利維坦按：


達(dá)馬西奧認(rèn)為，“沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單生命也有疼痛”這種觀點(diǎn)是沒(méi)有必要的，因?yàn)楸M管沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單生命確實(shí)具有一些構(gòu)造疼痛感受所需要的成分，但我們也可以合理地假設(shè)：要使疼痛本身作為心智體驗(yàn)得以出現(xiàn)，那么生物體就需要有心智或意識(shí)。可是，如何測(cè)定其他生命體的意識(shí)以及意識(shí)程度呢？


早在2012年，很多神經(jīng)科學(xué)家就簽署了“關(guān)于動(dòng)物意識(shí)的劍橋宣言“（The Cambridge Declaration on Consciousness），該宣言指出，人類并不是唯一具有產(chǎn)生意識(shí)的神經(jīng)基質(zhì)的物種。非人動(dòng)物——包括哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類以及許多其他動(dòng)物，比如章魚，也有這些神經(jīng)基質(zhì)。而今天的文章，從意識(shí)的三方面相關(guān)性作出了分析。


你通常都是在什么時(shí)候發(fā)現(xiàn)你的狗具有意識(shí)？想想看，它會(huì)在開(kāi)心的時(shí)候搖尾巴，會(huì)像個(gè)小孩一樣圍著你蹦蹦跳跳，困的時(shí)候還會(huì)打哈欠——還有很多行為特征讓我們（至少是我們中的大多數(shù)人）相信，盡管狗的意識(shí)和人類意識(shí)不同，但是二者非常相似。


我（作者，下同）在這里所指的意識(shí)，即欲望、痛苦、快樂(lè)等等情緒——而且我們中的大多數(shù)人都愿意相信狗或者其他寵物擁有這樣的意識(shí)。

沿著這個(gè)方向我們還可以繼續(xù)提問(wèn)：老鼠具有意識(shí)嗎？對(duì)此，我們當(dāng)然可以進(jìn)行一系列“意識(shí)相關(guān)行為”的測(cè)試，比如前文中提到的那些行為，但是不得不說(shuō)，我們中很多人并不相信普通老鼠會(huì)像狗那樣具有某種內(nèi)在的生命力。因此，無(wú)論老鼠在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中表現(xiàn)如何，其說(shuō)服力似乎都不夠強(qiáng)。

那么螞蟻呢？當(dāng)螞蟻?zhàn)龀鍪裁葱袨槲覀儾艜?huì)相信它們具備一點(diǎn)點(diǎn)意識(shí)？或者，什么行為能說(shuō)明它們根本不具備意識(shí)？


現(xiàn)在讓我們反過(guò)來(lái)想想：正在閱讀的你們，我又該如何確定你們是否擁有意識(shí)呢？如果我們正在面對(duì)面交流，我大概會(huì)向你介紹我自己，然后在你回應(yīng)時(shí)聽(tīng)你說(shuō)出自己的名字，或者回答我的問(wèn)題，以及閑聊中的各種細(xì)節(jié)。也許你在見(jiàn)到我時(shí)很開(kāi)心，會(huì)微笑著用力握手，或者你在第一次見(jiàn)到生人的時(shí)候會(huì)有點(diǎn)焦慮，言談舉止也有點(diǎn)尷尬。不管怎么說(shuō)，所有這些行為細(xì)節(jié)都會(huì)讓我相信，你和我一樣都擁有意識(shí)，而且你并不是在假裝自己有意識(shí)！

說(shuō)到底，最核心的問(wèn)題在于，我們?cè)撊绾未_定任何人、任何動(dòng)物或者物體是否真的具有意識(shí)？還是在假裝擁有意識(shí)？然而，恰恰是意識(shí)自身的特征讓這個(gè)問(wèn)題注定是私密而個(gè)人化的。想想看吧，我唯一確定其存在的意識(shí)，就是我自身的意識(shí)，除此以外所有其他的意識(shí)都是我推斷其存在的。


如此說(shuō)來(lái)，我們是用什么標(biāo)尺來(lái)測(cè)定自我意識(shí)水平的呢？

這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了哲學(xué)單一學(xué)科的范疇。比如，在即將到來(lái)的數(shù)字化智能助理時(shí)代，自動(dòng)駕駛汽車以及其他機(jī)器人不僅能做到服務(wù)人類，還能讓人類的生活節(jié)奏不斷提速。對(duì)于這些人工智能來(lái)說(shuō)，它們到底是真的具備意識(shí)，還是在假扮意識(shí)？或者，這真的還重要嗎？

眼下與我們關(guān)系更密切的問(wèn)題是，我們?cè)撊绾未_定那些病患是否具備意識(shí)，比如那些陷入昏迷狀態(tài)、植物人狀態(tài)，或處于最低意識(shí)狀態(tài)（Minimally Conscious State）的病患？

這不僅是一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域，對(duì)于病患及家屬，這些也都是至關(guān)重要的問(wèn)題。對(duì)于病患的家庭來(lái)說(shuō)，如果他們不知道病人正處于怎樣的意識(shí)水平，或者不知道病人到底是否擁有意識(shí)，在關(guān)鍵時(shí)刻，他們?cè)撊绾闻袛嗍欠窭^續(xù)維持病人的生命呢？

在我與加利福尼亞大學(xué)（University of California）的心理學(xué)家喬納森·斯科勒（Jonathan Schooler）的研究中，我們逐漸找到了一套測(cè)定意識(shí)水平的框架，通過(guò)該框架我們可以盡可能地評(píng)估不同種類的意識(shí)——當(dāng)然，在測(cè)評(píng)過(guò)程中，我們使用的是一系列合乎邏輯的推斷。

至于如何評(píng)估各種測(cè)試對(duì)象是否擁有意識(shí)，以及其意識(shí)的程度，目前已經(jīng)有越來(lái)越多的研究人員投入到這個(gè)冷門的課題中。我將各種可行的測(cè)定方法分為三大類，并將這些方法命名為意識(shí)的可測(cè)量相關(guān)性，簡(jiǎn)稱MCC（Measurable Correlates of Consciousness）。

下面我將逐一介紹測(cè)定意識(shí)的三大類方式。



意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)性
及其“顯著特征”

如果要測(cè)定植物人病患的意識(shí)水平，我們可以只檢測(cè)其意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)性，因?yàn)閷?duì)于這樣的病患我們無(wú)法觀察到任何行為，他們也無(wú)法給我們富有創(chuàng)造性的反饋。目前，已經(jīng)有越來(lái)越多的學(xué)者嘗試測(cè)定植物人病患、昏迷病患的意識(shí)程度。
（science.sciencemag.org/content/340/6130/376）

想知道這些病患的大腦中到底發(fā)生了什么，我們可以借助各種神經(jīng)影像學(xué)（Neuroimaging）技術(shù)，比如腦電圖（EEG）、腦磁圖（MEG）、功能性磁共振成像（fMRI）以及經(jīng)顱磁刺激技術(shù)（Transcranial Magnetic Stimulation），這些手段都能為我們提供病患的大腦活動(dòng)信息，哪怕是陷入昏迷狀態(tài)、持續(xù)性植物狀態(tài)（Persistent Vegetative State）的病患——當(dāng)然，每一種技術(shù)都有其優(yōu)勢(shì)及短板，此處不做贅述。


法國(guó)神經(jīng)科學(xué)家斯坦尼斯拉斯·德阿納（Stanislas Dehaene）在其著作中描述了4種“意識(shí)的顯著特征”，該理論可以將我所謂的意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)性具象到一些具體的大腦活動(dòng)，而這些大腦活動(dòng)正是意識(shí)的先決條件。
（www.penguinrandomhouse.com/books/308282/consciousness-and-the-brain-by-stanislas-dehaene/9780143126263）

他的著作關(guān)注于一種被稱為“P3腦波”（P3 Wave/P300 Wave）的腦電波，這種腦電波來(lái)自前額葉背外側(cè)皮質(zhì)（Dorsolateral Prefrontal Cortex），也是人類意識(shí)最重要的神經(jīng)學(xué)特征。【譯注：借助基于腦電圖技術(shù)的事件相關(guān)電位技術(shù)（ERP），研究人員發(fā)現(xiàn)人類在進(jìn)行決策、想象的過(guò)程中可以誘發(fā)所謂的“P3波”。】當(dāng)?shù)掳⒓{及其團(tuán)隊(duì)研究植物人病患以及意識(shí)程度很低的病患時(shí)，他們成功地預(yù)測(cè)了這些病患中哪些人更有可能重新獲得正常水平的意識(shí)。

另外一位法國(guó)神經(jīng)學(xué)家熙德·庫(kù)依德（Sid Kouider）在實(shí)驗(yàn)中觀察嬰兒的大腦活動(dòng)狀態(tài)，試圖確定嬰兒是否具備意識(shí)。他得出的結(jié)論在意料之中：即使是新生兒也具備某種特定而復(fù)雜的意識(shí)水平。


意識(shí)的行為相關(guān)性

如果那些被測(cè)定意識(shí)程度的對(duì)象無(wú)法直接與我們進(jìn)行交流，或者無(wú)法將神經(jīng)科學(xué)的觀測(cè)工具套在被測(cè)試對(duì)象的頭上，甚至被測(cè)試對(duì)象根本就沒(méi)有腦袋……這時(shí)我們就需要通過(guò)觀察意識(shí)的行為相關(guān)性找到某些線索，并推斷測(cè)試對(duì)象的意識(shí)程度，或判斷它們具備哪一種意識(shí)。

舉個(gè)例子，貓是否具備意識(shí)？貓的大腦結(jié)構(gòu)與人類大腦的區(qū)別很大，目前科學(xué)家認(rèn)為人類在進(jìn)行高水平活動(dòng)時(shí)，而且起到關(guān)鍵作用的腦組織正是前額葉皮質(zhì)。然而，在貓的大腦中前額葉皮質(zhì)（Prefrontal Cortex）非常少。既然如此，想要測(cè)定貓的意識(shí)水平，就不得不考慮，是否一定要觀察前額葉皮質(zhì)？


要知道，貓的行為同樣很復(fù)雜，而且在很多方面都可以找到人類行為特征的影子。比如貓會(huì)打呼嚕，會(huì)時(shí)不時(shí)伸展腳趾，會(huì)在被撫摸時(shí)做出依偎動(dòng)作，這些都與人類在獲得某些外在刺激之后表現(xiàn)出的愉悅行為相似（除了我們不會(huì)發(fā)出呼嚕聲）。

另外，貓還會(huì)在饑餓時(shí)大叫要求喂食，當(dāng)獲得食物后又會(huì)停止叫聲，還會(huì)用各種各樣的身體語(yǔ)言表達(dá)對(duì)其他貓或者人的好奇、恐懼。如果我們養(yǎng)了寵物貓，還能輕松觀察到其他相似的行為，對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)這些都是可信度頗高的證據(jù)，不僅證明貓擁有意識(shí)，還能說(shuō)明它們有著豐富的情緒。


意識(shí)的創(chuàng)造力相關(guān)性

無(wú)論出于什么原因，當(dāng)我們既不能觀測(cè)對(duì)象的神經(jīng)活動(dòng)，又無(wú)法觀察其行為特征，最后一種方法就是觀察對(duì)象創(chuàng)造的產(chǎn)物。如果我們把被測(cè)定對(duì)象完成的創(chuàng)造性產(chǎn)物視為某種信息，那么同樣可以根據(jù)這些信息評(píng)估對(duì)象的意識(shí)程度。

舉個(gè)例子，當(dāng)我們看到那些人為的古跡時(shí)，我們是否會(huì)單憑這些遺跡就判斷它們的創(chuàng)造者與我們擁有類似的意識(shí)呢？比如歐洲著名的兩個(gè)人類遺跡，巨石陣和洞穴壁畫，要知道，后者可是在距今64000年前的遠(yuǎn)古時(shí)期創(chuàng)作的。

我們中大多數(shù)人會(huì)說(shuō)：它們的創(chuàng)作者當(dāng)然具備意識(shí)。因?yàn)槲覀兏鶕?jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)判斷可知，在今天，想要?jiǎng)?chuàng)作出類似的作品需要具備高等智力水平以及意識(shí)水平，因此我們有理由得出結(jié)論，遠(yuǎn)古的人類祖先與今天的人類具有類似的意識(shí)水平。

目前已知最早的人類繪畫作品被發(fā)現(xiàn)于西班牙北部的巴西加（La Pasiega）洞穴，科學(xué)家認(rèn)為這些圖案是64000年以前尼安德特人留下的。? CBC


那如果我們?cè)诨鹦巧希蛘咴谔?yáng)系的其他天體上發(fā)現(xiàn)了明顯非自然形成的物體呢？我們是否還有足夠的理由推斷：無(wú)論那些物體的創(chuàng)造者是誰(shuí)，他們都具備意識(shí)？

這將取決于那個(gè)具體的外星“人造物”到底是什么。假設(shè)我們真的在遙遠(yuǎn)的星球上發(fā)現(xiàn)了類似人類建造過(guò)的居所、機(jī)械，同時(shí)又可以肯定那些絕非人類所為，那么我們中大多數(shù)人就會(huì)相信這些物品的創(chuàng)造者具備高度的意識(shí)水平。

不過(guò)，就在地球上，人工智能已經(jīng)生產(chǎn)出一些相當(dāng)令人驚嘆的藝術(shù)作品，甚至在去年的一次拍賣會(huì)上，其中一幅作品最終以4325000美元的價(jià)格被售出。


那么問(wèn)題來(lái)了，對(duì)于所有通情達(dá)理的人來(lái)說(shuō)，創(chuàng)作一份驚人藝術(shù)品的必要前提，是否還包括其創(chuàng)作者必須是具備意識(shí)的？

為了進(jìn)一步研究這個(gè)問(wèn)題，我們當(dāng)然可以設(shè)計(jì)某種圖靈測(cè)試（Turing Test），并讓實(shí)驗(yàn)參與者在觀看一系列藝術(shù)作品之后，自行判斷哪些作品一定是出自人類之手的。【譯注：圖靈實(shí)驗(yàn)，即最初由艾倫·圖靈（Alan Mathison Turing）于1950年提出的一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，其目的是判斷機(jī)器是否能夠表現(xiàn)出與人類相同的智能，或者是否能達(dá)到令人無(wú)法區(qū)分的程度。最初提出的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，是讓實(shí)驗(yàn)參與者（人類）向被測(cè)試者（計(jì)算機(jī)）隨意提問(wèn)，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，如果參與者在把被測(cè)試的計(jì)算機(jī)誤判為人類的概率超過(guò)了30%，則被測(cè)試者即可被視為具備同等智能。】

雖然目前還沒(méi)有一套完整的“意識(shí)程度測(cè)定標(biāo)尺”，但是已經(jīng)有很多研究者提出了這一標(biāo)尺的初步構(gòu)想，比如德阿納，還有意大利裔美籍研究者朱利奧·托諾尼（Giulio Tononi）及其團(tuán)隊(duì)。托諾尼認(rèn)為，具備某種“信息整合能力”才是具備意識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。


提出該構(gòu)想的除了神經(jīng)學(xué)家托諾尼，還有他的同事克里斯托弗·科赫（Christof Koch）。在他們的理論中，任何被測(cè)定對(duì)象，只要能夠整合一點(diǎn)點(diǎn)信息，即可視為擁有極低的一點(diǎn)點(diǎn)意識(shí)。比如一根發(fā)光二極管，它可以包含很有限的一點(diǎn)信息，因此擁有極低的意識(shí)水平——它只有兩種狀態(tài)，開(kāi)或關(guān)，這的確是一種非常乏味的意識(shí)。
（journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1003588）

在我的研究中，我和同事慢慢形成了一種“泛心論”（Panpsychist）的理論基礎(chǔ)，我們目前提出的假設(shè)是，任何有形的系統(tǒng)都具備某種意識(shí)（或意識(shí)的相關(guān)性），無(wú)論這個(gè)系統(tǒng)多簡(jiǎn)單微小（現(xiàn)實(shí)世界中大多數(shù)系統(tǒng)都是如此）。
（link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-94-007-2079-4_11）

我們并沒(méi)有把一個(gè)系統(tǒng)對(duì)信息的整合能力作為測(cè)定意識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，而是專注于整個(gè)系統(tǒng)的共鳴能力，或者說(shuō)是同步能力，以及在整體中，部分以相同或相似的頻率與整體進(jìn)行共振的程度。以人類大腦來(lái)說(shuō)，大腦中的共振通常指的是大腦中各部分有著一致的腦波頻率，比如伽馬腦波的范圍就是大約40~120赫茲。（譯注：維基百科記載的伽馬腦波頻率是25~100赫茲。）


的確，我們提出的意識(shí)測(cè)定標(biāo)尺目前還只關(guān)注于意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)性：觀察各種系統(tǒng)出現(xiàn)的不同程度的共振狀態(tài)，獲得系統(tǒng)產(chǎn)生的各種各樣的信息流，并借此測(cè)定該系統(tǒng)所具備的意識(shí)。人類以及其他哺乳動(dòng)物都具備尤其豐富的意識(shí)，因?yàn)樵谶@些動(dòng)物的大腦、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和身體各部分的神經(jīng)之中普遍存在著程度各不相同的共振現(xiàn)象。

除了意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)性這一類測(cè)定方式，在測(cè)定意識(shí)的整體框架中，我們還提出了所謂的“證據(jù)的權(quán)重”，通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)論面對(duì)何種研究對(duì)象都可以評(píng)估其意識(shí)的水平以及本質(zhì)是什么。在意識(shí)的可測(cè)量相關(guān)性這個(gè)整體框架中，無(wú)論進(jìn)行哪一種測(cè)定方法，我們都會(huì)向?qū)ο筇岢龃罅繂?wèn)題，并觀察對(duì)象通過(guò)自己所有可行的途徑來(lái)回答這些問(wèn)題。在獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果之后，我們將會(huì)推斷其意識(shí)的程度以及本質(zhì)，就好像你我在日常生活中推斷其他人或其他動(dòng)物的意識(shí)水平一樣。而整個(gè)框架的初衷，就是能夠無(wú)差別地適用于任何意識(shí)水平研究，適用于任何對(duì)象。

而整個(gè)框架的邏輯鏈條也很簡(jiǎn)單：

1. 我知道自己是擁有意識(shí)的。

2. 既然你的行為與我類似而且可以聰明地完成很多事情，那么我假定你也是擁有意識(shí)的。

3. 因此，我在評(píng)估各種動(dòng)物是否具有意識(shí)，以及它們的意識(shí)處于什么水平的時(shí)候，也會(huì)沿用相似的推理方法。

4. 接下來(lái)，我們需要搞清楚什么行為或者什么數(shù)據(jù)反饋可以被稱為“聰明”的？以及，我們要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，除了人類以外的生物、物體一旦表現(xiàn)出具備意識(shí)，是否可以證明其擁有意識(shí)？

5. 最終，我們可以使用同一套標(biāo)準(zhǔn)和同一套推理過(guò)程，在大千世界中測(cè)定各種對(duì)象的意識(shí)水平。


當(dāng)然，對(duì)于意識(shí)測(cè)定的研究還處于初級(jí)階段，但是這個(gè)研究領(lǐng)域?qū)⒆兊迷絹?lái)越熱門，畢竟在普遍意義上對(duì)于意識(shí)的各方面研究終于被科學(xué)界所承認(rèn)了。也許用不了多久，我們就可以測(cè)定任意生物、非生物的意識(shí)水平——其中也包括你和我的意識(shí)，到底處在什么水平。


文/Tam Hunt

譯/范達(dá)爾·鹿盔

校對(duì)/河瀝活

原文/blogs.scientificamerican.com/observations/wheres-my-consciousness-ometer

本文基于創(chuàng)作共同協(xié)議（BY-NC），由范達(dá)爾·鹿盔在利維坦發(fā)布

文章僅為作者觀點(diǎn)，未必代表利維坦立場(chǎng)



如何測(cè)定生物的意識(shí)程度？

圖文簡(jiǎn)介

如何測(cè)定其他生命體的意識(shí)以及意識(shí)程度呢？

  • 來(lái)源: 利維坦
  • 上傳時(shí)間：2019-10-28