生存的动力：自由能源原理与生命的意义（6-7）

A Drive to SurviveThe Free Energy Principleand the Meaning of Life

生存的驱动力：自由能原理与生命的意义（6,7章）

本书概述

《A Drive to Survive》（《生存的驱动力》）一书的核心论点在于：生命系统的目的性（purposiveness）不能被还原为单纯的稳态控制或预测误差最小化，而必须植根于生命体特有的内在不稳定性与自我生产（autopoiesis）之中。

作者凯瑟琳·纳夫（Kathryn Nave）对卡尔·弗里斯顿（Karl Friston）提出的自由能原理（Free Energy Principle, FEP）进行了系统性批判。她指出，FEP 将生命体的“目的性行为”解释为对自由能（即预测误差）的最小化，看似统一了从细胞到社会的认知与行为机制，但实际上存在根本缺陷：

1. 平凡性问题（Triviality Problem）：
   自由能最小化适用于任何稳定系统——包括钟摆、恒温器乃至电网控制中心（ECC）——因此无法区分有生命系统与无生命机器。若目的性仅等同于回归稳态，那么“意图”“目标”“智能”要么无处不在，要么根本不存在。

2. 忽视生命的本质特征：
   真正的生命系统（如细菌或细胞）并非仅仅维持某种稳定状态，而是通过持续的代谢活动不断重建自身不稳定的结构。其存在依赖于活动，活动又依赖于存在——这是一种内在的、动态的自我生产循环（即“约束闭合”，constraint closure），而非对外部扰动的被动响应。

3. 对能动性（enactivism）：
   纳夫主张，应以生物能动主义（bioenactivism）为基础，将目的性理解为生命系统为维持其脆弱的自主性而进行的适应性调节。这种规范性（normativity）不是来自外部设定的目标，而是源于系统自身持续存在的内在需求。

4. 对人工智能与认知科学的启示：
   即使一个系统（如国家电网控制中心）表现出高度复杂的预测与调控能力，只要其物理结构本身是稳定的、不依赖自身活动来维持存在，它就不具备真正的目的性或意向性。智能若要真正“有意图”，必须始于对自身存在的关切——而这只有在内在不稳定的、自我生产的系统中才可能产生。

总结：
本书反对将生命的目的性简化为控制论或贝叶斯推理框架下的稳态维持，主张生命的独特性在于其通过不稳定过程维持自身存在的能力。自由能原理虽在形式上优美，却因忽略这一本质而无法真正解释生物智能的起源。真正的“驱动力”不是最小化误差，而是在不断解体的边缘奋力生存。

6 从具有马尔可夫毯的稳态系统到感知运动循环

如果我们愿意接受一些相当强的关于现实本质的假设，那么我们所挑选出的任何稳定实体都将拥有一个马尔可夫毯（Markov blanket），该毯由一组额外的元素构成，足以使其状态相对于其他一切事物条件独立。那么，这一点再加上系统处于一个最小化惊奇（surprisal-minimizing）的稳态这一要求，是否就足以让我们开始讨论主动推理（active inference）了呢？

弗里斯顿（Friston, 2013, 2019b）显然持肯定态度。他宣称，一个遍历性（或稳态）系统和一个（稳定的）马尔可夫毯，就是启动主动推理所需的全部条件，并可据此将内部状态的变化解释为：相对于某个概率模型，这些内部状态的变化旨在最小化变分自由能（variational free energy）。“有了这一存在性的二元组合（existential dyad）”，他声称，“关于生命与宇宙的一切有趣内容——从生物自组织、预测加工，到我们大脑中精细的微环路结构——都可以由此推导出来”（第176页）。

我们至少需要这两个条件，因为稳定的马尔可夫毯和稳态动力学彼此并不蕴含对方。在概率图实在论（probabilistic graph realism）的框架下，一块正在充电的电池拥有一个马尔可夫毯，但在充电期间，其电荷状态是不断增加的，而非处于稳态。同样，某些稳定的化学反应或许可以用某个集体属性（例如平均浓度）上的固定概率分布来描述，但由于物质持续流入流出，这些组成部分之间的相互作用并不具备足够的稳定性，因而无法形成一个稳定的马尔可夫毯。

因此，只有当一个特定系统同时满足以下两个条件时，才适合作为主动推理框架下的分析对象：（a）其各个组成部分的状态变化具有稳定性——这为我们提供了稳态分布（或生成模型）；以及（b）这些组成部分之间的相互作用具有稳定性——这为我们提供了稳定的马尔可夫毯。

尽管如此，存在着大量稳定的物理系统，其边界比烛焰更为持久，但它们看起来与活细胞毫无相似之处。没有巧克力外壳，奶油蛋就会散开；要接触到里面的奶油，就必须打破这层外壳。我们可以把来自蛋周围环境的气压视为一种“感觉”（sensory）状态，而奶油向外推挤巧克力壳所产生的反作用力则可视为一种“主动”（active）状态，这种主动状态抵消外部压力以维持蛋的稳定形状。然而，尽管这个巧克力蛋确实使其内部黏稠物质在统计上对外部世界条件独立，它却既无感知能力（sentient），也非自创生（autopoietic），更不具备自主性（autonomous）。

那么，我们该如何理解如下这类主张呢？

“生命——或生物自组织——是任何（遍历性）随机动力系统只要拥有马尔可夫毯就必然涌现的属性。”（Friston, 2013, 第1页）

而这类具有马尔可夫毯的系统又是自创生的：

“因为主动状态会改变——但不会被隐状态所改变——它们看起来会对生物状态的弥散（熵）施加上限（即自由能）。这种稳态受内部状态所引导，这意味着主动状态看起来会维持生物状态的结构与功能完整性。”（第5页）

同样，Kirchhoff 等人（2018）也表示赞同：

“任何具有马尔可夫毯的系统都将体现自创生自我生成的循环过程，只要该系统存在，这种过程就会在活系统与其余一切之间划出一道界限。”（第6页）

Allen 与 Friston（2018）对此作了更详尽的阐述：

“例如，一个细胞之所以能够持续存在，是因为它有能力创造并维持一个边界（细胞膜），通过这一边界与环境互动，从而保持边界的完整性。正是这种自创生（autopoiesis）或自我创造，使系统能够限制其所访问的可能状态，从而得以生存（Varela 等，1974）。自由能原理（FEP）将此重新表述为一种自我实现的预言：有机体自身在生成意义上构成了一种信念，即它将在特定的具身与环境条件下持续存在。简言之，系统的存在依赖于对其边界的维持——在技术术语中，即马尔可夫毯——以使其与环境保持可区分性，否则它将消散于环境之中。”（第2473页）

然而，这类论述很少承认马图拉纳（Maturana）与瓦雷拉（Varela）（1980）所强调的一个关键区分：即自创生作为一种代谢自我组装的循环过程，与更广义的“自主性”（autonomy）概念之间的区别。后者试图将这种自我生产的逻辑推广到单个细胞分子相互作用之外的更广泛领域。就自创生被限定于特定层次的化学相互作用而言，任何纯粹的统计性推广都无法真正捕捉其本质。然而，自由能理论家们在其他地方所针对的其实是更广义的“自主性”概念；尽管学界普遍认为（Thompson & Di Paolo, 2014；Bich & Arnellos, 2012；Di Paolo 等, 2017）这种广义自主性不能简单等同于操作闭合（operational closure），他们却认为操作闭合足以表达这一概念。

Ramstead 等人（2021）声称：

“将马尔可夫毯形式体系视为操作闭合的一种统计表述，是相当直接的。”（第S55页）

然而，鉴于定义操作闭合的那种输入-输出之间的循环关系，在马尔可夫毯的概念中根本不存在，因此在我看来，将前者视为后者的“形式化”远非“直接”可得。

遗憾的是，Ramstead 等人所引用的 Kirchhoff 等人（2018）那篇声称完成了这一“直接”论证的论文，实际上并未做到这一点。他们将马尔可夫毯与操作闭合联系起来的主要依据，是援引瓦雷拉所说的自主性所包含的“引人入胜的悖论”：生命系统必须既与环境隔绝、区别开来，又完全依赖与外部环境持续耦合才能维持存在。Kirchhoff 等人提出，内部状态对外部状态的条件独立性正体现了这种“闭合”：一旦确定了毯状态（blanket states），我们就无法再获得任何额外信息来进一步降低预测内部状态时的不确定性。与此同时，内部状态仍可通过毯状态受到外部状态的因果影响。因此，具有马尔可夫毯的系统展现出一种“信息闭合”（以毯为条件）与“因果开放”（通过毯）之间的平衡。

然而，作为一种对自主性的分析，这种说法并不令人信服。正如我们将在第7至11章更详细讨论的那样，一个自主系统的关键，并非仅仅是“对某些事物闭合、对另一些事物开放”，而是“对正确的事物闭合”。对自主性的形式化，并非通过任意一种开放与闭合的混合就能实现，而必须精确界定：一个自主系统究竟必须对哪些特定事物开放，又必须对哪些特定事物闭合。尽管如此，Kirchhoff 等人仍继续断言：

“这种以优化为框架的（贝叶斯式）对动力行为的目的论解释，使我们可以将任何拥有马尔可夫毯的系统视为某种原始（或可能高度复杂）的‘行动者’（agent），它在优化某种东西——即其自身存在的证据。这意味着我们可以认为内部状态（及其马尔可夫毯）在某种意义上是自主的。”（2018，第2页）

我们同样可以把不倒翁想象成“相信”保持直立是其最高使命，并积极努力实现这一点。或者，正如 Kirchhoff 等人自己也承认的那样，我们甚至可以把一个单摆看作在进行主动推理。但仅仅因为我们“可以”这样描述，并不意味着我们就“应该”这样做。显然，要合理使用“行动者”或“推理”这类术语，所需要的远不止是在扰动面前表现出稳定性。

在别处，Friston 等人（2020）转而聚焦于“感知能力”（sentience）这一概念。他们指出，可将一个具有马尔可夫毯的系统中的节点划分为目标节点的“父节点”和“子节点”：父节点是那些直接上游影响目标节点的状态，子节点则是那些被目标节点直接影响的下游状态。他们声称，“感觉状态”的概念体现在那些父节点为外部状态、子节点为内部状态的节点上；而“主动状态”则相反——其父节点为内部状态，子节点为外部状态。

然而，这种对感知能力的分析，就如同对自创生的分析一样，同样缺乏说服力。如果这些依赖关系就是主动状态或感觉状态的全部内涵，而且正如 Friston 等人（2020）所主张的那样，“对感觉印象作出响应”就是感知能力的全部，那么看起来我们就是在把感觉与行动的能力赋予所有拥有（或至少可被建模为在某段时间内拥有）稳定马尔可夫毯的事物。

Friston 等人（2020）试图通过澄清其“感知能力”一词的用法来规避泛心论（panpsychism）的含义：

“此处‘感知能力’并非心灵哲学意义上的用法，即主观感知或体验的能力（即现象意识或‘感受质’/qualia）。这里的感知能力仅指系统状态中存在一个非空的子集，即感觉状态。”（第3页）

这或许足以避免将丰富内在体验赋予每一个具有马尔可夫毯的物体，但我们仍不禁要问：既然如此，又有什么理由继续使用“感知能力”（sentience）或“感觉”（sensory）这类术语呢？即使在最弱的意义上，仅指具备感觉与行动的能力，仅凭马尔可夫毯就赋予“感知能力”，仍将导致一种由数学驱动的泛灵论（animism）——在这种观点下，蒸汽机、单摆、植物和人类都被视为同样具有感知能力的系统。

那么，弗里斯顿及其同事所说的“马尔可夫毯”必定还包含了比稳定性与物理实现更多的内涵。

6.1 缺失的循环

现在我们对马尔可夫毯有了更深入的了解，那么对于那些声称马尔可夫毯与自创生（autopoiesis）、自主性（autonomy）或感知能力（sentience）之间存在直接联系，进而声称生命、能动性（agency）乃至意识（consciousness）可由此涌现的说法，理应立即显得颇为可疑。我猜想，这类断言之所以长期未受到质疑，很大程度上是因为在自由能原理（FEP）文献中，马尔可夫毯通常是以某种特定方式被解释的。

首先，通常除了宣称马尔可夫毯是一种“统计划分”之外，几乎不提供其他介绍；而当引入目标节点的“后代”与“祖先”划分时，这种统计语言又迅速转变为关于“影响”的因果性话语。马尔可夫毯作为数学对象的解释与其作为物理边界的解释被随意互换使用，而通常几乎完全不提及：(a) 支撑这一初始划分的因果图建模框架所依赖的各种假设，或 (b) 要赋予其因果解释并实现物理具体化所需的形而上学前提。

其次，用来说明马尔可夫毯的典型范例几乎总是细胞膜（Friston, 2013；Palacios 等, 2020）。诚然，细胞膜确实是围绕细胞的物理边界，因此在假想的“涵盖一切现实的图”中，它确实可被视为一个马尔可夫毯。然而，弗里斯顿及其同事随后赋予它的“自我生成”与“自我维持”等属性，并非仅仅因其作为马尔可夫毯而成立，而是因为它同时恰好是一个自创生边界——而绝大多数物理边界和马尔可夫毯并不具备这一特性。这就好比我说：“艾米是我的朋友”，又说：“我所有的朋友都是无羽毛的两足动物”，然后据此声称我已经成功分析了“友谊”这一概念。

到目前为止，我已进行了一些形而上学的推测，以论证将马尔可夫毯解释为物理实现的因果边界是合理的，并在此基础上额外增加了对该边界稳定性的要求。我还指出，FEP 关注的仅是稳态系统的马尔可夫毯，因此不仅要求各部分之间的依赖关系稳定，还要求这些部分倾向于占据某一特定状态子集的倾向也保持稳定。然而，即便这种“强化版”的“稳定马尔可夫毯加稳态”描述，依然无法支撑 FEP 文献中对“马尔可夫毯形式体系”所提出的那些主张。

尤为重要的是，正如稳态马尔可夫毯无法蕴含自创生或自主性所涉及的循环依赖关系一样，它也无法捕捉主动推理中所描述的那种感知-行动循环（perception-action cycles）。在大脑的语境下，主动推理并不仅仅指一个处于稳态、且某些部分在统计上与其他部分隔离的系统，而是指一个各部分之间存在明显循环影响模式的系统。具体而言：当系统的感知部分与内部部分（被解释为对这些感知状态的预测模型的编码）之间出现偏差时，会引发行动的变化；这一行动会改变外部环境，从而改变感知状态，最终减少该偏差。这种循环的影响模式，如何能从一个遍历性或稳态系统的马尔可夫毯中推导出来呢？

答案是——如果你（假设性地）花了数月时间试图理解主动推理如何能从那些被明确声明且反复强调的前提条件中推导出来，你一定会感到非常沮丧——它根本无法推导出来。

如前所述，马尔可夫毯传统上是在有向无环图（DAG）的语境中使用的。在关于 FEP 的哲学文献中，马尔可夫毯通常也以这种形式呈现。问题在于，这种图的“无环性”恰恰排除了主动状态对其（间接）祖先——即感知节点——产生相互影响所需的循环连接。

然而，“无环性”并非概率图实在论（realism about probabilistic graphs）所要求的前提条件。事实上，确实可以存在包含循环的图，只要这些循环仍能通过马尔可夫毯进行因子分解，尽管这比无环情况更为复杂。因此，在弗里斯顿及其同事关于 FEP 的讨论中，还出现了第二种截然不同的图（见图 6.1），通常被随意地叠加在大脑图像之上。与图 6.1a 的无环结构不同，这第二张图（图 6.1b）明确描绘了外部（E）、感知（S）、内部（I）和主动（A）状态之间预期存在的那种循环——即主动推理中感知-行动回路所应有的 ESIA 循环。

第一张图（无环图）可从如下假设推导得出：某物可被划分为若干部分，其相互作用满足因果马尔可夫条件（如前一节所述）。而第二张图所描绘的这种“ESIA 循环”则无法由此推导。相反，它依赖于我们将整个稳态系统（x）——由随机微分方程（方程 4）所描述——划分为四组变量（外部 E、感知 S、内部 I 和主动 A），并描述它们如何相互影响的能力，如方程 4 和方程 5 所示：

这些方程规定了每一组变量如何作为其他部分变量状态的确定性函数发生变化，外加一个噪声项（ω），该噪声项代表系统为维持稳态而必须耗散的、旨在最小化惊奇的随机波动。马尔可夫毯所施加的要求是系统各部分之间统计依赖关系的稳定性；而 ESIA 循环方程则描述了一种可能满足此要求的具体相互作用流程，即内部状态仅作为感知、主动及其他内部状态的函数，而非直接作为外部状态的函数。

（不过参见 Rosas 等人 (2020)、Biehl 等人 (2021) 和 Aguilera 等人 (2022)，以了解对这两者之间关系更技术性的批评。）

因此，正是图 6.1b 中的 ESIA 循环方程，而非马尔可夫毯本身，规定了主动推理中涉及的感知运动回路的循环流动。然而，在关于 FEP 的哲学讨论中，这些方程受到的关注有限，人们通常将“马尔可夫毯决定感兴趣系统的边界”这一主张视为理所当然（Hohwy, 2017; Clark, 2017; Kirchhoff & Kiverstein, 2021）。如果出现一幅展示图 6.1b 循环的图表，它往往被当作马尔可夫毯的直观图示，并且在未对其所依据的方程进行任何解释的情况下呈现出来（Hohwy, 2017; Kirchhoff & Kiverstein, 2021）。

从存在马尔可夫毯到识别出 ESIA 循环的转变，并非一个直接的推导过程。然而，有一个简单却相当巧妙的技巧可以将前者转化为后者。首先，我们将所有外部变量 E₁, E₂, … E₇ 重新描述为一个单一的粗粒度宏观变量 E*，其整体状态取决于所有这些个体外部变量的联合状态。我们也可以对感知和主动状态做同样的处理：将前者视为一个单一宏观变量 S*，描述有机体整个感知外围的状态；将后者视为另一个宏观变量 A*，由整个运动输出状态决定。然后我们注意到，单个变量 E* 同时是主动状态所能影响的唯一外部变量，也是唯一能影响感知状态的外部变量。

瞧！我们通过 E* 的闭合回路，得到了一个从主动状态到感知状态的循环。

这丝毫不能反映我们可能在其周围识别出马尔可夫毯的任何系统的本质。能够从任意事物中“捏造”出一个循环，恰恰凸显了前一章所指出的观点：除非我们已经拥有某种原则性的方法，将系统划分为构成概率图的那些固定单元或变量，否则概率图本身并不能告诉我们关于该系统的任何实质性信息。如果这种划分过程完全是任意的，那么我们所构建的图也同样任意。

例如，我们可以把我的毛衣颜色和英国国家彩票“Exacalibur”摇奖机中彩球的确切位置描述为一个单一的宏观变量：“Jumpscalibur”（毛衣-圣剑）。从技术上讲，这个周六晚上“Jumpscalibur”这一组合变量的状态确实决定了我周日早上是否会成为百万富翁。同样属实的是，我是否穿上那件幸运的橙色毛衣会改变“Jumpscalibur”的状态。然而，只有最富幻想的思考者才会相信，我毛衣的颜色竟能以某种方式让数百万英镑凭空落入我的口袋。允许任意聚合变量，会使我们在毫无关联的事件之间创造出统计关系。当这些关系被因果地解读时，就会制造出一种根本不存在的因果关系的假象。

因此，与其试图从马尔可夫毯的存在中推导出 ESIA 循环，不如更合理地将“系统各部分之间的相互作用具有 ESIA 循环结构”这一主张视为一个独立且优先的前提。在此结构已知的基础上，我们才可能为该系统推导出一个马尔可夫毯。这里存在一个有趣的类比：正如“系统等同于一个生成模型”这一观点，最终被证明依赖于一个更早的前提——即该系统具有稳态动力学；同样，在当前情形下，我们所提出的概率性第一原理，实际上不过是对隐含的动力学假设的重新表述。

通过确立一种循环流动，ESIA 方程为主动推理设定了一个比“稳态”和“马尔可夫毯”更为严格的额外要求——即通过外部变量，从主动变量到感知变量的反馈模式。正如 Rosas 等人（2020）所指出的，这种循环更接近于我们通常所说的感知运动环路（sensorimotor loop），并使得将构成变量识别为“感知”或“主动”变得不那么平凡——相比之下，仅依据马尔可夫祖先关系（Markovian ancestry）来做出这种识别就显得过于简单甚至琐碎了。

除此之外，“ESIA 循环”方程还告诉我们：在构建系统与其环境的整体模型时，哪些外部变量应当被包含进来，哪些可以被排除。马尔可夫毯本身无法做到这一点，因为就马尔可夫毯而言，无论某个外部状态在因果链中距离多远，它与其他外部状态并无区别——一旦毯节点的状态确定，所有外部状态在预测内部状态时都同样无关紧要。在图 6.1a 中，是否包含某个外部变量看起来完全是任意的选择。然而，一旦我们有了由方程 4–5 所定义、并在图 6.1b 中描绘的循环，我们就能看出：从自由能框架的视角来看，唯一相关的马尔可夫外部变量，正是那些属于该循环的变量——即那些其状态既是主动变量的函数，又部分决定了感知变量状态的马尔可夫外部变量。

这有助于我们理解 FEP 中一个颇为令人难以置信的要求：不仅系统的内部、主动和感知状态必须处于稳态，其外部变量也必须如此。若非如此——例如内部状态收敛到一个稳定状态，而外部状态却持续变化——那么前者就无法（即使在最弱的相关性意义上）被视为对后者的某种模型。正如 Millidge 等人（2021a）所指出的，如果将稳态要求应用于整个宇宙，那显然是错误的（除非诉诸“永恒轮回”之类的理论）。而 ESIA 循环的表述使我们能够将稳态要求限制在具有马尔可夫毯的系统所处的“生态位”（niche）或“周围世界”（umwelt）之内——现在，这个生态位被明确定义为：且仅包含那些属于上述循环的“外部”变量。在这个意义上，ESIA 循环捕捉到了第 3.2 节所引入的主动推理的循环本质：外部状态的稳定性，实际上是马尔可夫系统为维持其观测与内部变量处于稳态而开展活动所产生的副产品。

那么，对于这个由 ESIA 循环所界定的生态位之外的“更外部世界”（extra-external world），又该如何看待呢？如第 3.5 节所述，主动推理框架试图区分“外部生成过程”与“智能体的生成模型”。我们当时已看到，一旦认识到智能体的观测与行动之间存在循环关系，这种区分就变得难以维持。然而，在 ESIA 循环方程中，我们仍能看到一种残余的作用：即源自主动推理智能体循环动力学之外的原因仍可施加影响。具体而言，这些外部原因被完全简化为随机涨落——即被规定为服从正态分布、相互独立、可加的噪声项（w），这些噪声项被认为足以捕捉 ESIA 循环之外的世界对稳态系统所能施加的唯一类型的影响（Millidge et al., 2021a）。

将一个系统及其局部生态位简化为这样一个简单的稳态循环，并将所有外部影响压缩为均匀噪声，这种想法虽然比要求整个宇宙处于稳定动力学状态稍微更合理一些——但也好不了太多。我已暗示过，认为一个生物体的整个生命周期都可以用收敛并维持于单一平稳概率分布来建模，这是极不合理的；我将在第 9 章对此进一步讨论。

正如 Millidge、Seth 和 Buckley 所指出的，自由能表述对稳态的依赖，或许更应被理解为一种局部有效的近似。然而，恰恰是环境的高度波动性和可变性——不仅体现在其瞬时状态上，更体现在其持续变化的动力学趋势中——才使得生物系统维持内稳态的能力如此引人入胜。若一开始就将系统的局部环境建模为处于稳态，似乎从问题提出之初就抽掉了其中大部分的趣味性。正如 Millidge 等人（2021a）所言：

“这才是真正的问题——而 FEP（至少在其直观的‘宣传说辞’中）试图回答的正是这个问题：我如何能在非稳态的环境中维持内部的稳态？ 而通过假设外部状态也处于稳态，FEP 可能在某种意义上回答了错误的问题，并在此过程中，把回答正确问题时真正困难的部分直接假设掉了。”（第 34 页）

因此我们看到，马尔可夫毯和生成模型的联合概率分布，并非对“系统如何在变化世界中维持内稳态”的解释，而只是对一个该问题已被解决的系统的重新描述。这个系统由随机微分方程（4）和（5）所刻画，而这些方程是 FEP 式描述的前提，而非可从“自由能最小化”这一第一原理推导出的结果。

尽管如此，图 6.1b 所描述的系统，显然比图 6.1a 更接近于具备操作闭合（operational closure）或感知-行动循环的候选者。如果我们不再依据马尔可夫祖先关系，而是依据变量是否属于该循环来界定何为感知状态或主动状态，那么我们就得到了一个比仅依赖条件（不）独立性更为严格的定义。然而，在评估这种表述是否足以捕捉区分生命系统所特有的那种闭合性之前，我们还需要更仔细地考察：由这些 ESIA 循环方程所定义的系统，究竟如何与关于马尔可夫毯作用的各种主张相契合。

6.2 外延模糊性

在同时掌握 ESIA 循环方程与马尔可夫毯的情况下，我们现在面对的是对单一系统定义中所涉及的两种不同划分方式和两种不同类型的“外部性”：一类是相对于马尔可夫毯为外部、但相对于 ESIA 循环为内部的事物；另一类则是相对于两者均为外部的事物。正如 Raja 等人（2021）所指出的，弗里斯顿的“存在性二元体”（existential dyad）在界定究竟是整个稳态 ESIA 循环，还是仅指该循环中被马尔可夫毯所包围的子集决定了自由能原理所要定义的系统边界时，是模糊不清的。

在某些地方，马尔可夫毯被描述为区分“系统与其环境——即构成或内在于系统的状态，以及不属于系统的状态”（Ramstead 等, 2018, 第3页），并提供“操作闭合的一种统计表述”（Ramstead 等, 2021, 第55页）。然而，涵盖整个 ESIA 循环的稳态方程，也被描述为捕捉了有机体的“表型”（phenotype）（Ramstead 等, 2020），甚至如 Friston（2019）更广泛地宣称的那样，它能够捕捉“事物性”（thingness）这一完整概念。这似乎在同一时刻将某物视为我们有机体（或其他感兴趣系统）的外部，而在另一时刻又将其视为定义该有机体的表型状态的一部分。

我们已经讨论过马尔可夫毯在形式化自组织或自主性、识别感知运动界面，乃至刻画任何独特事物方面的不足。自然的下一步，便是转向 ESIA 循环，我们将在下一节中这样做。但如果我们试图让 ESIA 循环同时承担系统划界及其分解为主动、感知、内部和外部状态的任务，那么就会留下一个悬而未决的问题：马尔可夫毯究竟划定了什么？

如同关于“最小化惊奇”的“简单指令”，我认为我们可以从 Ashby 关于自组织的工作中获得一些洞见，特别是他提出的用于描述智能系统外观的程序。（请注意，此处“平衡”一词是在动力学稳定或平稳性的较宽松意义上使用的，它与系统处于非平衡稳态或“动态平衡”相容。）

取一个动力学定律不变且单值、规模足够大的动态系统，使其达到一种只涉及其总状态中一小部分的平衡态；尽管这部分很小，但仍足以容纳大量变化和行为。让它运行足够长的时间以达到这种平衡态。然后详细考察这个平衡态。你会发现，当前存在的状态或形式具有特殊的能力，能够在由定律引发的变化中存活下来。将这个平衡态一分为二，称一部分为“有机体”，另一部分为“环境”：你将发现这个“有机体”具有特殊能力，在来自这个“环境”的干扰下仍能生存。（1962，第120页）

Ashby 在其关于自组织的讨论中，关键思想在于：任何内在意向性的表象都是虚幻的。“自组织”实际上是由我们选定的系统与另一个系统之间的耦合所驱动的。我们或许可以人为地将它们分解，并将每个部分视为独立的系统，但两者均不具备独立于其相互作用的内在稳定动力学。马尔可夫毯是一种实现类似划分的手段，但在将其描述为有机体的边界时，自由能框架不明智地省略了那些至关重要的引号，这些引号本应提醒我们：这种区分是外部观察者施加的选择。

将马尔可夫毯作为有机体边界的处理方式，而非作为一种实用的划分方式，其问题在面对既具身又嵌入的系统时会变得更加具体。在这里，马尔可夫式的划分可能会围绕神经系统展开——在这种情况下，身体变量（例如核心温度）和环境变量（例如空气温度）会被赋予与未加区分的“外部”变量同等的地位。这在描述神经系统建模和调节功能时是有意义的，但它抹去了身体与环境之间的区别，使前者管理的重要性无从体现。相反，如果我们把相关的马尔可夫毯理解为划分整个身体与环境的界限，那么神经调节器与被调节身体之间的内在关系就会被冲淡，转而倾向于将整个身体整体描述为其周围环境的一个调节模型。

这并非我此前已反复强调的马尔可夫毯可在多种尺度上被识别的问题。正如 Ramstead 等人（2019）和 Sims（2021）所建议的，这自然可以被视为类似于由器官、细胞器和细胞组成的有机体的多尺度特性。这里更大的问题是：无论在大脑层面还是在整个身体层面，马尔可夫边界都无法充分划分出我们所关注的那个“配备大脑的有机体”。

Ashby 似乎认为，一个系统适应另一个系统的单纯表象，就足以用该过程复杂化的角度来解释智能。由于选择将无生命物质、有机体或智能系统之间的差异视为一个梯度，并将稳态视为稳定系统的一般属性，他的立场不会因担心将系统分解为“有机体”和“环境”仅仅是一种可应用于瓦特调速器、蒸汽机或一对耦合摆锤的建模启发式方法而动摇。

在 Ashby 式自组织方法的背景下，某个特定马尔可夫毯是否真正界定了一个有机体的问题，将归结为这样一个问题：马尔可夫毯所促进的主动推理分析，是否赋予了我们对该系统的最佳科学理论足够的解释力。这是一种比自由能原理通常所声称的更弱的观点——Friston 等人（2020）确实持有一种工具主义立场，尤其在赋予感知能力方面，将其作为一种避免马尔可夫毯界定心灵所导致的泛心论后果的手段。

进一步延伸这种工具主义，将其扩展到对生命本身划界的问题上，似乎是一种更激进（且在伦理上令人不安）的立场。然而，如果 FEP 的倡导者们准备将有机体、机制及其他物质对象之间的区别视为程度问题——即这种区别是由观察者的兴趣所决定的——那么至少可以使自由能原理更哲学化的主张与其 Ashby 式基础保持一致。

那么，沿着 Ashby 的思路继续前进，将马尔可夫毯视为某种划定生命系统的手段，一个合理的替代方案可能是：任何有机体（一个由非马尔可夫方式划定的稳态 ESIA 循环）都将可被划分为认知-调节部分与身体-调节部分，而这二者之间将存在一个马尔可夫毯。马尔可夫毯，若要被视为我们世界的真实特征，则因其过于平凡而不足以单独标识这种划界；但事实是，这种划分本身也是一个马尔可夫毯，这或许能让我们对这些部分之间的关系说出一些有趣的事情。

例如，我们可以注意到，每一个由马尔可夫毯所界定的部分集合——内部、外部、主动和感知——都拥有源自整体有机体的稳态动力学，因此每个部分都会倾向于在其相同的特征状态（或若整体系统也具有螺线管流，则为状态循环）上花费大部分时间，并在受到内部或外部波动扰动后回归这些状态。如果我们用最可能状态上的概率分布来描述每个组成部分的稳态动力学，那么我们就可以将每个组成部分在受扰动后回归其特征状态（或循环）的行为，解释为相对于该概率分布最小化惊奇。当每个组成部分都在这样做时，它们各自概率分布之间的 KL 散度将很低。每当一个组成部分在受扰动后回归其最低惊奇状态时，这可以被解释为“维持”一个稳定的概率分布，并最小化其平均状态与其他部分的整体稳态系统状态之间的 KL 散度。

尽管如此，所有这些“推断性”的描述所反映的，不过是任何具备 FEP 所要求的那种整体稳定性的系统各部分之间不可避免的协变动力学。“推断”在此并非获取这种稳定性的手段，而只是对其的一种重新描述，对于这类允许这种重述的系统而言，其中并无特别的意图性、能动性或表征性。正如第 3.5 节所论证的，若直接将 KL 散度视为误表征的度量，并将其持续减少视为某物正在执行表征功能的证据，那就等于将表征还原为协变，并授权将表征关系归因于任何稳定系统的各个部分。

正如 Raja 等人（2021）所指出的，目前尚不清楚：用贝叶斯术语来描述这种关系，是否比用耦合子系统之间反馈控制回路的动力学描述能给我们带来任何额外的东西。用他们的话说，马尔可夫毯似乎只不过是利用了（大多数）系统普遍可分性的一种“技巧”——即把系统划分为若干部分，这些部分之间的相互作用满足马尔可夫条件，从而将它们之间的关系重新描述为一方对另一方的“推断”。无论你认为这反映了某种根本的形而上学真理，还是仅仅是一种特定建模范式的特征，无论如何，它都不反映我们所选择施加该程序的那些特定系统本身具有任何独特的目的性（teleological）、认知性（cognitive）、能动性（agential）或生命性（animate）。

与单纯的协变（covariation）一样，这种普遍属性只有在我们识别出某个行动者（agent）主动利用这种协变来实现表征目的时，才可能获得特殊意义。要执行这种功能，可以说就需要内部部分具备一种潜力：即使在与那些通过先前感知-行动耦合过程而变得相似的外部部分失去持续连接的情况下，仍能用于指导行动（Grush, 2004；Haugeland, 1991）。这种“可分离性”（detachability）无法通过单一、简单的主动推理者模型来刻画，因为这类模型完全由其与目标系统的耦合关系所定义。然而，在层级系统（如预测加工，PP）中，这种可分离性或许可以得到处理：其中每一层的上行活动都可被视为一个独立的自由能最小化器，且随着层级升高，越来越脱离整个系统外围当前的感官输入（Corcoran 等, 2020；Pezzulo, 2017）。

尽管如此，我在此关注的并非某些特定的自由能最小化系统是否能够（或不能够）满足“拥有表征性部分”所需的可分离性标准。当前的核心问题在于：作为一项“原理”，自由能最小化究竟是否、以及在多大程度上，为生物能动主义（bio-enactivism）所追求的、以生物自主性为基础的意向性与能动性自然化解释作出了贡献。如果 FEP 被宣称“提供了对生成主义（enactivism）的一种实现，并在某种意义上超越或吸纳了经典（即自创生）的表述”（Ramstead 等, 2021, 第59页），那么它就不能仅仅依赖于观察者强加的马尔可夫毯选择。毕竟，自主性与自创生的核心恰恰在于：系统是自我区分（self-distinguishing）且自我生产（self-producing）的。因此，如果 FEP 中有任何东西能够界定这种操作闭合且自主的单元，那必定是整体稳态系统中由 ESIA 方程所标示出的那个循环。

或许，一旦我们识别出这一循环，并对系统的基本功能有了自然化的说明，马尔可夫毯便可被用来形式化这种层级上的可分离性，以及真正表征能力的发展。也就是说，它们或许能成为连接建模与推断、以及自主性与自我维持等基本过程之间桥梁的一部分。然而，更先决的问题是：稳态的 ESIA 循环是否能很好地刻画这种基本的自主性。

7 寻求闭合

冯·贝塔朗菲（von Bertalanffy, 1968）指出，生命的一个条件是热力学开放性，而这一开放性必须与某种形式的“闭合”（closure）相配对，以便将个体有机体从其环境背景中识别并区分开来。这种思想远非自创生传统或自由能原理（FEP）所独有。“闭合”也是让·皮亚杰（Jean Piaget, 1971/1967）关于生命本质研究的核心；霍华德·帕蒂（Howard Pattee, 1982）提出了“语义闭合”（semantic closure）的概念；罗伯特·罗森（Robert Rosen, 1991, 1999）援引亚里士多德，主张以“对有效因的闭合”（closure to efficient causation）来分析生命系统；斯图尔特·考夫曼（Stuart Kauffman, 1986）发展了“催化闭合”（catalytic closure）的理论，后来进一步推广为更一般的“工作-任务闭合”（work-task closure, Kauffman, 2000），并由Montévil与Mossio（2015）以及Moreno与Mossio（2015）进一步发展为“约束闭合”（closure of constraints）。

这种对某种“闭合”形式的持久关注，或许表明我们将其视为生命理论核心的做法是正确的。然而，闭合概念在不同理论中呈现出的多样性也应提醒我们：FEP所主张的闭合，与生物生成主义（bioenactivism）所主张的闭合，可能并非同一回事。这一点至关重要，因为正如我们现在将看到的，稳态ESIA循环过于宽泛，无法捕捉生命系统所特有的任何自主性特征——它适用于任何集体动力学收敛至稳态的耦合系统。

7.1 ESIA-闭合

我们已经讨论过，一组具有马尔可夫毯的内部状态可被描述为在（条件）信息闭合与因果开放之间取得平衡——并指出这种特定形式的闭合是多么平凡。ESIA循环则为整个稳态系统x引入了一种新型的闭合，而马尔可夫毯会将该系统划分为内部与外部部分。在此ESIA循环中，每个组成部分的状态部分由一个确定性函数决定，该函数的输入域仅限于循环中另一些组成部分的状态，另一部分则由高斯噪声项w决定。这排除了来自循环外部过程的任何非对称性偏向影响，因为这类影响会将系统推离其固定的稳态吸引子。

就瓦雷拉所说的“引人入胜的悖论”——即闭合必须与对环境交换的开放性相配对——而言，ESIA循环确实通过稳态方程中的随机项承认了外部影响。这使得环境能以随机、对称分布扰动的形式对系统做出有限贡献，这些扰动偏离了ESIA方程确定性部分所规定的状态。而ESIA流中的“耗散”成分则被设定为恰好抵消这些涨落的幅度（见第6.1节）。之所以如此规定，是因为如果该流动未能充分抵消这些涨落，惊奇就无法被最小化，系统最终将偏离其特征稳态，从而根据自由能原理“不再存在”。

有必要澄清的是，ESIA循环所描述的这种闭合，并非意指某个系统的特定组成部分必须完全隔绝于任何不符合这些方程的潜在影响。无论是生命体还是非生命体，没有任何系统的状态能完全免疫于除不相关、对称分布涨落之外的其他改变。如果ESIA-闭合真有此要求，那它就只能是一种在现实中从未真正满足的理想化——这将使其成为判断生命存在与否的糟糕标准。

相反，这种ESIA-闭合必须被理解为识别某一特定过程是否正在发生的定义性标准，而非对该过程实现者可能遭受的相互作用范围施加的约束。因此，例如说两个耦合摆锤可以用稳态ESIA循环建模，并不意味着不可能用手抓住其中一个摆锤并强行将其置于某一特定位置。它的真正含义是：这种确定性干预将与它们的同步（entrainment）不相容，并破坏将它们定义为“耦合摆锤”的那种闭合。只要该过程持续运行，它就必须表现出闭合；但其实现者仍可能受到破坏该闭合的影响，从而终止该过程——这与生物体在生存过程中始终面临（并最终不可避免地遭遇）死亡的可能性非常相似。

因此，稳态要求与ESIA方程共同定义了一种循环过程：该过程对任何会改变其平均行为、破坏其稳态动力学、并因此打破其生成模型联合概率分布平稳性的外部影响是闭合的；但它对符合该概率分布方差范围内的短暂涨落则是开放的。那么，我们在哪里能找到这样的过程呢？

遗憾的是，对于FEP声称能“定义有机体所展现的生命形式”（Ramstead等, 2018, 补充材料4, 第33页）、足以刻画适应性行为的涌现（Friston, 2013），并能“形式化”、“重新描述”或“涵盖”自创生概念（Allen & Friston, 2018；Korbak, 2021；Ramstead等, 2021）的雄心而言，满足这些要求所需的全部条件，仅仅是两个耦合系统之间的相互同步（mutual entrainment），其集体动力学同步到一个稳态——随后可通过马尔可夫毯将其分解为外部、感知、内部和主动部分，具体分解方式取决于最初选择哪一部分作为“内部”。

正如Kirchhoff等人（2019）所讨论的，这种描述完美适用于惠更斯（Huygens）经典的例子：两个通过连接横梁传递振动而耦合的振荡摆锤，该横梁（或可被建模为）它们之间的马尔可夫毯。同样，Baltieri等人（2020）更详细地展示了瓦特调速器与蒸汽机驱动的飞轮如何满足FEP的“存在性三元组”（existential triad），从而可用主动推理术语重新描述。

如果我们把调速器臂的角度视为内部状态，那么自由能框架允许我们将其直接依赖的轴旋转速度归类为“感知”状态。当速度超过某一设定阈值时，臂会上升，从而关闭蒸汽机的节流阀——即“行动”节点。这减少了进入发动机的蒸汽流量，进而降低其转速，而该转速正是调速器所调节的“外部”状态。

基于此，主动推理的解释使我们能将瓦特调速器描述为在“推断”蒸汽机的速度，而其臂的角度则构成了对该速度的“模型”。正如Baltieri等人所指出的，这种解释依赖于将调速器臂任意选定为内部状态。这一设定或FEP工具箱中的任何内容，并不妨碍我们反过来将发动机转速选为内部状态，然后分析该系统是在推断并建模瓦特调速器。

FEP的要求被非生命系统如此轻易地满足，这并非其作为认知理论所独有的问题。毕竟，认为瓦特调速器和其他稳定系统可能与感知-行动协调共享重要原理，正是认知科学动力学进路的基础（Van Gelder, 1995）。为了避免将认知能力归因于简单的机械调节器，FEP理论家可以承认：一个系统能被描述为推断，并不等于它真正在执行推断操作——正如Wiese和Friston（2021）所建议的那样。这就等于承认：FEP并不构成“认知的标志”，也不能回答“什么是认知？”——正如动力系统理论本身也不能。更谦逊的替代方案或许是：如同动力系统理论一样，FEP提供了一套通用分析工具，可能帮助我们识别出那些真正具有认知特性的系统所具备的具体属性（Andrews, 2021）。

然而，如果我们坚持将FEP视为试图阐明“生命——或生物自组织——是一种必然且涌现的属性”（Friston, 2013, 第1页）的条件，那么它对明显非生命、且毫无生命化倾向的系统的广泛适用性，看起来就是致命的。

但对谁致命呢？如果自由能框架确实成功地形式化了生物生成主义基于自主性的生命定义，那它就表明：自主性无法完成生物生成主义者希望它完成的任务。事实上，先前对自创生与自主性的刻画在识别生命系统本质特征方面的不足，早已被广泛讨论（Bickhard, 2000；Di Paolo, 2005；Bitbol & Luisi, 2004；Collier, 2004, 2008；Bourgine & Stewart, 2004；Fleischaker, 1988）（参见Froese & Stewart [2010, 第9页] 的全面综述）。如果FEP所谓的形式化之所以平凡，仅仅是因为如Ashby所言，生物生成主义者所寻求的那种真正自我驱动的行为本身就缺乏连贯性，那么我们不能责怪FEP。也许这一切所反映的不过是：有机体并无内在目的论，也不存在根本区别——即在“表现出类生命行为”并“看似主动维持其结构与动力学完整性”的系统，与真正为自身持续存在而工作的生命系统之间，并无本质差异。

另一种可能是，问题出在FEP的存在性前提——即稳态与ESIA循环。即使它们足以形式化早期对自主性的定义（我稍后将论证它们其实并不足以），生物生成主义也并不固守这些特定表述。近年来，学界已做了大量令人振奋的工作，旨在修正早期理论的不足，发展并精炼自主性概念。然而，这些进展在自由能文献中几乎完全被忽视。我将在第10章回到这一话题，考察当前生物自主性研究的最新进展。在此之前，我将更仔细地审视生物生成主义关于闭合的历史表述，以及它们与FEP的关系。

7.2 生物生成主义、自主性与闭合

在第一章对生物生成主义（bioenactivism）的引介中，我简要概述了闭合在Di Paolo与Thompson（2014）对自主性（autonomy）定义中所扮演的角色：闭合体现为一个过程网络，其中每个过程既由网络中的至少一个其他过程所促成（enabled），同时也是该其他过程得以存在的条件；若无此网络的支持，这些过程便会消散。一旦我们确定了研究对象，识别出这些相互依赖关系，便能据此界定该网络的边界——即那些满足上述标准的相互连接的过程。

这种对闭合的描述，无论在关系类型还是关系项（relata）上，都与ESIA循环所体现的闭合形成两个明显的对比。首先，ESIA循环描述的是变量状态变化之间的一个封闭循环，即单一过程；而在Di Paolo与Thompson（2014）的定义中，闭合特指过程之间的关系。其次，对Di Paolo与Thompson而言，关键在于这种“依赖”关系并不仅仅是因果或统计意义上的影响（例如气压计读数依赖于大气压），而是一种存在性依赖（existential dependence）：若无网络中其他过程的促成，某一过程将根本无法作为过程而存在。此外，若再要求该网络中不存在冗余机制能在失去内部支持时补偿并维持该过程，那么我们就得到了一个脆弱（precarious）系统——而对Thompson与Di Paolo而言，这正是自主性的核心。

ESIA循环作为一种状态之间影响模式的循环，而非过程之间依赖关系的循环，似乎并未比稳态马尔可夫毯更接近上述自主性构想。然而，在试图提炼自创生（autopoiesis）的核心原则并将其拓展至自主性的历史进程中，我们可以发现生成主义者所采纳的“闭合”概念存在大量细微差异的表述。

更重要的是，正如Bich与Arnellos（2012）所指出的，在马图拉纳（Maturana）与瓦雷拉（Varela）关于自主性与自创生的著作中，至少存在两种截然不同的闭合概念，它们扮演着截然不同的角色——即操作闭合（operational closure）与组织闭合（organizational closure）。

在自由能文献中，这两种闭合通常被混为一谈；即便在生物生成主义的讨论中，也常被视为仅仅是术语选择问题（Barandiaran, 2017），或被当作同一类系统的不同侧面（Thompson, 2007）。略显混乱的是，在试图刻画自主性时，学界普遍偏爱使用“操作闭合”这一术语，并额外附加“脆弱性”（precariousness）作为要求。然而，尽管术语如此，当代生物生成主义者（如Thompson与Di Paolo, 2014）实际所描述的要求，更符合瓦雷拉用更具体的“组织闭合”概念所刻画的那种脆弱转化过程之间的生成性依赖：

“我们将称自主系统为组织上闭合的。也就是说，其组织由如下过程构成：（1）这些过程以网络形式相互关联，从而在过程自身的生成与实现中递归地相互依赖；（2）它们在过程所存在的空间（领域）中构成一个可识别的统一体。”（Varela, 1979, 第55页）

Bich与Arnellos认为，正是这种闭合捕捉到了自创生中“自我生产”（self-production）的核心要素。这种对自我生产的重视——即脆弱要素之间的相互依赖——不仅体现在受自创生启发的自主性理论中，也体现在Letelier等人（2011）统称为“代谢闭合”（metabolic closure）的相关理论中。正是对代谢（metabolism）的优先地位，使上述所有理论与弗里斯顿和阿什比（Ashby）那种聚焦于稳态（homeostasis）的进路形成鲜明对比。后者的理论无法捕捉到某些特定要求——例如依赖持续物质更新的维持方式，或在不同稳态之间发生相变的动态过程——我将在第8.2节和第8.3节分别讨论这两点。

我打算论证：一种不会像FEP讨论中那样陷入“平凡化”（trivializability）困境的生物自主性构想，必须依赖于这种未被操作闭合所捕捉的自我生产。这种自我生产不仅在自由能框架中未被形式化，而且根本无法被形式化；它区分了“仅仅被维持的系统”与“主动维持自身的行动者”（agent）。在第10章，我将讨论近期试图在自创生的分子层次之外形式化这一概念的尝试。但在此之前，我将先转向“操作闭合”概念，以及将自创生解释为一种稳态形式的观点，以说明FEP如何描述它，以及为何生物生成主义者已大体上摒弃了这种进路。

7.3 操作闭合

Bourgine 和 Varela（1992）将操作闭合定义如下：“若一个域 K 中所定义的所有操作，其结果仍停留在同一域内，则该域具有闭合性。因此，一个系统的操作具有闭合性，当且仅当其行为的结果仍保留在系统内部。”（Bourgine & Varela, 1992, 第xii页）

如前所述，此定义的灵感来源于代数意义上的“闭合”，即某操作所有可能输出的集合是其输入域的一个子集。虽然 Bourgine 和 Varela 在上述引文后半部分将其转译为“系统的行为结果保留在系统内部”，听起来像是要求系统对外部世界毫无影响，但这并非其本意——尤其考虑到他们强调要避免暗示任何系统都与外部环境隔绝。相反，关键在于：只要这些副作用不影响系统自身的状态，它们就只对我们这些外部观察者有意义；它们与系统的构成及其操作闭合无关，而操作闭合必须始终使系统回到其操作开始时所在的域。

Maturana (1970) 更明确地描述了这一相同特性：

“作为由特定组织条件界定的生命系统单位，活系统无法进入那些未被其组织所规定的相互作用。其组织的循环性持续不断地将其带回相同的内部状态（对循环过程而言亦然）。每个内部状态都要求满足某些条件（即与环境的相互作用），以便系统能进入下一个状态。因此，这种循环组织意味着一种预测：一旦发生过的相互作用，将会再次发生。如果这种情况不发生，系统就会解体；如果预测的相互作用确实发生了，系统便维持其完整性（相对于观察者的身份认同），并进入一个新的预测。”（第3页）[我的强调]

因此，操作闭合首先要求：系统在每一时刻的状态（至少部分地）由其自身操作决定；其次，由于系统的潜在状态范围受其组织限制，其可参与的相互作用范围也相应受限。在 Maturana 和 Varela 的著作中，潜在状态有时（略显令人困惑地）被称为“潜在结构”。这些“结构”是否代表可能性，取决于它们是否保留了定义该系统为其特有操作闭合系统的高阶关系组织——即使其组成部件可能发生改变。正如水银温度计的液面可能升降，但只要它保持了使其成为温度计的组织结构；同样，细胞可能失去或获得特定分子，但仍保持其分子网络间的整体关系。因此，在将自创生视为由操作闭合所定义时，Maturana 和 Varela 宣称：“因此，显然自创生系统就是稳态系统，它们拥有自己的组织，并将该组织作为它们所维持不变的变量。”（Maturana & Varela, 1980, 第80页）

与 FEP 的主张类似，操作闭合给人一种平凡化的感觉。这种抽象的形式化规定并未提供任何关于生命系统如何实现持续存在的方法洞见，它没有提及生命系统特有的热力学考量，也无法区分其物质组分的更新能力与普通机制的状态变化。所有系统的操作都会产生一些反馈到系统本身的效果，且所有系统所能占据的状态范围都是有限的。因此，单凭操作闭合来分析一个活体有机体，会显得解释力严重不足。

我已提到过，操作闭合并非意在表明系统的操作对外部世界没有任何影响。相反，其要点在于：此类影响属于外部观察者的领域，并非系统自身构成的一部分（Maturana, 1975; Maturana & Varela, 1980/1970; Varela, 1979）。正如 Maturana (1975) 所描述：

“对于一个封闭系统而言，‘内部’与‘外部’仅对观察者存在，而非对系统本身。在一个实际有机体中，观察者可以描述的感觉和效应表面，并不会使神经系统成为一个开放的神经网络，因为环境（观察者所在之处）仅仅充当一个介入元素，通过它，效应器神经元与感觉神经元相互作用，从而完成系统的闭合。”（Maturana, 1975, 第318页）

正如输出是“边界外”的一样，Thompson（2007）解释道，谈论输入也是如此——至少“在通常意义上”。这一警示尤为重要。根据定义，那些不会回环影响系统的输出，对刻画其内在属性而言是无关紧要的，只有额外的观察者才能察觉。然而，没有任何系统是完全隔离于环境对其状态的影响之外的。那么，为什么这些“输入”不需要外部观察者就能被检测到？又是什么理由支持排除它们呢？

答案是“结构决定”（structural determination）的概念（Maturana, 1975），或称“自我决定”（self-determination）（Varela 等, 1991），这是操作闭合的一个推论，它描述了：就系统本身而言，任何环境影响都将仅表现为“在其定义闭合性的过程中发生的扰动”，因此不可能存在任何“指令”或“编程”。（Varela, 1979, 第58页）操作闭合与结构决定概念所捕捉到的，并非一个与环境完全隔绝的孤立系统，而是当我们从操作闭合组织的角度描述系统内在构成时，所采取的一种特定描述视角所带来的后果。当系统以这种方式被描述时，环境变化并不会“指示”系统产生特定输出，而是扰动它，其后果取决于系统在输入发生时的状态以及系统封闭操作如何运作以维持其固定组织。

正如 Maturana (1970) 所描述的，任何不仅扰乱这些操作、反而导致它们完全停止的事件（例如将耦合摆锤固定在一个设定位置），都将对应于其组织的瓦解和系统的毁灭。FEP 的稳态 ESIA 循环可以被解读为：将“操作闭合”和“可变状态的固定组织”这两个概念，移植到了随机动力系统和统计模型的语言体系中。如同“组织稳态”的想法，FEP 抽象掉了组分的更新，将其等同于与操作闭合组织保存相容的状态变化，这些变化由 ESIA 循环所指定。在论证 FEP 可作为自创生的形式化表达时，Wiese 和 Friston (2021) 正是特别依据了后者在操作闭合与组织稳态方面的特征描述。

在 FEP 用以定义整体稳态系统的随机微分方程（第6.1节中的方程4和5）中，我们发现了一种类似的举措：将环境影响降级为“扰动”。这正是区分 ESIA 内部变量的确定性成分（它们构成了 x，定义了我们的“操作闭合”系统并决定了其稳态动力学）与噪声项（w）（据称用于封装所有外部影响）之间的区别。

与 FEP 的稳态 ESIA 循环一样，这种将自创生与自主性表述为“操作闭合”和“组织稳态”的方式，作为一种对生命系统的刻画，是极其简化的。正如我将在第7.5节所论证的，它不再流行作为自主性的分析工具，也不足以服务于生物生成主义的目标。

尽管如此，正是在 Maturana 和 Varela 于1970年代和1980年代的著作中对操作闭合与结构决定的表述，以及在 FEP 的稳态 ESIA 循环中，我认为弗里斯顿等人与生物生成主义观点的发展路径最为接近。然而，正如我将在下一节所论证的，这两条路径很快便分道扬镳。

7.4 从自由与稳定到依赖与目的

正如 FEP 的稳态 ESIA 循环一样，操作闭合与结构决定的属性并非生命系统所独有。但马图拉纳（Maturana）或瓦雷拉（Varela）也无意将它们视为生命系统的专属特征。单个细胞的自创生是操作闭合的一个实例，但这并不意味着这种闭合形式穷尽了自创生理论中所有值得关注的内容。

正如 Villalobos 和 Ward (2015) 所指出的，马图拉纳 (1987, 第73页) 在阐释结构决定时所引用的例子，并非生物学案例，而是机械或计算案例，如洗衣机或灯泡。同样，虽然操作闭合最易于用经典动力系统（如瓦特调速器或恒温器）来说明，但计算系统也可以被分析为与其环境存在封闭互动循环的系统。例如，图灵机在同一磁带上进行读写操作，使其在某一时刻的“输出”可以改变下一时刻的“输入”（Villalobos & Dewhurst, 2018）。

那么，我们希望在生命系统的自主性中自然化目的论（teleological）或意向性（intentional）话语的期望，又该如何实现呢？如果操作闭合作为对组织稳态的描述，确实就是自主性的全部内涵——而任何具有通过环境反馈回路的系统都能满足这一条件——那么我们就不得不将目标导向行为归因于烤面包机和团队建设者。然而，这绝不是马图拉纳或瓦雷拉的观点。这种荒谬立场的发展，只能源于忽视他们观点的发展与分歧，以及关键性地混淆了相对平凡的自我决定与操作闭合属性，与更严格的要求——即自我生产（self-production）及脆弱过程之闭合——这些要求在近期生物生成主义试图自然化目的论的努力中起着核心作用。

在马图拉纳和瓦雷拉早期的工作中，他们的共同立场明确反对目的论。正如马图拉纳所述，在其独著著作《自创生与认知：生命的实现》（Autopoiesis and Cognition: The Realization of the Living）的导言中，“关于目的、目标、用途或功能的概念必须被摒弃”（Maturana & Varela, 1972/1980, 第xiii页）。第二章“目的论的不可替代性”（Dispensability of Teleonomy）明确致力于此目的，其中他们描述了一种与生物生成主义现象学驱动的“意义建构”、“内在目的论”和“意向性”完全相悖的有机体视角：

“由于‘功能’概念所蕴含的关系并非自创生系统组织的构成要素，因此它们不能用于解释该系统的运作。无论是自创生还是异创生机器，其组织仅陈述了组件之间的关系及其相互作用与转换的规则，以指定不同状态出现的条件；当这些条件发生时，这些状态便必然会出现。”（第86页）

如同阿什比（Ashby）的观点，关注点在于排除一个内在于行为的、原始的意向驱动因素——一种超越普通因果关联的存在——从我们对生命系统的解释中。如果一个人满足于这种观点——即有机体本身并无任何特别的目的论或目的性，且认为即使存在所谓的“原初意向性”，它也不会始于第一个自创生细胞——那么，操作闭合、组织稳态，乃至自由能最小化，或许看似足以作为对生命与非生命系统的充分刻画。

然而，瓦雷拉本人似乎长期无法满足于这种反目的论立场。在其1981年的《生物自主性原理》（Principles of Biological Autonomy）一书中，他已开始为引入目的论话语留出空间，将其视为一种多元解释观下的替代性描述方式——外部观察者可能合理地运用这种方式来更好地理解系统的行为——其意义等同于谈论“符号”、“输入”和“输出”，或“环境”。这种描述方式虽源自对系统内在属性的操作性刻画，但在外部观察者之间沟通关于该系统的信息层面，它同样是完全合法的。

但这仍非我所寻求的生物生成主义。那种认为目的论解释和意向性归因在特定语境下可能是合理的观点，与一种工具主义立场同样兼容——该立场将有机体与机制之间的区别视为复杂度差异，而术语使用的恰当性则取决于它们在抽象掉细节后能否产生我们感兴趣的那种预测规律性。

然而，到1999年，瓦雷拉受到康德（Kant）和约纳斯（Jonas）关于有机体作为“自然目的”的工作的启发，开始探索“原初意向性”和“意义建构”作为生命所独有的概念，并最终转向认为这些概念确实导致了一种“内在于生命行动”的目的论（引自Thompson, 2007, 第453–454页的一封邮件交流）。这一转变在2002年与安德烈亚斯·韦伯（Andreas Weber）合作的文章中达到顶峰，标志着与马图拉纳（及阿什比）试图将生命与非生命系统均视为无目的实体的做法彻底决裂。

正如韦伯和瓦雷拉（2002）所论证的，大量借鉴了约纳斯（1953）的思想，生命特有的方面可概括如下：

1. 它交换物质，并由此从一个部分独立于底层物质的主体立场出发行事。

2. 作为一种脆弱的存在，它始终受“关怀”（Sorge）——即避免消亡的需要——所威胁；而为了做到这一点，它又完全依赖于那些正是其关怀对象的物质特性。

3. 因此，即便最简单的生命形式，也因其存在的根本需求而具备主观视角。

4. 生命本身总是被“自由与必然、自主与依赖、自我与世界、关联与孤立、创造与死亡”等对立面所捕捉（Jonas, 1973, 第3页——引自Varela & Weber, 2002）。

这些并非操作闭合、稳态或结构决定的后果——这些是自创生系统与一般系统共享的属性——相反，它们表达了有机体的自我生产特性如何在生命与非生命之间创造出一种本质差异。对约纳斯而言，所有这些属性的关键在于对“通过新陈代谢实现的脆弱自我生产”的理解——即生命系统依赖持续的物质流来维持并重建其脆弱的组织。与稳态不同，新陈代谢的核心特征并非“尽管物质更新仍保持稳定”，而是在这种更新过程中表现出“脆弱的依赖性”。或者，正如约纳斯（2001/1966）精辟地表述的那样，有机体的区分性特征在于其与物质之间“必需的自由”关系。

对韦伯和瓦雷拉而言，正是这种新陈代谢的“必需自由”，而非组织稳态所体现的单纯自由，才被呈现为自创生的关键特征，而非在更一般的自主性概念中应被抽象掉的偶然属性。稳态系统本质上是被动的，它们仅对外部扰动做出反应，并能在扰动存在或完全不存在的情况下保持稳定。相比之下，代谢型自我生产者必然是主动的，并依赖于外界输入的物质来补充和延续自身。正是这种脆弱的依赖性，构成了化学反应网络成为自我生产者的基石，也是生物生成主义自然化目标、意向性和内在目的论的关键所在。

这里的关键点在于，无论是稳态、操作闭合，还是稳态 ESIA 循环，它们都并未描述一个系统在发生状态变化时，其存在必然依赖于这些变化的限制条件。对于一个系统要成为一个 ESIA 循环，唯一必要的条件是：如果某个组成部分的状态发生了改变，那么这种改变必须是由另一个适当集合中的组成部分的状态变化所导致的。因此，如果一个内部变量发生变化，那么必然有另一个内部、感知或主动变量也发生了变化并导致了它——且这些变化必须符合我们稳态方程的动力学，以维持一个平稳的概率分布。但至关重要的是，并不存在一种绝对要求，即持续的变化必须同时维持各个独立组成部分或整个 ESIA 循环组织的稳定。

以处于静止状态的耦合摆锤为例。只要它们的平均状态保持在平衡点不变，它们就满足了作为主动推理生成模型的平稳概率分布所需的稳态要求。在静止状态下，它们完美地最小化了惊奇；即使它们偶然受到外部噪声的扰动，也可以预期它们会以完美的精确性最小化偏离平衡态所带来的不似然性。只要一个摆锤的位置不能在不改变横梁状态的情况下直接改变另一个摆锤的速度，那么它们潜在的影响模式也将符合 ESIA 循环的要求，而横梁本身将符合“马尔可夫毯”的标准。然而，横梁自身，如同系统的其他所有部分一样，是完全自给自足的。如果摆锤停止振荡，横梁既不会崩塌，也不会消散。

因此，由稳态 ESIA 循环所描述的系统类型，是一个拥有某些固定约束来决定系统动力学的系统，但这些约束本身并不反过来依赖于这些动力学。横梁不依赖于摆锤的运动这一事实似乎很难被忽略，但我们却发现自由能框架的支持者声称：“马尔可夫毯是系统动力学的结果。从某种意义上说，我们在应用这一形式体系时，是在让生物系统自行划定其边界。因此，我们支持一种动态的、自我组织的系统边界本体论”（Ramstead 等, 2019, 第3页）。

这被呈现为描述了与细胞膜中发现的动态与结构之间相同的本体论依赖关系，但正如我们在耦合摆锤的例子中所看到的，这并非马尔可夫毯或 ESIA 循环的一般特征。细胞膜是一种内在不稳定的构型，如果细胞内部机制不采取行动来补充和维持这一边界，它就会溶解。这一点在惠更斯摆锤的“毯”上，以及瓦特调速器与蒸汽机之间的耦合中都不成立。

概率图及其伴随的马尔可夫毯仅仅描述了一个系统的结构如何约束其动力学；它们并未规定这种结构对动力学有任何相互依赖关系。充其量，我们可能拥有的只是一种认识论上的关系，即动力学揭示了边界的独立性。尽管如此，鉴于条件独立性无处不在，而 FEP 所选择关注的特定边界通常是我们在任何统计关系测量之前就已通过其他方式挑选出来的，因此，它似乎并不能为边界的选取提供特别有价值的信息。

7.5 自我生产并非“组织的稳态”

正如 Di Paolo 等人（2022）在其对 FEP 的生成主义批判中所指出的，拒绝将自创生等同于稳态这一被弱化的观点，还有其他理由。一方面，正如我将在第8章和第9章所述，生物体的一个显著特征是其复杂性，我将论证识别出任何一种既足以区分特定生物体与其他生物体、又必须贯穿其所有开放性发展可能性的不变组织特征，不仅是困难的，而且是不可能的。另一方面，正如 Di Paolo（2005, 2010）所描述的更基本的问题在于：稳态允许围绕一个稳定点存在变化，而自创生则是一种二元属性，它不承认渐进性。一个系统要么是一个自我生产的网络，要么不是；一旦这种结构崩溃，就为时已晚，无法挽回。

为了说明为什么 FEP 无法服务于生物生成主义的目标，Mossio 和 Bich（2017）关于基于稳态的有机体理论失败的主要观点表达得非常清晰：

“它预设了在某些情况下有助于维持稳定的组织的存在。具体而言，稳态未能捕捉到生物组织最独特的生成维度，即参与反馈回路的组成部分不仅被稳定化，而且是由它们所属的组织本身产生并维持的。换言之，稳态恰恰忽略了自我决定。”（第1096页）

并且，他们继续写道：

“从技术上讲，稳态机制的‘目标’被定义为该机制维持目标变量的区间。然而，从定义的角度看，无论这个区间是由外部设计者外在设定的（如人工制品的情况），还是由系统的存在条件内在确定的（如生物系统的情况），这并无区别。两种情况都可以恰当地被称为稳态。然而，在未能解释这两者之间的差异时，控制论错过了生物目的论的关键维度。”（第1096页）

只有在我们确定了一组变量及其必须被维持的状态之后，才可能出现稳态描述。因此，它对这些关键变量及其可行范围是如何确定的——无论是由外部设计者还是由稳态系统自身内在因素决定——毫不关心。

Weber 和 Varela（2002）采用约纳斯方法来研究生命系统，随后由 Thompson（2007）和 Di Paolo 等人（2017）进一步推进，这标志着与试图将自主性视为操作闭合系统的通用属性、将自创生简化为稳态、并将生物体与任何其他物理系统同等对待的做法彻底决裂。认识到马图拉纳（及阿什比）的观点与生物生成主义之间这种根本性的对立，对于连贯地理解两者都至关重要（Villalobos, 2013; Villalobos & Ward, 2015）。并非前者忽视了这种内在的目的论，以至于他们的工作可以简单地通过补充相关论述来完善。在用组织稳态和操作闭合的通用属性来定义自主性时，马图拉纳和阿什比排除了这种可能性。将这些观点混为一谈——正如自由能文献倾向于做的那样——会创造出一种无论如何都无法用数学缝合在一起的不连贯的“弗兰肯斯坦式”理论。

如果 FEP 的稳态 ESIA 循环仅仅是对操作闭合某种特定形式的描述，那么它几乎无法作为生物生成主义的分析工具，以揭示使生命系统具备以下两个特征的原因：(1) 能够与非生命系统区分开来；(2) 成为原初意向性的来源。但我并不想仅仅因为 FEP 对有机体的分析未能满足我对生物生成主义立场的先验承诺而予以拒绝。一位 FEP 理论家可能会回应说，马图拉纳和阿什比的观点是正确的，即试图将生物体视为独特且具有目标导向的是错误的，它们不过是众多物理系统中的一个，其极大的复杂度加上我们无法完全理解这一点，导致我们错误地将其归类为不同种类。或者，他们可能会建议，稳态 ESIA 循环应仅被视为定义生物自我组织的一组部分、必要但不充分的条件。或者，他们还可以提出，FEP 本身不应被理解为关于有机体的理论，而应被视为一套数学工具，一种对动力系统理论的统计重述，可用于表述那些确实为有机体所特有的特征。

以上任何一种回应都将无效。正如我将在下一章所论证的，FEP 的问题不仅仅在于其对稳态身份的形式化过于笼统，无法区分自主生物代理者的特定特征。真正的问题在于，它所提出的作为必要条件的稳定性原则，恰恰是生物系统最易违反的原则。