自我创造:生命与认知_认知过程论文

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       中图分类号:B15 文献标识码:A 文章编号:1008-7095(2015)02-0005-12

       1.引言:生命—心智连续性论题与自创生

       无论是在人类的日常语言中还是在受实体二元论影响的近代科学世界观中,生命和心智分属于两套范畴,但人类对心智现象(感知觉、自我感、记忆、情绪、思维、意识、语言,等等)的体验、理解和认识最初是(并且只能)以自然生命的人为模型的——心智现象最初就是出现在自然生命的人身上的。这就提出了一个问题:如果说生命与心智的二元论的分离关系是不合理的,那么从逻辑上生命与心智的交叉性甚至等价性就是一个可能的、恰当的选项。事实也确实存在这样一种观点——它被冠以“生命—心智连续性论题”(life-mind continuity thesis)。例如,戈弗雷-史密斯(P.Godfrey-Smith)①、惠勒(M.Wheeler)②、汤普森(E.Thompson)③等人论述了在历史上形成的这个论题。戈弗雷-史密斯对连续性论题给出了几种可能的区分:

       弱连续性:任何有心智的东西就是生命的,尽管并非每一生命的东西都有心智。认知是生命系统的一种活动。[作者按:弱连续性论题表明生命是心智的必要条件,用逻辑条件式来表示就是,M→L,其中M表示mind(心智),L表示life(生命),下同。]

       强连续性:生命和心智有一共同的抽象模式或有一组基本的组织属性。心智的功能性属性特征通常是生命必不可少的功能属性的升级形式。心智本质上是类生命的(life-like)。[作者按:强连续性论题表明生命与心智在逻辑上是等价的,即生命是心智的充分必要条件,用逻辑条件式来表示就是,M

L。]

       这两个假设是关于生命和心智的建构原则或存在论原则。这里还存在一个具有单纯方法论特征的连续性原则。

       方法论连续性:理解心智需要理解其在整个生命系统中扮演的作用。应在“整个有机体”语境中研究认知。[作者按:方法论连续性论题表明理解生命是理解心智的必要条件,用逻辑条件式来表示就是,uM→uL,其中uM表示understanding of mind(理解心智),uL表示understanding of life(理解生命)。]

       为什么心智要以生命为基础?为什么说生命蕴含了心智?为什么生命与心智是二而一的?为什么说理解生命是理解心智的基础?要回答这些问题,我们必须从生命存在的本性中去寻找。因此,我们除了对生命现象给出合理的现象学描述(例如说,生命是自治的、自我维持的、新陈代谢的、主体性的、繁殖的、生长的、演化的、具有反应性的)外,我们还需要一个理解“生命是什么?”(生命的定义)和“什么是生命?”(判定生命与非生命的标准)的更一般的解释性理论④。正是为了在这个解释性而非仅仅描述性的意义上理解生命的本质,20世纪70年代早期马图拉纳(H.Maturana)和瓦雷拉(F.Varela)提出和发展了一个关于生命本质的一般理论——自创生。

       在此,我们将回顾马图拉纳和瓦雷拉的自创生理论,以及由它引发的关于生命的定义、认知的定义、生命与认知之间逻辑条件关系的争论;通过这些回顾,我们的目的在于借助生命和认知的自创生分析为生命—心智连续性论题的合理性和恰当性提供理论确证。

       2.生命组织与自创生

       路易斯(P.L.Luisi)在《生命的出现:从化学起源到合成生物学》一书中说到过:“界定生命这个想法通常会遭到怀疑,或者它要得到大多数科学家善意的首肯才行。这个否定态度的论断五花八门:这种事业注定是既无益又困难,因为每个人都知道生命是什么,但要用言语描述它却是不可能的。”⑤在人类生活中,人们对很多概念(时间、空间、物质、能量、心智、意识,等等)的界定都会面临这种处境:我们大体知道这些概念,对它们有直观的理解,也能在生活中恰当使用这些概念,但却无法给出明确的、得到普遍认可的科学定义。然而,尽管存在这样一种否定性的氛围,但试图明确定义一个概念所指称的现象仍然是人类理解进步的一个重要推动力,也是科学进步的一个重要指标。正因为如此,在生物学历史上,总有人试图发展生命的定义和区分生命系统与非生命系统的标准。自创生就是其中的一种努力。

       汤普森指出,在当代生物学中,刻画生命的主要进路有三条。⑥第一条是遗传学的,它将生命视为基于遗传(和变异)的代际间的繁殖和延续。第二条是生态学的,它将生命和生命的延续视为包括生物区(biota)(生物的总和)和地球物质环境(大气、岩石、和海洋)在内的整合过程。第三条是个体性的,它关注当下的、单个的个体实体,即当你此刻在作为背景的整个生态环境中注视一个单个实体时,你如何判定它是生命实体呢?与汤普森有些相似,路易斯也提到⑦,人们对生命和定义生命的讨论一直在两个不同的层次上进行。一个层次是,生命被当作遗传种群现象,例如一代大肠杆菌产生下一代大肠杆菌,培植绿豆会产生下一代绿豆科;另一个层次关注单个的个体,也就是说,当一个科学家注视一个单一实体时,他会问:这个实体究竟是否活的?这时要突出的是生态背景中的前景(figure),这是一种局部的、“此时此地”的观点,它需要在当下这个时间点区分出这个实体是生命还是非生命,而无需计较这个实体能否繁衍后代以及这个实体所属的种群能否演化。

       2.1 自创生的定义

       相对于遗传和繁殖、种群和演化以及生态的视角和进路,马图拉纳和瓦雷拉认为生命的个体视角具有逻辑优先性,因为个体的遗传和繁殖、个体的种群和种群的演化都必须以个体生命的预先存在为前提。因此,他们提出的自创生理论是以“此时此地”的个体生命为出发点。“自创生”(autopoiesis),来自希腊语,“auto”意为“自我”,“poiesis”意为“创造”、“生产”,因此,自创生的意思是自我生产(self-producing,self-making)。

       细胞生命被确定为地球上所知的最小生命形态。自创生理论是从分析有关细胞生命的一个理智直观——在一个热力学第二定律主宰的环境中,作为物质系统的细胞,其本质就在于为抵抗系统构成成分的衰败而维持系统自身存在和完整性的方式和努力——开始的。尽管细胞包含着数百种基因和其它种类的大分子,但抛开细胞的这种构成成分的复杂性不论,关于细胞的组织和工作方式却有一个简单的答案。首先,细胞有一个封闭的半透性膜,它将细胞与环境中的大部分物质成分隔开,但一些营养和化学成分却能够穿透膜进出细胞;其次,在细胞膜的内部存在大量的化学转化过程,其中一些化学转化会再生出那些衰败和被消耗的化学成分,从而使细胞能始终保持和维持自身的完整性和统一性。现在,有关细胞生命的理智直观可以更严格地表示为:生命的根本特征是一个源于内部自我生产过程的自我维持。马图拉纳和瓦雷拉将细胞生命的这种理智直观概括为一种具有特殊自组织方式的物质系统,即物理空间中的自创生系统。一个自创生的物质系统是一个具有内部反应网络的空间有界系统,这个内部反应网络能不断地再生出维持系统完整性所需的所有成分。

       在马图拉纳和瓦雷拉的著作中,自创生的定义一直在发生演变。现在可以看看他们在不同的著作中对自创生定义做出的描述。

       瓦雷拉、马图拉纳乌里韦(R.B.Uribe)1974年在《自创生:生命组织、它的特性描述和模型》一文中对自创生定义的描述是:

       一个自创生组织通过一个成分生产网络而被界定为一个统一体,这个成分生产网络:

       (i)递归地参与生产出这些成分的这个同一的生产网络;并且

       (ii)把这个生产网络实现为一个这些成分存在于其中的空间上的统一体。

       例如考虑一下细胞的情形:它是一个生产分子的化学反应网络,以至于:

       (i)通过它们的交互作用递归地生成并参与生产它们的那个同一的反应网络,并且

       (ii)把这个细胞实现为一个物质统一体。

       因此,不论其形式和其构成的化学反应的特殊性有什么变化,只要这一组织在物质持续交换下能不断地被实现,那么这个作为物理统一体的、在拓扑上和操作上可与其背景相分离的细胞就可得到保持。⑧

       瓦雷拉1979年在《生物自治性原理》一书中对自创生定义的描述是:

       一个自创生系统被组织成一个成分生产(转变和解体)过程的网络(它被定义为一个统一体),这个网络生产出成分,而这些成分:

       (a)通过它们的交互作用和转变连续地再生和实现生产出它们的这个过程(关系)网络,并且

       (b)通过把它(即这个机器)实现的拓扑域指定为这样一个网络而把它(即这个机器)构成为一个这些成分存在于其中的空间中具体的统一体。⑨

       在上述关于自创生定义的描述中,有两个核心条件是自创生系统所必须的:即递归性或自指性,和空间边界。“因此,这些定义的第一个条件是,刻画这个系统组织的反应网络必须生产出被认为在物质上构建了这个系统的所有种类的分子成分,并且这些成分自身必须在催化某些(或全部?)反应的意义上生成这个反应网络。第二个条件是,反应网络必须同时将系统建成为一个‘空间中的统一体’,即通过在细胞与外在环境之间建立边界来区分出这个系统。这个条件通过在细胞中生产出一个半透膜来实现。”⑩这样,马图拉纳1980年在《自创生:繁殖、遗传和演化》一文中对自创生定义的描述就简化为:

       一个被界定为成分生产网络的复杂统一体的动力系统若满足,a)通过成分的交互作用递归地再生这个生产它们的生产网络,并且b)通过构成和规定它们存在其中的空间的边界来实现这个网络,那么它就是一个自创生系统。(11)

       最后,瓦雷拉2000年在其最后一本著作El fen' omeno de la vida中将自创生的定义简化和分解为三个标准:

       一个系统是自创生的,如果:

       (i)这个系统必须有一层半透边界;

       (ii)这个边界必须从这个系统内部生产出来;

       (iii)这个系统必须包含再生产此系统成分的反应。(12)

       其中标准(i)确定了“空间边界”,而(ii)和(iii)确定了递归性或自指性。自创生的组织和过程中的递归性也被瓦雷拉称为组织闭合(organizational closure)或操作闭合(operational closure)。“‘组织闭合’是指一个将该系统规定为一个统一体的自指涉(循环和递归)关系网络;而‘操作闭合’是指这种系统的再入和循环的动力学。”(13)这样,自创生系统就是一个结构开放(即系统在成分构成上必须不断地与其环境进行物质和能量交换)而组织闭合或操作的系统(14),它可以形象地表示为图1。

      

       图1 细胞生命的自创生组织

       马图拉纳和瓦雷拉在用自创生来捕捉生命本质以及定义细胞生命时并未调用任何生命或细胞概念。因此,自创生理论不是一种描述性理论,而是一种解释性理论。例如,它并没有提及构成生命系统的具体的“分子成分”,确切地说,它关注的是生命系统的组织形式。也就是说,对生命而言,本质的不是它的质料而是它的形式。因此,从组织形式的角度看,生命在宇宙中实现和存在的可能被大大地扩展了:生命的自创生组织可以在许多不同种类的分子系统中被实现,而不仅在如我们所知的地球生命中。因此,尽管对生命的理解往往涉及与遗传相关的核酸(RNA和DNA)和相应的酶,但对“此时此刻”的最小生命的自创生描述并不依赖于特别的核酸和蛋白质结构;应该说,自创生对生命的界定更为一般,从而能够适用于那些没有遗传编码的生命,例如一种早期的陆地原核细胞(15)或缺少核酸的分子合成系统(16)。“换言之,尽管对最小生命的自创生描述是以活细胞为基础的,但自创生描述却提供了一个一般模式,其中基于DNA的生命形态只是生命的一种可能形式。”(17)

       2.2 自创生的标准

       如上所述,瓦雷拉2000年的自创生定义可以简化为三条标准,因此,我们可以根据这三条标准形成一个判定某个系统是否是自创生系统(以及因此是否是生命)的步骤或程序:

       S1.空间边界:检查系统是否是由分子成分构成的一个半透边界所界定。这个边界能够使你在系统内部与外部之间做出区分吗?如果是,进入S2。

       S2.生产网络:检查系统内成分是否由一组发生在边界内的生产网络所生产。如果是,进入S3。

       S3.递归性:检查S1和S2是否彼此依赖,即构成系统边界的成分是由系统内部的生产应网络所生产,而该反生产网络是通过由边界自身所创造的条件得以再生产的吗?如果是,那么这个系统就是自创生的。

       根据生命的自创生定义,生命是一个在热力学第二定律主宰的环境中为维持自身完整性而不断再生产自身的过程,因此,生命系统的生产网络所生产的成分恰是系统的自我维持所要求的成分。相比之下,马图拉纳和瓦雷拉将一个具有生产网络、但其所生产的成分不是系统的自我维持所需要的(或不能满足系统的自我维持所需要的)成分的系统称为异创生的(allopoietic)。例如,线粒体是细胞中制造能量的结构,是细胞的“动力车间”,但线粒体生产的成分并不同于维持自身运转的成分。此外,那些没有生产网络的系统也被称为他创生的(heteropoietic)系统,因为这种系统的维持要依赖另外的具有生产网络的自创生或异创生的系统。他创生系统的典型例子是人类设计制造的系统,诸如汽车、钟表和计算机。

       根据自创生的判定程序,以及自创生、异创生和他创生的分类,我们就可以明确地判定一个系统是否是自创生的和生命的,以及它属于自创生、异创生和他创生中的哪类系统,见表1。

      

       尽管自创生是为回答“生命是什么?”“什么是生命?”这样的一般问题而提出的,但在回答这个问题时,它是以最小生命系统细胞为范例来进行抽象的,因此,一个似乎必须要回过来问的问题是:以单个细胞为范例而抽象出来的理论是否也适用于像人这样的多细胞有机体,人也是自创生的吗?关于这个反问,我们在逻辑上显然有一个明确且肯定的回答,因为我们有这样一个三段论推理:

       大前提:(尽管自创生是基于细胞抽象出来的,但在理论上)自创生是对所有生命形态的描述,即所有生命形态都是自创生的;

       小前提:人是一种生命形态;

       结论:因此,人也是自创生的。

       尽管在逻辑上和理论上,我们可以肯定地说“人也是自创生系统”,但在实际上仍然有许多问题有待回答,正因为如此,马图拉纳和瓦雷拉在这个问题上的观点是非常谨慎的。他们对自创生系统做了一阶与二阶的区分(18):细胞生命是一阶自创生系统,而由个体细胞聚和而成的有一定结构的系统是二阶自创生系统。他们把二阶自创生系统也称为“元细胞”(metacellulars),例如,器官、多细胞有机体。现在一个关键的问题是:是否任何二阶自创生系统也是一阶自创生系统?马图拉纳和瓦雷拉认为,要回答这个问题,仅仅指出二阶自创生系统包含以细胞为其结构成分是不够的,因为问题的关键在于要看系统的成分(不论它们是什么)是否实现了自创生的组织形式。因为,如果只以二阶自创生系统(或元细胞)的结构成分为标准,那么任何一种器官(例如,肝脏、胃)都会被认为是一阶自创生系统,但实际上一个独立的器官并不是活的。也许一个合理的看法应该是:一个只满足结构成分的二阶自创生系统应该只被看作是一个自创生系统的聚和(aggregate),只有当这个二阶自创生系统也满足了自创生的组织形式,它才有资格作为一阶自创生系统。

       我们确定人这样的多细胞生命是自创生的,但与单细胞生命的分子成分的生产过程相比,人这种元细胞的成分生产是什么呢:

       在元细胞的例子中,对于构造了元细胞从而使元细胞作为可与细胞相比较的自创生统一体的分子过程,我们仍然一无所知……我们将把元细胞系统是否是一阶自创生系统这个问题悬置起来。我们所能说的就是它们在其组织中拥有操作闭合:它们的同一性被一个动力学过程的网络所规定,而这个动力学过程的结果并没有离开那个网络……不论元细胞组织可能是什么,它们都是由一阶自创生系统组成,并通过细胞的再生产形成世系。这两个条件足以向我们保证不论在元细胞组织内发生了什么,作为自治的统一体,它是与其成分细胞的自创生的保存以及自身组织的保存一起发生的。(19)

       因此,尽管在直观上、在上述三段论推论的意义上,我们可以明确地声称人既是一个二阶自创生系统也是一个一阶自创生系统,但是相比于单细胞的自创生,这个元细胞的成分生产是什么以及它如何实现其自创生的组织和过程还不甚清楚,而这个状况也延伸到社会自创生领域。(20)

       3.自创生、生命和认知

       马图拉纳和瓦雷拉以自创生来定义生命,同时他们也以此来解析认知,而戈弗雷-史密斯给出的连续性论题则提出了生命与心智(或认知)的存在论和方法论关系。现在的问题是:借助生命和认知的自创生分析,我们能否确证连续性论题的合理性?

       作为自创生理论的提出者,马图拉纳和瓦雷拉认为他们能够确证连续性论题的合理性,尽管他们并没有主题性地明确这一点。在这个问题上,他们的观点和进路完全是非正统的。他们的观点包含两个方面:第一,关于生命定义和认知定义;第二,关于生命与认知的关系。然而,在这两个方面都有一些研究者——如博登(M.Boden),比特博尔(M.Bitbol)和路易斯(P.L.Luisi),布尔吉纳(P.Bourgine)和斯图尔特(J.Stewart)——对他们的观点提出了一些看法和异议。下面,我们希望通过概括地呈现这些处于争论中的观点,来进一步澄清自创生、生命和认知这三个范畴之间可能的逻辑条件关系。

       3.1 马图拉纳和瓦雷拉的观点

       正如我们上面阐述的,马图拉纳和瓦雷拉的生命定义是从当下和个体角度来出发的——生命是一种具有特殊自组织方式的物质系统,即物理空间中的自创生系统——尽管他们并不否认过去(起源)、未来(繁殖)和群体(演化)的角度在理解生命本质中的重要性。与根据表征和信息加工来定义认知的正统观点不同,马图拉纳和瓦雷拉将认知定义为生命体在热力学第二定律主宰的环境中维持其完整性的行动或行为。马图拉纳在《认知的生物学》一文中写道:“一个生命系统的组织定义了一个交互作用域,在这个作用域中它的行动与自身的维持有关,并且认知的过程是这个域中的真实的(感应的)动作或行为。”(21)路易斯写道:“认知交互作用是自创生系统的内部结构的结果。在这个意义上,马图拉纳和瓦雷拉的观点与表征模型是对立的,因为表征模型认为认知本质上是一种拍摄外部世界图像的行为。相反,自创生的观点认为,认知是系统的内部结构与环境之间的交互作用。”(22)生命是自创生的,而认知是生命维持其自创生组织完整性的行动或行为,因此,在这个意义上,马图拉纳和瓦雷拉认为,生命与认知是不可分离的,生命蕴含了认知,而认知行动保证了生命。

       现在让我们进一步看看在自创生理论中生命与认知是如何关联在一起的。当生命体与环境发生交互作用时,根据自创生理论,这个交互作用的状况依赖于生命体的内部逻辑。换言之,作为自创生的生命体与一个特定分子M的交互作用的结果并不完全取决于分子M本身的属性,它还取决于这个生命体如何“看待”这个分子。正如瓦雷拉指出的:“只有当这个细菌横穿有梯度的蔗糖溶液,并且它的代谢网络能利用这个分子从而确保它的同一性的延续时,在蔗糖中才存在特定的营养价值。”(23)实际上,生命体从环境中摄取的化合物被当作是这个生命体为实现自身的完整性而缺少的东西,因此,生命体在与环境交互作用时为维持自身完整性的这个循环的感知—运动的行为同时赋予了它与之交互作用的世界以特定的意义并赋予自身以特定的视角——这就是马图拉纳和瓦雷拉提出“生命过程是认知过程,生命过程是意义生成(sensemaking)过程”的关键。更进一步,瓦雷拉用“生成”(enaction)概念来阐释生命体与环境的彼此催生和共涌现,而这个共涌现过程也是生命体的认知过程和意义生成(sense-making)过程。这诚如梅洛-庞蒂深刻洞见到的那样:“正是有机体自身——根据其感受器的固有性质,它的神经中心的阈值和器官的运动——在物理世界中选择它敏感的刺激物。环境通过有机体的实现和存在从世界中涌现出来。”(24)

       当然,马图拉纳和瓦雷拉显然也知道,这种意义上的认知并不是人们马上想到的日常意义上的人类认知(特别是那种表征和符号意义上的认知)(25)。有鉴于此,马图拉纳和瓦雷拉认为存在不同的认知水平:不同的生命复杂性对应不同的认知水平和类型,从单细胞生命到多细胞生命,从植物到动物,从昆虫和鱼到哺乳动物和人类,等等。随着感觉中枢的发展,以及随着鞭毛、腿、眼睛、手指和脑的发展,相应的各种更加分化的认知水平就出现了。最终它们获得了人们日常所熟知的认知形式,如知觉、心智意象(mental image)、言语思维、想象、意识等。(26)

       现在,根据马图拉纳和瓦雷拉的生命定义和认知定义,将他们关于自创生、生命和认知这三个范畴之间的关系做更形式的呈现。

       (1)关于自创生与生命。他们认为,“用自创生概念来刻画生命系统是必要且充分的”(27),“物理空间中的自创生对于刻画生命系统是必要且充分的”(28)。换言之,生命的自创生定义是一个充分必要条件的定义,自创生是生命的充分必要条件,用逻辑条件式来刻画就是,M&V-ArL:A

L,其中ArL表示Relation of autopoiesistolife(自创生与生命的关系),A表示Autopoiesis(自创生),L表示Lire(生命),下同。

       (2)关于自创生与认知。他们提出,自创生与认知是同延的(coextensive),它们实际上是同一个现象(即生命现象)的两个方面。(29)我们知道,马图拉纳和瓦雷拉关于认知的定义是从系统的自创生组织维持的角度出发的,因此,在瓦雷拉看来,系统的自创生组织的维持过程与认知过程本质上是对同一个现象(即生命现象)的两种不同描述——它们是同一个东西。“马图拉纳和瓦雷拉认为,自创生与认知之间的关系有两个关键特征。首先,自创生组织在实际、具体系统中的实例蕴含了系统与其环境之间的认知关系。其次,这种认知关系反映并服从于自创生的维持。”(30)因此,在他们看来自创生过程与认知过程在逻辑上也是等值的,即自创生是认知的充分必要条件,用逻辑条件式来刻画就是,M&V-ArC:A

C,其中C表示Cognition(认知),下同。

       (3)关于生命与认知。他们认为,“生命作为一个过程就是一个认知过程”(31)。“生命系统是认知系统,要活着就要去认识。”(32)不难看出,因为M&V-ArL:A

L并且M&V-ArC:A

C,因此也就可以自然地推出LrC:L

C。也就是说,在马图拉纳和瓦雷拉的观念中生命过程与认知过程在逻辑上也是等值的,即生命是认知的充分必要条件,用逻辑条件式来刻画就是,M&V-LrC:L

C。

       很显然,通过将生命系统等价于自创生系统,以及基于自创生和认知的同延分析将生命等价于认知,马图拉纳和瓦雷拉得到的是一个生命—心智的强连续性论题。由此,也相应地存在一个强的方法论连续性论题:要理解生命则有必要理解心智,反之要理解心智则有必要理解生命。

       3.2 博登的观点

       博登2000年在《自创生与生命》(33)一文中对马图拉纳和瓦雷拉关于生命定义以及生命与认知关系的观点提出了一些看法和异议。

       博登区分了(或认为存在)三种意义上的新陈代谢,她认为自创生非常类似于第三种意义上的新陈代谢。在第一种意义上,新陈代谢是指一个实体的存在对能量的依赖性,能量是作为那种独特的物理统一体的生命的存在和持续的条件。但她也补充说,这种意义上的新陈代谢并不是在人们谈到新陈代谢是生命的标准时通常想到的那种新陈代谢。在第二种意义上,新陈代谢是指给生物体的活动提供动力,因此它涉及能量的使用、收集、存储、消耗和预算,但它假定当前状态的生物体是不言而喻的。相比之下,在第三种意义上,新陈代谢也涉及生命体对能量的使用、收集、存储、消耗和预算,但它并没有将生命系统的物理组织视为理所当然,相反,它把新陈代谢定义为能量的使用和预算,以用于生命系统的建构和维护。博登认为,第三种意义上的新陈代谢是生命的本质特征,而她又认为自创生非常类似于第三种意义上的新陈代谢,因此一个合理的推断是:博登可能接受这样的结论,即自创生概念捕捉住了生命的本质,或者说,她也许承认自创生是生命的充分必要条件,即B-ArL:A

L。

       在生命与认知的关系方面,博登明确反对将生命过程等同于认知过程。她认为“这个主张是没有说服力的。扩大认知范围从而包括所有生命——包括海藻和有花植物,这既无必又会产生混乱。的确,不同自创生系统已经演化出与不同环境的紧密耦合。细菌、藤壶和金凤花自然地栖居于非常不同于野牛和屠夫的世界(它们非常适应这个世界,而深深印上了这个世界的烙印)。但人们能够不使用诸如知识和认知这种倾向性的术语来表达这个生物学上的重要事实”(34)。她认为,马特拉纳和瓦雷拉实际上将“认知”与“适应”混同了。“细菌和金凤花的确自然地适应于它们的环境,并且在不超出限度的条件下这些物种的个体会对相关环境的快速变化做出适应性反应。当然,拥有知识也使适应性反应成为可能。但那并不是说所有的适应都涉及知识。”(35)最后,博登的观点是,生命是认知的必要条件,但不是充分条件,即B-LrC:L←C。因此,生命与认知在逻辑上并不等值。她写道:“人们可能坚持认为认知必然以生命为基础,却不主张所有生命都是认知的。这种哲学信念至少可以追溯到亚里士多德……后来的哲学家包括赫伯特斯·宾塞(H.Spencer)和约翰·杜威(J.Dewey)都赞成解释认知有赖于生命这个主张的两种方式。但是不管我们如何解释,人们都可以比较容易理解地提出这个主张,而无需像自创生理论家那样将生命与认知概念合二为一。”(36)

       3.3 比特博尔和路易斯的观点

       比特博尔和路易斯2004年在《有或没有认知的自创生:在生命的边缘定义生命》(37)一文中不但谈到他们与马图拉纳和瓦雷拉的差别,而且谈到他们与布尔吉纳和斯图尔特的一致和差别。

       与马图拉纳和瓦雷拉将生命与认知视为同延和等价的强连续性的观点不同,比特博尔和路易斯的观点相对要弱一些。与马图拉纳和瓦雷拉相对应,他们的观点也可以概括为三个方面:

       (1)关于生命与自创生。每个生命实体都是自创生系统,但并不是每个自创生系统都是生命实体。(这导致的一个结果是,自创生并不能成为一个判定生命与非生命的标准)很显然,他们认为,在生命的自创生定义中,自创生是生命的必要条件,但不是充分条件,用逻辑条件式来刻画就是,B&L-ArL:A

L。

       (2)关于自创生与认知。他们的论证指出,尽管自创生与认知彼此不可分解地联系在一起,但它们并不是等同的,自创生是认知的前提条件。换言之,自创生是认知的必要条件,用逻辑条件式来刻画就是,B&L-ArC:A←C。

       (3)关于生命与认知。他们与马图拉纳和瓦雷拉的观点是一致的,即认识与生命是同延的,也就是说生命是认知的充分必要条件,用逻辑条件式来刻画就是,B&L-LrC:L

C。

       对于他们与布尔吉纳和斯图尔特的关系,比特博尔和路易斯写道:“正如已经提到的,基于一个精细和优雅的数学处理,布尔吉纳和斯图尔特在他们2004年的论文《自创生与认知》(38)达到了相似的结论。他们的三维镶嵌自动机是自创生的,但并不是认知的,因此,他们认为它也不是生命的。”(39)然而,比特博尔和路易斯与布尔吉纳和斯图尔特之间也存在一些差别:“……因此,我们能够说,我们在这篇文章中提出的设想处在一个中间位置,其中一端是马图拉纳和瓦雷拉的观点(认为自创生与认知是严格等价的),另一端是布尔吉纳和斯图尔特的观点(认为自创生与认知是彻底分离的)。布尔吉纳和斯图尔特最后提出了一个尝试性的论题,‘一个既是自创生也是认知的系统是……一个生命系统’。然而我们相应的尝试性论题应该是‘一个在最低限度上是认知的、并因此是自创生的系统是一个生命系统’。”(40)

       在他们的论证中,我们看到比特博尔和路易斯关于“认知与生命是同延的、等价的”这个论题并不是借助自创生分析得出的,因此本质上他们并没有对连续性论题给出更为精确的理论确证。

       针对这些争论,汤普森的评价是:“如果自创生只是狭隘地被看作是最小种类的内部的自我生产而不涉及与外部环境的积极的交互作用的话,那么自创生对认知来说就是不充分的。但是如果自创生被宽泛地看作是与环境有建构和交互过程的内部自我生产的话,那么自创生就蕴涵着认知。我不打算为这个问题立法:我把它留给科学家去解决究竟哪种方式对他们的研究是最富有成效的。就我的目的而言,主张任何生命系统既是一个自创生系统也是一个认知系统已经足够了,因为这个论题足以建立一个生命与心智的深度连续性。”(41)

       4.结语

       惠勒在《认知回家:生命和心智的重新统一》(Cognition's Coming Home:The Reunion of Life and Mind)(42)一文中区分了正统认知科学(orthodox cognitive science)与生物认知科学(biological cognitive science)。他认为认知主义的、功能主义的正统认知科学忽视了认知的生物学方面,忽视了神经生物现象与认知现象之间的内在关系,而重新理解这个关系既有助于理解生命现象和心智现象,也有助于理解生命与心智连续性或同一性。在本文中,我们试图通过生命和认知的自创生分析建立一个对生命—心智连续性论题的更严格的理论理解。

       然而,我们也看到围绕这个工作存在的争论不仅涉及实证研究的进展,而且它还涉及我们对“定义”本身的理解和评价。根据被定义项与定义项的关系,存在三种情况:定义过宽、定义过窄和定义恰当。定义过窄的情况是:定义项成了被定义项的充分条件;定义过宽的情况是:定义项成了被定义项的必要条件;定义恰当的情况是:定义项是被定义项的充分必要条件,即等值的、同一的或同延的。因此如果一个定义是恰当的,那么用定义项定义被定义项时必定既不宽也不窄。过窄的定义是不良的,因为可能存在与定义相矛盾的实例出现,因此在定义活动中,我们必须排除这种定义。对于一个过宽的定义,尽管存在一些非被定义项的实例,但却不会存在与定义相矛盾的实例,因此在这个意义上定义过宽是可以接受的。所以一个生命定义至少应该保证“我们在经验中所知的所有形式的生命都应该被这样一个定义所涵盖,并且相反地,人们也不应该指望能找到与这个定义相矛盾的生命形式”(43)。可以看到,比特博尔和路易斯与马图拉纳和瓦雷拉关于自创生与生命关系的争论在某种程度上就在于他们采取了不同的定义要求,马图拉纳和瓦雷拉采取的充分必要条件的强定义,而比特博尔和路易斯采取的是必要条件的弱定义。以自创生为例,如果自创生对生命是弱定义的,那么导致这样一个结果:自创生不能作为判定生命与非生命的标准,因为可能存在自创生的但非生命的系统。

       收稿日期:2014-12-01

       注释:

       ①Godfrey-Smith,P.1994.Spencer and Dewey on Life and Mind,Artificial Life IV:Proceedings of the Fourth International Workshop on the Synthesis and Simulation of Living Systems,MIT Press:Cambridge,Mass,pp.80-89.

       ②Wheeler,M.1997."Cognition's coming home:the reunion of life andmind".In P.Husbands and I.Harvey,eds.,Proceedings of the 4th European Conference on Artificial Lye,pp.10-19.

       ③Thompson,E.,2007,Mind in Life:Biology,Phenomenology,and the Sciences of Mind.London:HarvardUniversity Press.

       ④关于生命以及区分生命系统与非生命系统的标准,一种通常的做法是列出生命具有的一些特征,例如生命包括新陈代谢、自我维持、以DNA和RNA为遗传物质以及通过自然选择进行的演化等。但汤普森认为,这种做法的问题在于“它是描述性的,而非解释性的。它将生命与非生命间的区别视为理所当然,因而它列出了被公认为生命系统的一些共同特征。但是我们如何知道哪些特征应该被包括在这个列表中,又或何时这个列表才算完整呢?列表描述了事物,但没有解释它们。如要解释,必需有一个理论”。(参见Thompson,E.Mind in Life:Biology,Phenomenology,and the Sciences of Mind.p.97.)

       ⑤Luisi,P.L.2006.The Emergence of Life:From Chemical Origins to Synthetic Biology.Cambridge University Press.p.17.

       ⑥参见Thompson,E.Mind in Life:Biology,Phenomenology,and the Sciences of Mind.pp.95-96.

       ⑦参见Luisi,P.L.The Emergence of Life:From Chemical Origins to Synthetic Biology.p.18.

       ⑧Varela,F.J.,Maturana,H.R.,and Uribe,R.B.1974."Autopoiesis:the Organization of Living System,its Characterization and a Model".Biosystems,5,187-196.

       ⑨Varela,E 1979.Principles of Biological Autonomy.New York:North Holland/Elsevier.

       ⑩Thompson,E.Mind in Life:Biology,Phenomenology,and the Sciences of Mind.p.102.

       (11)Maturana,H.R.1980."Autopoiesis:Reproduction,Heredity and Evolution".In M.Zeleny,ed.,Autopoiesis,Dissipative Structures,and Spontaneous Social Orders,pp.45-79.Boulder,COt Westview Press.

       (12)Varela,F.J.2000.El fénomena de la vida.Santiago,Chile:Dolmen Essayo.转引自Thompson,E.2007.Mind in Life:Biology,Phenomenology,and the Sciences of Mind.London:Harvard University Press.p.101.

       (13)Thompson,E.Mind in Life:Biology,Phenomenology,and the Sciences of Mind.p.45.

       (14)自创生理论在系统的组织与结构之间进行了区分。一个系统既有组织也有结构。组织是指系统成分之间关系的一个特定子集,它决定了系统作为一个整体统一体的性质,并因此决定了它的同一性和类型。一个特定类型的所有系统具有同样的组织。组织的变化意味着同一性的变化,反之亦然。系统的结构是指一个特定实例系统的实际构成成分和关系的全部集合。具有相同组织的系统可以有不同的结构,而一个特定系统的结构可以在其组织不变的情况下发生变化。组织是抽象的,而结构是具体的。只要系统的组织保持其自我—生产机制中的关系不变,结构(实际成分和它们的关系)可随时间急剧地变化,或者能以多种方式实现,只要该组织维持它的自创生关系。因此,一个自创生系统可以说是组织闭合而结构开放的系统。

       (15)Fleischaker,G.R.1990a."Origins of life:an operational definition".Origins of Life and Evolution of the Biosphere 20:127-137.

       (16)Bachman,P.A.,Luisi,P.L.,and Lang,J.1992."Autocatalytic Self-replicating Micelles as Modelsfor Prebiotic Structures".Nature 357:57-59.

       (17)Thompson,E.Mind in Life:Biology,Phenomenology,and the Sciences of Mind.p.102.

       (18)Maturana,H.R.,and Varela,F.J.1987.The Tree of Knowledge:The Biological Roots of Human Understanding.Boston:Shambala Press/New Science Library.pp.87-89.

       (19)Maturana,H.R.,and Varela,F.J.The Tree of Knowledge:The Biological Roots of Human Understanding.pp.87-89.

       (20)Mingers,J.1992."The problems of Social Autopoiesis".Int.J.Gen.Syst.,21,229-36.

       (21)Maturana,H.R.,and Varela,F.J.1980.Autopoiesis and Cognition:The Realization of the Living.Dordrecht:D.Reidel.p.13.

       (22)Luisi,P.L.The Emergence of Life:From Chemical Origins to Synthetic Biology.p.167.

       (23)Luisi,P.L.The Emergence of Life:From Chemical Origins to Synthetic Biology.p.165.

       (24)Merleau-Ponty,M.1967.The Structure of Behaviour.Boston:Beacon.p.13.

       (25)马图拉纳和瓦雷拉的认知观的一个生物学结果是:神经系统和脑对认知而言并不是必须的。例如,马图拉纳说:“生命系统是认知系统,而作为一个过程的生存活动是认知过程。这个命题对于所有有机体都是有效的,不论有没有神经系统。”(参见Maturana,H.R.,and Varela,F.J.1980.Autopoiesis and Cognition:The Realization of the Living.Dordrecht:D.Reidel.p.13.)

       (26)Luisi,P.L.The Emergence of Life:From Chemical Origins to Synthetic Biology.p.173.

       (27)Maturana,H.R.,and Varela,F.J.Autopoiesis and Cognition:The Realization of the Living.p.82.

       (28)Maturana,H.R.,and Varela,F.J.Autopoiesis and Cognition:The Realization of the Living.p.84.

       (29)Varela,F.2000.El fen'omenovida.Santiago,Chile:DolmenEsayo

       (30)Thompson,E.,Mind in Life:Biology,Phenomenology,and the Sciences of Mind.p.103.

       (31)Maturana,H.R.,and Varela,F.J.Autopoiesis and Cognition:The Realization of the Living.p.13.

       (32)Maturana,H.R.,and Varela,F.J.The Tree of Knowledge:The Biological Roots of Human Understanding.p.357.

       (33)Boden,M.2000."Autopoiesis and Life".Cognitive Science Quarterly 1:117-145.

       (34)Boden,M."Autopoiesis and Life".pp.117-145.

       (35)Boden,M."Autopoiesis and Life".pp.117-145.

       (36)Boden,M."Autopoiesis and Life".pp.117-145.

       (37)Bitbol,M.,and Luisi,P.L.2005."Autopoiesis With or Without Cognition:Defining Life at Its Edge".Journal of the Royal Society Interface 1:99-107.

       (38)Bourgine,P.,and Stewart,J.2004."Autopoiesis and Cognition".ArtificialLife 20:327-345.

       (39)Bitbol,M.,and Luisi,P.L."Autopoiesis With or Without Cognition:Defining Life at Its Edge".pp.99-107.

       (40)Bitbol,M.,and Luisi,P.L."Autopoiesis With or Without Cognition:Defining Life at Its Edge".pp.99-107.

       (41)Thompson,E,Mind in Life:Biology,Phenomenology,and the Sciences of Mind.p.127.

       (42)Wheeler,M."Cognition's Coming Home:The Reunion of Life and Mind".pp.10-19.

       (43)Luisi,P.L.The Emergence of Life:From Chemical Origins to Synthetic Biology.p.19.

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