文♈2017

般秘良多 2017-08-12

史诗

在过去的35亿年你孤身坐进空房间,没有声音,也没有光线,除了那个发光的肥皂泡再无他物,你盯着它,先是看见一粒斑点,然后是一些斑纹极为缓慢地流溢,你知道时间并没有停止,直到一棵树长满它的表面,你起身进入并站上最末端的树杈眺望,你出生前的宇宙从137亿光年的遥远之地开始向你层叠而来,这些天体的残骸最终构成了如今你目力所及的世界。

那天,我从爱人身上嗅出的宇宙的甜 像老虎从深山醒来,我决定再活一次

这是一个人与另一个人在交互过程中所生成的语义,喵喵哒小盆友正是这个可感宇宙的语义引擎,感受性是宇宙赋予生命的一个侧写,史诗的一小部分,我最喜欢的史诗是哈尼人的《窝果策尼果》,它映现着一种古老生活的全景性。

宇宙和生命演化按以下路径逐步生成:能量系统生成(宇宙大爆炸)→粒子系统生成(基本粒子)→大尺度系统生成(超星系结构)→星系系统生成(太阳系)→化学系统生成(地球化学系统)→生命系统生成(认知系统与语言系统伴生)→神经系统生成(神经系统与大脑进化)。在这条生成链中,宇宙向生命的投射过程极其漫长、投射空间高度约束,生命史占宇宙史的25.4%,而地球生物圈空间尺度仅为宇宙的0.00000000000000000000000000000000000000000000000000000000005%,时空尺度投射的极端非对称性显然是由宇宙大尺度结构造成的。

宇宙空间尺度层级(单位:10^N米),数据取自《宇宙的刻度》

从亚细胞类生命体到细胞生命体到多细胞生命体再到物种基因库,生命系统在更基本的分子水平上构成了宏观的同构性和连续性,35亿年前孤独的拓荒者LUCA幸存了下来,如今这条源自于它的基因之河映现着生命系统的大尺度结构,分子水平上的微扰(基因突变)最终决定了宏观水平上的大尺度结构(全生命基因组图谱),这一系统结构的转化趋向,近似于宇宙演化极早期能量辐射的微扰最终形成当前宇宙海绵状的星系物质分布结构。

生命系统发生树,图片来源见图示

宇宙作为独立单一的时空动力系统(全域),由能量和物质构成并驱动(结构动力),在时间和空间中展开系统局域分化(层级)以及局域系统间的协同演化(协同),此过程伴随着从初始的局域规则(离散)逐步递归生成全域的非线性关系(连续),系统关系自下而上逐层涌现出新规律和新特征(生成),系统新特征和新功能的实现自上而下逐层建基(可实现),局域系统的功能语义由不同的交互界面启动并赋予(语义引擎),全域系统因缺失与系统外的交互界面而无法获取语义(不可解释),任何从局域系统向全域系统强行赋予的功能语义都是不可证实或证伪的(不可判定)。

生命与宇宙的动力学同构表明生命是一种建基于热力学的时空动力系统,在生命系统的生成过程中,上述全域系统特征以不同形式全部涌入生命这个局域系统之内,这种深层同构性似乎是在生命系统的生成过程中由全域系统经由能量、时空、物质、信息和逻辑五个维度交织投射所形成。

这种投射模式也体现在语言的层面上,语言系统本身就是一部远远超乎我们想象的史诗。

语言系统基本定义

1、语言是由两个或两个以上的生命系统共同构成的交互系统; 2、语言是一种时空动力系统,具有物理可实现性; 3、语言系统具有物质属性,语义功能必须通过物质载体进行实现; 4、语言系统必须由能量进行驱动; 5、语言系统通过逻辑形式进行组织。

以上定义可从细菌语言的运行机制全部得出。细菌语言可分为胞间(细菌之间)通讯和胞内(细菌内部)通讯,胞间通讯又可分为种间(同种细菌之间)通讯和种外(不同种群细菌之间)通讯,以上合称为细胞信号转导。信号转导可对外源信息(胞外环境信息和其他细胞信息)进行识别,以此调控胞内蛋白质分子的活性变化,最终产生包括代谢过程改变、生长速率改变、诱导细胞凋亡、抗生素合成、基因表达、细菌群游和丛集等细胞应答行为。

信号转导的物理实现过程:信号分子(语言载体,通常由化学小分子作为第一信使)→细胞膜表面受体(跨膜蛋白)与信号分子物理结合→膜蛋白物理空间构象变化(通常为蛋白质磷酸化)→信号转导级联(蛋白质催化链产生第二信使)→细胞应答。整个过程中,信号分子的语义由受体类型及其级联反应决定,语言与生命行为的关联由物质和能量通过逻辑开关逐步驱动完成。

同一信号分子的语义多义性,图片取自《生物化学——基础理论与临床》
物质、能量与逻辑在信号转导中的功能,图片取自《生物化学——基础理论与临床》

除了语义多义性的特征外,整个细胞信号级联通路十分复杂,可表现出更高级的模式(语境)识别特征。语言的物质属性及语义对物质载体的依赖表面上看起来似乎违背了我们在日常中对语言的理解(把语言作为精神的形式之一),实际上并不难理解,音、形、义三要素之中,语义是核心要素,音和形都是语义的物质载体,语义通过声波(音)或光波(形)与听觉器官和视觉器官进行物理相互作用,再经由神经电信号(动作电位)和化学信号(神经递质)传导大脑进行进一步加工,这一系列过程都是能量消耗的过程。此外,细菌或细胞在与环境的交互中所使用的信号转导通路与细菌间的信号转导通路有交集重叠的部分,细菌语言系统中的双组分信号转导通路也是基因表达的调节系统,因此我们可以进一步得出以下推论。

推论

1、语言是生命系统的自我组织方式之一,生命必须通过语言而实现; 2、语言是认知系统的基本形式; 3、心理感受性必须通过语言而实现; 4、语言具有重塑神经系统的能力(有限重塑); 5、语言对生命进化具有长程的弱推动力; 6、符号语言对大脑进化具有加速效应; 7、语言通过生命系统得以演化。

此处把心理感受性界定在神经系统的范围内,这是认知系统的一个后期现象。从生命演化的角度我们可以看见认知系统和语言系统是如何缓慢地层叠进化,35亿年的生命演化史可以划分为四个认知-语言系统进化期。

与人类有关的主要进化事件,资料取自维基百科、《动物学》和《生物进化》
认知系统和语言系统的四个进化阶段

初始认知—信号语言系统进化期(距今3500Ma——距今600Ma)

这一阶段是从原核生物到真核生物再到多细胞生物的漫长演化史,化学信号和电信号语言是此间仅有的语言形式,生命系统的感觉细胞和神经网络尚未进化出来,认知系统相当原始,与语言系统的分界也较为模糊,两者高度融合。

初始认知-信号语言系统进化期

具身认知—感觉语言系统进化期(距今600Ma——距今195Ma)

这一阶段生命系统由刺胞动物演化至爬行动物,具身认知的形成以感觉系统(原始感觉细胞)和神经系统的出现为标志,感受性经由感觉器官开始出现,并通过神经系统和大脑得以强化,更高级的感觉语言逐步形成——声音语言、视觉语言、嗅觉语言等语言类型逐渐丰富。具身认知是一种古老的认知模式,可在人类大脑皮层的躯体拓扑脑区得到直接印证,但具身认知也并非如《具身心智:认知科学和人类经验》、《生命中的心智:生物学、现象学和心智科学》和《认知语法导论》等著作中所说的那么神乎其神至高无上。

具身认知-感觉语言系统进化期

概念认知—心理语言系统进化期(距今195Ma——距今0.15Ma)

这一阶段是哺乳动物出现至现代人走出非洲前的历史,随着胼胝体的形成大脑两半球之间出现大量交互作用,脑容量急剧增大,并出现直立行走、石器工具、使用火、丧葬习俗和洞穴绘画等重大事件,同时还进化出尼安德特人和人类共有的FOXP2语言基因。从动物行为、婴儿行为和工具使用现象等综合方面来看,我倾向于认为福多的心理语言假说是成立的,虽然未必是符号表征形式,但概念系统(前符号语言时代)的形成是一个显见的事实。语言类型较前一阶段并没有太大变化,感觉器官的感受性经大脑联觉化后具有更强的感受综合性和感受生成性,原始的抽象思维极有可能已经出现。

概念认知-心理语言系统进化期

离身认知—符号语言系统进化期(距今0.15Ma——当前)

这一阶段生物学上的进化并不显著,大脑容量受骨盆因素的影响还缩水了3-4%,但大脑皮层的沟回结构明显增多,人类与狒狒的神经元大约处于860亿个的相同数量级上,符号语言的出现可能得益于皮层系统和神经回路的进化,并且应该是建立在心理语言系统成功演化的基础上。建基于符号语言系统的离身认知是此间最为关键的认知系统进化,语言类型较前一阶段大为丰富,思维性、离身性、衍生性和叠加性是语言系统的新特征。

离身认知-符号语言系统进化期

前文关于语言系统的推论可在这一认知-语言系统演化分析中得到阐释,此不累述。从认知系统和语言系统的进化角度来看,具身认知模式的人工神经网络和离身认知模式的符号主义人工智能未来只有更好地有机融合才可能推动人工生命的飞越式进展。

此处构想一个语言系统的极简模型,以期解释一些主要的语言现象。

语言系统极简模型

语言系统极简模型

该模型由A、B两个生命系统构成,认知系统由后生的神经系统代替。模型中,A经由神经系统生成正向规则(生成语法)并首先产生一个单向的内源语义(参见上文“概念认知-心理语言进化期”部分),该内源语义与由B产生的内源语义形成交互界面,双方各向交互界面施加语义压力、试图形成有利于自己的语义阐释与组织方式,在此施压协商过程中,交互界面生成成功协商后的交互语法,交互语法向双方原有的内源语义施加反向规则进行约束,这种反向约束又形成新的语义压力传导至神经系统,从而有限重塑神经系统的结构(突触结构、神经回路、联结模式等)。交互界面的性质是一个认知交互系统,交互语法是其的一个子集,并且是一个语义引擎。

交互界面的性质

1、由不同认知系统相干振荡构成的可重组的时空动力系统,系统复杂度可低可高,取决于系统参与者数量以及系统持续周期,系统动力来自参与者的认知势能和语义势能; 2、是一个超语言的交互界面,包含了大量额外的认知模式和知识结构,正因为如此交互界面才能够成为语义引擎; 3、交互界面内的信息具有可积累性和多重可塑性,由其生成的交互语法是可变语法。

该模型表明:

1、乔姆斯基关于普遍语法与个别语法的区分是正确的,普遍语法位于神经系统(认知系统),受生命模式(物种)的生物学约束,正因为如此同一物种间的交流才成为可能,儿童能够习得不同语言的原因也在于此,个别语法之间的差异是由不同的交互界面造成的。

2、个别语法内部的规则演化是由于持续进入的后来参与者改变了交互界面的系统动力造成的,小于个别语法(家庭手语)和大于个别语法(克里奥尔语)等非常规语法的自发形成及其可塑性现象也来自交互界面的系统动力变化。

3、乔姆斯基生成语法的生物学模式总体上是正确的,其极简方案仅保留移动与合并这两种基本操作原则上应该是没有问题的,但生成过程以及神经系统重塑所带来的动态性生成是极其复杂的,远远超出了当前的认知水平。语言器官LAD假说不成立,并且也不需要 (语言行为的脑区激活可参见《神经生物学》、《认知神经科学》、《生理心理学》和《心理语言学》)。

4、语言习得方面,斯金纳的刺激反应说和乔姆斯基的刺激贫乏论均有待商榷。刺激实际上是一种双向协商的过程机制,两者都忽略了大量潜在的协商行为(隐性刺激),儿童语言习得中的大量纠错行为就是协商的过程,此过程全部发生在交互界面。

5、儿童语言习得中早期的认知贫乏和语义贫乏现象可通过交互界面大为改善,儿童神经系统发育与重塑可通过交互界面实现,自闭症儿童语言能力差的现象说明交互界面对语言能力的提升从根本上受限于神经系统中生成语法的完整性 (参见各种语言相关的神经系统疾病案例)。

6、皮亚杰关于语言习得的同化与顺应现象不是发生在与环境的互动过程中,而是发生于交互界面,且互动过程不是由外向内的单向同化与顺应。

7、认知语法对语言离散性和生成语法的否定是没有依据的,其语言的隐喻假说不足以说明主要的语言现象,语义决定语法的假说是正确的——发生在交互界面的交互语法范围内,对生成语法的决定性极其有限,认知图式不是语义或语法的决定性因素,认知图式的交互界面才是。

8、维特根斯坦的语言游戏假说不符合语言系统中的双规则集模式,交互界面中的“家族相似性”是有限的,主要来自生成语法,交互界面的系统动力行为更像是自动机,目前还不清楚自动机演化行为与乔姆斯基四型文法之间的对应关系到底揭示出语言系统哪些更深层次的现象。

9、索绪尔语义任意性现象是一种协商后的有限任意性,个别语法和自然语义中的大量非任意性主要来自交互界面的系统沉淀,具有大尺度上的结构稳定性。

10、抽象性的理论语言习得主要是基于交互界面的系统功能,理论语言中的语法现象似乎是一种“经验—对应规则—理论”的结构化语法,理论语言之间的不可翻译性(不可通约性)说明交互语法中存在结构化的中心语义单位。

11、离身认知和符号语言推动交互界面成为一个包括交互语法生成器、语义引擎、语言习得诱导器、神经系统重塑器、公共记忆空间、知识储存空间、逻辑推理集成器和情绪聚集传导器等功能在内的超环境认知动力系统。

12、拟态、伪装等跨物种语言的形成,可以看成是交互界面在生命进化中的衍生功能。

2017.8.1-8.12

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