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心灵的未来 量子大脑
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这场辩论也影响到大脑反向工程。如果你可以成功地用晶体管制造出反向工程的人类大脑，这就意味着人类大脑是确定的、可预测的。问它任何问题，它都会重复完全相同的答案。计算机就具有这样的确定性，因为它们对所有问题总是提供相同的答案。
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我们面对着一个悖论。一方面，量子力学和混沌理论认为宇宙不可预测，因此，自由意志似乎存在。但另一方面，用晶体管制成的反向工程大脑由其定义必须可预测。由于在理论上反向工程大脑与活体人类大脑完全相同，那么人类大脑也应该是确定的，所以自由意志并不存在。显然，这违反了第一个命题。
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少数科学家认为，由于量子理论的存在，我们不可能真的对大脑进行反向工程，或者制造出真正具有思考能力的机器。他们认为，大脑是一种量子装置，而非晶体管的集合。所以，这种工程注定会失败。这些人中就包括牛津大学物理学家罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）博士，他是爱因斯坦相对论的权威学者，他认为人类大脑中的意识只能用量子过程来解释。彭罗斯首先提出，数学家科特·歌德尔（Kurt Gödel）已经证明算法本身并不完备，即，在算法中有些真命题无法用算法中的公理证明。同样，不仅数学不完备，物理学也不完备。他的结论是，大脑从根本上说是一个量子装置，由于哥德尔的不完全性定理，有些问题机器无法解决，但人类可以用直觉理解这样的谜团。
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同样，不管反向工程的大脑有多么复杂，它仍然是晶体管和线路的集合。在这种确定性系统中，我们可以通过已知的运动规律准确地预测它未来的行为。但在量子体系中，这个体系本身是不可预测的。由于不确定性原理，我们只能计算出某事发生的概率。
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如果反向工程大脑不可能复制人类行为，那么我们可能不得不承认有某种无法预测的力量在起作用（即，大脑中的量子效应）。彭罗斯博士认为，在神经元内部还有微小的结构，称为微管，这里由量子理论主宰。
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目前，对这个问题并没有统一的认识。在彭罗斯的看法刚刚提出时，从人们的反应看，可以说科学界对于这个观点大多持怀疑态度。但科学不是少数服从多数的比赛，它的前进必须通过可测验的、可复制的以及可证伪的理论进行。
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就我自己来说，我认为晶体管无法用类比和数字计算的方式真正地模拟神经元的行为。我们知道，神经元处在混沌状态。它们会泄漏、错误释放、衰老、死亡，而且对于环境具有敏感性。对我来说，这说明晶体管的集合只能近似模拟神经元的行为。例如我们之前在讨论大脑物理时看到的，如果神经元的轴突变薄，就会发生神经元泄漏，就不能顺利完成化学反应。有些泄漏和错误释放的情况与量子效应有关。我们设想的神经元越是薄、越是密集，运行速度越快，量子效应就越发明显。这意味着即使对于正常的神经元而言，也可能发生泄漏和不稳定的状况，而这样的问题之所以存在既有传统原因，也有量子力学的效应。
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总之，反向工程机器人可能近似人类大脑，但绝不会完全等同。但与彭罗斯不同，我认为用晶体管制造出具有表面意识，但没有自由意志的确定性机器人是可能的。它可以通过图灵测验。但由于这种细微的量子效应，我们认为这种机器人与人类之间还是会有差别。
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最后，我认为自由意志很可能存在，但它与粗暴的个人主义者所设想的并不一样，这些人认为他们的命运完全由自己主宰。大脑受成千上万个无意识因素的影响，这些因素会使我们提前倾向于某种选择，即使我们认为是自己做出的选择。但这并不意味着我们是可以随时重演的电影中的演员。这部电影的结尾还没有写就，所以，严格的决定论因量子效应和混沌理论的存在而破产。最终，我们仍是自己命运的主宰。
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心灵的未来 注释
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[1]（引言）
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要认识这一点，我们用储存信息的总量来界定“复杂性”。在这方面，与我们的大脑最接近的是人类DNA中的信息量。我们的DNA中有30亿个碱基对，每个碱基对中都包含四种核苷酸中的一种，这四种核苷酸分别标记为A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）和G（鸟嘌呤）。这样，我们的DNA中可储存的信息总量可以达到4的30亿次方（43000000000）。而大脑储存的信息量更大，它包含上千亿个神经元，每个神经元都有释放或不释放两种可能。因此，人类大脑初始状态的可能性有2的1000亿次方（2100000000000）之多。除此之外，相对于处于静止状态的DNA，大脑的状态每隔几毫秒就会发生变化。一次简单的思考就可能涉及100代神经元释放。按此计算，100代神经元释放所包含的可能思想将达到2的1000亿次方所得结果的100次方。我们的大脑处在持续释放之中，日夜不停地运算，每N代神经元释放中所包含的可能思想总数将达到2的1000亿次方所得结果的N次方，这是一个天文数字。因此，大脑可储存的信息量大大超过DNA。事实上，这也是我们在整个太阳系，甚至是在我们所在银河系的片区中能够储存的最大信息量。
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[2]（第2章）
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Ⅱ级意识可以通过动物在与其同类交流时产生的不同的反馈回路总数来衡量。粗略地讲，Ⅱ级意识约等于一个动物族群中其他个体的数量乘以该个体用于与其他个体交流时产生的不同情感或身势的总数。这种排序方法有值得商榷之处，不过这毕竟是粗略的猜测。
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例如，像野猫这样的动物具有社会性，但它们同时单独捕猎，所以，有时野猫群中的个体数似乎是一。但这只是在它们捕猎时才会出现的情况。当繁殖季节到来时，野猫会有一套繁复的交配程式。衡量野猫的Ⅱ级意识时要把这一点考虑在内。
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另外，雌性野猫在生育、哺育幼崽时，社会性互动的数量会随之增加。所以，即使就单独捕猎的动物而言，与它发生互动的同类动物数也不是一，不同反馈回路的总数会相当大。
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同样，如果狼群中的个体数量下降，狼的Ⅱ级意识也会相应下降。为解释这一点，我们需要引入用以衡量整个物种的Ⅱ意识平均数以及衡量单个动物的单个Ⅱ级意识数的概念。
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给定物种的Ⅱ级意识平均数不会因为种群规模变小而发生改变，因为这个数适用于整个物种，但单个Ⅱ级意识数会随之发生改变（因为它衡量的是单个动物的神经活动和意识）。
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用Ⅱ意识平均数衡量人类时还要考虑邓巴数（dunbar number），即150，这个数字粗略地代表了在社交群体中我们可追踪的人数。所以，人类物种的Ⅱ级意识数可以视作我们用于交流的情感和身势总数乘以邓巴数150。（每个个体可能有不同的Ⅱ级意识数，因为他们各自的朋友圈以及交流的方式可能十分不同。）
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我们应该注意到，某些Ⅰ级意识的生物（如昆虫和爬行动物）也表现出社会性行为。蚂蚁遇见同类时可以通过化学气味交换信息，蜜蜂可以通过舞蹈传递花床的位置。爬行动物甚至拥有原始的边缘系统，但总体来说它们没有情感表现。
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[3]（第5章）
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这引出了一个问题，信鸽、候鸟、鲸鱼等动物是否有长期记忆呢？它们毕竟能够迁徙成千上万英里去寻找食物和繁衍地。目前科学还无法回答这个问题。但人们认为，它们的长期记忆体现于标定沿途的某些路标，而非唤起关于过去事件的复杂记忆。换言之，它们并非利用对过去事件的记忆来模拟未来。它们的长期记忆只包含一系列标记。显然，只有人类能够利用长期记忆模拟未来。
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