认知科学：世界的和中国的
作者：蔡曙山
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一、两大科学计划，四大聚合技术
2000年，人类刚刚跨入新世纪的门槛，美国国家科学基金会（NSF）和美国商务部（DOC）共同资助50多名科学家开展一个研究计划，目的是要弄清楚在新世纪哪些学科是带头学科，研究的结果是一份长达480多页的研究报告，题目是：聚合四大技术力量，促进人类生存发展，它的结论表述却很简单，只有4个字母，就是NBIC，它们分别代表纳米技术、生物技术、信息技术和认知科学。
研究报告说：“在下个世纪，或者在大约5代人的时期之内，一些突破会出现在纳米技术（消弭了自然的和人造的分子系统之间的界限）、信息科学（导向更加自主的、智能的机器）、生物科学和生命科学（通过基因学和蛋白质学来延长人类生命）、认知和神经科学（创造出人工神经网络并破译人类认知）和社会科学（理解文化信息，驾驭集体智商）领域，这些突破被用于加快技术进步的步伐，并可能会再一次改变我们的物种，其深远的意义可以媲美数十万代人以前人类首次学会口头语言知识。NBICS（纳米-生物-信息-认知-社会）的技术综合可能成为人类伟大变革的推进器。”
这个论断有多重含义。首先，报告对NBIC各学科的目标都用一句话来指明。其中，认知和神经科学的目标是创造出人工神经网络并破解人类心智之谜。我们知道，根据塞尔（John R. Searle）的人工智能模型CRA，目前的计算机系统是没有智能的，而作为NBIC目标的人工神经网络系统却是具有人类大脑功能的智能系统。只需设想一下人工神经网络系统在现代科学技术和人类现实生活中可能的应用，认知科学的重要性就是不言而喻的。
其次，它预言这些技术的进步“可能会再一次改变我们的物种，其深远的意义可以媲美数十万代人以前人类首次学会口头语言知识。”——这是何等重大的进步！在人类进化的历史上，只有三个重大的事件改变了我们的物种，也改变了人类进化的方向。第一个重大事件是人的直立行走。第二个重大事件是火的使用。人类学会了用火来加工熟食，人获得了脑进化所必需的充分的蛋白质。第三个重大事件是文字的使用。从此，人类的经验才有可能成为知识，并一代又一代地传给后人。使用表意的符号语言，是人之所以成为人、并且区别于其他动物的最重要的标志。在人类进化的历史上，除了这三个重大事件，其他的事件和人物都没有也不能被称为“可能会改变我们的物种”。中国古代四大发明、法拉第与电的使用、爱因斯坦与核能的释放、计算机的发明和互联网的使用……这些都是改变人类历史进程和生活方式的重大事件，但它们都还不能被称为“改变我们的物种和生存方式”的事件。现在NBIC来了，它被称为“可能会再一次改变我们的物种，其深远意义可以媲美于语言文字的使用”，何以对它有如此之高的评价？这里需要回顾一下美国的两大科学计划：人类基因组计划（Human Genome Project,HGP）和人类认知组计划（Human Cognome Project,HCP）。
人类基因的探秘可以追溯到20世纪50年代。1953年，詹姆斯·沃森（James D. Watson）和弗兰西斯·克里克（Francis Crick）确立DNA双螺旋结构，并认定细胞从中读取遗传指令；1966年，发现DNA三联体密码如何确定蛋白质的氨基酸序列；1973年，发明DNA重组和对基因的克隆技术；1987年，美国能源部开始投资人类基因组计划；经过15年的努力（与计划的时间完全一致），2001年2月，人类基因组计划和Celera Genomics公司分别在《自然》和《科学》杂志上公布了人类基因组草图。沃森说：“人类基因组草图毫无疑问是人类历史上的一块里程碑，它揭示了人类遗传学图谱的基本特点。这个图保证了我们可以从中鉴定绝大多数与人类生存和生活相关的基因，然后，再通过遗传密码将这些信息翻译成蛋白质，我们就能够获得对于组成我们身体的大分子物质的完整、深刻的认知和理解。同时，我们也意识到这些分子基石与构成其他形式生物体的基石是相似的。达尔文进化论可以在遗传学图谱这一增加的信息基础上得到进一步的阐释。”关于人类基因组计划，各类媒体已经宣传得很多，加之它也不是本文的重点，我们不再赘述。
人类认知的探秘也可以追溯到20世纪50年代。这是一个特殊的时代，我将它称为“轴心时代”，因为20世纪科学技术的很多重大发展都诞生于这个时期。除了我们前面提到的沃森和克里克的DNA双螺旋结构的发现及其后生命科学的发展，与人类认知有关的研究和发展有：冯诺依曼的第一台电子计算机的发明及其后计算机科学技术的发展；乔姆斯基的形式句法结构理论的建立及其后现代语言学的发展；乔治·米勒、赫伯特·西蒙、艾伦·纽厄尔等对认知心理学的研究及其后心理学的发展；萨丕尔、坎克林、马林诺斯基、列维-施特劳斯、格尔茨、雷德菲尔德和罗依斯、派克、古迪纳夫、布鲁纳等文化进化与认知的研究及其后人类学的发展；乔姆斯基、奥斯汀、塞尔的语言哲学和心智哲学及其后英美哲学的发展等等。
由于经过从20世纪50年代以来四分之一个世纪的发展，到了20世纪70年代，人们感到有必要而且有可能对与人类心智有关的问题进行系统的和多学科的交叉研究。1975年，由于美国著名的斯隆基金的投入，将哲学、心理学、语言学、人类学、计算机科学和神经科学6大学科整合在一起，研究“在认识过程中信息是如何传递的”，这个研究计划的结果产生了一个新兴学科——认知科学。
《聚合四大技术力量，促进人类生存发展》一书（以下简称《聚合技术》），研究者对人类认知组计划给予特别优先的地位：“最高优先权被给予‘人类认知组计划’，即通过多学科的努力，去理解人类心智的结构、功能，并增进人类的心智。其他优先的领域还有：人性化的传感装置界面、通过人性化技术丰富交际、学习如何学习、改进认知工具以提高创造力。”本报告第二部分“扩展人类认知和交际能力”对人类认知组计划做了更加详细的综述：
人类认知组计划将要揭示人类大脑的所有联结方式，与此同时，该计划还要扩展到比神经科学更加广阔的领域。考古学的记录说明，解剖学意义上的现代人早在最早的艺术样本出现之前就已经存在了，这一事实说明，人类心智不仅仅是脑进化的结果，它还要求文化与个性的实质进化。人类认知组计划的核心是一个完整的新型的研究，除了基础的认知科学的进展，还要对文化和个性的本质做严肃的研究。
人类认知组计划的研究结果将在人类致力的诸多领域引发根本的变革，包括教育、心理健康、交际以及由社会和行为科学所涵盖的大多数人类行为。对于将人类个性化人格特征的样式加载于计算机、机器人的长期可能性，从而扩展人类经验、行为和寿命的范围，人类认知和交际工作小组的一些参加者留下了深刻的印象。最低限度来说，更深入地理解人类心智会使工程师设计出这样一些技术，这些技术非常适合人类控制，并能够最有能力和效力完成理想目标。人类认知组计划的成功将会极大地促进本工作小组在其他四个相应领域取得成功。
那么，NBIC四大科学技术之间又是什么关系呢？《聚合技术》研究报告作者指出：这一研究的目标是提高人类的行为能力，即提高在工作环境中有目标指导的，跨越个体的、小组的、组织的和社会的四个层次的认知的能力。为此，我们必须考虑如下的认知与技术的有效综合：
*在人类中枢神经系统中将认知科学与技术综合为一个整体；
*在机器中将人类认知的重要特征综合为一个整体；
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