神经科学视域下的自由意志问题研究

尤 洋

(1.山西大学 科学技术哲学研究中心，太原 030006；2.山西大学 哲学社会学学院，太原 030006)

关于自由意志问题的解释始终存在着一组相反的支问题：即决定论和自由意志。对这一问题的解释大致分为两种态度，相容论和不相容论。近年来相容论逐渐获得了更多哲学家的支持，比如“2007年一项生物进化领域的调查中79%人支持自由意志的存在”，[1]294-297“哲学界对自由意志存在问题持一个肯定态度，支持率达59%”。[2]1-36有关自由意志的知觉体验引发了哲学、生物学、心理学上的决定论的还原主张，但缺乏实质性的证据支持是自由意志存在的最大障碍。近来随着神经科学的发展，神经科学家如克里斯托夫·科赫(Christof Koch),朱丽奥·托诺尼(Giulio Tononi),彼得·乌尔里克(Peter Ulric)等人，以相容性为视角，试图通过实验手段探究自我知觉的神经层面成因，试图为意识的存在及自由意志的合法性探寻一种根本的物理机制解释。本文以神经科学为视角，在以下三个方面对自由意志给予解读：即自由意志的概念界定、自由意志的第一人称数据合法化路径，以及信息层面的自由意志解释策略。

一、自由意志的概念界定

自由意志是一个相对古老的哲学问题，当以历史的视角下去考察所谓的自由意志问题时就会发现该问题其实与哲学传统上的一系列其他问题联系到了一起，这些问题既包括传统哲学中的伦理、社会科学、宗教神学的经典问题，也蕴含了来自于当代神经科学、心理学等新科学哲学中的时髦问题，比如“(1)伦理学中的道德、德性、责任、尊严、体面、问责、责任感；(2)社会与政治理论中的人类自由、自治、受迫和控制的实质和限制；(3)哲学与心理学中的强迫性、成瘾性、自我控制、自我欺骗以及意志薄弱；(4)法学理论中的刑事责任、义务责任、处罚；(5)心灵哲学与认知神经科学中的心身关系、意识、行动性质以及人格；(6)哲学与社会理论中理性的本质以及理性选择；(7)宗教哲学与神学中神谕、宿命、邪恶和人类自由;(8)哲学与科学中有关必要性、可能性、决定论、量子世界、自然律、因果性和解释的形而上学问题。”[3]3-4显然对自由意志的探讨不应仅仅局限在狭窄的传统视域内，虽然传统的概念界定为这一问题构建了基本框架，但自由行动的直观性、伦理道德以及科学实证的迫切需求，决定了对其概念界定的必要性。而随着近年来神经科学在实证层面的推进，围绕自由意志相容视角的逐步深入，从行为层面出发的概念界定模式逐渐成为当代自由意志问题研究的重要路径。

1. 传统的概念争论

现代自由意志问题的讨论大体上围绕着两个主要问题展开，即“决定”问题和“相容”问题，前者主要关注决定论是否为真，后者主要关注自由意志与决定论是相容还是不相容的。也因此对自由意志概念的传统界定分为决定论、不相容论、相容论三种阵营。其中决定论主要强调一种物理的普遍因果性，在“如果-那么”的逻辑蕴含中保持一种绝对的意义，并且集中于一种物理或功能的还原模式以试图消解心灵因素的困扰。很显然，这一路径下自由意志概念与决定论处于相互对立的关系之中。对自由意志的存在性问题，决定论在遵循严格因果必然性的物理前提下，无法在粒子和功能的还原路径下为心理和主体体验提供合法地位，也因此在决定论的讨论中自由意志问题是一种违反物理定律的无效辩护。

不相容论则在形而上的逻辑推理中，通过后果论证、反事实条件句等论证方法为自由意志进行辩护，并且认为决定论和自由意志是真假二值之间的绝对对立。不相容论证下，决定论为真，自由意志必然为假，反之亦然。在过去的40年中，围绕不相容论的论证探讨了自由意志的两个特征，似乎暗示着自由意志与决定论的不相容性。基本上不相容论的证据出发都是以下两条：“(a)我们从各种各样的可能性中进行选择；(b)我们的选择和行动的起源或来源只是在我们自己手中，而不是在我们无法控制的任何其他事物上。大多数关于自由意志和决定论不相容的现代论点都是从条件(a)出发的，并往往要求行动者自由行事。他或她需要按照自己的意愿行事，只有当行动者有替代可能性时，我们才能考虑一种被称之为‘替代可能性条件(Alternative Possibilities condition)’(也被称为AP条件)的例子。AP条件的不相容论的例子往往具备两个前提假设：(1)AP条件的存在对于自由行动或以某人自由意志行动而言是一个必要条件;(2)决定论对AP条件来说是非相容的。”[3]9-10不相容论理论面临的最大问题就是前提和预设过于理想化和刚硬化，事实上这一观点在日常语境下成立较为困难。“按照经典相容论观点，自由意志概念是指没有约束或障碍阻止我们做我们想要做的事情时，我们就是自由的，”[4]15自由意味着我们在既定条件下有能力和机会采取其他行动，但这一理解的缺陷也是极为明显的：一方面物理因果解释并未真正清除心理成因的讨论，自由意志问题也并未从物理成因角度得到消解；另一方面单纯的逻辑分析无法满足直观的体验以及我们对科学和实证的诉求，自由意志问题在逻辑中的存在与否，与客观的存在和直观的体验并没有达到一致性。也就是说在逻辑与实证之间，有必要进行一个相容性的解读。与前两者相比，相容论在决定论和不相容论之间为自由意志保留了存在的空间，并且就人们行动的选择和行动者的能动性给予了充分的肯定，形成了以行为能力为标准的自由意志概念界定。因此在这一指导思想下的相容论观点逐步变得盛行起来，而相容论的盛行反过来又刺激和推动了那些与此相关的实证研究。

随着神经科学的迅速发展，有关行动者的实验设计越来越复杂精细。由此导致对自由意志概念的讨论，呈现出科学性、实验性以及实证性的特点。传统上基于物理封闭因果前提的决定论与主体自主性之间呈现出的解释鸿沟，逐步扩散至自由意志概念的新的界定，一种在相容性视角下对行为能力的科学界定。简单地说，新的科学界定从行为概念上承认了自由意志的合法地位但又并不消解决定论的科学宏观预设，借助神经科学研究成果试图保持一种相容态度，对自由意志问题展开更为深入的哲学和科学的探讨。

2. 新的概念界定

关于自由意志概念的新界定，主要依靠了心理学层面和神经科学层面上的新发现,特别是从行为的视角加以论证。当代相容论者提出了关于行为自由和选择的心理学机制，例如彼特·斯特劳森的反应态度理论、哈里·法兰克福的层序动机、苏珊·沃尔夫的理由学说。同时神经科学研究更是借助神经元单元、脉冲相位电信号、脑区定位、信息理论等试图揭秘大脑活动之谜，试图在还原脑的同时相容地看待自由意志这一问题。现代神经科学对自由意志问题概念的新界定主要是基于实验的研究方法，特别是通过实验对象的行为加以界定：

其一，行为选择的能力。即通过对被试者“做”或“不做”进行意识识别，通过对动作的反应进行意识判断、定义行为是否自由。虽然1985年利贝特实验数据表明：“大脑皮层准备电位RP(Readiness Potential)早于有意识的决定行为350毫秒，而有意识的决定行为先于动作产生的时间为200毫秒，这个实验证明了大脑皮层的准备电位先于意识决定1/3秒”，[5]529-566并由RP得出自由意志是幻觉的结论。但以上实验结果同时也引发了包括利贝特本人在内的一些神经科学家和哲学家的怀疑，基于自由意志是行为选择的能力的概念新界定也有了更深入和细化的讨论。利贝特在另一个实验中针对行为的选择能力展开更加深入的研究：“就意识对于自发行动中扮演的角色问题进行了测试，受试者在发生行动前的‘取消选择’或‘不做行动’导致了一个本应该在行动出现前200毫秒的意识决定阶段，RP准备电位出现一个减弱的现象。”[6]127-131通过RP信号的指示作用的弱化效应，自由意志在神经科学实验中保留了存在的地位。显然这一先于意识的脑神经准备电位的衰退为“选择行为”情境下的自由意志存在留下了一个解释空间。

其二，基于概率的自由程度的界定。这类实验探究主要集中于科学认识论下的概率预测，应用概率来描述一个行为的自由度。帕特里克·哈格德(P.Haggard)的研究表明“在一个人打算做出某个动作的700毫秒前，仅仅通过探测256个神经元的活动情况，就足以对他的动作进行预测，准确率达80%”。[7]404-406通过概率对行为自由程度进行预测，我们能够对行为自由进行一定程度的量化。通过量化数据指标，明确自由的概念，即我们在20%的权重意义上对自己的行为拥有自由的支配权，80%是物理系统的预设。在此有理由认为，自由意志基于概率预测方法上的概念界定，在主体最终选择权上是具有合理意义的。这种以概率归纳的科学实验作为研究的方法，在概率基础上，让我们明确了行为的物理机制和其他可能机制的权重。在一个行为做出的未来预测中，自由意志占据20%的权重，这显然就对行为具有相当大的干预作用，也因此行为概率的预测方法，对自由意志概念的界定就是一个重要的关注点。

综上，基于行为的自由意志概念的新界定是以实验为基础的行为选择(刺激)以及行为概率统计这两种主要实验方法为依据的。无论是传统意义上的行为执行还是预测功能下的行为决策，自由意志的行为概念界定，揭示了我们体验及知觉到的自由意志与一般的自动行为或无意识行为是不同的。行为的科学概念界定必须在定性和定量的综合判断中加以考虑，因为实验者或报告者与自由意志的体验者是同一个对象，那么在实验中行为输出的判别标准和自由意志研究之间的分析就有异于经典条件反射式的概念类型。换句话说，基于神经科学对自由意志展开研究将不仅具有决定论的预设，同时它也蕴含了相容性的特征。一方面，相容性的预设可以使我们不必担心未来的科学研究会破坏人类是自由和负责任行动者的观念，如果人们认为决定论是对人的自由意志的唯一可能威胁，那么人们可能会认为相容性确保了人的自由意志；另一方面，相关的科学证据对于建立在行动意义上的自由意志和选择权利的新概念界定的理解，也将在当前的神经科学哲学研究中继续推进。

二、自由意志的第一人称数据合法化路径

随着神经科学实验和自由意志的相容性探究，在该研究视域下逐渐演化出了新的讨论和问题，这其中就以“第一人称数据合法化的问题”、特别是第三人称数据与“自我”的第一人称的体验表征之间存在着解释的鸿沟为甚。比如，自由意志中的主体体验表征在多大程度上表达了一个事件或物理状态？神经科学数据的表征又在何种意义上表达事实本身?如果第三人称数据足以表征我们的心智，那么僵尸论证为何仍然存在？这些一系列关于表征数据合法地位的问题，就要求第一人称数据与第三人称数据都具有同等的表征合法意义。事实上，自由意志在人称数据表征的合法性上主要采纳了两种路径：

路径一：反身性模型。关于第一人称和第三人称的调和，反身性模型强调“第一人称视角就是我经历自己生活的视角，以这种方式看世界更多是一种嵌入实在中的感觉，我们所知觉的世界就是与世界中的真实能量交互作用的脑过程产生的一个表征”。[8]224也就是说第一人称数据是主体与世界相嵌的感觉，而第三数据更多的是以一种相对独立的方式表征世界。威尔曼斯在反身模型中，以一只猫的认知为例，进一步对这种嵌入式的数据进行了阐释。他指出：“那种第一人称的体验是额外的，是一种理论上的虚构(即意识现象猫)，你所看到的是一只当前存在于你体表世界之外，具有形状、大小、位置、颜色、纹理信息的视觉表征的猫，我所看到的是对你脑状态的视觉体验，是那种关于你所看到的那只现象猫的一个信息结构同一的表征的东西。”[9]127-129按照这样的说法，在知觉反身模型中，从表征的角度出发，主观和客观表征数据对所看的对象都具有合理性。他们都是对现象信息的一种转达，只是会在细节上出现差别而已，但其合法地位不容否定。借助于科学工具的第三人称数据与基于体验者本身的第一人称数据，虽然会有性质差别，但在意义上而言并没有本质的真伪之分。由此可见在探讨心智问题的时候，借助神经数据的表征及反身模型中的映射关系，实现第一人称数据的定性和定量分析，就对于自由意志和决定论二者间的鸿沟解释更加便利。这种集计算主义、表征主义及反身性于一体的综合方案在自由意志的心智解释中是当下神经科学与哲学相结合的有效研究进路之一。

路径二：自然主义的异现象学。表征的合法性以及自然主义的认知进路为第一人称数据合法化提供了另一种解释方案。在自然主义规范下，在“自由地”行使权力和选择的时候，自由意志在自然主义意向系统当中将是合法化的。“丹尼特的自然主义的意向系统，形成一种反本质主义的非还原的认知理论，以异现象学方法(主体描述建构的现象学)强调主体意识内的异现象学世界是真实的，与现象学世界具有同等的存在意义。异现象学世界里不必追究本体论问题，对现象的存在保持一种中立开放的态度。”[10]72-77这里从自然主义角度出发，自由意志是一个自洽的自主体，能够及时获得选择行动所需用的信息，并根据对自主体至关重要的理由来选择一种行动。这一路径给予第一人称一种自然主义的意向功能，使其与第三人称数据具有一种同等的自然合法地位。值得注意的是丹尼特所说的自由意志的主体权威是一种半权威式的，也就是说在异现象学之下的意向性系统，并不是传统意义上的主体权威性的全部体现。主体权威仅仅是描述的合法，解释的权威仍然归属于第三人称。所以这种主体半权威式的意向性系统不仅在相容论中为自由意志的“自控”添加了自然主义的科学辩护，而且为一个“理性行动者”的可能提供了一种科学解释。异现象学的意向性解释以生物进化为基础避免了泛心论的随意性，同时在生物学层面上严格遵守物理世界的物理基质作用。我们的大脑、神经元、原核细胞、真核细胞、视网膜锥体细胞都在为我们的异现象学世界承担必要的客观功能。由于刺激和反应的表征与能动性的价值带入以及环境的嵌入式结构紧密相关，所以我们在自然环境系统之中谈论自由意志，能够使其被完全赋予一种意向性的自然主义性质，进而使得第一人称数据和第三人称数据都具有客观的属性，从而排除了以往物理主义中第一人称数据的主观性缺陷。

综上，自由意志的第一人称数据合法化主要建立在这两条路径之上，即威尔曼斯的反身模型以及丹尼特的自然主义的异现象学研究。前者主要通过信息的表征形式，阐述了一元论的内在与外在的两面性。从反身一元论出发，“我们通常所认为的物理世界(即实在)就是如我们所体验的那个世界，而不是与我们的体验(即显象)分离的世界。”[11]209-220从物理主义的信息表征出发，第一人称的主观体验内在性被赋予了对实体进行表征的数据合法性。后者从科学实用主义和工具主义出发，“从‘第三人称’出发，迂回进抵关于‘第一人称’的真相”[12]131-140，在现象学与物理主义之间建立了一条中间道路。一方面，从实用主义的视角看，人称数据是我们对本体论的认识和解释的工具，并且数据的权威性解释与本体论并无绝对的必然联系。反身性模型和自然主义的异现象学解释能够为自由意志在第一人称数据表征上的合法性提供科学的阐明，也能为自由意志在科学、哲学以及道德领域的合法存在提供较有力的辩护；另一方面，对于拥有自由意志的自我来说，存在的一个重要问题就是如何让自我自洽或者嵌入社会系统之中，而这就有必要对自我意识当中蕴含的信息进行更多的策略解读。

三、信息层面的自由意志解释策略

鉴于神经外显表征的信息并不足以完全构成自我知觉的全部内容，自由意志的研究应保持一个主体自我的开放状态，对自由意志的知觉研究需要在更为精细的知觉加工策略上予以分析。基于信息层面的自由意志解释策略，主要通过动态数据追踪手段及信息处理分析，为自由意志的知觉体验事实提供客观的物理实现机制。因此相容论视角下我们预设了自由意志的存在，并借助科学实验找出自我知觉的信息层面上的加工策略，为“自我”在行为和体验两个方面寻求合法地位。大致来看，这一方案将主要集中于信息层面，通过两种策略，即信息整合以及标准输入-响应为自由意志寻找解释机制。

其一，信息的整合策略。神经科学家克里克等人通过整合的信息理论直接对感觉的连续性进行正面论证，他们认为:“知觉的这种连续性体验其实是进入同一时段的事件位于前后两帧的离散周期处理，即在同一时段进行的离散处理过程，最终通过整合绑定达到一个ø值的整合功效。”[13]132-143所以从这个意义上讲，决定论的严格因果关系表述并非是全效的，把因果律引入我们对自由意志的探讨中来，时间的顺序因果关系是非确定性的。比如一个街头偶遇故友的情景对话，作为一个面孔识别、记忆激活，语言情绪调用下的交流，其中涉及到一个众多神经元的脑皮层和脑区的活动绑定过程。其过程包括：梭状回面孔区的激活、肤色穿着的颜色视觉皮层激活、肢体的运动脑区反馈、声音语言的听觉和语言区的大量神经元活动、情绪记忆认知的前扣带皮层、杏仁核海马体的调用状态。所以对于这样一个场景，我们并不能把知觉意识和任意一个单一的脑区形成一个直接的因果连接，而且在时间上把一个行为和意识的进行因果定位也是不充分的。也就是说自由意志在这种意义上并不能转为一个彻底的区域还原或因果定位，而恰恰是处于一个各种状态整合下的有意识行动。换言之，自由意志问题并不能用一个简单的还原系统解释，而更大程度上是基于多个状态的整合效应。在这种情况下，上述整个场景的主体表现，既不是各脑区按时间顺序活动形成因果链，也不是简单的一个累加的原因。在自由意志“自我”体验中，时间连续性是异于我们的日常概念的，或者说体验和时间之间可能存在着另外的第三变量。虽然体验是直观的，功能是分区的，但一个整合的复杂机制是一个时空的连续与离散的结合。即整合理论在功能上可以实现并行处理，但在整合的ø值上存有一个连续性的自由的意识体验。而这也形成了我们在人工智能上的最大的争议点，即机器是否会和我们一样达到一个整合的连续完整的意识体验感。

其二，信息判别标准的输入-响应策略。关于因果充分性问题和知觉连续性问题，神经科学家彼得·乌尔里克(Peter Ulric)提出一个神经元信息标准因果模型。即体验或行为决策是神经元突触传递信息及其达到某种响应标准的效应模式，并且在时间的连续性中呈现一种信息的竞争形式。在“t1阶段，通过部分快速突触重置机制，在先前物理/心理处理的神经回路中设置了新的物理/信息标准；t2阶段这种内在的可变输入到达突触后神经元；t3阶段，到达的物理或信息标准达到或不满足，导致突触后神经元放电或否。这一阶段性判别因果系统认为基础的根本的神经元诉诸于一种物理的或是信息的标准输入，一种模式的达标才能输出。”[14]25这种信息因果标准模型和传统意义上的能量及数量积聚并不直接相关，其最重要的一条准则就是确保输入的同时性。在时空中不仅存在物理能量的守恒，还存在着信息因果标准的物理机制。也就是说，这种神经元输入需要匹配一定的时空模式，因果关系除了时间序列之外还必须具备一个空间结构的响应。因此，因果的连续性在神经科学中建立一个模式的响应机制是必要的，只停留在哲学意义上或者物理时空的真值判断上对自由意志问题的探讨是不充分的。神经突触化学递质的传输中，所有的因果链都必然是物理因果链，且遵循物理定律。但将它们放置在输入的空间和时间关系上，一些可能的物理因果链同时也是信息的因果链。所以用信息理论、功能效用和路径响应机制探讨自由意志问题是神经科学在相容论之下的重要切入点，同时也是自由意志知觉连续性与生理和心理上的信息功能体现。至此，诉诸信息整合性、响应性的神经科学对于自我体验下的自由意志研究来说，就是一种新的物理解释策略。

综上，通过以上两种知觉的加工策略论述，有理由相信信息就在脑部形成了一种整合的处理方式，也为自由意志的论证提供了信息功能意义上的解释机制。当然这里需要指出的是，基于神经科学实验基础上的相容性解释，将有别于还原论的功能还原方法。原因不仅在于它是基于实验数据的科学定量研究，更在于它是基于实验者的知觉报告的复合性研究。它强调了信息的通路是一种并行处理和双向反馈的系统，并且实验者的能动性参与了整合信息的过程，填充了信息的空隙，悬置了一些默认的信息背景。也就是说这个最大的体验主体，通过整合、反馈，参与到信息处理和传递的全过程。自由意志视角之下“自我”的行为和体验固然离不开大脑神经元中的物理系统，但是更加依赖于一个复杂的信息整合和反馈处理系统。也因此，在神经科学相容性视角下探讨自由意志，在信息的物理机制解释策略下谈论自由意志，使得这一问题的解读更加深层和精细。

四、结束语

综上所述，在过去的两千年中，“自由意志”一词已成人们用于规范自身行动的合法概念。拥有自由意志就是拥有自由行动所需要的前提，行动者自由行事源于自由意志时，行动者可以有多种选择并自行决定如何行事。当行动者如此这般行动的时候，他自身就是行动的最终来源或起源。基于这样重要的一种思考方式，有关自由意志的本质和存在(例如，它是否真的存在？我们是否有做其他事情的权利或自由？)、其真正意义是什么(道德责任是否必要？尊严羞耻是否与之联系？)，类似这样的问题就在西方哲学的各个时期以及无数的哲学家(如柏拉图，亚里士多德、奥古斯丁、阿奎那、笛卡尔和康德)那里得到了讨论。而在本文中重点强调的是，关于自由意志问题的讨论不仅仅涉及到形而上学和伦理学的研究，更需要放置在更为实证的科学领域内进行，特别是随着当代神经科学的兴起，有必要在心脑问题的视域下对自由意志问题展开经验性质的研究，以现代科学实验为基础探索我们是否拥有自由意志以及如何理解自由意志。

以神经科学实验为依托的现代相容论研究为自由意志问题与决定论的争论增添了新的理论内容和实证支撑。在神经科学视域下对自由意志展开相容性的探讨需要在两个方面加以强调，一方面坚持物理主义的一元本体论，强调意识问题与物理基质的联系；另一方面回避心理因果的功能性及随附性解释，强调深层的物理发生机制解释。在自然主义和物理主义认识论下，自由意志问题不仅要在概念上予以澄清，更需要在方法论上给予解决策略。以神经科学实验为基础，不仅要承认直觉体验的直观现象，为第一人称数据寻找合法化的认识路径，更需要我们从物理实现机制之中探求其作用的具体过程。对于自由意志的解释来说，心理因果作用确实具有较大的解释的必要性，但笔者认为以神经科学相容性视角出发研究自由意志问题，其最终的解释模式、方法和路径还是要基于物理主义的，还是要为自由意志寻找更加确定的物理实在性，而这一思路对于当下的自由意志问题研究来说无疑具有更大的价值和方法论意义。