其他意见（3）意识可以计算吗？——罗杰·彭罗斯访谈录
当我走进罗杰·彭罗斯的办公室时，他正俯身趴在办公桌上，鼻子离笔记本电脑的屏幕大概只有3英寸[1]的距离。他眯着眼睛透过厚厚的眼镜片看着面前的幻灯片，准备着稍后的演讲。我现在40多岁，有时候我会觉得自己已经年纪挺大了，但是罗杰的年龄是我的两倍有余。早在我出生以前，他就一直在收获各种奖项、奖章和荣誉。现在的罗杰是牛津大学的荣休数学教授，有很多东西都以他的名字命名——彭罗斯图、彭罗斯三角、彭罗斯过程、彭罗斯-霍金定理，很难相信他居然还没得诺贝尔奖。当时是2019年，我还不知道一年以后他就会摘得这一奖项。
他瞥了我一眼，并口齿含糊地为耽搁了一些时间而道歉，同时将字体大小改成了大约200点。我连忙摆手说这没什么，然后打开了我的记事本和录音笔。
当时我是去牛津大学参加一个学术会议，其主题是意识的数学模型，罗杰和蔼可亲地同意在茶歇时接受采访。他的演讲将在这场茶歇之后开始，他正忙着调整自己的幻灯片，演讲的内容兼收并蓄，包含数学、量子力学、宇宙学和神经生物学的内容。
除了运用数学技巧解决物理学问题（例如恒星能否坍缩成黑洞）以外，罗杰还提出了许多关于自然基本原理的猜测，其中包括引力导致波函数的还原，以及宇宙未来将会从膨胀转为收缩，并经历新的大爆炸，无数次循环往复。我满脑子都是想要问他的问题，但我尤为感兴趣的是他对意识的看法。
依然是那个问题开场：“你有宗教信仰吗？”
“我没有人们通常所说的任何意义上的宗教信仰。”他说。
“以其他形式呢？”
“我相信神吗？”罗杰问自己，“我不相信，至少不相信通常意义上的上帝。”
“你相信宇宙是有目的的吗？”我感觉他想补充点儿什么。
“有点儿接近……”罗杰踌躇道，“我不知道宇宙是否有其目的，但我想说它肯定没有那么简单。在某种意义上，有意识的存在的出现可能不仅仅是随机事件，而是有着更深层的逻辑，这很难说。倒不是我对自己的信仰有什么明确的想法，我只是不认为偶然性是一个充分的解释。”
“你认为意识能融入物理学家目前提出的框架吗？”我问道。
“不能，”罗杰答道，“这是我长期以来的信念。当我还在读本科的时候，我就对所谓的哥德尔定理感到非常困扰，该定理似乎认为数学上有些东西是我们无法证明的。然后我选修了（数学家）斯托顿·斯蒂恩（Stourton Steen）开设的课程，他描述哥德尔定理的方式并不是说有些东西是无法证明的。他解释说，假设你拥有一个理论上可以放进电脑里的逻辑系统，如果你输入一个数学定理，它要么在一阵嘎吱嘎吱的运行之后告诉你这个定理为真或是假，要么一直运行下去。这个系统应当遵循你所信服的推理过程——如果它不守规则的话就没有意义了。只要它指出某个定理为真，那你就要相信它确实是真命题。”
“但是你可以按照这样的规则构造另外一个数学命题，那就是哥德尔命题。你可以从它的构造方式知道哥德尔命题为真，其真实性源自你的信念：这个系统只会给你带来真理。然而，你可以通过构建哥德尔命题来证明，计算机无法推导出‘它是真命题’。”
哥德尔著名的（第二）不完备性定理通常是关于数学公理集合的陈述——公理是一种你可以从中得出逻辑结论的假设。哥德尔证明了任何公理集（这种集合的复杂性至少和自然数集有得一拼）的一致性都是不可证明的。他提出了一类命题（哥德尔命题），它们为真，但我们无法在公理系统中证明其为真。彭罗斯解释说，这意味着我们人类能够识别出某个真理，而被输入了一致性存疑的公理的计算机算法做不到。如果算法能够识别真理，它就应该能证明它，从而反驳哥德尔定理。在本书的第9章，我还有更多相关内容要讲，但是现在先听听看罗杰还有什么要说的。
“我为此感到震惊，因为这告诉我们，你认为系统能够有效运行的信念比系统本身还要强大。你到底做了什么，以至于你超越了这个系统？这背后到底发生了什么？对我来说，这清楚地说明了思维的力量。我不知道思维是什么，但在我看来，它不可能是计算。在有意识的思维中发生的所有事情都与复杂的计算不同。”
从我个人来看，这番话没什么道理。我问道：“可我们人类终究是由粒子组成的，而这些粒子遵循着可计算的方程，这和你刚刚所说的是不是存在矛盾？”
“对啊，这是怎么回事呢？”罗杰点了点头，“一开始我想：‘也许它是一个连续统，因此严格来说它不是计算。’但我觉得这不是真正的原因。你可以把牛顿力学和广义相对论放到电脑上，然后尽可能精确地进行计算。然后我想：‘那量子力学呢？’薛定谔方程仍然是一种计算，但接下来就要面临测量的过程。我想：‘嗯……这确实是我们认知上的一个巨大的缺陷。’我认为必须有一些理论来解释量子态的还原到底是怎么回事。因为这是我唯一能找到的缺陷，我想这一定就是突破口。”
他笑了笑，继续说道：“我确实有过这样的想法，在我退休以后——在当时看来，退休会是很长一段时间之后的事情，但现在已经过去很久了——我退休以后要写一本书。那就是后来的《皇帝新脑》，实际上我在退休前就写完了。首先，我会解释清楚我所知道的物理学知识，然后我会尝试学习一些神经生理学的内容，主要是关于突触以及它们有趣的运作方式。我以为在我了解这些知识以后，我就能找到量子态还原可以发挥作用的地方。但是我没能做到，所以这本书最终淡出了人们的视线，我是这么觉得的。我提出了一个相当愚蠢的想法，甚至连我自己都不信，于是我就放弃了这本书。”
“你看，”罗杰解释说，“我曾希望这本书能吸引更多的年轻人关注这一问题，但我收到的评价都来自已经退休的人。显然他们是唯一有时间读这本书的人！接着我就收到了斯图尔特·哈默罗夫（Stuart Hameroff）的来信，他在信里写道：‘你得关注一下这些微管（microtubule）。’我收到过很多‘民科’来信，当时我还心想：‘得，又来一封。’但后来我查阅了相关资料，然后对我没能早点儿知道这件事追悔莫及。这是研究量子相干性的好地方啊！”
罗杰·彭罗斯和斯图尔特·哈默罗夫随后共同撰写了几篇关于微管（这是一种由蛋白质组成的管状结构，存在于包括神经元在内的细胞中）的论文。他们的思路是，神经元中的微管簇集可以显示量子行为。当微管的量子态发生还原（即量子效应消失）的时候，意识觉知就产生了，自由意志成为可能。1这个猜想被称为“协调客观还原”（orchestrated objective reduction），简称OrchOR。2
协调客观还原遭到了物理学家以及神经生物学家的质疑。主要原因是，在标准量子力学中，微管无法长期维持量子效应，从而不足以在神经活动中发挥作用。3这意味着，若要实现这一猜想，就必须大刀阔斧地改进量子力学。4事实上，这正是彭罗斯和哈默罗夫所梦寐以求的。他们的设想有可能实现，但很牵强，而且缺乏证据。目前我们还不知道微管中的量子效应消失与意识或者自由意志有什么关系。
如你所见，我对微管的那一套不买账。不过，我对罗杰提到的意识与波函数还原之间的联系很感兴趣。
“我可不可以这么理解，”我说，“你认为量子测量过程是我们在基础物理学中的缺陷，所以如果思维并非计算，那么思维就必须进入这一领域。所以测量过程取决于人的意识吗？”
“你的理解有些偏差，”罗杰说，“包括约翰·冯·诺伊曼和尤金·维格纳在内的许多从事量子力学基础研究的人都认为，一个有意识的存在的观察，在某种程度上导致了量子态的还原。我觉得这没什么道理。”
他举了个例子：“比如说，想象一台太空探测器飞出地球观测行星。这台探测器访问了一颗行星，这颗行星的表面和周围都没有意识存在，然后探测器拍了一张照片。现在，这颗行星上的天气是一个混沌系统，其结果取决于量子效应，所以探测器看到的是不同天气的叠加。它将那张照片发送回了地球，不知道多少年以后，有人在屏幕上看到了这张照片。当这个有意识的存在看到照片之后，‘嗖’，突然出现了一个具体的天气的观测结果？这对我来说根本是无稽之谈。在我看来，这肯定不是正确的答案。”
“所以不是意识导致了波函数的还原，而是波函数的还原对意识有所作用？”
“没错，”罗杰说，“但人们并不是这么想的。我对于只有这么少的人持有和我一样的想法而感到震惊。我认为大脑处理信息的过程有猫腻，微管可能在这一过程中发挥了作用，但它可能不是唯一的参与者。问题在于，到底是什么导致了量子态的坍缩。这肯定是一种基础的存在，并且肯定超出了标准量子力学的范围。”