技术文明会请君入瓮，让你难辨虚拟世界之假吗？

　　“瓮中之脑”源于古代哲学家笛卡尔的一个假想实验：如果有个恶魔用先进技术把一个人的大脑养在一缸营养液里，然后连上各种电极，使大脑活在一个虚拟的游戏世界之中。

　　如果维持视、听、触等所有感觉都和人在真实世界中一模一样，这个大脑能辨认自己是否在瓮中吗？类似的想法在古代文化中就屡屡出现，比如庄子的“梦蝶”。现代的技术高度发达，虚拟与真实终究会难以辨认。人类的文明会请君入瓮，发展成亿万颗养在瓮中的大脑吗？想法看似荒唐，但世界确实是向着这个方向发展。

　　瓮中之脑靠电线与计算机相连，当计算机运行一个跑步游戏程序时，大脑接受到各种与真实跑步时一模一样的感觉。如果视、听、肌肉关节运动与心跳肺呼吸等感觉都与真实无异，大脑能判别出一切都是假的吗？

　　撰文 吴建永 （美国乔治城大学神经科学系教授）

　　“瓮中之脑”这个想法在近代重新引人注目，是由于美国哲学家，数学家和计算机科学家希拉瑞·普特南（Hilary Putman）的一番讨论[1]。普特南于去年辞世（1926.7.31 - 2016.3.13），在他89年的人生中，为哲学、数学和计算机科学做出了众多贡献。他本科在宾西法尼亚大学学习数学和哲学，后到哈佛学习并获加州大学洛杉矶分校博士，之后任教于西北大学、普林斯顿和MIT，最后在哈佛当教授直至去世。普特南师承导师威廉·库宁（Willard Van Orman Quine），在1960年代主要活跃于“分析哲学”（Analytic philosophy）[2]领域。分析哲学要求争论的论据和结论都要明白定义，结论要通过逻辑推理来得到。因此哲学不再虚空，可以引入逻辑数学、程式语法等现代科学方法。分析哲学可以引领研究众多实际问题，例如人类意识的哲学、语言的哲学、甚至数学和科学的哲学。

　　问题的实质

　　普特南认为瓮中之脑是不能辨别自己是在瓮中或在真实世界中。归根结底，问题的实质是世界是否真的存在？真实和虚拟可以分辨吗？

　　要判断一件东西是否真实存在，必须穷尽一切办法对其进行考察，直到所有疑问消失。比如，要判别一棵苹果树是否存在，我们必须看见花、摸到树、尝到果实、查看它经历春夏秋冬的变化、还有各种植物学分类特征、DNA等等。因为所有考察判断都是在大脑中进行，而大脑对苹果树的判断完全是基于来自感官的神经信号。如果大脑处在瓮中，而机器送给大脑的神经信号与感官输入给大脑的信号一模一样，那么我们怎样可以判别真假呢？

　　看到这里你肯定会说：如果是真的“一模一样”，当然确实无法判断。可是世界上不是没有绝对的一模一样吗？注意，普特南首先是名数学家，数学家对“一模一样”的定义是：两者间差别无限小。“无限小”就是不论最小，只求更小。翻译成日常语言，就是说所谓一模一样就是追求瓮中的感觉与在真实世界间的不断逼近，使人的怀疑越来越少。不断逼近在理论上不是问题，因为技术总是会一个版本接一个版本地改进。只要你在瓮中能找到缺陷，产生怀疑，人家技术服务部门总能给你一个满意的改善，消除你的怀疑。现在世界上不论啥理论，只要数学家说靠谱就靠谱。普特南的理论有数学垫底，肯定是攻不破的。所以多年以来大家虽然觉得普特南的理论难以下咽，却都认为是这么个道理。

　　这种看似胡搅蛮缠的理论与现实有关联吗？关系太密切了。举个帝都房地产疯狂（maniac）的例子：老妈去世，儿子想继承那8平米的斗室。学区房，能卖800万，价值太高，需要慎重。于是有关部门说，你去开个证明，证明“你妈是你妈”。这怎么能证明？任何人肯定没有真的见过老妈生自己的场景。但是，现在有产妇临盆时的录像啊，大家都认为录像虽是间接的，但好在技术是可靠的。人能间接提供自己诞生的场面，证明就接近了一步。又怎样证明那个刚出生的婴儿和现在这个胡子拉碴的老头是同一个人呢？于是他找出从小到大的一系列照片，每两张之间都很像，每张照片都有日记当作旁证，照片中的背景也与其他人的照片互相验证。以此类推也找到老妈从小到大的照片、日记和邻居证词。这就是所谓的“证据链”。当证据链完美到所有人通过逻辑推理都没有怀疑的时候，就达到了所谓无限逼近，“你妈是你妈”了。

　　我们之所以认为世界是真实的，正是因为有从古到今、上天下地、物理数学等一系列证据链层层叠叠着互相印证。但是，所有的客观证据链都是间接的：照片是投影在纸上的，证词是别人的经验。普特南说，如果你不愿接受间接的证据，那你就不能证明丘吉尔也真正存在过；如果你接受间接证据，那么照片、音频、录像都可以伪造。而人工智能的内存足够大，逻辑性也足够强——可以在瓮中造成所有虚拟的证据链，无论天文地理、物理定律，分毫不差。人类是不是过不了这个坎了？ 广义图灵测验

　　利用证据链让人类消除怀疑的过程，叫做“广义图灵测验”（Turing test）。图灵测验已经被很多人科普过，就是让人类在网上与计算机聊天，提各种刁钻古怪的问题。如果计算机都能妥善回答，让所有人都不能判断聊天对象是人工智能还是人类网红时，计算机就算是通过了图灵测验。而广义的图灵测验不再仅限于与计算机打情骂俏，而是是人与机之间的斗心眼，看看谁更像人。作为人类，优越感总是很强烈的。我们假定自己在现实生活中打拼，积累了各种知识经验，而计算机只是人写的程序，日常经验远不如人，所以当面对一些刁钻问题时，人类能坦然面对，而计算机就会露馅。

　　今天的互联网在大量应用着图灵测验。不但人要测验对方是不是计算机，而且计算机也需要测验对方是不是人。为了防止计算机自动注册僵尸账号，需要让每个人类注册者填写验证码，比如让人看一个稀奇古怪的图像，然后把图中扭曲的字母和数字填在下面的格子里（下图）。这种广义图灵测验的前提是假设计算机在图像识别方面不如人类。如果计算机能通过这种图灵测验，互联网上绝大多数用户就会是僵尸，人类在网上能发现另一个人类都很难。

　　各种网站用于防止计算机僵尸注册用的“CAPTCHA”码。CAPTCH是“全自动产生的公用图灵测验以便区分人和计算机”的缩写。主旨是生成对人类容易、对计算机很难的测试。CAPTCH也被称作计算机测验对方是否是人类的“反向图灵测验” [3] 。

　　几十年前，普特南已经透过历史迷雾看到今天，用扩展的图灵测验来支持他“瓮中之脑不可辨”的理论。普特南的广义图灵测验就是“证据链的图灵测验”（Turing test for reference），其过程就是穷尽一切办法进行考察，消除所有疑问，证明“苹果树是真的”，“你妈是你妈”。看破脑在瓮中的唯一希望是利用大脑在入瓮之前在现实世界中的大量经验，并利用这些层叠的证据链对控制脑的计算机进行图灵测验。如果计算机能通过测验，人类就不可能破瓮而出。普特南作为哲学家并不考虑技术层面的问题，因此认为计算机通过瓮中脑的图灵测验并无理论障碍。虽然过去不断有人对此怀疑[4]，但随着技术进步，怀疑应该不断减少。下面用两个例子说明一下今天的图灵测验，其技术进步是普特南时代难以预料的。

　　2011年，IBM的计算机华特森（Watson）赢了人类的知识大赛[5]，这也是一次广义的图灵测验。与传统的键盘打字图灵测验不同，这次华特森与人类一起聆听主持人的人类语言提问，并以抢答的方式挑战人类，最后赢得冠军。但是，计算机虽然赢了大奖，却输了图灵测验，揭示了很多机器与人类的不同。比如一次主持人错误地把“少一条腿”说成“少一只手”，另一次是主持人的口语中出了个方言性的语法错误。当这些微小错误出现时，人类都能下意识地忽略错误而识别问题，华特森却是个死心眼，抓住错误不放，暴露了逻辑强，经验差的弱点。为了进一步改进华特森，IBM让它走进大学校园，除了处理那些高精尖的科研项目，也跟那些捣蛋学生一起混日子，撩妹、坐吧台、听教授的“五道口英语” （注释1）。把计算机放在生活中，它也会积累大量口语经验。计算机学得快，过目不忘并可以同时与多人交流。因此下一个版本的华特森也许会学到远多一般人的世俗经验，待人处事的能力会比一般人更强 （注释2） 。

　　另一个例子是最近谷歌的AlphaGo对战韩国围棋手李世石。这个广义的图灵测验的目的是看看那台机器究竟只是人编的程序还是具有创造性思维的人工智能。结果是大家都见证了的：AlphaGo在第二盘执黑时第37手时下了一步五路“尖冲”，现场许多观棋的高手们先是吃了一惊，随即热泪盈眶，解说员麦克雷蒙九段高呼“吴清源大师的英灵再现”[6]。这个例子生动地说明，非智能的机器中可以“涌现”（emergent）出“看起来”像，甚至让人惊呼的“智能现象”。而图灵测验正是用于测量这种智能涌现的工具。

　　互联网的请君入瓮

　　很多人都有过这样的感觉，当他们历尽辛苦飞到意大利某古城，又在博物馆里排了一个小时队来到旷世名画面前时，却没产生预想中的震撼感，反而觉得似曾相识，甚至已经很熟悉的感觉。确实，图书、音像和互联网让我们见识了几乎所有的经典艺术作品，那些完美的图片和视频是经过专家精心设计的。角度、灯光、色彩无不竭力展现着名作的精髓。如果我们已经从互联网上汲取了名作的精华，还需要看到真品吗？名画离开了艺术灵魂，剩下的不过是发霉的画布、落后的颜料和几近腐朽的木框。互联网给人类提供大量廉价而快速的科学知识和艺术真谛，也让我们逐渐轻视亲身经历。随着人工智能和虚拟经验的技术进步，人类会越来越接受大间接经验的生活方式，而脑在瓮中生活就是间接经验的一种极端形式。在真实世界中，亲身经历只涉及一个人的几十年时光，而瓮中之脑的虚拟经验却可以囊括几千年、亿万人。

　　也许，几十年后当人们回忆今天，会感叹现在人的生活方式原始得不可想象：想去太空旅游竟然要倾半世积蓄买飞船票，还要冒着辐射和骨质疏松的危险，这和猴子在雨林中闲逛有什么区别？假如人类文明的积累在经过提升和浓缩之后可以完全通过虚拟经验提供给我们，我们还有必要忍饥受冻，花一辈子时间啃千本书，行万里路吗？

　　注释

　　[1] 许多从中国大陆到美国大学任教授的人带有类似的英语口音，有人认为源头是清华或附近的语言学院，故称“五道口英语”。

　　[2] 待人处事的能力的一个主要部分是“察言观色”，即利用语言表情中携带的感情信息来判断交流的下一步走向。与交流对象形成和谐互信，即所谓“rapport”。是目前计算机应用科学中的一个研究领域。