元宇宙与嵌入认知：混合现实中的认知问题

张 博 葛鲁嘉

（1 伊犁师范大学教育科学学院， 伊宁 835000； 2 吉林大学哲学社会学院， 长春 130000）

1 引言

4E 认知科学（4E cognitive science）通常被认为是一个涵盖范围相当广泛的研究领域， 其中容纳了许多不同的甚至是彼此对立的理论观点， 嵌入认知（embedded cognition）与延展认知（extended cognition）便是这一领域中的两种竞争性理论。 嵌入认知与延展认知都反对将人的认知现象看作是发生在头脑中的孤立的抽象事件， 强调大脑虽然是认知产生的必要条件， 但却并不足以解释认知现象的全部（Aagaard， 2021）。 与之相反，它们主张认知过程与人所处的外部环境之间是紧密地交织在一起的。 然而，当面对“认知现象或认知机制是否涉及认知主体身体外的现象或过程”这一问题时，两种理论之间却存在着明显的分歧， 二者所争论的焦点可以概括为因果依赖性假设与构成性假设之间的对立（Rupert，2004）。 嵌入认知理论主张施动者（agent）的认知过程深深地依赖于其身体与环境之间的相互作用，但认知过程本身仍是由位于身体内部的系统和机制来实现的； 延展认知理论则认为施动者的身体行动以及环境中的某些外部资源， 在特定的情况下可以被看 作 是 认 知 过 程 的 构 成 成 分 （Newen， et al.，2018）。以往关于嵌入认知与延展认知之间争议问题的研究， 所涉及的案例通常只是相对简单的外部资源的使用，诸如利用纸、笔或计算器来解决相对复杂的数学问题等等。 随着虚拟现实（virtual reality）、增强现实（augmented reality）、混合现实（mixed reality）、拓展现实（extended reality）等技术的发展与成熟，特别是元宇宙（metaverse）研究的兴起，使人们可以在一种全新的背景下去重新思考嵌入认知与延展认知之间的对立，进而探索问题解决的途径（Smart，2022）。

元宇宙研究的兴起加快了相关技术设备的更新换代，诸如虚拟现实设备、混合现实设备等新的技术手段开始逐渐取代传统的数字计算机和物理显示器， 这使得认知主体可以通过沉浸式的体验与它所处的虚拟环境交织在一起， 进而生成一种独特的认知体验。 此外，随着元宇宙中所产生的沉浸感（immersion）和临场感（presence）的不断增强，人们也无需再将现实世界和元宇宙看作是体验层面上的两个完全不同的世界， 甚至认知主体在元宇宙中所获得的经验也开始被理解为是具身的 （张洪忠 等，2022）。 这就是说如果没有身体的存在，元宇宙中所产生的认知经验便无法被认知主体所感知。 言下之意， 元宇宙中的身体是具有双重属性的： 既是虚拟的， 使人们能够积极地参与到计算机所生成的虚拟世界之中；同时也是生物的，需要依赖于认知主体自身的感觉运动系统（Uspenski ＆ Guga， 2022）。这也表明元宇宙中人们所产生的认知体验， 无论是虚拟现实体验、增强现实体验还是混合现实体验，都是源自于一个由认知主体、 设备和虚拟对象所构成的混合认知回路。该回路中既包含了认知主体自身，也涉及了认知主体之外的相关资源甚至是虚拟资源，这恰恰是思考因果依赖性假设与构成性假设对立问题的理想场景。因此，可以说元宇宙为认知问题的探索提供了一种新的场域， 对元宇宙中混合认知回路的考察， 有望解决嵌入认知与延展认知之间的理论分歧。

2 元宇宙中的认知经验与延展认知假设

元宇宙无疑是当前最为热门的概念之一， 但如何定义元宇宙学术界却并未形成一个相对统一的意见， 研究者们往往是借助于其它相类似的概念来说明元宇宙，例如，生活记录、虚拟群体空间、具身互联网、镜像世界等等。一种常见的方式是从词源学的视角来理解元宇宙的概念内涵。 “Metaverse”一词由两个部分组成：即前缀“meta－”和词根“verse”。“meta－”在英语中的本意为“超越”，在认识论中则可以被解释为超越但包含同类事物的意思。也正因为如此，元理论（meta－theory）就是关于理论的理论。 “verse”则是拉丁语“universum”的词根，意思是“所有的事物”“整个世界”“宇宙”。从这个意义上来说，元宇宙可以被理解为一个包含了所有同类世界的世界（Uspenski ＆ Guga， 2022），只不过这个世界是由存在于现实世界之外的虚拟现实构成的（Kye et al.， 2021）。需要指出的是， 构成元宇宙的虚拟现实空间是由数字计算机生成的，它们彼此之间能够相互连接，并且在本质上是沉浸式的， 能够提供具有高沉浸感的认知体验。这里所说的沉浸感更像是一种技术术语，它与模拟、访问虚拟现实空间的相关技术能力有关，这种能力可以为人们营造出一种置身于真实世界而非虚拟世界之中的错觉，进而让人产生强烈的临场感。根据具身社会临场感 （the embodied social presence）理论，所谓临场感是在具身的情境中由特定的交流和行为的互动产生的， 是人类认知活动的衍生品， 类似于人们在现实世界中进行的真实互动（Zhang et al.， 2022）。 因此，元宇宙所提供的沉浸式认知体验在某种程度上也可以被看作是具身的，只不过这种具身经验是源自于一个由认知主体、设备和虚拟对象所构成的混合认知回路。因此，对元宇宙中混合认知回路的考察， 有助于人们更为深入地理解认知的本质。

2.1 元宇宙中的混合认知回路：以混合现实为例

随着移动便携技术和光子技术的进步与发展，诸如虚拟现实、增强现实、混合现实等技术手段开始不断地涌现， 也正是这些泛虚拟现实技术的发展使元宇宙从最初的概念逐渐转变为现实。 虚拟现实所提供的是一种由计算机生成的虚拟环境， 人们可以通过佩戴VR 头盔等方式进入其中并与之进行互动， 然而缺乏与真实世界之间的有效联系却成为了虚拟现实无法克服的缺陷。 增强现实在一定程度上解决了上述问题，它提供了一种新的可视化的方法，使得由计算机生成的内容能够被添加到真实世界之中，从而创造了一个人们可以与之交互的增强世界。但需要指出的是，增强现实也有着自身的局限性，那便是在增强世界中现实世界与虚拟世界之间并不是紧密联结在一起的，而是彼此分离的。如果不能克服自身的局限性， 增强现实也就无法提升人们在增强世界中的沉浸感。 混合现实的出现就是为了应对这一挑战，它通过创建混合现实环境的方式，在真实世界和虚拟世界之间建立了联系的窗口（Rokhsaritalemi et al.， 2020）。

关于混合现实的概念内涵目前学术界并未形成一致的意见，而是存在着不同的观点，甚至有研究者认为根本不存在单一的定义混合现实的方式（Speicher et al.， 2019）。 通常情况下，人们习惯于从“现实－虚拟连续体”（reality-virtuality continuum） 的视角出发去理解混合现实（Milgram， 1994），主张完全真实的世界与完全虚拟的世界分别位于一个连续体的两端， 而所谓的混合现实则是要在单一的显示器上以混合的方式同时呈现真实对象和虚拟对象。 这使得混合现实设备的使用者既可以在显示器中看到周围的物理环境， 同时又可以与虚拟环境进行交互而无需摘下头盔或眼镜。一般来说，混合现实设备具有以下三个方面的特征：第一，能够将存在于真实世界中的物体与存在于虚拟世界中的物体进行结合；第二，能够在系统中进行实时的互动；第三，能够在虚拟物体和真实物体之间建立映射， 从而使它们彼此之间可以进行有效的互动（Hoenig et al.， 2015）。由微软公司设计和开发的HoloLens （即混合现实头戴式显示器）就是一种典型的混合现实设备，对该设备性能特点和应用情况的分析， 有助于人们更为深入地了解元宇宙中混合认知回路的本质特征。

与传统的VR 头盔不同，HoloLens 是一种全息眼镜， 它能够将由计算机生成的虚拟物体或全息图（holograms）叠加到真实环境之上，使人们在查看全息虚拟对象并与之进行互动的同时， 也能够查看真实世界中的物理对象并与之进行互动。 HoloLens 的传感系统不仅支持其对局部物理环境进行空间映射（即全息渲染功能），还能对使用者的行为进行追踪。这些性能保证了由HoloLens 生成的虚拟全息图可以被呈现在物理世界中的特定位置， 并允许人们从不同的角度对其进行查看， 就像观看真实世界中的物体一样。此外，使用者还可以通过手势、注视、语音等方式与全息图进行互动。简而言之，HoloLens 能够监控人们的活动， 并通过改变虚拟对象属性的方式来对这些活动做出响应。

HoloLens 自出现以来便展现出了广阔的应用前景，在医疗保健、教育、工业工程、建筑、土木工程等不同领域都有着良好的应用效果 （Park et al.，2021）。 例如，HoloLens 所呈现出的精确3D 模型及其在真实环境中操纵虚拟全息图像的能力， 被应用到了大脑生理解剖学的课堂教学之中（Moro et al.，2021）。 在上述教学过程中，人类大脑的解剖模型能够通过头戴式显示器以虚拟全息图的形式呈现给学生，他们可以使用语音命令（例如，说出解剖、移除层、撤销等词语）或是手势命令与模型进行互动。 如果学生想要详细考察大脑的某个区域， 只需要伸出手指在显示模型的空中做出“点击”的动作，手势就能被HoloLens 检测到，然后相应的区域便会被选中并在显示器上呈现出该大脑区域的名称。 学生甚至还可以进一步通过手势命令或语音命令对选定的区域进行解剖，从而查看更深层次的大脑解剖结构。

实际上，HoloLens 在上述教学案例中的应用代表着一种新的尝试， 那就是将人的认知能力与混合现实技术相结合， 通过形成混合认知回路的方式来解决特定的认知问题。具体来说，学生并不是仅仅凭借自身的认知能力来认识大脑的解剖结构的， 而是在很大程度上依赖于由HoloLens 生成的大脑虚拟全息图， 事实上二者共同组成了一个能力互补的问题解决系统。 因此， 上述认知活动是在由学生、HoloLens 和虚拟全息图所组成的混合认知回路中进行的。这样一来问题便产生了：人们应当如何理解由HoloLens 和学生所组成的这种能力互补的问题解决系统？在由学生、HoloLens 和虚拟全息对象所组成的混合认知回路中发生的认知现象， 应当被看作是人类的认知能力向外部世界的某种延伸还是仅仅因果地依赖于外部世界？ 实际上，这一问题正是4E 认知研究中构成性假设与因果依赖性假设的对立问题。因此不难发现， 当人们试图去澄清元宇宙中所发生的认知现象的本质时， 便无可避免地会面对4E 认知研究中极富争议的理论问题——延展认知假设（hypothesis of extended cognition）。

2.2 混合认知回路与延展认知假设

关于身体与环境在认知活动中作用的争论，自哲学诞生之初便开始了。在经典认知科学的研究中，人们倾向于忽视身体和环境在认知过程中所发挥的作用， 主张认知过程仅仅凭借大脑中所发生的事件就能够解释清楚， 即更加专注于对大脑功能进行内在主义（internalism）的解释。与之相反，4E 认知则明显偏离了经典认知科学的观点， 其支持者们并不认为大脑是认知过程的唯一基础，但是在说明“认知涉及颅外过程”这一观点究竟意味着什么的时候，他们却没有形成统一的认识（Farina， 2021），而是分化成了强、 弱两种不同的解读方式 （Newen et al.，2018）。强解读方式认为人的认知过程是部分地由身体外的过程构成； 弱解读方式则主张人的认知过程并不是部分地由身体外的过程所构成， 而仅仅是部分地依赖于身体外的过程。 延展认知就是强解读方式的典型代表，其理论前提便是延展认知假设。

延展认知假设是一种相对激进的理论主张，它强调认知过程并不局限于人的颅骨之内， 而是延展到了有机体周围的环境之中， 甚至人的认知状态也包含着周围环境中的元素。 虽然颅骨和皮肤可以被看作是人类身体的边界， 但它们并不能限制住人的主体思维向外部环境的延展（Rupert， 2004）。 这意味着人们无法完全理解自身的认知， 除非考虑到它所处的环境， 甚至在某些情况下周围环境中的元素也应当被看作是人的认知的一部分。因此，当人们试图去考察元宇宙中沉浸式的认知经验， 特别是去论证混合认知回路中的认知现象是否可以被看作是人的认知向外部世界的延伸时， 某种意义上也是在验证延展认知假设的正确与否， 只不过论证的场景从真实的世界变换成了元宇宙中的虚拟现实空间。

回到之前所讨论的HoloLens 应用于大脑生理解剖教学的案例。由学生、HoloLens 和大脑虚拟全息图所组成的混合认知回路， 的确在学生认识大脑解剖结构的过程中起到了至关重要的作用。 然而人们需要思考的是， 这一混合认知回路在学习过程中到底是以何种方式发挥作用的。也就是说，HoloLens 的使用究竟意味着学生的认知向混合现实环境的延展， 还是仅仅帮助学生降低了学习大脑生理解剖学知识时的认知负担？对于上述问题，不同的理论取向有着不同的理解方式。在延展认知看来，既然大脑解剖结构的学习是由混合认知回路中各组成部分共同完成的， 那么学生的认知过程自然也是由HoloLens和大脑虚拟全息图共同构成的。 嵌入认知的观点则相对保守， 主张学生的学习过程仅仅是因果地依赖于HoloLens 和大脑虚拟全息图，也就是说HoloLens的使用只是在一定程度上降低了学习过程的认知负担，并不能据此宣称HoloLens 和大脑虚拟全息图也是认知过程的组成部分。 这样便产生了一个新的问题， 那就是人们应当如何判断某种事物究竟是产生认知的因果条件还是构成认知的组成部分。 这便涉及了因果性与构成性的判定标准问题 （于小晶，2017）。 目前， 许多研究者尝试使用机械论哲学（mechanical philosophy） 的观点来解决嵌入认知与延展认知之间的争议问题。

3 因果依赖性假设与构成性假设的评价标准：机械论哲学的视角

有关嵌入认知与延展认知之间争议问题的研究，往往与机制概念的讨论联系在一起。 例如，主张嵌入认知现象是由嵌入认知机制产生的， 而延展认知现象则是由延展认知机制产生的。 在《放大心灵》（Supersizing the Mind）一书出版之后，机械论哲学的观点更是成为了这一领域研究的主流（Goldstone＆ Theiner， 2017； Miłkowski et al.， 2018； Smart，2022； van Eck ＆ de Jong， 2016）。简单地讲，机械论哲学所倡导的就是运用机械解释（mechanistic explanations）的方式来理解各种不同的现象。具体来说， 就是通过描述产生现象的机制的方式来解释现象。 这里所谈及的机制是由作为机制工作部分的组件所构成的， 机械解释的目标之一就是识别这些组件并描述它们协同工作的方式， 从而达到现象解释的目的。从上述观点出发，不同的机制对应着不同的机械解释方式： 与嵌入认知机制相对应的就应当是因果性机械解释， 而与延展认知相对应的则应当是构成性机械解释。

因果性机械解释的目的是要确定与某一现象有因果关系的机制， 在该机制中各组件与所要解释的现象之间的关系仅仅是因果依赖性的。 构成性机械解释则是要建立一种超越边界或界限的机制， 机制中的组件可以位于边界或界限的任何一侧， 并且它们与所要解释的现象之间的关系是构成性的， 而并非简单的因果关系（Craver et al.， 2021）。就人类认知现象而言，认知的边界是相对清晰的，那便是人类个体的生物学边界（即皮肤和颅骨）。 如果一个认知过程是由某种机制所实现的， 而构成这种机制的组件又超越了人类个体的生物学边界， 那么这一机制便可以被看作是延展认知机制。实际上，构成性假设的核心就是强调延展认知现象是由延展认知机制实现的。也就是说，通过诉诸产生认知现象的机制的不同， 可以将延展认知现象与非延展认知现象区分开来。与构成性假设不同，因果依赖性假设认为仅存在一个内部的认知系统， 身体外的资源或过程虽然可以与该系统进行互动， 但它们并不是构成系统的组件。 当人们试图去评判因果依赖性假设和构成性假设哪一种更为合理时， 首先要澄清的便是以下两个基本问题：第一，在什么样的情况下某种现象可以被看作是认知的？第二，一个认知机制究竟是由哪些部分组成的？ 实际上， 机械论哲学中的认知状态问题（problem of cognitive status） 和 构 成 性 相 关 问 题（problem of constitutive relevance）恰好与上述两个问题相对应的。 对认知状态问题和构成性相关问题的进一步考察， 有助于人们在机械论哲学的框架下对因果依赖性假设和构成性假设两种竞争性观点进行分析和比较。

3.1 认知状态问题与均等原则

当人们试图去比较因果依赖性假设和构成性假设孰优孰劣时， 首先要解决的问题便是认知状态问题， 即确定某种现象或机制是否应当被看作是认知现象或认知机制的问题。对于延展认知理论来说，认知状态问题是其无法回避的。 这是因为无论人们怎样理解延展认知这一术语， 它都是对于某种特定类型的认知现象的描述。 当然也有研究者质疑是否真的有必要去下一个精确的定义， 来界定一个现象被看作是认知现象时所代表的含义（Allen， 2017）。 但是既然人们已经接受了认知现象是由认知机制所产生的， 那么便需要就一个现象在何种情况下可以被看作是认知的达成基本的共识。简而言之，延展认知的支持者们如果不能详细说明为什么某些现象或机制应该被看作是认知的话， 那么他们列举出来的所谓延展认知现象或延展认知机制的例子也就失去了实际的意义。有研究者指出，为了解决认知状态问题人们有必要提出一种认知标志（mark of the cognitive）的理论，从而将认知过程与非认知过程区分开来（Adams ＆ Aizawa， 2008）。 但需要注意的是，虽然认知标志问题与认知状态问题有着密切的关系，但二者的内涵并不相同。 认知状态问题是要确定某一现象是否可以被算作认知现象的问题， 而并不是要提供认知现象与非认知现象之间区别的一般性哲学解释（Smart， 2022）。 目前，4E 认知研究领域中一种常见的方法是运用“均等原则”（parity principle）来解决认知状态问题（Clark ＆ Chalmers， 1998）。

均等原则是为了支持延展认知假设而提出的，它所表达的是一种正确的直觉，即认知就是认知，无论它发生在哪里（Rupert， 2010）。 根据这一原则，如果某个发生在身体外部的过程在认知上与发生在头脑中的认知过程一样， 那么这一过程也应该被理解为是认知的。实际上，均等原则是在提醒人们不要根据某个现象或过程所发生的位置来判断其是否具有认知的属性。 在HoloLens 应用于大脑生理解剖教学的案例中， 对大脑解剖结构的学习过程如果仅仅是发生在学生的头脑之中，显然应当被看作是认知的。然而，上述学习过程却是发生在混合现实设备中的，是由学生、HoloLens 和虚拟全息图组成的混合认知回路所实现的，这是否意味着HoloLens 和虚拟全息图也是认知过程的组成部分呢？ 如果均等原则是正确的，对于上述问题的回答自然是肯定的，但事实可能并非如此。 这是因为某个物体在特定的位置上被确认具有属性P， 并不意味着它在任何位置上都具有属性P，只有当属性P 在位置变化后仍然存在时，物体所处的位置才真正是无关紧要的（Rupert，2010）。 例如，一个神经元细胞只有当它位于人的大脑之中时，才会对大规模神经加工做出贡献；反之，如果它从大脑中取出并放置在一个盘子里， 则不再具有这样的属性。这是因为大脑作为一个器官，既是物理上的也是功能上的整合系统。 同样的道理，HoloLens 和虚拟全息图自身并不具备认知的属性，只有当它们与认知主体（即学生）共同组成混合认知回路， 并进一步被位于主体内部的认知系统所整合时，才能够被看作是认知的。

实际上， 均等原则的理论主张并不仅仅是关于认知现象所发生的位置的， 而是强调位置对于某个物体的认知状态来说并不重要， 只要该物体的功能是发生在头脑中的就会被认为是认知的。然而，均等原则的成立是需要特定的假设作为前提条件的，即人们对于认知已经有了相当充分的了解， 并且能够准确地识别出认知现象所具有的独特的功能特征，无论它是发生在大脑内部还是大脑外部。遗憾的是，学术界目前并没有形成一个充分的、 统一的认知概念，不同的学者对于“什么是认知”这一问题有着不同的观点，甚至可以用“认知战争”（cognition wars）来形容这些不同观点彼此之间的针锋相对（Adams，2018）。 也正因为如此，均等原则很难为认知状态问题的解决提供直接的有效指导， 该问题仍然是一个尚未解决的问题， 试图借助均等原则来论证延展认知假设合理性的努力也并未取得理想的效果。

相比较而言， 嵌入认知理论并不认为人的认知系统延展到了生物体的边界之外， 尽管在认知过程中人们以令人惊讶的方式利用着外部环境中的对象或资源。因此，对于嵌入认知来说只有发生在身体内部的现象才是真正的认知现象，相较于外部资源，位于身体内部的认知系统在认知解释方面仍然具有较高的优先性（Rupert， 2010）。 此外，需要强调的是人类有机体的身体不仅是认知系统的边界， 还是认知能力寄居的场所。 也正因为嵌入认知系统是有界限的， 才能够保证人们在不同情境下的行为具有一定的稳定性。与之相反，延展认知系统则并没有明显的边界，因而在构成上是不稳定的。 例如，当人们利用计算器来解决某个复杂问题时， 计算器便会成为延展认知系统的一部分， 而在其它情况下计算器则并不会被看作是延展认知系统的一部分， 这意味着人们与计算器之间的互动在时间尺度上并不是持续存在的。因此，当人们用延展认知理论去解释人的认知现象时， 很难说明人的行为在不同情境下所体现出的相似性和差异性的模式（Wilson， 2002）。 仅就认知状态问题而言， 显然延展认知理论所面临的挑战更为严峻， 而嵌入认知理论则无需对于认知状态问题的解决做出郑重的承诺， 即使是在认知状态问题没有得到彻底解决的情况下， 它也能够对混合认知回路中的认知现象进行合理的解释。

3.2 构成性相关问题与相互可操作性标准

从机械解释的视角出发， 延展认知现象可以被看作是由延展认知机制所实现的。 这意味着如果人们想要澄清延展认知的本质， 就必须要说明延展认知机制究竟是由哪些组件构成的， 这便涉及了机械论哲学中的构成性相关问题， 即确定物质世界中的哪些部分应该包含在一个机制中的问题（Craver，2007）。这里所说的组件指的是应当包含在关于某种现象的机械论解释中的实体或活动， 一旦人们能够正确地识别构成机制的组件， 就可以确认产生认知现象的机制中是否包含着有机体外部的资源。 事实上， 嵌入认知与延展认知争论的焦点便是构成性相关问题。在进一步讨论之前，需要明确指出的是构成性相关问题是一个涉及所有类型的机制的问题，无论是物理机制、社会机制、计算机制等等。 澄清这一点很重要，因为在4E 认知研究中，人们习惯于从认知系统（特别是人类自身的认知系统）的视角出发去解决构成性相关问题。也正是因为上述原因，人们在思考构成性相关问题的解决方案时， 应该充分考虑到方案本身的普遍适用性。

信任和粘合标准（trust and glue criterion）便是4E 认知中一种用于解决构成性相关问题的方案。这一标准从以下三个方面阐述了外部资源在何种条件下可以成为认知机制的构成成分：第一，资源本身是可靠、可用而且经常被调用的；第二，从资源中检索到的信息在某种程度上可以被自动地认可， 通常不必接受严格的审查， 就像从生物记忆中检索出的内容一样是值得信赖的；第三，资源中所包含的信息在需要时易于获取（Clark， 2010）。 实际上，信任和粘合标准也可以被看作是对于人们直觉的一种指导，即人们是否应该把一些有机体外部的资源看作构成成分并将其纳入到延展认知机制之中。然而，这一标准却低估了耦合－构成谬误 （coupling－constitution fallacy）所带来的挑战（Aizawa， 2018）。 具体来说，Y过程可以与X 过程相耦合，但这并不意味着Y 过程或整个Y－X 过程会变得与X 过程在性质上完全相同。 当然，这并不是说信任和粘合标准是不正确的，而只是强调在机械论哲学的背景下， 这一标准并不适用于解决延展认知理论所面临的构成性相关问题。

相互可操作性标准（mutual manipulability criterion）是用于解决构成性相关问题的另一种可行方案（Kaplan， 2012）。 这一标准借鉴了机械论哲学中关于构成性相关的最为流行的解释方式， 即相互可操作性解释（Craver， 2007）。 根据相互可操作性解释， 构成性相关问题可以通过实验干预的方式得以解决， 即通过实验干预来揭示构成层面和现象层面变量之间的关系。有研究指出，构成性相关应当被理解为一种因果中介的形式（Craver， 2021； Harinen，2018； Prychitko， 2021）。 具体来说，构成机制的组件必须是连接两个事件的因果路径的组成部分。 在HoloLens 的案例中，学生与HoloLens 设备之间显然存在着持续的因果互动： 学生的指令会对HoloLens产生因果性的影响；与此同时，HoloLens 也能够不断地追踪并响应学生的指令。 也正是二者之间的因果互动， 使得学生能够借助虚拟全息图习得关于大脑解剖结构的生理学知识。这意味着学生、HoloLens 和虚拟全息图的确是位于同一因果路径之上的， 或者说以上三者共同构成了一个因果循环圈。 如果相互可操作性解释是正确的话，HoloLens 和虚拟全息图就应当被看作是构成延展认知机制的组件， 然而事实可能并非如此。

相互可操作性解释所主张的是通过实验干预的方式来解决构成性相关问题，但是在HoloLens 的案例中并不存在任何的实验干预， 因此人们不能依据相互可操作性标准来判定HoloLens 和虚拟全息图是延展认知机制的构成成分。 即便在上述案例中已经通过实验的方式进行了某种干预， 也并不能说明什么。实际上，人们已经知道了混合认知回路中的各个组成部分之间是存在因果关系的， 这是因为HoloLens 作为一种产品， 在设计之初便被要求去实现上述的因果关系。 需要注意的是，机制的发现过程与机制的实现过程是有着本质区别的。科学研究主要关注的是机制的发现，即通过所掌握的方法来揭示世界中的因果关系；工程研究则更为关注机制的实现，与其说工程研究的目标是发现预先存在于某个系统中的因果关系，不如说是通过构建特定机制的方式来为世界增加某种因果关系。在这里指出机制的发现与机制的实现之间的区别是有着重要意义的，因为构成性相关问题主要与机制发现过程中所产生的问题有关。 事实上，也只有在以发现为导向的背景下构成性相关问题才是一个真正的问题。 这是因为科学家们所要面对的更多是自然发生的系统和现象，其内部运作机制常常是未知的。对于工程师而言，构成性相关问题则没有实质意义，因为他们所面临的挑战主要是将某种已知的关系变为现实。

显而易见，上述HoloLens 的案例中所描述的并非是一个自然产生的认知系统， 而是一种工程产品在教学活动中的具体应用。 混合认知回路中各组成部分之间的因果互动也并不是由实验干预所引起的，而是工程设计的结果。 因此，相互可操作性标准在多大程度上能够解决延展认知理论所面临的挑战仍然是存疑的， 甚至有研究者认为原则上不可能通过实验的方式来确定认知过程是否包含头脑外的成分（Baumgartner ＆ Wilutzky， 2017）。即便延展认知理论能够解决构成性相关问题， 也仅仅是与嵌入认知理论有着相同的解释效力。 根据保守性或简单性原则，如果两种理论都能解释某种特定的现象，那么更为保守或更为简单的理论便会胜出。 与延展认知理论相比，嵌入认知理论显然更为保守或更为简单。因此， 相较于构成性假设人们有更加充分的理由去支持因果依赖性假设。

4 结论

元宇宙中的混合认知回路使人们可以在一种新的背景下去重新思考嵌入认知与延展认知之间的对立问题， 机械论哲学更是提供了一种评价因果依赖性假设与构成性假设孰优孰劣的可行标准。 研究表明，当延展认知理论遭遇到诸如认知状态问题、构成性相关问题等关键问题时， 无论是借助均等原则还是相互可操作性标准， 都不能提供充足的证据来证实延展认知假设。与之相反，嵌入认知理论在解释元宇宙中所发生的认知现象和认知过程时， 不仅与延展认知理论具有相同的解释效力， 而且更加符合保守性或简单性原则。正因为如此，认知主体与混合现实设备、 虚拟经验之间的关系更像是因果依赖性的而非构成性的。此外，相较于元宇宙中的混合现实设备和虚拟对象， 认知主体身体内部的认知系统在认知解释方面仍具有较高的优先性。 如果忽视元宇宙与真实世界之间在存在论层面的差别， 执意将混合现实设备、 虚拟对象看作是认知主体认知过程的构成成分， 则会削弱甚至消解身体在认知活动中的主体性地位。更进一步地讲，如果在真实世界中由身体差异所导致的认知差异在元宇宙中变得不再重要甚至无足轻重， 人们想要什么经验就能获得什么经验的话，笛卡尔的身心二元论以及“我思”的独立主体性地位不就被间接地证实了吗？ 甚至可以说元宇宙自身都将变成一个彻底的唯心主义的世界（赵汀阳，2022）。 毫无疑问，这不是4E 认知研究的支持者们所希望看到的。