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施一公教授在《生命科学认知的极限》的演讲中一开始说“我想跟大家探讨一下生命的本质和生命的极限”。笔者作为一个读者对施教授演讲中的若干点很感兴趣,故在此也和大家一起探讨。首先我们摘录一段施教授在演讲中的一段话。文字颜色是笔者添加的。
施一公:“我们人究竟是什么呢?仔细想一想,人是怎么样处理信息的呢?我们先来对信息也就是物质做一个定义。我们有三个层面的物质:第一个物质是宏观的,就是我们可以感知到的,直觉可以看到的东西,比如人是一个物质,房子也是一个物质,天安门、故宫都是物质。第二个层面是微观的,包括眼睛看不到的东西也叫微观,我们可以借助仪器感知到、测量到,从直觉上认为它存在,比如说原子、分子、蛋白,比如说很远的一百亿光年以外的星球。第三个层面,就是超微观的物质。对这一类,我们只能理论推测,用实验验证,但是从来不知道它是什么,包括量子,包括光子。尽管知道粒子可以有自旋和能级、能量,但是我们真的很难通过直觉理解,这就是超微观世界。
但尽管如此,我们还是要想一想,这个世界是超微观世界决定微观世界,微观世界决定宏观世界。我们人是什么?人就是宏观世界里的一个个体,所以我们的本质一定是由微观世界决定,再由超微观世界决定。我毫不怀疑我就是一个薛定谔方程、一个生命形式、一个能量形式,但不知道怎么解这个方程,不知道思维是怎么产生的,仅此而已。我相信,你也应该相信,我们每个人不仅是一堆原子,而是一堆粒子构成的。
所以,我们真的就是一堆由粒子构成的原子,如此之简单。我们有多少原子?大约有6×10^27个原子,形成大约60种不同的元素,但真正的比较多的元素,不过区区11种。原子通过共价键形成分子,分子聚在一起形成分子聚集体,然后形成小的细胞器、细胞、组织、器官,最后形成一个整体。但是你会觉得,不管你怎么做研究,都无法解释人的意识,这超越了我们能说出和能感知的层面。我认为要解释意识,一定得超出前两个层次,到量子力学层面去考察。我自己认为是这样的。”
施教授在第一句话中说“人是怎么样处理信息的呢? 我们先来对信息也就是物质做一个定义”,貌似施教授认为信息和物质同义,那么我们可以把前面的“信息”二字用“物质”替换,得到“人是怎么样处理物质的呢”?请问施教授这样讲得通么?我们权且认为施教授这样讲得通,再继续考察施教授说的其它要点。施教授接下来提到宏观,微观和超微观三个层次的“物质”,然后施教授认为“这个世界是超微观世界决定微观世界,微观世界决定宏观世界”,最后施教授认为“要解释意识,一定得超出前两个层次,到量子力学层面去考察”。 施教授这三段话中所涉及的几个要点是:物质,不同层次(物质)之间的关系以及意识。下面笔者先讨论物质和意识。
目前,我们尚不清楚物质的起源,也不清楚意识(或生命)的起源,故只能从二者的联系上看看有什么差别。物质:是指能被我们五官所感受,再经过意识加工五官感受信息之后的那些东西。意识:不能被我们五官所感受,只能通过意识来意识,这里前一个意识是名词,后一个意识是动词。类似地,思想既是名词,也是动词。名词的思想是意识活动的产物,包括数学公式,物理定律等。动词的思想可以对应思维,思维活动属于意识活动,具体包括形象思维,抽象思维以及灵感等。
根据上述讨论我们可知,施教授所说的第一(宏观)层次属于物质,第二(微观)层次需要借助仪器感知,故也可以划归为物质。而第三(超微观)层次,施教授提到包括量子和光子。根据Wiki, 量子(quantum)的英文定义是“In physics, a quantum (plural: quanta) is the minimumamount of any physical entity involved in an interaction”,光子(photon)的英文定义是“A photon is anelementary particle, the quantum of light and all other forms ofelectromagnetic radiation”。故量子是某个物理量不可分割的最小单元,而光子是传递电磁相互作用的基本粒子。原始称呼是光量子(light quantum)。显然,量子是意识活动的产物,不是什么被观察到的东西,施教授将其划归为物质有待商榷。讨论至此,施教授所说的超微观层次仅剩下光子一个例子。
施教授认为“这个世界是超微观世界决定微观世界,微观世界决定宏观世界”,现在把施教授给出的不同层次“物质”例子代入,我们大致可以得到如下的说法:(包括光子的)超微观世界决定(包括原子、分子、蛋白以及很远的一百亿光年以外的星球的)微观世界,它们又决定(包括人,房子,天安门、故宫的)宏观世界。请问施教授,光子是如何决定原子、分子、蛋白以及很远的一百亿光年以外的星球的?而原子、分子、蛋白以及很远的一百亿光年以外的星球又是如何决定人,房子,天安门、故宫的?
施教授是从事科学研究的,如果“这个世界是超微观世界决定微观世界,微观世界决定宏观世界”是施教授得出的一个结论,施教授首先应该说明这句话里开始的“这个世界”是指什么,然后再拿出证据来支持自己的这个结论。
施教授认为“要解释意识,一定得超出前两个层次,到量子力学层面去考察”。施教授在演讲中是把“物质”划分为三个层次的,在第三个超微观世界中,我们已经质疑了施教授给出的“量子”例子。现在施教授又说“量子力学”层面,根据我们在这里的讨论,量子力学属于思想,是意识活动的产物,不是物质。
我们在前面说过,意识只能通过意识来意识,故我们可以借助量子力学这个工具从某些侧面解释意识。但我们可以断言无法用量子力学完全解释意识。其依据,就是人们无法用意识的产物反过来完全解释意识本身。最后,我们还可以提出一个哲学问题:我们的意识是否能通过我们意识来完全认识?
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