“身为你自己是一种怎样的感觉(what it is like to be you) ？”心智涵盖了我们所体验的一切。这些体验是大脑创造的，且我们通常意识不到这个创造的过程。体验具有私人性，我们无法知悉他人的体验，但我们也同样无从了解自己的大脑里在发生些什么。
什么是心智？什么是意识？心智与意识，和我们的大脑又有着怎样的关联？以下内容选自《心智：大脑的预测与意识》，较原文有删节修改。已获得出版社授权刊发。
《心智：大脑的预测与意识》，[美]e.布鲁斯·戈尔茨坦 著，刘林澍 译，机械工业出版社2023年8月版。
19世纪中叶，乌得勒支大学生理学教授弗兰西斯科斯·唐德斯（franciscus donders）首次尝试在实验室环境中测量心智。唐德斯想知道人做出一个具体决定的时间有多长。为了回答这个问题，他在两种条件下测量了被试的反应时。
条件一是测量“简单反应时”：被试只要看见屏幕显示的闪光，就要立刻按键，“简单反应时”就是闪光与按键动作的时差。条件二是测量“选择反应时”：现在闪光可能出现在屏幕左侧或右侧，若出现在左侧，则被试要按下左键；若出现在右侧，则被试要按下右键。这就将“我该按下哪个键”这一决策包含在内了。
唐德斯发现“选择反应时”要比“简单反应时”长约0.1秒，据此得出结论：在当前实验情境下，被试做出决策要花的时间就是0.1秒。测量看不见、摸不着的决策过程已经有点儿唬人了，但这个实验真正的重要之处是唐德斯的推理过程。
唐德斯实验中刺激与行为反应间的事件序列：(a)简单反应时任务，(b)选择反应时任务。虚线表示唐德斯测量的反应时，即闪光(事件1)与按键(事件2)的间隔时间。请注意，唐德斯并未直接测量心理反应，而是依据测得的反应时对其进行推测。《心智：大脑的预测与意识》内页插图。
在简单条件(a)和选择条件(b)下，分别测量刺激(闪光)与行为反应(按键)的间隔时间，不直接测量心理反应(看见闪光、决定按哪个键)。被试在选择条件下做出反应的时间比在简单条件下长0.1秒，唐德斯据此推测这0.1秒就是决策所需的额外“心理时间”。
细究唐德斯的方法，为测量做出决策所需的时间，他假设“选择任务”中额外的心理活动包括判断闪光发生在哪一侧，以及决定按哪个键。他其实并没有目睹被试做这些决策，只是推测这些看不见的决策导致被试的反应变慢了。
纪录片《心智斗争》（2014）海报。
在19世纪后半叶，还有一些研究采用了唐德斯的范式。德国心理学家赫尔曼·艾宾浩斯（hermann ebbinghaus）使用无意义的字符串(比如iul、zrt或fxp)研究记忆，测量在不同时间间隔后被试对这些字符串的记忆准确性。他利用搜集的数据绘制了“遗忘曲线”，揭示了被试记忆中字符串的数量随时间流逝而不断减少的具体模式。艾宾浩斯的研究非常重要，因为它首次用图形描绘了一个特定心智功能(记忆)的具体特点。
19世纪末，围绕心智的实证研究似乎正要迈上正轨，但在曙光乍现之时，一系列重要事件让这一切戛然而止，其中之一就是威廉·冯特（wilhelm wundt）于1879年在莱比锡大学创建了第一个心理学实验室。
冯特为心理学最终脱离哲学，成为一门真正意义上独立的实证科学做出了不可磨灭的贡献，但他主张借助内省研究心智的具体成分，又让心智研究在20世纪初陷入了停滞。冯特的方法被称为“分析性内省”(analytic introspection)，参与研究的被试需要描述自己的经验。
比如说，在一个实验中，冯特要求被试描述自己听到一个在钢琴上弹奏的五音和弦时的体验，他想知道被试能否将组成该和弦的五个音都听出来。虽说一百多年后的今天，这种“自我报告法”重新在心理学实验中得到广泛的使用，冯特当时的研究结果在相当程度上却是“因人而异”的。
这一事实惹恼了约翰·布鲁德斯·沃森（john b.watson），在1900年，他还是芝加哥大学心理学系的一名研究生。对当时研究者无法检验被试的口头报告这一点，沃森一直心怀不满，他认为如果心理学真的要成为一门严肃的实证科学，就必须做出一些改变，于是他怀着极大的热情开始改造心理学，尝试将心智研究“扫地出门”。
行为主义与心智研究的停滞
20世纪初，沃森创立了行为主义，让围绕心智的研究陷入了停滞。沃森在他发表于1913年的《行为主义者眼中的心理学》一文中陈述了行为主义的主旨：
行为主义者眼中的心理学是纯粹客观的，属于实证性自然科学的一个分支。这门学科的理论目标是预测与控制行为，它不以内省为基本研究方法，相关数据的科学价值也不取决于它们能否从意识的角度加以描述。……我们从事的是一项开创性的工作：推动心理学的研究目标从意识转向行为。
沃森在文中否认内省的方法论地位，主张心理学的主要研究对象应该是可观察的行为，而非头脑中发生的事件(也就是那些不可观察的过程，包括思维、情绪和推理)。为强调他对传统心智研究的反对，他进一步声称“心理学不应再自欺欺人地认为它能将心理状态作为观察对象”。换句话说，沃森将心理学的研究对象局限在行为数据上，反对“越过”这些数据，对不可观察的心理事件实施推理并得出结论的做法。沃森最广为人知的研究就是“小阿尔伯特实验”，在这项实验中，沃森和罗莎莉·雷纳（rosalie rayner）使用了伊万·巴甫洛夫（ivan pavlov）的经典条件作用范式。
巴甫洛夫在19世纪90年代的一系列实验中将食物与铃声联系起来，通过训练，让狗只要听见铃声就分泌唾液。沃森将一声巨响和一只小兔联系起来，让原本喜爱小兔的小阿尔伯特最终对小兔产生恐惧。
在沃森看来，条件作用已足以解释许多人类行为，无需推断头脑中发生了什么事情。行为主义很快开始在美国心理学界大行其道，心理学家们原先问的是：“关于心智，行为能告诉我们些什么?”
在行为主义的影响下，他们开始关心“关于行为，人类与动物对刺激的反应模式能告诉我们些什么?”后来，伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳（b.f.skinner）设计了一套行为测量方法，称为“操作性条件作用”。经过训练的小鼠和鸽子会按压杠杆，获取食物奖励。
电影《煤气灯下》（1944）剧照。
斯金纳用这种方法展示了“强化程序”(在动物按压杠杆时以何种频率和模式分发食物奖励)和动物按压杠杆这一行为间的关联。
举个例子，要是小鼠每次按压杠杆都能获得奖励，它按压杠杆的频次和模式会与每按压五次杠杆才获得一次奖励时明显不同。
斯金纳的系统富有美感——它十分客观，因此无疑是“科学的”。操作性条件作用在实践中得到了广泛应用，比如“行为疗法”就通过控制奖励原则，纠正患者不恰当的行为。但一些变化还是在20世纪中叶开始发生，心理学界和大众文化即将见证心智研究的一场复兴。
朝向心智研究的范式转移
20世纪50年代，行为主义在心理学界依然占据统治地位，但有迹象表明，一场范式转移正在酝酿中。所谓范式，指的是特定时期的科研工作中相关概念与实验程序构成的一个体系，范式转移指的是从一种主流范式向另一种主流范式的转变。
在科研领域，范式转移的一个例子是20世纪初经典物理学(基于艾萨克·牛顿和18、19世纪其他学者的工作)到现代物理学(基于爱因斯坦的相对论，及一众学者推动的量子理论的发展)的演进。
类似地，从只关注可观察行为的行为主义到认知心理学的发展构成了20世纪50年代心理学的范式转移。这是心理学史上的一大步：人们开始用可观察的行为推断心智的具体运行方式。
推动上述范式转移的一个重要事件，是ibm于1954年推出了面向大众用户的计算机。与今天的笔记本电脑相比，这些早期的计算机其实还都是些庞然大物，但它们很快进入了大学的实验室，被用于分析数据，更重要的是，它们启迪了一种对心智的新见解。
计算机之所以能吸引心理学家的关注，其中一个原因就是它们以一种分步的方式加工信息。我们能看到，“输入处理器”接收信息，将其转至“内存单元”，以备“运算单元”进一步处理后生成计算机的输出。
一些心理学家从这种分步式信息加工模式中获得了灵感，设计出心智研究的信息加工范式。根据这套范式，心智的运行可描述为一连串信息加工步骤。
图b（见下图）描绘了心智运行早期步骤的一个范例，由英国心理学家唐纳德·布罗德本特（donald broadbent）于1958年提出。启迪他的是一系列实验，这些实验旨在检测人们能否从许多同时呈现的讯息中提取出相关的那一条：这种事很常见，当你在一场派对上和朋友聊天，你其实已经忽略了周围其他人的交谈。
(a)简化的计算机运行流程图，(b) 布罗德本特（broadbent）的心智流程图。《心智：大脑的预测与意识》内页插图。
克林·查克（colin cherry）在实验条件下研究了这一现象，他让被试戴上耳机，左耳和右耳分别播放不同的音频材料，要求他们专注于其中一段讯息(关注点)并尝试忽略另一段(非关注点)。
比如要求被试专注于左耳听见的——“山姆（sam）盼望着假期和家人团聚……”而忽略右耳听见的——“有些人认为，是心智让我们成其为人……”。
当被试聚焦于关注点时，他们能清楚地听出相关讯息，同时，他们会说另一只耳机中也有人讲话，但听不出内容。图b描绘了布罗德本特对这种现象的解读。此时“输入”是许多条讯息，就像在派对上叽叽喳喳的对话一样。
这些讯息会进入“过滤器”，后者会将除朋友外其他人说的话滤去：只有朋友的话能进入“检测器”，并将相应的内容传递给你。布罗德本特的流程图提供了一种分析心智运行的方法：将其视为分步式信息加工过程，据此提出假设供后续实验检验。
1956年已被誉为“认知科学元年”
当时醉心于设计心智研究新方法的不止查克和布罗德本特两位，达特茅斯学院一位年轻的教授约翰·麦卡锡（john mccarthy）也有些点子。
麦卡锡想，有没有可能写一个程序来模拟人类心智的运行?为此，麦卡锡于1956年在达特茅斯学院召集了一次会议，探讨如何为计算机编程才能让它们产生智能行为。这次会议的名称——“人工智能夏季研究项目”标志着“人工智能”这个术语首次登上历史舞台。麦卡锡将人工智能研究定义为“让一台机器以类似于人类的方式产生‘智能’行为”。
纪录片《神秘的你》（2019）剧照。
这次会议吸引了大批专家，他们的学科背景各不相同，包括但不限于心理学、数学、计算机科学、语言学和信息理论。会一共开了十周，临近结束时，两位与会者——卡内基工学院的赫伯·西蒙（herb simon）和艾伦·纽厄尔（alan newell）——展示了一个计算机程序，他们称之为“逻辑理论家”(logic theorist)。
这是一个革命性的程序，它能自行生成数学定理的逻辑证明。尽管“逻辑理论家”相较于今天的人工智能程序还十分原始，但它确实是一台真正的“会思考的机器”，因为它能像人一样借助推理解决问题，而不是单纯地处理数字。
达特茅斯会议结束后不久，“麻省理工学院信息理论研讨会”于同年9月召开。这是另一场足以载入史册的会议。纽厄尔和西蒙在会上再次展示了“逻辑理论家”，与会者还听取了哈佛大学心理学家乔治·米勒（george miller）的论文报告《神奇的数字7：加减2》。
在这篇论文中，米勒提出了一个观点：我们的信息加工能力是有极限的——人类大脑的这个极限大约是7个信息单元，差不多是一个电话号码的长度(不包括区号)。
上面回顾的一系列事件——查克的实验、布罗德本特的“过滤器”模型，以及1956年的两个重要会议——标志着心理学的范式转移，即所谓“认知革命”的开端。但值得一提的是，从行为主义到认知主义的转移(尽管的确是革命性的)实际上经历了一段时间。1956年那两场会议的与会科学家们当时并不知道多年后人们依然会不断提起这两场会议——在科学史上，1956年已被誉为“认知科学元年”。
讽刺的是，1957年，伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳（b.f.skinner）的著作《语言行为》(verbal behavior)面世，成为了心智回归科学舞台的另一个标志性事件。斯金纳在书中指出，儿童通过操作性条件作用习得语言。根据这个观点，儿童以正确的方式模仿他们听见的话，因为这样做会有奖励。
纪录片《神秘的你》（2019）剧照。
但在1959年，麻省理工学院的语言学家诺姆·乔姆斯基（noam chomsky）在一篇综述中毫不留情地批驳了斯金纳的观点。乔姆斯基指出，儿童说的许多句子其实都不会得到奖励(“我讨厌你，妈妈!”——举个例子)，而且正常的语言发展过程包括一个阶段，在这个阶段儿童会说出一些语法不准确的句子，像“the boy hitted the ball”，他们能说出这样的句子当然不会是因为被强化了。
乔姆斯基认为决定语言发展的不是模仿或强化，而是与生俱来的生物程序，这种程序不因文化而异。语言是心智架构的产物，而不是强化的结果，乔姆斯基的这个观点让心理学家开始重新审视将语言和其他复杂行为(比如问题解决和推理)归于操作性条件作用的主张。不少人开始意识到要理解复杂的认知现象，不仅要测量可观察的行为，还要考虑这种行为所揭示的幕后心智运行模式。
随着越来越多的心理学家开始对心智研究重燃热情，乌尔里克·奈塞尔（ulrich neisser）于1967年出版了第一部《认知心理学》教科书，研究心智的心理学家们也开始自称“认知心理学家”。围绕记忆、语言和问题解决的信息加工过程，他们绘制了越来越多的流程图，让旨在揭示心智内部机制的信息加工范式深入人心，而行为主义也逐渐淡出了人们的视野。
原文作者/[美]e.布鲁斯·戈尔茨坦
摘编/何也
编辑/商重明
校对/刘军
