Science、Nature报道惹众怒，“对抗性合作”能解决意识之谜吗？

AI科技 2025年11月13日 03:11 0 aa

2023年，意识研究领域爆发史无前例的学派之争。首先是两大“顶流”理论IIT和GNWT的对抗性合作实验结果出炉，IIT略占优，但胜负未决；随后，Science和Nature都报道了相关研究进展，却盛赞IIT“领先”“主导”，从而激起众怒，100多名意识研究者联名签署公开信，严厉批评了Nature和Science的那两篇报道，并直斥IIT是一门伪科学。

撰文 | 顾凡及

在当今门派林立的意识研究领域中，以科赫（Christof Koch）和托诺尼（Giulio Tononi）为首的整合信息理论（Integrated Information Theory,IIT）学派和以德阿纳[注释1]（Stanislas Dehaene）为首的全局神经工作空间理论（Global Neuronal Workspace Theory,GNWT）学派无疑是最引人注目的。其所以特别引人注目，源于2023年发生的两件风波，至今余波未平。

第一件风波是2023年6月23日在第26届意识科学研究协会大会（The 26th meeting of the Association for the Scientific Study of Consciousness，ASSC）上，宣布了邓普顿世界慈善基金会（Templeton World Charity Foundation）以“对抗性合作”方式所资助的六个独立实验室对这两派预言的第一批实验检验结果。这些实验室按照两派预先同意了的两个实验方案[1]，分别用功能性核磁共振、脑磁图和皮层电图技术对250名被试测量其脑活动，以检验这两种理论的不同预测哪个更靠谱。在这次大会上宣布的是对第一个实验方案的检验，结果胜负未决，两者都既有数据支持，又有与数据相悖之处。总体而言，IIT略占优。此后将对第二个实验方案再作检验。

第二件风波是，接下来在2023年的6月30日Science[2]和7月6日Nature[3]上对这一事件的两则报道，由于在这些报道中把IIT盛赞为“领先”“基础扎实”“主导”的意识理论而犯了众怒。

这正如《鹿鼎记》中的郑克塽说他的前后三个师傅都是“高手”，其情人阿珂又夸他是“明师出高徒”，韦小宝马上说那阿珂和自己的共同师傅九难岂不就成了“暗师”“低手”了。同样，既然众多媒体称IIT“领先”“基础扎实”“主导”，那么现在众多意识理论中的其他理论岂不就成了“落后”“基础不稳”和“从属”的了，这让“群豪”如何能忍？

2023年9月中，100多名意识研究者（其中不乏意识研究界的大佬）联名签署了一封公开信，以预印本的形式发布[4]，严厉批评了Nature和Science上的那两篇报道，并把公开信的标题开门见山地定为《意识的整合信息理论是一门伪科学》（The Integrated Information Theory of Consciousness as Pseudoscience）。

对于我们这样的吃瓜大众来说，当然事情不嫌闹大。不过由于意识问题本来就是当今最大的开放问题之一，这两大理论又说来话长，更使一般人不知就里的是，虽然IIT这一面大旗有自己的基本思想，但又有着两个很不相同的方面：一个是由有关意识体验的5条“公理”出发制定的一个意识度量指标Φ；另一个则是他们通过实验提出的“后脑热区”才是意识的神经相关集合（neural correlate of consciousness, NCC）[注释2]。虽然科赫和托诺尼猜测后脑热区的Φ值最大，但是迄今还没有明确的实验支持，这就使这两个方面看起来好像是两个彼此独立的理论。为了方便起见，笔者斗胆把前者称为“Φ理论”，而后者则称为“后脑热区理论”。

更令人摸不着头脑的是，那个“对抗性合作”中的“对抗”实际上是有关意识的神经相关集合究竟在前脑还是后脑之争，并不牵涉到Φ值。而那封公开信又只是针对“Φ理论”火力全开，而对“后脑热区理论”却未置一词。这样就未免使局外人摸不着头脑。经过搜集文献和仔细思考，笔者希望在此文中把这些疑点和前因后果捋捋清楚，并介绍事情的后续发展。当然，笔者不敢说自己是意识研究的专家，何况已经退休不能再在第一线进行研究，笔者的看法只是阅读相关论文后思考的结果，未必就对，希望同好批评指正。

本文的组织如下：（1）全局神经工作空间理论究竟是怎么说的，其根据是什么？（2）“Φ理论”是怎么说的？其根据是什么？（3）“后脑热区理论”是怎么说的？其根据是什么？（4）“Φ理论”和“后脑热区理论”有没有关系？有没有充分实验证据表明后脑热区的Φ值显著高于其他脑区，尤其是前额叶皮层？（5）有关整合信息理论和全局神经工作空间理论的对抗性合作目前得到什么结果？（6）整合信息理论是不是一种伪科学？（7）目前形式的“对抗性合作”是否真能解决意识之谜，或者至少分清全局神经工作空间理论与整合信息理论孰是孰非？

（1）全局神经工作空间理论究竟是怎么说的，其根据是什么？

德阿纳提出的“全局神经工作空间理论”的要点如下：

“在给刺激后大约300毫秒左右开始进入有意识状态，在此期间，脑的额区以自下而上的方式接受感觉输入，但是这些区域也以相反的方向自上而下发送大量投射到分布很广的许多区域。最终的结果是形成一个由许多同步活动的区域构成的脑网络，其各个方面为我们提供了许多意识标记。”

“当有有意识的知觉时，神经元群以协调的方式开始发放，首先是在一些局部的特定区域，然后蔓延到皮层的广大范围。最终，它们侵入到许多前额叶和顶叶脑区，同时与前面的感觉区保持紧密同步。正是在这个时候，突然形成了一个协调一致的脑网络，有意识觉知也似乎由此产生。”[5]

……

“意识是一种在全脑范围里的信息共享。人脑中有高效的长距离网络，特别是在前额叶皮层，以选择相关信息并将其扩播到整个脑。意识是一种演化装置，它使我们能够注意某个信息并在这一扩播系统中保持活跃。一旦这个信息被意识到了，根据我们当时的目标，它可以被灵活地传送到其他区域。因此，我们就可以叫出它的名称，对此进行评估，记住它，或者用它来规划未来。” [5]

总结起来说，这一理论认为，意识就是在整个皮层中广泛扩布而被共享的全局信息。这种扩布发端于一些有长轴突的特殊大神经元，特别是前额叶皮层的这些神经元选择相关信息经其轴突散布到脑各处，从而把脑整合为一个整体。它们构成了德阿纳所谓的全局神经工作空间，并和感知觉系统、长时记忆系统、评估系统、注意系统以及运动系统息息相关，同时使这些系统得以通过这一平台随时交换信息（图1）。脑内有许多局部处理器，每个局部处理器都专门执行某类操作，这些处理器并行地自动（无意识）工作，其优点是快速、高效，缺点是缺乏灵活性。全局工作空间则是一种使局部处理器能够灵活分享信息的通讯系统，如果无意识处理器之间收到的信息彼此矛盾，或者该信息前所未遇，这些无意识处理器就会争相进入全局工作空间，通过竞争,优胜的处理器集群把信息发布到其他脑区。在任何特定时刻，工作空间都选定由某些处理器组成的子集，建立它所编码信息的协调一致的表征，在内心保持一段时间，并扩布回几乎所有的其他处理器。当它们的活动同步化成大规模的全局信息共享时，就会触发一阵高强度活动，由此进入工作空间的信息就被意识到了。

图1 德阿纳的全局神经工作空间理论的图解表示。图中小圆表示局部处理器[5]。

那么，德阿纳提出这一理论有什么根据呢？以笔者所见，他提出这样的理论是基于他对意识的一个重要方面——意识到达（conscious access）[注释3]的实验研究所得到的启发。所谓“意识到达”是指当给与受试者某个阈刺激或阈上刺激时，受试者意识到了这一刺激并可以向其他人报告的现象。德阿纳的实验方法是，在给受试者某个阈刺激时，通过启动、掩蔽、双眼竞争和其他方法,使刺激保持不变或几乎不变，但受试者对这一刺激却可以从意识不到变成意识到，或正好相反。如果调整启动、掩蔽等参数适当，那么在大约一半情况下受试者可以意识到刺激，而在另一半情况下则意识不到。这样，意识到达就成为唯一的变量，其他的条件都是一样的，因此比较在能意识到和不能意识到该刺激的脑活动模式的差异，就可以确定和意识到达相关的神经相关集合。他们把只有当受试者对相应刺激有“意识到达”时才会出现的脑活动模式作为意识到达的标志，甚至推而广之作为意识的标志，并称之为“意识标记（conscious signature）”。他们发现有如下这些标记：（1）诱发脑活动大大增强，由低级感觉皮层扩大到多个脑区，并突然引发前额叶皮层和顶叶皮层许多回路的活动；（2）脑事件相关电位中的晚成分P3突然增强；例如在有前向掩蔽的开始时，无论被试看到或没有看到目标字，其视皮层记录到的事件相关电位没有多大差别，但到了200毫秒左右以后，两者才分道扬镳，只有当被试看到了字的时候，脑电活动增强，并扩布到前额叶皮层和其他联合区，稍后再回到视区，特别是在头顶诱发出一个很大的正波成分P3；（3）在晚期突然爆发高频振荡。例如当用持续250毫秒的图像后向掩蔽其前间隔时间不同的闪现人图片（16毫秒），按照间隔长短，被试能看到或不能看到人脸照片。当受试者看不到时，只在腹侧视皮层表面有很短一段高频（大于30Hz的γ波）的簇发活动，而当受试者报告说能看到时，则有一段持续时间相当长的高频簇发电活动；（4）采取类似方法，当受试者能看到时，跨脑区域活动高度同步化，而在看不见时，则很少有电极对同步的情形。

因此，在笔者看来，全局神经工作空间理论是对“意识到达”这一侧面发生时产生“意识标记”的合理解释，而非意识本身，甚至也并非“意识到达”本身。把它当作意识理论只是一种外推。

（2）“Φ理论”是怎么说的？其根据是什么？

托诺尼和科赫认为，如果一个物理系统要有意识的话，那么这个系统应该是一个有数量极大的可能状态的统一整体，为此在这一系统的元件、由这些元件所组成的各种层次的部件之间必须有交互作用，或者用他们的话来说有“因果作用”（causal power）。其中任何一方的变化都能引起该系统内部各方的变化。这就是意识之源。一旦这些部件之间开始失去连接，或者其组成部分失去特异性，意识就会消退。意识的程度可用该系统作为一个整体超越其各组成部分彼此独立时所有这些部分所含信息量的总和的信息量来度量，他们把这称为“整合信息（integrated information）”，并用符号Φ来表示，以度量一个系统不能被还原为其组成部分在互不相关时的总体所具特性的程度。他们认为，可以用Φ值来判定系统是否有意识和意识的程度。

按这一思路，研究意识首先从体验本身（按科赫本人对意识的定义：“意识就是体验”[6]。虽然这一“定义”只是自相定义）出发，而并非从物理原理出发来解释。这是因为他认识到即使用无论多高级的仪器看清神经系统的最微小的细节，也还是不能直接看到体验本身。因此，他把意识作为一种确定无疑的存在，考察意识有哪些特性，作为不证自明的“公理”。这些公理包括：內禀存在性（Intrinsic existence）、结构性（composition）、信息性（information）、整体性（integration）、排他性（exclusion）。

这些公理是：

內禀存在性是说，各种主观体验都确实存在，至少“我”可以绝对肯定“我”自己此时此地是有体验的。此外，说存在有我的体验是从我自己的第一人称视角出发的，而和外部观察者无关。

结构性是说，意识的内容有一定结构，其中有许多不同方面。例如对眼前景物，我们可以同时意识到其中有许多不同颜色、不同形状、处于空间不同部位的内容等。

信息性是说，每个体验都是独特的，而不是泛泛的。在任一时刻，意识所体验到的都是无数可能场景中的某一特定场景。

整体性是说。每个体验都是统一、协调一致的整体，而不能分解成许多相互独立的成分。例如当看到一个红色三角形时，“我”体验到的就是一个红色三角形，而不会同时体验到一个没有颜色（或灰色）的三角形和一种无所附着的红色。

排他性是指意识无论就内容、时空尺度（spatio-temporal grain）来说都是确定的：其内容是确定的，既不会多，也不会少；展开速度也是确定的，既不会快，也不会慢。

他们认为下一步就是要推断如果某种物理基质具有意识，那么它应该拥有什么样的相应性质才能满足这些“公理”，他把这些性质称为“公设”（postulates）。[1,6]相应的公设是：从物理角度来看，內禀存在性意味着意识的物理结构（PSC）必须本身就有因果关系，即它必须能够在其自身内部造成差异。结构性意味着其因果作用（cause-effect power）必须是结构化的，即它必须包含许多单元通过关系绑定而成的子集，这些子集确定种种因果特质，形成某种因果关系结构。信息性意味着其因果作用必须是特定的，为其子集选择特定的原因、结果和关系。整体性意味着其因果作用必须是一个统一整体，即其因果关系结构绝不可能还原为其各个分离部分的因果结构。最后，排他性意味着其因果作用必须是确定的——其因果关系结构必须由确定粒度下的确定单元集来界定。在这些公理和公设之间存在一一对应关系，不过前者是在现象学层面的，而后者则在物理层面。

正是在这些公理和公设的基础之上，托诺尼认为，如果一个物理系统要有意识的话，那么这个系统就必须有满足上述公设的性质。例如脑的各个层次中的各个部分都必须有交互作用。一旦这些部分之间失去连接（违反整体性），或者其组成部分失去特异性（违反信息性），意识就会消退，这便是在深睡、麻醉或者癫痫发作时的情形。他们应用了大量的数学工具从基本公理和公设中推导出整合信息的数学表达，他们以为以此为指标，就可以判定系统是否有意识和意识的程度。[7]所以，有高Φ值的系统必定是由一些各具特异性的部分所组成、然而又高度整合在一起的系统。

确实，Φ理论也能解释一些问题，例如小脑虽然神经元比大脑皮层还多，却没有意识，这是因为小脑各个模块之间缺少像大脑皮层各脑区之间的复杂双向联结，因而Φ值低。当深睡和癫痫大发作时，大脑皮层各部分的活动高度同步，缺乏特异性和信息性，其Φ值也低，在这种情况下，即使丘脑皮层系统也没有意识，或者说意识程度很低。这其实并不足怪，因为托诺尼的公理系统虽不完备，但是其中的每条公理本身并没错，因此由此制定出来的指标也可反映意识的某个侧面，有意识的系统会服从其推论，无意识的、有高度组织性的整体也服从同样的推理。因此如果用Φ值是否非0作为判断系统是否有意识，就可能犯泛灵论的错误。笔者同意有些科学家对IIT公理系统的批评，这些公理都只是必要的，然而并不充分。

在笔者看来，托诺尼公理系统的核心依然是他在和其前合作者埃德尔曼一起提出的有关意识整体性和信息性的思想，但是却完全忽略了当年他们也曾提出而未能展开的一条基本性质——私密性。[8]由于私密性在意识问题中所起的核心作用，因此在笔者看来，任何没有私密性的意识“公理系统”都是不完备的（其实他们只是自认为其公理系统是完备的，但是从来也无从论证其完备性）。而如果把私密性也纳入其公理系统之中，那就又难于形式化，而推导不出任何有关意识的定量指标。这可能正是Φ理论的阿喀琉斯之踵。虽然也可能提出一种观点，认为私密性是满足上述5条公设的系统的涌现性质，因此不列在他们的公理系统中并不影响其公理系统的完备性。然而大量满足这些公设的系统，如数字计算机并没有证据说明其拥有私密性。所以这种反驳，在笔者看来很没有力量。甚至IIT的共同代表人物科赫在其近作The Feeling of Life Itself 中也承认：“满足这5条公理就相当于拥有某种感受，对此有没有数学上无懈可击的证明？据我所知，没有。”[6]

（3）“后脑热区理论”是怎么说的？其根据是什么？

“后脑热区理论”认为背侧后大脑皮层的颞顶枕区的一片广阔区域（托诺尼和科赫称之为“热区”），是目前感觉体验神经相关集合甚至全意识的神经相关集合[注释4]的最佳候选区域。

导致他们得出这一结论的根据，首先是热区不同部位的损伤会导致各种各样的感知觉失认症，例如运动失认症、全色盲、脸盲等等。而电刺激这一区域的不同部位则会引起相应的感知觉。切除前额叶皮层则不会造成明显的感觉或运动障碍。不过，他们也承认：“虽然前额叶皮层不是看、听或触摸所必需的，但这并不意味着它对意识没有任何贡献。”[6]

在德阿纳的实验中，被试都要通过口头报告或拉动手杆来报告是否意识到某种内容，而和这些动作相关的脑机制也可能反映在上面所确定的有特定内容的神经相关集合中。为了排除这些影响，近年来发展出各种技术（例如检测眼动或瞳孔放大）无需主动报告就可以确定被试是否意识到了某种内容，由这种“无报告范畴（no‑report paradigms）”所确定的有特定内容的神经相关集合比需要报告时得到的更局限于皮层后部，而与前额叶皮层无关。[9]

图2 在双目竞争实验中用fMRI检测当被试觉知到时增强活动的脑区。（a）被试主动报告其感知时，额叶活动有所增强；（b）被试无须主动报告时，当被试知觉到刺激时，额叶区的神经活动并不增强，但依然激活了枕叶和顶叶区。[9]

研究全意识的神经相关集合有两种方法：一种是“基于不同状态的方法”（state-based approaches），这种方法是把清醒的健康被试在不要求做任何任务而有意识时的脑活动和意识丧失时（如无梦睡眠、全身麻醉、昏迷或植物人状态）的脑活动进行比较。这样得到的全意识神经相关集合往往包括额-顶叶网络，但是这里有些部分可能和被试的警觉、注意等脑功能有关。为了排除这些因素，采用另一种“状态内无任务范式”（within-state, no‑task paradigm），这主要是利用意识的自发波动，例如当被试处于无快速眼动睡眠期时把被试叫醒，有时被试说是正在做梦，而有时则没有任何意识。把被试在报告做梦或无意识前记录下来的脑电图进行比较，结果发现全意识相关神经机制主要位于包括感觉区在内的后皮层热区（posterior cortical hot zone），也就是包括皮层后部颞-顶-枕叶交界处在内的脑区，这和根据有特定内容的意识神经相关集合所得的结果的总体吻合得相当好，因此可以把后部皮层区看作为意识神经相关集合的热门候选区。[9]

（4）“Φ理论”和“后脑热区理论”有没有关系？有没有充分实验证据表明后脑热区的Φ值显著高于其他脑区，尤其是前额叶皮层？

虽然整合信息理论声称：“IIT认为NCC就是在相关时空粒度水平下脑中φ值最大的神经部件。基于理论和神经解剖学方面的考虑，IIT假定φ最大值的基质主要（虽然可能并非唯一）位于后大脑皮层，其特征是类似‘网格金字塔’（pyramid-of-grids）式的连通性。这些区域，包括顶叶、枕叶和外侧颞叶，被称为后‘热区’。”[1]这似乎把“Φ理论”和“后脑热区理论”统一了起来。但正如他们自己也承认的那样，“后脑热区的Φ值最大”至今还只是一种“假定”！

由于托诺尼所定义的Φ值实际上难于计算，所以直到现在为止，并没有证据证明后脑热区的Φ值高于其他脑区（包括前额叶皮层）。其实科赫就直言：“挑战在于找出热区内的那些构成最大不可还原的因果结构的基质（即整体）的神经元，并计算出其Φmax。”[6]这似乎隐含着现在还没有人计算出热区的Φmax的意思。

不过也有个别实验似乎支持后脑热区有高Φ值的假设。但是迄今为止没有一个实验真正计算过托诺尼所定义的Φ值，他们研究了计算Φ值的近似方法或可近似地替代指标，下文中笼统地记为Φ*，以区别于真正的Φ值。

本世纪20年代初有科学家通过记录清醒猕猴的局域场电位，发现顶叶、丘脑和纹状体区域的活动对Φ*的估计值贡献最大，而额叶则不然。[10]对人做的实验，则有一篇报道称记录高密度脑电图发现，在有意识感知任务中（如感知人脸），右侧梭状回处的Φ*值最大。研究表明，包含顶叶深层皮层、丘脑和尾状核的子系统比包含其他区域的系统具有更高的Φ*值。还有实验表明在清醒时α波段脑电的Φ*在后脑较高，而在簇发发放期（此时不清醒）则额叶较高。[11]但是这样的证据并不多。而且如前所说，他们计算的都不是托诺尼严格定义下的Φ值；另外，按照托诺尼和科赫的定义，Φ是对所研究的脑区中所有的神经元、双神经元组合、三神经元组合……直至整个网络来计算的。而上述计算中，以几个部位的脑电和局域场电位计算出的Φ*究竟代表什么，至少笔者想不清楚。此外，上述实验都只是就意识的是否清醒和有感知觉这两种意义下来说的。所以总结起来，似乎可以这样说，现在没有多少证据真正支持后脑热区的Φ值远高于其他脑区，可以认为Φ理论和后脑理论是相对独立的两种不同理论，尽管两者都被称为整合信息理论。

（5）有关整合信息理论和全局神经工作空间理论的对抗性合作目前得出了哪些结果？

2023年7月23日在第26届意识科学研究协会大会上，报告了邓普顿世界慈善基金会以“对抗性合作”方式所资助的六个独立实验室按照整合信息理论vs全局神经工作空间理论预先同意了的两个实验方案中的第一个方案，分别用功能性核磁共振、脑磁图和皮层电图技术对250名被试测量他们在完成任务时其脑活动所得到的结果，以检验这两种理论有关视觉意识神经相关集合（correlates of visual consciousness）的定位（location）、定时（timing）和跨区域连接性的预言哪个更靠谱。

实验1是这样做的：向受试者展示一系列可以清晰看到的图像（其持续时间可由实验者操控），包括从正面或侧面（左侧或右侧）视角看的人脸、物体、字母或无意义的符号（‘伪字体’）。在每个序列开始时，先呈现目标图像，并要求受试者在序列过程中记住这些图像。要求受试者在看到目标（无论是正面的还是侧面的）时，要尽快且准确地用食指按下任何按钮。每个序列的持续时间约为2分钟。当受试者按下空格键时，开始下一轮序列。

两派对这一实验结果的预测是：对于预测1（对意识内容的解码），IIT预测对意识内容的解码主要发生在后脑区；而GNWT则强调前额叶皮层（PFC）起必要作用。对于预测2（意识内容的维持），IIT认为意识内容在后皮层中维持始终；而GNWT则预测仅在刺激开始和结束时，前额叶皮层会出现短暂的内容特异性激活（ignition）（约0.3-0.5秒），内容在这些事件之间以无意识的静默状态存储。对预测3（意识感知过程中的跨区域连接性），IIT预测后皮层内会出现持续的短程连接性，将低层次感觉区（V1/V2）与高层次类别选择区（例如梭状回脸区和外侧枕叶皮质）连接起来；而GNWT则预测高层次类别选择区与PFC之间存在长程连接性。[1]

结果发现在视觉、腹颞叶和下额叶皮层中包含和意识到的内容的信息，而枕叶和外侧颞叶皮层则有反映刺激持续时间的持续反应，并且在额叶和早期视觉区域之间只在有意识到内容时才有特定的同步化。这些结果部分符合整合信息理论和全局神经工作空间理论的预测，但同时对这两种理论的关键原则也都提出了实质性的挑战。对于整合信息理论而言，在后皮层区内没发现持续同步化，这和IIT有关网络连接性决定意识的论断相矛盾。全局神经工作空间理论则因在刺激结束时并不总有激活现象以及在前额叶皮层只对某些意识维度有表征而受到挑战。[12]

总体而言，两者胜负未决，前者略占优。参与该检验的德国神经科学家梅洛妮（Lucia Melloni）认为，“关于IIT，我们确实观察到，后皮层脑区有持续的信息。”但研究人员并没有发现IIT所预测的脑区之间有持续的同步活动。至于GNWT，研究人员发现，意识的某些方面确实可以在前额叶皮层中表现出来，但并非一切意识活动都在此有所反映。此外，实验发现只有体验开始时才有信息扩布的证据，但未能发现在体验结束时也有扩布。总体而言，IIT稍优。不过梅洛妮强调说：“但这并不意味着IIT全对，而GNWT全错。”

在实验方案2中，创造条件使人更自然地视而不见，而又不降低输入的物理强度。为了实现这一目标，借助一个引人入胜的视频游戏，在背景中以较长时间呈现显著的刺激。有时由于游戏过于吸引注意力，参与者会意识不到这些刺激。这种方法使实验者能够在自然条件下难得地研究由可见到或视而不见的刺激所引发的神经活动，因此这些刺激可以是与任务相关的，也可以是与任务无关的。[1]

有关第一个实验结果的论文虽然在2023年就投寄了，但直到2025年才发表[12]。关于第二个实验的结果还有待报道。

（6）整合信息理论是不是一种伪科学？

虽然对意识定量指标的质疑之声早已有之，但是给整合信息理论以公开信的方式贴上“伪科学”标签的，是起源于2023年意识科学研究协会大会后Science和Nature有关IIT和GNWT的“对抗性合作”结果的报道。这两篇报道把IIT称赞为一种“领先”且经过实证检验的意识理论，从而激怒了一大批意识研究科学家。他们发表了一封公开信，在信中宣称：

“鉴于其泛心论的内涵，在该理论作为一个整体——而不只是明显地与许多其他人共享的一些经过精心挑选的次要的，或是早已知道是正确的部分——能够通过实证检验之前，我们认为给该理论贴上伪科学标签确实很合适。”[4]这里指控IIT为伪科学的主要内容是“其泛心论的内涵”。确实，“Φ理论”把从并不完备的“公理系统”中推导出来的一个Φ指标是否为0，作为判断主体是否有意识的绝对判据，那么就会得出由许多特异性元件通过相互作用组织起来的整体或多或少都会有意识的荒谬结论。但是那个对抗性合作中所讲的IIT实际上却并非是指Φ理论，而是指后脑理论。后脑理论虽然未必一定就对，但是却并不和泛心论有何瓜葛，因此也就谈不上是伪科学。即使是对Φ理论来说，虽然如果坚持有非0Φ值的系统都有意识是荒谬的，这一点可以因泛心论而被称为伪科学，但是如果把Φ值仅仅当作是刻画意识的某个局部方面（有组织程度）的指标，那么却也并非一无是处。因一点而把整个IIT都称为伪科学，似乎也未免有点过了头。

（7）目前形式的“对抗性合作”是否真能解决意识之谜？

笔者以为“对抗性合作”这一研究形式确实别开生面，让对某个开放问题提出理论假设的对立双方，协商一致提出一个实验方案，各自根据自己的假设预言实验结果，并由第三方实验室独立进行实验，由此检验双方孰对孰错。但问题是，这样预设的实验方案中不能隐含可推测有利于其中任何一方的因素。

IIT与GNWT之争，表面上看来是关于意识的神经相关集合究竟是在前脑还是后脑之争，似乎泾渭分明，非此即彼。可惜的是，关于什么是意识还没有定义清楚的共识。一些百科全书或是词典上有关意识的词条，常常用一些同义词，如“觉知”（awareness）来定义意识，又用意识来定义觉知，从而陷入同义循环的死胡同。科赫用“体验”来定义意识，也同样如此。此外，不同的人讲到意识，甚至同一个人在不同场合下谈到意识的时候，常常有非常不同的意思。在医院里，意识往往表示清醒程度，和特定的知觉内容没多大直接关系；有人把意识理解为自我感或存在感；甚至还有冥想等内容空洞的“纯意识”，如此等等。在现在的意识实验研究中最通常的是把意识理解为某种特定的知觉，如视知觉，而讲到NCC的时候，有时甚至是仅对特定的视觉内容（例如人脸）来讲的。总之，现在人们所讲的“意识”实际上有着许多极不相同的方面，至于究竟有多少方面或有哪些方面，现在也并无共识。因此现在所谓的NCC，实际上也都是相对于意识的某个特定方面来讲的，而并不是对无所不包的所有意识方面。例如“后脑理论”所讲的NCC的实验根据来自远超阈上的视知觉，并排除涉及注意和动作计划的意识方面。而NGWT的NCC实际上讲的是意识到达的NCC，即对某个刺激从完全意识不到到能意识到的转变，注意和动作计划在这一过程中扮演关键角色。其实《对抗性合作协议书》也直言，其目的仅限于“阐明人脑中有意识视知觉（conscious visual perception）的印记（footprints）”。[1]换言之，仅限于视知觉的神经相关集合。其实，如前所说，即使这样说，也还未免过于宽泛。

在对抗性合作的第一方案中，既无关“意识到达”，引起视知觉的原因既和GNWT完全不同，又需要注意和动作计划等等，这是IIT竭力要排除的。这样在这一方案中就既包含了对双方都有利的因素，又包含了不利因素。因此其结果是既在一些方面支持了某一方，同时在另一些方面又不支持（挑战）同一方。这可能就是双方都不能大获全胜的原因。我常常好奇，如果让IIT的支持者重复GNWT的实验，他们的预测会和后者不同并能得到检验吗？反之也一样。如果他们做不到这一点，那只能说明双方在“意识”这个大帽子下其实讲的是不同的内容，用现在这样的对抗性合作解决不了问题。如果真要进行对抗性合作，双方最好先对自己所谓的“意识”下一个明确的工作定义，讲讲清楚究竟是意识的哪一个方面，然后再来谈其神经相关集合，如果讲的“意识”的意思本就不同，再去追究在无所不包意义下的“意识”神经相关结合，在笔者看来恐怕是永远也讲不清楚的。

致谢在本文初稿脱稿后，曾请上海交大梁培基教授审阅，提出了宝贵的意见，谨此致谢。

参考文献

[1] Melloni L et al. (2023) An adversarial collaboration protocol for testing contrasting predictions of global neuronal workspace and integrated information theory. PLOS ONE| https://doi.org/10.1371/journal.pone.0268577, February10,2023

[2] Finkel, E.(2023) Consciousness hunt yields results but not clarity. Science 380, 1309–1310.

[3] Lenharo M (2023) Philosopher wins consciousness bet with neuroscientist. Nature 619:14-15

[4] Fleming, S. M. et al. Preprint at PsyArXiv https://osf.io/preprints/psyarxiv/zsr78 (2023).

[5] Dehaene S. Consciousness and the brain: deciphering how the brain codes our thoughts. New York: Viking Press, 2014.

中译本：迪昂著，章熠译（2018）脑与意识：破解人类思维之迷. 浙江教育出版社

[6] Koch C (2019) The Feeling of Life Itself. MIT Press.

[7] Tononi G. "Integrated information theory - Scholarpedia" (http://www.scholarpedia.org/article/Integrated_information_theory#Predictions_and_explanations).

[8] Edelman GM and Tononi G (2000) A Universe of Consciousness - How Matter Becomes Imagination, Basic Books

中译本：埃德尔曼和托诺尼著，顾凡及译（2019）意识的宇宙－物质如何转变为精神（重译本），上海：上海科学技术出版社

[9] Koch C, Massimini M, Boly M, Tononi G (2016). "Neural correlates of consciousness: Progress and problems" (https://www.researchgate.net/publication/301567963). Nature Reviews Neuroscience. 17 (5): 307–321.

[10] Afrasiabi M, Redinbaugh MJ, Phillips JM, et al. Consciousness depends on in tegration between parietal cortex, striatum, and thalamus. Cell Syst.2021;12(4): 363-373.e11

[11] Hyoungkyu Kim1,2, Anthony G. Hudetz1,2,3, Joseph Lee1, George A. Mashour1,2,3, UnCheol Lee1,2* and the ReCCognition Study Group(2018) Estimating the Integrated Information Measure Phi from High-Density Electroencephalography during States of Consciousness in Humans. Frontiers in Human Neuroscience. February 2018 | Volume 12 | Article 42

[12] Cogitate Consortium (2025) Adversarial testing of global neuronal workspace and integrated information theories of consciousness. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-025-08888-1

注释

[1] 一些人译为“迪昂”，但按新华通讯社译名室编《法语姓名译名手册》（1996，商务印书馆）的标准译名应为德阿纳（从发音上来说也应该如此），不知“迪昂”的译名何所据？

[2] 所谓意识的神经相关集合指的是能足以引起特定意识体验的神经事件和结构的最小集合。以前一般译为意识的神经相关物。不过笔者以为此译有不妥之处，盖“物”者隐含具体实体之意，极易被误解成为特定脑组织，其实这有术语不光指和意识相关的神经结构，而且还有在此结构内发生的神经事件。

[3] 一译“意识通达”。

[4] 指意识所有方面神经相关集合的总和。但意识究竟包括多少方面而无一遗漏能讲得清吗？所以在笔者看来，这只是一个大概的概念。

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