認(rèn)知科學(xué)：世界的和中國的

作者：蔡曙山

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　　*在工作環(huán)境中將認(rèn)知技術(shù)綜合為一個整體，以提高人類行為能力。
　　我們看到，聚合技術(shù)的協(xié)調(diào)綜合以認(rèn)知科學(xué)為先導(dǎo)。因為一旦我們能夠以如何（how）、為何（why）、何處（where）、何時（when）這4個層次上理解思維，我們就可以用納米科學(xué)和納米技術(shù)來建造它，用生物技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)來實現(xiàn)它，最后，我們就能夠用信息技術(shù)來操縱和控制它，使它工作。
　　從以上分析看出，無論是在兩大科學(xué)計劃之中，還是在四大科學(xué)技術(shù)之中，認(rèn)知科學(xué)的地位都是至關(guān)重要的。
　　在21世紀(jì)，人類基因組計劃和人類認(rèn)知組計劃、NBIC四大科學(xué)技術(shù)將從根本上提高人類生存能力，改變?nèi)祟惿鏍顟B(tài)，重新塑造生命，甚至改變?nèi)祟愡M(jìn)化的方向。試想在未來的某一天，人類基因組計劃破解了生命的秘密，人類認(rèn)知組計劃破解了心智的秘密，到那一天，我們每個人都可以有重新塑造的生命，我們可以選擇有多個替身，就像孫悟空拔出一根毫毛可以變成千萬個孫猴子。那個時候，我們每個人身上都會帶有兩塊重要的芯片：保存?zhèn)€人生命秘密的基因芯片和保存?zhèn)€人心智秘密的認(rèn)知芯片。一旦如此，我們每個人都可能有提高生命質(zhì)量和長壽的希望，甚至可能有再生的希望。
　　面對這種可能的前景，人類一則以喜，一則以悲?？上驳氖?，人類可以享受更加高質(zhì)量的和更加長久的生命，每個人可以有若干個與自己完全一樣的人來幫助自己學(xué)習(xí)和工作，這樣人類的經(jīng)驗積累和知識增長都會達(dá)到前所未有的高度，人類就有可能破解更多的關(guān)于我們這個宇宙和關(guān)于我們自身的秘密?？杀氖牵祟惤?jīng)過千百萬年的進(jìn)化和選擇而達(dá)到的最自然最完美的狀態(tài)和現(xiàn)實就會被人類自己所破壞。人類享有更長的生命就會消耗更多的資源，而使其他的生命失去生存的機(jī)會。如果人不是通過自然的生育方式來繁衍，而是通過工廠來制造生命，這樣的生命就不是具有人類尊嚴(yán)的最完美的生命。誰又能保證這樣可怕的技術(shù)不被用于罪惡的目的呢？一旦某個瘋子或狂人擁有一支從工廠里制造出來的軍隊，誰又能制約他不以此來恐嚇這個世界呢？
　　這個目標(biāo)大約在什么時候?qū)崿F(xiàn)，這種可喜復(fù)可悲的前景什么時候會變成現(xiàn)實呢？研究報告說，這大概需要一個世紀(jì)或五代人的時間。這樣，我們還有充分的時間來認(rèn)真考慮，在出現(xiàn)災(zāi)難性的結(jié)果之前，我們應(yīng)該做點什么？
　　
　　二、認(rèn)知科學(xué)的研究領(lǐng)域和目標(biāo)
　　
　　認(rèn)知科學(xué)成為一個學(xué)科的三個主要標(biāo)志是：（1）《認(rèn)知科學(xué)》期刊創(chuàng)刊（1977年）；（2）斯隆報告（Sloan Report）論述了認(rèn)知科學(xué)的技藝（1978年）；（3）認(rèn)知科學(xué)協(xié)會（Cognitive Science Society）成立并召開第一次會議（1979年）。
　　當(dāng)前國際公認(rèn)的認(rèn)知科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)由哲學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、人類學(xué)和神經(jīng)科學(xué)六個學(xué)科支撐。隨著認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展，在六個支撐學(xué)科內(nèi)部產(chǎn)生了六個新的發(fā)展方向，這就是心智哲學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、認(rèn)知語言學(xué)（或稱語言與認(rèn)知）、認(rèn)知人類學(xué)（或稱文化、進(jìn)化與認(rèn)知）、人工智能和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)。這六個新興學(xué)科是認(rèn)知科學(xué)的六大分支。這六個支撐學(xué)科之間互相交叉，又產(chǎn)生出更多的新興交叉學(xué)科，如：控制論、神經(jīng)語言學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)、認(rèn)知過程仿真、計算語言學(xué)、心理語言學(xué)、心理哲學(xué)、語言哲學(xué)、人類學(xué)語言學(xué)、認(rèn)知人類學(xué)、腦進(jìn)化等等。
　　認(rèn)知是腦和神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生心智（mind）的過程和活動。一般而言，只要有腦和神經(jīng)系統(tǒng)的動物都有某種程度的心智。認(rèn)知科學(xué)就是以認(rèn)知過程及其規(guī)律為研究對象的科學(xué)。認(rèn)知涉及學(xué)習(xí)、記憶、思維、理解以及在認(rèn)知過程中發(fā)生的其他行為。 因此，語言和心理、腦和神經(jīng)是認(rèn)知科學(xué)的重要研究內(nèi)容。就人類心智而言，因為人是社會的動物，因此，語言和哲學(xué)、文化和進(jìn)化，以及人所特有的工具計算機(jī)及其科學(xué)理論也都成為認(rèn)知科學(xué)研究的對象。認(rèn)知科學(xué)的研究領(lǐng)域和研究內(nèi)容可以做如下劃分。
　　1.以子學(xué)科來劃分的認(rèn)知科學(xué)
　　美國麻省理工學(xué)院出版社出版的權(quán)威的《認(rèn)知科學(xué)百科全書》（MIT Press，1999）按照認(rèn)知科學(xué)的六個學(xué)科領(lǐng)域來劃分其研究領(lǐng)域。
　?。?）心智哲學(xué)
　　哲學(xué)對認(rèn)知科學(xué)有多方面貢獻(xiàn)：心智哲學(xué)、科學(xué)哲學(xué)、語言、形式邏輯和哲學(xué)邏輯、傳統(tǒng)的形而上學(xué)和認(rèn)識論。其中，最直接相關(guān)的是心智哲學(xué)。哲學(xué)與心智相關(guān)的三個經(jīng)典問題是：精神與物質(zhì)的關(guān)系；心智的結(jié)構(gòu)和知識；第一人稱視角和第三人稱視角。與認(rèn)知科學(xué)相關(guān)的其他哲學(xué)問題和領(lǐng)域還有：唯物主義、唯心主義和二元論；分析哲學(xué)、日常語言哲學(xué)和自然轉(zhuǎn)向；科學(xué)哲學(xué)；認(rèn)知科學(xué)中的心智；民族心理學(xué)問題；意向性和心理內(nèi)容；邏輯與心智科學(xué)；哲學(xué)與生理學(xué)等等。
　　（2）認(rèn)知心理學(xué)
　　認(rèn)知心理學(xué)是與信息處理相關(guān)的心理學(xué)，它涉及感覺的輸入和生理運動的輸出。鳥類和哺乳動物，特別是靈長類動物（尤其是大猩猩和人）都具有最復(fù)雜的智能形式，我們需要建立理論來處理它們的思維機(jī)制和內(nèi)在經(jīng)驗。認(rèn)知心理學(xué)關(guān)注的問題有：情感、感知、注意、記憶、決策和問題解決、語言和交際、認(rèn)知發(fā)展和認(rèn)知結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)、智力等等。
　　（3）認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)
　　認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)也是關(guān)于信息處理的科學(xué)，它涉及的問題有：如何獲得信息（感覺）；如何建立解釋、確定意義（感知和認(rèn)識）；信息的存儲和修改（學(xué)習(xí)和記憶）；沉思（思維和意識）、預(yù)測未來的環(huán)境狀態(tài)和行為結(jié)果（決策）、指導(dǎo)行為（神經(jīng)動力控制）以及語言交際等等。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與認(rèn)知心理學(xué)聯(lián)系緊密，有時很難將它們區(qū)分清楚。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與更大范圍的神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)也難以割裂開來。當(dāng)代認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究領(lǐng)域有：感覺；知覺；感覺-知覺塑造；產(chǎn)生行為決策；神經(jīng)動力控制；學(xué)習(xí)和記憶；語言；意識；情感等等。
　?。?）計算機(jī)智能（人工智能）
　　人工智能有兩種含義：一種是關(guān)于智能機(jī)器創(chuàng)造的工程學(xué)科，另一種是關(guān)于人類智能的計算機(jī)建模的經(jīng)驗學(xué)科。在早期這兩種含義常常不加區(qū)分，現(xiàn)在我們逐漸將它們區(qū)分開來，前者（人工智能）是現(xiàn)代計算機(jī)科學(xué)的一個分支，后者（計算機(jī)智能）是現(xiàn)代認(rèn)知科學(xué)的一個分支。計算機(jī)智能關(guān)注的領(lǐng)域和問題有：機(jī)器和認(rèn)知；人工智能；認(rèn)知建構(gòu)；知識基礎(chǔ)系統(tǒng)；邏輯表達(dá)式和推理；邏輯決策；不確定信息的表達(dá)和推理；不確定性下的決策；學(xué)習(xí)；語言；視覺；機(jī)器人技術(shù)；復(fù)雜性、合理性和智能等等。
　　（5）語言與認(rèn)知
　　語言是認(rèn)知的核心，認(rèn)知科學(xué)的所有分支學(xué)科都離不開語言研究，因為人類的認(rèn)知是通過語言來進(jìn)行的，語言的使用者就是認(rèn)知的主體。認(rèn)知科學(xué)的語言學(xué)重視自然語言的研究，尤其重視言語（口語）的研究。語言與認(rèn)知關(guān)注的問題有：語詞和意義；語言結(jié)構(gòu)（語詞和聲音，短語結(jié)構(gòu)和生成語法，詞庫，語言界面和語義學(xué)，意義）；語言使用（語境中的語言，變動中的語言，心智中的語言）。其他問題還有：人機(jī)交互；機(jī)器的言語識別；言語合成；腦與雙語學(xué)習(xí)等等。
　?。?）文化、進(jìn)化與認(rèn)知
　　與認(rèn)知科學(xué)的其他方向不同，認(rèn)知人類學(xué)或稱文化、進(jìn)化與認(rèn)知不僅要研究認(rèn)知的個體差異性，而且要研究認(rèn)知的群體性、民族性和社會性。個體是屬于群體的，個人的機(jī)體是種群的成員并享有同一基因組；生物體在本質(zhì)上具有種群特征的認(rèn)知能力，同時帶有表面的個體差異性。人類的社會生活是富有文化特征的。由于人類的認(rèn)知能力，社會性和文化才成為可能。認(rèn)知人類學(xué)研究這些認(rèn)知能力發(fā)展的個體發(fā)生學(xué)和系統(tǒng)發(fā)生學(xué)，并對認(rèn)知過程提供社會的和文化的信息。認(rèn)知人類學(xué)關(guān)注人口層次的認(rèn)知現(xiàn)象，它從三大視角來研究文化、進(jìn)化與認(rèn)知的關(guān)系——從比較和進(jìn)化的視角來看認(rèn)知；從進(jìn)化和認(rèn)知的視角來看文化；從生態(tài)的、社會的和文化的視角來看進(jìn)化。