费德里科·法金论量子力学、人工智能与意识

IAICA.com.cn    2026年4月14日

 

作者：Vikas Shah MBE DL博士

费德里科·法金是一位物理学家、发明家和企业家。他出生、成长并接受教育于意大利，1968年移民美国。他于1971年设计了世界上第一款商用微处理器——英特尔4004，并随后发明了数十种其他集成电路。在此之前，1968年，在仙童半导体公司工作期间，他创造了一种技术，使得动态存储器、非易失性存储器、图像传感器和微处理器成为可能。法金创办了多家成功的高科技公司（Zilog、Cygnet Technologies和Synaptics），这些公司推出了包括触摸板和触摸屏在内的重要产品和技术，彻底改变了我们与个人设备交互的方式。法金获得的荣誉包括2009年奥巴马总统颁发的国家技术与创新奖章和2014年恩里科·费米奖。通过费德里科和埃尔维娅·法金基金会，法金现在支持美国大学和研究机构的研究项目，通过理论和实验研究来增进对意识的理解。

 

在本次访谈中，我们探讨了量子力学、人工智能以及意识是否是一个计算问题。

 

问：我们真的了解微处理器的工作原理吗？

 

[费德里科·法金]：存在着完美的理解——真正意义上的完美理解。它是一个完全确定性的系统。人工智能中的不确定性——或者更确切地说，是确定性的降低——仅仅是因为它学习到的参数是概率性的。这些参数并非固定不变，因此在这个庞大的参数空间中，可以采取不同的路径，从而给人一种新颖或创造性的错觉。但实际上并不存在真正的创造性，因为每条路径都由算法控制。参数值响应于特定词语或图像出现的概率，然而，遍历这片参数海洋的过程却是确定性的。因此，不存在真正的理解。换句话说，你可以追踪每一步，准确地了解计算机为何会产生特定的输出。它仍然是绝对确定性的。

 

问：与人工智能互动时，为什么我们会看到机器中的幽灵？

 

[费德里科·法金]：当然。符号和意义之间存在着相当大的关联——尤其考虑到如今我们用海量数据和数万亿个参数来训练现代计算机网络。每个参数都是一个代表概率的数字，但由于参数众多，如果你无法追踪如此庞大的步骤，最终得到的答案似乎难以预测，就像抛硬币却不知道正面还是反面一样。但如果你能掌握所有信息，就能确定哪一面朝上——这就是经典物理学。只有在量子物理学中，概率才有了不同的含义。从外部来看，它似乎是随机的——纯粹的非算法随机性，没有任何规律或算法可以告诉你将会发生什么。在我的理论中，这种随机性实际上是一种决定：你所测量的场或粒子的自由意志。换句话说，量子物理学中涌现出的创造现象无法用任何算法或规律来预测，这是一个极其重要的区别。每一个自由意志的决定背后都必然存在理解和意图——而这正是意识发挥作用的地方：理解符号意义的能力。在科学中，“信息”仅指符号出现的概率，而非其意义。因此，科学对信息的定义忽略了现实的意义，但对于有意识的生命而言，真正重要的是意义，而非符号本身。

 

问：意识可以用量子力学解释吗？

 

[费德里科·法金]：意识超越了量子力学的框架。它必须被视为宇宙本身的原始属性，而不仅仅是大脑的原始属性。如果意识是普遍存在的原始属性，那么所有存在之物都具有意识，并渴望自我认知。​​这为理解进化以及我们为何能够认知提供了最佳途径：我们是更大整体的一部分，我们是场——而非躯体。躯体仅仅是场的创造，使场能够在由众多场共同构建的现实中体验。因此，生命的目的并非适者生存，而是场自我认知。​​生命并非始于活细胞；它始于一个被创造的部分-整体：场。早期存在电子场和质子场——粒子场。然而，这些粒子是符号；我们称之为粒子的，实际上是场之间相互交流的符号。

 

问：你是如何从科学中发展出精神追求的？

 

[费德里科·法金]：嗯，我年轻时接受的是天主教教育，所以很早就接触到一些精神概念，尤其是各种宗教的神秘主义。但后来我学的是物理，我的重心放在了制造东西上，而不是哲学或精神探索上。因此，我人生的大部分时间都专注于外在的事业，很少关注自己的内心世界。32岁时，我以创业者的身份进入竞争激烈的市场，创办了我的第一家公司，从此便一直从事商业活动。

 

直到我开始学习神经科学和生物学——1996年我创立了Synaptics公司，当时人工智能领域的“专家”们还认为神经网络是个愚蠢的想法，而我却在开发神经网络——我才意识到教科书中缺少了某些东西。例如，教科书把味觉描述成大脑中的电信号，但单凭这些信号根本无法产生味觉。这就是意识的难题：感质——我们通过它来认识世界和自身的各种感觉和情绪——与电脉冲毫无相似之处，物理学也无法解释二者之间是如何产生的。

 

于是我意识到一个根本性的缺陷，在探索的过程中，我最终发现了意识。然而，尽管我拥有所有让我感到快乐的理由，但我却并不快乐，这意味着我的意识出了问题。我开始尝试用科学的方法去理解意识究竟是什么，是什么让我们拥有感质，并通过感质进行认知——并解决我自身的问题。在这种强烈的驱动下，我经历了一次非凡的体验：我感知到自己既是观察者又是被观察者——这种现象在任何物理主义理论下都是不可能存在的，因为物理主义理论将我们视为机器，是受制于时空法则的物体。如今的科学主义宣称，当你死亡时，你就彻底消失了。但我当时关注的并非死亡。然而，这一理论的一个重要推论是：当肉体死亡时，我们并没有真正消亡。

 

问：我们是谁？“我们”是我们活着时所描述的主观体验吗？

 

[费德里科·法金]：我们是拥有意识和自由意志的场，存在于一个比我们所熟悉的时空和相互作用的物体领域更深层的现实之中——这正是科学主义所断言的观点：我们仅仅是物体，是物质的属性。但科学主义是错误的。意识独立于任何物理形式而存在；它存在于构成我们在时空中所测量的物质和能量的底层场中。因此，这是一种完全不同的观点，但两者之间又存在联系。如果我们首先假设宇宙本身——即存在之物的总和——具有意识和自由意志，那么物理现实必然展现出经典物理学和量子物理学所描述的特征。经典属性显而易见：它们定义了物体的宏观行为，并支撑着支配我们日常经验的科学主义和经典力学框架。然而，量子特性远没有那么直观——叠加态、纠缠态和不可克隆原理都无法用纯粹的经典世界观来解释，而且至今无人能解释为何更深层的量子基质会展现出这些特性。然而，如果我们从普遍意识和自由意志出发，就能解释这些量子特性。例如，量子信息无法复制，而经典信息（例如计算机程序中存储的数据）则可以完美地无限复制；不可克隆定理正是场具有类似自由意志的能力来限制信息传递的直接结果。事实上，量子物理学中存在一个原理，指出一个量子比特（qubit）蕴含着无限的潜在信息——这是由于叠加态中振幅的连续性——但你最多只能从中提取出一个经典比特。正是基于这一理论，场的量子态可以作为感质（qualia，即意识的原始感觉和情感）的表征。但表征仅仅是符号，而非体验本身——它象征着什么？它象征着场域内在的感质体验。明白了吗？因此，感质无法被模拟，也无法仅仅通过对经典系统的计算来还原。粒子，那么，仅仅是符号——场域之间相互交流的标记；我们称之为粒子的并非本质，而是场域相互作用的标记，它本身并不传递任何质性体验。那个内在领域超越了数值描述和测量，因为感觉并非数量；任何存在于时空中的经典事物都可以被还原为比特和数字，但存在于这个更深层次的现实中的事物却无法被如此还原或复制。这种区别也解释了为什么仅仅关注符号概率的科学信息定义会忽略意义的本质——而意识作为一种基本属性，却保留了意义的本质。

 

问：那么，量子计算机是否正在与宇宙的基本组成部分相互作用？

 

[费德里科·法金]：没错。然而，量子计算机本身是一个确定性系统，因为我们特意将其设计成这样，控制每一个变量。当你运行量子计算时，它并非在普通的时空框架内展开，而是在我所描述的那种更深层次的、基于场的现实中展开——这些场充满了意识和自由意志。量子计算机缺乏自由意志，因此它无法承载同样的意识；尽管如此，当量子系统在计算过程中演化出自身的状态时，就会存在一种与之相关的、尽管转瞬即逝的意识。换句话说，在计算机的纯量子态存在期间，会存在一种短暂的意识。这种短暂的意识纯粹是场的量子态的属性，而非硬件本身的属性。虽然这种量子态承载着与机器运行过程相关的意识，但设备本身没有自我意识或主观体验——它不是一个场。硬件仅仅是场进行计算的容器。最终，场超越了任何计算机所能达到的极限。

 

问：量子计算能否帮助我们解开意识之谜？

 

[费德里科·法金]：我们的身体既以量子方式运作，也以经典方式运作，我们体内的量子计算远比我们能想象到的任何量子计算机都要复杂得多——所以我们已经拥有这种能力。然而，意识并不存在于我们的身体中，无论它是量子的还是经典的；它存在于我们存在的场中。这个场与身体沟通，并通过身体施加控制。如果我们制造一台能够被量子场直接控制的计算机，这台机器就会产生意识——不是作为一台计算机本身，而是作为场意志的工具。你必须谨慎行事，因为你无法决定哪种意识会附着在这个设备上。维卡斯，当我操作计算机时，控制它的不是我的身体，而是我的意识通过身体运作。我们需要摒弃身体有意识的观念——我的身体没有意识。场有意识；身体没有意识。

 

……我们正走向与我们行为的意外后果相撞的道路——而且这些后果将非常负面。如今，我们被一种错误的自我认知所驱使。我们假定生命的目的是适者生存：竞争而非合作。这种思维方式恰恰与它应有的本质背道而驰。我们是整体的一部分。整体意味着我们自身蕴含着存在的全部。然而并非如此——我们以为自己是躯体，而实际上我们是场域。看看身体是如何构成的：每个细胞都包含着整个有机体的潜能，拥有与创造它的卵子完全相同的基因组。明白了吗？我们的组织方式是“整体性”的——“整体性”意味着整体存在于每个部分之中。

 

……这一新理论实际上是可以检验的——因此它不再仅仅是一种哲学立场，而是一个完整的理论。本质上，任何量子系统的纯量子态都具有意识。场自然存在于这样的纯态中，但超越单个系统的场则具有潜在的无限自由度——以及自由意志。这就是波函数坍缩的必要性：意识从一开始就存在并行使自由意志，而这正是我们的出发点。

 

那么，这在现实世界中是如何体现的呢？量子态本身具有意识，场的量子态可以决定显现什么——它并非随机。对于不了解场的选择的外部观察者来说，这看起来仅仅是随机的。但从场的角度来看，这确实是一个真正的自由意志的决定。同样的情况也发生在我们自己的生活中：我们做出自由意志的决定，但我们却让受意识训练的身体在监督下执行已习得的行为。它看起来像是一台机器在运转，但实际上是我们的意识在指挥它。科学家只有在意识不干预的情况下才能预测行为；一旦意识干预，大脑就会偏离预期——你看，这才是真正的自由意志。

 

问：这是否也支持宇宙是一场模拟的理论？

 

[费德里科·法金]： ……当我们在计算机上进行模拟时，所谓的“比特”是人类的发明——是我们设计的一种抽象概念。这种抽象概念依赖于一个能够可靠识别0和1的系统：我们在构建的硬件中明确定义了区分0和1的电压或磁场阈值。本质上，我们创建了一个框架，将任何类型的数字或状态——任何可量化的值——表示为一串二进制符号。

 

但计算机内部并没有字面意义上的0和1；如果你打开它，不会看到任何微小的数字。相反，你必须测量其底层的物理状态——电压、磁自旋或其他类似状态——然后将其解读为0或1。因此，计算机的结构只有在能够检测到这些被赋予的状态时才能维持运转——这些状态是我们这些有意识的生物赋予物理现实的，而非硬件本身固有的属性。

 

这就是为什么电脑只能在特定的环境条件下正常运行——一旦温度、湿度或干扰超过一定限度，它们就会失效。我们的身体运作方式也大同小异。我们并非随机组装而成的物理结构，而是由我们自身的意识场塑造和维持的。实际上，是我们自己创造了我们的身体。

 

问：对你而言，传承意味着什么？

 

[费德里科·法金]：顺便说一句，不止一个，因为我发明了微处理器、半导体存储器以及所有这些原本无法在单个芯片上实现的技术。这项技术叫做MOS硅栅技术，是我在1968年开发的。英特尔正是采用了这项技术来创立公司——他们是抄袭的，这一点毋庸置疑；英特尔确实抄袭了。之后，我在英特尔设计了英特尔的前四个微处理器；然后我创办了自己的公司，就这样一路发展下去。这项技术使得所有集成电路成为可能——十五年后，所有集成电路都是用这项技术制造的。在我刚开始的时候，只有5%的集成电路使用MOS技术，因为之前的技术还不够好。我的技术使MOS技术脱颖而出；MOS技术取代了当时大家都在用的那些落后技术，成为制造集成电路的唯一技术——任何人都可以使用它。因此，半导体领域的所有进步在很大程度上都归功于这项技术，而这项技术是我在26岁时开发的。然后呢？然后其他的一切就都随之而来。如今，人工智能也是基于同样的技术。而且，在我上一家公司，我还开发了触摸板和触摸屏，它们彻底改变了我们与电脑的交互方式。

 

开玩笑吧，我的遗产就是我现在正在做的事？当然，那些工作也是我遗产的一部分——但跟我现在说的比起来，简直不值一提。我现在说的这些，我花了三十七年才弄明白；其他那些事，一两年就能搞定。