。但有些理論就是比別的好，而我們每個人都被死死地困在自己所處的時代里，我們只能抓住那些在當下看起來最靠譜的解釋。既然如此，我們就絕對不該去憑空捏造多余的假設。我們不該往里面瞎塞別的東西，尤其是在沒有任何實打實的經驗或邏輯證據撐腰的情況下。對我來說，正是這種克制，讓“萬物皆結構”這個想法變得極其性感、極其誘人。

我對其他那些意識理論最大的不滿就在于，它們總是把意識搞得特別“反自然主義”。在自然主義的視角下，宇宙就只有一個物理宇宙，一切都歸物理定律管，而那些沒有意識的死物完全是……我完全愿意接受這一點，但如果你想反駁，你得拿出極其硬核的證據。因為我們是從自然主義起步的，我們默認存在一個極其自洽、因果鏈條完全封閉的真實世界。除非你把鐵證拍在我臉上，否則我絕對會順著這條路一直走到底。而這，恰恰就是結構主義和IIT理論最迷人的地方：它把“意識”這個原本看起來跟物理世界格格不入的刺頭，完美地安撫了下來。它嚴絲合縫地把意識嵌進了物理宇宙里。

對談鏈接：

https://www.thetransmitter.org/brain-inspired/alex-maier-argues-that-a-scientific-explanation-of-consciousness-requires-grounding-in-formalized-mathematics/

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