第十章 精神物理的寻求 

精神是做什么的？ 
  
　 
  
　　在讨论精神----身体问题时，通常有两个不同的问题受到关注：“物质物体（头脑 
）实际上如何引发意识？”以及相反的命题，‘意识的意志行为在实际上如何影响（显 
然由体力驱动的）物质物体的动作？”这些是精神--身体问题被动和主动两方向。我们 
的“头脑”（毋宁讲“意识”）中显然有种非物质的“东西”，一方面它受物质世界召 
唤，另一方面又能影响物质世界。然而在这最后一章的初步讨论中，我宁愿考虑有点不 
同或许却更科学的问题，它和主动及被动的问题都有关系，希冀我们的探索能进一步理 
解这些根本的古老哲学难题。我的问题是：“意识赋予实际拥有它的人们哪些选择性上 
的好处？” 
  
　　在以这种方式表达该问题时，涉及到几个隐含的假设。首先，有人相信意识实际上 
是一种可以科学描述的“东西”。这里假定这个“东西”实际上“会做一些事情”，而 
且其作为对拥有它的生物有助，所以其他没有意识的同等生物行为就不是那么有效。另 
一方面，人们也许相信，意识只不过是在足够复杂的控制系统中被动的伴随，而它自身 
实际上并无任何作为。（例如，强人工智能支持者就采取这种观点。）另外的看法是， 
在意识现象中或许存在某种神圣或神秘的目的，可能是还未被我们揭示的目的。仅仅按 
照自然选择的思想去讨论这个现象会完全忽视这个“目的”。我的思考方式有点倾向于 
这种论证的更科学的形式，即是所谓的人择原理。该原理断言，我们存在其中的宇宙的 
性质受到如下强烈的限制，即必须存在像我们这样有知觉的生物以便对它进行观察。（ 
在第八章410页已经稍微提到了这个原理，下面还要进一步讨论。） 
  
　　我将依序讨论这些问题的大部分。但是，我们首先应该注意到，“精神”这个术语 
在我们提及“精神--身体”问题时也许有点误导。人们经常讲到“无意识的头脑（精神 
）”。这表明我们认为“精神”和“意识”两个术语不是同义词。也许当我们提到无意 
识的精神时，我们有个模糊印象认为“后面有人”在幕后活动，但他通常不直接触及我 
们的感知“也许除在睡梦、幻觉、着迷或佛洛伊德事故以外）。也许无意识的精神实际 
上自己有知觉，但是在正常情况下这知觉和平常我们所指头脑中“我”的那部分完全分 
离。 
  
　　这也许不像初看起来那么强词夺理。某些实验指出，甚至病人在全麻醉状态下被动 
手术时，还存在某种“知觉”。例如，当时进行的谈话会在以后“无意识地”影响病人 
，以后在催眠下有时能回忆起这些谈话，如同当时实际“体验到”似的。此外，被催眠 
暗示阻挡于意识外的知觉在进一步催眠之后可以当做好像“体验过的”被回忆起来，但 
似乎是“处于不同的意识轨道上”（参阅奥克利和伊蒙斯1985）。尽管我猜想，赋予无 
意识精神任何通常的“知觉”是不正确的，我对这些问题一点也不清楚，而且我也不想 
在这里讨论这些猜测。尽管如此，在意识和无意识的精神之间进行划分，肯定是一个既 
微妙又复杂的问题，我们以后还要涉及。 
  
　　让我们尽可能直截了当地讨论，我们所指的“意识”是什么以及我们相信它在什么 
场合存在。在目前理解的程度上，我认为试图为意识提供一个准确的定义是不明智的。 
但是，我们可以充分仰仗我们主观印象和直觉常识来解释这个术语的含义，以及何时这 
种意识的特质会呈现出来。当我自己处于意识状态时，我或多或少是知道的，而且我认 
为其他人也有相同的经验。我处于有意识时，我似乎必须意识到某种东西，也许是感觉 
，诸如痛、温暖或者彩色风景、音乐之声；或者我意识到诸如迷惑、沮丧或快乐的感情 
；或者我可以意识到某些过去经验的回忆；或者理解其他人讲什么或是自己的一个新思 
想；或者我意识地想发言或采取行动如从座位上站起来。我还可以“后退一步”意识到 
这些企图、或者自己痛的感觉、或者自己记忆的经验、或者自己获取的理解、或者甚至 
只是对自己意识的意识。假如我正在做梦的话，在睡觉中也可以具有某种程度的意识； 
或许当我快醒过来时，我有意识地影响那个梦的发展方向。我预备相信，意识只是程度 
上的差别、而不是全部无或全部有。我把“意识”这个词和“知觉”基本上当成同义词 
（虽然“知觉”也许只比我所指的“意识”被动一点），而“精神”和“灵魂”则有更 
多内涵。目前这两词的定义更加不清楚一些。我们在解释“意识”时就够麻烦的，所以 
如果我不触及“精神”和“灵魂”更深入的问题的话，希望读者能够原谅！ 
  
　　还有一个问题就是“智慧”这个术语表明什么。毕竟是人工智能专家要关心的是智 
慧，而不是更模糊的“意识”的问题。阿伦·图灵（1950）在其著名的论文中（参阅第 
一章第5页）没有这么直接地提到“意识”，但是提到了“思维”并且在标题上用“智慧 
”这个词。依我自己看待事物的方法，智慧的问题属于意识的问题范围内。我相信，如 
果没有意识相伴随，真正的智慧是不会呈现的。另一方面，如果人工智能专家最终能模 
拟不存在意识的智慧，则在定义术语“智慧”时应该包括这种模拟智慧才会令人满意。 
在这情形下我真正关心的不是“智慧”问题。我首先要关心的是“意识”。 
  
　　当我断言自己相信真正的智慧需要意识时（由于我不相信强人工智能的只要制定一 
个算法即能召唤起意识的论点），根据我们现在术语的意义，我的意见暗示智慧不能用 
算法的方法，也就是电脑，正确地模拟智慧。（参见第一章关于图灵机的讨论。）因为 
我很快就要有力地论证（特别是参看第480页以下三节有关数学思维的讨论），在意识行 
为中必须有本质的非算法成份。 
  
　　下面让我们讨论，某种有意识的东西和另一种在其他方面都“等效”而无意识的东 
西是否有操作上的差异。某些意识的物体永远会呈现它的存在吗？我想，对这个问题必 
须回答“是”。然而，因为对动物王国中何者有意识完全缺乏共识，所以我的信念几乎 
得不到任何赞同。有些人根本不允许非人类动物拥有意识（还有人甚至不允许早于公元 
前一千年左右的人类拥有意识，参 那 恩斯1980），而另外的人则赋予昆虫、蛆虫甚至 
砖头意识！至于我自己则怀疑蛆虫或昆虫会有、而岩石肯定不会具备这种品质。但是， 
一般来讲，我觉得哺乳动物真的具有一些知觉。我们由缺乏共识至少可以推论，没有一 
般可以接受的呈现意识的标准。不过仍然可能存在一种意识行为的标志，只是还没被普 
遍承认而已。尽管如此，这也只是标明意识的主动作用。若没有相关活动的对象，很难 
看出何以直接确定知觉的存在。这是从以下悲惨的事实中得知的。在本世纪四十年代， 
对年幼孩子动手术时用箭毒来进行“麻醉”，而箭毒的实际效用是麻痹肌肉上的运动神 
经，所以这些不幸的孩子实际经历了在当时外科医生不可能知道的灾难（参阅德涅特197 
8，209页）。 
  
　　让我们转向意识可能具有的主动作用。意识有时候的确能够具有操作上辨别得出的 
主动作用，但必须如此吗？我相信这种说法的原因有点与众不同。首先，利用我们的“ 
常识”，我们经常觉得能直接知觉到他人实际上有意识。那个印象不太可能会错①。虽 
然有时候一个有意识的人（正如受了箭毒的小孩）看起来不明显，但是一个无意识的人 
更不可能显得有意识！所以必须有一种行为模式作为意识的特征（尽管不一定被意识所 
证实），而我们可以通过自己的“常识直觉”可以敏锐地感觉到它。 
  
　　第二点，考虑到自然选择的无情过程。正如我们在上一章所看到的，意识不能通达 
至头脑所有的活动。的确，“较老的”小脑中神经元的局部密度极大，小脑似乎进行着 
意识根本不直接参与的非常复杂的行为。然而大自然已经选择演化像我们这样有知觉的 
生物，而不愿演化利用完全无意识的控制机制来指示行为的生物。如果意识没有选择的 
目的，而像小脑这样没有知觉的“自动”头脑似乎也能达到目的时，大自然为何要这么 
不厌其烦地去演化意识的头脑呢？ 
  
　　此外，有一个简单的“底线”原因令人相信意识必须具备某种主动效应，即使这效 
应不是一种选择优势。否则为什么像我们这样的生物有时候，尤其是在探索此事时，会 
被“自我”的问题所烦恼呢？（我可以说：“你为何在读这一章？”或者“为什么起先 
我会有强烈欲望要写这本论题著作”？）很难想象一台毫无意识的自动机会为这类想法 
而浪费时间。另一方面，由于意识生物似乎有时以这种滑稽的方式行为，因此他们的行 
为和如果他们没有意识时不同。这样，意识具有某种主动效应！当然，特意给电脑编一 
道程序使之显得以这种可笑的方式行为是很容易的事（例如，程序指使它到处乱走并咕 
哝：“啊，亲爱的，什么是生活的意义？为何我在这里？我所感到的这个‘自我’究竟 
是什么”？）。显然地，当无情的丛林自由竞争早就应该根除这种无用的废物，可是为 
何物竞天择却偏爱人类这种生物！ 
  
　　对我来说，有一点是很清楚的，即当我们（或许是暂时的）作为哲学家时所热衷的 
沉思和喃喃自语本身并非由选择而来，而是确实有意识的生物必须背负的“包袱”（从 
自然选择的观点），并且这生物的意识是经过自然选择而来，不过是由于其它不同而又 
非常有力的理由。这包袱不太有害，而且很容易背负（即使不很情愿），我猜是因为自 
然选择不屈不挠的力量所驱使的。也许因为幸运的人类时而享有和平与繁荣，使我们不 
必总是为求生存而与自然环境（或与邻居）作战，我们才能开始对包袱内的宝藏神迷目 
眩。一个人正是看到他人用这种奇怪的哲学方式行事，才得以信服他是和除了自己以外 
确实具有精神的个体打交道。 
  
　 
  
意识究竟是做什么的？ 
  
　 
  
　　让我们接受这样的观点，即在生物中意识的存在实际上是使该生物具有某种选择优 
势。其特别优势会是什么呢？我曾听到这样的观点，一个掠捕者把自己当成猎物以猜想 
它下一步最有可能做什么，对掠捕者而言，知觉是一种优势。把自己想象成为该猎物， 
就能得到优势胜过它。 
  
　　这种思想中很可能有一部分真理，但是我对此很难苟同。首先是假定猎物本身方面 
具有某种预先存在的意识，这样又把自己想象成一台“自动机”根本没有帮助，既然一 
台自动机按照定义是无意识的，不可能是“活”的东西！无论如何，我可以同样容易想 
象，一个完全无意识的自动掠捕者可以把它的自动猎物的实际程序作为子程序包含在自 
身的程序之中。我觉得，把意识牵涉到这种掠捕者�猎物的相互关系中根本没有逻辑 
上的必要。 
  
　　当然，很难了解自然选择的随机过程怎么会聪明得将这猎物的程序完整的复本给予 
自动机掠捕者。这听起来与其说是自然选择不如说是间谍活动！而部分程序（图灵机的 
一段磁带或某种和图灵机磁带近似的东西）对于一个掠捕者没有多大的选择优势。拥有 
整盘磁带或至少拥有整个自足的部分磁带是不太可能的。所以另一种可能性是，以下的 
观念或许具有一些真理，也就是从掠捕者--猎物这思路可以推论出某些意识的因素，而 
不仅是一个电脑方程式。但是，这里并没有抓住意识行为和“程序”行为之间实际的差 
别是什么的要点。 
  
  
  
　　上面提到的观念和人们经常听到的意识观点相关，也就是一个系统如果本身具有某 
种东西的模型时才会“知觉”到该东西，而当它本身具有它自己的模型时才能“自我知 
觉”。但是，在一段电脑程序中包含另一段电脑程序的描述（譬如一段子程序）并没赋 
予第一段程序对第二段的知觉。电脑程序的自我参照也不会导致自我知觉。尽管经常听 
到这种断言，我的看法是，这类讨论尚未能触及知觉和自我知觉的真正问题。一台录像 
机对之所录下的风景没有知觉；对着镜子的录像机也不具备自我知觉（周10.l）。 
  
　　我想沿着不同的思路进展。我们已经看到，我们头脑中进行的活动不是全部伴随着 
意识知觉的（尤其小脑的活动似乎是没有意识的）。我们意识思维能做而无意识状态所 
不能做的事情是什么呢？这问题由于以下事实而变得更加无从捉摸，任何原先需要意识 
的事显然都可学得会并能无意识地（也许由小脑）执行。可以这么讲，当我们必须形成 
新的判断以及当预先还没形成习惯时，意识是必需的。想很精确地区别何种精神活动需 
要意识不是很困难的。也许，正如强人工智能的支持者（以及其他人）所坚持的，我们 
在“形成新判断”时是在应用某些定义得很好的、却难以了解的“高层次的”算法规则 
，而我们还未能知道其运作的方式。然而，我想认为有些术语，用来区别有意识和无意 
识精神活动的，至少可作区分非算法和算法的参考： 
　　需要意识的 不需要意识的 
　　“常识” “自动的” 
　　“真理的判断” “盲目地跟随规则” 
　　“理解” “编程序的” 
　　“艺术鉴定” “算法的”。 
　　这些区别也许不那么一清二楚，尤其是因为许多无意识的因素进入我们意识的判断 
之内：经验、直觉、偏见甚至我们逻辑的正常运用。但是我要宣称，判断本身是意识行 
为的呈现。所以我提出，头脑的无意识行为是按照算法过程进展，而意识的行为则完全 
不同，它以一种不能被任何算法所描述的方式进展。 
  
　　颇具讽刺意味的是，我在这里提出的观点和我经常听到的其他观点几乎刚好相反。 
人们经常说，有意识的头脑以一种“理性的”、人们可以理解的方式行为，而无意识是 
神秘的。从事人工智能的人们经常宣称，只要能理解意识思维的某些方法，人们就能知 
道如何让电脑照做，而人们对神秘的无意识过程尚没有解决之道。按照我自己的推理， 
无意识过程很可能是算法的，但是该算法是极其复杂的，要仔细解开它极为困难。完全 
有意识的可以合理解释为完全合逻辑的思维，也可以（经常）用算法来表达，但是在完 
全不同的水平上。我们现在不去思考内部的功能（如神经元激发等等）而是整个思想的 
运作。这种思想运作有时具有算法的特性（正如早期的逻辑：由亚里斯多德所表达的古 
代希腊演绎法或者是数学家乔治·布尔的符号逻辑；参阅伽特纳1958），有时它不具有 
这类特征（正如哥德尔定理以及在第四章所举的例子）。我现在宣称的判断的形成是意 
识的标志，人工智能专家不知如何用电脑为它编出程序来。 
  
　　人们有时反对，说这些判断的判据毕竟不是有意识的，为什么我要认为这类判断起 
因于意识呢？但是，这样问就错过了我想要表达的思想要点。我不是要我们有意识地理 
解我们如何形成意识印象和判断，这会导致我刚提到那种水平上的混淆。构成我们意识 
印象的原因是意识无法直接触及的。这些必须用比我们现知的实际思想更深的物理水平 
来考虑。（我要在下面提出设想！）意识印象本身就是（非算法的）判断。 
  
　　我们的意识思维应该有非算法的性质，这是我们前面章节的基本主题。尤其是从第 
四章有关哥德尔定理的论证得出的结论指出，意识的沉思至少在数学方面有时能够使人 
用算法不能做到的方式去确定某个陈述的真理性。（我就要仔细地阐释这个论证。）算 
法本身的确从未确定真理！要使算法只产生谬误和只产生真理一样容易。为了确定一个 
算法有效与否，人们需要有外在的洞察（后面还要讲到）。我的论断是，在适当的环境 
下从错误中判断出真理的能力（或从丑恶中得到美丽），正是意识的标志。 
  
　　然而，我要讲清楚，我不是指用魔术式的“猜测”。意识对于猜乐透号码（公平进 
行的）毫无用处！我是指在人们处于意识状态下连续进行的判断。把所有相关的事实、 
感觉印象、记住的经验都集中在一起，把事物相互衡量，甚至有时形成灵感的判断。原 
则上，只要得到足够的信息即能作有关的判断，但是由混乱的数据中抽取需要的并形成 
适当的判断，也许没有清楚的算法的步骤存在，或者虽然存在，但不切实际。也许我们 
会有这种情形，一旦做出判断，去检查该判断是否准确比当初形成该判断更像算法的过 
程（或许只是一种更容易的过程）。我猜想在这种情况下，意识本身会成为召来适当判 
断的方法。 
  
　　为什么我说判断的非算法形成是意识的标志呢？有部分原因来自于我自己作为数学 
家的经验。当我的知觉未能充分注意无意识的算法行为时，我就是不信任它们。在进行 
某些计算时，把算法当作算法通常是没错，但是对研究中的问题这算法是正确的选择吗 
？一个简单的例子是，人们学会把两个数乘在一起以及把一个数除以另一个数的算术规 
则（或人们宁愿借助于算法袖珍计算机），但是人们面对这类问题时何以得知应该乘或 
除这些数呢？为此，人们需要思考并做出意识判断。（我们很快就会看到，为什么这样 
的判断至少有时候必须是非算法的！）当然，一旦人们做过大量类似问题，这些数该乘 
还是该除会变成第二天性，而且可以算法地执行--在那个阶段不再需要知觉，而且足以 
放心让他的意识精神去琢磨或沉思其他事情--不过人们必须不时检查该算法是否被导入 
（即使很细微的）歧途。 
  
　　相同的情形在所有水平的数学思维过程中不断发生。当人们在进行数学过程时通常 
竭力寻找算法，但是这种努力的过程本身并不是一种算法过程。在某种意义上，一旦找 
到一个合适的算法，该问题就解决了。此外，用数学来判断某些算法是否精密或合适， 
需要很多的意识的关注。第四章内描述数学形式系统的讨论也提过类似的情形。人们可 
从一些公理开始推论出各式各样的数学命题。后者的步骤可以完全是算法的；但是需要 
一位有意识的数学家去判断这些公理是否合适。在往后第二节讨论中可清楚得知，这些 
判断必须不是算法的。但在此之前，让我们考虑一种更盛行的有关我们头脑功能及其起 
因的观点。 
  
　 
  
算法的自然选择？ 
  
　 
  
　　如果我们假设人类头脑的行为，不管是意识的还是无意识的，只是在执行一种非常 
复杂的算法，那么我们应该询问这种非常有效的算法从何而来。标准答案当然是“自然 
选择”。具有头脑的生物在演化时，那些算法比较有效的会有更好的生存倾向，并因此 
在总体上有更多的后代。由于这些后代从其父母遗传到比较好的算法，因此也比其堂表 
亲戚带有更有效的算法，所以算法就这样被逐渐改进。由于生物在演化时可能有很多断 
断续续的现象，所以这种改进不必是稳定的。生物演化可以到达了不起的阶段，就像我 
们可以（显然地）从人类头脑看到的（比较道金斯1986）。 
  
　　甚至根据我自己的观点，由于我想象头脑许多行为的确是算法的，正如读者从上述 
讨论中所推论出来的，这个图像必须包含某些真理。而且我强烈相信自然选择的威力。 
但是我看不出自然选择本身如何能演化算法，这种算法能有意识地判断我们似乎拥有的 
其他算法是否有效。 
  
　　想象一道平常的电脑程序。它怎么会变成活的呢？显然不能（直接地）由自然选择 
而来！要有电脑程序人员构思写出这程序并确认它会执行所预定的步骤。（实际上，大 
多数复杂的电脑程序都含有错误，通常很小，但常常微妙得除了在非常的情形下不会被 
发现。这种错误的存在不会严重改变我的论证。）有时一个电脑程序本身可由另一个程 
序（譬如由“主导”电脑程序）“写出”，但是那个主导程序本身是人类才智和洞察的 
产物；或者该程序只是从许多其他电脑程序的产物拼凑而成。但是在所有的情形下，程 
序的有效性和概念本身最终要归功于（至少）一个人类的意识。 
  
　　当然，人们可以想象情况也许不必如此，只要有足够的时间，电脑程序可能会自动 
由某种自然选择的过程演化得来。如果人们相信，电脑程序人员的意识行为本身就是算 
法，那么他实际上应该相信，算法已用这种方法演化至今。然而使我忧虑的是，一个算 
法有效性的决定本身不是一个算法过程，我们在第二章已经看过这情形。（一台图灵机 
实际上会不会停这问题不是用算法能够决定的。）为了决定一个算法实际上行不行，人 
们需要的是洞察，而不是另一个算法。 
  
　　尽管如此，人们仍能想象某种自然选择过程可以有效产生近似有效的算法。然而， 
我个人很难相信这种可能。任何这类选择过程只能作用于算法的输出①，而不直接作用 
于算法行为的基础思想上。这不仅极无效率，而且我相信这肯定行不通。首先，仅从考 
察其输出是很难确定一个算法究竟是什么。（要构造两个完全不同的简单的图灵机行为 
非常容易，使两者的输出磁带到第265536位都是一样的，这个差异在整个宇宙的历史中 
永远不会被觉察出来！）此外，一个算法最微小“变化”（譬如一台图灵机在规格上或 
在它的输入带上轻微的改变）就会使之变成完全无用，很难看出随机的方式如何能产生 
算法实际的改善。（如果不知道其“意思”的话，甚至故意的改善也是困难的。这一点 
尤其被如下时常发生的情形所证实。当一道没有说明清楚或者复杂的电脑程序要作一点 
改变或改正时，而原先的程序人员刚好离开或死去，人们与其试图解开在该程序中暗含 
的意义和企图，不如将其丢弃后重写可能还容易些！） 
  
　　也许可以设计更“健全”的方法来详细说明算法，使它避免上述的批评。在某些方 
面，这正是我自己要说的。这种“健全”的说明是算法的基础观念。但是观念，就我们 
所知，是需要意识精神来表明的东西。我们回到了意识究竟是什么的问题，什么是它能 
做而无意识的主体不能做的，自然选择究竟如何聪明，以至于得演化出那个最特异的品 
质。 
  
　　自然选择的产物确实惊人。有关人类和其他生物的头脑如何作用，我得到的一点认 
知使我充满了无以言喻的惊奇和赞美之情。单独神经元的作用是非同寻常的，在我们出 
生之时为了以后需要担负的任务，这些神经元本身以惊人的方式以极大数量的连结组织 
在一起。不仅是意识本身，而且必须用来支持意识的配件也都是那么令人印象深刻！ 
  
　　如果我们能发现，究竟什么品质可以使一个实体成为有意识的，那么我们就可能为 
自己建造这样的物体。虽然它们可能不符合我们现在所谓的“机器”之辞意。因为这些 
物体是为了我们目前的任务，也就是为了获得意识而特别设计，所以可想而知，它们比 
我们更优越得多，它们不必从单独的细胞长大。它们也不必负担它们祖先的“包袱”（ 
头脑或身体内一些老和“无用”的部分，还在我们身上留存全是因为我们远祖演化的“ 
事故”）。人们可以想象，从这些优点看来，这类物体可以获得超越人类的成功，（依 
我等意见）算法电脑注定只能屈于卑微的地位。 
  
　　但是，还有更多关于意识的问题。我们的意识也许某方面的确有赖我们的遗传和几 
十亿年下来的实际演化。我的想法是，演化明显的具有“探求”未来的目的，所以它仍 
有神秘之处，事情至少看起来组织得比仅仅基于瞎碰机会的演化和自然选择要更好。也 
有可能这种表像完全是骗人的。物理定律作用的方式似乎有种因素使得自然选择的过程 
比单凭任意定律的过程更有效得多。其导致的“智慧探求”是一个有趣的问题，我将很 
快回到这问题上来。 
  
　 
  
数学洞察的非算法性质 
  
　 
  
　　正如我早先陈述过的，令人相信意识能够非算法地影响真理判断的大半原因是通过 
考察哥德尔定理而来的。如果在形成数学的判断时能看到意识的作用是非算法的，此时 
计算和严格证明构成非常重要的部分，则我们肯定会信服，在更一般（非数学）的情形 
下，这样非算法的因素对于意识也是关键的。 
  
　　让我们回忆第四章用来建立哥德尔定理以及它与可计算性之间的关系的论证。这论 
证指出，不管数学家用什么（足够广泛的）算法去建立数学真理，或是类似真理的东西1 
，不管他采用什么形式系统去提供真理的判据，总有一些数学命题，譬如该系统显明的 
哥德尔命题Pk（K）（参考124页），这些算法不能提出答案。如果该数学家的头脑作用 
完全是算法的，那么实际用以形成他判断的算法（或形式系统）不能用以应付从他个人 
算法建立起来的Pk（K）命题。尽管如此，我们（在原则上）能看到Pk（K）实际上是真 
的！既然他应该也能看得到这一点，这看米为他提供了一个矛盾。这个也许表明，该数 
学家根本不用任何算法。 
  
　　这本质上就是鲁卡斯（1961）提出的论断，头脑的作用不能完全是算法的。但是时 
时有人提出许多相反的论点（例如，别纳切拉夫1967，古德1969，鲁易上1969、1989， 
霍弗斯塔德1981，玻维1982）。我应该指出，在这里讨论的术语“算法”和“算法的” 
是指一台普通电脑所能模拟的任何东西。这当然包括“并行运行”、还有“神经网络” 
（或是“连接机器”）、“启发”、“学习”（这里学习机器总是指预设好应该如何学 
习的固定步骤）以及和环境的相互作用（这可用图灵机的输入磁带模拟）。这些反论中 
最认真的一个是，为了实际使我们相信Pk（K）的真理性，我们应该必须知道该数学家的 
算法到底是什么，而且必须说服我们，它对取得数学真理的方法有效。如果该数学家在 
脑中使用一种非常复杂的算法，那么我们就没有机会实际知道这种算法，也就不能实际 
建立哥德尔命题，更不用说相信它的有效性了。这类反论经常被提出来对抗像我现在要 
提出的主张，即哥德尔定理指出的，人类的数学判断是非算法的。但是，我自己认为这 
种反对不能令人信服。此刻我们暂且假定，人类数学家形成其意识判断数学真理的方法 
的确是算法的。我们将使用哥德尔定理推导出一种荒谬的结果（反证法！） 
  
　　我们必须首先考虑下列可能性，即不同的数学家使用不等效的算法来决定真理。然 
而，数学命题的真理性实际上可用抽象的论证决定，这是数学（也许是唯一的学科）最 
令人印象深刻的特征！假定一个数学论证不含错误，当它完全被理解时，若能使一位数 
学家信服，就同样能使另一位信服。这也适用于哥德尔型的命题。如果第一位数学家准 
备接受一个特定形式系统中所有的公理和步骤法则只能给出真的命题，那么他①？也应 
该准备接受这系统的哥德尔命题是描述一道真的命题。这对第二位数学家也完全相同。 
关键在于，建立数学真理的论证是可传递的2。 
  
　　因此，我们不是在谈论盘旋于不同的数学家头脑中各种难解的算法。我们是在谈论 
一个普适的形式系统，它等效于所有不同数学家用来判断真理的算法。永远不可能知道 
，这个假想的“普适”系统或算法是不是数学家用来决定真理的那一种！因为如果能知 
道，那我们就能建立起它的哥德尔命题，并且知道那也是数学真理。这样，我们被迫得 
出结论，数学家实际上用以决定数学真理的算法是如此复杂难解，使得我们永远不知道 
其有效性。 
  
　　但这违反数学的宗旨！我们数学传统和训练的主旨是不向我们无望理解的法则权威 
低头。至少在原则上我们必须了解，一个论证的每一步都能分解成简单明白的步骤。数 
学真理不是可怕复杂而且其正确性超出我们理解能力的教条。它是从如此简单明白的要 
素建立起来的，而且当我们理解这些要素时，它们的真理性一目了然，并且所有人都会 
同意。 
  
　　按照我的想法，在缺乏一个真正的数学证明时，这是我们能期望得到最明白的反证 
法！其含义应该非常清楚。数学真理不是我们仅仅用算法决定的东西。我相信意识是我 
们赖以理解数学真理的关键因素。我们必须“看见”数学论证的真理性，它的有效性才 
能使人信服。这种“看见”正是意识的精髓。每当我们直接知觉到数学真理时，它就应 
该呈现。当我们使自己相信哥德尔定理有效时，我们不仅“看见”了它，而且在这么做 
之时，我们揭露了“看见”过程本身非算法的性质。 
  
　 
  
灵感、洞察和创造性 
  
　 
  
　　我应该对偶尔闪现的新洞察（我们称作灵感）作一些评论。这些思想以及想象是神 
秘地从无意识的精神中来呢，还是在重要意义上是意识本身的产物呢？人们可以引用许 
多思想家记载的这类经验。作为数学家．我特别关心其他数学家灵感和创见的思想。但 
是我想象，在数学和其他科学与艺术中有许多共通之处。我介绍读者阅读非常杰出的法 
国数学家佳奎斯·哈达玛写的一本薄书《数学发明的心理学》，这是一本非常优秀的经 
典名著。他引用了许多著名数学家和其他人描述灵感的经验。其中最著名者是由亨利· 
彭加莱提供的。彭加莱首先描述他着意寻求他称为弗希函数一段紧张的努力，结果陷入 
绝境。然后： 
  
　　……我离开我从前居住的坎城，继续进行矿业学校主办的地质学术考察发现。这次 
旅行使我忘怀自己的数学研究。一到达康坦斯，我们要登上去别的什么地方的公共汽车 
。正在我的脚踏上阶梯的那一瞬间，和先前的思路毫不相关地，我忽然得到一个发现： 
我用来定义弗希函数的变换和非欧几何中的变换完全一样。我没有证实这个思想。我坐 
在汽车里继续原先开始的交谈，那时没有时间去证实，但是我觉得十分确定。在我回坎 
城的归程中，我利用空闲之便把它证实了。 
  
　　这个例子（以及其他许多哈达玛引用的例子）的惊人之处在于，彭加莱在一闪念之 
间得到了这个复杂而高深的思想，那时他的意识思维正专注于完全不同的地方，而且在 
获得这一思想时还肯定感觉它是正确的，正如后来计算所证明的。应该明白指出，这个 
思想并不容易用言词解释清楚。如果为了使专家明白这思想，我想他需要做大约一个钟 
头的学术报告。很明显，就是因为彭加莱先前已经有许多钟头蓄意的意识活动，使他完 
全熟悉手中问题许多不同的角度，这个思想才能完全成形地进入他的意识。然而，在某 
种意义上来讲，当彭 永车巧 车之时所得到的，是在一瞬间内能被完全理解的“单个” 
思想。彭加莱确信其思想的真理性更令人惊奇，因此他后来仔细的验证几乎是画蛇添足 
。 
  
　　也许我应该试用我自己相仿的经验来做比较。事实上，我想不起来我得到过像彭加 
莱那样完全从天外而来的妙思异想。（或像其它许多被引用的真正灵感的例子），我自 
己是必须有意识地思考手中的问题，也许思考得很含糊，但也许脑中正处于低水平的意 
识。也可能我正进行其他精神相当放松的活动；例如刮胡子即是一个好例子。也许我刚 
好开始思考搁置了一段时间的问题。认真进行许多小时从容而清醒的活动肯定是必要的 
，而且有时我要花一段时间才能重新熟悉一个问题。但是，我也有过经验在“瞬间”得 
到思想，同时强烈感觉到它是正确的。 
  
　　也许值得提到一个与此相关的特别奇怪的有趣的例子。1964年秋天，我正为黑洞奇 
性问题感到烦忧。奥本海默和斯尼德在1939年指出，大质量恒星完全球形的坍缩会导致 
一个处于中心的空间--时间奇点。广义相对论的经典理论在该处失效（见第七章386、39 
0页）。许多人觉得，如果他们取消完全球对称（不合情理的）的假设，则这种不愉快的 
结论就可避免。在球形的情况下，所有坍缩的物质都指向一个中心点，或因为这种对称 
，所以发生了具有无穷大密度的奇点是可以预料得到的。假设没有这样的对称似乎更合 
理些，物质以更混乱的方式到达中心区域，不会产生无穷大的密度。或许物质甚至会重 
新旋转出来，产生与奥本海默和斯尼德理想化黑洞完全不同的行为3。 
  
　　由于新近（二十世纪六十年代初）发现了类星体，人们重新对黑洞问题感兴趣，也 
因而激发了我的思想。这些遥远天体的物理性质使有些人猜测，它们的中心可能是类似 
奥本海默�斯尼德黑洞的东西。另一方面，许多人又认为奥本海默--斯尼德球形对称 
假设也许提供了完全误导的图像。然而，从处理另一个问题的经验我想到也许会有一道 
待证明的数学定理（根据标准的广义相对论）证明空间��时间奇点是不可避免的 
，并因此证明黑洞的图像必须成立，只要坍缩达到类似“无归点”的条件。我不知道“ 
无归点”（不用球形对称）有任何数学定义的判据，更别说陈述或证明一个适当的定理 
了。一位同事（厄弗·罗宾逊）从美国来访；当我们沿街走向我在伦敦比尔克贝克学院 
的办公室时，正滔滔不绝谈论一个完全不同的论题。我们的交谈在跨越人行道时停止了 
一瞬间，到了另一边又重新开始。就在这短暂的时刻，我显然得到一个思想，但是因为 
恢复交谈而把它在我脑中遮盖了！ 
  
　　当天，在我的同事离开之后，我回到自己的办公室。我记得有种古怪又难以解释的 
兴奋感觉。我开始把整天在我脑袋里发生的所有事情都想过了一遍，试图找出引起这种 
感觉的原因。在排除了许多不足够充分的原因后，最后想起了我跨过马路时得到的想法 
。这想法为我头脑中琢磨许久的问题提供解答，并使我一瞬间欣喜万分。这想法显然正 
是我需要的判据，后来我将之称作“捕获面”。然后，没花很长时间我就得到了寻求中 
的定理证明概要（彭罗斯1965）。尽管如此，我花了一段时间才把该证明以完全严格的 
方式写出，但是我穿越街道时所得到的思想是一个关键。（有时候我怀疑，如果那天我 
还经历了其它不重要的事，我也许就根本记不得捕获面的想法！） 
  
　　上面轶事使我想到另外有关灵感洞察的论题，就是我们在形成判断时，美学标准具 
有重大价值。美学标准对艺术来说是至高无上的。在艺术中美学是门高深的课题，哲学 
家们奉献终身去研究它。可以说在数学和科学中，美学标准仅是偶然的，而真理标准才 
是至高无上的。但是在人们考虑灵感和洞察问题时，似乎不可能把两种标准分开。我的 
印象是，坚信瞬间灵感是正确的（我应该加一句，并非百分之百可靠，但至少比 看馀� 
运气可靠得多）与灵感的美学品质有很密切的关系。看起来漂亮的思想比看起来丑陋的 
思想对的机会更大得多。这至少是我自己的经验，其他人也表达过类似的感想（参阅强 
德拉塞卡1989）。例如，哈达玛（1945，第31页）写道： 
  
　　……很显然若没有探索的意志，任何有意义的发现或发明都不会发生。但是我们在 
彭加莱的经验中看到了一些别的什么，美感的干涉作为一个不可或缺的探索手段。我们 
得到了两重结论： 
  
　　发明是一种选择。 
  
　　这种选择绝对是由科学的美感所控制的。 
  
　　例如还有狄拉克（1982）毫不羞愧地声称，正是他敏锐的美感使他预知电子的方程 
式（指的是333页的“狄拉克方程”），而其他人却无法找到。 
  
　　我自己的思维肯定可以证明美学品质之重要性，不管是指一种可以“坚信”的“灵 
感”，或是当一个人朝期望目标摸索时必须持续进行的一种“例行”猜测。我曾在别处 
写过这相关的论题，特别是有关图10.3和4.11描述的非周期性镶嵌。毫无疑问，这些镶 
嵌中第一个镶嵌的美学品质--不仅是它的视觉外观，还有它迷人的数学性质--一种直觉 
（可能是在”一瞬间”，但是大约只有百分之六十肯定！），它可以由合适的搭配规则 
（也就是锯齿式组合）排列出来。我们很快就要再看到这些镶嵌模式（参阅彭罗斯1974 
。） 
  
　　我对这一点是非常清楚的，美学标准的重要性不仅适用于灵感的瞬息判断，而且也 
适用于我们在数学（或科学）研究中更须经常做的判断。严格的论证通常是最后的步骤 
！人们在此之前必须作许多猜测，美学信仰对于这些是极重要的，它总是受逻辑论证和 
已知事实的约束。 
  
　　我正是把这些判断当成意识思维的标志。我猜想，即使是突然闪现的灵感，很显然 
也是由无意识的精神现成准备好了的。意识正是裁决者，如果思想不是“听起来不错” 
的话就会很快地被否决并忘掉。（古怪的是，我实际上的确忘记了我的捕获面，但是这 
不在我所指的同样水平的忘记。该思想进入意识的时间足够长，因而留下永久的印象。 
）我是在假定，我所指的“美学”否决是完全禁止没有魅力的思想到达意识的相当永久 
的层次。 
  
　　那么在我的观点中，无意识在灵感思维中的作用是什么呢？我承认，这题目不像我 
希望的那么清楚。无意识似乎的确在这范围扮演重要的角色，我应该同意一个观点，无 
意识过程很重要。我还应该同意，无意识的精神决非仅仅随机地吐出思想来。必须存在 
一种强有力的选择步骤，使得意识精神只受“有机会的”思想扰动。我提议，这些选择 
判据（多半是“美学”的）已经被意识迫切的希求所影响（正如数学思想和已经建立的 
原理不协调时，就会有丑恶感觉伴随而来）。 
  
　　与此相关的问题是，什么才构成真正的创造性。我觉得它牵涉到两个因素，也就是 
“提出”和“淘汰”过程。我想，“提出”过程大多是无意识的，而“淘汰”过程大多 
是有意识的。缺少有效的提出过程，根本就不会有新思想。但若仅有提出过程，则它的 
价值非常小。人们需要一个形成判断有效过程，使只有具备合理成功机会的思想留存下 
来。例如在睡觉中非常容易涌现奇思异想，但是很少能在清醒意识的严厉批判下存活下 
来。（我本人在睡梦状态就从未得到过成功的科学思想，而别人就幸运得多，譬如化学 
家克库勒，发现了苯结构。）依我的意见，是意识的淘汰过程（也就是判断）而不是无 
意识的提出过程作为创造力的问题中心，但是我知道许多人持相反的观点。 
  
　　在离开这令人相当不满意的状态之前，我应该提到灵感思维的另一个特点，就是它 
的全局特征。上述的彭  莱轶事是个显著的例子，在极短暂的时间内来到他头脑中的思 
想包含了大量的数学思维。非数学读者也许更能立即接受，艺术家（某些）把他们的创 
作整体一下子放到头脑中（虽然毫无疑问一样地难理解）。莫扎特（正如哈达玛1945， 
第16页所引用的）生动地提供了一个使人惊奇的例子： 
  
　　当我感觉良好或处于风趣状态时，或者当我在美餐后驾车兜风或散步时，或者在难 
以入眠的夜晚，思绪犹如潮水般地涌进我的头脑。它们从何而来又如何来呢？我不知道 
，这与我无关。我把那些喜欢的留在脑中，并且轻轻地哼唱；至少别人曾告诉我，我是 
这么做的。一旦我得到了主旋律，其他曲调就依照整个乐曲的需要连接进来和旋律配合 
，最后每一种乐器的配乐以及所有的旋律片断也参与进来，最后就产生了一部完整的作 
品。此时灵感在我的灵魂中燃烧。作品渐渐成熟，我不断地扩展它，把它孕育得越来越 
清晰，直到整个曲子在我的头脑中完成，尽管它可能很长。该乐曲在我的精神中正如一 
幅美丽的图画或一位英俊的少年在眼前闪现。它不是连续地来到我的头脑中，而是我的 
想象使我完整地听到它，然后才完成细节部分。 
  
　　我觉得这和提出／淘汰的方案一致。虽然“提出”无疑是极有选择性的，不过它看 
来是无意识的（“它与我无关”）；而淘汰是有意识的品味仲裁人（“我把那些喜欢的 
留在脑中……”）。灵感思维的整体性在莫扎特的引语中特别明显（“它不是连续来到 
……而是完整地”）。也正如彭加莱的例子一样（“我没有证实这个思想。……，那时 
没有时间去证实”）。此外，我还坚持，一般来说，我们意识思维已经呈现出明显的整 
体性。我将很快回到这个问题上来。 
  
　 
  
思维的非言语性 
  
　 
  
　　哈达玛研究创造性思维令人印象深刻的要点之一，是拒绝接受迄今仍常听到的论题- 
-言语是思维所必须的。引用爱因斯坦致哈达玛信中的一段话就能把这问题解释得再好不 
过了： 
  
　　词语或语言，无论是写的或说的，在我的思维机制中，似乎都不起任何作用。似乎 
作为思维要素的精神实体是一些能够“自动”复制与结合的特定符号和一些大致还算清 
晰的图像……在我的情形中，上面提到的要素有视觉的和肌肉之类型。只有在第二阶段 
，当所提到的联想活动充分建立起来并能随意复制时，才须费心寻找习惯的词语或其他 
符号。 
  
　　杰出的遗传学家佛朗西斯·盖勒顿的一段话也值得引用： 
  
　　写作是我的严重缺陷，言语表达的缺陷更严重。我用语言方式来思考比用其他方式 
更不容易。经常发生这样的事，在经过辛苦的工作后得到完全清楚和满意的结果，但当 
我试图用语言来表达时，我必须先使自己位于另一个完全不同的智力层面。我必须把自 
己的想法翻译成和它们不甚配合的语言。因此我在寻求合适的词汇和短语中浪费了大量 
的时间。我意识到，当突然必须演讲时，经常仅因为言语笨拙而不是因为缺乏清楚认知 
，使得我的演讲变得非常难懂。这是我生活中的小烦恼。 
  
　　哈达玛自己也写道： 
  
　　我坚持，当我真正进行思考时，词语在我的头脑中根本不存在。我的情形和盖勒顿 
完全一样。甚至在读到或听到一个问题后，从我开始思考的那一时刻起每一个词都消失 
了；我完全同意叔本华所写的：“思想一旦被语言具体化就马上死去”。 
  
　　因为这些例子和我自身的思维模式非常一致，所以才在这里引用。我几乎所有的数 
学思维都是按照视觉以及非语言的概念进行的，虽然这种思维经常伴随着愚笨并且几乎 
无用的言语评论，诸如“这件事跟着那件事，而那件事又跟着另一件事”。（我有时在 
简单的逻辑推导中会用到语言。）还有，我还经常亲身体验到这些思想家把他们思想翻 
译成语言时所遭遇到的困难。经常的原因就是找不到言语来表达需要的概念。事实上， 
我时常利用特别设计的图表来计算（参阅彭罗斯和林德费1984，424--34页），这些图表 
代表某类代数表达式的速记。把这些图表翻译成文字会是非常繁琐的过程，只有在必要 
向他人仔细解释时才把它当成最后的手段。还有一个相关的观察是，我曾注意到，如在 
我潜心于数学时，有人忽然要和我交谈，我在几秒钟内几乎不能说话。 
  
　　我不是说我从来不用语言方式思考，只是我发现语言对数学思维几乎没有用处。其 
他种类的思维，譬如哲学也许更适合于用言语表达。这大概是为什么许多哲学家抱持一 
个观点认为，语言是智力或意识思维的根本！毫无疑问，不同的人以不同的方式思考， 
甚至仅就不同的数学家而言--;这是我自己的经验。数学思维的主要倾向可分为解析式和 
几何式。虽然哈达玛用视觉图像而不用言语描述来进行数学思考，但有趣的是他本人认 
为自己是用解析的方式思考。至于我自己则是非常倾向用几何方式思考。但是，各个不 
同的数学家的思考倾向的范围非常广阔。 
  
　　一旦接受大多有意识思维确实具有非言语的特征--依我看来，基于前面一些理由这 
个结论是不可避免的--那么也许读者不难相信意识思维也具有非算法的成分！ 
  
　　记得在第九章（443页）我提到一个屡见不鲜的观点，只有具有语言能力的那一半头 
脑（绝大多数人是左半边），可有意识能力。按照上面的讨论，读者应该很清楚为何我 
发现这种观点完全不能接受，我不知道总体来说，数学家是否倾向利用头脑之一半比另 
一半更多；但是毫无疑问，真正的数学思维须有高水平的意识。解析思维主要是在左半 
脑进行的，而几何思维通常归于右半部，所以可以很合理猜测大量有意识的数学活动实 
际上发生在右半边！ 
  
　 
  
动物意识 
  
　 
  
　　在结束言语化对意识的重要性这个论题之前，我要讨论早先曾简要提起的问题：非 
人类动物能否有意识。我觉得人们有时依据动物不能言语来推断它们不具备任何可觉察 
的意识，而且隐含着反对它们具有任何“权利”。读者容易看出，我认为这种论证是站 
不住脚的。这是因为很多复杂的（例如数学）意识思维不用言语就能进行。还有右半脑 
有时被认为只有和黑猩猩一样“少”的意识，亦是因为黑猩猩缺少言语能力（参阅列多 
克斯1985，197--216页）。 
  
　　事实上，当允许黑猩猩和大猩猩使用符号语言，而不用正常人类的方式讲话时（它 
们不能讲话是由于缺少适用的声带），它们是否真正有言语能力引起许多争议（参阅伯 
拉克摩和格林费尔德的各种文章1987）。不过争议归争议，清楚的是，它们使用这种方 
法至少在某些基本程度上能互相沟通。依我自己的意见，有些人不承认这方式为“言语 
”是有点过于吝啬，也许有些人希望借口拒绝让猩猩进入言语俱乐部，因而排除它们进 
入有意识生物的俱乐部！ 
  
　　先不管语言的问题。有很好的证据显示黑猩猩能有真正的灵感。昆拉德·洛伦斯（1 
972）描述过一只关在房间里的黑猩猩，一根香蕉悬挂在天花板，刚好使猩猩拿不到，并 
且在房间其他地方放一个盒子： 
  
　　这事使得它烦躁不安，它又回到那里去。然后--没有更佳方式可以描述--它原先阴 
郁的脸忽然“发亮起来”。现在它的眼光从香蕉移到香蕉正下方的空地，从这里移到盒 
子那里，又移回空地来，再移到香蕉那里去。下一刻，它欢呼了起来，以极其高昂的情 
绪翻一个斛斗到了盒子旁边去。它把盒子推到香蕉下面，完全确信自己会成功。所有看 
到这一幕的人都不会怀疑类人猿体验到真正的“灵光一现”。 
  
　　注意，正如当彭 永程 上公共汽车时所经验的那样，黑猩猩在证实它的思想之前就 
“完全确信成功在握”。我认为这种判断需要意识。如果我是对的，那么这里就有证据 
显示非人类动物的确有意识。 
  
　　有关海豚（及鲸鱼）还产生了一个有趣问题。人们会注意到，海豚的大脑和我们的 
一样大（甚至更大），海豚还能相互传递极其复杂的声音讯号。也许它们为了于人类尺 
度或近似人类尺度的某种有别于“智慧”的目的而需要相当大的人脑。而且，由于它们 
缺乏适于抓拿的手，不能建造我们能鉴赏的这种“文明”。虽然为着同一原因，它们不 
能写书，但或许它们有时像哲学家，沉思生活的意义以及为何它们在“那里”！它们是 
否有时通过复杂的水底声音讯号来传递它们的“知觉”呢？我不晓得有任何研究指出它 
们是否用头脑特定的一边来“言语”并相互沟通。在和施行于人类的“分裂头脑”手术 
以及所隐含的“自我”连续性这令人困惑的意义相关联的方面，我们应该提到海豚不是 
整个头脑同时进入睡眠状态4，而是每次只有一半头脑睡着。如果我们能询问它们对意识 
的连续性有何“感觉”，那将会很有教益！ 
  
　 
  
和柏拉图世界的接触 
  
　 
  
　　我提到过，不同的人似有许多不同的思考方式，而且不同的数学家也以不同的方式 
思考数学。我记得当我将要进大学研习数学时，以为会发现我未来的数学界同行多少会 
用和我一样的方式思考。以我在学校的经验是，我的同学思考方式似乎和我很不同，这 
使得我有点受挫。我本来兴奋地以为：“这下我可以找到很容易交流的同道了！有些人 
的思考方式比我的更有效，有些人差一些，但是所有人的脑波频率都和我一样。”我大 
错特错了！我相信，我比以前经验到更多的不同的思考模式！我的思考方式比他人较多 
几何成分而较少解析成分，但是我其他同事的思考模式有许多其他差异。我对于理解一 
个用言语方式解说的公式总是感到困难，而我许多同事似乎毫无这种困难。 
  
　　当一位同事想对我解释一段数学时，通常我的经验是，我必须全神贯注地听，但是 
对一组词和另一组词之间的逻辑关联几乎完全不能理解。然而，在我脑中会形成一种猜 
测图像代表他所要传达的思想。这个图像完全是按照我自己的方式形成，而且和我同事 
所理解的脑中图像关系不大。经过这过程之后，我才能回答。令我相当吃惊的是，我的 
评语通常被接受，而交谈就以这种方式来回进行下去。在交谈结束时可以很清楚地看出 
，确实进行了一种真正而正面的交流。然而我们各自呢喃的实际句子似乎只有少数时候 
能被真正理解！在我成为专业数学家（或数学物理学家）之后这些年，我觉得这种现象 
比我当大学生时更为显著。也许随着我的数学经验增加，使我更容易猜测他人的解释想 
表明的意义，也可能使我自己解释事物时更能容忍其他的思考模式。但是在本质上并没 
有什么改变。 
  
　　我自己经常感到困惑，按照这种奇怪的步骤如何能沟通。现在我想大胆提出一种解 
释，因为我认为它可能和我曾讨论过的其他问题有很深的关联。关键在于，人们在讨论 
数学时不只是传递事实从一个人向另一个传达一连串（偶然的）事实时，第一个人必须 
把所有事实仔细说明，而第二个人必须一一吸收进去。但是对于数学而言，事实的内容 
非常少。数学的陈述必须是真理（否则便是谬误！），即使第一位数学家的陈述仅是探 
索这样一个必要的真理，假定第二位充分理解前者的陈述，那么正是真理本身被传达给 
第二位数学家。第二位的脑中图像也许在细节上和第一位的图像不同，他们的言语描述 
也可以不同，但是相关的数学思想则在他们之间共通交流。 
  
　　若不是有趣或高深的数学真理在一般数学真理中寥若晨星的话，则这类沟通根本不 
可能。譬如，要沟通像4897×512=2507264这样乏味的陈述，在第一位表达这精确的陈述 
时，第二位的确必须要能理解前者。但是，对于数学中有趣的陈述，即使描述非常不精 
确，人们经常仍然能够掌握所要传递的概念。 
  
　　由于数学是精确度最高的学科，这里似乎存在一个佯谬。的确，在书面上为了保证 
各种陈述既精密又完整，人们必须十分费心。然而，为了传达数学思想（通常利用言语 
描述），这种精确性有时会先产生抑制作用，而可能需要更模糊的叙述性传递形式。在 
掌握了观念的实质后再考虑细节。 
  
　　数学观念如何能用这种方式传递呢？我想只要头脑在感知一个数学观念，它就是和 
数学观念的柏拉图世界接触。（回想一下，按照柏拉图的观点，数学观念本身是存在的 
，它存在于柏拉图的理想世界里，只有通过智慧才能接触到，参阅113，182页。）当有 
人“看见”了一个数学真理，他的意识突破到这个理念世界中去，并与之直接接触（“ 
通过智慧来接触”）。我描述过这种“看见”与哥德尔定理的关系，而它是数学理解的 
精髓。正是由于每位数学家都有直接通往真理的道路，他们之间的相互交流才有可能． 
每一个生物的意识都是通过这个“看见”的过程，来直接感知数学真理。（的确，这种 
感知的行为时常伴随着“啊，我看到了！”的惊喜！）由于每人都能和柏拉图世界直接 
接触，他们比人们所预期的更容易进行交流。当进行这种柏拉图接触时，各人在每种情 
形下所具有的精神图像也许相当不同，但是由于大家直接和同一外部存在的柏拉图世界 
接触，所以才可能进行交流！ 
  
　　按照这种观点，精神总是能够进行这种直接接触。但是每一次只能进行一点。数学 
的发现包含接触范围的扩展。由于数学真理必须是真理，在技术的意义上讲，并没有实 
际的“信息”传递给发现者。所有信息一直存在那里。人们只不过是把东西放在一起并 
“看见”了答案！这和柏拉图自己的观念非常一致，发现（譬如数学）只不过是一种记 
忆形式！的确，我就经常感到吃惊，因为记不住某人名字和找不到正确的数学概念之间 
具有相同点。在每一种情形下，所要寻找的概念在某种意义上已经存在我的脑中，尽管 
尚未发现的数学观念具有更不平常的语言形式。 
  
　　为了使这种观察事物的方式有助于数学交流，人们必须想象，有趣高深的数学观念 
比乏味平凡的思想更可能存在。这对于下一段猜测性考察具有重大意义。 
  
　 
  
物理实在的一个观点 
  
　 
  
　　意识如何能在物理实在的宇宙中产生，任何有关的观点至少要包含解决物理实在本 
身的问题。 
  
　　例如，强人工智能的观点认为，“精神”通过一个足够复杂的算法体现找到了自身 
的存在，而这个算法可由物理世界的某物体来执行。而这些实际的物体究竟是什么并没 
关系。神经讯号、沿着导线的电流、齿轮、滑轮或水管都可做得一样好。算法本身被认 
为是所有关键之处。但是，对独立于任何特殊的物理体现而“存在”的一个算法，柏拉 
图的数学观点似乎是必要的。一位强人工智能支持者很难采取不同观点，如“数学观念 
只存在于精神中”。因为这会导致逻辑循环，为了算法的存在。预先需要精神的存在， 
而为了精神存在，则预先需要存在的算法！他们也许企图采取这样的论证，即算法可作 
为一张纸上的痕迹、一块铁上的磁化方向或一台电脑记忆上的电荷位移而存在。但是， 
这种物质形态自身实际上不具有算法。为了得到算法，它们需要一个解释，也就是必须 
能对这些形态解码；这就要依赖写这算法的“语言”。为了理解这语言，预先存在的头 
脑似乎又是必须的，这样我们又回到了出发之处。那么，我们就接受算法处于柏拉图世 
界中。根据强人工智能的观点，那个世界正是精神之所在。我们现在就必须面对物理世 
界和柏拉图世界如何相互关联的问题。依我看来，这正是强人工智能对精神--身体问题 
的说法！ 
  
　　既然我相信精神（意识的）不是算法实体，我自己的观点与上述不同。但是，当我 
发现在强人工智能和我自己的观点之间有许多共同点时有些受窘。我曾指出，我相信意 
识和必要真理的感知有密切关联，并因此得以和柏拉图的数学概念世界直接接触。这不 
是一个算法的过程，我们并不特别关心也许栖息在那个世界的算法。但是根据这个观点 
，再一次看到精神--身体问题密切关系着另一个问题：柏拉图世界与具有实在物体的“ 
真实”世界如何相关。 
  
　　我们在第五章和第六章看到，实际物理世界以惊人方式符合一些非常精密的数学方 
案（参阅174页的超等理论）。人们经常评论这些精密度是何等不寻常（尤其参阅维格纳 
1960）。我很难相信光靠随机自然选择加以淘汰，使得只有好的思想保存下来，就能产 
生超等的理论，像有些人企图坚持的。好的思想实在是太好了，用这种随机淘汰后留存 
的方式根本不可能产生。必须有一种更深入的基本原因使数学和物理之间、也就是柏拉 
图世界和物理世界之间相符合。 
  
　　就“柏拉图世界”而言，人们赋予了它某种实在性，可以在某方面和物理世界的实 
在性相比。另一方面，物理世界本身的实在性显得比发现相对论和量子力学的超等理论 
之前更加模糊了（见174、尤其是331页的评论）。正是这些理论的精确性为实际物理实 
在提供近乎抽象的数学存在，这难道不是一个佯谬吗？具体的实在怎么会变成抽象和数 
学的呢？这也许是抽象数学概念如何在柏拉图世界中获得近乎具体实在的反面问题。也 
许就某种意义来说，这两个世界是同一的？（参阅维格纳1960；彭罗斯1979a；贝娄1988 
；还有阿特金1987。） 
  
　　虽然我强烈同情实际上把两个世界视为同等的这种思想，对这问题还有更多讨论余 
地。正如我在第三章和本章前面提到过，某些数学真理比其他的具有更强烈的（“更深 
刻的”、“更有趣的”、“更富有成果的”？）的柏拉图实在性。这些也就更强烈等同 
于物理实在的运行。（复数系统（参阅第三章）就是一个例子，它是量子力学的基本部 
分，即几率幅度。）利用这种认同性，“精神”如何能揭示出物理世界和柏拉图数学世 
界之间某种神秘的联接就更容易理解。我们还可回忆在第四章描述过，数学世界中有许 
多部分，而且有些是最深奥最有趣的部分，有非算法的特性。所以，在我试图详细解释 
的观点基础上，非算法行为很可能在物理世界中具有非常重要的作用。我设想，这种作 
用和“精神”的概念本身密不可分。 
  
　 
  
宿命论和强宿命论 
  
　 
  
　　迄今为止我对于“自由意志”的问题讲得很少，自由意志通常被当作精神�� 
身体问题主动部分的基本论题。我的精力集中于设想意识行为的作用本质上有非算法的 
一面。我们记得，在大多数超等理论中存在一种清清楚楚的宿命论。就这种意义来说， 
如果我们知道系统在任一时刻的态5，那么理论的方程式把该系统的态在以后（或以前） 
的任何时刻完全地固定死。由于一个系统未来的行为似乎被物理定律所完全决定，因此 
似乎没有任何“自由意志”的余地。甚至量子力学的U部分也具有这种完全决定性的特征 
。然而“量子跃迁”R不是宿命论的，它把完全随机的因素引进时间演化中来。早先，许 
多人踊跃接受以下可能性，即这里可以是自由意志用武之地，意识的作用对单独系统跃 
迁的方式也许有某种直接效应。但是，尽管我们希望我们的自由意志有所作为，如果R是 
真正随机的，则它也不会有多大帮助。 
  
　　虽然我的观点在这方面尚未很明确，不过我认为有些新过程（CQG；参阅第八章）可 
能超越在U和R（现在这两者都被认为是它的近似）之间的量子--经典界限，而这个新的 
过程包含本质上非算法的因素。其中一个含义是，甚至即使未来可以被现在所决定，它 
也不能从现在计算出来。我在第五章的讨论中试图清楚地把可计算性从决定性中区别出 
来。我以为CQG是决定性但非计算性的理论很可以说得通①。（回忆一下我在第五章195 
页所描述不可计算的“玩具模型”。） 
  
　　人们有时采取这样的观点，即使是经典（或U--量子）宿命论也不是一个有效的宿命 
论，因为不能真正充分知道初始状态，使得将来实际上能被计算出来。有时初始条件非 
常微小的改变会导致最后结果非常大的差异。例如发生在（经典的）宿命性系统中被称 
作“混沌”的现象��天气预报的不确定性即为其中一例。然而，非常使人难以置 
信的是，这种经典的不确定性会允许我们的自由意志（或只是幻象？）。虽然我们不能 
计算出未来的行为，但是一直从大爆炸开始，未来行为仍然是被决定了的（参阅199页） 
。 
  
　　同一个反对意见也用来反对我的建议。从这个观点着，未来世界虽然不是可计算的 
，但仍然被过去所完全固定，这可以一直回溯到大爆炸。实际上，我并非独断地坚持CQG 
必须是决定性而非计算性的。我猜想我们寻求的理论会比这些描述更加微妙。我只要求 
这理论必须本质上包含非算法的因素。 
  
　　为了结束这一节，我想评论一下人们对宿命论可能坚持采取更极端的观点。这就是 
我所谓的强宿命论（彭罗斯1987b）。根据强宿命论。不仅未来的事由过去所决定；根据 
某种精密的数学方案，宇宙在所有时刻的全部历史都是固定的。因为柏拉图世界是一下 
子就全部固定好了的，对这宇宙并没有什么“其他可能性”！如果人们倾向于认定柏拉 
图世界和物理世界相同，这种观点颇具魅力。（我有时怀疑，当爱因斯坦写下“我所真 
正感兴趣的是，上帝是否能以不同的方式来创造世界；也就是说，必要的逻辑简单性是 
否为自由选择留下任何余地！”时，不知在他脑中是否有过这种方案。（致恩斯特·斯 
特劳斯；见库兹涅佐夫1977，285页）。 
  
　　人们可以把量子力学的多世界观点（参阅第六章341页）当作一个变种的强宿命论。 
根据这类观点，一个精确的数学方案固定的不是单独的个别宇宙历史，而是固定了所有 
无数个由它所决定的“可能的”宇宙历史。尽管这个方案（至少对我来说）呈现出令人 
不满意的性质和一大堆问题与缺陷，我们却不能排除这方案的可能性。 
  
　　我觉得，如果人们持强宿命论但同时不持多世界观点，则制约宇宙结构的数学方案 
就可能必须是非算法的6。原因在于，如果不是这样，人们便可以原则上计算出下一时刻 
将要发生的事，然后他可以“决定”去做其它完全不同的事，这就会在“自由意志”和 
这理论的强宿命论性质之间产生显著矛盾。在理论中引进不可计算性就会避开这一矛盾- 
-虽然我必须承认，我对这种解决办法颇感不舒服，而且我还预料，有些更加微妙的、实 
在的（非算法的！）规则实际在制约这个世界的运行！ 
  
　 
  
人择原理 
  
　 
  
　　意识对于整个字宙有多重要呢？缺少任何有意识的居住者的宇宙能否存在呢？物理 
定律是否为了允许意识生命存在而特别设计出来的呢？我们在宇宙的空间或时间中的位 
置是否有任何特殊的地方？这些就是所谓人择原理所讨论的问题。 
  
　　该原理有许多形式。（见贝娄和提普勒1986。）这些讨论中最被广泛接受的仅仅是 
意识（或“智慧”）生命在宇宙空间--时间中的定位。这是弱人择原理。这种论证可以 
用来解释，现在地球上的条件为何刚好适合于地球上（智慧）生命的存在。如果条件不 
是刚好，我们不应发现自己现在处在这个地方，而是在别的什么地方，在其他适当的时 
间。布兰登·卡特和罗伯特·狄克非常有效地利用此原则解决了困惑物理学家许多年的 
问题。这问题是关于从观察发现的物理常数（引力常数、质子质量、宇宙年龄等等）之 
间保持的各种令人惊讶的数值关系。令人不解的是，有些关系只有在现代地球历史才成 
立，所以我们刚好生活在这非常特殊的时期（大概几百万年！）。后来卡特和狄克用下 
列事实来解释：这个时期同被称为主序星（如太阳）的生命周期一致。在其他任何时期 
，按照同样的论证，四周就不会有智慧生命来测量讨论中的物理常数，所以这种巧合必 
须成立，因为只有在这巧合成立的特定时刻四周才会有智慧生命！ 
  
强人择原理牵涉得更广。在这情形下，我们不仅关心自己在这宇宙中，也关心在无限个 
可能的宇宙中空间��时间的定位。我们现在可以回答为什么物理常数或一般物理 
定律要特别设计才能使智慧生命得以存在。其论证是，如果这些常数或定律是不同的， 
则我们就不应该处于这个特定宇宙中，而应该处于其他宇宙中！依照我的意见，强人择 
原理有个可疑的特征，好像只要理论家提不出更好的理论去解释观察的事实，就会提出 
强人择原理（也就是在粒子物理理论中，粒子的质量是没有解释的，人们因而断言，如 
果它们的数值和被观察到的数值不同，则生命便不可能存在，等等）。另一方面，假定 
人们小心地使用弱人择原理，我觉得它是无懈可击的。 
  
　　由于使用人择原理--不管是强的还是弱的--人们可以尝试展示，由于知觉生物，也 
就是“我们”，必须存在以观察世界的这一事实，意识的存在便是不可避免的，所以人 
们不必像我以前一样，去假定知觉具有任何选择优势！我的看法是，这个论证技术上是 
正确的，弱人择原理的论证（至少）能为意识不需自然选择的帮忙而存在提供原因。另 
一方面，我相信人择论证不是意识演化的真正（或仅有）原因。从其他方向有足够的证 
据使我信服，意识具备强而有力的选择优势，而且我认为人择论证是不必要的。 
  
　 
  
镶嵌和准晶体 
  
　 
  
　　我现在要从前几节大胆猜测转来考虑更科学和更“具体”的问题，虽然仍有一点猜 
测性。这个问题初看起来有点离题。但是它对我们的意义在下一节就会变得明显。 
  
　　我们回忆在158页图4.12中的镶嵌模式。这些模式令人惊异之处在于，它们“几乎” 
违反了一个与晶格有关的标准数学定理。该定理叙述道：在结晶模式中只允许二重、三 
重、四重和六重的旋转对称。所谓结晶模式，我是指具有平移对称点的分立系统。所谓 
平移对称是说，用一种自身滑动而不转动的方式，使得该模式和自身相重合（就是说移 
动不会改变该模式）而且因此有周期性的平行四边形（见图4.8）。图10.2绘出了这些允 
许的旋转对称的镶嵌模式例子。现在图4.12的模式，正如图10.3中那样（它基本上是由1 
57页图4.11的花砖拼在一起产生的镶嵌），却又几乎具有平移对称和几乎具有五重对称 
。这里“几乎”的意思是：人们可以找到模式（分别为平移和旋转）的运动，并且这模 
式的自身重合能达到任何预先指定的比百分之百略低的相合性。我们在此没有必要去忧 
虑它准确的意思。我们在这里所关心的是，如果有一种物质的各原子被安置在这种模式 
的各顶点，则这物质就显得像晶体，但它会呈现出彼禁止的五重对称性！ 
  
　　1984年12月，正在美国华盛顿首都国立标准局与同事共同研究的以色列物理学家邓 
尼·谢茨曼宣布发现了一种铝锰合金的相。它的确像类晶体物质，现在称为准晶体，它 
具有五重对称。事实上，这种准晶体还具有存在于三维中而不权是平面上的对称性，这 
就给出了总共有正二十面体的对称性（谢茨曼及其他人1984）。（类似我的五重平面镶 
嵌，三维“二十面体”类似物被罗伯特·阿曼在1975年发现，见伽特纳1989。）谢茨曼 
的合金只能形成大约千分之一毫米非常微小的准晶体。但是，后来还发现其他的准晶态 
物质，尤其是一种铝-锂-铜合金，其二十面体对称单元可长成大约一毫米的尺度，用肉 
眼都能完全看得到（图10.4）。 
  
　　现在我所描述的准晶体镶嵌模式有一个显著特征，即它们的拼合必须是非局部的。 
这就是说，在装配该模式时，必须不时考察距离装配点许许多多“原子”之遥的模式状 
态，以保证把许多小块放在一起时不发生严重的错误。（这也许有点像我在讨论自然选 
择时，曾提及的“智慧探求”。）这一类特征是当前围绕准晶体结构和成长问题重大争 
议的一部分。在解决一些突出的问题之前，匆忙作确定的结论显然是不明智的。尽管如 
此，人们可以猜测，而且我将大胆提出自己的意见。首先，我相信这些准晶态物质的确 
具有高度组织，而且它们的原子排列和我考察过的镶嵌模式相当接近。其次（我的意见 
是属于比较尝试性的）这意味着不能按照符合晶体成长的经典图像，依靠每次局部地添 
加一个原子来合理地完成它们的装配，它们的装配一定有本质上量子力学的非局部性因 
素7。 
  
  
  
　 
  
  
  
　　我描绘这种成长的发生方式是，原子不是单独来到并自己附到连续移动的成长线上 
去（经典晶体成长）。人们必须考虑附加原子的许多不同排列的量子线性叠加的演化（ 
量子过程U）。这的确是量子力学告诉我们必须（几乎总是）发生的！不是只发生一个原 
子排列；许多不同的原子排列必须在复线性叠加中共存。这些不同的叠加选择中有一些 
会成长为大很多的团块，而且在某一点，某些不同选择的引力场之间的差别将会达到单 
引力子的水平（或不管什么适当的水平；见第八章424页）。在这阶段，其中一种排列（ 
或可能仍是一种叠加，不过却是一种缩减了的叠加）会成为“实在”的排列而被挑中（ 
量子过程R）。这个叠加形态加上更确定的形态减缩会以越来越大的尺度继续下去，直到 
形成相当尺度的准晶体。 
  
　　正常情况下，当大自然寻求一种晶体排列时，她总是寻求具有最低能量的排列（把 
背景温度当作零），我在准晶体生长中摹想一种类似情形。差别在于，这种最低能量的 
状态更加难寻找，而且原子“最佳”排列不能只靠一次加上一个原子，然后希望每个单 
独原子能解决自己的最小化问题就可以了。正相反，我们有一个全局性的问题要解决。 
解决方法是大量原子必须在同一时刻共同出力。我坚持认为，必须用量子力学方式才能 
得到这种合作；而进行合作的方式是，在线性迭加中原子的许多不同的组合排列同时一 
起“试验”（有点像在第九章结尾讨论的量子电脑）。最小化问题合适的解（虽然也许 
不是最好的）只有在单引力子（或别的适当的）水平达到时才能得到答案，而这只有当 
物理条件刚好适合时才会发生。 
  
　 
  
和头脑可塑性可能的关联 
  
　 
  
　　现在让我进一步推进这些猜测，并且询问它们是否和头脑的功能有任何关联。就我 
所见，这种关联最有可能呈现在头脑可塑性的现象中。我们记得头脑不完全像一台普通 
电脑，而是比较像一台持续不断改变的电脑。这些变化显然是树突柱成长或收缩导致该 
突触激发或退激发而引起的（见第九章第458页；图9.15）。我大胆猜测，这种成长或收 
缩可由类似准晶体成长的过程所制约。这样，可能不仅其他可能形态之一被试验，而且 
大量的复线性叠加形态也被试验。只要这选择的效应被维持在单引力子（或任何别的） 
水平之下，这些形态就能共存（而且按照量子力学的U步骤，几乎一定必须共存）。如果 
维持在这个水平之下，则可以开始进行同时发生的叠加计算，这和量子电脑的原则非常 
符合。然而，这些叠合似乎不太可能长期维持，因为神经讯号产生的电场仍会严重扰动 
附近的物质（虽然神经元髓鞘质的鞘有助于电绝缘）。我们猜测，这种计算的叠加实际 
上至少能维持一段时间，使得在达到单引力子（或别的什么）水平之前可以实际计算出 
某种有意义的结果。这类计算的成功结果会取代准晶体成长时简单的能量最小化的“目 
标”。这样，达到这个目标的过程正类似准晶体成功成长的过程！ 
  
　　这些猜测显然有许多模糊和疑虑之处。但是我相信它们之间的类比确实是有道理的 
。晶体或准晶体的成长受到它附近适当原子和分子浓度的严重影响。人们可以同样摹想 
，树突柱族的成长或收缩会同样受到周围的神经传递物质浓度的影响（譬如可能受到情 
绪的影响）。任何原子排列最终化解（或“缩减”）成准晶体的实在性都涉及能量最小 
化问题的解答。所以我以类似的方式猜测，在头脑中浮现的实在思维又是某问题的解答 
，但是现在这问题不只是能量最小化而已。它会涉及性质更复杂得多的目标，即有关头 
脑的计算方面和能力的需求和意图。我猜想，从原本是线性叠加的不同选择中寻找解答 
和意识思维的作用有密切的关系。这所有都与制约在U和R界限之间的未知物理有关。我 
现在宣称，这些未知物理的答案有赖于还未发现的量子引力理论--CQG！ 
  
　　这样的一个物理作用在性质上会是非算法的吗？我们回想一下第四章内描述的一般 
镶嵌问题。人们可以摹想原子组合问题会具有这种非算法的性质。如果这些问题能用我 
暗示的手段“解决”，则在我设想的头脑行为类型中的确有非算法因素的可能性。然而 
由此推理，在CQG中必须有某些非算法的因素。这里显然有许多猜测成分。但是依我看来 
，按照上面的观点，一定需要具有非算法特征的某些东西。 
  
　　这类头脑联接的变化能发生多快？这个问题在神经生理学家之间有点争议。但是， 
由于永久的记忆可在十分之几秒的时间内记录下来，所以有关的改变可在这种时间内实 
现是不无道理的。为了使我自己的观点有成功的机会，这类速度确实必要。 
  
　 
  
意识的时间延迟 
  
　 
  
　　我想接着描述两个对人类实行的实验（在哈斯1982的书中所描述的），这些发现对 
我们这里的考虑具有惊人的含义。这些和意识的主动与被动行为所需的时间有关。第一 
个实验有关意识的主动作用，而第二个是被动作用。合在一起，则含义会更加显著。 
  
　　第一个实验是H.H.康胡贝和他的助手于1976年在德国进行的（狄克·格洛辛格和康 
胡贝1976）。一些病人自愿把他们头上某一点的电讯号（用人脑电流计，即EEG）记录下 
来，他们被要求在不同时刻完全出于自己的选择把自己右手的食指突然弯曲。其想法是 
，EEG的记录可以表示在脑壳内发生的某种精神活动，即参与弯曲手指的实际意识决定。 
为了从EEG追踪中得到有意义的讯号，必须把几个不同的追踪试验平均一下，得到的讯号 
不是很确定。然而，人们发现了一种很令人注意的现象，在手指实际弯曲之前整整一秒 
钟，或许甚至一秒半，从记录可以看到电位逐步在上升。这似乎表明，意识的决定过程 
需要超过一秒钟时间才会有行动出现！这种情形可以和另一情形相对照，当反应模式预 
先设定时，对外界讯号产生反应所需的时间要更短得多。例如，手指的弯曲不是出于“ 
自由意志”，而是对闪光信号产生反应。在这种情形下，大约为五分之一秒的反射时间 
是正常的，这大约比在康胡贝数据中（见图10.5）检验的“自愿”行为快五倍左右。 
  
  
  
　　在第二个实验中，加州大学的本杰明·李伯特和旧金山锡安山神经研究所的贝特朗 
姆·费恩斯坦合作（李伯特等1979），检测了必须进行脑外科手术的病人（进行手术的 
原因与该实验无关），并且同意把电极放在他们头脑触觉皮层的点上。李伯特实验的结 
果是，当刺激作用于这些病人的皮肤时，他们大约需要半秒钟才能知觉到刺激，尽管头 
脑本身只需要大约百分之一秒的时间接收到这个刺激信号，而且头脑能在大约十分之一 
秒内得到预编程序的对这种刺激的“反射”反应。此外，尽管在刺激到达知觉之前有半 
秒钟的延迟，病人本身会有主观印象，以为在他们知觉到刺激时根本就没有发生过延迟 
！（李伯特的一些实验涉及丘脑的刺激，参阅439页，其结果类似触觉皮层的刺激。） 
  
　　我们记得，触觉皮层是大脑中感觉讯号进入的区域。所以，在触觉皮层上对应于皮 
肤某个特殊点的电刺激会使病人觉得犹如某种东西实际上触及皮肤上那一点。然而人们 
发现，如果该电刺激过于短促（短于半秒钟），则病人根本没有任何感觉。这情形可以 
用来和直接刺激皮肤上某一点的反应相对照，因为皮肤上一瞬间的接触都能被感觉到。 
  
　　现在假定皮肤首先被触及，然后在触觉皮层的对应点加上电刺激。病人感觉到了什 
么？如果电刺激是在接触皮肤之后的四分之一秒左右开始，则根本不会感觉到皮肤接触 
！这种效应被称为往前遮盖。刺激皮层在某方面用于防止正常皮肤接触的感觉被有意识 
地感觉到。只要事件发生在知觉感觉之后大约半秒钟之内，它就会被这后面的事件所阻 
止（“遮盖”）。这作用本身告诉我们，这一种感觉的知觉意识是在产生该感觉的实际 
事件后大约半秒钟左右发生！ 
  
　　然而，人们似乎并没“感觉到”知觉延迟了这么长久的时间。赋予这个奇怪发现的 
意义的一个方法是，想象人所有“知觉”的“时间”实际上是从“实际时间”延迟大约 
半秒钟，犹如人们内部的钟“错”半秒钟左右。一个人感觉事件发生的时间总是在该事 
件实际发生的半秒钟之后。这就呈现出一幅协调的感觉印象的图像，虽然存在令人困惑 
的延迟。 
  
　　也许在李伯特实验的第二部分可以证实这类性质。他首先对皮层进行电刺激，这个 
刺激延续比半秒还要长久许多的时间，一面进行刺激同时并接触皮肤，不过要从电刺激 
开始后半秒之内开始接触。不管是皮层刺激还是皮肤接触都被分别感觉到，而且病人很 
清楚分辨出两个刺激。当询问哪一个刺激先发生，病人却会说皮肤接触在先，尽管在事 
实上皮层刺激先开始！这样，病人看来把皮肤接触的知觉在时间上大约往回倒退半秒钟 
（见图10.6）。然而，这似乎不是内部知觉时间的整体“错误”，而仅是在感觉事件时 
序上更微妙的重新安排。对于皮层刺激，假定在开始刺激后半秒之内被实际知觉到，则 
似乎不会以这种方式向过去回溯。　 
  
　　图10.6 李伯特实验。(a)对皮肤的刺激“似乎”在接近该刺激实际时刻被知觉。(b) 
比半秒短的皮层刺激未被知觉。(c)比半秒长的皮层刺激在半秒后被知觉。(d)这样一个 
皮层刺激能够“往前遮盖”早先的一个皮肤刺激，这表明皮肤刺激的知觉实际上直到皮 
层刺激的时刻还没发生。(e)如果在这种皮层刺激之后很短的时间内加上一个皮肤刺激， 
则皮肤知觉被“认为属于以前的”，但是皮层知觉并非如此。 
  
　　我们从上述的第一个实验可以推导出，意识行为在它发挥作用之前需要一秒或一秒 
半的时间，而根据第二个实验，似乎要在外界事件发生了半秒钟之后才意识到该事件的 
发生。想象一个人对某个未预料到的外界事件反应时会如何。假设这反应需要瞬间意识 
思考。根据李伯特的发现，意识作用之前必须花费半秒的时间；而且然后如康胡贝的数 
据所隐含的，必须花费比一秒还多很多的时间，人们“意志”的反应才能进行。从感觉 
输入直到动作输出的整个过程需要二秒钟左右！把这两个实验放在一起的明显含义是， 
如果反应是在大约二秒钟之内产生，则意识根本未起作用！ 
  
　 
  
时间在意识知觉中的奇怪作用 
  
　 
  
　　我能够完全相信这些实验吗？如果这样的话，我们便被迫接受这个结论：当我们需 
要用少于一秒或二秒的时间采取行动去修正一个反应时，我们的行为完全像一台“自动 
机”。比较神经系统中的其他构造，意识无疑是行动迟缓的。我本人注意到这类事件， 
譬如正在我用手关车门的瞬间，无可奈何地看到在车子里还有一样东西待取出来。而我 
要停止手动作的意志命令进行得奇慢，以至于来不及阻止关门。但这真需要整整一秒或 
二秒的时间吗？我觉得不像要用这么长的时间尺度。当然，我对车中物体的知觉，加上 
我想象的“自由意志”命令去阻止我的手，我的有意识知觉都可以在这两个事件之后才 
发生。也许意识仅是旁观者而只不过经验到这出戏的“重演”而已。相似地，从表面上 
看，根据上面的发现，譬如当一个人在打网球时，不会有时间让意识起任何作用，在打 
乒乓球时更是如此！无疑这些球类的专家用小脑控制为他们所有的主要反应预先编好极 
佳的程序。但是，若说意识对于何时应打何种球路没有任何作用，我有点难以同意。无 
疑必须预测对手将会做什么，而且对于对手可能的每一招都准备好许多预编的程序来反 
应，但我觉得这不很有效率，而且我难以接受在这期间一点也没涉及意识。这类评论对 
于日常交谈更为恰当。还有在交谈中，虽然人们有点能预期别人会说什么，但在别人的 
评论中总是经常发现一些出乎意料的东西，否则交谈就变得完全不必要！在通常的交谈 
方式中肯定不必花二秒钟那么长的时间去对别人反应。 
  
　　也许有理由怀疑康胡贝实验足以证明意识“实际”需要一秒半时间来行动。虽然弯 
曲手指的意图的所有EEG追踪平均早那么许多就出现讯号，也许只有某些情形这么早就有 
弯曲手指的意图，而这个有意识的意图也许实际上没有实现，并且有其他许多情形意识 
行为产生时刻距离手指弯曲的时刻要接近得多。（的确，后来一些实验结果导致和康胡 
贝不同的解释，参阅李伯特1987，1989。尽管如此，我们仍对意识定时的问题深感困惑 
。） 
  
　　我们此刻先认为两个实验结论实际上成立。我将做一个与此相关而令人忧心的设想 
。我认为，当我们考虑意识时对时间使用通常的物理规则，可能实际上犯了极大的错误 
！的确，时间实际进入我们意识感觉的方式有种非常古怪的性质。我想，若我们试图把 
意识知觉放进传统时序框架中，则可能需要非常不同的概念。意识毕竟是一种我们知道 
的现象，根据这种现象时间必须“流逝”！现代物理学处理时间的方式和处理空间①没 
有什么根本的不同，而物理描述的“时间”根本没有真正“流动”；我们只有一个显得 
静止的固定的“空间--时间”，在空间--时间的框架里展开我们宇宙中的事件！然而， 
根据我们的知觉，时间的确在流动（见第七章）。我的猜想是，这里也有些幻觉，我们 
知觉的时间不是“真地”完全像我们感觉到的以线性流动方式向前流动（不管这个含义 
是什么！）。我宣称，我们“表面”感觉到的时序是我们强加在感觉上的，以便理解我 
们的感觉和外在物理实在的均匀前进的时间之间相关联。 
  
　　许多人也许在上面论述中找到大量哲学上的“不坚实之处”，他们这种指责无疑是 
正确的。一个人怎么可能对自己实际感觉的东西“弄错”呢？是的，按照定义，一个人 
实际知觉正是他直接发觉的东西，所以他不会弄错。尽管如此，我以为我们对于时间进 
展的知觉确实很可能是错的（虽然我无法充分使用平常语言去描述这信念），而且存在 
一些支持这些信念的证据（见撤屈兰德1984）。 
  
　　莫扎特“一瞥”即能捉住整篇“即使很长”的乐谱就是一个极端的例子（487页）。 
从莫扎特的描述中，人们必须假想这“一瞥”包含了整个乐曲的精华。然而，用通常的 
物理术语，这个知觉意识行为的这段实际外在时间，根本无法和表演乐曲所需的时间相 
比较。人们也许想象，莫扎特的知觉会采用完全不同的形式，也许像视觉景观或像一下 
子写出整篇乐谱一样用空间分布的方式。但是，即便是音符也需要相当长时间去精读， 
所以我非常怀疑莫扎特最开始用这种方式来知觉他的乐曲（而他一定会这么说！）。视 
觉景观似乎更接近他的描述，但是（以我本人较熟悉的，最普通的数学景像）我极其怀 
疑会有任何方法可以把音乐直接译成视觉语言。依我看来，更有可能的是，莫扎特“一 
瞥”的最佳解释必须纯粹是音乐性的，但和聆听（或表演）一段音乐有不同的时间内涵 
。音乐是由需要一定时间去表演的声音组成，这种时间在莫扎特的实际描述中允许“… 
我的想象使我听到了它。” 
  
　　请听J.S.巴赫的“赋格曲艺术”四重赋格曲的最后一部曲。所有能体会巴赫音乐的 
人在这乐曲演奏十分钟，刚进入第三主曲音乐休止的时候没有不被感动的。整个曲子仿 
佛还在“那里”，但是现在一眨眼工夫就从我们耳边渐渐消隐而去。巴赫在完成这一个 
作品前死去，而他的乐曲就停在那一点，他没有留下任何只言片语表明他想如何继续。 
然而，该作品从开头就充满着自信和熟练，不能想象在那时刻他的头脑中没有完全掌握 
整个曲子的精华。当他尝试种种改善时，他是否需要在脑袋里以正常演奏节拍一次次从 
头到尾对自己演奏和尝试呢？我不能想象他如此进行。和莫扎特一样，他必须是把作品 
及其赋格曲整个孕育出来，以乐章所必须的复杂性和艺术性全部一起涌现出来。然而， 
音乐的时间品格是它的一种基本要素。如果不在“真实时间”里表演，它还成音乐吗？ 
  
　　小说或历史的产生可以呈现可互相比较（虽然困惑较少）的问题。在了解某人的一 
生时，必须思考他一生中不同的事件，好像必须在“真实时间”内重演才能评价这些事 
件。然而这并不必要。实际上，人的回忆能把以往费时的经验仿佛“压缩”到一瞬间内 
，并把它“重新经过”了一遍！ 
  
　　在音乐作曲和数学思考之间或许有一些强烈的相似性。人们也许认为数学证明要通 
过逻辑过程来获得，每一步都跟着前面那一步。然而，产生新论证概念全不以这种方式 
进展。在建立数学论证中必须有全局和似乎模糊的概念内容；它和完全理解依序证明所 
需的时间没有什么关系。