科学探索|奇特“新脑”：意识从物质中产生的几种形式奇特“新脑”：意识从物质中

作者简介：弗兰克·维尔泽克（Frank Wilczek）：理论物理学家，麻省理工学院物理学讲席教授，诺贝尔物理学奖获得者。
大家好，很高兴来到这里，继续我在中国做公开演讲的传统。看到科学在中国的被关注程度，以及中国科研的活力，不断提升的科研质量，很令人鼓舞。今天的主题不仅是目前物理学前沿的大问题，也是哲学前沿的大问题：理解意识是如何从物质中产生的。
大多数科学家，如研究人类大脑的神经生物学家，都假设意识确实是从物质中产生的。因此，全面理解了大脑也将使我们明白人类是如何思考的。但是，在物理学中，我们也逐渐明白，信息应该被视为是物理的（ information is physical）。贯穿这次讲座，我将对这一想法详细论述，并且它可以以几种完全不同的方式体现出来。信息和思想不仅可以在大脑物质中实现，也可以在其他种类的物质，甚至与人类大脑不太相似的物质中实现。所有这些都表明，意识可以从物质中涌现，而且是以几种截然不同的形式。这就是为什么我今天的标题是“奇特新脑（Strange New Minds）” 。
我将要讨论的第一种奇特新脑是大家可能都熟悉的东西。这是下面我将谈论的技术中最为成熟的一个，但是它带来了这样一种观点，即意识能够以一种现在人们非常熟悉的、切实的形式，从物质中涌现出来。数字计算机，我们知道它们所做的一切——在许多方面类似于智能实体的行为，都是基于对大量0和1的操作。我们确切地知道这些奇特新脑是如何工作的，因为是我们建立了它们。

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乔治·布尔（George Boole）
信息可以通过符号来表示，一般意义上的信息都能够以0和1来表示。这一理解可以追溯至乔治·布尔（George Boole），他是19世纪英国的一位数学家和哲学家。他写了一本著名的书，题目是“思维的法则”（Laws of Thought）。在哲学家莱布尼茨甚至亚里士多德那里，你能发现更早的类似想法，但是把它引入科学层次的确实是布尔。布尔的核心想法可以简单地这样表述：思维中的一个过程、理性的一个过程，是逻辑演绎。布尔认为，我们可以用“1”来表示一个陈述为“真”（正确），用“0”来表示一个陈述为“假”（错误），然后就可以依据系统的法则，对这些“0”和“1”进行操作，得到新的推论、新的陈述。
例如，如果陈述A是真的，那么以“1”来表示，陈述B也是真的，也以“1”表示，那么，陈述“A且B”也是真的，所以也应该以“1”表示。陈述“A或B”也是真的，因此同样以“1”表示。陈述“非A”是假的，因此以“0”表示。联合“0”和“1”来进行逻辑演绎的规则，叫作“布尔代数” 。

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布尔代数
受此启发，也受工业对实用计算技术需求的刺激，查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）设计了一个更通用的机器，他称之为“分析机”（Analytical Engine）。阿达·洛芙莱斯（Ada Lovelace）与他合作密切。在某种程度上，阿达·洛芙莱斯是第一位计算机程序员，她看到了这一机器的各种可能性，并将其解释给世界。

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查尔斯·巴贝奇

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