自創生:生命與認知
一、引言:生命—心智連續性論題與自創生
無論是在人類的日常語言中還是在受實體二元論影響的近代科學世界觀中,生命和心智分屬于兩套范疇,但人類對心智現象(感知覺、自我感、記憶、情緒、思維、意識、語言等等)的體驗、理解和認識最初是(并且只能)以自然生命的人為模型的——心智現象最初就是出現在自然生命的人身上的。這就提出了一個問題:如果說生命與心智的二元論的分離關系是不合理的,那么從邏輯上來說生命與心智的交叉性甚至等價性就是一個可能的、恰當的選項。事實也確實存在這樣一種觀點——它被冠以“生命—心智連續性論題”(life-mind continuity thesis)。例如,戈弗雷-史密斯(P.Godfrey Smith)、惠勒(M.Wheeler)、湯普森(E.Thompson)等人論述了在歷史上形成的這個論題。戈弗雷-史密斯對連續性論題給出了幾種可能的區分:
弱連續性:任何有心智的東西就是生命的,盡管并非每一生命的東西都有心智。認知是生命系統的一種活動。[作者按:弱連續性論題表明生命是心智的必要條件,用邏輯條件式來表示就是,M→L,其中M表示mind(心智), L表示life(生命),下同。]
強連續性:生命和心智有一共同的抽象模式或有一組基本的組織屬性。心智的功能性屬性特征通常是生命必不可少的功能屬性的升級形式。心智本質上是“類生命的”(life-like)。(作者按:強連續性論題表明生命與心智在邏輯上是等價的,即生命是心智的充分必要條件,用邏輯條件式來表示就是,M?L。)
這兩個假設是關于生命和心智的建構原則或存在論原則。這里還存在一個具有單純方法論特征的連續性原則。
方法論連續性:理解心智需要理解其在整個生命系統中扮演的作用。應在“整個有機體”語境中研究認知。[作者按:方法論連續性論題表明理解生命是理解心智的必要條件,用邏輯條件式來表示就是,uM→uL,其中uM表示understanding of mind(理解心智),uL表示understanding of life(理解生命)。]
為什么心智要以生命為基礎?為什么說生命蘊含了心智?為什么生命與心智是二而一的?為什么說理解生命是理解心智的基礎?要回答這些問題,我們必須從生命存在的本性中去尋找。因此,我們除了對生命現象給出合理的現象學描述(例如說,生命是自治的、自我維持的、新陳代謝的、主體性的、繁殖的、生長的、演化的、具有反應性的)外,我們還需要一個理解“生命是什么?”(生命的定義)和“什么是生命?”(判定生命與非生命的標準)的更一般的解釋性理論。正是為了在這個解釋性而非僅僅描述性的意義上理解生命的本質,20世紀70年代早期馬圖拉納(H.Maturana)和瓦雷拉(F. Varela)提出和發展了一個關于生命本質的一般理論——自創生。
在此,我們將回顧馬圖拉納和瓦雷拉的自創生理論,以及由它引發的關于生命的定義、認知的定義、生命與認知之間邏輯條件關系的爭論;通過這些回顧,我們的目的在于借助生命和認知的自創生分析為生命—心智連續性論題的合理性和恰當性提供理論確證。
二、生命組織與自創生
路易斯(P.L.Luisi)在《生命的出現:從化學起源到合成生物學》一書中說到過:“界定生命這個想法通常會遭到懷疑,或者它要得到大多數科學家善意的首肯才行。這個否定態度的論斷五花八門:這種事業注定是既無益又困難,因為每個人都知道生命是什么,但要用言語描述它卻是不可能的。”在人類生活中,人們對很多概念(時間、空間、物質、能量、心智、意識等等)的界定都會面臨這種處境:我們大體知道這些概念,對它們有直觀的理解,也能在生活中恰當使用這些概念,但卻無法給出明確的、得到普遍認可的科學定義。然而,盡管存在這樣一種否定性的氛圍,但試圖明確定義一個概念所指稱的現象仍然是人類理解進步的一個重要推動力,也是科學進步的一個重要指標。正因為如此,在生物學歷史上,總有人試圖發展生命的定義和區分生命系統與非生命系統的標準。自創生就是其中的一種努力。
湯普森指出,在當代生物學中,刻畫生命的主要進路有三條。第一條是遺傳學的,它將生命視為基于遺傳(和變異)的代際間的繁殖和延續。第二條是生態學的,它將生命和生命的延續視為包括生物區(biota)(生物的總和)和地球物質環境(大氣、巖石、和海洋)在內的整合過程。第三條是個體性的,它關注當下的、單個的個體實體,即當你此刻在作為背景的整個生態環境中注視一個單個實體時,你如何判定它是生命實體呢?與湯普森有些相似,路易斯也提到,人們對生命和定義生命的討論一直在兩個不同的層次上進行。一個層次是,生命被當作遺傳種群現象,例如一代大腸桿菌產生下一代大腸桿菌,培植綠豆會產生下一代綠豆科;另一個層次關注單個的個體,也就是說,當一個科學家注視一個單一實體時,他會問:這個實體究竟是否是活的?這時要突出的是生態背景中的前景(figure),這是一種局部的、“此時此地”的觀點,它需要在當下這個時間點區分出這個實體是生命還是非生命,而無須計較這個實體能否繁衍后代以及這個實體所屬的種群能否演化。
1.自創生的定義
相對于遺傳和繁殖、種群和演化以及生態的視角和進路,馬圖拉納和瓦雷拉認為生命的個體視角具有邏輯優先性,因為個體的遺傳和繁殖、個體的種群和種群的演化都必須以個體生命的預先存在為前提。因此,他們提出的自創生理論是以“此時此地”的個體生命為出發點。“自創生”(autopoiesis),來自希臘語,“auto”意為“自我”,“poiesis”意為“創造”“生產”,因此,自創生的意思是“自我生產”(self-producing, self-making)。
細胞生命被確定為地球上所知的最小生命形態。自創生理論是從分析有關細胞生命的一個理智直觀——在一個熱力學第二定律主宰的環境中,作為物質系統的細胞,其本質就在于為抵抗系統構成成分的衰敗而維持系統自身存在和完整性的方式和努力——開始的。盡管細胞包含著數百種基因和其他種類的大分子,但拋開細胞的這種構成成分的復雜性不論,關于細胞的組織和工作方式卻有一個簡單的答案。首先,細胞有一個封閉的半透性膜,它將細胞與環境中的大部分物質成分隔開,但一些營養和化學成分卻能夠穿透膜進出細胞;其次,在細胞膜的內部存在大量的化學轉化過程,其中一些化學轉化會再生出那些衰敗和被消耗的化學成分,從而使細胞能始終保持和維持自身的完整性和統一性。現在,有關細胞生命的理智直觀可以更嚴格地表示為:生命的根本特征是一個源于內部自我生產過程的自我維持。馬圖拉納和瓦雷拉將細胞生命的這種理智直觀概括為一種具有特殊自組織方式的物質系統,即物理空間中的自創生系統。一個自創生的物質系統是一個具有內部反應網絡的空間有界系統,這個內部反應網絡能不斷地再生出維持系統完整性所需的所有成分。
在馬圖拉納和瓦雷拉的著作中,自創生的定義一直在發生演變。我現在可以看看他們在不同的著作中對自創生定義做出的描述。
1974年瓦雷拉、馬圖拉納在《自創生:生命組織、它的特性描述和模型》一文中對自創生定義的描述如下。
一個自創生組織通過一個成分生產網絡而被界定為一個統一體,這個成分生產網絡:
(1)遞歸地參與生產出這些成分的這個同一的生產網絡;
(2)把這個生產網絡實現為一個這些成分存在于其中的空間上的統一體。
例如考慮一下細胞的情形,它是一個生產分子的化學反應網絡,以至于:
(1)通過它們的交互作用遞歸地生成并參與生產它們的那個同一的反應網絡;
(2)把這個細胞實現為一個物質統一體。
因此,不論其形式和其構成的化學反應的特殊性有什么變化,只要這一組織在物質持續交換下能不斷地被實現,那么這個作為物理統一體的、在拓撲上和操作上可與其背景相分離的細胞就可得到保持。
瓦雷拉1979年在《生物自治性原理》一書中對自創生定義的描述是:一個自創生系統被組織成一個成分生產(轉變和解體)過程的網絡(它被定義為一個統一體),這個網絡生產出成分。而這些成分:
(1)通過它們的交互作用和轉變連續地再生和實現生產出它們的這個過程(關系)網絡;
(2)通過把它(即這個機器)實現的拓撲域指定為這樣一個網絡而把它(即這個機器)構成為一個這些成分存在于其中的空間中具體的統一體。
在上述關于自創生定義的描述中,有兩個核心條件是自創生系統所必需的,即遞歸性或自指性,和空間邊界。“因此,這些定義的第一個條件是,刻畫這個系統組織的反應網絡必須生產出被認為在物質上構建了這個系統的所有種類的分子成分,并且這些成分自身必須在催化某些(或全部?)反應的意義上生成這個反應網絡。第二個條件是,反應網絡必須同時將系統建成為一個‘空間中的統一體’,即通過在細胞與外在環境之間建立邊界來區分出這個系統。這個條件通過在細胞中生產出一個半透膜來實現。”這樣,1980年馬圖拉納在《自創生:繁殖、遺傳和演化》一文中對自創生定義的描述就簡化為:
一個被界定為成分生產網絡的復雜統一體的動力系統若滿足
(1)通過成分的交互作用遞歸地再生這個生產它們的生產網絡;
(2)通過構成和規定它們存在其中的空間的邊界來實現這個網絡,那么它就是一個自創生系統。
最后,瓦雷拉2000年在其最后一本著作El fen'omeno de la vida 中將自創生的定義簡化和分解為三個標準:
一個系統是自創生的,如果
(1)這個系統必須有一層半透邊界;
(2)這個邊界必須從這個系統內部生產出來;
(3)這個系統必須包含再生產此系統成分的反應。
其中標準(1)確定了“空間邊界”,而(2)和(3)確定了遞歸性或自指性。自創生的組織和過程中的遞歸性也被瓦雷拉稱為“組織閉合”(organizational closure)或“操作閉合”(operational closure)。“‘組織閉合’是指一個將該系統規定為一個統一體的自指涉(循環和遞歸)關系網絡;而‘操作閉合’是指這種系統的再入和循環的動力學。”這樣,自創生系統就是一個結構開放(即系統在成分構成上必須不斷地與其環境進行物質和能量交換)而組織閉合或操作閉合的系統,它可以形象地表示為圖1。

圖1 細胞生命的自創生組織
馬圖拉納和瓦雷拉在用自創生來捕捉生命本質以及定義細胞生命時并未調用任何生命或細胞概念。因此,自創生理論不是一種描述性理論,而是一種解釋性理論。例如,它并沒有提及構成生命系統的具體的“分子成分”,確切地說,它關注的是生命系統的組織形式。也就是說,對生命而言,本質的不是它的質料而是它的形式。因此,從組織形式的角度看,生命在宇宙中實現和存在的可能被大大地擴展了:生命的自創生組織可以在許多不同種類的分子系統中被實現,而不僅在如我們所知的地球生命中。因此,盡管對生命的理解往往涉及與遺傳相關的核酸(RNA和DNA)和相應的酶,但對“此時此刻”的最小生命的自創生描述并不依賴于特別的核酸和蛋白質結構;應該說,自創生對生命的界定更為一般,從而能夠適用于那些沒有遺傳編碼的生命,例如一種早期的陸地原核細胞或缺少核酸的分子合成系統。“換言之,盡管對最小生命的自創生描述是以活細胞為基礎的,但自創生描述卻提供了一個一般模式,其中基于DNA的生命形態只是生命的一種可能形式”。
2.自創生的標準
如上所述,2000年瓦雷拉的自創生定義可以簡化為三條標準,因此,我們可以根據這三條標準形成一個判定某個系統是否是自創生系統(以及因此是否是生命)的步驟或程序。
S1.空間邊界:檢查系統是否是由分子成分構成的一個半透邊界所界定。這個邊界能夠使你在系統內部與外部之間做出區分嗎?如果是,進入S2。
S2.生產網絡:檢查系統內成分是否由一組發生在邊界內的生產網絡所生產。如果是,進入3。
S3.遞歸性:檢查S1和S2是否彼此依賴,即構成系統邊界的成分是由系統內部的生產應網絡所生產,而該生產網絡是通過由邊界自身所創造的條件得以再生產的嗎?如果是,那么這個系統就是自創生的。
根據生命的自創生定義,生命是一個在熱力學第二定律主宰的環境中為維持自身完整性而不斷再生產自身的過程,因此,生命系統的生產網絡所生產的成分恰是系統的自我維持所要求的成分。相比之下,馬圖拉納和瓦雷拉將一個具有生產網絡、但其所生產的成分不是系統的自我維持所需要的(或不能滿足系統的自我維持所需要的)成分的系統稱為“異創生的”(allopoietic)。例如,線粒體是細胞中制造能量的結構,是細胞的“動力車間”,但線粒體生產的成分并不同于維持自身運轉的成分。此外,那些沒有生產網絡的系統也被稱為“他創生的”(heteropoietic)系統,因為這種系統的維持要依賴另外的具有生產網絡的自創生或異創生的系統。他創生系統的典型例子是人類設計制造的系統,諸如汽車、鐘表和計算機。
根據自創生的判定程序,以及自創生、異創生和他創生的分類,我們就可以明確地判定一個系統是否是自創生的和生命的,以及它屬于自創生、異創生和他創生中的哪類系統,見表1。
表1 根據自創生定義判定一個系統的類型

盡管自創生是為回答“生命是什么?”“什么是生命?”這樣的一般問題而提出的,但在回答這個問題時,它是以最小生命系統細胞為范例來進行抽象的,因此,一個似乎必須要回過來問的問題是:以單個細胞為范例而抽象出來的理論是否也適用于像人這樣的多細胞有機體,人也是自創生的嗎?關于這個反問,我們在邏輯上顯然有一個明確且肯定的回答,因為我們有這樣一個三段論推理:
大前提:(盡管自創生是基于細胞抽象出來的,但在理論上)自創生是對所有生命形態的描述,即所有生命形態都是自創生的;
小前提:人是一種生命形態;
結論:因此,人也是自創生的。
盡管在邏輯上和理論上,我們可以肯定地說“人也是自創生系統”,但在實際上仍然有許多問題有待回答,正因為如此,馬圖拉納和瓦雷拉在這個問題上的觀點是非常謹慎的。他們對自創生系統做了一階與二階的區分:細胞生命是一階自創生系統,而由個體細胞聚和而成的有一定結構的系統是二階自創生系統。他們把二階自創生系統也稱為“元細胞”(metacellulars),例如,器官、多細胞有機體。現在一個關鍵的問題是:是否任何二階自創生系統也是一階自創生系統?馬圖拉納和瓦雷拉認為,要回答這個問題,僅僅指出二階自創生系統包含以細胞為其結構成分是不夠的,因為問題的關鍵在于要看系統的成分(不論它們是什么)是否實現了自創生的組織形式。因為,如果只以二階自創生系統(或元細胞)的結構成分為標準,那么任何一種器官(例如,肝臟、胃)都會被認為是一階自創生系統,但實際上一個獨立的器官并不是活的。也許一個合理的看法應該是:一個只滿足結構成分的二階自創生系統應該只被看作一個自創生系統的“聚和”(aggregate),只有當這個二階自創生系統也滿足了自創生的組織形式,它才有資格作為一階自創生系統。
我們確定人這樣的多細胞生命是自創生的,但與單細胞生命的分子成分的生產過程相比,人這種元細胞的成分生產是什么呢:
在元細胞的例子中,對于構造了元細胞從而使元細胞作為可與細胞相比較的自創生統一體的分子過程,我們仍然一無所知……我們將把元細胞系統是否是一階自創生系統這個問題懸置起來。我們所能說的就是它們在其組織中擁有操作閉合:它們的同一性被一個動力學過程的網絡所規定,而這個動力學過程的結果并沒有離開那個網絡……不論元細胞組織可能是什么,它們都是由一階自創生系統組成,并通過細胞的再生產形成世系。這兩個條件足以向我們保證不論在元細胞組織內發生了什么,作為自治的統一體,它是與其成分細胞的自創生的保存以及自身組織的保存一起發生的。
因此,盡管在直觀上、在上述三段論推論的意義上,我們可以明確地聲稱人既是一個二階自創生系統,也是一個一階自創生系統,但是相比于單細胞的自創生,這個元細胞的成分生產是什么以及它如何實現其自創生的組織和過程還不甚清楚,而這個狀況也延伸到社會自創生領域。
三、自創生、生命和認知
馬圖拉納和瓦雷拉以自創生來定義生命,同時他們也以此來解析認知,而戈弗雷-史密斯給出的連續性論題則提出了生命與心智(或認知)的存在論和方法論關系。現在的問題是:借助生命和認知的自創生分析,我們能否確證連續性論題的合理性?
作為自創生理論的提出者,馬圖拉納和瓦雷拉認為他們能夠確證連續性論題的合理性,盡管他們并沒有主題性地明確這一點。在這個問題上,他們的觀點和進路完全是非正統的。他們的觀點包含兩個方面:第一,關于生命定義和認知定義;第二,關于生命與認知的關系。然而,在這兩個方面都有一些研究者——如博登(M.Boden),比特博爾(M.Bitbol)和路易斯(P.L. Luisi),布爾吉納(P.Bourgine)和斯圖爾特(J.Stewart)——對他們的觀點提出了一些看法和異議。下面,我們希望通過概括地呈現這些處于爭論中的觀點,來進一步澄清自創生、生命和認知這三個范疇之間可能的邏輯條件關系。
1.馬圖拉納和瓦雷拉的觀點
正如我們上面闡述的,馬圖拉納和瓦雷拉的生命定義是從當下和個體角度來出發的——生命是一種具有特殊自組織方式的物質系統,即物理空間中的自創生系統——盡管他們并不否認過去(起源)、未來(繁殖)和群體(演化)的角度在理解生命本質中的重要性。與根據表征和信息加工來定義認知的正統觀點不同,馬圖拉納和瓦雷拉將認知定義為生命體在熱力學第二定律主宰的環境中維持其完整性的行動或行為。馬圖拉納在《認知的生物學》一文中寫道:“一個生命系統的組織定義了一個交互作用域,在這個作用域中它的行動與自身的維持有關,并且認知的過程是這個域中的真實的(感應的)動作或行為。”路易斯寫道:“認知交互作用是自創生系統的內部結構的結果。在這個意義上,馬圖拉納和瓦雷拉的觀點與表征模型是對立的,因為表征模型認為認知本質上是一種拍攝外部世界圖像的行為。相反,自創生的觀點認為,認知是系統的內部結構與環境之間的交互作用。”生命是自創生的,而認知是生命維持其自創生組織完整性的行動或行為,因此,在這個意義上,馬圖拉納和瓦雷拉認為,生命與認知是不可分離的,生命蘊含了認知,而認知行動保證了生命。
現在讓我們進一步看看在自創生理論中生命與認知是如何關聯在一起的。當生命體與環境發生交互作用時,根據自創生理論,這個交互作用的狀況依賴于生命體的內部邏輯。換言之,作為自創生的生命體與一個特定分子M的交互作用的結果并不完全取決于分子M本身的屬性,它還取決于這個生命體如何“看待”這個分子。正如瓦雷拉指出的:“只有當這個細菌橫穿有梯度的蔗糖溶液,并且它的代謝網絡能利用這個分子從而確保它的同一性的延續時,在蔗糖中才存在特定的營養價值。”實際上,生命體從環境中攝取的化合物被當作是這個生命體為實現自身的完整性而缺少的東西,因此,生命體在與環境交互作用時為維持自身完整性的這個循環的感知—運動的行為同時賦予了它與之交互作用的世界以特定的意義并賦予自身以特定的視角——這就是馬圖拉納和瓦雷拉提出“生命過程是認知過程,生命過程是意義生成(sense-making)過程”的關鍵。更進一步,瓦雷拉用“生成”(enaction)概念來闡釋生命體與環境的彼此催生和共涌現,而這個共涌現過程也是生命體的認知過程和“意義生成”(sense-making)過程。這誠如梅洛-龐蒂深刻洞見到的那樣:“正是有機體自身——根據其感受器的固有性質,它的神經中心的閾值和器官的運動——在物理世界中選擇它敏感的刺激物。環境通過有機體的實現和存在從世界中涌現出來。”
當然,馬圖拉納和瓦雷拉顯然也知道,這種意義上的認知并不是人們馬上想到的日常意義上的人類認知(特別是那種表征和符號意義上的認知)。有鑒于此,馬圖拉納和瓦雷拉認為存在不同的認知水平:不同的生命復雜性對應不同的認知水平和類型,從單細胞生命到多細胞生命,從植物到動物,從昆蟲和魚到哺乳動物和人類等等。隨著感覺中樞的發展,以及隨著鞭毛、腿、眼睛、手指和腦的發展,相應的各種更加分化的認知水平就出現了。最終它們獲得了人們日常所熟知的認知形式,如知覺、“心智意象”(mental image)、言語思維、想象、意識等。
現在,根據馬圖拉納和瓦雷拉的生命定義和認知定義,我們將他們關于自創生、生命和認知這三個范疇之間的關系做更形式的呈現。
(1)關于自創生與生命。他們認為,“用自創生概念來刻畫生命系統是必要且充分的”,“物理空間中的自創生對于刻畫生命系統是必要且充分的”。換言之,生命的自創生定義是一個充分必要條件的定義,自創生是生命的充分必要條件,用邏輯條件式來刻畫就是,M&V-ArL:A?L,其中ArL表示Relation of autopoiesis to life(自創生與生命的關系), A表示Autopoiesis(自創生), L表示Life(生命),下同。
(2)關于自創生與認知。他們提出,自創生與認知是同延的(coextensive),它們實際上是同一個現象(即生命現象)的兩個方面。我們知道,馬圖拉納和瓦雷拉關于認知的定義是從系統的自創生組織維持的角度出發的,因此,在瓦雷拉看來,系統的自創生組織的維持過程與認知過程本質上是對同一個現象(即生命現象)的兩種不同描述——它們是同一個東西。“馬圖拉納和瓦雷拉認為,自創生與認知之間的關系有兩個關鍵特征。首先,自創生組織在實際、具體系統中的實例蘊含了系統與其環境之間的認知關系。其次,這種認知關系反映并服從于自創生的維持。”因此,在他們看來自創生過程與認知過程在邏輯上也是等值的,即自創生是認知的充分必要條件,用邏輯條件式來刻畫就是,M&V-ArC:A?C,其中C表示Cognition(認知),下同。
(3)關于生命與認知。他們認為:“生命作為一個過程就是一個認知過程。”“生命系統是認知系統,要活著就要去認識。”不難看出,因為M&V-ArL:A?L并且M&V-ArC:A?C,因此也就可以自然地推出LrC:L?C。也就是說,在馬圖拉納和瓦雷拉的觀念中生命過程與認知過程在邏輯上也是等值的,即生命是認知的充分必要條件,用邏輯條件式來刻畫就是,M&V-LrC:L?C。
很顯然,通過將生命系統等價于自創生系統,以及基于自創生和認知的同延分析將生命等價于認知,馬圖拉納和瓦雷拉得到的是一個生命—心智的強連續性論題。由此,也相應地存在一個強的方法論連續性論題:要理解生命則有必要理解心智,反之要理解心智則有必要理解生命。
2.博登的觀點
2000年博登在《自創生與生命》一文中對馬圖拉納和瓦雷拉關于生命定義以及生命與認知關系的觀點提出了一些看法和異議。
博登區分了(或認為存在)三種意義上的新陳代謝,她認為自創生非常類似于第三種意義上的新陳代謝。在第一種意義上,新陳代謝是指一個實體的存在對能量的依賴性,能量是作為那種獨特的物理統一體的生命的存在和持續的條件。但她也補充說,這種意義上的新陳代謝并不是在人們談到新陳代謝是生命的標準時通常想到的那種新陳代謝。在第二種意義上,新陳代謝是指給生物體的活動提供動力,因此它涉及能量的使用、收集、存儲、消耗和預算,但它假定當前狀態的生物體是不言而喻的。相比之下,在第三種意義上,新陳代謝也涉及生命體對能量的使用、收集、存儲、消耗和預算,但它并沒有將生命系統的物理組織視為理所當然,相反,它把新陳代謝定義為能量的使用和預算,以用于生命系統的建構和維護。博登認為,第三種意義上的新陳代謝是生命的本質特征,而她又認為自創生非常類似于第三種意義上的新陳代謝,因此一個合理的推斷是:博登可能接受這樣的結論,即自創生概念捕捉住了生命的本質,或者說,她也許承認自創生是生命的充分必要條件,即B-ArL:A?L。
在生命與認知的關系方面,博登明確反對將生命過程等同于認知過程。她認為:“這個主張是沒有說服力的。擴大認知范圍從而包括所有生命——包括海藻和有花植物,這既無必又會產生混亂。的確,不同自創生系統已經演化出與不同環境的緊密耦合。細菌、藤壺和金鳳花自然地棲居于非常不同于野牛和屠夫的世界(它們非常適應這個世界,而深深印上了這個世界的烙印)。但人們能夠不使用諸如知識和認知這種傾向性的術語來表達這個生物學上的重要事實。”她認為,馬特拉納和瓦雷拉實際上將“認知”與“適應”混同了。“細菌和金鳳花的確自然地適應于它們的環境,并且在不超出限度的條件下這些物種的個體會對相關環境的快速變化做出適應性反應。當然,擁有知識也使適應性反應成為可能。但那并不是說所有的適應都涉及知識。”最后,博登的觀點是,生命是認知的必要條件,但不是充分條件,即B-LrC:L←C。因此,生命與認知在邏輯上并不等值。她寫道:“人們可能堅持認為認知必然以生命為基礎,卻不主張所有生命都是認知的。這種哲學信念至少可以追溯到亞里士多德……后來的哲學家包括赫伯特斯·賓塞(H.Spencer)和約翰·杜威(J.Dewey)都贊成解釋認知有賴于生命這個主張的兩種方式。但是不管我們如何解釋,人們都可以比較容易理解地提出這個主張,而無需像自創生理論家那樣將生命與認知概念合二為一。”
3.比特博爾和路易斯的觀點
2004年比特博爾和路易斯在《有或沒有認知的自創生:在生命的邊緣定義生命》一文中不但談到他們與馬圖拉納和瓦雷拉的差別,而且談到他們與布爾吉納和斯圖爾特的一致及差別。
同馬圖拉納和瓦雷拉將生命與認知視為同延和等價的強連續性的觀點不同,比特博爾和路易斯的觀點相對要弱一些。與馬圖拉納和瓦雷拉相對應,他們的觀點也可以概括為三個方面:
(1)關于生命與自創生。每個生命實體都是自創生系統,但并不是每個自創生系統都是生命實體。(這導致的一個結果是,自創生并不能成為一個判定生命與非生命的標準)很顯然,他們認為,在生命的自創生定義中,自創生是生命的必要條件,但不是充分條件,用邏輯條件式來刻畫就是,B&L-ArL:A←L。
(2)關于自創生與認知。他們的論證指出,盡管自創生與認知彼此不可分解地聯系在一起,但它們并不是等同的,自創生是認知的前提條件。換言之,自創生是認知的必要條件,用邏輯條件式來刻畫就是,B&L-ArC:A←C。
(3)關于生命與認知。他們與馬圖拉納和瓦雷拉的觀點是一致的,即認知與生命是同延的,也就是說生命是認知的充分必要條件,用邏輯條件式來刻畫就是,B&L-LrC:L?C。
對于他們與布爾吉納和斯圖爾特的關系,比特博爾和路易斯寫道:“正如已經提到的,基于一個精細和優雅的數學處理,布爾吉納和斯圖爾特在他們2004年的論文《自創生與認知》達到了相似的結論。他們的三維鑲嵌自動機是自創生的,但并不是認知的,因此,他們認為它也不是生命的。”然而,比特博爾和路易斯與布爾吉納和斯圖爾特之間也存在一些差別:“……因此,我們能夠說,我們在這篇文章中提出的設想處在一個中間位置,其中一端是馬圖拉納和瓦雷拉的觀點(認為自創生與認知是嚴格等價的),另一端是布爾吉納和斯圖爾特的觀點(認為自創生與認知是徹底分離的)。布爾吉納和斯圖爾特最后提出了一個嘗試性的論題,‘一個既是自創生也是認知的系統是……一個生命系統’。然而我們相應的嘗試性論題應該是‘一個在最低限度上是認知的、并因此是自創生的系統是一個生命系統’。”
在他們的論證中,我們看到比特博爾和路易斯關于“認知與生命是同延的、等價的”這個論題并不是借助自創生分析得出的,因此本質上他們并沒有對連續性論題給出更為精確的理論確證。
針對這些爭論,湯普森的評價是:“如果自創生只是狹隘地被看作是最小種類的內部的自我生產而不涉及與外部環境的積極的交互作用的話,那么自創生對認知來說就是不充分的。但是如果自創生被寬泛地看作是與環境有建構和交互過程的內部自我生產的話,那么自創生就蘊涵著認知。我不打算為這個問題立法:我把它留給科學家去解決究竟哪種方式對他們的研究是最富有成效的。就我的目的而言,主張任何生命系統既是一個自創生系統也是一個認知系統已經足夠了,因為這個論題足以建立一個生命與心智的深度連續性。”
四、結語
惠勒在《認知回家:生命和心智的重新統一》(Cognition's Coming Home:The Reunion of Life and Mind)一文中區分了“正統認知科學”(orthodox cognitive science)與“生物認知科學”(biological cognitive science)。他認為認知主義的、功能主義的正統認知科學忽視了認知的生物學方面,忽視了神經生物現象與認知現象之間的內在關系,而重新理解這個關系既有助于理解生命現象和心智現象,也有助于理解生命與心智連續性或同一性。在本文中,我們試圖通過生命和認知的自創生分析建立一個對生命—心智連續性論題的更嚴格的理論理解。
然而,我們也看到圍繞這個工作存在的爭論不僅涉及實證研究的進展,而且它還涉及我們對“定義”本身的理解和評價。根據被定義項與定義項的關系,存在三種情況:定義過寬、定義過窄和定義恰當。定義過窄的情況是:定義項成了被定義項的充分條件。定義過寬的情況是:定義項成了被定義項的必要條件。定義恰當的情況是:定義項是被定義項的充分必要條件,即等值的、同一的或同延的。因此如果一個定義是恰當的,那么用定義項定義被定義項時必定既不寬也不窄。過窄的定義是不良的,因為可能存在與定義相矛盾的實例出現,因此在定義活動中,我們必須排除這種定義。對于一個過寬的定義,盡管存在一些非被定義項的實例,但卻不會存在與定義相矛盾的實例,因此在這個意義上定義過寬是可以接受的。所以一個生命定義至少應該保證“我們在經驗中所知的所有形式的生命都應該被這樣一個定義所涵蓋,并且相反地,人們也不應該指望能找到與這個定義相矛盾的生命形式。”可以看到,比特博爾和路易斯與馬圖拉納和瓦雷拉關于自創生與生命關系的爭論在某種程度上就在于他們采取了不同的定義要求,馬圖拉納和瓦雷拉采取的充分必要條件的強定義,而比特博爾和路易斯采取的是必要條件的弱定義。以自創生為例,如果自創生對生命是弱定義的,那么導致這樣一個結果:自創生不能作為判定生命與非生命的標準,因為可能存在自創生的但非生命的系統。
參考文獻
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(李恒威、肖云龍,原載《上海交通大學學報》2015年第2期)