一、物理学背景

物理学是“近现代自然科学中一门最美的科学”（Baars，1995），18世纪以前由伽利略开创、牛顿奠基的宏观机械物理学范式已经发展到“几乎完美无缺”的程度。宏观机械物理学铸就了西方的自然科学基础和科学精神，成为支配西方国家关于科学知识及其研究态度的典范模式。这一经典的科学认识体系的基本原则强调：（1）客观决定论。科学研究主体必须与研究对象分立并保持距离（价值中立），认识客体完全不依赖认识主体，物质世界不以人的意志为转移。未受主体干扰介入的客观事物的原本状况，才是科学研究的真正对象。（2）还原论。认为任何自然对象都可以均质化、物理化、数学化，研究自然对象必须从整体向构成部分的物质单元还原。（3）因果论。物质运动普遍存在着规律，即因果关系，对事物因果关系的解释就是对客观规律的揭示。（4）有限论。近代自然科学主张必须从根本上放弃古代亚里士多德以来的那种“元物理学”的、形而上的哲学思维方式，“而自限于有限的认识，在此基础上强调科学知识的可积累性和无止境性”（尤西林，2003，pp．48－49）。近代物理学的客观决定论、还原论和因果论，能够全面而完整地揭示出宏观、低速物质世界运动变化中的客观规律，极大地推动了近代物理学、化学和生物学的飞速发展，同时有力地推动人类认识发展史上实现了一次伟大的革命。在认识论上，这一科学认识模式深刻地揭示了客观性在认识过程中的地位作用问题；在方法论上，这一科学认识模式异常重视对物质世界的客观描述，强调人类科学与知识的客观价值，主张可观察性、可重复性、可数学化，是人类认识真理、逼近真理的唯一方法和途径，认为经验的实证方法最终能揭示一切真理和规律；在身心问题和心理精神问题的认识上，也具有划时代的实质性意义，它从根本上破除了世界神性论、身体神秘论的历史迷信，开创了“物质第一性、物质决定意识并且决定人心理”的唯物主义科学认识模式。近代物理学范式及其取得的巨大成就对心理学的影响十分深远。

鉴于物理学在近现代科学之林中的崇高地位，如果能够采用物理学范式揭示人的心理、意识问题，那必将会给长期处于近现代学科序列中“灰姑娘”地位的心理学的发展带来无尚的荣光。然而，具有讽刺意义的是，位居现代科学皇冠这一尊贵地位的物理学像贵妇人一样，却几乎从来没有把诸如哲学、心理学之类的学科放在眼里，尽管这些学科在不断地向其学习、仿效。早在冯特、铁钦纳时代，心理学的物理主义还原论便被视为心理学实现科学化的一种强研究纲领。这些创建科学心理学的先驱者坚信，只有走数学、物理学的科学之路，才是心理学发展的唯一正确道路。通过科学实证的方法最终能揭示人的心理活动方面的规律和真理，于是自然科学化便成为多数心理学家的梦想。冯特采取了两种取向：对个体心理坚持以物理的、实验的方法进行详细的描述，而对群体心理则以民族学的分析方法研究。铁钦纳等人则坚持更严格的科学标准建设心理学的科学体系，他将心理学作为与物理学、生物学相齐名的三种典型的科学来对待，认为必须在与同等科学的相互关系中去考察心理学。后来的行为主义者则更是将物理学的自然科学观点推向了极端，他们在将人的主观心理意识客观化的同时，却又走上了贬低人的心理、意识的道路，即把意识、文化等问题排除在心理学的研究对象之外，以保证心理学的科学性。斯金纳（Skinner，1988，p．13）说：“我们可以按照物理学和生理学的途径，直接探讨行为与环境的关系，而不必去理睬臆想的心理中介状态。物理学的进步并不是因为更直接地观察下落物的喜悦，生物学也不是因为观察生命精神的本质而取得进展。而且，我们也不必试图通过发现什么是自主的人格、心理状态、情感、人格特征、计划、目的、意图或别的特点，来推进一种新的科学的行为分析。”物质世界无须包括意识似乎能运转得很完美，所以没有对它进行探索的压力。

不仅如此，近代经典物理学范式对当代意识心理学的启示和约束也比较突出。新行为主义、认知功能主义和强人工智能论等都具有一个共同的目标，即力图把一般的精神现象，特别是通常所理解的意识，归结为某种形式的物理的或者物质的东西，这就是有名的“心物同型论”（心理—物理同型论）。在许多心物同型论者看来，世界完全由物理的粒子及其物理属性组成，其中包括由粒子构成的巨大组织的物理属性。心理与肉体之间存在着物理和精神的特征，而意识自我与肉体之间是“亦心亦物”的关系，物质实在之外没有任何东西存在。现代认知心理学也明确提出“认知和心理完全可以用物理符号形式系统来解释”，但心理物理主义对意识问题的解释力也十分有限。随着19世纪末以后人类现代科学技术的突飞猛进，经典的自然科学模式逐渐被现代自然科学模式所取代。当代意识心理学正是在这一现代科学发展观的转折点上产生了新的重要转向。

现代科学观是在20世纪初期自然科学蓬勃发展的基础上产生的又一种新的科学认识模式。这一新的科学观与方法论的基础主要是由现代新物理学奠定的。20世纪初期以相对论、量子论这两大理论支柱为代表的物理学，从不同侧面揭示了牛顿物理学的局限性，根本上动摇了牛顿物理学范式的认识论根基。这两大物理学理论成为支撑当前最主要的高科技文明的理论基石。经典物理学适合对于宏观世界、匀速运动物质规律的解释，但对于微观世界认识图景的理论解释力十分有限，只有相对论与量子论，才能揭示微观世界中物质运动的新型关系，进而确立科学认识中的主客体关系。例如，爱因斯坦相对论中最惊人的结论莫过于“同时性是相对的”，而并非如牛顿物理学所断言的那样是绝对的。因为从不同的观察者看来，同时发生的事件可能有先有后。但同时性也依赖观察经验，离开了经验甚至谈不上同时不同时的问题。著名的光单孔和双孔实验也似乎证明，“实在依赖我们的意识结构”。“意识和动机是世界的组成部分……粒子实际上是‘有机的’，粒子起码具有‘心理’。”（Alfredo，2001）后来阿弗雷多也提出了一个类似的结论，即粒子实际上是“有机的”，因为它们具有信息加工的能力并对信息作出反应。从光的单孔和双孔实验可以大体上了解众多光粒子的“行为”模式，但却无法断定是哪一光粒子的个别行为，更无法预言光粒子将会发生什么情况。研究发现，即使实验者严格控制开始的条件，而且在每次实验中保持一致，仍然无法预测光粒子会发生什么情况。因此，有可能光粒子具有“意识”和“动机”（心理学百科全书编辑委员会，1995，p．124）。(www.daowen.com)

如果说物理学是现代科学的皇冠，那么量子论就是现代科学皇冠上极为耀眼的一颗钻石。巴尔斯（Baars，1995）曾说：“量子论的确是物理学中最美丽的科学理论，而它诱惑人的美在于我们今天面临的两大神秘问题：量子力学中的观察者效应和人类的实际意识经验。”量子论对于主客观认识问题的主要贡献表现在以下四个方面：第一，量子论认为，在辐射的发射或吸收过程中，能量不是无限可分的，而是存在一个最小的单元即量子，这一观点直接打破了近代物理学所强调的“自然界无飞跃”论断。第二，量子论明确提出了可观测原理，认为必须用可观测量来建立理论，他们拒绝一切不可观测量。这样在宏观物理学上量子论依然遵循牛顿法则，即宏观活动规律的反映是根据因果性、机械性和化学法则产生的，经典物理学认识模式继续有效。第三，量子论揭示了微观物质世界直接活动的非因果性与纠缠性特征。量子世界中的原理规则与经典物理世界中的原理规则是相反的：量子世界中的一切事物是（非因果的）统一的，如果不出现分离活动的话；而在经典物理世界中一切事物都是可以分离的，除非事物之间建立了因果联结关系。量子理论及其实验揭示出物理上的可能性关系并不是因果性的。这些关系也就是众所周知的“旋转纠缠”：质子或电子的旋转关系有一定的空间距离，它们之中不存在任何的因果关系（如果在这种现象中存在因果关系，就必须达到超过光速这样的高速运行速度）。在强原子能与弱原子能中均存在纠缠性，从而使量子世界联结在一起。而在宏观客体之间一般认为不可能出现显著的纠缠现象。第四，量子论提出了观测效应的测不准性与相对性。量子认识论认为，观察者这一认识主体，不可能直接把握微观客体，只有借助认识手段——宏观仪器来测量。在这一微观世界中，人们不可能同时准确地测定微观粒子或者其波的位置与动量，它们的最小不确定度的乘积等于普朗克常数的有限值，这就是海森堡的测不准原理。但是宏观仪器对微观客体不可避免地发生作用，而且这种作用是难以消除的。测不准原理与互补原理表明，微观粒子的粒子属性与波动属性是互相补充的，在一种仪器中呈现为粒子，在另一种仪器中又表现为波，而不可能同时发现两种属性。这表明，主体的人通过使用测量仪器对于被测量的对象客体施加了某种影响和干扰。微观粒子之所以在一定条件下表现出波动性，而在另一种条件下表现出粒子性，完全依赖观测。这种科学世界观与认识论的日益完善为当代人认识身心问题提供了新的科学观与方法论。

对于用量子力学解释生命现象、意识现象问题，现代物理学界存在两种根本对立的看法。一种观点坚决反对将量子力学推广引伸到其他领域，像玻尔、海森堡等人就认为，量子力学是研究水分子、氢原子这些微观粒子的科学。从一个物理学家的角度来看，完整地描述一个生命系统是不可能的，因为需要进行的实验本身又强烈地干预生物的正常功能。当代著名量子物理学家彭罗斯（2001）更是强调：“一种科学的观点绝不会向心理的意识问题让步，意识问题没有完整严肃的主张。意识是我们世界（宇宙）的一部分，因此，任何物理学的理论不能有适当的位置用于使这种缺乏真正地描述有关世界的基础。我仍然主张，至今没有物理学、生物学或计算机理论能够接近于解释我们的意识。”另一派则以薛定谔、玻姆等人为代表，他们试图坚持量子论的观点，揭示出从物质到意识过程的物质变化规律。量子意识研究的先驱者薛定谔，不仅提出了微观粒子运动的基本方程——薛定谔方程（波动函数），而且还探讨物理学基础、自然科学与社会科学的关系。他于1944年出版了《生命是什么——活细胞的物理面貌》一书，试图以现代物理和现代化学的新思想来解释生命的本质。他提出了负熵、遗传密码、量子跃迁式突变等新概念，把先进的物理学化学研究方法带给了生物学，使生物学在20世纪50年代以后焕发出新的生机。他认为由于量子力学是描述低能级状态下微观世界规律的理论，特别是微观世界的成员如何组成宏观世界的规律，因此，即使是在没有意识的单细胞生物的生命系统中，也存在着量子规律、化学规律、生化规律、细胞学规律同时并存且相互作用的客观事实。在薛定谔等人看来，有了量子力学，才有我们周围的一切，才有我们人类本身，才有生命。现代科学和高新技术都离不开量子力学这一理论工具。目前以量子力学解释意识已成为一种时髦，例如2003年国际意识科学研究会议的主题便是“意识与量子力学”。著名物理学家玻姆等人曾经提出，量子力学完全可以解释人类复杂的意识机制问题。他们认为，量子力学的性质具有相干性、纠缠性、非确定性、非定域性和不可复制性的特点，“这些在纯粹量子现象中才有的现象恰与人的意识特性具有相似性”（Alfredo，2001）。另外，目前正在研究的新一代计算机就是量子计算机，试图将量子物理机制引入到人工意识的研究之中，制造出一种结合自然机制与算法的新型计算机模式。大脑有可能就是一台天然的量子计算机，非定域性的意识过程与量子行为的非定域性十分相似。这样心脑的一种计算描述可以通过量子物理过程便将意识与表达内容相连接。

现代物理学对意识问题表现出的这种前所未有的浓厚兴趣，日益引起心理学界的重视。正如格罗夫说的那样：“我觉得把当代心理学和精神病学的情况和20世纪前几十年发生在物理学前沿的情况加以比较很是吸引人的。物理学家们并没有费什么力气就从牛顿物理学彻底地转向了爱因斯坦的相对论，转向量子力学。”（拉洛兹等，2001，p．52）但心理学家们的科学观要转向现代物理学的科学认识世界图景则相当艰难。在格罗夫看来，现代物理学和量子认识论将人的认识推进到微观层次，心理学对意识机制的探索特别需要受到现代物理学特别是量子力学的影响和启示。量子力学的方法论揭示的是自然界物质运动的辩证活动规律，而量子意识论正是这种客观方法论或方法论原则在主观世界的推广和应用，主客观世界也是纠缠在一起的。意识科学和意识心理学的研究可以借用量子力学的认识方法论，而不应是量子力学的个别结论。从这个意义上讲，格罗夫的意见是可取的。