大腦一認知一心理的整體性、復雜性、演化性的探索及偉大中華民族優秀傳統文化基因的傳承

編者按：院士不幸于2025年4月10日因病仙逝。院士治學嚴謹、始終堅持求真唯實、創新為民的科技價值觀，為包括心理學在內的多個學科做出了杰出貢獻。為哀悼和紀念院士，本刊發表院士生前所做的題為“大腦-認知-心理的整體性、復雜性、演化性的探索及偉大中華民族優秀傳統文化基因的傳承\"學術報告。

大家上午好！

我個人認為今天的學術活動是一個里程碑事件，對心理學的發展具有重要的開創性意義。傅小蘭老師邀請我在會上談談中國文化，所以我取了一個相當長的一個題目，這個題目是\"大腦-認知一心理的整體性、復雜性、演化性的探索”，這涉及到腦科學，涉及到心理學，也涉及到一些現代的學科發展方向。

毛澤東主席有一句詩叫“不似春光勝似春光”。我引用這句話想表達，我不是心理學家，但經常參加心理學家的活動，向他們學習。所以我今天想給大家談談我對與之相關的一些文化現象的一些理解。可能有很多不對的地方，也希望大家能夠指出來，以后多交流。

我有個序言，我們生在一個很幸福的時代，正在目睹和親歷祖國的一天天更加強大，見證馬克思講過的一天等于20年的時代，也正在目睹和經歷人工智能的爆發和在中國大地上孕育的deepseek的成功突破。這些與中華民族優秀傳統文化的認知范式、價值取向和方法論存在深層次的哲學共鳴。它的時代意義就在于彰顯了中華民族傳統文化對當代科學技術發展問題的回應和啟迪能力。

講到中國的傳統文化，我們都是炎黃子孫。從炎黃子孫的歷史上來講，在古代中國歷史上炎黃同屬一個部落，但這個部落一分為二了，一個黃帝、一個炎帝，在矛盾沖突之下，最后勝利者是黃帝，將中華民族統一成了炎黃子孫。在我看來，這個過程本身就印證了道德經里的對立統一，萬物負陰而抱陽，沖氣而為和。最初是統一的部落分裂出了兩個黃帝和炎帝，起了沖突，然后統一成了現在的偉大的中華民族，這就是一個演化過程。所以我認為這過程本身來講，就是對立統一思想的一個體現。在圖1左邊，大家看到的是人文初祖，判斷當時古代的作為文化起源的祖先叫初祖，不是始祖，始祖是黃帝和炎帝。圖1右邊是當時黃帝的一個畫像。中華民族在國外每年都有活動慶典慶祝炎黃。

再講到中華民民族的優秀傳統文化，請大家看圖2。這張畫是故宮的館藏，是1465年明憲宗畫的一團和氣圖。這里可以注意到，他畫了三張臉，一張臉是佛家的臉，就是中間的圓臉；另外兩張臉，一張道家的臉，一張儒家的臉，叫做三教合一圖。這里孕育著中華民族傳統優秀文化的早期形態。

我的報告題目確實比較長，我首先定義什么叫做整體性。整體性就是我們把一個系統看作是完整的、非孤立的部分的組合，它具有整體性。這也印證了德國非常著名的詩人歌德所講的，大自然不是核，也不是殼，可它同時是一切。第二是復雜性，它體現了心理現象的多維度、多層次和非線性特征。這里我列舉一位凝聚態物理學家安德森的經典名言，叫多則異也（Moreisdifferent），意思是凡具有將所有的東西都簡化成最簡單的基本規律的能力，并不意味著具有能從這些簡單的規律入手重構宇宙的能力。第三是演化性，就是心理特征和行為范式如何隨著時間發展和變化，受基因和環境的共同影響。正如演化論大師杜布贊斯基所言，只有從演化的角度才能理解生物學。今天我就從這三個角度淺談我對中華民族的優秀傳統文化對我們的啟迪。

尊重文明的傳統文化涵義是非常廣闊的。我把它概括了這樣幾點。中華民族優秀傳統文化的基因組包括天人合一、三生萬物、道法自然、和而不同、合作共贏、厚德載物和敢于天下先。我就這幾個問題談談我的一些認識。為什么是天人合一？莊子講，天地與我并生，萬物與我為一，我是從整個的宏觀尺度的演化來理解這句話。歷史的長河奔流不息，從宇宙創生到宇宙演化，到生命爆發，到智能衍生品，一直到人工智能。這是一個漫長的歷史長河，是不斷演化才會產生我們現在的一切。演化我想用荷蘭的一位畫家的圖（圖3，這張圖啟迪哲學思考從無限演化到有限，從無限小到演化到無窮大。

談到演化，我這里談三個重要的理論風格。一位是《道德經》的老子，他有一生二，二生三的演化理念；第二是達爾文，他論述了從一個簡單源頭演化出無窮的美好形式的物種起源過程；第三是現代科學家沃森和克里克的雙螺旋結構的發現。這三個我認為都非常綱領性地帶領我們認識大自然世界。宇宙創生在140億年前，地球誕生在46億年前，生命爆發在5億4200萬年前，人類起源又到人工智能。大家都知道演化一定會談到生命，諾貝爾化學獎得主林恩教授講生命不是意外，我覺得這個生命不是意外定義得非常好，他沒有講是必然的，也沒有講是偶然的，只是講不是意外。然后生命有了大腦，大腦是思維者的物質，“思維著的精神，是地球上最美麗的花朵”，這是恩格斯在《自然辯證法》中的說法。我們人類大腦有860億個神經元，神經纖維總長度是18萬公里，能夠繞地球四周，所以我們能夠把人類大腦也看作銀河系。人工智能的發展到今天，人類大腦是是整個宇宙的表征，它是一個復雜的、開放的、遠離平衡的、自適應的智能系統。這是我所認為的從演化的角度看待天人合一。

接下來我想講三生萬物。《道德經》中講，道生一，一生二，二生三，到最后是三生萬物。大家不要將三誤判為數字，它指的是各個范疇。我們中國人喜歡講三，比如天地人三，比如說陰陽合也是三，孔夫子講“三人行必有我師”，這些都提到三，三不是一個數字，它是一個廣義的范疇，所以萬物皆數據。這里以更形象的方式解釋什么叫三生萬物。圖4左邊大家都知道是達芬奇的《蒙娜麗莎》，這算一，不是人物的一，是一個范疇的一；中間是畢加索的畫，他畫了一個女孩和一個男孩的擁抱，這是二，不是數字的二，是兩個范疇的二；接著右邊也畫了三張臉，中間圓臉、左臉和右臉，是現代科學家把二變成了三，這里的形象比喻展示了什么是一生二、二生三，三生萬物。

我們大千世界有著千千萬萬個動物物種，毛澤東主席有一句詞叫“萬類霜天競自由\"也是這個意思。中華民族的偉大智慧包括了太極智慧，“萬物負陰而抱陽，沖氣以為和”。引用現代哲學中恩格斯在《自然辯證法》中的一句話，他說“一切差異都在中間階段融合，一切對立都在中間環節互相過渡”。辯證法不知道什么是絕對分明的和固定不變的界限，不知道什么無條件的普遍有效的非此即彼，它使固定的形而上學的差異互相過渡，除了非此即彼，又在適當的情況下成為彼此一體，并使對立相互對立互為中介。大家看一看這段精辟的自然辯證法的語言表述和我們道德經當中的萬物負陰而抱陽是不是非常一脈相承？所以我們自然科學家認為萬物有引力，萬物互聯。萬智共處在一個宇宙當中，萬事可拓，萬里歸一，還有萬模共舞，模是模塊的模，模式的模，萬模共舞，宇宙和諧。

《道德經》中非常精辟地講了道法自然。這是在指人法地、地法天、天法道、道法自然，相信自然法則就是從最基層最深層相信自然界的統一性。這個統一性表示什么？就是蘋果落地這個力和其他的力的現象是具有同一性的。屈原在《天問》中講，“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”，也就是探索大自然，才能道法自然。習近平主席在上一屆的院士大會上講到，現代科學發展到今天，科學研究正在向極宏觀拓展，向極微觀深人，向極端條件邁進，向極端交叉發力。這里概括為四個極端，不斷突破人類認知邊界是一個突破。四極端和一個突破就是我們現在科學發展的總體走向。

圖5是我以前的一個學生發表的一篇論文。這篇論文是用現成的網絡來研究模式識別，發表在AdvancedScience雜志封面上，封面圖畫的是“孫悟空三打白骨精”，但他用的網絡卻是302個神經元形成的網絡。所以我覺得大自然就是這樣的簡單復雜，這樣的一個矛盾統一體。頤和園北山后山石碑上有一句話，“境自遠塵皆入詠，物含妙理總堪尋”，我們中國的物理學家引用了這句話，意思是要探索大自然的原理。大自然到底有什么原理呢？這里舉冪律法則的例子。什么叫冪律法則？科學家最近發現，在大腦當中，神經元之間突觸的連接的密度符合冪律，即一個變量隨另一個變量的冪而變化的函數關系，這是一個非常重要的發現。這使我們可以認識到微觀世界當中存在宏觀規則，就是在隨機變量當中，小的數值出現的概率非常大。比如，馬斯克這樣的富翁出現的概率很小，但窮人出現的概率非常之多，這也是冪律的一個體現。從自然界中的普遍規律可以發現，從天文學一直到我們身邊的很多現象，都服從這樣一個冪律規則，所以我認為心理學規律也遵循冪律規則。

天文學家開普勒早期發現的行星繞著太陽轉的規則也是符合冪律的，因而有了從宇宙和諧到大腦樂章的一個共同的規則，這是一個很有趣的規則。根據大自然界的規則，從大的復雜系統，大到天體，到我們周邊人的現象，一直到我們追蹤的大腦當中的神經連接，也符合這樣一個冪律規則。從這個角度我們可以思考很多很多復雜現象，我們所研究的結構和動力學都有著自相似的特點，都可以通過數學上的冪律呈現，所以分形、自相似性是在不同程度上普遍存在于宇宙之中。從銀河系到你的細胞，你的大腦，互聯網、公司、城市等等，都符合這樣一個規則。這個規則也能通過形象展示，圖6是埃舍爾的畫，他畫的魚，這個魚的鱗上也是魚，魚上有鱗，鱗上有魚，自相似性，生成嵌套以至無窮，局部整體自相似。宇宙全息，全息宇宙，這是我所理解的這張圖的含義。

大家認為這個規則是普遍的嗎？是的，老虎的條紋在整個軀體都具有自相似性，斑馬的頭部、身體等各部位的條紋也都具有自相似性，楓葉每一片葉子從整體到細節上又是自相似性，孔雀尾巴上有無窮無盡的“眼晴”，無窮無盡的迭代。從大自然現象本身來講，它是有規則的，有規律的，微觀、界觀、宏觀、宇觀，冪律法則無處不在，因此我認為心理學現象也可以從這個角度去探討。

“大道至簡，大美天成。人有千算，天則一算”，這是烏鎮的一個寺廟中的一個對子，叫算盤式復雜世界，簡單規則。我在此基礎上延伸，我們每個人的大腦中都有一個銀河系，我們每個人的大腦都有它的歷史長河，以此類推，我們每個人都有自已大腦的抉擇規則，冪律這三者互動會成就每個人的智慧人生。

接著我講和而不同。“君子和而不同，小人同而不和”，和與不同的辨證關系也是中國文化遺產最亮麗的名片。人工智能以和而不同的理念指導人機協作模式，習主席倡導人類命運共同體，也是強調和而不同。和而不同在腦科學上是怎么表現的？比如說我們可以研究各種各樣的動物，和而不同。

人類大腦的結構是相同但又不相同。它們的宏觀架構在整體上都遵循著一個規則，有著中心樞紐、城市組織和比率。即使像線蟲這樣只有302個神經元的腦，也是符合這個整體規則。所以在這樣一個復雜世界當中，怎么看現存的三百多個成員可以構成這樣一個富人俱樂部，就是所謂的每個俱樂部當中成立的連接是密集的，俱樂部和俱樂部之間連接是系數的，這個現象在大腦當中也是普遍的。比如說你可以研究人類大腦和小腦，你也可以研究人類大腦中的海馬，可以研究果蠅的蘑菇體。它們三者看似不同，但都有共同的原則，都有一種意志性法則。

另一個例子是，小腦當中有個著名的神經元叫Purkinjecell，也是神經細胞，它是小腦的輸出端。圖7右邊是著名的神經科學之父卡哈爾，左邊是他畫的像藝術作品一樣的Purkinje，他是用右邊圖里的顯微鏡來畫圖。左邊這個卡哈爾當年畫的畫使我感動，因為這也是分形結構。最近發表的一篇論文也是關于Purkinje細胞，神經科學研究所的一群年輕人發現猴子和老鼠都有Purkinje細胞，但和而不同，具有特異性。

我再給大家舉個例子，大自然界中鳥在浩瀚的天空當中聚集成群的狀態是整個宏觀宇宙當中很壯觀的大自然魂魄。如果你在農村，可以看到電線桿的小鳥是像圖8這樣排布的，他們有規律嗎？這規律符合三原則，聚集、排斥、對齊。它們都聚在一起了，就像我們開會都聚在一起了一樣，并且還是不能靠得太近，保持一定的距離。小鳥的這個例子叫宏觀現象的三原則。這三原則在果蠅的群體當中存在嗎？當然這是一個非常嚴肅的科學問題，也是非常困難的科學探索。我們的實驗室十幾年來就在做這個研究工作。在透明的箱子里放了 500～600 只果蠅，它們飛起來很壯觀，那它們這有沒有這個規則呢？如果你用高速攝影機把它們拍下來，然后觀察它們在飛行軌跡中的各個現象。這是我們最近發表的一篇文章所做的工作，宏觀的你可以想象這是無人機系統，要追蹤每一個果蠅飛行的軌跡，如果追蹤不到的話，這個軌跡就都斷掉了。所以這是人工智能算法當中一個很大的技術難點。果蠅可以飛出這種亂的現象，也可以符合小鳥的那種規則，這也是大千世界當中的和而不同。因此我認為，大自然當中看似復雜，但它背后一定有簡單法則，這些法則推動我們去研究物質如何變精神。

下面講合作共贏。“天時不如地利，地利不如人和”，天時指時機，地利指環境，人和指團隊。我給大家舉兩個例子，這是我們自己團隊所研究的，比如研究果蠅的學習記憶，讓它聞氣味、看視覺圖像這兩個線索同時提供給果蠅，是不是能夠提升學習效率？可不可以共贏？果蠅也有眼耳鼻舌身的各種器官，人類也有各種感官，這些感官的信息到了大腦當中是整合的，是協同的，它們也能夠共贏，我們發現這共贏符合一加一大于二的原則。我用圖9的中國文字展示這個現象，中國文字寫魚很鮮，羊也鮮，但魚加羊是鮮肉的鮮味兒，這是合成的，這是中國文字的智慧，也是跨模態學習的智慧。我們這個果蠅的多模態學習工作發表在2005年美國的Science雜志上，當時是很被人重視的。18年以后，我們這個研究被英國一個著名實驗室進一步挖掘和延伸了，他們進一步發現了大腦當中怎么樣實現協同共贏。實際上果蠅的跨模態學習需要4種神經元，多巴胺神經元、伽馬氨基丁酸神經元、五羥色胺神經元，還有蘑菇體神經元這4種類型的神經元相互協同作用，才能達到這個跨模態的共贏。我觀察到這個現象以后，我就把它這個現象理解為這就是弦樂四重奏。兩把小提琴，一把中提琴，還有一把大提琴，組成完整的弦樂隊，果蠅腦中4種神經元完成了跨模態的學習記憶。所以現在有一種理論認為，我們人類大腦的工作方式不是計算，它是交響樂團，這也體現了整體性。

接下來講厚德載物，這也是中國傳統文化當中一個非常重要的基因，“地勢坤，君子以厚德載物”，像大地一樣以寬厚的德行來包容和滋養方物。生命即抉擇，所以我們要以“上善若水”、“厚德載物”的價值觀進行抉擇。就抉擇本身來講，涉及到你是否遵循厚德載物和上善若水這個原則，真正的力量來自于內在的德性厚度和生命包容的廣度。

最后我講敢為天下先，在我之前總結中國文化的傳統特征的時候，沒有寫敢為天下先。但昨天我悟到了，于是增加了這部分的論述。為什么中國敢于創新？在中國文化里面，老子講：“我有三寶，一曰慈，二曰儉，三日不敢為天下先”。但老子很謙虛，他說不敢為天下先，但當代中國人反其道而行之，敢為天下先。最近4月4號原來上海神經所的一位PI（現在在北師大）在Science上發表了一篇文章，是關于意識的問題，他們發現意識的產生和觸發來源于兩個腦區，一個是前額葉，一個是丘腦，二者之間的互動產生意識，這是非常具有創新性的見解。我認為這就是敢為天下先。我們很多人說大腦的意識是涌現。我個人對涌現的說法始終不是很滿意，因為并沒有說清楚什么是涌現，怎么在大腦中涌現，只是說涌現是根據神經動力學的規律而產生。我認為這篇關于意識的研究就是一個創新，突破了所謂的涌現這樣一個寬泛的概念。

最后是我的一些討論，不一定對。比如，人工智能的爆發在哲學上向我們提出的問題是什么？什么是生命？什么是人？機器人是人嗎？他們有人類情感嗎？可以和人類談戀愛嗎？聽說網上有年輕女孩要跟機器人談戀愛，那么人機共生的社會是怎樣的？什么是人類智慧？哪里是人類的底線？這是我覺得我們應該討論的問題。我想用圖10講講我的見解。生命是什么？生命就是愛的存在。大家看左邊老虎和它的孩子是愛的存在，右邊的斑馬也是。所以情感是重要的，心理學研究情感認知是重要的。

圖11是埃舍爾畫的父親和兒子，左邊是兒子，非常俊美的年輕人，右邊是父親，帶有小胡子。原圖的名稱叫紐帶，我把它看成父子之間的父子情深，這也是愛，所以 AI （artificial intelligence）和 BI（biologicalintelligence）是不同的，我們的目標就是探索打造智慧本質，照亮AI的路線。這是我想跟大家討論的。

最后一張圖（圖12）是我的感慨，萬里長城永不倒。我喜歡這張圖，我也喜歡萬里長城。