缸中之脑

“缸中之脑”是希拉里·普特南（Hilary Putnam）1981年在他的《理性，真理与历史》（Reason、Truth、and History）一书中，阐述的假想。

“一个人（可以假设是你自己）被邪恶科学家施行了手术，他的脑被从身体上切了下来，放进一个盛有维持脑存活营养液的缸中。脑的神经末梢连接在计算机上，这台计算机按照程序向脑传送信息，以使他保持一切完全正常的幻觉。对于他来说，似乎人、物体、天空还都存在，自身的运动、身体感觉都可以输入。这个脑还可以被输入或截取记忆（截取掉大脑手术的记忆，然后输入他可能经历的各种环境、日常生活）。他甚至可以被输入代码，‘感觉’到他自己正在这里阅读一段有趣而荒唐的文字。”

有关这个假想的最基本的问题是：“你如何担保你自己不是在这种困境之中？”

2021年，科学家制造出了类似于缸中之脑的样品，DishBrain，可姑且译为“盘中之脑”。

渊源

与“缸中之脑”假想相似的最早记录，是中国古代的“庄周梦蝶”。《庄子·齐物论》记载：“昔者庄周梦为蝴蝶，栩栩然蝴蝶也，自喻适志与，不知周也。俄然觉，则戚戚然周也。不知周之梦为蝴蝶与，蝴蝶之梦为周与？周与蝴蝶则必有分矣。此之谓物化。”就是说，从前，庄周梦见自己变成了蝴蝶，感到无限的自由舒畅，竟然忘记了自己是庄周。醒后惊惶地发现自己是庄周，却又不知是庄周梦见自己变成了蝴蝶呢，还是蝴蝶梦见自己变成了庄周？这就是他物与自我的交合变化。这个看似荒谬的故事显示了庄子不同凡俗的思维方式，以及其超越常人的精神与生命境界的思维。

缸中之脑（英语：Brain in a vat），又称桶中之脑（brain in a jar），是知识论中的一个思想实验，由哲学家希拉里·普特南在《理性、真理和历史》（Reason, Truth, and History）一书中提出。

实验的基础是人所体验到的一切最终都要在大脑中转化为神经信号。假设一个疯子科学家、机器或其他任何意识将一个大脑从人体取出，放入一个装有营养液的缸里维持着它的生理活性，超级计算机通过神经末梢向大脑传递和原来一样的各种神经电信号，并对于大脑发出的信号给予和平时一样的信号反馈，则大脑所体验到的世界其实是计算机制造的一种虚拟现实，则此大脑能否意识到自己生活在虚拟现实之中？

这个思想实验常被引用来论证一些哲学，如知识论、怀疑论、唯我论和主观唯心主义。一个简单的论证如下：因为缸中之脑和头颅中的大脑接收一模一样的信号，而且这是他唯一和环境交流的方式，从大脑中角度来说，它完全无法确定自己是颅中之脑还是缸中之脑。如果是前者，那它的想法是正确的，他确实走在大街上或者在划船。如果是后者，那它就是错误的，它并没有在走路或划船，只是接收到了相同的电信号而已。一个大脑无法知道自己是在颅中还是缸中，因此这世间的一切可能都是虚假的、虚妄的。那么什么是真实？

从生物学的角度讲，个体对于客观存在的认知或判别取决于他所接收的刺激，假设缸中脑生成一系列“测试用”反应用于检测自身的认知，同时“系统”又能及时给予相应的刺激作为回应，此时问题的结症就不在于缸中脑对于世界的认知，而在于“观察者”自身对于世界的认知。自身存在的客观性被质疑，在一个完全由“刺激”创造的“意识世界”中将形成一个悖论。

它有许多思想原型，如庄周梦蝶、印度教的摩耶、柏拉图的“洞穴寓言”、和笛卡尔的“恶魔”。

这一思想影响许多科幻小说和电影：

《黑客帝国》：人类生活在母体创建的虚拟现实之中充当能量来源。

《异次元骇客》：人类可以通过网络上载与下载人格，并且可以成功与多重数据世界中的平行角色进行人格互换。同时，本身作为数据世界中人格的平行角色亦会觉醒。

《盗梦空间》

《源代码》

《飞出个未来》

《异世奇人》

《PSYCHO-PASS》

《奥特Q黑暗幻想》第3话“你是谁”。

《帅鸽男友》bbl线。

MV《shelter》

《命运石之门0》Amadeus系统。

《空之境界》矛盾螺旋小川公寓魔术工房。

理论基础

世界著名的脑神经学鼻祖威尔德·格瑞夫斯·彭菲尔德（Dr.Wilder Graves Penfield，1891-1976，美国著名脑神经科专家）在20世纪中期，对高级大脑活动做了深入研究。

他用电流刺激大脑皮层的不同部位，试图减轻像精神运动性癫痫这类疾病症状。受试者主诉有一点片断的回忆，嗅到以往闻到的气味，听到一种声音，看到一种颜色，这一切都是由大脑内特定部位的微量电流刺激引起的。他发现，刺激大脑皮质的某些区域时，往事的记忆就会好像历历在目于我们的脑海中，仿佛录像带的放映，具备了事件原始场景的所有声音和情绪。似乎发生在我们生长过程中的每一件事，包括无数我们以为已经遗忘的时刻，都已经被记录和保存下来了。这种电刺激大脑的右侧颞叶引起患者对往事的记忆的现象称为“倒叙”（flashback）。通过对癫痫病人病灶观察所积累的大量资料，彭菲尔德在1954年提出了“中央脑系统学说”。这一学说认为：颞叶和间脑的环路是人类记忆的主要区域。这一区域像一个录音录象装置，把人的全部经历毫无遗漏地记录下来，这种记录虽然在大多数情况下未被人主观意识到，但它的确是客观地实现了。因此，对这一区域施加特殊的刺激时，一些在通常情况下根本无法回忆的往事便被回忆起来。

有一种观点认为，彭菲尔德医生的发现意味着，人的记忆被存储在大脑皮质中，并且可以被脑电流或者外部电流所激发。这为科学幻想提供了大量素材。

而另一种观点认为，根据自然界内外因对事物自身的影响的规律，人脑的思维性运动是其自身内因的运动生成的；换句话说，是量子论中，低级运动形式的微观物质的不确定性在高级运动形式的人的意识中的体现，故思维的运动与客观物质界有着天然的联系，且思维的运动（包括物质决定意识，意识反应物质，以及意识的主观能动性）是一个运动主体。因此，不属于意识运动的外部刺激（诸如脑震荡、电刺激、非常音波影响等）只能够是以外因对思维运动产生影响，而不是决定思维的运动，因而外部刺激对思维的影响，源于思维自有的不同运动类型，而外部刺激不过是使得思维运动的自身系统暂时紊乱，以致产生了正在倒叙的错觉而已。

①直观地，我们可以看出，“缸中之脑”的假设，是以现有的部分科学理论为基础的。但是，这个问题的怀疑论本质可以借由其他思想实验来阐发，所以这个怀疑论本质上是和经验科学无关的。比如，庄周梦蝶，笛卡尔的怀疑论，都指出了同样的怀疑论，但两者都没有以现代科学作为基础。

②当以承认“缸中之脑”为真来进行推理时，这个问题是无解的，那是因为当思考者这么做时，他将更有可能成真的依据来源投放到了“未知领域”，因而不论怎样，人都无法彻底推翻这样带有怀疑论色彩的问题。

中文指代我们使用的语义学。中*文指代在缸中之脑的世界中，那个悲惨的家伙使用的语义学。

在中文语义学下，缸中之脑就是现实的缸，现实的脑和现实的联系。在中*文语义学下，缸*中之脑则是计算机给那个可怜人提供的无法区分正常语义学下的缸中之脑的经验感觉中的缸和脑和联系。星号*是最重要的部分：“中文”指的是我们现实中使用的语义学，即“缸”会指向恰当的“缸中之脑”的缸，“脑”会指向恰当的脑来形成一个真值条件的事实。“中*文”，即中星文，则是缸中之脑的那个人使用的语义学，在那里，普特南认定这个人的“缸”只指向计算机提供给他的感觉材料、这种感觉材料与我们现实中大脑获悉的关于现实的“缸”的材料是等同的，而非现实的缸；同理，“脑”指代的也是这样一种等同的感觉材料的脑，而非现实的脑。这样，缸*中之脑，即缸星中之脑的真值条件便是感觉材料所构建起的事实。

1，我们表达的中文命题“我们是缸中之脑”的真值条件A是：我们是缸中之脑。

2，我们表达的中*文命题“我们是缸中之脑”的真值条件B是：我们是缸*中之脑。

3，如果我们是缸中之脑（满足A），那么我们不是缸*中之脑（不满足B）。

4，如果我们是缸中之脑，那么我们的表达“我们是缸中之脑”的真值条件是我们是缸*中之脑。

5，如果我们是缸中之脑，那么我们说的“我们是缸中之脑”便是假的。

6，如果我们不是缸中之脑，那么我们说的“我们是缸中之脑”自然是假的。

7，要么我们是缸中之脑，要么我们不是缸中之脑。

8，当我们说“我们是缸中之脑”，我们所说的是假的（真值条件对应的事实是假的）。

9，我们不是缸中之脑。

这个论证颇为啰嗦，其关键处在于3，如果我们是缸中之脑，那么我们不是计算机给我们的感觉材料的缸中的同样是感觉材料的脑。

如果上面的推理觉得繁琐，可以看下面的推理（其实没有基础的话容易误解）

Wright【1】还给出过一个简单版的论证：

1，在我的语言中，词“树”指称树。

2，在缸中语言，词“树”并不指称树。

3，缸中语言不是我的语言。

4，我不是缸中之脑。

Brueckner【2】给出了一个更新的简单版论证，用来回避一些上面论证存在的问题。

1，如果我的词“树”指称，那么它指称树。

2，如果我是缸中之脑，那么不是这种情况：如果我的词“树”指称，那么它指称树。

3，我不是缸中之脑。

简单论证与之前的复杂论证的概念是相似的。

【1】Wright, C., 1992, “On Putnam's Proof That We Are Not Brains-in-a-Vat”, Proceedings of the Aristotelian Society, 92:67–94.

【2】Brueckner, A., 2004, “Johnsen on Brains in Vats”, Philosophical Studies, 129(3): 435–440.

实验基础

2021年，科学家制造出了类似于缸中之脑的样品，DishBrain，可姑且译为“盘中之脑”。它是科学家制造的体外神经网络。它其实就是培养皿内盛有的80万-100万个活的脑细胞，这个规模接近于蟑螂的脑部。脑细胞下面排列着密密麻麻的微电极，负责刺激它们，教它们玩雅达利乒乓球游戏《Pong》。它们学会游戏规则比AI快得多，但等到它和AI都经过充分训练，脑细胞们的游戏成绩还是远远不及AI。