名人推薦：李國偉 中央研究院數學研究所研究員

杜培基 臺北榮民總醫院精神科主治醫師

高涌泉 臺灣大學物理系教授

郭博昭 陽明大學腦科學研究所所長

梁庚辰 臺灣大學理學院副院長

曾志朗 中央研究院院士

黃榮村 中國醫藥大學生物醫學研究所講座教授

傅大為 陽明大學科技與社會所教授

葉素玲 臺灣大學心理系教授

冀劍制 華梵大學哲學系教授

謝伯讓 杜克─新加坡大學醫學研究院助理教授

謝仁俊 陽明大學腦科學研究所教授

謝豐舟 臺灣大學醫學院名譽教授

專業推薦(依姓氏筆畫排列)

林映彤 陽明大學心智哲學所助理...

第一章　探索心靈與意識

諾貝爾物理學獎得主溫伯格（Steven Weinberg）非常樂觀地說：「目前我們尚未有最後的理論（the final theory），而且不太可能在短時間內發現最後的理論。但是我們一次又一次捕捉到一些暗示，告訴我們其到來之日不遠。物理學家在討論問題時，若發現漂亮的數學觀念與真實世界相干時，總覺得黑板之後有深刻的真理，預示存在一個最後的理論，使我們的數學觀念與世界如此相干。」溫伯格是一個科學的樂觀主義者，相信有一天可以發現最後的理論，解釋世界的一切事物。在特定的意義下，溫伯格認為物理科學能夠描繪完整的世界，人類的理性與悟性可以完全理解世界。

像溫伯格這樣的素樸樂觀論者不在少數，但也不乏悲觀論者，天文生物學家夏爾夫（Caleb A. Scharf ）在《科學美國人》雜誌（Scientific American）提出幾個我們尚不瞭解、甚至可能永遠不能瞭解的問題，其中一個是為什麼這宇宙存在？為什麼這世界是有（being）而不是一無所有（nothingness）？霍根（John Horgan）在其《科學之終結》一書中認為，科學的主要領域如粒子物理學、宇宙學與演化生物學等，已發展至其顛峰。物理學家已無法超越量子力學與相對論，無法提出比大爆炸理論（The Big Bang Theory）更深刻的理論；生物學家已無法超越達爾文（Charles Darwin）的演化論與基因遺傳學。一九九九年時，霍根甚至悲觀地預測人類永遠沒有希望完全瞭解意識（consciousness）與心靈。

每個人都有意識經驗，它是我們生活中非常真實的經驗。然而，科學家到近二十年來才開始嚴肅地探討意識問題。在八?年代以前，尤其是在行為主義的全盛期，意識研究甚至於是科學上的禁忌。知名腦科學家科赫（Christof Koch）在其《意識：一個浪漫化約論者的懺悔》書中說：「到八?年代末，撰寫關於意識的論文代表你的研究已經衰落，嚴謹的自然科學家不可以談論意識，只有退休的諾貝爾獎得主?哲學家與神祕論者可以。」科赫開始與克里克（Francis Crick）合作研究意識時，還沒有取得終身職。有資深科學家找科赫去用午餐，告訴他在拿到終身職之前不要研究意識。克里克已是諾貝爾獎得主，倒是科赫自己的工作尚無保障，最好做學界主流接受的研究，至於意識就等退休後、或是生命告終前擔心靈魂往哪裡去時，再研究吧！

一九六二年，克里克與沃森（James Watson）因共同發現 DNA的分子結構而獲得諾貝爾生醫學獎，克里克於一九七六年六十歲時轉而研究意識。從一九九?年起到二??四年他過世為止，和科赫合作發表了許多重要論文，奠定了意識研究的里程碑。一九七二年諾貝爾生醫學獎得主艾德蒙（Gerald Edelman），從九?年代開始，發表了許多意識研究的論文和書籍。這些重量級學者帶頭衝破保守的學院禁忌，帶動許多年輕學者投入意識研究，近三十年後的今天，意識研究已成為主流學界的重要研究領域，年輕學者已經可以研究意識並取得終身職。

意識研究最重要的學會「意識科學研究學會（Association for the Scientific Study of Consciousness, ASSC）」於一九九七年成立，年會輪流在歐、美兩洲舉行。我從第四屆開始爭取於臺北舉辦年會的機會，原先學會執行委員會不願意到臺北召開年會，擔心學者因為距離太遠而不肯出席；但多數執行委員與我熟識，查默斯（David Chalmers）又是我在印地安那大學同學，委員會終於同意，並決議若臺北年會成功，以後便改為歐、美、亞三區輪流舉行。最後二??八年在臺北主辦第十二屆年會，並有三百多篇論文發表，同時，臺北年會被譽為最好的一次年會，二?一六年阿根廷布宜諾斯艾利斯年會上，還再度被公開贊揚。這也促成了二?一一年日本京都年會和二?一七年北京年會。

在臺北的年會上，有天晚上我和科赫及加州理工學院的下條信輔（Shinsuke Shimojo）聊天。當時的科赫和下條信輔仍然是死硬的化約論者，相信意識只是腦神經系統的作用，但他們兩位竟然都表示腦科學恐怕無法解釋意識現象，認為我們可能需要更狂野的假說才有可能暸解人的心靈。

我非常驚訝這兩位化約論者會有這樣的言論。下條信輔說：「其實我們只有白天是化約論者，晚上不受限啦！」回想起來，那段談話已埋下四年後科赫公開發表懺悔錄的伏筆。科赫在其懺悔書上這樣說：「在過去數年，當我的生命開始無可迴避的衰落，我迷路了。我無法控制的熱情把我帶向深層的危機，迫使我去衝撞長久以來的信念及內心的魔鬼。」

經過三十餘年的發展，人類對意識之瞭解大幅進步，然而對於某些核心問題，至今似乎束手無策。許多解決問題的策略被提出來，但是這些策略本身似乎製造出更多問題。到底有沒有希望解決意識問題？如果答案是否定的，自然科學出了什麼問題？什麼因素使意識成為如此難解的現象？它是生命經驗中最核心卻也最撲朔迷離的部分。沒有意識，人類的一切經驗都不可能。

人腦是宇宙已知事物中最複雜的東西，如果意識由腦產生，欲瞭解意識則必須瞭解腦。然而瞭解腦是否需要瞭解整個物理世界？也許和宇宙起源及其生成變化的奧祕相比，腦的奧祕也不相上下。如果真是這樣，那麼大概不必期望意識問題可以很快獲得解決。

到底意識現象的奧祕何在？針對困難的物理現象所提出的解釋，科學社群都可以得到共識，為什麼唯獨解釋意識現象時，至今仍眾說紛紜、各說各話？本書希望至少能勾畫出一個解決之道的輪廓，或者指出突破意識問題的困難所在。

最主要的問題可能出在對世界的基本假設。我們習慣以心物二元的架構來思考問題，用物理科學的角度看世界，因為因果作用都發生在物質之間；這種世界觀的確有用，飛機、汽車、電腦等都是這樣製造出來。

這也給人一種錯覺：以為世界就是這個樣子。但是這樣看世界讓我們感到困惑，心靈、意識、意義、道德、目的、價值等，在物理世界的秩序中到底存不存在？這些去除了也就無所謂人性價值的東西如何在世界裡獲得一個位置？意識經驗離我們最近，卻最令人困惑。或許如一些人所主張，我們可以瞭解整個宇宙，但是就是不能瞭解自己。如同你可以用望遠鏡觀察外太空，但是看不到望遠鏡自身。如果不是這樣，也許是我們對世界最基本的存在是什麼有所誤解，必須從最基層開始重新思考這世界的構成。

時間與自由意志

李北特認為，如果人有自由意志，行動應該由有意識的意圖或決定啟動。先意識到想做什麼，接下來才開始大腦歷程，控制身體、執行行動。李北特設計了一個實驗，用腦波圖（ EEG）記錄運動皮質區的就緒電位（readiness potential），然後要求受試者報告他決定活動左手的時間，另外還有一部儀器測量左手活動的時間。如果自由意志存在，那麼這三個事件發生的順序應該是受試者報告他的決定，就緒電位完成，最後活動左手。

就緒電位在活動左手前五百毫秒已經完成。這合乎上節所說，意識經驗的產生需要五百五十毫秒。與直覺相反的是，意圖或決定發生在就緒電位之後三百五十毫秒。換句話說，為了活動左手，腦部相關區位早就做完該做的事，意圖或決定只是伴隨現象，沒有因果角色。我們的行為直接由腦做完必要的工作，心靈或意識毫無作用。這個實驗很顯然地證明我們沒有自由意志。

意識在自主行動中真的沒有任何角色嗎？李北特認為雖然意識在自主行為上沒有因果角色，卻有否決的作用。當受試者的就緒電位已經完成，意即大腦已經做完所有該做的事，五百五十毫秒過去，行動就會發生。然而受試者的意識依然保有否決權，可以中止這個行動，這在日常生活中常常發生。想做一件事時，突然在最後關頭改變主意。不過否決權的使用必須在行動前一百五十至兩百毫秒之間。用英文來說，雖然我們沒有「free will」，可是有「free won’t」。

心理學家魏格納（Daniel Wegner）同意李北特的結論，認為自由意志是錯覺。他的實驗很簡單，卻很有說服力。讓受試者站在鏡子前面，在鏡中安排一雙手，看起來類似受試者的手，其實是別人的。受試者戴著耳機接受指令，依照指令活動雙手。受試者看到的手也依指令活動。結果受試者覺得是自己在運動那雙他人的手。那雙活動的手明明是別人的，但是受試者會產生錯覺，將其解釋成是自己的手，並誤以為自己的意志在控制那雙手的活動。

我們真的沒有自由意志嗎？所有行為真的只是神經生理歷程，完全依循自然律運作嗎？如果我們只是生物機器，自由意志只是錯覺，或者雖然我們掌握有限的否決空間，但那有限的否決權也許只是另一個神經生理歷程，如何解釋意義與目的？如何理解道德與責任？如康德所言，倫理學與道德判斷的可能性預設自由意志。如果我們所思所為一切都依據因果律，那麼我們就談不上有道德或法律責任。對康德而言，自由是理性的基礎，人有理性代表我們具有自發行為能力，不受因果之影響或限制。

李北特並未全然否定自由意志，至少我們有自由決定不做某些事，雖然對那些事大腦已經一切就緒，在〇‧二秒內就要引發身體行為了。也許對欲望的否定正是意志自由的顯現。當有強烈的欲望以行動時，要停止下來往往有難度，需要用一點意志力。例如要一個有酗酒習慣的人不喝酒很難，上癮的吸毒者要壓抑再度吸毒的想法也非易事。這些當然是大腦已經就緒，箭已在弦上的極端例子。對一般人來說，週末夜晚到底要在家工作、還是去酒館與朋友瞎混，也是困難的決定。所以李北特的說法似乎與日常經驗相容。至於「自由意志只是錯覺」的說法，倒有過度推廣之嫌。儘管常常發生視覺上的錯覺，但不會因此推論所有的視覺都是錯覺。魏格納的確在實驗室製造出自由意志的錯覺，但是由此推論所有自由意志都是錯覺，恐怕是邏輯上過度推廣的謬誤。

It from Bit：一切從訊息來

物理學家碰到「世界的根本存在是什麼」這樣的問題時，其實也與哲學家感到同等的混亂與困惑。有人說物理學家是馴服的形上學家。相對而言，哲學家比起來更野、更不受拘束。惠勒（John A. Wheeler）是大師級的物理學家，家喻戶曉的黑洞、蟲洞這些詞就是他創造的。他與波耳（Niels Bohr）共同提出核融合理論，也與愛因斯坦合作發展了統一電磁力與重力理論。他不僅是物理學家，也是不受拘束的哲學家。他帶出許多很有成就的學生：費曼（Richard Feynman）得了諾貝爾奬；索恩參與《星際效應》電影製作，擔任科學顧問；埃弗里特（Hugh Everett）是多重宇宙觀的開創者。

惠勒在他的自傳《重力電磁體，黑洞與量子泡沫》中，將自己的一生分成三個階段，代表三個對根本存在的不同看法。第一階段是「萬物都是粒子」；第二階段是「萬物都是場」；第三階段是「萬物都是訊息（information）」。從他的自傳可以看出，惠勒一生最關心的問題是：世界的根本存在是什麼？他和許多科學家、哲學家一樣，從粒子世界觀開始發展本體論。很多人到「萬物都是場」就卡住，因為再往前，就要脫離物理論的形上學了。二元論或唯心論對大部分的科學家而言，是不可承受之重。惠勒很不一樣，思想愈怪異愈迷人。他說：「如果今天你尚未發現奇怪的事物，那你今天是白過了。」存在的本質是他最著迷的問題。當他知道自己罹癌，生命所剩有限，從此只做最重要的事，就是問存在是什麼？什麼是世界最根本的存在？

惠勒說：「沒有空間，沒有時間，沒有重力，沒有電磁，沒有粒子，一無所有。我們又退回到柏拉圖、亞里斯多德、帕米尼德斯所困惑的偉大問題：怎麼會有宇宙？怎麼會有我們？怎麼會有所有東西？很高興對這些問題我們可以回答說：那是因為我們。」「『it from bit』意謂物理世界中的所有東西，終極上源自於非物質，即所有物理事物源自訊息。宇宙是參與式的宇宙。」惠勒認為，宇宙的存在是因為我們參與其中。我們不是旁觀者，世界不是客觀存在，而是由我們的經驗所創造。惠勒一生從物理論者一步步走向唯心論。

惠勒的「萬物源於訊息」概念意謂著物理學不是研究客觀世界。沒有一個一直存在在那裡的世界可以研究、瞭解。物理學研究的是我們觀察到的世界。觀察是什麼意思？觀察是用感官或其他工具來測量對象，因此產生訊息。物理學是關於這些訊息的研究。訊息就是實在界，就是世界，世界並非獨立於訊息的存在。

不做觀察時，粒子在哪裡？在做什麼？惠勒認為這問題沒有意義。不觀察時，我們只知道粒子在許多不同地方的機率。當我們觀察時，粒子卻只在特定位置出現。就像薛丁格的貓，不打開盒子看時，貓既死且活；打開盒子看時，貓是活的就不會是死的。世界是觀察的結果，我們參與了這個世界的生成變化。

「一切都源於訊息」到底是什麼意思？觀察世界時，感官或儀器會登錄觀察結果。所有命題都有真假值，一個命題不是真就是假。盒中之貓在觀察前真與假同時成立，一旦打開盒子，觀察儀器就會登錄真或假。這是一個二元選擇。一個比特（bit）不是零就是一，不可能既是零也是一。因此惠勒說任何東西（it）其功能、意義與存在均源自零或一，就是比特，也就是訊息。表象上看起來是連續的世界，其本質都是離散的零或一組成的訊息。連時間都不是存在本質的一部分，時間得由訊息導出，空間亦然。時空都在訊息中，都在我們的觀察經驗中，時空並非獨立於我們的經驗存在。它在我們的經驗裡，我們從經驗推導出時空。

惠勒提出了一個「延遲選擇實驗」，證明世界不是客觀地獨立於我們的意識存在。這個實驗是大家都很熟悉的雙狹縫實驗的微小修訂版。雙狹縫實驗證明粒子通過雙狹縫時，會產生干涉現象。即使只發射一個電子，電子應該走其中一個狹縫。事實發現，電子通過兩個狹縫，因為產生干涉現象。一個電子走兩條路徑，如何可能？只能說電子以波的方式存在，就可以解釋它同時走兩條路徑。現在擺一個儀器在雙狹縫板之前，在電子通過狹縫前觀察它會走哪一個狹縫，結果干涉現象消失了。這是因為電子被觀察後不再是波，而變成粒子。粒子只走一條路徑。現在來修改一下實驗設計，將觀察儀器置於雙狹縫板之後。電子以波的方式通過了雙狹縫後再觀察它，結果干涉現象也消失了。這如何可能？電子已經以波的模式走了兩條路徑，似乎必須回到過去，再「決定」以粒子模式再走一遍。簡單來說，可以在事件發生之後再做「選擇」，改變過去已發生的事。這個實驗顯示世界不是客觀的，是主觀觀察的結果。

觀察者到底是什麼？是有意識的人嗎？或是沒有生命的裝置，例如相片膠卷，可以登錄光子的存在？如果無生命裝置也算觀察者，那麼任意兩個物理系統之間的交互作用，都算是觀察。物理學家潘羅斯就是持這種看法，他稱之為波函數的客觀崩現；惠勒則認為觀察者是有意識的主體。在延遲選擇實驗中，惠勒認為在觀察前電子到底是粒子還是波，這樣的問題沒有意義，電子是粒子或波全賴我們如何去觀察。我認為物理裝置本身無所謂觀察，它做為人的工具是意識的延伸。只有在人使用工具去測量一個電子時，才能有意義的說電子是粒子還是波。

惠勒的訊息概念源自於向農（Cladue E. Shannon）的訊息理論。對向農而言，訊息指傳送一個訊息需要的比特量。例如每個比特不是零就是一。三個比特可以有八個不同的組合，因此三個比特可以傳送八個不同的信息。例如（0, 0, 0）、（0, 1, 0）……（1, 1, 1）。 其次，也可以說訊息就是用來測量不確定的熵（entropy）。不確定性或亂度愈高，訊息量愈大。

物理學家巴伯（Julian Barbour）認為這個意義下的訊息只是符號與機率，脫離它們所表徵的事物後，本身並無意義。所以向農的訊息理論只是關於形式符號的傳輸，並不滿足惠勒所需的訊息概念。日常語言中的訊息其實是事實內容，不是比特。另外，巴伯提到第三種訊息概念：內存的語意訊息。地質學有時間膠囊的概念，指化石、岩石等物。化石或岩層本身封存了過去的歷史記憶，地質學家可以「閱讀」其中的訊息。不過這些時間膠囊都是物體，不是比特。巴伯認為應該是「bit from it」而不是「it from bit」。

我認為惠勒的訊息概念有別於向農的概念。向農的訊息是被動的、消極的訊息，本身沒有內存意義，而要依賴有意識的觀察者賦予意義。惠勒的訊息是萬物之源，空間、時間、重力、電磁、粒子等等，都從訊息而來。如果訊息沒有內存意義，要靠行為者給予，那麼行為者才是萬物之源。這與「it from bit」大相逕庭。主動訊息是歷程，不是事物、狀態或性質。訊息不是被觀察的對象，非存在在意識之外，也非意識之內。它是產生這世界萬物及意識的基礎，是最根本的存在。既非物質，也非心靈，而是物理世界與心靈的源起。

第一章　探索心靈與意識

諾貝爾物理學獎得主溫伯格（Steven Weinberg）非常樂觀地說：「目前我們尚未有最後的理論（the final theory），而且不太可能在短時間內發現最後的理論。但是我們一次又一次捕捉到一些暗示，告訴我們其到來之日不遠。物理學家在討論問題時，若發現漂亮的數學觀念與真實世界相干時，總覺得黑板之後有深刻的真理，預示存在一個最後的理論，使我們的數學觀念與世界如此相干。」溫伯格是一個科學的樂觀主義者，相信有一天可以發現最後的理論，解釋世界的一切事物。在特定的意義下，溫伯格認為物理科學能夠描繪完整的世...

第一章 探索心靈與意識
意識問題是什麼？

第二章 心靈從哪裡來？
心身如何交互作用？
心或意識到底是什麼？
心即是腦
心理狀態不是腦狀態：功能論
易解問題vs.難解問題

第三章 破碎的心靈
身體和心靈分離的女士
卡普格拉症與科塔爾症
自我的解體：腦傷與中風的影響
裂腦症（Split-Brain Syndrome）
自身幻視症（Autoscopia）
盲視（Blindsight）：無意識的視覺
情緒意識障礙（Alexithymia）

第四章 動物有沒有意識？
動物會做這些事！
從認知到心靈與意識
意識的三個層次
動物的感覺世界

第五章 機器人可能有意識嗎？
涂林算機：當代電腦理論的起點
通用涂林算機（Universal Turing Machine）
電腦能做什麼？
模仿遊戲（Imitation Game）
華語房間論證
電腦的侷限：科技再進步都無法突破？
停機問題（The Halting Problem）
葛代爾不完備定理（Godel's Incompleteness Theorem）

第六章 從腦到心靈：意識怎麼產生的？
意識的神經關聯（Neural Correlates of Consciousness）
意識經驗是難解問題（The Hard Problem）
做為蝙蝠的感覺是什麼？
什麼是主體性（subjectivity）？
解釋的鴻溝：意識之謎是否無解？
或許需要一場科學大革命
心靈與腦是同一事物的兩個面向嗎？
意識之謎果真超過人類理性悟性的極限？

第七章 自我、時間、記憶與意識經驗
古代人沒有意識、沒有自我？
自我存在嗎？
索引詞、觀點與世界：客觀世界少了什麼？
自我是一種東西：實體論新解
原始自我，核心自我和自傳自我：意識的發生與發展
失去自傳自我的感覺
自我的神經基礎：基態網路
心靈時間：意識的時間因素
時間與自由意志

第八章 訊息、夢、虛擬實境與靈魂不朽
世界有沒有底？
世界是由物質構成的嗎？
比粒子更基本的？
最基本的存在是場嗎？
It from Bit：一切從訊息來
莊周夢蝶：哪一個世界才是真實世界
擴充實境與虛擬實境
活在電腦模擬的世界嗎？
模擬世界與全息投影
靈魂不朽

第九章 一即多，多即一，世界本一體
世界的層次階層與化約論
如何發現世界的層次？
扁平世界觀的麻煩
萬物相互關聯，沒有事物獨立存在
物理世界與訊息潛能的關係
顯出秩序和隱入秩序
從一粒沙看到世界
碎形、全息與訊息潛能
從單子看到世界
世界由一而生：史賓諾沙的雙面理論
上帝、太一與道：流轉不息的開展與收捲

第十章 永遠的奧祕？上帝的心靈？
唯物論，唯心論，二元論與雙面理論
訊息、全息、量子（訊息）潛能、太一、上帝：世界的根本存在
意識在哪裡？意識是什麼？

附錄
人名、關鍵詞中英文對照

第一章 探索心靈與意識
意識問題是什麼？

第二章 心靈從哪裡來？
心身如何交互作用？
心或意識到底是什麼？
心即是腦
心理狀態不是腦狀態：功能論
易解問題vs.難解問題

第三章 破碎的心靈
身體和心靈分離的女士
卡普格拉症與科塔爾症
自我的解體：腦傷與中風的影響
裂腦症（Split-Brain Syndrome）
自身幻視症（Autoscopia）
盲視（Blindsight）：無意識的視覺
情緒意識障礙（Alexithymia）

第四章 動物有沒有意識？
動物會做這些事！
從認知到心靈與意識
意識的三個層次
動物的感覺世界

第五章 機器人可能有...