诺姆·乔姆斯基：语言、认知与深度学习

Marvin Minsky（马文·明斯基）在二三十年前做过一个很朴素的实验。他让学生 Dan Bobrow 在计算机上跑了一堆最简陋的图灵机，规则不预设，只看它们会怎样。

大多数很快死掉了。有的陷入死循环，有的干脆停下来。

活下来的少数，最后都算出了算术。

明斯基由此得出一个判断：如果某种外星物种发展出了更高的智能，它们至少会有算术。算术可能是所有智能形态的最低公约数。

诺姆·乔姆斯基（Noam Chomsky）在 Lex Fridman 的播客里讲起这件事，是因为开场被问了一个略显荒唐的哲学问题：如果外星人来到地球，我们能不能和它们建立一套共同的沟通协议。

他的回答是：可能可以。理由正是明斯基那个实验：自然语言的核心运算在极限情况下，产生的正是类似算术的东西。人类语言的内核和算术的内核，也许在整个宇宙里是通用的。

这个回答像科幻桥段，可它恰好是理解乔姆斯基全部工作的入口：语言是一副长在脑子里的器官，而器官是有形状的，形状由基因决定，不由文化决定。

语言是颅内的一套系统，声音只是它的边缘用途

Lex 在访谈里提了一个区分：语言作为心智内部的系统，和语言作为外部的表达，两者是什么关系。

乔姆斯基的回答很干脆：这两者不构成对立，它们是被同一个词盖住的两个不同概念。

有件事是关于你的，是你这个有机体的一个特征，它决定了你说的是英语而不是塔加洛语。所以确实存在一个内部系统。（乔姆斯基）

这个系统决定了你语言里无穷多句子的声音和意义。它有位置，不在你脚上，在你的大脑里；往细了看，是大脑某些特定的构型。他打的比方是笔记本电脑的内部结构，它跑的那些程序就在里面。

接着他说了一句容易被漏掉的话：我们平时用语言做的绝大部分事情是思考，是内部思考。把脑子里的东西外化出去，属于语言的边缘用途。

你现在读到的这些字，在这个框架里是"大气中的一些噪音"的视觉版本。它是外化系统，语言本身不在纸面上。

这个区分直接决定了什么算语言研究。把语言当成外部的声音或文本，研究的是一堆物理现象；把语言当成内部系统，研究的是一个器官的构造。只有后者谈得上科学。

同一套基因给出能力，也划出天花板

Lex 问：语言的根在大脑里扎得有多深？它像视觉那样的一个模块，还是某种更底层、其他一切由此生长出来的东西？

乔姆斯基说，某种程度它像视觉。人的基因决定了长出哺乳动物的视觉系统，而不是昆虫的视觉系统；同样，基因决定了我们拥有人类的语言官能。没有别的生物有哪怕勉强类似的东西。

他马上接上一个更古老的论断：语言是人的认知本性的核心，是构造思想、表达思想的模式，它构成了思想本身。它有根本性的创造能力，自由、独立、无界。

"自由、独立、无界"这三个词，接下来立刻被一个相反的东西平衡掉了。

Lex 追问：你说的"范围与限度"（scope and limits）到底指什么？人类认知的边界可以被找到吗？

乔姆斯基给了一个生物学类比。同一套基因决定了长出哺乳动物的视觉系统、手臂和腿，让人成为一个丰富复杂的有机体。可也是同一套基因，阻止了朝别的方向发展。没有任何一种经验，能把一个胚胎引向昆虫的复眼，或者让它长出翅膀而不是手臂。

赋予丰富性的那套东西，同时划定了能到达的边界。

他把这个逻辑推到认知上：认知能力属于生物世界，就应该有同样的性质。假如它没有内建的、强制发展出复杂结构的倾向，我们什么都理解不了；就像基因若不强制长出手脚，人只会是一团没有形状的阿米巴。

所以我认为，假定存在限度是合理的，而且我认为我们甚至有一些证据能说明限度在哪里。（乔姆斯基）

牛顿那一刻：科学放弃了"可理解的世界"

他给出的证据，是科学史上的一次集体退让。

从伽利略到牛顿，现代科学建立在一个基本假设上：整个宇宙是一台机械装置。这里的"机械"是字面意思，就是当时全欧洲的工匠在造的那些东西，齿轮、杠杆、滑轮。他们的信念是，世界只是这类东西的复杂变体。

牛顿证明的正好相反：没有机器，存在超距作用，物体可以在不接触的情况下相互影响。

牛顿本人为此极度痛苦。他的同代人莱布尼茨（Leibniz）和惠更斯（Huygens）直接把结论斥为退回新经院哲学的神秘主义，牛顿也同意，他说这完全荒谬，任何有科学智力的人都不可能接受哪怕一瞬间。然后他用余生试图绕开它，很多其他科学家也一样。

在伽利略和牛顿那里，"可理解"有一条明确标准：一个理论若不能被机械地复制出来，它就没有给出一个可理解的世界。

而牛顿表明，世界不是机器。

最后，经过漫长的挣扎，科学家把它当成了常识接受下来。乔姆斯基说，那个时刻的分量在于：他们放弃了寻找一个可理解的世界。当时的大哲学家完全明白发生了什么。休谟（David Hume）在盛赞牛顿的同时写道，他揭示了自然的许多秘密，可通过展示机械哲学的不完善，他留给我们的是"永远将存在的奥秘"。

科学于是改变了目标。它把奥秘搁在一边，只寻找可理解的理论。牛顿的理论是可理解的，只是它所描述的那个世界不可理解。

我认为他们基本上是对的。如果确实如此，那就说明了人类认知的某些限度。我们无法达到理解世界、找到一个可理解的世界这个目标。（乔姆斯基）

为什么"机械"这条标准如此顽固？乔姆斯基说，有充分理由认为那就是我们本能的运作方式。给婴儿看这样的场景：一个东西动了，接着另一个东西动了，婴儿会自动在中间补上一个看不见的推手。我们喜欢物理接触，大脑要求一个这样的世界。

笛卡尔早就指出过类似现象：一个从没见过三角形的婴儿，你画一个歪歪扭扭的三角形给他看，他看到的是一个被扭曲的三角形，不是那三条没接上的线。人会把关于完美几何图形的概念强加给世界。后来的实验把这个结论推得更远：在速示器上连续闪几下灯光，人们看到的是一个正在运动的刚性物体，光点跳跃这个描述跟感知完全对不上。

我们对世界的直觉要求，和量子力学描述的世界之间有一条无法弥合的缝。舒定谔（Schrödinger）的猫，理论你完全懂，那个世界不可理解。爱因斯坦一生对量子理论保持怀疑，他自称"经典实在论者"，在这一点上他和婴儿站在同一边。

结构依赖性：你忽略了你听到的百分之百

Lex 请乔姆斯基讲语言学里最优美或最令人着迷的东西。他给的答案是"结构依赖性"（structure dependence），并说这可能是语言被发现的属性中最深、最令人困惑的一个。

他用一个歧义句来说明：

the guy who fixed the car carefully packed his tools

这句话有两种读法："小心地修车"，或者"小心地把工具打包"。按字面顺序，carefully 紧挨着 fixed，理应优先修饰 fixed。

现在把 carefully 挪到句首：

carefully, the guy who fixed the car packed his tools

歧义消失了。所有人都读成"小心地打包"，不再是"小心地修车"。

即使这么读完全说不通，人仍然这么做：

carefully, the guy who fixed the car is tall

这句话只能被理解成"小心地，他个子很高"。这个意思荒唐到极点，可语言系统不接受别的解读方案。

乔姆斯基指出这里的悖论：你所做的，是把 carefully 挂到线性距离更远的动词上，而非紧挨着的那个。线性就近是极其便宜的计算，你做的却是一件看起来复杂得多的事，指向了那个离得更远的成分。

真正的规律是：看句子的实际结构，短语在哪里，层次怎么分，结构上最近的恰恰就是那个线性上更远的成分。

还没完。乔姆斯基在这里补上了最锋利的一刀：

请注意，线性的东西是你听到的百分之百。你永远听不到结构，不可能听到。所以你做的事情是：对一个你从未听到过的材料执行一个看起来更复杂的计算，同时忽略你听到的百分之百，以及那个最简单的计算。（乔姆斯基）

人类语言能力的核心运作，作用于一个感官上根本不存在的层面。声音里只有先后，没有层次，可每个人都在用层次做判断，无一例外，跨越所有语言、所有构式。现在甚至有一部分神经基础被理解，也有不错的理论在解释它为什么必然如此。

这是乔姆斯基一生工作的缩影：最日常的一句话里，藏着一个你看不见但被迫服从的结构。

深度学习是推土机，它不解释语言

Lex 把话题转到近十年的神经网络热潮，问深度学习的天花板在哪里。

乔姆斯基先说了一句方法论上的实话：要真正回答这个问题，得知道里面到底发生了什么过程，而那些过程相当不透明，所以很难证明一条关于"能做什么、不能做什么"的定理。

他说，撇开技术细节，深度学习做的事情是：拿海量样本，找一些模式。这在某些领域可能很有意思。该问的是另一件事：

这是工程还是科学？工程是指造一个有用的东西，科学是指试图理解世界的某些要素。（乔姆斯基）

他以 Google 的句法分析器为例。有用吗？相当有用。他自己也用 Google 翻译。就工程而言，这东西值得拥有，就像一台推土机。

那它告诉你关于人类语言的什么？

"零。什么都没有。而且这非常显著，从最开始，它就和科学完全无关。"

他解释了原因。Google 分析器做的事，是拿一个巨大的文本库（比如《华尔街日报》语料库），问自己：我们能在多大程度上正确描述里面每一个句子？

而语料库里的每一个句子，本质上是一次实验。你说出一句话，就是在做一次实验，实验的问题是"我是不是一个合乎语法的句子"，答案通常是"是"。所以语料库里绝大部分都是合法句子。

问题来了：有哪一门科学，是靠收集一堆毫无目的、随手做出的随机实验，然后从中找规律？

他打了个比方。一个化学博士生要是说"我打算把很多东西随便混在一起，没什么目的，说不定能发现点什么"，他会被系里笑出去。科学要找的是关键实验，是能回答某个理论问题的实验，覆盖几百万次实验这件事本身不值得追求。

于是他提出了那个几乎没人问的问题。大家问的都是：这个分析器在语料库上表现如何？

该问的是：它在违反语言所有规则的输入上，表现如何？

回到结构依赖性。假设存在这样一门语言，它的解读规则就是线性就近。深度学习在这种语言上会跑得非常轻松，比在真实语言上轻松得多。这算成功吗？

不，从科学的角度看那是失败。它说明我们根本没有发现系统的本质，因为它在违反系统结构的输入上表现得一样好，甚至更好。（乔姆斯基）

他补了一句：他并没有反对做这件事，拥有这类设备是有用的。

Lex 在这里提了一个对照：神经网络像某种逼近器，这和当年行为主义（behaviorism）的争论有呼应。乔姆斯基的回答是"不只是呼应"。很多深度学习圈的人说，他们为斯金纳（Skinner）平反了，证明了他那套行为主义是对的。"这跟那件事没有半点关系。"

Lex 追问：数据量大到一定程度，会不会有本质不同？乔姆斯基承认这一点认真对待是有道理的，并给出一个他自己也认可的类比：这很像"语料库语言学"。研究的是一门所有母语者都已消亡的语言，只剩记录。你只能看着这些记录，看能挖出什么。这远不如有活的母语者、能做关键实验，可人都没了，也只能这么办。你确实能学到东西。

他说古人类学（paleoanthropology）就是这样。没法对两百万年前发生的事做关键实验，只能拿手边剩下的数据去推。这仍是一门严肃的学问。

这个类比给了深度学习一个准确的位置：它在没有活体、无法做关键实验的条件下，对着一堆残留记录做考古。能挖出东西，可它不是解剖学。

把机器接进大脑，也只等于多了一本书

Lex 提到他刚在 Neuralink 待了一天。那家公司做脑机接口，试图在上千个位点上读取神经元的放电，再反向刺激回去，做到双向通信。他的问题是：这种技术能不能扩展大脑的带宽，去理解原本理解不了的东西？

乔姆斯基的回答简单到有点扫兴：可以扩展，以一种几千年前就为人所知的方式扩展。

一本书就在扩展你的认知能力。这个也能扩展。但这不是根本性的扩展，不会有全新的东西因此被理解。（乔姆斯基）

Lex 试着挽救：也许不能直接把昆虫的视觉装进人脑，可可以做映射，把蜜蜂看到的东西转译成人类能跟得上的格式。乔姆斯基说，这件事不需要 Neuralink，每个研究蜜蜂的科学家都在做。

Lex 又提到量子力学，问有没有可能借助某种映射突破到真正的"理解"。

乔姆斯基的回应是：MIT 的学生学习并理解量子力学，可他们总是把它还原到那个婴儿式的、物理接触的层面。他们其实并没有真正理解。舒定谔的猫，你能理解理论，正如舒定谔本人指出的，那是一个不可理解的世界。

这里的逻辑非常一贯。前面用牛顿确立了人类认知存在不可逾越之处这个论断，量子力学就是它当代的样本。能写出正确的理论，和能理解这个理论所描述的世界，是两件不同的事。机器的接入改变的是可获取信息的量和处理速度，不改动这套官能本身的形状。

制度是历史偶然，不是人性的必然

话题转向政治哲学。Lex 引了乔姆斯基的一个说法：社会中的恶来自制度，不来自人的本性。然后问他：大多数人是不是本质善良、有好意图的？还是说，蓄意为恶的能力取决于成长、环境和情境？

乔姆斯基先把前提修正了：他不会说这些东西不来自人的本性。我们做的任何事都来自人的本性，我们拥有某些制度而不是另一些，本身就是人性表达的一种方式。

但据我们所知，人性可以产生许多种不同的制度。已经发展出来的这一套，和历史的偶然性有关：谁征服了谁，如此等等。它们不扎根于人性，不是人性中必不可少的部分。

他举了当下最流行的那类论证：市场系统是人性的一部分。大量证据说明并非如此，存在过各种各样的其他结构。市场系统只是现代史某一时刻的特定产物。

光谱的另一端，有人从古典自由主义（classical liberalism）的根源出发，认为所谓"自由的直觉"，那种要摆脱不正当权威支配的冲动，才是人性的核心。乔姆斯基说，这个论断方向相反，而我们并不知道答案。我们只知道人性可以容纳这两种。

他既没有说人天生合作，也没有说人天生竞争，他说的是我们缺少判断这个问题的知识，而这个空缺恰恰意味着制度没有被自然锁死。

他被什么打动过

Lex 问：回头看这一生，有没有某个瞬间让你感到幸福，你愿意重来一次？

乔姆斯基的回答很短：爱上一个人，有了孩子。

Lex 又把问题收窄到思想上：那些在语言学、认知科学里第一次浮现时令人兴奋的洞见，有没有哪一刻想重历？

乔姆斯基说，当你对某件事做出发现时，那确实令人激动，比如观察到结构依赖性，以及从那之后对它的解释。接下来的话才是真正有意思的：

但主要的东西看起来就像是常识。如果你回到 50 年代，那时几乎所有人都把语言当成一个外部对象，一个心智之外的东西。而它显然不可能是这样。可这不算是发现，这只是观察，是那些本来就透明的东西。（乔姆斯基）

他把一辈子的核心判断说成"常识"和"观察"，然后给出了这个判断的来源：17 世纪现代科学起步时的那种状态，愿意对那些看起来显而易见的事情感到困惑。

一个重的铅球比一个轻的铅球落得快，看起来显而易见。伽利略没有被"显而易见"说服，他想知道这是不是真的。他们做实验，其实是思想实验，从没真的跑到比萨斜塔上去，结论是那不可能是真的。球为什么往下掉而不往上飘？这也看起来显而易见，直到你开始想：那蒸汽为什么往上走？

乔姆斯基说，现代语言学在 50 年代的起步大致就是这样，愿意对那些从某个角度看显而易见的现象感到困惑。

当时结构主义语言学有一条几乎官方的教条：各种语言之间的差异可以是任意的，每一种都得单独研究，不能带任何预设。生物学领域对生物体的看法也类似：它们彼此差异太大，几乎什么都有可能。后来两个领域都发现，那个想法错得很远。能成为生物体的东西，能成为语言的东西，都受到很窄的约束。

他给这件事的定性只有一句：这就是探究的本性。

关于死亡，和关于意义

访谈接近尾声，Lex 提到人的必死性，问乔姆斯基会不会想自己终将消失这件事。

他说他大概 12 岁的时候想过。他不太在意自己的死亡，担心的是另一件事：如果我的意识消失了，整个宇宙会不会跟着消失？这让他害怕。

Lex 问：后来找到答案了吗？

"没有，没人找到过答案。但我不再被它困扰了。"

他顺手讲了个伍迪·艾伦（Woody Allen）的段子：电影里他小时候被带去看心理医生，医生问，你的问题是什么？他说，我刚知道宇宙在膨胀，我受不了。

最后一个问题：我们存在的意义是什么？在地球上这短暂的一瞬，意义何在？

那是我们用自己的活动去回答的东西。没有一个普遍的答案。我们决定它的意义是什么。行动决定意义。这里说的意义指重要性，跟"椅子意味着这个"那种意思不同。你生命的重要性，是你创造出来的。（乔姆斯基）

把这段话和他前面讲的生物学限度放在一起看，会发现它们是同一套东西。认知能力有边界，这是被授予的；边界之内怎么走，这是自己定的。他在语言上花六十年做的工作，就是把那些看不见的约束画出来，然后在这个被约束的空间里做无限的创造。

明斯基那个实验里，没崩溃的图灵机最后算出了算术。人类的语言官能，在最小的极限情况下也收敛到类似算术的东西。这大概就是乔姆斯基愿意对外星沟通问题给出肯定回答的原因：宇宙里真正通用的东西，跟词汇和语法无关，是那种最底层的、能长出结构的运算能力。

而结构，你从来听不见。

• 读任何一句有歧义的话，把修饰语挪到句首再读一遍，感受意思怎么突然变了。这个练习能把"结构依赖性"从概念变成手感。
• 遇到一个新模型宣称"理解了语言"时，问一句乔姆斯基式的问题：它在违反规则的输入上表现如何？如果表现一样好，它捕捉到的是统计关联，不是结构。
• 判断一项技术的性质，先分清它是推土机还是解剖学。推土机有价值，可别把推土机当发现。
• 下次有人用"这是人性"来解释某个制度安排，回想市场系统那个例子：人性可以容纳很多种制度，被当成天经地义的那一种，往往只是历史偶然。
• 找一件"看起来显而易见"的事，认真问一句"这是真的吗"。伽利略和 50 年代的语言学都是从这一步开始的。