從意識的產生揭示人擇原理：人的自由意志源於量子的自由意志

04-27

1904年英國進化生物學家阿爾弗雷德?拉塞爾?華萊士提出：「我們周圍已知的這樣一個龐大而複雜的宇宙，或許必須遵循某種嚴格的要求……才能產生出一個所有細節都恰到好處的世界，讓生命得以有序進化至頂點——人類。」這是對人擇原理較早的描述。1973年：澳大利亞理論天體學家布蘭登?卡特在紀念哥白尼誕生500周年研討會上，首次提出了「人擇原理」這個術語。哥白尼原理主張，人類在宇宙中並不佔有任何特殊地位。當時有科學家將哥白尼原理推廣到宇宙，認為在任何大尺度範圍內及任意時間點看來，宇宙在統計學意義上都應該完全相同。卡特反對這一觀點，他主張：「雖然我們的位置不一定在宇宙中心，但不可避免，我們的地位在某種程度上是特殊的。」

卡特提出的人擇原理的兩種形式：

弱人擇原理（Weak anthropic principle,WAP,卡特版）：「我們必須考慮這樣一個事實：我們在宇宙中的位置必然是特殊的，這樣才與我們作為觀測者而存在的事實相容。」卡特明確指出，這裡的「位置」不僅指空間中的位置，還包括怕時間上的位置。

強人擇原理（Strong anthropic principle,SAP,卡特版）：「宇宙（以及它所依賴的基本參數）必然允許作為觀測者的生物在某一階段存在於宇宙之中。我思考，因此世界就是這個樣子。」最後一句話表明，這裡的「必然」是以我們的存在為前提的，因此這種說法是不證自明的事實。

史蒂分·溫伯格認為人擇原理是現代科學的「轉折點」。1987年美國物理學家史蒂文?溫伯格注意到，宇宙學常數的數值小得不可思議，大約比粒子物理學預言的數值小了120個數量級（即小了10^120倍，該預言也因此被戲稱為「物理學最差預言」）。溫伯格給上述事實提供了一個「人擇式」的解釋：如果宇宙學常數是目前觀測值的10倍，宇宙就會經歷災難性暴漲，恆星就不可能形成，更不用說生命了。

我認為意識可以分成三個大類：毛毛蟲直接感應到的外界刺激如果也算意識的話，那麼這種直接感應到的意識我稱之為I類意識，也就是無條件反射意識；而貓狗經過訓練可以看到它們具有條件反射意識，我稱之為II類意識；像人不僅僅具有上述兩種意識，其實還具有了在此之上的意識固化基礎上的系統化和工具化，這種，我稱之為III類意識。後兩種意識是建立在第一類意識基礎之上的，也就是說如果要弄清意識產生的根源，必須弄清第一類意識產生的起源。

俄羅斯量子生物學家普普寧和格瑞爾菲曾經做了一個實驗：他們拿來一個試管，抽盡裡面的空氣，創造出所謂的真空環境。但科學家們知道，就算把空氣抽盡，裡面還是有東西存在的，那就是光子。然後，科學家們用特殊設備就能檢測到光子在試管中的位置。來看這個DNA影響光子的實驗：開始是光子是以完全隨機的方式散布在試管中。接下來，他們把人類的DNA樣本放進了試管中，結果出現了令人意外的表現：光子不再像以前那樣隨機分布，而是進行了重新排列，很顯然DNA對光子造成了影響。再接下來，他們又把DNA從試管中移了出去，結果又發生了一個驚人的現象：光子仍然有序地排列著，彷佛DNA仍在試管中一般。

還有一項實驗值得關註：一項由以色列與德國研究所共同進行的研究發現，體積遠遠超出微觀層面且通常在常溫下運作的DNA，竟然有著分辨基本粒子的量子自旋狀態的能力。這項研究的論文發表在今年的《科學》雜誌上。據化學教授Ron Naaman介紹，DNA辨識自旋的方式是通過其雙螺旋結構中的手性。在這次的研究中，他們在一塊金制培養基上安置了一層可以自組成的DNA，然後讓其與分別處於+1/2自旋和-1/2自旋的電子們碰觸，觀察有無不同反應，結果令人吃驚——DNA與一類電子會有激烈的反應，而對另一組電子則幾乎毫無反應，並且這種對於電子自旋的選擇性是隨著DNA的長度、規模和完整性增加而更加明顯的：DNA的單鏈和破損片段對於兩組電子就沒有這種選擇性。換言之，這一屬性取決於DNA的手性。可以說完整、長段的DNA是優良的自旋過濾器。

上述兩個實驗都說明了DNA對量子具有「感應」能力，我之前做過一個猜想性的解釋，那就是DNA中存在對外界量子刺激如光量子的感應，這種感應可能是通過量子相干或量子糾纏進行的（其實量子糾纏和量子相干是等效的），它們通過量子糾纏形成了DNA內的相應量子比特序列信息，即第一類意識。第一類意識是無條件反射的，也就是完全是對外界刺激的直接反應，而且很可能是與外部直接刺激呈現「對稱性」的，我想這可能是因為量子糾纏造成的體內量子比特信息序列與外部信息呈現對稱性的原因，有真實的例子就是年齡很小的小孩學習寫字，其中會有不少寫出來的漢字與實際的漢字呈現相反的狀態，彷彿是鏡子里的漢字一樣。

而人類或者其他生命的自由意志的產生，或許根本在於量子的自由意志。也就是說生命的自由意志，其產生的本源還是量子自由意志。根據還原論，往往是微觀決定宏觀，這是一個理由。還有就是意志是生命進化帶來的能力。

對於我前面所述的第一類意識，可以很容易理解這一點。進化的自然選擇決定了這種自由意志下的亞宏觀生命生存能力加強，它們可以通過I類意識迅速對外界做出感應，並且實施自由意志做出行動適應外界變化。對於第二類意識和第三類意識，這些信息是建立在第一類意識基礎之上的。第一類意識的產生是外部刺激感應出的體內的量子比特序列信息，同時第二類意識信息是已經存儲在體內的量子比特序列，它們也會通過量子糾纏（量子相干）的形式反過來影響第一類量子比特序列意識信息（我在之前的文章中，第一類稱為遊離量子比特，第二類稱為存儲量子比特），這樣就會產生自我意識，自我意識就是這樣產生的。即高等動物通過已經存儲的量子比特序列信息，反過來感應第一類量子比特序列，形成自發的意識，自我的意識，靈感、火花、決策等等。

總之，無論是第二類、第三類意識，還是第一類意識的產生，都具有自由意志的屬性，這是因為意識的本源是量子比特信息的原因，產生的靈感、決策本質上都是量子比特序列信息，它們都有量子自由意志。可以說亞宏觀的地球生命的自由意志，其實是微觀的量子的自由意志賦予的。

普林斯頓大學的康韋和寇辰教授在2006年提出了自由意志定理，被學界看作是結合了寇辰和史拜克早前的工作與貝爾不等式思路的產物。康韋和寇辰於2009年發表了一個改進和加強了的版本，即：如果人類擁有自由意志，則基本粒子也有。康韋等對自由意志的定義，主要指兩層含義：(1)能在不同的可能性之中做出選擇；(2)該選擇不能由過去發生過的一切歷史所決定。即，即使掌握了整個宇宙過去所有的一切信息，也無法對該選擇作出準確預測。

其實看人擇原理的提出就會發現，人擇原理有可能就是基於進化論的觀點。進化論是現代生物學的基礎，包括霍金、溫伯格等世界最頂級的科學家都宣布支持進化論。根據上面的分析，我甚至認為，宇宙不僅必然會出現能夠感應光量子的智慧生命（人擇原理），甚至智慧生命的自由意志本源在於量子的自由意志，是它們決定了智慧生命對外部環境具有熵減作用。

當然這些量子不是遊離於生命之外的，而是生命體內的，這一點很重要，非常重要。這一點決定了宗教理論最好遠離人擇原理。

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