2001年，清华大学文科建设处集合了清华大学人文社会科学、计算机和信息科学、医学与神经科学方面的力量，并联合中国科学院心理所、中国社会科学院语言所等校外力量，组成了清华大学认知科学创新团队。2004年10月，清华大学认知科学团队在教育部和财政部“985”工程招标竞争中脱颖而出，获得教育部哲学社会科学重大创新基地项目资助，建立认知科学创新基地，清华大学的认知科学研究开始步人正常的发展轨道。
不少朋友问我，清华大学为什么要做认知科学研究?认知科学能够给你们带来什么?本文拟就认知科学研究的有关认识和体会作简要论述，以求教于学界同仁以及所有关心认知科学发展的学者。
一、目标之一：探索人类心智的奥秘
人类进入21世纪，有两大秘密将要被揭开，一是生命的奥秘，二是心智的秘密。美国为此推出两大科学计划——“人类基因组计划”和“人类认知组计划”。对于前者，中国的科学界、教育界、新闻出版界、学术期刊和学术界均已给予足够的关注，而对于后者，关注远远不够。
心智是脑和神经的功能，而脑与心智之间的桥梁就是认识。认知科学，就是关于心智研究的理论和学说。1975年，由于美国著名的斯隆基金的投入，美国学者将哲学、心理学、语言学、人类学、计算机科学和神经科学6大学科整合在一起，研究“在认识过程中信息是如何传递的”，这个研究计划的结果产生了一个新兴学科——认知科学。当前国际公认的认知科学学科结构如下图所示。
认知科学的发展首先在原来的6个支撑学科内部产生了6个新的发展方向，这就是心智哲学、认知心理学、认知语言学(或称语言与认知)、认知人类学(或称文化、进化与认知)、人工智能和认知神经科学。这6个新兴学科是认知，科学的6大学科分支。这6个支撑学科之间互相交叉，又产生出11个新兴交叉学科：①控制论；②神经语言学；③神经心理学；④认知过程仿真；⑤计算语言学；⑥心理语言学；⑦心理哲学⑧语言哲学；⑨人类学语言学；⑩认知人类学；(11)脑进化。认知科学要做什么?它将给我们带来什么?对这些问题的回答首先涉及认知科学自身的价值和意义。
认知是脑和神经系统产生心智(mind)的过程和活动。一般而言，只要有脑和神经系统的动物都有某种程度的心智。认知科学就是以认知过程及其规律为研究对象的科学。认知涉及学习、记忆、思维、理解以及在认知过程中发生的其他行为。[1]P5因此，语言和心理、脑和神经是认知科学的重要研究内容。就人类心智而言，因为人是社会的动物，因此，语言和哲学、文化和进化，以及人所特有的工具——计算机及其科学理论也成为认知科学研究的对象。
从根本上说，认知科学的目标就是要揭开人类心智的奥秘。如何完成这个使命呢?目前它是从这样一些方面来进行探索研究的。在基础理论方面，认知科学研究计算与认知、符号结构与认知、心智结构和联结主义、语法理论、模型论语义学和其他语义学、认知科学的实验方法、脑与认知等。认知科学的一些研究领域包括：语言习得、阅读、话语、心理模型小概念和归纳、问题解决和认知技艺获得、视觉的计算、视觉注意、记忆、行为、运动规划中的几何和机械问题、文化与认知二认知科学中的哲学问题、身心问题、意向性、可感受的特质(Qualia)、主观和客观等等[2]。通过这些研究，以及随着一些更新领域的开拓和深入，科学家们相信，我们最终会揭开人类心智的奥秘。
近代以来，甚至可以追溯到古代，身心问题一直是困扰哲学家的一个根本问题。笛卡儿的著名命题“我思故我在”反映了人类能够认识自身的本质特征。他的“身心二元论”是“身心”问题(Body&Mind)的一个重要版本。20世纪中叶以来，由于心理学、脑与神经科学的发展，特别是认知科学建立以后，这个问题变成了著名的“脑智”(Brain&Mind)问题。很显然，认知科学对“心智”和“脑智”的研究，与哲学史和科学史上对身心问题的研究是非常不同的，主要的区别是，认知科学对心智的研究已经不再是哲学的思辨，也不仅仅是心理学、生理学等单一学科的实证研究，而是建立在脑科学发展基础上多学科的综合研究。
近20年来，认知科学的重要进展，得益于脑科学的发展，而脑科学的发展又得益于脑成像技术的长足进步。计算机X射线断层摄影术(Computerized Tomography，CT)、核磁共振成像技术(Magnetic Resonance Imaging，MRl)、功能性核磁共振成像技术(functional Magnetic Resonance Imaging，fMRl)、正电子发射摄影术(Positron Emission Tomography，PET)等多种技术被广泛应用于脑和神经科学的研究，促进了脑和神经科学的发展。脑科学的这些发展，为我们揭开心智的秘密准备了条件。
认知科学的目标和意义还在于，它将与纳米技术、生物技术和信息技术结合起来，改变21世纪人类的生存方式。
2000年，当人类刚刚跨人新世纪的门槛时，美国国家科学基金会(NSF)和美国商务部(DOC)共同资助50多名科学家开展了一个研究计划，目的是要弄清楚在新世纪哪些学科是带头学科。研究的结果是一份长达680多页的研究报告，但结论只有4个字母——NBIC。它们分别代表纳米技术(Nanotechnology)、生物技术(Biotechnology)、信息技术(1nformational technol-ogy)和认知科学(Cognitive science)。
这个研究报告是这样来描述NBIC的研究目标的：“在下个世纪，或者在大约5代人的时期之内，一些突破会出现在纳米技术(消弭了自然的和人造的分子系统之间的界限)、信息科学(导向更加自主的、智能的机器)、生物科学和生命科学(通过基因学和蛋白质学来延长人类生命)、认知和神经科学(创造出人工神经网络并破译人类认知)和社会科学(理解文化信息，驾驭集体智商)领域，这些突破被用于加快技术进步的步伐，并可能会再一次改变我们的物种，其深远的意义可以媲美数十万代人以前人类首次学会口头语言知识。NBICS(纳米—生物—信息—认知—社会)的技术综合可能成为人类伟大变革的推进器。”[3](P102)这个重要的研究报告中有一句话是非常经典的：“聚合技术(NBIC)以认知科学为先导。因为一旦我们能够以如何(how)、为何(why)、何处(where)、何时(when)这4个层次上理解思维，我们就可以用纳米科技来制造它，用生物技术和生物医学来实现它，最后用信息技术来操纵和控制它，使它工作。”[3](P281)
这是怎样的一幅图景啊!首先，认知科学研究将要破解人类心智的奥秘，它的最终目标是要制造出一种人工神经网络系统。根据塞尔(JohnR．Searle)的人工智能模型，目前的计算机系统是没有智能的，而人工神经网络系统却是具有人类大脑功能的智能系统。只需设想一下人工神经网络系统在现代科学技术和人类现实生活中可能的应用，认知科学的重要性是不言而喻的。其次，在21世纪的4个带头学科NBIC中，认知科学是最重要的，它是4个带头学科中的带头学科。认知科学与纳米技术、生物技术和信息技术结合在一起，再加上社会科学的发展，将会从根本上改变人类的生存方式，甚至改变我们的物种。这是何等激动人心的一幅图景啊!
人类心智的奥秘被称为上帝最后的秘密，因为人类心智的奥秘一旦揭开，上帝再无任何秘密可言。所以，有的人(包括有的科学家)断言，认知科学的这个目标是根本不可能实现的。不是上帝不让我们实现，而是我们自己就做不到。一个系统不可能认识自身的运动，这是系统科学的一条基本定律。
既然如此，人类为什么还要试图去认识自身呢?这是因为，大多数科学家认为，人类试图认识自身并没有违背任何科学规律。人类就具有认知自身的能力，因为人的思维能够指向自身——这就是自我意识。在所有动物中，只有人和高级灵长类动物如大猩猩才具有自我意识。不仅如此，人还具有能够反映这种自我意识的、能够自指的语言。具有自我意识和能够自指的语言，是人类区别于其他动物的根本标志之一。所以，人类能够认识自身。
作为科学发展必然产物的认知科学，不仅与科学自身具有同一性，也具有很大的差异性。认知科学甚至可以看作是过去的科学理论的一种“反叛”。在认知科学产生以前，科学理论解决的是认识的普遍性问题：科学原理适用于一切人。认知科学的发展却要解决认识的个体差异性问题：认知科学会针对每个人开出不同的处方。认知科学是“涉身的”(embodied)，它研究与个人的身心相关的认识问题。可以预见，随着认知科学的发展，在21世纪我们会有针对不同人的食品、药物、服装、房屋和交通工具，也会有针对不同人的教育、娱乐和艺术。
由于认知科学自身所具有的这些特征，科学家们普遍认为，它是新世纪科学的制高点，世界各国纷纷要抢占这个制高点。由此可见，认知科学在21世纪科学发展战略中具有何等重要的战略地位。
二、目标之二：促进相关学科发展
发展认知科学的另一个意义是，它将带动其他相关学科的发展。可以说，在21世纪，如果不做认知科学研究，或者不与认知研究相结合，不仅哲学、心理学、语言学、人类学、计算机科学、脑与神经科学无法深入发展，其他传统学科如数学、物理学、天文学、地理学、生物学、文学、历史学、经济学、政治学、法学、管理科学、教育学的发展也都无法深入发展，因为这些学科的深人发展都依赖脑与心智的开发，因而与认知科学相关。
以哲学的发展为例。在人类认识的早期，人们把自己的意识投向外界，思考世界的本原是什么的问题，这就是古代的本体论哲学；近代以后哲学研究的对象转向主体自身，研究认识如何可能的问题，这就是近代的认识论哲学；20世纪中叶以后，哲学的眼光开始转向主体与客体的中间环节语言，这就是当代西方的语言哲学；在语言学和语言哲学的研究过程中，语言学家和语言哲学家们发现，语言是心智的反映，而心智又是大脑的功能，他们中的很多人都从语言的研究走向了心智和认知的研究。乔姆斯基说：“语言是心灵之镜。”[4](P4)塞尔说：“语言是人类心智的基本功能。[5]” 20世纪70年代中期以后，哲学的对象自然就转向人类自身的心智。塞尔认为，“在认知科学中最重要的发展，是认知科学家从认知科学的计算模型转移到认知神经科学模型。这说明大脑作为认知的基础已经取代数字计算机作为认知的基础。我们将神经生物学的大脑看作人类认知的基础，这是一个非常重要的转变” [5]。他还说：“最有希望的研究领域就是认知神经科学，而不仅仅是脑的微纳米技术。希望在于认知神经科学，我认为这就是那个将要出现最激动人心研究结果的领域。[5]”。
前面说过，在以欧美为主流的西方哲学的发展中，有一条明显的主线，这就是：客体的哲学→主体的哲学→语言哲学→心智哲学。心智哲学与过去的哲学有什么本质的不同?最根本的一点就在于，心智哲学是认知科学的哲学，它是建立在认知科学特别是认知神经科学发展基础之上的关于人类心智的哲学研究。心智哲学研究的问题包括：身心问题、意识问题、心理因果性理论、心智与大脑(脑智的同一性理论)、心智与行为主义、心智与计算主义、心智与因果结构等等[6]。
著名心智哲学家塞尔在他的新著《心智：简明的导论》中，把心智哲学研究的问题概括为：(1)心身问题；(2)他人之心；(3)怀疑论；(4)感知分析；(5)自由意志问题；(6)自我和个人身分；(7)动物的心智；(8)睡眠问题；{9)意向性问题；(10)心理因果性和副现象论；(11)无意识；(12)心理学的和社会学的解释。在这12个问题中，前8个是所谓的“笛卡儿问题”。虽然法国著名的唯理主义哲学家笛卡儿早在300年前就提出过与此相关的问题。但是，今天的心智哲学研究这些问题与传统哲学已经有很大的不同。主要的区别在于，心智哲学吸收了认知科学包括认知心理学、认知语言学、认知神经科学、计算机科学与人工智能、文化进化与社会科学发展所取得的成就，所以，心智哲学对这些问题的研究已经不仅仅是哲学的思辨，而是在认知科学特别是脑与神经科学发展基础上，对心智与认知问题所做的哲学分析和解释。可见，如果没有脑与神经科学和认知科学的发展，哲学的认知转向是不可能发生的，心智哲学是不可能产生的，哲学家对“笛卡儿问题”的研究是不可能深入的，当今的西方哲学也就不可能发展到现在这样的水平。反观当今的中国哲学，在“客体的哲学→主体的哲学→语言哲学→心智哲学”这个发展模式中，当今中国哲学的发展缺少了很多环节，我们似乎仍处于主体哲学这个发展阶段，仍然停留在德国古典哲学的话语体系之中。我们没有经历语言分析的发展阶段，更没有吸收认知科学发展的成果，我们仍然使用概念和思辨的方式构造哲学体系。从主体哲学到语言哲学再到心智哲学，中国哲学的发展还有长长的路要走。
再以自然科学的发展为例。古代科学也是以客观世界为对象，回答世界是什么的问题。近代科学以主观的认识能力为对象，回答世界是如何被认识的问题。当代科学提出，所谓科学理论，不过是人的主观创造，是人的心智的产物。20世纪科学的发展不仅解决了“衣食住行”的问题，还解决了“上天入地”的问题，人类的足迹和影响已经远布月球和火星。21世纪的科学发展将深入人自身，深入人的大脑和心智。
认知科学的发展对NBIC中的NBI这几个重要学科发生影响，并共同影响21世纪的人类生活。“凡是认知科学家想到和做到的，材料科学家就可以用纳米科技来制造它，生物学家和生命科学家就可以用生物技术和生物医学来实现它，信息科学家和计算机专家用信息技术来操纵和控制它，使它工作。”这里描述的是一种机器人，这是一种装备了人工神经网络系统的机器人。塞尔断言，当前的二值数字计算机是没有智能的，但他认为我们将来根据认知神经科学原理制造出来的生物计算机可能具有人类智能。设想一下，如果将这样的计算机系统应用于我们的学习、工作和生活，如果将这样的计算机系统装备到我们的学校、工厂、农场、港口、机场和交通系统，21世纪的人类将会怎样生活?此后的人类又将会如何存在?特别要设想一下，当人类基因组工程和人类认知组工程这两大科学工程结合起来，并取得突破性进展的时候，我们甚至可能有具备人类个体认知特征的智能的生命。
什么是21世纪科学技术的制高点?是认知科学，是人工神经网络，是智能机器人，是具有人类个体认知特征的智能生命。
那么，谁又能占据21世纪科学技术的制高点呢?回答这个问题似乎为时过早，它依赖于我们的努力，但我们至少应该考虑这个问题了。
三、世界一流大学和清华大学开展认知科学研究的状况
(一)世界一流大学发展认知科学的启迪
世界一流大学都已经开展了认知科学的研究，并在各自的研究范围取得了丰硕的成果。哈佛大学将心智与身体、社会、地球、太空、技术并列为6大研究分类；麻省理工学院将“神经与认知科学”作为重要研究领域，并强调“神经科学与认知科学已被广泛认识到是未来几十年内最令人兴奋的研究领域，也是麻省理工学院今后10—20年内最重要的增长领域”，麻省理工学院设有“脑与认知科学系”、“麻省脑科学研究所”等机构，并出版杂志《认知神经科学》。加州大学圣地亚哥分校的认知科学系主要从事三个领域的研究：脑、行为和计算。加州大学伯克利分校的认知研究所研究在实际生活中的认知活动，并试图对这些现象给予理论上的说明。布朗大学的“认知和语言科学系”是美国最早建立的认知科学系之一，视觉和言语是该系的主要研究领域。其它如斯坦福大学、剑桥大学、东京大学等也都在积极开展这一领域的研究。如今，北美和欧洲已有60多所世界知名大学成立了认知科学系或研究中心。
2006年10月，笔者一行对美国华盛顿大学圣路易斯分校(Washington University in St.Louis)、伊利诺依大学香槟分校(University of Illinois at Urbana—Champaign)和加州大学伯克利分校(University of California at Berkeley)等3所著名大学开展认知科学研究的现状进行了实地考察。他们的做法发人深省，给我们以深刻的启迪。
华盛顿大学的PNP(Phitosophy，Neuro-science，Psychology)研究计划创立于1993年，最初是一个创新项目，2003年成立PNP研究中心。PNP项目将哲学、神经科学与心理学结合在一起研究，该项目现在不仅包括研究生的培养计划，也扩展到本科生的培养计划，已经取得一批在认知科学和相关学科中具有重要的学术价值和影响的研究成果。
伊利诺依大学在开展跨学科的认知科学研究方面以贝克曼学院(Beckman Institute)闻名于世。贝克曼学院目前有三大研究板块：1)生物智能(Biological Intelligence)；2)人—机智能交互(Human—Computer Intelligence Interaction)；3)分子与光电子纳米技术(Molecular and Electronic Nanostructures)。
贝克曼学院是融合物理科学、计算机科学、工程学、生物学、行为研究、认知和神经科学为一体的跨学科研究实体。贝克曼学院在认知科学的交叉领域取得众多令人瞩目的研究成果，包括著作、论文、专利和各种奖励。贝克曼学院成功地将跨学科研究的理想变成了完全的现实，这是很多大学想做而未能做到的，非常值得我们借鉴。
(二)清华大学认知科学研究初见成效
2006年4月，清华大学人文学院成立心理学与认知科学研究中心，旨在通过认知科学研究，发展清华大学心理学，重建清华大学心理学系。这是我们前面论述的认知科学研究的第二种意义在学科建设方面的应用。
清华大学认知科学创新基地学科建设的指导思想和发展战略可简单表述为“两个交叉融合、两个支撑平台”。在心理学和认知科学的建设上，要体现清华大学文理工学科门类齐全，学科综合与交叉优势明显的特色，突出心理学与认知科学的交叉与融合；突出心理学与脑神经科学的交叉与融合。心理学的发展战略，以认知心理学和神经心理学为重点建设的二级学科。认知心理学以本中心的研究力量为支撑，体现心理学与认知科学的结合；神经心理学以本中心与脑智中心的合作研究为支撑，体现心理学与脑神经科学的结合。一方面，争取将我校认知，办理学和神经心理学建成世界一流的学科；从而使我校心理学的建设后来居上，处于国内和国际先进水平。另一方面，通过认知心理学和神经心理学的建设，并通过与脑智科学中心的合作研究，促进我校认知科学的建设和发展，使之成为具有我校特色的、在国内外有影响的认知科学体系。
华大学认知科学创新基地建设以来，在学科建设、科学研究、教学活动、国际学术交流、人才培养和队伍建设方面，已取得一批重要成果。
[参考文献]
[1]Ashcraft，Mark H．Fundamentals Of Cognition，New York：Addison Wesley Longman，Inc，1998．
[2]Posner,Michael I．ed．Foundations Of Cognitive Science，Cambridge，Mass：MIT Press，1989．Thagard，P．Mind：Introduction to Cognitive Scieme．Cambridge，Mass：MIT Press，1996．
[3]Mihail C．Roco and William Sims Bainbridge，eds．Converging Technologies for lmproving Human Performance，Virginia：National Science Foundation，Arlington，2002．
[4]Chomsky，N·Reflections On Language，NewYork：Pantheon，1975．
[5]蔡曙山．对塞尔教授的访谈——关于哲学、心理学和认知科学的12个问题[J]．合肥：学术界，2007，(3)．
[6]Kim，Jaegwon，Philosophy of Mind．Second Edition，BOulder，Colo．：Westview Press，1998．
学科结构关系图（来源：蔡曙山《认知科学：世界的和中国的》）