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意识的本质仍然是宗教、哲学、心理学和神经科学领域未能完全解答的难题。意识的最基本理解是个体对其内部和外部存在的感知或认识。尽管哲学家、神学家、语言学家和科学家对意识这一概念进行了数千年的分析、界定、诠释和辩论，但其本质仍然充满争议，被描述为“我们生活中最熟悉却也最神秘的方面”。唯一被广泛认同的概念可能是意识存在的直觉感。关于意识的研究和解释，存在多种不同的意见。有时，意识被视为心智的同义词，有时则被认为是心智的一个方面。过去，意识被看作一个人的“内在生活”，由内省、个人思想、想象和意志组成。如今，意识的定义往往包括某种体验、认知、感觉或知觉。它可能涉及到后设认知、自我意识等，并可能随时间变化。意识研究的范围、观点与猜想的多样性让人们怀疑：我们是否提出了正确的问题。![]()
我们已经知道，龙虾和人类一样具有伤害感知系统。人类有这种特殊的“传感器”，因此在受伤时会畏惧退缩或哭泣。观察发现，龙虾在被扔进滚水中时，会蜷缩尾巴，看似表现出痛苦。然而，这是否真的意味着它们“感觉”到了痛苦，还是仅仅是条件反射？人类的简单动作背后涉及大脑中一系列复杂的意识经验。我们不能假设其他动物也会有类似的意识，尤其是那些大脑结构与人类大相径庭的动物。然而，有些科学家认为，连龙虾这样的生物，也许有可能产生某种形式的意识。威斯康辛麦迪逊大学（University of Wisconsin-Madison）的神经科学家朱利奥·托诺尼（Giulio Tononi）指出，“比如说狗，其行为方式和身体结构更接近人类，狗的大脑结构也与人类相似，因此犬类也可能有内部经验。它们看东西、听声音的方式可能与人类相似。然而，龙虾是否具备类似的意识就难以令人信服。”意识研究面临许多难题，例如：大脑构造如果与人类大相径庭，是否仍然能够产生意识？人类大脑中的意识是什么时候开始产生的？为什么会产生这样的意识？未来人工智能是否能具备类似的感知能力？托诺尼提出的“整合信息理论”是近年来最引人注目的意识理论之一。尽管这一理论尚未得到充分证实，但其中一些假设是可以通过实验进行验证的。我们将很快知道这一理论是否正确。意识的描述、定义或解释范围包括：简单的清醒状态、通过“内省”探索自我与灵魂、比喻性的“内容流”[a]，或是产生于大脑的一种精神状态、精神事件或精神过程。2023年，一场神经科学家与哲学家之间关于意识解释的赌局，经过长达25年的研究，终于迎来了结局。这场赌局的结果到底如何？我们对大脑的理解又达到了何种程度？1998年，神经科学家克里斯托夫·科赫（Christof Koch）与哲学家戴维·查尔莫斯（David John Chalmers）打赌一箱葡萄酒，如果25年后，人们能够清楚地解释意识背后的神经机制，那么科赫赢得赌局。否则，如果意识之谜仍未解答，查尔莫斯赢得赌局。在揭晓胜者之前，我们需要先探讨一个最基本的问题——「意识」到底是什么？在中文中，“意识”可以指一个人的清醒状态，也可以指对内在自我的感知，或是感知、情绪、思考等的总和，甚至可以指精神分析理论中的前意识和潜意识。若要深入探讨意识定义的发展及不同哲学观点，那将是一个极其庞大的任务。在这里，我们将重点关注感质（Qualia）的概念。感质指的是个人直接体验的主观感受，被认为无法通过客观描述或第三人称观察来完全理解或解释。我们对世界的感知、对事物质感的体验、触觉、视觉、听觉、嗅觉等都是感质的一部分。举个例子，将一颗红苹果放在面前，询问苹果的颜色，大家可能会回答是红色。然而，尽管科学可以解释红色是由于波长约620到750纳米的光刺激视网膜的锥细胞，从而产生神经反应，并最终在大脑中形成表征，但无法解释我们对红色的主观感受是如何形成的。哲学家们也常思考，你看到的红色是否与我看到的红色相同？是否可能我眼中的红色实际上是你眼中的绿色？戴维·查尔莫斯在意识赌局中提出了感质以及主观经验为何存在（“为何”）和如何产生（“如何”）的问题，这被称为“意识的困难问题”（Hard Problem of Consciousness）。与简单问题不同，困难问题涉及意识的经验（现象、主观），这些问题无法通过客观观察和测量来解决。换句话说，这些问题尚无答案。例如，为什么大脑中某些神经放电会导致饥饿感，而不是其他感觉如口渴？查尔莫斯认为，即使没有饥饿感，饥饿衍生的行为，如进食，也可能发生。因此，这些感受无法仅仅通过大脑等物理系统来解释。然而，困难问题的存在也存在争议。根据2020年哲学期刊PhilPapers的调查，29.72%的受访哲学家认为困难问题不存在，而62.42%的哲学家认为这是一个真正的问题。
一些神经科学家接受困难问题的存在，但认为它未来可能会被解决，或被证明不是一个真正的问题。因此，他们转向了意识相关神经区（neural correlates of consciousness, NCC）的研究，试图找到产生意识的最小神经集合。
但NCC的研究被认为只能揭示神经反应与意识的相关性，而非解决困难问题。为了突破NCC的限制，研究者们开始关注意识理论（theories of consciousness, ToCs）的发展，希望通过提供更具解释性的意识模型来超越NCC的方法。
在意识模型领域仍在争论不休的同时，我们来看看神经科学家的研究进展。
研究科技进步，为意识研究带来哪些帮助？
面对意识这一艰难的问题，克里斯托夫·科赫当初为何如此自信发起这场赌局？是因为他对科学进展的信心吗？
1998年，年轻的克里斯托夫·科赫已经是加州理工学院的助理教授，并与生命科学领域的杰出人物弗朗西斯·克里克合作研究意识。克里克是与詹姆斯·沃森共同发现DNA双螺旋结构的科学家。克里斯托夫还拥有物理硕士学位，跨领域的知识使他更加相信通过实证方法可以找到意识的神经机制。
当时，大脑研究技术蓬勃发展，功能性磁共振成像（fMRI）被广泛使用，使科学家们能够在对象活动或受外界刺激时，实时观察大脑血氧浓度的变化，推断神经反应。此外，光学遗传学（optogenetics）技术也开始发展，使研究者能够以极佳的时间解析度调控特定的大脑神经元，并解码大脑的秘密。例如，光学遗传学技术可以在小鼠头上装上LED光纤，通过光刺激特定神经细胞，观察行为变化，从而了解这些神经元的功能。
值得一提的是，在1979年光学遗传学技术尚未问世时，克里克就预见到精准控制大脑中某类细胞的重要性，而这一预见与光学遗传学技术的发展不谋而合。
有了这些技术支持，长达25年的意识赌局终于迎来了结局。
2023年6月23日，在科学意识研究协会的年会上，揭晓了这场赌局。克里斯托夫·科赫最终承认，目前还未能解释大脑的神经元如何产生意识，并向戴维·查尔莫斯兑现了赌约，赠送了一箱1978年的美酒。
尽管大胆的假设需要确凿的验证——意识之谜可能是科学界最深刻的问题之一。
托诺尼的验证方法提供了一个“测算替代物”，用于验证大脑信息整合的作用。要真正证明这一理论的价值，还需要更加成熟的工具，能够以更加精确的方式推算出大脑的各种信息处理过程。加州大学伯克利分校的神经科学家丹尼尔·托克（Daniel Toker）表示，信息整合是意识不可或缺的过程，对很多科学家来说这是“显而易见”的，但目前的证据仍不充分。他指出，“领域中普遍认同的观点是，这个想法很有趣，但完全没有被验证过。”目前，计算神经网络中信息整合所需的时间是一个极大的挑战。即使使用最先进的技术，计算时间也往往成倍于宇宙的存在时间。托克最近发现了一种新的计算方法，可以在几分钟内获得结果，这一发现或许能够夯实托诺尼理论的基础，为实验提供更坚实的支持。托克表示：“我们真的刚刚起步。”随着技术的进步，研究人员开始探讨大脑不同结构的比较。托克认为，即使托诺尼的理论最后没有得到证实，它至少推动了其他神经科学家的思考，使他们以更数学化的视角来审视意识问题。这或许会对未来新理论的产生有所帮助。如果整合信息理论最终被证实，它将带来深远的影响。这一理论不仅可能改变神经科学界和医学界的理解，还可能对动物权利保护产生变革性的影响。例如，如果能够证实龙虾等生物确实具备某种形式的意识，将推动我们重新审视动物福利和权利的保护措施。整合信息理论还可能解答人们对人工智能的长期困惑。托诺尼认为，当前计算机的基本构架（晶体管网络）无法达到信息整合的水平，更不用说产生意识。因此，即使程序设定人工智能可以像人类一样进行多方面的任务，它们也不可能具备像人类那样丰富的内在世界。托诺尼指出：“有些人认为，计算机的认知能力很快会在各方面赶上人类，比如在围棋、象棋、人脸识别或驾驶汽车方面。然而，如果整合信息理论是正确的，那么人工智能的行为即使能够模拟人类，也绝对不可能拥有与人类相同的意识。”这一理论还可能帮助我们理解人类互动的模式。麻省理工学院集体智慧中心主任、《超级大脑》（Superminds）一书的作者托马斯·马隆（Thomas Malone）将托诺尼的理论应用于各种团队研究，包括实验室内的临时团队和现实生活中的团队，甚至包括维基百科的编辑。实验结果表明，如果掌握了团队成员的整合信息，就能够预测团队在各种任务中的表现。虽然“群体意识”这一概念还处于初步阶段，但马隆认为，托诺尼的理论有助于我们理解为什么有时人们会像一个整体一样进行思考和感知，甚至在记忆、决定和反应上表现出一致性。他表示：“这仍然是一个大胆的猜测，但如果能证明信息整合是意识的标志，那么群体意识的存在也很有可能。”尽管我们目前还无法确定龙虾或计算机是否能拥有意识，也无法确定社会是否能具有群体意识，但托诺尼的理论或许能够帮助我们理解与人类意识截然不同的“思想”。克里斯托夫·科赫最终承认，目前还无法解释大脑神经元如何产生意识，并兑现了对戴维·查尔莫斯的赌约。图／PanSci YouTube尽管如此，这并不意味着意识的来源永远无法解答。实际上，到2018年，科赫和查尔莫斯已经几乎忘记了这场赌局，直到一位科学记者佩尔·斯纳普鲁德（Per Snaprud）重新提起了这个话题。恰逢此时，科赫和查尔莫斯都参与了由邓普顿世界慈善基金会资助的加速意识研究的大型项目。该项目旨在通过对抗性实验，推动不同意识理论的研究，挑战各种意识假设。这些实验不仅测试了现有理论的有效性，还探索了新的视角和方法，可能为未来意识研究的突破提供新的线索。
再深入点说说
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意识，这个看似简单却无比复杂的概念，一直是哲学、心理学、神经科学等多个领域永恒的探索对象。我们每个人都深信自己拥有意识，但当我们试图去定义它、解释它时，却发现它如同一团迷雾，难以捉摸。从古至今，无数哲学家、科学家为解开意识之谜而绞尽脑汁。那么，意识究竟是什么？它从何而来？又将走向何方？
哲学视角：笛卡尔的“我思故我在”将意识与思维紧密联系在一起，而东方的哲学则更注重意识与自然、宇宙的关系。心理学视角：心理学将意识分为不同的层次，如潜意识、前意识和意识，并探讨意识与行为、情感的关系。神经科学视角：神经科学试图从大脑的生理结构和功能层面来解释意识，寻找意识的神经基础。实验过程：详细描述橡胶手实验的操作步骤，以及实验参与者的主观感受。实验结果：实验结果表明，我们的身体感知是可以被欺骗的，意识并不完全依赖于身体的物理边界。实验意义：橡胶手实验对身体所有权、自我意识等概念提出了挑战，为我们理解意识提供了新的视角。全脑麻醉实验：讨论全脑麻醉状态下意识消失的现象，以及对意识与大脑活动关系的启示。僵尸理论：介绍哲学家丹尼尔·丹尼特的僵尸理论，探讨意识的物理基础，即意识是否仅仅是复杂的神经活动。整合信息理论：详细介绍托诺尼的整合信息理论，探讨意识与信息整合的关系，以及该理论对意识研究的贡献。全局工作空间理论：介绍巴尔斯等人的全局工作空间理论，强调意识是信息在神经网络中的全局传播。图灵测试：讨论图灵测试在判断机器是否具有意识方面的局限性。强人工智能与弱人工智能：比较两种人工智能的差异，探讨强人工智能是否可能产生意识。中国房间实验：通过这个思想实验，质疑机器是否真的能理解语言和产生意识。对哲学、宗教、伦理学的影响：意识研究对这些领域的基本问题提出了新的挑战。对人工智能发展的影响：意识研究将对人工智能的伦理发展产生深远影响。对法律和社会政策的影响：意识研究可能对个人权利、动物福利等方面产生影响。意识，这个古老而神秘的问题，仍然是科学和哲学共同面对的挑战。尽管我们已经取得了一些进展，但距离完全解开意识之谜还有很长的路要走。未来的研究需要结合哲学、心理学、神经科学、计算机科学等多个学科的力量，才能更深入地理解意识的本质。![]()
