![]()
Anil Seth
我們?nèi)粘=?jīng)驗(yàn)到的現(xiàn)實(shí),并不是外部世界的原樣復(fù)制,而是神經(jīng)系統(tǒng)、身體結(jié)構(gòu)和進(jìn)化歷史共同生成的一套可行動(dòng)界面。
Anil Seth 說“現(xiàn)實(shí)是幻覺”這句話很容易被誤解。它聽起來像是在否認(rèn)外部世界,或者宣稱我們生活在某種虛擬模擬之中。但在當(dāng)代認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、生物學(xué)和人工智能的交叉語境中,一個(gè)更精確、更有科學(xué)意義的表述是:我們并不直接看見世界本身;我們看到的是大腦和身體為了生存、行動(dòng)與預(yù)測而構(gòu)造出來的世界模型。
我們將討論:如果大腦并不是一臺被動(dòng)接收外界信息的攝像機(jī),而是一種主動(dòng)構(gòu)造、壓縮和翻譯現(xiàn)實(shí)的接口,那么我們所謂的“真實(shí)世界”究竟是什么?我們看到的顏色、物體、空間、身體邊界和因果關(guān)系,究竟是世界本身的性質(zhì),還是生物接口為了行動(dòng)而生成的符號?
這種思路并不等同于簡單的唯心主義。它并不是說外部世界只是想象出來的,而是說外部世界的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比我們的感官界面呈現(xiàn)出來的更復(fù)雜、更高維、更難以直接進(jìn)入。大腦的任務(wù)不是忠實(shí)復(fù)制這個(gè)隱藏結(jié)構(gòu),而是把其中與行動(dòng)相關(guān)的部分翻譯成對生物體有用的經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)。
![]()
一、我們并不是在看見世界,而是在使用一個(gè)生物界面
傳統(tǒng)直覺認(rèn)為,眼睛像相機(jī),耳朵像麥克風(fēng),大腦像中央處理器:外部世界先被感官記錄,再被大腦加工,最終形成內(nèi)在經(jīng)驗(yàn)。這個(gè)圖像很自然,但它過于樸素。真實(shí)的知覺過程更像一個(gè)主動(dòng)推斷系統(tǒng):大腦不斷根據(jù)過去經(jīng)驗(yàn)、身體狀態(tài)和當(dāng)前輸入生成預(yù)測,再用感覺信號修正這些預(yù)測。
![]()
這意味著,我們的知覺不是從零開始“讀入”世界,而是在持續(xù)生成一個(gè)可被行動(dòng)使用的世界版本。我們看到一張桌子,不是因?yàn)橐曈X皮層復(fù)制了桌子的物理本質(zhì),而是因?yàn)樯窠?jīng)系統(tǒng)把大量復(fù)雜的光學(xué)、運(yùn)動(dòng)、觸覺和行為可能性壓縮成一個(gè)穩(wěn)定對象:“這是可以放東西、可以繞開、可以觸碰的桌子”。
從這個(gè)角度看,知覺更像電腦桌面圖標(biāo),而不是底層代碼。一個(gè)藍(lán)色文件夾圖標(biāo)并不意味著電腦內(nèi)部真的有一個(gè)藍(lán)色文件夾。它只是一個(gè)讓用戶可以有效操作復(fù)雜底層結(jié)構(gòu)的界面符號。同樣,顏色、聲音、物體邊界和空間深度也未必是世界本身的樣子,而是生物體為了生存與行動(dòng)而生成的操作界面。
這個(gè)界面有兩個(gè)關(guān)鍵特征。
第一,它必須和外部世界存在可靠的因果聯(lián)系,否則無法指導(dǎo)行動(dòng)。
第二,它不必像外部世界本身。
事實(shí)上,如果一個(gè)界面把底層細(xì)節(jié)全部暴露出來,它反而會(huì)變得不可用。生物體需要的是快速、有用、低成本的行動(dòng)符號,而不是無限真實(shí)的宇宙全景。
二、為什么進(jìn)化未必選擇真實(shí)知覺
如果知覺是由自然選擇塑造出來的,那么它的第一目標(biāo)未必是真理,而是適應(yīng)。生物體需要在有限能量、有限時(shí)間和有限神經(jīng)資源下做出足夠好的行動(dòng)決策:逃跑、覓食、交配、躲避危險(xiǎn)、尋找同伴。只要某種知覺編碼能夠提高適應(yīng)度,它就可能被保留下來;至于它是否忠實(shí)再現(xiàn)了世界的客觀結(jié)構(gòu),并不是自然選擇必須關(guān)心的問題。
這一點(diǎn)可以通過感官限制直觀看到。人類并不感覺自己“缺少”X射線視覺,也不會(huì)在日常生活中感到自己對紫外線、磁場、空氣化學(xué)梯度或細(xì)胞尺度信號是盲的。我們覺得自己的世界完整,是因?yàn)槲覀兊慕缑嬷话炎约耗芴幚怼⒛芾玫哪遣糠脂F(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)給我們。許多動(dòng)物生活在不同的感覺世界里:蝙蝠的聲納世界、鳥類的磁感世界、昆蟲的紫外線視覺、魚類的電感受世界,都說明所謂“現(xiàn)實(shí)”會(huì)隨身體接口而改變。
![]()
因此,說現(xiàn)實(shí)是一種“幻覺”,并不是說它毫無依據(jù),而是說它是有約束的構(gòu)造。幻覺通常被理解為完全錯(cuò)誤的知覺;但在更寬泛的意義上,正常知覺也包含構(gòu)造、補(bǔ)全、選擇和解釋。區(qū)別只在于,正常知覺受到外界輸入和行動(dòng)反饋的嚴(yán)格約束,而病理性幻覺或夢境則約束較弱。
這也解釋了為什么“現(xiàn)實(shí)”對不同生物、不同身體、不同傳感器系統(tǒng)并不完全相同。一個(gè)擁有紅外感知、X射線感知或腦機(jī)增強(qiáng)接口的人,將會(huì)生活在一個(gè)與普通人不同的經(jīng)驗(yàn)世界中。隨著未來感覺替代、神經(jīng)假體和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展,人類之間也可能逐漸擁有不同版本的“現(xiàn)實(shí)桌面”。
![]()
三、隱藏現(xiàn)實(shí):被界面遮蔽的深層結(jié)構(gòu)
如果我們經(jīng)驗(yàn)到的世界只是界面,那么界面背后是什么?最保守的回答是:它是一個(gè)復(fù)雜到無法直接呈現(xiàn)的物理世界,包括電磁波、分子、細(xì)胞、場、能量流、信息關(guān)系和多尺度因果結(jié)構(gòu)。更激進(jìn)的回答則進(jìn)一步認(rèn)為,物理世界本身也可能只是某種更深層結(jié)構(gòu)的投影或約束結(jié)果。
這種說法之所以有吸引力,是因?yàn)榭茖W(xué)中常常出現(xiàn)一種奇怪現(xiàn)象:我們在解釋物理或生物現(xiàn)象時(shí),最后經(jīng)常發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。周期蟬的13年和17年生命周期之所以引人注目,是因?yàn)檫@些數(shù)字是質(zhì)數(shù)。質(zhì)數(shù)周期能降低與多種周期性捕食者同步的概率,因此數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)在生物適應(yīng)中發(fā)揮了真實(shí)作用。物理學(xué)中也類似:對稱性、群結(jié)構(gòu)、拓?fù)洹⑹睾懵傻葦?shù)學(xué)對象經(jīng)常決定哪些物理現(xiàn)象可能發(fā)生。
這里的關(guān)鍵不是把數(shù)學(xué)神秘化,而是指出:自然界中存在一些形式約束,它們不是某個(gè)生物個(gè)體發(fā)明的,也不是某個(gè)局部物理對象隨意制造的;相反,生物和物理系統(tǒng)常常“借用”這些約束。只要某個(gè)系統(tǒng)具備合適的結(jié)構(gòu),它就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入某些可用的形式空間。例如,一旦生物系統(tǒng)利用了電壓門控離子通道和邏輯門式調(diào)控,它就可能繼承許多來自動(dòng)力系統(tǒng)、控制論和信息處理的規(guī)律。
從這個(gè)角度講,所謂“隱藏現(xiàn)實(shí)”可以被理解為一個(gè)更廣義的模式空間:那里包含數(shù)學(xué)關(guān)系、動(dòng)力學(xué)吸引子、形態(tài)可能性、行為策略、認(rèn)知能力甚至表征結(jié)構(gòu)。我們并不直接接觸這個(gè)空間本身,而是通過身體、腦、細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器模型等接口,讓其中某些模式在現(xiàn)實(shí)中顯現(xiàn)出來。
四、大腦是接口,身體也是接口
如果知覺是界面,那么大腦不是唯一的接口。身體同樣參與決定世界如何被呈現(xiàn)。眼睛的光譜敏感性、耳蝸的機(jī)械結(jié)構(gòu)、前庭系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)編碼、皮膚的觸覺分辨率、內(nèi)臟信號對情緒和自我感的塑造,都說明經(jīng)驗(yàn)世界不是純粹由頭顱內(nèi)計(jì)算產(chǎn)生的,而是身體與環(huán)境相互耦合的結(jié)果。
這對理解意識與智能非常重要。一個(gè)系統(tǒng)具有什么樣的身體,就會(huì)打開什么樣的行動(dòng)空間;一個(gè)系統(tǒng)能感受什么、能做什么、能被什么反饋調(diào)節(jié),就會(huì)形成什么樣的世界。經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)不是抽象算法單獨(dú)生成的,而是算法、材料、能量、感覺和行動(dòng)閉環(huán)共同生成的。
大腦并不是把全部現(xiàn)實(shí)都裝在內(nèi)部,而是通過有限的神經(jīng)結(jié)構(gòu)連接、索引、調(diào)用和穩(wěn)定某些外部或深層模式。這里的“外部”不一定是神秘空間;它也可以是身體、環(huán)境、社會(huì)、數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)、演化歷史和高維狀態(tài)空間的總和。
因此,心智不應(yīng)只被看作大腦神經(jīng)元內(nèi)部的局部產(chǎn)物,而更像是多層接口共同顯現(xiàn)出來的功能模式。大腦當(dāng)然至關(guān)重要,但大腦的意義在于它把身體、環(huán)境和深層模式組織成一個(gè)可被主體使用的經(jīng)驗(yàn)世界。
五、生物形態(tài)揭示了接口思想的現(xiàn)實(shí)意義
如果“接口”只是哲學(xué)比喻,它的科學(xué)價(jià)值有限。但合成生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)提供了一個(gè)更具體的切入口:同樣的細(xì)胞和基因組,在不同邊界條件下,是否能表現(xiàn)出過去并未被自然選擇直接訓(xùn)練過的形態(tài)和行為?
近年來,研究者利用青蛙胚胎細(xì)胞構(gòu)造出可運(yùn)動(dòng)的多細(xì)胞生物機(jī)器人,并報(bào)道了這類系統(tǒng)在特定條件下出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、群體交互和運(yùn)動(dòng)學(xué)自我復(fù)制等現(xiàn)象。人源氣管上皮細(xì)胞構(gòu)成的微型生物機(jī)器人也被報(bào)道能夠自組裝、運(yùn)動(dòng),并在體外模型中影響損傷組織的修復(fù)過程。無論這些現(xiàn)象應(yīng)被稱為“機(jī)器人”“類器官”還是“新型生命構(gòu)型”,它們至少說明:細(xì)胞群體擁有比經(jīng)典發(fā)育命運(yùn)圖更豐富的可塑性。
![]()
![]()
這類結(jié)果的哲學(xué)意義在于:生物組織的能力可能不是從基因組中逐項(xiàng)寫出的固定程序,而是細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)在特定約束下進(jìn)入某些形態(tài)-行為空間的結(jié)果。基因組提供元件和規(guī)則,環(huán)境提供邊界條件,細(xì)胞之間的生物電、力學(xué)和化學(xué)通訊則共同決定系統(tǒng)會(huì)落入哪一個(gè)吸引子。
當(dāng)然,這并不證明存在一個(gè)獨(dú)立的柏拉圖式心智空間。更審慎的說法是:生物系統(tǒng)可能通過身體結(jié)構(gòu)和集體動(dòng)力學(xué),訪問一組先前未被顯式設(shè)計(jì)的形態(tài)與行為可能性。把這些可能性稱為“涌現(xiàn)”是描述結(jié)果;而把它們當(dāng)作可被系統(tǒng)研究的空間,則可能形成新的研究范式。
六、從涌現(xiàn)可映射空間:科學(xué)問題在哪里?
“涌現(xiàn)”是一個(gè)有用但危險(xiǎn)的詞。它幫助我們承認(rèn)復(fù)雜系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生難以由局部部件直接預(yù)見的整體行為,但它有時(shí)也會(huì)遮蔽真正的問題:為什么是這種行為,而不是另一種行為?為什么某些細(xì)胞組合產(chǎn)生四類運(yùn)動(dòng)模式,而不是十類?為什么某些形態(tài)可以穩(wěn)定復(fù)制,某些則迅速崩潰?為什么某些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)或機(jī)器學(xué)習(xí)模型會(huì)收斂到相似的表征?
如果我們只是把這些現(xiàn)象簡單的描述為“涌現(xiàn)”,科學(xué)上會(huì)變得被動(dòng):每發(fā)現(xiàn)一個(gè)驚喜,就登記一個(gè)驚喜。更主動(dòng)的研究策略是:假設(shè)這些模式不是隨機(jī)散落的,而是存在某種結(jié)構(gòu);不同身體、不同細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)、不同算法和不同環(huán)境約束,像不同接口一樣,從這個(gè)結(jié)構(gòu)中拉取不同模式。
這就是“映射接口與模式關(guān)系”的科學(xué)核心。具體問題包括:給定某種細(xì)胞材料和物理邊界,我們能否預(yù)測它會(huì)形成哪些形態(tài)?改變生物電連接、力學(xué)邊界或外部反饋,是否能讓系統(tǒng)從一個(gè)行為吸引子跳到另一個(gè)?在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,不同模態(tài)和不同訓(xùn)練目標(biāo)是否會(huì)收斂到相似的潛在表征?如果答案是肯定的,說明所謂“隱藏空間”至少可以作為一種有效模型被探索。
這種研究范式的成敗取決于它能否產(chǎn)生可檢驗(yàn)預(yù)測。如果它能夠幫助我們更好地設(shè)計(jì)再生醫(yī)學(xué)、合成生物體、機(jī)器人和人工智能,那么它就是有生產(chǎn)力的科學(xué)隱喻;如果它不能改善預(yù)測和干預(yù)能力,就應(yīng)被視為過度形而上解釋。
七、人工智能為什么也進(jìn)入了這個(gè)問題?
近年來,機(jī)器學(xué)習(xí)中出現(xiàn)了一個(gè)有趣現(xiàn)象:不同架構(gòu)、不同任務(wù)、不同模態(tài)的大模型,其內(nèi)部表征似乎存在某種收斂趨勢。視覺模型、語言模型和多模態(tài)模型在規(guī)模擴(kuò)大后,可能逐漸形成對同一外部世界的相似抽象結(jié)構(gòu)。這一思想被稱為“柏拉圖表征假說”:模型并不是各自任意發(fā)明表征,而是逐步逼近某個(gè)共享的潛在現(xiàn)實(shí)結(jié)構(gòu)。
這個(gè)現(xiàn)象與“世界是接口”思想形成呼應(yīng)。人類知覺是生物接口,AI模型是計(jì)算接口。兩者都不直接呈現(xiàn)世界本身,而是將世界壓縮成可行動(dòng)、可預(yù)測或可生成的表征。區(qū)別在于,人類接口由生命、身體、代謝和進(jìn)化塑造;AI接口由數(shù)據(jù)、目標(biāo)函數(shù)、架構(gòu)和訓(xùn)練過程塑造。
這并不意味著語言模型擁有人的意識,也不意味著AI已經(jīng)接觸到某個(gè)神秘領(lǐng)域。更合理的解釋是:當(dāng)不同系統(tǒng)面對同一個(gè)世界并被迫解決相似預(yù)測問題時(shí),它們可能形成相似的中間結(jié)構(gòu)。換言之,表征收斂可能反映的是世界結(jié)構(gòu)、任務(wù)約束和學(xué)習(xí)機(jī)制之間的共同壓力。
但這也提示我們,研究AI不應(yīng)只盯著它被訓(xùn)練去輸出的內(nèi)容。例如,語言模型被訓(xùn)練去預(yù)測語言,但在這個(gè)過程中,它可能形成空間、因果、社會(huì)、身體、物體和行動(dòng)等方面的隱含結(jié)構(gòu)。真正重要的問題也許不是“它說了什么”,而是“它在語言任務(wù)之外還形成了什么樣的世界模型”。
八、現(xiàn)實(shí)并非虛假,而是被壓縮、選擇和行動(dòng)化
“現(xiàn)實(shí)是幻覺”最容易引發(fā)誤解的地方,是把“構(gòu)造性”誤認(rèn)為“虛假性”。一個(gè)地圖不是地形本身,但它不因此是假的。一個(gè)雷達(dá)屏幕不是天空本身,但它能可靠指導(dǎo)飛行。一個(gè)桌面圖標(biāo)不是底層電子結(jié)構(gòu),但它能讓用戶有效操作計(jì)算機(jī)。知覺也是如此:它不是世界本身,卻能在足夠多的情境中讓生物體生存、行動(dòng)和預(yù)測。
因此,更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)不是“現(xiàn)實(shí)是幻覺”,而是“經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)是一種生物接口”。這個(gè)接口經(jīng)過進(jìn)化壓縮,只顯示行動(dòng)相關(guān)變量;它經(jīng)過身體結(jié)構(gòu)塑形,只呈現(xiàn)感官可接入的信息;它經(jīng)過大腦預(yù)測組織,把混亂信號解釋成穩(wěn)定對象;它經(jīng)過社會(huì)和語言加工,把個(gè)人經(jīng)驗(yàn)變成可共享的世界。
從這個(gè)角度看,我們?nèi)粘I钪械默F(xiàn)實(shí)既真實(shí)又不完整。它真實(shí),是因?yàn)樗芡獠拷Y(jié)構(gòu)約束;它不完整,是因?yàn)樗怀尸F(xiàn)對我們這種生物有用的一小部分。我們不是生活在虛假的世界里,而是生活在經(jīng)過接口翻譯的世界里。
結(jié)語:我們看到的不是世界本身,而是世界為行動(dòng)折疊后的版本
人類的現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)并不是對宇宙的最終說明書,而是一種有限生物在特定身體中生成的行動(dòng)界面。它足以讓我們走路、說話、繁殖、建造城市、發(fā)展科學(xué),卻不必等同于世界本身。科學(xué)的偉大之處正在于,它不斷突破這個(gè)界面的限制:顯微鏡打開細(xì)胞世界,望遠(yuǎn)鏡打開宇宙尺度,數(shù)學(xué)打開不可直觀想象的結(jié)構(gòu),機(jī)器學(xué)習(xí)則可能打開新的表征空間。
如果大腦是接口,那么現(xiàn)實(shí)不是被動(dòng)給予的,而是被不斷翻譯、壓縮和穩(wěn)定出來的。隱藏現(xiàn)實(shí)是我們尚未直接進(jìn)入的高維結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)規(guī)律、生物形態(tài)空間、行為可能性和認(rèn)知模式。
生命、意識、形態(tài)和智能也許都不是從零開始被制造出來的對象,而是物質(zhì)系統(tǒng)在合適約束下顯現(xiàn)出的模式。真正的科學(xué)問題不是簡單問“現(xiàn)實(shí)是不是幻覺”,而是追問:我們的接口到底隱藏了什么?不同的身體和機(jī)器,又能讓哪些隱藏模式進(jìn)入可觀察世界?
主要參考資料Hoffman, D. D., Singh, M., & Prakash, C. (2015). The Interface Theory of Perception. Psychonomic Bulletin & Review, 22, 1480-1506.
Clark, A. (2013). Whatever next? Predictive brains, situated agents, and the future of cognitive science. Behavioral and Brain Sciences, 36(3), 181-204.
Friston, K. (2010). The free-energy principle: a unified brain theory? Nature Reviews Neuroscience, 11, 127-138.
Huh, M., Cheung, B., Wang, T., & Isola, P. (2024). The Platonic Representation Hypothesis. arXiv:2405.07987.
Kriegman, S., Blackiston, D., Levin, M., & Bongard, J. (2021). Kinematic self-replication in reconfigurable organisms. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(49), e2112672118.
Gumuskaya, G., Srivastava, P., Howell, B., et al. (2023). Motile living biobots self-construct from adult human somatic progenitor seed cells. Advanced Science, 10, 2303575.
掃描或長按識別二維碼獲取超強(qiáng)醫(yī)療模型MedGPT免費(fèi)使用額度
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.