意识的方程：一位作家寻找意识和物理学之间的联系

对科学的探索始于神秘。什么原因导致闪电？霉菌是如何阻止细菌生长的？我们为什么会变老？而其中最大的两个谜团当属于宇宙和意识——向外的广阔世界和向内的奇妙世界。一群科学家们正企图探寻这些奥秘之间的联系。科普作家乔治·马瑟（George Musser）在其著作《置于意识方程之中》（Putting ourselves Back in the Equation）中回顾了他们的进展：物理学能否解开良知的奥秘？意识是基础物理学的基础吗？

可惜的是，尽管书中叙述了许多著名科学家的故事，但探索的结局并不完美。科学家的代表之一是麻省理工学院的马克斯·泰格马克（Max Tegmark），他告诉马瑟：“我们在基础物理学中被难住的问题都可以追溯到意识”。

其中一个难题是量子测量问题。量子力学的基本形式主义描述了一个超置的世界：由波函数表示的状态组合。比如薛定谔的猫，根据量子力学理论，这只猫既死又活；但是当我们打开它的盒子时，它看起来不是死就是活，而不是两者兼而有之。物理学描述为多重性坍缩成某一奇点。

比较激进的解释方式认为意识导致该现象。“头脑伸出手，”马瑟写道，“抓住那些蓄势待发的粒子，并告诉他们，选择”！另一种解释方式，则避开了这种心灵魔法。“平行世界”——受到许多当代物理学家的青睐，包括泰格马克本人——完全避免了坍缩，消除了心灵的假定作用。马瑟指责这些观点不连贯（甚至将它们与阴谋论相提并论），但他的观点依据不足。

该书的主题是物理学家如何为理解意识做出贡献，这种观点认为物理学是自然学科中最基础、最广泛和最深入的学科之一。物理学是其他自然学科的基石，就像芭芭拉·金索弗（Barbara Kingsolver）的《毒木圣经》（The Poisonwood Bible）一书中，一位美国传教士忽视了在刚果当地的园艺专业知识。结果导致，花园被洪水淹没，毒木汁液沾染皮肤从而引发了皮疹。

马瑟将物理学与神经科学、植物学、化学等学科相结合。赞扬了物理学家对人工神经网络的贡献，认为ChatGPT和DALL-E已经能够做一些需要人类意识经验的事情，并且开始具备广义的人类智能。

意识本身呢？为什么有些状态与感觉体验（头痛的痛苦、日落的景象）有关，而另一些则不然？马瑟的重点是整合信息论（IIT）。它提出了意识存在，它是结构化的、具体的、统一的和确定的。然后，将意识与综合信息联系起来推导出关于意识的因果“假设”。最后，得出Φ，即意识的方程。

但不少学者认为，该书缺乏了核心领域的心理学相关的研究。一些从事感觉和智力方面研究的心理学专家们表示，ChatGPT和DALL-E仍然存在许多不足，并不能实现像人一样的智能。斯科特·阿伦森（Scott Aaronson）指出，IIT不能将大量的意识反应等同于DVD播放器的数值变化，二者并不具有必然的逻辑关系。提出的意识方程不具有检验性，Φ的定义较模糊。 而意识理论不仅要将人类与DVD播放器区分开来，还应该说明我们何时、为什么以及在多大程度上是有意识的。

在过去的一个世纪里，心理学研究揭示了无数的意识现象，从改变意识的范式到使刺激无意识的方法；从异常的意识障碍到对元认知的严格研究。全局神经元工作空间理论、高阶理论和递归理论等都是关于意识的科学理论，书中却提及甚少。当然，心理学并没有解决意识问题；但是，如果缺乏心理学方面的科学研究，将很难解开意识问题。

意识是真正神秘的。基础物理学也是如此。但寄希望不依靠其他方法仅凭物理学去解决意识问题，只会让谜团更多。【全文完】

来源：《Science》 2023 10.15 | 作者：Chaz Firestone and Ian Phillips
原文标题：Chasing an equation for awareness