作者簡介：

蔡曙山，清華大學心理學系教授，博導;清華大學心理學與認知科學研究中心主任;教育部985哲學社會科學重大創(chuàng)新基地清華大學認知科學創(chuàng)新基地主任;中國認知科學學會理事;中國邏輯學會副會長，中國邏輯學會語言邏輯專業(yè)委員會主任;北京市自然科學界和社會科學界聯(lián)席會議顧問專家;貴州民族大學民族文化與認知科學學院院長、教授，貴州民族大學邏輯、文化與認知研究中心名譽主任。

圖1是眾所周知的認知科學的學科結構圖，展示的是認知科學的學科結構和關系，卻未能很好地說明人們頭腦里的認知過程和結構，也不能說明認知過程、科學對象和學科發(fā)展之間的關系。因此，需要重新思考人類心智和認知的對象、人類認知的過程和結構，從而更加合理地解釋人們頭腦里的認知加工過程、認知科學的各種對象的關系，并對認知科學日益發(fā)展的交叉綜合學科做出解釋。

圖1.認知科學的學科結構（Pylyshyn，1983：76）

人類認知的五個層級

我們將人類認知從初級到高級劃分為五個層級：神經(jīng)層級的認知、心理層級的認知、語言層級的認知、思維層級的認知、文化層級的認知，簡稱神經(jīng)認知、心理認知、語言認知、思維認知和文化認知。迄今為止，人類認知只能而且必需被包含在這五個層級之中。前兩個層級的認知即神經(jīng)認知和心理認知是人和動物共有的，稱為“低階認知”（lower-order cognition），后三個層級的認知是人類所特有的，稱為“高階認知”（higher-order cognition）。五個層級的認知形成一個序列：神經(jīng)認知-心理認知-語言認知-思維認知-文化認知，也可以將他們縱向排列如下圖。在這個序列中，低層級的認知是高層級認知的基礎，高層級的認知向下包含并影響低層級的認知。

圖2.人類認知的5個層級

由上圖可以看出：

（1）人類認知涵蓋所有五個層級，包括高階認知和低階認知。從神經(jīng)認知、心理認知、語言認知、思維認知到文化認知的發(fā)展，是動物和人類心智和認知的進化方向的體現(xiàn)（圖3）;人類認知的五個層級的存在，是心智和認知進化各階段能力的遺留。

（2）每一種初級認知依次成為高級認知的基礎。例如，神經(jīng)認知是心理認知的基礎;心理認知是語言認知的基礎;語言認知是思維認知的基礎;思維認知是文化認知的基礎。當然我們也可以說，神經(jīng)認知和心理認知是語言認知的基礎;神經(jīng)認知、心理認知和語言認知是思維認知的基礎;神經(jīng)認知、心理認知、語言認知和思維認知是文化認知的基礎等等。

（3）由于高級認知向下包含了較初級的認知，所以較高級的認知形式會對它所包含的初級認知形式產(chǎn)生影響。例如，文化認知會對思維認知、語言認知、心理認知和神經(jīng)認知產(chǎn)生影響;思維認知會對語言認知、心理認知和神經(jīng)認知產(chǎn)生影響;語言認知會對心理認知和神經(jīng)認知產(chǎn)生影響，等等。

（4）由語言認知、思維認知和文化認知構成的高階認知是人類特有的認知形式，非人類的動物并不具有這種認知形式。在高階認知中，語言認知是基礎;在人類認知的五個層級中，語言認知是核心。

圖3.動物和人類心智進化圖

五個層級的認知是按照科學標準劃分的。所謂科學標準，就是將科學研究的對象作為劃分的根據(jù)。迄今為止，認知科學所研究的對象都分屬于這五個層級，沒有也不可能有超出這五個層級的認知科學對象。當然，有些對象是跨層級的，這就形成認知科學跨領域、跨學科的研究。

認知科學的學科標準和科學標準

在認知科學學科框架中，神經(jīng)科學、心理學、語言學、哲學、計算機科學和人類學被稱為認知科學的六大來源學科或支撐學科。在這個框架下，六大來源學科之間互相交叉，產(chǎn)生出11個新興交叉學科，它們是：①控制論;②神經(jīng)語言學;③神經(jīng)心理學;④計算機仿真;⑤計算機語言學;⑥語言心理學或心理語言學;⑦心理哲學;⑧語言哲學或理論語言學;⑨進化語言學，或語言的產(chǎn)生和演進，或人類學語言學;⑩認知人類學; 腦進化。

這樣，關于認知科學，我們有兩個關系圖。其一是從人類認知的五個層級來劃分的，依據(jù)的是人們頭腦里發(fā)生的認知過程，即依據(jù)認知科學研究對象的關系來劃分的。由于依據(jù)的是科學標準，叫做“科學關系圖”，其二是從認知科學的來源學科來劃分的，由于依據(jù)的是學科標準，叫做“學科關系圖”。

認知科學五個層級的科學關系是根本的，而認知科學6大學科的關系是從屬的、派生的。原因是：其一，在科學和學科的關系中，以問題為導向的科學研究是第一性的，是先行的，因而是主導的;而以規(guī)范為目標的學科設置是第二性的，是后起的，因而是從屬的。其二，認知科學的科學關系決定其學科關系。我們很容易看到認知科學的五個層級與其六大學科之間的對應關系，從低級到高級的對應關系依次為：神經(jīng)認知→神經(jīng)科學;心理認知→心理學;語言認知→語言學;思維認知→計算機科學、邏輯學、哲學;文化認知→人類學。這里，箭頭表示映射關系。很顯然，反過來的映射關系是不成立的。這就說明，認知科學的科學關系是學科關系的基礎，由于在人類認知過程中五個層級的交叉，才產(chǎn)生出認知科學的學科交叉。其三，認知科學五個層級兩兩交叉，產(chǎn)生出眾多的交叉學科。五個層級的科學交叉所產(chǎn)生的交叉學科如下：endprint

（1）在神經(jīng)認知層級上，我們有如下的科學交叉到交叉學科的映射：神經(jīng)-心理交叉→神經(jīng)心理學;神經(jīng)-語言交叉→神經(jīng)語言學;神經(jīng)-思維交叉→神經(jīng)計算機科學（控制論），計算神經(jīng)科學，神經(jīng)科學哲學（心智哲學），神經(jīng)思維科學（神經(jīng)系統(tǒng)的邏輯及認知邏輯）;神經(jīng)-文化交叉→文化神經(jīng)科學。

（2）在心理認知層級上，我們有如下的映射：心理-語言交叉→心理語言學，語言心理學;心理-思維交叉→思維心理學，心理邏輯;心理-文化交叉→文化心理學，社會心理學，認知人類學。

（3）在語言認知層級上，我們有如下的映射：語言-思維交叉→語言邏輯，計算語言學，語言哲學，理論語言學（邏輯語言學）;語言-文化交叉→進化語言學，語言的產(chǎn)生和演進，人類學語言學。

（4）在思維認知層級上，我們有如下的映射關系：思維-文化交叉→文化邏輯，文化哲學，思維文化學，民族文化學。

此外，我們還可能有多層級多領域交叉而產(chǎn)生的交叉學科，如語言-思維-文化層級交叉產(chǎn)生了著名的薩丕爾-沃爾夫假說（The Sapir-Whorf hypothesis）以及語言文化學以及思維文化學。

以上我們看到，人類認知的五個層級及相互關系與認知科學的學科結構和學科交叉之間的對應非常完美。我們還看到，認知科學的學科結構和交叉學科，其實是由認知科學五個層級的結構及各層級之間的交叉決定的，包括著名的認知科學六角形結構（圖1）也是由認知科學的層級結構和科學交叉決定的，但認知科學的五個層級的結構和科學交叉能夠產(chǎn)生的交叉學科要多得多，這是我們以前所沒有認識到的。

五個層級的科學研究帶來的學科發(fā)展

上世紀50年代以來，五個層級認知科學研究可以說是碩果累累。限于篇幅，本文不介紹這些發(fā)展，但我們對五個層級的認知科學研究帶來的學科發(fā)展稍加分析。

1. 神經(jīng)層級的認知

在神經(jīng)認知層級上，我們至少應該有如下的科學研究到交叉學科的映射：

圖4.<認知神經(jīng)科學>第4版

（1）神經(jīng)-心理交叉→神經(jīng)心理學;

（2）神經(jīng)-語言交叉→神經(jīng)語言學;

（3）神經(jīng)-思維交叉→神經(jīng)計算機科學（控制論），計算神經(jīng)科學，神經(jīng)科學哲學（心智哲學），神經(jīng)思維科學（神經(jīng)系統(tǒng)的邏輯及認知邏輯）;

（4）神經(jīng)-文化交叉→文化神經(jīng)科學。

加扎尼加（M.S.Gazzaniga）和曼根（G.R.Mangun）著《認知神經(jīng)科學：心智的生物學》第四版基本上就是按照五個層級的交叉來講認知神經(jīng)科學，本書第一部分是“背景和方法”，介紹認知神經(jīng)科學的簡史、神經(jīng)系統(tǒng)的結構和功能、認知神經(jīng)科學的方法。本書第二部分“核心過程”共11章，它們是：第4章：大腦半球的特異化;第5章：感覺和知覺;第6章：對象識別;第7章：注意;第8章：行為;第9章：記憶;第10章：情緒;第11章：語言;第12章：認知控制;第13章：社會認知;第14章：意識、自由意志和定律。容易看出，第4章是神經(jīng)層級的認知;第5-10章是心理層級的認知;第11章是語言層級的認知;第12章涉及思維層級的認知，但并不完全是思維認知;第13章是文化社會層級的認知?？幢緯鴱牡谌妫?009）到第四版（2014）的變化也是很有意思的。在第三版中，大腦半球的特異化是位于語言之后的第11章，在第四版中，該章被前移至第4章，即“核心過程”的第一章。這樣整個章節(jié)順序就是依照五個層級自低級向高級排列了。但本書缺少專門的章節(jié)來講思維、邏輯和推理的神經(jīng)科學，這在體例上實在是一個缺失;而且，自認知科學誕生以來，在思維的神經(jīng)科學方面有很多重要的研究和成果，未收入本書也是一種遺憾。

2. 心理層級的認知

心理層級的認知會和其他層級的認知發(fā)生交叉。因此，在心理認知層級上，除了主流的認知心理學，還有如下的從科學研究到學科發(fā)展的映射：心理-語言交叉→心理語言學，語言心理學;心理-思維交叉→思維心理學，心理邏輯;心理-文化交叉→文化心理學，社會心理學，認知人類學。在這些領域，半個多世紀來取得了大量重要的成果。

3. 語言層級的認知

語言與人類是同時進化的。動物從低級到高級的進化形式依次為：肢體語言、聲音語言、表意的符號語言。人類特有的表意的符號語言具有抽象性、可產(chǎn)生性、任意性和歧義性。人類特有的符號語言和文字使人類最終進化為人。

圖5.語言進化和語言分支圖（蔡曙山，2010）

語言層級的認知也會和其他層級的認知發(fā)生交叉。在語言認知層級上，我們不僅有認知語言學，或稱語言與認知，還有如下從科學研究領域到學科的映射：語言-思維交叉→語言邏輯，計算語言學，語言哲學，理論語言學（邏輯語言學）;語言-文化交叉→進化語言學，語言的產(chǎn)生和演進，人類學語言學等。

4. 思維層級的認知

認知科學建立以后，心理學和邏輯學出現(xiàn)了交叉融合的發(fā)展趨勢，兩者重新統(tǒng)一于認知科學的背景框架之中。近年來筆者相繼在國內外學術期刊和學術會議上發(fā)表文章，建立了認知邏輯的學科框架，即將認知科學的學科框架映射到現(xiàn)代邏輯的背景之中，得到認知邏輯（cognitive logic）的學科框架，它包括哲學邏輯、語言邏輯、心理邏輯、人工智能的邏輯、文化與進化的邏輯以及神經(jīng)系統(tǒng)的邏輯。認知邏輯的學科框架如圖6所示。在認知邏輯的學科框架下，心理學與邏輯學重新走向統(tǒng)一。endprint

圖6.認知邏輯學科框架圖（蔡曙山，2007.2009）

心理學與邏輯學交叉融合發(fā)展的結果，產(chǎn)生了心理邏輯（psychological logic / mental logic）和思維心理學（psychology of thinking）這樣一些新興學科，并取得一系列重大的研究成果。例如，著名的沃森選擇任務實驗（Wason selection task， 1966）深刻揭示了人類認知過程中邏輯加工與心理加工的關系。在思維認知層級上，我們有如下的從科學研究到學科發(fā)展的映射關系：思維-文化交叉→文化邏輯，文化哲學，思維文化學，民族文化學等。

5. 文化層級的認知

在文化的層級上，人類認知的三個層次是：科學、哲學與宗教。它們都是與人類文化緊密相連的，而且，它們是從初級到高級的。

科學、哲學和宗教從不同的角度，在不同的層次上反映了人類心智，反映了人類對物質世界和精神世界的認識?？茖W、哲學和宗教都反映了造物主的智慧，這個最高的智慧體現(xiàn)在古今人類的心智中，猶如太陽的光輝被每一棵樹、每一根草、每一滴水、每一顆露珠所反映一樣?！敖袢瞬灰姽艜r月，今月曾經(jīng)照古人。古人今人若流水，共看明月皆如此?！?/p>

一些結論和簡單的討論

1.五個層級的認知是動物和人類心智進化的遺存

人類認知從神經(jīng)認知、心理認知、語言認知、思維認知到文化認知的提高，反映了動物和人類心智進化的方向，是心智和認知能力進化結果的遺存。個體的發(fā)展重演整個特種的進化和發(fā)展過程，人類五個層級的認知正是人類心智在進化過程中獲得的五個層級的認知能力的體現(xiàn)。

2.五個層級的科學劃分反映了人類完整的認知過程

五個層級的認知是按照科學標準劃分的，就是以科學研究的對象之間的關系作為劃分的根據(jù)。人類認知五個層級的劃分依據(jù)的是人們頭腦里發(fā)生的認知過程，即依據(jù)認知科學研究對象之間的關系來進行劃分的，依據(jù)的是科學標準，所以它是認知科學對象之間的“科學關系圖”。

迄今為止，認知科學所研究的對象都分屬于這五個層級。五個層級之間的交叉綜合，產(chǎn)生了認知科學之下的眾多的交叉和綜合學科。五個層級的劃分，不僅使我們看清了人類認知五個層級之間的關系，對認知科學研究中發(fā)生的學科交叉和學科綜合，也具有更加合理和更強的解釋力。

3.人類認知是語言、思維、文化層級的高階認知

人類認知涵蓋了所有五個層級，但就其本質而言，人類認知是以語言為基礎，以思維和文化為特征的高階認知。五個層級協(xié)調一致的工作，演奏著人類心智的美妙樂章。人類心智和認知與非人類動物心智和認知的區(qū)別在語言，人類使用表意的符號語言進行認知，用語言來做一切事情并建構人類社會。語言的限度就是人類認知的限度。除了語言，我們一無所知。人使用抽象概念進行判斷、推理和決策。我思故我在，人的存在用思維來定義。認知科學的建立使我們對腦與思維有更深刻的認識。在語言和思維的基礎上，人類的經(jīng)驗形成知識，并積淀為文化。從此，人類的進化超越了基因和生物學意義上的進化，實現(xiàn)了腦與語言的雙重進化，實現(xiàn)了知識與文化的雙重進化。人超越了動物界，也超越了自然界。人對自然過程的超越，形成了文化與自然的對立，人類的發(fā)展對自然的存在造成無可挽回的影響。所有這些，都是需要我們認真思考和深入研究的。

4.五個層級的劃分更清楚地表明認知科學研究和學科發(fā)展之間的關系

本文給出的認知科學五個層級的科學結構圖與認知科學的學科結構圖的區(qū)別，是科學與學科的區(qū)別。

認知科學的學科結構關系不能說明越來越多的認知科學交叉和綜合學科的產(chǎn)生與發(fā)展。而我們提出的認知科學五個層級的科學結構不僅能夠說明目前已經(jīng)存在的認知科學新興的交叉學科和綜合學科，而且能夠預測和解釋今后可能出現(xiàn)的新興交叉和綜合學科。

人類認知的五個層級及相互關系與認知科學的學科結構和學科交叉之間的對應非常完美，本文給出了人類認知的各個層級到認知科學的學科之間，以及各個層級的交叉綜合到認知科學的交叉和綜合學科之間的映射關系，并討論了這些領域的發(fā)展。我們看到，認知科學的五個層級的結構和科學綜合交叉能夠產(chǎn)生的綜合交叉學科要多得多，有的綜合交叉學科是我們以前所沒有認識到的。這說明人類認知五個層級的理論不僅是有科學解釋力的，也具有學科發(fā)展預見力的。

5.五個層級劃分的理論意義和應用價值

最后，人類認知五個層級的劃分具有重要的理論意義和實際應用價值。

人類認知五個層級理論的創(chuàng)新意義：根據(jù)人類認知五個層級的理論，我們要堅持全學科、大綜合的認知科學觀;根據(jù)高階認知三個層級的理論，我們強調突出語言、思維、文化層級高階認知研究;根據(jù)認知科學多學科綜合交叉的特點，我們要體現(xiàn)認知科學研究方法的創(chuàng)新，即以經(jīng)驗為基礎，以科學實驗為基本方法的、全學科綜合交叉的研究方法是認知科學研究的重要方法。

人類認知五個層級劃分的實際應用價值：推動自然科學和哲學社會科學領域的認知科學研究;促進我國認知科學包括清華大學認知科學和相關學科的建設和發(fā)展;語言、思維、文化層級的高階認知研究，具有重要的文化意義和價值，對國家文化發(fā)展戰(zhàn)略的建構和實施具有重要的推動作用。

本研究受以下項目資助：

國家社會科學基金重大項目：“語言、思維、文化層級的高階認知研究”（項目批準號：15ZDB017）;

國家社會科學基金重大項目：“漢語非字面語言大腦加工的神經(jīng)機制研究”（項目批準號：14ZDB154）。endprint