情景突现论*——心灵与基础物理学的关系，本文主要内容关键词为：物理学论文,情景论文,心灵论文,关系论文,基础论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、依随性与突现
1.物理主义者认为所有实在的属性、对象和状态都是物理的；而二元论者认为，除了物理领域之外，还有一个专门关于意识的属性、对象和状态的领域。当代的这种分野过于粗糙。
2.戴维·查尔默斯颇有影响的关于支持二元论的论证是有缺陷的，因为它所依赖的何谓“基本的”概念过于狭窄。
3.以依随关系为基础的突现研究进路是无益的，一个更好的进路是普遍运用某种情境突现。
心灵哲学一度经常使用依随关系来论证突现，认为突现即使存在的话也很稀少，充其量也就限于一些意识状态，如意识、感受性，亦即那些直接获得的、如闻到花香那样的感知状态。一般而言，可以说性质M依随于一个性质集P[，1]…P[，n]，仅当P[，1]…P[，n]的例示出现时，M的例示也必然出现。严格来说，一个性质M强依随于一个性质集P，当且仅当下列陈述不可能之时：某物a具有M，但是a并不具有P中的G能使得任何具有G的性质都必然地具有M。
我们仅需区别两种必然性：自然界的规律所提供的律则必然性和概念必然性。概念必然性就是当我们理解“正方形”这个概念时，会把“拥有四条边”的性质赋予正方形的物体时所拥有的必然性。
布赖恩·麦克劳林曾用律则必然性把突现定义如下：
如果P是W的一个性质，那么P是突现的，当且仅当(1)P以律则必然性而非逻辑必然性依随于W的组成部分曾分别拥有的、或在其他组合中所拥有的性质；和(2)将W的组成部分的性质与现在具有P的W的性质联系起来的某些依随原则是基本规律。
一个规律L是基本规律，当且仅当它并非由其他规律形而上地必然导出的，即使加上初始条件也不能。(McLaughlin，1997，p.16)
在这个定义中请注意两件事。第一，任何在概念上依随于物理世界的事物都不是突现的。①这看上去是有道理的，因为我们希望突现的概念能为突现性质提供一些实在的、独立的存在的例示。第二，这个定义要求突现性质应该属于具有组成部分的事物。查尔默斯在《有意识的心灵》一书的第五部分第二章中列举了一个论证，下面我们来看看这个论证的特点。查尔默斯认为我们世界中的所有化学的、生物的和其它非基本事物，可能还有微观的物理规律，都在概念上依随于基本的物理事物。查尔默斯的“事物”意思是性质例示的时间空间分布。在依随性的论证中使用概念必然性是出人意料的，因为人们本能的反应是认为物理层次与高层次之间的关系是较弱的，很可能是律则必然性的一种。把这个论述置于麦克劳林定义的情景中就是：如果所有的非基本性质的例示都概念上依随于基本性质的例示，那么所有的非基本性质都不会是突现的。查尔默斯的确承认贝多(Bedau)意义上的弱突现存在，但是他拒绝承认除意识之外的其它强突现存在。(cf.Chalmers，pp.129-130、p.168，n.41)
二、基础性
那么，鉴于我们对所处世界的了解，为什么查尔默斯的论证是有效的？它也能用于其他世界吗？假设存在一个非常简单的、与我们的世界不同的世界，它的时空框架是离散的，这个世界的基本粒子只有两种，红的和绿的。它们的运动由简单的规则描述：当一个红色粒子从左边接近一个绿色粒子并撞击它，那么红色粒子和绿色粒子都会湮灭而产生一个黄色粒子；当红色粒子从右边接近绿色粒子并撞击它，那么会产生一个蓝色粒子而原来的红色和绿色粒子都会湮灭。请注意，通过引进描述黄色粒子和红色或绿色粒子之间相互作用的规律——类似于描述其他粒子类型的规律——我们也能允许下向因果关系存在于这个世界，也同样有规律容许更高层次粒子的产生。
下面看看系统状态的全部时间序。最先的N个时刻状态由基本粒子在空间中的各种重新排列组成，然后在N+1时，由于红色和绿色粒子的撞击，一种新型的粒子——黄色的或蓝色的粒子出现了。红色和绿色粒子并不是黄色或蓝色粒子的组成部分，而且黄色或蓝色粒子与红色和绿色粒子的行为也不同，它们相撞击生成白色和紫色粒子。因此在这个宇宙时空的历史中，某些时候会出现新型粒子。这些粒子以及它们遵循的规律确实依随于整个历史和规律，但在同一时间它们并不依随于当前基本粒子的状态和规律，而且它们也不在总体上依随于基本的红色和绿色粒子状态的整个历史。
这个世界有一些特点与突现研究直接相关。从推理的观点看，即使知道所有支配红色和绿色粒子的基本规律以及它们到达N时刻的位置，仍不可能预测N时刻后的世界是什么样子。也就是说，支配基本的红色和绿色粒子的规律决定了红色粒子和绿色粒子撞击时会发生什么，但是这些规律仅适用于红色和绿色粒子这个领域，它们无法说明黄色和蓝色粒子的行为。了解黄色和蓝色粒子的行为需要实验和观察，支配黄色和蓝色粒子的规律就是我在别处(Humphreys，2008)所说的推理性突现。
问题出现了：关于黄色和蓝色粒子的事实是基本事实吗？无论是粒子还是属性，标准的基本实体的意义是，X是基本的，当且仅当它是非复合的。②但是如果我们采用“基本的”这个意义，那就无法把黄色和蓝色粒子称作突现。如前所述，按照麦克劳林的突现定义，没有组成部分的事物甚至不是突现的候选项。更宽泛一点说，如果任何没有结构的事物都被自动归于基本本体，这毫无疑问将是对某些本体论突现的动力学形式怀有偏见，因为如果一个没有结构的实体作为一个时间过程的结果而突现，它将没有资格被称为突现。不过正如下面将会说明的，这正是我们世界中突现发生的方式。
如此刻画“基本的”概念，是查尔默斯的可构想性论证得以成功的原因。标准的物理主义本体论认为，所有的、且只有非复合的实体才是基本的，任何非基本的、从而是合成的实体如经典气体或斑马群体，都是可以分解为基本的物理实体的。因此毫不奇怪，我们不可能想象出这样的两个世界，其中基本的物理事实是相同的，但是生物事实是不同的。任何突现自世界整个历史的非复合的实体，都会自动被归类为基本实体。
出路何在？我们应该正视突现动力学，并拒绝隐藏在查尔默斯论证中的原子主义。在许多复合的系统中，如命题逻辑中，基本实体必须在一开始就确定下来，尽管有可能给复合的语言增加某些非逻辑的初始项而不损害其复合性。由此可推，如果一个实体是非复合的，而且它的一个例示存在于系统最初的状态中，那么这个实体的类型就可以被看作是相对于这个系统的基本实体；这样，就允许基本性的特定时间概念的存在。相似的考虑也适用于规律：基本规律就是那些存在于宇宙之初、且不能为其他最初的规律所建构的规律。这就产生一种可能性：在宇宙的历史链条中新的规律产生了。如果规律是由属性的特点派生出来的，那么当新的属性突现时，新的规律也将随之突现出来。
三、生成原子主义
我所称的生成原子主义在科学和哲学中历史悠久、地位显赫，至少可以追溯到德谟克利特，那时这种方法既有综合的成分，也有分析的成分。综合成分即：(1)存在一个基本实体集，所有的其他合法客体都在这个域里从基本实体中被建构；(2)存在一个固定的规则集支配着这个建构过程。作为(1)和(2)的结果，所有的实体都要么是原子，要么是由原子构成的。③生成原子主义既可以用于共时研究，也可以用于历时研究，取决于这些规则是构成的(在共时研究中)，还是动态的(在历时研究中)。换句话说，共时研究解决的是原子排列的问题，历时研究针对的是重新排列的问题。在本体论上满足生成原子主义约束的系统是这样一些基本系统实例，它们被认为缺乏本体论突现的能力，因为其复合实体只不过是原子的某种结构群而已。因此，形式语法、元胞自动机和各种镶嵌图案都是生成原子主义方法的范例，尽管在镶嵌图案的例子中规则集几近普遍化。在元胞自动机和镶嵌图案这些例子中，如果我们允许依随关系和抽象，那么某些种类的突现也适用于这些模式，主要是概念突现。但是这些例子中没有本体论突现，特别是如果所有的依随关系都依赖于概念必然性的话。
至于原子，我认为某一事物要成为生成系统的一个原子必须满足三个条件，即必须是可区分的、不可分割的和不可改变的。对于不可改变性，我们有不可改变性原则：C是刻画类型T的一个性质集，a属于T且a单独具有C，那么当a被嵌入更大的单元时，相对于C仍然保持不变。C的成员的常见候选者，如果存在的话，就是这个类项的基本性质。不过我不想纠缠于此，因为找到一个可接受的基本性质的定义实在困难。例如，句子成为更大复合体的一个段落的一部分时，(通常)仍不改变其作为句法形式的类型。由于语境依赖的语义学，当嵌入一个更大的语言单位时可能会改变其语义值，比如“这句话是本段的最后一句话”，单独存在时是真的，非单独存在时就是假的；所以至少对于语义性质而言，它们不是不可变的。
原子的另一个特征就是其不可分割性。这个要求有些接近分析的真，因为术语“原子”的基本意义之一就是“不可分开的实体”。20世纪以前物理原子都具有不可分割性和不可改变性。于是我们的不可分割性是：对于某一类事物T，其原子就是这样一些单位，它们满足作为T成员的条件，但其更小的组成部分都不满足作为T成员的条件。成为T成员的条件是本质的、关系性的或者是功能性的，更直接地说，就是存在条件。④部分性都是空间的、功能的等等。元胞自动机中，单个元胞就是基本单位，它们都有一个状态；形式语言中，一个小于句子的单位能够承载真值在逻辑上是不可能的；根据我们目前的认识，让夸克粒子的一部分带有电荷在律则上是不允许的。在很多物质情境下，原子的构成都不可避免的是模糊的——但物理的基本实体似乎都有精确的鉴别条件，合理建构的逻辑或数学系统的基本实体也都如此。通过对部分性条件的说明，不可分割原则允许原子是可分的，其前提是不影响其类项所特有的性质。原子的不可改变性对于生成原子主义大厦而言是至关重要的，因为它保证了在应用规则生成复合实体时系统性质的稳定基础。原子的不可分割性则使得寻找组成部分的努力，随着原子及其性质的确定而终结。
说到个体的可区分性，我们有可区分性原则：在类型的层次上，每个物类都必须与其它类区分开来；在标记层次上，每一标记都必须与同一层次的其它标记区分开来。因此，在合理建构的形式句法中，符号的某一原始类型都必须与其它原始类型区分开来，每一标记也必须与任一其它标记区分开来。物理实体中，空间的分离常常构成了标记可区分性的基础。但众所周知，标记可区分性标准被费米子打破了。可区分性原则的本体论状态而非认识论状态，可以通过以下事实得到体现，即数字差异就可以满足标记可区分性。此外，即便是无法提供各类事物的确定标准，A类实体的准确数字也可以是确定的。只要N足够大，人的感知或者视觉想象就无法将N边形与N+1边形区分开来，但在本体论上它们是有区别的。
可能某些情况下，可区分性可以划在不可改变性原则之下。如果使C的成员包含至少一个类S，那么在众多对类构成的刻画中，S必须为计算和那类实体的本体论可区分性提供标准。由于围绕怎样才算是一个类以及它们有什么特征的问题尚存在争议，我将把可区分原则与不可改变原则分开，并保持如下可能性，即不可改变性才从根本上是我们研究目标的关键原则。
四、不可改变性和情境主义
回到不可改变性的讨论，现在我专门讨论性质。我提出：实体a的一个性质N相对于情境C和C'是不可改变的，仅当a出现在C中和a出现在C'中的性质N是不变的。相反，实体a的一个性质N相对于情境C和C'是情境依赖的，仅当a出现在情境C和C'中时性质N发生了变化。因此，情境主义成立的时候(相对于情境C和C')不可改变性原则是不成立的。这些定义涵盖了情境为空的特殊情况。因而，在孤立的情况下(比如在C，C为空情境)，如果a具有N而当a处于一个更大的整体(如C')中时，N也为a所拥有，这通常就是原子主义立场。请注意，这可以包括任一价键，单价的、二价的、三价的，等等，这样关系性质可以是情境的，也可以是不变的。
情境主义本质上没有任何神秘的东西，但必须与合成性失效的相关概念区别开来。设N为某一性质，它同时为系统S以及系统S的组成部分所拥有，这样N在名义上就不是突现。那么S的一个性质N是合成的，仅当整体S的N是由S的组成部分的N决定的。这里我不想具体讨论“决定”的准确含义，因为不同的决定关系都能起到这样的作用，而且这里的重点是情境主义和合成性的逻辑独立性。一个浅显的例子就是，S可以是一个国家，而N是一个地区。即便S是一个分散的对象，这种合成特征仍然有效，比如当一个国家是由空间上分开的部分如岛屿组成时。合成论与生成原子主义的亲密关系是明显的。
组成要素的性质N满足不可改变性原则通常是合成性的一个暗含假定。也就是说，N是这个元素在孤立状态下单独拥有的一个性质，在更大的、该元素也是其组成部分的系统内N是不可改变的。
似乎合成性的失效可以产生整体特征。我们回忆一下，生成原子主义的中心立场是，某一领域的任何事物都源自不可改变的和可区分的元素的合成，这就要求合成性对于所有由这些规则或规律生成的系统成立。考虑到不可改变性原则的失效以及现在的情境主义，分析方法可能无法用来理解这样的系统。本质上讲，分析(以及分解)的方法肯定会坚持认为复杂系统的组成部分在被分析为脱离整体的实体时，仍然是与它们在整体之中时相同的实体。这样看来，这种假设是支持因果分析和实验分析方法的。实验方法本来就是要从一个系统中把单个原因产生的影响分离出来，除非原因因素能够满足某一版本的不可改变性原则，否则从实验情境外推到非实验情境似乎是不可能的。不过，如果我们知道情境C和情境C'之间支配元素变化的转换函数，那么就可以做出相应的推断。
在早先的一篇文章《性质是如何突现的》中，我提出了熔合突现：当实体在历时的相互作用中失去个体性时，就产生熔合突现。熔合突现避免了下向因果性的问题，下向因果性会导致备受争论的排除性问题。(cf.Bedau and Humphreys)现在我建议，正是可区分性的失效，通过情境主义，导致了那类本体论突现的产生。熔合的结果就是突现性质，这个论断部分地留在了直觉层次，部分地作为一个以律则必然性为基础的依随性失效是如何导致突现的例子。我可以举出三个例子，第一个也是最基本的例子就是我在上文中引用的量子缠结状态的实例，这是不可改变性和可区分性失效的极端例子。第二个例子是化学中的共价键，这里原子中价电子的波函数充分交叠，以至于电子不再可区分为单独的实体，而是原子共享的，且提供了一个两倍于单个电子的电荷区。这个例子确实产生了新颖性，因为由共价键导致的能量的减少使得分子具有不同于初始原子的性质。⑤共价键出现时，再认为分子是由单个原子结合在一起而组成的就不合时宜了，而应该认为是一组拥有电荷密度分布的核子。量子力学计算表明，让最外面的电子密度分布于整个分子而不是仅仅集中于各个原子周围的区域，会降低整体动能，从而增强整个分子的稳定性。当两个原子的外部电子产生共价键时，核子的电荷和质量一如分子的整个电荷那样保持不变，变化的是结合后的分子排列的能量较之相互作用之前原子的能量略有减少，正是能量的变化造成了分子独特的性质。这里不可改变性和可区分性都是失效的。
化学键的理论研究与模型以及计算近似值的运用密切相关，这使得本体论突现的结论不那么直接。我刚才描述的是关于价键理论的标准解释。一个更普通的方法即分子轨道法认为，不仅最外层电子对而且所有的电子都属于分子整体；但即使在这种情况下，原来电子和原子的可区分性也是不存在的。这个例子让人奇怪的是，正是量子力学特征支持了突现的存在，这样，曾拒绝化学作为突现现象的源泉的事例，现在却成为我们相信突现在分子层次也经常存在的理由。这个论断并非认为所有的化学现象都是突现——比如说离子键就不是——而是认为化学的重要特征之一是出现了越来越多的被认为是突现的现象。
第三个例子是夸克粒子-胶子等离子体，其中夸克粒子在重子中与其它夸克粒子结合在一起，由此构成了常规物质如质子、中子和电子。夸克粒子与胶子一样都是等离子体的自由组成部分。不过，夸克粒子仅存在于等离子体中，等离子体之外尚未发现自由的夸克粒子。因此，自由夸克粒子是依赖情境而存在；如果有人认为它们是一种基本实体，那么它们作为单独实体的存在取决于世界发展过程中胶子的存在。
五、与范冬萍、颜泽贤和张华夏立场的关系
希望读者能够注意范冬萍、颜泽贤在《复杂系统的下向因果关系》中和张华夏在《突现和因果》(均见本期)中的论点的两个方面。范冬萍和颜泽贤在系统分析中对三个层次做了有价值的区分，这就是微观层次、宏观层次和环境。他们用贝纳德花纹为例，论证“这些液体元素是受环境……以及情境敏感的宏观结构……影响和支配的”(见《哲学研究》2011年第11期)，这就构成了下向因果关系。我认为把他们的例子作为一个情境突现更为合适。在讨论生命有机体时，怀特海写道：“……整体的规划影响着它的从属组织的各种各样特征……这种性状修正的原则在整个自然界中是相当普遍的，决不是生物体独有的属性。”(Whitehead，p.109)这里我们必须小心地在“整体”和组成部分之间做出区分，整体将包括受影响的组成部分，因而存在潜在的自我因果性；系统的组成部分也会受到该系统其它组成部分的影响。正是后者适用于贝纳德花纹。范冬萍、颜泽贤所举的例子具有情境性，它包括了系统的其余组成部分，存在于比受影响组成部分更高的层次上，因而包含下向因果性。总的来说，下向因果性是否总是包含于情境突现中是一个开放的问题，其答案取决于对系统的层次有一个一致的认识，但目前尚未有这样的一致认识。比如说，最近的邻域的因果作用并不足以算作改变层次，但网络结构的长程相关一般可以看作是层次关系。
张华夏也认为下向因果关系是强突现的关键问题。尽管在我看来他和范冬萍、颜泽贤的方法是基本成功的，但我想提醒并非所有的下向因果关系都会涉及系统对其组成部分的作用。如果术语“下向”意义明确，它的意思必须是原因处于比结果更高的层次上的因果性，比如，如果C(a，b)，那么a处于比b更高的层次上。这样的话，下向因果关系不必定从一个实体到其组成部分，也可以从一个实体到另一个更低层次的实体，如在本文先前的例子中可以从一个黄色粒子到一个红色粒子。因此自我因果性并非总是包括在下向因果性之中的。而且，如果允许物理界本身存在多个层次，那么当允许下向因果性存在于物理领域时，这个领域是可以保持因果闭合的。
六、结论
在可预见的将来，要取得关于突现研究的一致尚不现实。正如我所论，传统的哲学历史悠久、成果累累，且坚定地拒斥突现，所以我们应该找出其漏洞。本体论突现的实例可能数量不大，也可能不小，但是有证据显示某些候选项就来自不可改变性原则的失效，而这些失效本身是可区分原则失效的结果。如果有人认为可区分性原则源自不可改变性原则(目前我没有做这样的论证)，那么我们就可以把不可改变性的失效、特别是它的失效来自情境，作为老的哲学传统需要进行修正，以容许我们的世界存在突现性质的一个理由。情境可变性将会是某种突现的钥匙。
*2010年12月13日至18日，华南师范大学与中国自然辩证法研究会、哈佛大学哲学系、亚洲(澳门)国际公开大学在广州联合举办了“当代科学哲学与心灵哲学的交叉及前沿问题——突现、进化与心-身问题”国际研讨会。会上，美国佛吉尼亚大学哲学系的保罗·汉弗莱斯(P.Humphreys)教授与中国学者关于情境、层级、突现与因果关系等问题的讨论引起了很大关注。
注释：
①麦克劳林现在的观点是，意识的精神状态在本体论上并非是突现的，虽然它们在认识论上是突现的。(来自个人的交谈——校注)
②对基础性的详细哲学论述见Schaffer。很明显，他论及的所有标准都是共时的。
③对于这个过程的描述参见Emmeche，K
ppe and Stjernfelt，p.16。他们声称这种方法既涉及到构成还原论，也涉及到构成非还原论。
④假设存在是一种性质。
⑤分子是共价键的结果，而非离子键的产物；离子键是正电离子与负电离子之间静电力的结果。也就是说，原子从它们平时的中性状态获得了或失去了一个电子。电极不同与纯共价键之间的区别在这里无关紧要。