隨著腦機接口技術的不斷發展，虛擬現實領域或迎來又一次重大變革。腦機接口已可初步讀取、解析、輸出人腦的信號和意念，未來還有可能逐步做到向大腦輸入信息、知識甚至是情感、記憶等。腦機接口的輸入技術，能夠以成本更低廉、效果更逼真、沉浸感更充分的方式，讓人們進入虛擬環境或是“穿梭”虛實之間?，F有的關于腦機接口的哲學反思，多從心物關系、自由意志和倫理規范等方面加以探討。然而，近年來在人類的數字化社會交往實踐越來越脫“實”向“虛”的趨勢中，我們尚未明確這一發展的目標到底是什么，以及我們到底能夠追求什么。本文認為，借助科學形而上學（Metaphysics of Science）的問題意識，考察腦機接口背景下的虛擬世界的本體邊界，是一項值得開展的具有啟發性的工作。

科學形而上學

科學形而上學是一個涉及形而上學和科學哲學的交叉領域，它依靠科學中的前沿進展和基礎性研究來回應形而上學問題，同時也借用形而上學中的問題視野和思想資源追問科學的基礎。作為科學哲學的核心部分之一，科學形而上學依賴于對科學研究成果的總體把握和細致考察。相較于傳統形而上學，其立論依據不限于日?；驓v史的經驗和抽象的思辨；相較于分支科學哲學，其所關注的具體對象（如基本粒子、引力、基因、心智狀態等）更為底層和抽象?？茖W形而上學的議題包括自然類、自然律、因果性、傾向性、反事實性、還原與演生、隨附性、實在論與反實在論、心物關系、時空等最基礎的概念或性質。

繼20世紀下半葉網絡—賽博空間的誕生引發的熱潮后，今天虛擬現實、人工智能、區塊鏈、腦機接口等技術又出現融合貫通的態勢，相關話題再次受到哲學家的密切關注。這一技術潮流可能會對人類的生存狀態帶來根本性變革，其中許多未曾考慮或無從想象的境況將為哲學各個方向開啟全新的問題域。特別是，如果我們從科學形而上學的角度分析腦機接口背景下的虛擬世界構建，其中蘊含的很多未被注意的層面或可被揭示出來。

“以假亂真”與“超凡脫俗”

對虛擬現實產生“虛實難辨”效果的愿景，通常呈現出兩種趨向。一種是盡可能讓用戶或玩家分辨不出在虛擬世界中與在真實世界中體驗的區別，可稱為“以假亂真”型。另一種是讓用戶體驗到迥異于真實世界的超現實（surreal）感受，包括物理、生理、心理等感受、外部環境狀態等，可稱為“超凡脫俗”型。當然，在具體設計時，兩者并不互斥，這樣的劃分只是為了突出兩種思路的差異。對于前者，雖然目前的虛擬現實穿戴設備可以在視覺體驗、聽覺體驗和部分的觸覺、嗅覺體驗上不斷趨近真實，但離以假亂真還有距離。要在精細的嗅覺、味覺和觸覺等體驗上都做到盡量逼真的體驗，現有的傳感技術、平臺算力和數據傳輸能力都還遠遠不足。如果預設神經中心主義立場，即認為人的精神和意識活動可以完全歸結為腦部物理—生理狀態的變化，則可以考慮利用輸入式腦機接口技術將想得到的感官體驗直接從外部“灌入”大腦，而不去給用戶的感覺器官施加刺激。這樣有可能使整體成本更低，沉浸感和真實感更強。而對于“超凡脫俗”型，現有的技術條件則更難達到其要求，僅從原理上的設計都面臨難以逾越的困難，因此更離不開腦機接口技術的發展和應用。

現有的相關案例，大多是讓玩家或用戶短暫進入某個既定的虛擬情景，感受“時空穿越”，并進行道具控制等游戲操作。這些場景依托于設計者的預先設定，用戶的體驗、操作和互動行為全程可控，所有“意外”和“驚險”都只是假象，而產生出的物理變化也被限制在安全范圍內。

若想在更少的限制和更大的自由度下獲取超凡脫俗的體驗，首先應該明確：到底要“超越”什么？“脫離”什么？人類身處的真實世界到底有何種結構和性質？這其實正是基礎科學與科學形而上學根本關切的重要方面。舉一個簡單例子：用戶能否在虛擬世界中體驗失重？在地球表面上，顯然不可能僅通過穿戴設備來“屏蔽”地球重力。就算是依靠今后高度發展的腦機接口技術來“灌輸”失重感或其他超現實感受，我們也必須知道：一個人在那些狀態下，其大腦神經元組織“理應”產生何種反應，否則連向用戶的頭腦輸入了什么、輸入的是不是失重感或其他想要的感受都無從確認，更難以預料用戶的生理和精神層面是否存在健康安全隱患。

在嘗試構建虛擬世界的進程中，腦機接口具有不可替代的重要性。就現狀來看，該技術的發展雖已取得不少突破，但在準確讀取、輸出大腦信息方面，或有效向大腦輸入信息方面，還不能令人滿意。在輸入信號方面，“經顱磁刺激”或“經顱直流電刺激”可以通過給特定腦區直接施加電磁場來調節特定腦區的興奮或抑制，但目前只能在人腦中植入一些簡單視覺圖像。人們在實際面臨各類復雜情況時，會相應產生很多科學家們并未深入了解的復雜反應和體驗。這些復雜信號的有效輸入和輸出，都將是對腦機接口技術的巨大挑戰。模擬或調節單個神經元細胞的具體變化，跟控制數百億個腦部神經元的復雜組合和動態協調，是完全不同級別的操作。況且，雖然人類感官的信息處理能力是有限的，但人的感知能力本身也在不斷發展，只要人對世界上的事物的認識潛力在不斷拓展，那么很難斷言虛擬世界跟真實世界之間在微觀或宏觀上的變化會原則上超出人的辨認能力。這是“以假亂真”式的“缸中之腦”愿景難以實現的問題所在。

自然律的本質

有的樂觀設想認為，其實不必拘泥于追求虛擬與現實的不可分辨性，我們不妨嘗試超越現實世界的自由建構：現實中的物理規律等自然律之束縛可以打破，讓用戶的意識在虛擬世界里感知“上天入地或翻江倒海的暢快”。但是，若要實現此般設想，首先要問的是：人到底能不能或者說能以什么水平操控虛擬世界的規律，使其不會“死機”、邏輯崩潰、破綻百出？虛擬世界是否可以任意違反屬于現實世界的所有自然律？或者說，設計者和建造者能否任意地為世界“立法”？這衍生自一個典型的科學形而上學問題：自然律是否會發生變化？能否被人為操控或修改？這貌似是可以通過實驗科學來考察的實證問題，但其實也離不開哲學上的辨析和澄清：什么是自然律？自然本身是否真的有“規律”？科學的自然律是依賴于人類主觀的認識而建構，還是獨立于認知主體的客觀、必然存在？

像很多形而上學基本概念一樣，人們對自然律也有很多爭議。有人認為，科學中的自然律是不可再分解、還原的原始概念；也有人認為，有自然律就不需要因果性概念；還有人認為，不存在自然律，而應該用對稱性、機制、模型等來代替其在自然科學中的作用?？茖W家關注自然界事物的分類與變化，并用總結出來的各種規律和機制等去解釋各種變化現象。在不同立場的科學哲學看來，這種規律或機制的客觀性并非不言自明。鑒于科學史上發生過多次巨大變革，在不少學科領域中曾被一度視為理所應當的本體論承諾都遭遇過重大改變，所以盡管人們在科學探索和工程實踐中概括并反復使用了各種定律，也不等同于自然界就真的存在著這些規律，并必然按照它們變化、發展。在反實在論者看來，自然律本就只是人們對經驗現象中的規則的概括，或是某些實用有效的解釋系統中的公理。人們對真實世界的認知難免會存在很多盲區和誤區，目前被公認的科學理論甚至都有被重大修改或顛覆的可能。

以物理學為例，物理學家們面對廣義相對論和量子力學之間的深刻矛盾，試圖構造許多理論模型加以化解，希望能將二者統合起來。目前，多種試圖超越廣義相對論的引力理論被設計出來，各理論的各個模型在具體條件下被用于描述各種可能宇宙。盡管細致的分析可以排除很多錯誤設定，但足夠完整、經得起考驗的理論方案目前尚未被找到。對量子力學來說，詮釋問題的長期爭議表明這里對本體與律則的界定相當混亂，每種詮釋預設的實在圖景差別甚大，如果想達到與引力理論的協調，不同的詮釋和修改帶來的結果會在普朗克尺度上顯出不同。這么多的設想，在基本物理假設、數學表征、實驗預測等方面都或多或少存在差異，從而在證據不足的情況下，并不容易預判誰會勝出。除了高能物理充滿了猜想和困惑，材料科學、生物學、醫學、地質學、信息科學等領域都有懸而未決、會對學科根基帶來沖擊的難題。人們在近現代自然科學中取得了前所未有的成就，但面對更為棘手的困難，現有的不少嘗試都還前景不明。這種境況或在某種意義上已預示著新的科學革命的到來。

虛擬世界中的“自然律”

人類現有的對自然律的認知，遠未達到準確、自洽、統一的理想狀態，存在大量未知的規律有待認識。人無法認知自己還沒意識到其存在的事物。如果人腦認知可以達到相當精深的程度，并且現在的認知能力離上限有很大距離，那么，用適當的切入方式讓虛擬世界中的用戶觀察和體驗被改變的“自然律”下的物質現象，或能引起用戶的相應反饋、辨認。如果虛擬世界設定了非常精細、復雜的“自然律”的更改，那么盡管可能產生超出人類感官能力極限的無法分辨的變化，但很可能會引發人類分辨能力范圍內的某些變化，否則就失去了這些設定的意義——這正是用戶可以拿來與真實世界比較、作出區分、給出判斷的地方。比如，如果讓專業的自然科學家進入設定好的虛擬環境自主地體驗和探究，他們會更快地識別其中的問題和破綻。要想既達到讓“自然律”發生變化，又達到“自然逼真”的效果，建造者/控制者即使不從物理層面直接進行操作（如屏蔽重力等），而僅為用戶的大腦神經元組織輸入相應的信號，也必須做到其中的“自然律”與用戶的物理、生理、心理反應的相應變化之間的協調，從而需要考慮新模型的全部“自然律”的協調性與穩定性。

由此看出，對真實自然的規律認知還頗為淺薄時，我們不可能創造足夠逼真、可信的“以假亂真”的世界，更無法創造出自洽合理的“超凡脫俗”的虛擬世界。虛擬世界的建構不可能一蹴而就。在目前的階段，我們還只能像電子游戲呈現的架空圖景那樣，讓用戶在超現實的情境中獲得局部、受限、失真的體驗。事實上，現有的很多交互式虛擬應用程序，不僅不是預先創建整套的“自然律”來支配虛擬世界的運轉，反而只是預先手工設計、編排好每個可能出現的場景。這樣使得不同場景具有不同的“自然律”，不同的虛擬物和行動體也遵循不同的物理規則。此外，虛擬世界的物理定律與現實時空的物理定律的不連續性，容易導致玩家或用戶做出“不合規”的意外操作而會讓虛擬對象被“炸裂”，甚至可能讓整個系統出現邏輯崩潰。

無論虛擬現實技術今后怎樣密切結合腦機接口等技術而突飛猛進地發展，無論“以假亂真”或“超凡脫俗”式的虛擬世界建構出現怎樣的面貌，這注定是一個綜合技術的競技場和人類社會架構的試驗場。技術工程專家與哲學家們對腦機接口與虛擬世界的本體界限的審問，或許也有助于厘清人類所處的真實世界的輪廓。本文選取從自然律的角度來分析，只是科學形而上學的眾多問題視角之一，還有更豐富的思想工具有待利用，從而為人們把握、開發虛擬世界帶來更多啟示。

（本文系中國社會科學院創新工程項目“人工智能重大哲學問題研究”（2021ZXSCXB04）階段性成果）

原載：《中國社會科學報》2022年11月15日

來源：中國社會科學網