Frazer：感觉与存在——依赖进化的实在观

导语：《感觉与存在——依赖进化的实在观》，是Frazer（夏海宁）老师2015年的一个讲座，分上下两讲，无意中从瑜景汇和网络智酷两个公号看到文字，特向夏老师要到授权，编辑在一起发出。

描述感官进化和跨生物感官比较本身并不是本文的目的。本文是要通过这些描述，让大家知道感觉器官的复杂性和进化路径的多样性，从而认识到我们的经验基础原来是一个随机变化的过程。

“结局完全取决于故事中的人物在某个节点的自由意志，一旦进入一条路径，即不可逆转，但仍有机会在下一个节点选择给定的数个路径中的某个路径，如此结局十分不同，人物命运也迴异”，我猜这是夏老师讲座中要表达的中心意思。然而三年过去，我们现在回望，发现路径已然锁死。读过啊咦的应该不难明白这段话的涵义。

再次将夏老师的另外两个讲座一并推荐，值得一读再读：

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《感觉与存在——依赖进化的实在观》（上）

西方哲学的一个根本关注是“存在”的性质。存在是哲学的出发点，也是终点。世界是什么？是独立于人的物质还是理念的映射？朴素的唯物主义存在观就免谈了。

01

柏拉图说存在是理念投影。亚里士多德希望能以归纳提升到事物的“实质”。柏拉图直接就是经验和现象的怀疑论者，他不认为现象是可靠的，可靠的是背后的理念，只有理念是完美的。亚里士多德虽然亲近个体，但他同样假设有个独立存在的理念世界，否则所有逻辑和归纳的努力将是没有着落的。在他看来，世界是可以被认识的。

通俗些说就是这样三个问题：

1. 眼见为实吗？世界是否是用你肉眼见到的颜色、形状和运动方式存在的？

2. 你和自然和存在是什么关系？是观察者和被观察者的关系？存在是否取决于你？

3. 我们是否可以获得有关存在的确切知识？或者说，现有物理学/数学对世界的描述有多可靠？

无论是柏拉图还是别的先哲，对存在基本是抱着一种朴素的不加反思的信任态度。然而正如胡塞尔所说，正是这种朴素默认的自然态度构成了哲学思考的根本障碍。

笛卡尔对“存在”不信任，认为“存在”简直没有什么可信任的，不管是外界还是自身！对世界的认识与主体有关，世界甚至就是主体构建出来的。主体自身也要靠某种东西来构建，所以身体既是思的主体，又是思的对象。

而胡塞尔研究几十年得出的结论却是：存在无非是”根深蒂固的信念，一种当然的假定，甚至是习惯和本能。

乔治·贝克莱认为存在就是被感知，但很少人知道他的这个结论是建立在科学研究的基础上。他曾写过一本科学著作叫《视觉新论》，专门研究感觉，特别是视觉、触觉以及它们之间的关系。

我认为这本书之所以牛，是因为这是第一次用科学的方法来研究感觉问题。但没有人好好研究过人们获得的感觉和经验到底有些什么性质？他的结论是，视觉有视觉的对象，触觉有触觉的对象，互不相干。也就是说，这两种感觉源没有共同的观念。

这些论证由此产生的一个启示：观念来自不同的感觉器官，而存在似乎只是不同观念的复合。（“物是观念的集合” ） 

02

但更为重要的启示是：如果知识来自经验，经验来自感觉，感觉依赖感觉器官，那么，除非人类的感觉系统是完备的，否则知识就是不可能完备的。

俗话说，你没有那个器官，你就无法感觉它所对应的那一部分世界，你也就不可能获得有关那一部分世界的知识。感觉器官就是某种滤器，只筛选那些通的过的信息，或者说只对世界的某种特性起反应。

现在大家都知道，视觉是极其复杂的，除了眼球的构造，它还决定于视觉皮层(visual cortex)对视觉信号的解释。没有这中解释能力的话，你看到什么都无意义。

从某种意义上说，与其说是用眼看，不如说是用脑看。眼睛、耳朵或鼻子不过都是脑神经的外延而已。

皮亚杰理论也很有颠覆性。他的哲学观充分表现在他的名著《生物学与认识》，他认为认识不是一个事实或一种状态，而是一个过程。如果心理活动能够与外界建立某种稳定平衡（稳态），客体也就被构建了。将认识论问题引入了对人类进化和遗传的研究。说到底，皮亚杰要做的，是找到知识和生物结构的同构性，建立一个从生物学到知识的自然链条。他的一个名言是：”必须从纯粹器官的方面对认识作出某种解释，这些方面包括种系发生和个体发生。“

天才的叛逆思想家罗伯特.兰扎，他认为生物学处在所有科学的中心，生物学与物理学的结合基本可以解释从意识到宇宙的各种现象，并真正弥合主体和客体的破裂。把他的理论归纳成了所谓生物中心主义的七个原理：

• 时空只是人类大脑的某种工具，所以没有什么“外在”。

• 外在和内在的感觉是分不开的，就如一枚硬币的两面。

• 没有观察者的意识，它们不过是一团不定的几率波。

• 没有意识的话，物质，甚至宇宙也只能处于不定的几率状态。

• 唯有生物中心主义才能解释宇宙的真正结构。

• 时间无法存在于动物意识之外。

• 空间也不是独立的存在。

物理世界的不变形被人类用物理学描述。在这里，物理学之所以能找到物理世界的不变性，是人类基因结构的稳定性决定的，也就是说，人类基因在构造感觉器官时，不论是何种人种，感觉器官都是高度同构的。从此意义上说，物理学描述了人类的生物学结构和自然其他部分的某种稳定关系。

你可以说，我们对物理学的认同反映了我们人类作为一种同构生物与外界的形成的某种稳定关系（稳态）。 你当然也可以说，在一个更为广泛的生物学平台上，我们的物理学不过是人类的集体幻觉。

03

只有把后端的大脑神经系统和前端的接收系统合起来，才是完整的感官。

”现实“可能只是对应于人类生物结构的一种统计描述。尽管人类感觉系统总体上是同构的（和其他动物相比），但变异会使得人类的感觉系统（感觉器官加上信号传输系统和后端大脑神经处理系统）产生差异，只不过这些差异通常被多数人忽略或歧视了。

所谓”存在“只是”共识“，是群体感觉舒适的解释。共识只有统计学意义，所以”存在“不过是个统计感念。

事实上，生物学结构相似的一群人定义了一个与之结构相适应的稳态解释（存在），并用这种解释强加给其他人群，从此也就自我封闭在这种舒适的解释之中。

其实，动植物界是个巨大的思想资源库，跨生物比较为人类提供了一个绝好的思想空间。人类往往把自己囚禁在自己狭窄的生物空间内考虑问题，以致在内部团团打转也不得其解。

跳出箱子的具体做法是：降低人类的身段，把自己看作为在进化上与其他物种平等的一支。

我们通常认为人类具有视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉。有些人声称有第六感官，这个我不知道，但似乎还没有找到解剖学水平的证据。

人的哲学研究“人的哲学”离不开对“人”自身的进化、结构以及其与环境的互动方式有深入研究。

经验主义的近代形式，是将存在定义为一组关系，或者说人和系统的一种耦合。存在变成无法独立存在之物，人和存在不再是两分的，存在只是在关系中才有意义。换言之，人和外部共同构成存在。然而大多数的经验主义哲学家虽然承认个体差异，却未把观察者看作时间的变量。事实上，只要否定神创论，从进化的角度看，人及其生物史上任何祖先形态作为观察/感觉者，在生命长达几十亿年的进化过程中，感觉方式和能力发生了巨大的变化。

人类在1亿年前的祖先所具有的感官结构和功能一定和我们不同。即便是某特定感觉能力，如视觉，其1亿年的视觉方式和能力与今天当有天壤之别。

不过还是要小心这种进步观，如果撇开人类的使用目的，我们的知识究竟进步了多少？人类知识的确在深入，但深入的很可能也是歧途的。必须承认，人在歧途上也是可以很深入和自洽的。其原因，是我们过于自信人类的生物结构和感知能力。

但物理实在是一回事，物理学是另一回事。物理实在可以不以人的存在作为前提，但所有对物理实在的认知都是以人的存在和认知结构作为前提的。所以不可以不研究认知主体。

我还是那个理论，人类这个认知主体被锁定在一个特定方向，人的认知结构只是无数可能认知结构中的一种，人只是一个滤器，滤器的性质决定了我们只接受某种特定信号并只是演绎某种规则。 

比如说人可以根据视觉创造数学，但绝对不会用嗅觉创造数学，而这两种数学之间是否同构是无法知道的。我们实在无法根据我们可怜的认知结构获得的可怜演绎规则来无限演绎我们这个宇宙，更不要说完全与我们的经验无关的多重宇宙了。如果我们一定坚持要说我们经验之外的世界与我们的演绎规则同构，那么这种跳跃也只能由信仰完成，所谓"信心跳跃“ （Leap of faith）。 

科学代表了人类这个自然之子的自觉，这是个奇迹。但同时不应失去对自然和宇宙的敬畏。科学已经解释了很多，但未解释的更多，在那些未知的领域，我们还是要老老实实承认人的渺小和感知的局限，承认那个造物主（如果存在的话！）的宇宙之庞大和无限。在无限和未知面前，我只有低头，继续前行。 

《感觉与存在——依赖进化的实在观》（下）

04

首先我们可以来看看视觉器官：眼睛。

视觉是人类最发达的感觉器官，人类可以被视作"视觉动物"。 人脑中约有50%以上的神经元与处理视觉信号有关。眼睛是个非常复杂的器官，视觉能力更是个复杂感念。眼睛的视觉能力大约包括这么7个方面：

1. 感觉光度luminance能力：人眼中有大约1.2亿个视杆细胞 （rod cells)。视杆细胞是用来感知光度的，夜间就靠它，但它无法辨色。

2. 辨别色彩Color能力：辨色靠视锥细胞（cone cells)，在人眼中有 600-700万个, 是视杆细胞数量的20分之一。人有三种 色细胞（红(570nm), 绿(535nm), 蓝(445nm)光），是所谓三色素视觉动物trichromats。人眼在光谱可区分的色泽约150种，即光谱内只要有3-5nm的增减，就可被视觉系统分辨为不同的颜色。这都是靠三种感光锥细胞的组合来做到的。

3. 感觉频谱范围Spectrum的能力：人类可感知的波长范围是380nm~780nm，

4. 视力visual acuity和视觉范围range 的能力：正常人的最少可辨视觉阀值约0.5”，最大视觉范围200度(宽)×135度(高)。

5. 对时间频率（frequency）的感知能力： 在正常环境亮度下，对15~20Hz信号最敏感, 闪烁感flicker强烈，而超过75Hz（CFF）则不反应，看不出闪烁 (做电视机的人知道这个，图像闪快了你更本感觉不到）

6. 对运动的感知能力：随从运动(eye pursuit movement): 眼球最大随从速度为4～5度/秒，就是说，如果物体运动速度超过5度/秒，我们就无法跟踪物体了。

7. 感觉空间频率变化即对比度的能力(contrast sensitivity）： 最敏感在2~5个cpd（cycle per degree) ，空间截止频率为30-50cpd. 人类对对比的感觉能力要比对绝对亮度的感觉能力高，这当然因人而异。

之所以列出眼睛的7种感觉能力，是为了我们避免将视觉能力简单化，以为眼睛只是个类似镜子的东西。

如前说述，获得什么视觉信号取决于眼睛的结构，大脑中建立何种图像式样，还取决于其他因素，例如视觉信号传输神经系统，大脑的视神经皮层结构和用于处理视觉信号的神经资源。见下图：

在上图中，右边（眼底）是感光的锥细胞和杆细胞，中间一层是双级细胞bipolar cell等神经元，左面一层是神经节细胞ganglion cell和视神经纤维，将眼睛感觉到的光信号传递给大脑。视网膜的外面还覆盖着一层毛细血管。

这个结构看上去有些前后颠倒，不像是合理设计的结果。Carl Zimmer 在其著作《进化：一个观念的胜利》（Evolution: the Triumph of an Idea, by Carl Zimmer）中专门以此来说明眼睛是进化的结果。这个结构的缺陷在于：

1. 视觉信号的残损：由于感光细胞位于神经、血管的后部，所以光是穿越血管、神经才被感光细胞接受的。这样，感光细胞获得的视觉信号本身就是破损的。 （被遮挡后的模模糊糊的信息啊！）

2. 盲点：传递光信号的视神经按理应该在视网膜之后，但它却跑到了视网膜的前面，然后在视网膜上扎个洞向后传输。这个洞就是盲点。（我们怎么感觉不到这个洞？有办法的，有很多实验都可以让你发现盲点）

我们通常既感觉不到图像是破损的，也感觉不到盲点，完全是大脑的功劳。大脑根据生存的需要自说自话就补充、编造了一个“适用的”图像。我们的视觉图式中大约有90%都是大脑根据生存需要在内部加工、补充的，而非什么外部世界的真实图像。比如说，如果强迫你带上一副眼镜让图像上下颠倒，经过一段时间的适应后，居然大脑还会将图像正过来！

视觉被期待所影响，而期待来自经验，不论是对于颜色 形状的感知，还是对脸部和物体识别，或对运动和空间的知觉都一样。参阅： http://www.brainhq.com/brain-resources/brain-facts-myths/how-vision-works

这个例子也说明了进化路径是单向和不可回头重来的。人眼据说是从有个内外倒置的眼睛的文昌鱼进化而来的，（人类眼睛胚胎和文昌鱼类似）。这个内外倒置已经定了的话，后面的进化也只好在此有缺陷的基础上进行了。这就是路径锁定啊！

外侧膝状体LGN：外侧膝状体属于间脑的一部分。外观如马鞍状（图）

从眼睛获得的信号经过视路神经传递到这里终止。每一个外侧膝状体大约有100万个膝神经细胞。视觉信号再下面就送到大脑中枢神经元了。

大脑视觉皮层：visual cortex

这还仅仅是非常初级和简单的分析，无非是想让各位感受一下视觉系统的复杂性，并意识到，视觉图式的形成是件依赖多种因素的事情，任何一部分发生变化，都会影响视觉图式。

05

下面谈谈眼睛的进化

如此复杂的眼睛结构其实是进化的结果，从简单到复杂，经历了约7亿年。即寒武纪时期。那时没有凶猛动物，生物都在海洋中，体型小，动作缓慢，躯壳柔软。代表就是水母。最早具有感光能力的动物就是Bell Jelly。 它们无骨骼，无心，无脑，只有透明的神经系统。在它的底部有一层黑色物质，具有感光功能。5亿年前，眼睛出现跳跃式发展。寒武纪期间，生物出现大爆炸，几千种生物突然出现。这个阶段持续了2到3亿年，留下了大量化石。这些生物许多发展出进攻/防御武器：利齿、利爪、盔甲。在寒武纪之前，没有复杂结构的眼睛complex eyes，但寒武纪出现了，而且还出现了复眼compound eyes.

昆虫是三叶虫的后代，也具有复眼结构，但据说它们的复眼是独立进化而来的。和人类不同，复眼是由许多单眼构成的成像系统，昆虫的复眼中有几千到几万个单眼。例如，单眼最多的复眼是蜻蜓，有2万9千个单眼。

复眼的特点是聚焦性能差，但对运动感知非常强。它的运动分辨率是人的5倍，具有极快的反射能力（reflexes)。蜻蜓可以按每秒38英里的速度飞行但仍然可以准确捕捉猎物。

脊椎动物，鸟类和爬行动物的眼睛是另一类：单眼，一个由软组织构成的成像感知系统。这三类动物都来自一个古老的发源于5.5亿年前的类似蚯蚓的祖先。

据说眼睛经历了大约50到100次突变才进化成今天这个样子。从最早的感光细胞到今天具有各种结构和能力的眼睛，我们看到了眼睛进化的多样性，和其它感官一样。

下面这段比较技术，但有兴趣的可以看看：

一个非常保守 的“决定”基因———Pax6 ( paired homeobox 6) 可以在不 同的物种中诱导眼睛的形成，说明 Pax6 基因对于眼睛 的形态发生是一个关键基因，进而证明后生动物眼睛 是从一个原始类型进化而来的，这种进化机制叫做居 间进化( intercalary evolution).

小鼠的 Pax6 基因在果蝇中的异位表达诱导出了异位的复眼，说明 Pax6 基因在调节眼睛形态建成中有通用的功能，这使人们改变了一直以来认为昆虫的复眼与脊椎动物 的照相机似的眼睛是两个不同起源的观点。

自然界中动物的眼睛被分为两个最基本的类型， 即单眼( single eye) 和复眼( compound eye) 。

单眼也有三种，一种是照相机似的眼睛( 正透镜眼) ( positive lens or camera eye) ，存在于脊椎动物和一些非脊椎动 物，例如人和头足类的眼睛。第二种是凹透镜眼( concave mirror eye) ，蛤和介形亚纲甲壳类的眼，能产生明 亮但却十分模糊的图案。第三种是小孔眼( pinhole eye) ，小孔眼和杯状眼主要存在于软体动物中，它只能 观察到物体的位置。

复眼由若干个小眼( ommatidia) 组成，分为两种类型，一种是联立眼( apposition eye) ， 小眼具有独立的功能，另一种是重叠象眼( superposition eye) ，小眼一起合作在视网膜上产生明亮而有层 理的图像［15］

根据 Gehring 和 Ikeo 的假设，眼睛起 源于一种古老的原始类型，原始眼。首先，具有视蛋白 ( 有光感受功能的蛋白) 的光敏感细胞进化出现，它在 Pax 6 基因的作用下与色素细胞组成一个简单的器 官———原始眼。然后，原始眼通过平行进化和趋同进 化，进化出各种不同类型的眼睛。

现在所有的眼睛感光都是利用以维生素 A 为基础 的视色素（所以要补维生素A啊！）。视蛋白存在的历史比眼睛存在的历史还 要长。遗传分析表明，视蛋白都是同源的，是从相同的 祖先进化而来。

在硬骨鱼类、爬行类和鸟类的研究 中发现，古老的光吸收，蛋白分子在3 亿 5 千万到 4 亿 年前就进化成4 个锥体家族，以分辨色彩，后来杆状视蛋白家族出现，辅助暗视觉。 

但是在哺乳类中，杆状视蛋白出现的较早，而以 3 种视色素分子为基础的 能区别色彩的视觉是在约3 500万年前才通过基因 重复而获得，进化到现在，使人类有能力感受到这 个绚丽多彩的世界，享受五彩缤纷的世界给我们带来 的视觉震撼。

其中一个亮点是所有的视蛋白同源，也就是说，各类眼睛都来自一个共同祖先，不论是单眼还是复眼。

最早的眼只是两块感光细胞的斑点，只能感光，不能感觉方向，然后一些生物有了内陷的杯形眼pit eyes，当然这眼睛和现代的眼差别大了，其实就是一处内陷铺满了视神经，优点是这种结构能够限制光线，生物能辨别光的方向了。 这就是所谓“方向眼”directional eyes。

昆虫是三叶虫的后代，也具有复眼结构，但据说它们的复眼是独立进化而来的。和人类不同，复眼是由许多单眼构成的成像系统，昆虫的复眼中有几千到几万个单眼。例如，单眼最多的复眼是蜻蜓，有2万9千个单眼。

复眼的特点是聚焦性能差，但对运动感知非常强。它的运动分辨率是人的5倍，具有极快的反射能力（reflexes)。蜻蜓可以按每秒38英里的速度飞行但仍然可以准确捕捉猎物。

脊椎动物，鸟类和爬行动物的眼睛是另一类：单眼，一个由软组织构成的成像感知系统。这三类动物都来自一个古老的发源于5.5亿年前的类似蚯蚓的祖先。

据说眼睛经历了大约50到100次突变才进化成今天这个样子。从最早的感光细胞到今天具有各种结构和能力的眼睛，我们看到了眼睛进化的多样性，和其它感官一样。

06

最早的眼只是两块感光细胞的斑点，只能感光，不能感觉方向，然后一些生物有了内陷的杯形眼pit eyes，当然这眼睛和现代的眼差别大了，其实就是一处内陷铺满了视神经，优点是这种结构能够限制光线，生物能辨别光的方向了。 这就是所谓“方向眼”directional eyes.

四原色很神奇。多了这一维紫色，存在的性质会发生很大变化，自然的很多秘密也就轻易地向你显现。例如，在鉴定罗马雕塑时，如何确定当时的颜色？其实，人眼对应的三基色都已退却，但紫外信息还是在的。人眼虽看不见，对于蜜蜂来说，这个信息对它来说是透明的。

还有个有趣的事。你知道如何检查酒店的卫生？床上留下的脏东西，如体液，在自然光下是不明显的，但如果关上灯用UV电筒看却一清二楚。如果蜜蜂有智慧，哪里还用得着UV电筒？直接雇来做卫生检查员就行了！

你如果是四基色眼，看彩虹时，就会看出10种颜色，并能识别1亿种颜色。

大约在3亿年前，一类哺乳动物的视觉发生了转向。它们从夜行动物变成日行动物。6千6百万年前，行星撞击地球，恐龙灭绝，给哺乳动物繁荣创造了机会，各种哺乳动物出现，其中有灵长类动物。它们生活在树顶/树梢上，逐渐获得了极强的辨色能力：获得了红色视觉细胞。（在蓝色和绿色之外），从此视觉世界变得异常色彩斑斓。

为什么获得红色视觉细胞？一种说法是与他们的树叶和果实的采摘需要有关。灵长类动物具有60度的视场重叠，所以视觉景深非常强（辨认距离），但视场覆盖很差。它们的一个弥补办法是集体生活。集体生活可以观察来自不同方向的威胁，相互弥补视场的局限，提高集体安全。集体生活使得它们需要沟通和注意同伴的面部表情，这样也有助智商的提高（大脑变大）。

可以这么说：眼睛是生命进化的引擎。在生物进化过程中，光线可能是一种巨大的推动力量，而动物的视觉又是一个非常重要的选择优势。 眼睛的出现彻底改变了生命进化的规则。眼睛的出现意味着可以主动猎食，世界由此变得残酷。这无疑会加快生物进化的进程。

07 

再来简单说说嗅觉

嗅觉的进化也是非常有意思的。嗅觉的出现比视觉和大脑更早，约在7亿年以前。脊椎动物的嗅觉系统是在水中形成的。记得前面提过文昌鱼吗？它的的嗅觉受体和脊椎动物是一样的，尽管二者在7亿年前就分叉了。文昌鱼并不真正是鱼，它没有脊椎，而是一种头索动物（Cephalochordate），具有两性。它是研究脊椎动物演化起源的一个重要物种。（原来是人类的祖先啊！）

人类大约有900多个与嗅觉相关的基因，但其中只有400个是活跃基因，而600多都是伪基因。老鼠约有1500多个。大约占哺乳类动物基因组的3%。 （据说有人的嗅觉特别强，能分辨几千种气味，是否和伪基因有关？) 并不是每个嗅觉感受器对应一种气味odorant。某种odorant可能会触发若干个感受器，因为这里排列和组合的种类是多重的，所以理论上人类可以感知无限多种气味。与其他哺乳动物相比，灵长类动物的有效嗅觉 OR（olfactory Receptor) 基因较少。(视觉发达会抑制嗅觉能力？）

嗅觉系统中比较值得一提的是犁鼻器（VNO，或Jacobson's organ)，一个很怪的词。犁鼻器并不是一个完全独立的感官，而是嗅觉系统的一部分。它可是许多动物重要的感觉器官，例如所有的蛇和蜥蜴，也包括许多哺乳类动物，如鼠、象、牛、羊5、猪、猫、狗等等。它的功能主要是用来感受外激素的，而感知外激素是为了捕食、占地和交配。人类是否有犁鼻器很有争议（人的腋窝发出的狐臭难道不是外激素？人如果发射外激素，难道人没有接收的犁鼻器？），但至少人类在胎儿发育早期是有的，但到26周时发生退化，所以在成人身上不大容易发现。也有人有比较明显的犁鼻器，但其功能完全不能与和动物的相比。（生物重演律”，生物个体发育重演种系发育史？）

因时间限制，本文并不能展开描述其他感官的进化和过多地比较人类与其他动物的感官差异。另外，描述感官进化和跨生物感官比较本身并不是本文的目的。本文的目的，是想通过这些描述让大家感受进化路径的多样性和感觉器官的复杂性，从而认识到我们的经验基础原来是一个随机变化的过程。更重要的是，理解了进化的随机性质才能明白存在的随机性质：存在无非是感官的函数。它是一个历史概念，是一个在宇宙中的展开过程。

做一些简单的跨生物感官比较：

在进化的长河中，不同动物在各自的路径中发展出了各自独特的感官。各有各的用，各有各的活法。人类的感官系统只是其中的一种。人类与其说有什么优越的感官能力，不如说人类有个长疯了的大脑和有点特别的信号解释系统。

人与其他动物相比，有些感觉能力是类似的，如视觉等5种。即便是视觉，如前分析，人类和动物的视觉也有极大不同。以此类推，在其他“同类”感官上，人类和其他动物也是不同的。前面反复说过，感觉取决于感觉受体，更取决于脑神经的解释系统。以此来看，不要说人类的视觉与动物会有极大差异，就算是人类中的个体，感觉的差异其实也是很大的，例如艺术家中有联觉能力的比例就高许多，不过我们习惯于抹杀这些差异，或者愿意方便地把两端分布归结于“病”。

08

与人类感知能力类似但非常不同的例子如：

鹰眼：比人体重轻100磅，但眼睛重量和人相当。人眼每平方毫米有20万感光细胞，而老鹰有100万，分辨率是人的5倍。老鹰的眼睛向前突出，更为平坦，放大率是人的3倍。

复眼（如蜻蜓、蜜蜂等）可以像鱼眼那样有360视角，并可以同时聚焦近物和远物。复眼对运动感觉特别敏感，能跟踪快速运动的物体。

蜜蜂和黄蜂的眼睛虽然是三色素的，但它们可以感知紫外，因而可以感知偏振光。（像戴不同墨镜！）

海洋哺乳动物和一些夜行动物的眼睛是单色素的（只能感觉灰度）

鱼类、鸟类是四色素动物，视觉结构和成像系统比人类更为复杂。

有些动物虽然有眼睛的结构，但是盲视的。

这个动物叫富贵虾mantis shrimp。它有16种色视锥细胞（人类是3种！），是已知生物中色视锥细胞最多的生物。它的颜色感非常精确，既可以感受偏振光，也可以感受多光谱图像。它的两只眼分别位于可以独立转动的移动杆上，被认为是动物界最复杂的眼睛。

狗的嗅觉：狗有3亿嗅觉细胞，比人多50倍，此外狗大脑中用于处理嗅觉的细胞比人多40倍，所以总的嗅觉能力比人类强上万倍。 据说狗不仅可以跟踪行人行踪，甚至可以知道行人的行走方向（通过味道变化梯度实现，第二步的气味要比第一步浓啊！）

据说大灰熊能在30公里外闻到你的气味，比猎犬还要强。

有许多感觉能力是动物特有的，如对超声波的感知，对磁场的感知，对紫外（因而对偏振光的感知），对红外的感知等等。举几个例子：

蛇的红外感知能力；

蝙蝠的声波定位能力；

蜥蜴的超声波感知力；

鳞翅目的昆虫可以侦测到10公里之遥的可能配偶所释放出的性信息素

鸭嘴兽利用猎物身上发出的电脉冲定位猎物

某些鸟类的GPS（磁场）感知能力

锤头鲨感知远程微小电流的能力。它们可以感知100亿分之一的电压。（衣服的摩擦静电是这个值的一万亿倍！）所以锤头鲨在海底无需视力但可以探测任何生物。

09

最后，我想用我今年在另一个群中的2段帖子来结束今天的讨论。

1. 人的哲学

研究“人的哲学”离不开对“人”自身的进化、结构以及其与环境的互动方式有深入研究。

哲学史上有逻辑主义/理性主义反对心理主义的斗争，如莱布尼茨等哲学家们一向排斥生物学或心理学。在他们看来，世界与人是两分的，存在独立于人，认识只是外部世界的摹本。的确，如果这种理论成立，“存在”也就与人无关，生物学和心理学也就无需引入哲学。

然而16世纪之后现代科学的兴起使得经验主义（洛克、贝克莱、休谟）哲学逐渐成为主流，尽管康德试图对先天理性和后天经验进行综合。

经验主义的近代形式，是将存在定义为一组关系，或者说人和系统的一种耦合。存在变成无法独立存在之物，人和存在不再是两分的，存在只是在关系中才有意义。换言之，人和外部共同构成存在。

然而大多数的经验主义哲学家虽然承认个体差异，却并不把观察者看作时间的变量，原因有三：

（1.）观察者的变化在个人生存尺度上变化极小，难以察觉；

（2.）所有的观察者都是人，而人的生物构造同构，所以会产生观察方式/观察能力恒定的集体幻觉。

（3.）迄今为止，还未有人成功描述感觉器官变化与观察变量之间的关系。

事实上，只要否定神创论，从进化的角度看，人及其生物史上任何祖先形态作为观察/感觉者，在生命长达几十亿年的进化过程中，感觉方式和能力发生了巨大的变化。我们显然无法假设人类当今的感觉方式/能力和1亿年前是相同的。事实上，人类的各种感觉器官的形成和功能是分别产生和进化的。人类在1亿年前的祖先所具有的感官结构和功能一定和我们不同。即便是某特定感觉能力，如视觉，其1亿年的视觉方式和能力与今天当有天壤之别。我相信：

（1.）现在的感觉器官出现在历史的某个阶段，而在那之前，并无此器官；

（2） 现在的感觉能力和方式曾经和历史上的方式和能力有巨大差异；（比如视觉在进化的某个阶段并不能识别颜色）

（3） 有些感觉能力曾经在历史上出现过，但现在消失了；存在过的未必继续保持；

（4）1亿年后的人类感官与今天会有巨大不同，现在有的可能继续有，也可能消失，有的可能增强，也可能减弱；

理解进化偶然性和人类进化定径（chreods）对其他多可路径的排斥可以从动物感觉器官的横向比较中得到理解。这些比较之所以是有意义的，是因为具有这些能力和具有智能并不排斥，人类在进化过程中，完全有可能取另一条路径，具有今天动物的特有感知能力。

当不同物种感知能力差异仅仅局限在一定范围内时，我们或许还可以固执为人类的感知能力感到骄傲，但如果出现数量级的差异，我们就不得不放弃这种固执了。特别是如果人类对其他动物可以感知的世界完全无知时，如果还不愿意低下高傲的头颅，那么就只能用愚蠢来形容人类了。

假想人类的嗅觉或听力可以放大几百万倍时，或者当人类打开了一个全新的感觉世界时，我们的认知方式会发生何种变化？我们当下的意识、概念、思想、逻辑甚至物理和数学会发生何种变化？这几乎是个无法想象或者不敢想象的领域。人类或者至今尚未做过此种想象。

基本可以肯定地说，当下人类是个视觉主宰的生物，嗅觉和听力在历史上或许扮演过更为重要的角色，但当下人类的视觉几乎主宰了我们关于真和关于科学/数学的全部方面。难以想象我们可以凭借嗅觉或听力建立几何学、空间观念和时间观念。

人类之所以是视觉主导的生物，是因为视觉感知的精细程度。精细的分辨能力可以感知差异（运动/颜色/形状等），有了差异就可以建立关系，有了关系就可以建立规则和运算。

假想人类是视觉能力为零而以嗅觉主导的生物，可以分辨微小的气味差异，甚至强到可以辨别不同的分子。这种智能生物将如何适应环境，如何建立自己的数学、物理学和整个科学体系？当你可以直接观察（嗅出）分子时，物理学还有那么间接吗？我们描述物理的公式难道不会变化吗？

我们甚至无法断定人类和这种生物分别建立的数学系统之间有任何同构关系。我们人类毕竟仅仅根据我们有限的时空中所获得的经验建立了演绎世界的工具，我们企图把这种演绎推向无穷和无限，但我们毕竟会碰到边界。我们没有任何理由说我们的公式在边界之外依然成立，除非我们把此当作一种信仰。

在此意义上，纯数学是不存在的，无论它在我们这个宇宙中能够找到多少同构体系。数学的经验基础是无论如何无法去掉的，无论数学中的许多操作还无法在经验世界找到对应物，例如虚数的操作和时间的反演。

之所以数学及所有科学的经验基础无法去除，是因为感觉器官说到底是有局限性的。第一，感觉器官的进化时间是有限的，而且恒常处于进化（变化）之中；第二是进化的路径取向是随机的且不可逆的。人类进化超某个方向的突变（坍塌）自动排除了所有其他路径，从而宇宙也就只能朝此方向演化。所以说，任何存在以及描述这种存在的数学和物理体系一定取决于感觉结构，它们相对感觉结构而存在。在另外一组感觉结构下，数学和物理的构建方式将极其不同而且无法同构。

从理论上说，人类的进化方向尽管不是无穷多的，但一定是多样的，正如电子可以在不同的轨道能级上运行。感知者和环境的互动（刺激S - -反应R）平衡可以以多种方式发生并生成不同的专门化感觉器官。沿着这些不同的S – R适应路径发展，生物间的区别可以达到完全无法沟通。

2. 宇宙进化、生命进化以及知识可靠性

如果世界是由某些规则在时间中展开的（宇宙进化！），各种事物/现象应该呈某种树形分布，若干在低阶看似乱象的东西在高阶可以找到简单的解，或你说的所谓“不变性”。人类的演绎工具从分叉开始，逐渐接近主干，似乎是这个过程。有意思的是为何人类研究物理定律最初并不需要引入高维？人类最初能认识的空间就是无时间维度的欧几里德空间，原因是人通常低速运动，完全感觉不到高速运动时相对论效应。但当你开始研究电子和微观世界时，被研究的物体基本都按光速/接近光速运动，相对论效应就凸显了，引入闵可夫斯基空间也就成为必须。同理，在地球上，因地球质量小而引力空间平坦，欧几里德空间没有问题。但当你研究相当于地球质量上百万倍的太阳周围的空间时，空间曲率和质量的效应就无法忽略了，所以需要引入黎曼空间。超炫理论所要求的11维空间目前还是数学推论，要找到实验证据几乎无可能啊！据说弦的尺寸可以这样理解：弦和原子的比例，相当于太阳系（不是太阳！）和我们身边的一棵树的比例！ 需要什么能级的加速器来把粒子撞碎以便能观察到弦？

甚至专门研究时空的爱因斯坦也说：（时间）是个“a stubborn, persistent illusion.” ：-）但基本物理过程是否时间对称是有争议的。至少在我们这一维宇宙中，宏观宇宙的进化显然是不可逆转的，包括生命。即便在微观世界，弱交互作用也不满足对称性。热力学第二定理也不让物理过程可逆。有上帝当然就不同了。记得当年和朋友谈过制作一个DVD光盘讲故事，没有固定的结局，或者说结局完全取决于故事中的人物在某个节点的“自由意志”，一旦进入一条路径，即不可逆转，但仍有机会在下一个节点选择给定的数个路径中的某个路径，如此结局十分不同，人物命运也迴异。作为光盘的设计者，我很清楚有多少条路径（维），但故事中的人物经历的路径只有一个。在此意义上，我就是那个故事的上帝。

生命的出现本身就是奇迹，尽管很有限。从实用的角度看，世界当然是可以理解的，而且知识的进步也是必然的，这个并不需要乐观主义的气质才能获得。从根本上说，人也是自然的产物，如同山川河流。万物服从自然法则，那么人类的产生应该也服从同样的法则。所以在人类结构和自然结构中找到同构并不难理解，所谓进步也只能在此意义上谈论。不过还是要小心这种进步观，如果撇开人类的使用目的，我们的知识究竟进步了多少？人类知识的确在深入，但深入的很可能是歧途。必须承认，人在歧途上也是可以很深入和自洽的。其原因，是我们过于自信人类的生物结构和感知能力。人类视觉发达，人类数学是此发达视觉的产物，物理学更是仰仗视觉和数学。整个科学基础都是以视觉为基础的

最大误解在于对认知主体和物理实在的关系。我也不认为我闭上眼睛物理实在就随我消失了。 但物理实在是一回事，物理学是另一回事。物理实在可以不以人的存在作为前提，但所有对物理实在的认知都是以人的存在和认知结构作为前提的。所以不可以不研究认知主体。我还是那个理论，人类这个认知主体被锁定在一个特定方向，人的认知结构只是无数可能认知结构中的一种，人只是一个滤器，滤器的性质决定了我们只接受某种特定信号并只是演绎某种规则。 比如说人可以根据视觉创造数学，但绝对不会用嗅觉创造数学，而这两种数学之间是否同构是无法知道的。我们实在无法根据我们可怜的认知结构获得的可怜演绎规则来无限演绎我们这个宇宙，更不要说完全与我们的经验无关的多重宇宙了。如果我们一定坚持要说我们经验之外的世界与我们的演绎规则同构，那么这种跳跃也只能由信仰完成，所谓"信心跳跃“ （Leap of faith）。 

我同意好的理论是在逻辑允许的前提下把想象力运用到极限。科学不是与其他宗教等价或平行的其中一种。科学代表了人类这个自然之子的自觉，这是个奇迹。但同时不应失去对自然和宇宙的敬畏。科学已经解释了很多，但未解释的更多，在那些未知的领域，我们还是要老老实实承认人的渺小和感知的局限，承认那个造物主（如果存在的话！）的宇宙之庞大和无限。在无限和未知面前，我只有低头，虽然脚下的路仍然在走。 

从宇宙尺度来看，人只是自然界的一个短暂的不可逆转的现象。这个结构侥幸出现了，但可以预测，在现有的自然平衡结构破损之时，人类这个特定结构一定也就破损了。爱是人的原则，是个短暂原则，但未必是宇宙的原则，所以不是永恒的。我们知道宇宙中有引力，但也有斥力。人类赋予其意义，上帝只能笑笑。