發(fā)布日期：2019-04-24

　　人工智能理論在我的人生里已經(jīng)經(jīng)歷了六七個繁榮和蕭條的輪回，有些時期人們信心滿滿地說計算機(jī)的智能很快就會達(dá)到人類水平，有些時期只有幻滅，似乎這是永遠(yuǎn)做不到的。在今天，我們正在最新的一輪繁榮之中，一些有遠(yuǎn)見的計算機(jī)科學(xué)家甚至更進(jìn)一步，探問AI（這個縮寫聽起來就像新的生物形態(tài)）除了能達(dá)到人類的智能水平以外，是否還能擁有像我們這樣的意識。還有些未來學(xué)家考慮的是一場更奇異瘋狂、能改變生活的繁榮：我能不能將大腦和意識下載到硅片上，就此獲得永生，也就是說人能不能變形為AI？

　　在上一次輪回的繁榮時期中，當(dāng)時的瘋狂預(yù)言是我們正在走向“奇點(diǎn)”，就是超級AI會創(chuàng)造一個全新世界的時間點(diǎn)，這會導(dǎo)致人類種族被取代而滅絕（預(yù)計會發(fā)生在2050年前后）。我承認(rèn)在上半生曾經(jīng)希望見證計算機(jī)第一次獲得意識的那一刻，但現(xiàn)在我對此越發(fā)懷疑。也許這就是老人的消極看法，但可能也是因為我并不認(rèn)為這個問題只跟計算機(jī)科學(xué)有關(guān)，而是同樣關(guān)乎生物學(xué)、物理學(xué)、哲學(xué)，對了還有宗教。誰又有這樣的專業(yè)知識來推算所有這些東西如何影響我們對意識的理解？

　　即使是談?wù)撟诮虒茖W(xué)進(jìn)步的任何影響，對于今天的知識分子來說都是要被逐出圈子的。但考慮一下這個問題：是否存在這樣的信仰體系，其中人類很快就能永生的硅谷之夢與“靈魂不滅”的基督信條同時成立？對我來說，這兩種信念似乎處于不同的宇宙，并不沖突。

頂級 AI 缺少了什么？

　　我先評述一下當(dāng)前的AI熱潮，還有為什么它即使目前大獲成功，仍然終將走向破滅。在支撐新AI的代碼中，最關(guān)鍵的角色是被稱為“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的算法。然而，每個網(wǎng)絡(luò)都有海量的被稱為“權(quán)重”的參數(shù)需要先設(shè)定好，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)才能工作。要進(jìn)行設(shè)定，我們就得用現(xiàn)實生活的數(shù)據(jù)集來“訓(xùn)練”這個網(wǎng)絡(luò)，用的是另一個叫做“反向傳播”的算法。由此得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在得到一系列代表某種觀察結(jié)果的數(shù)值作為輸入之后，會輸出給這串?dāng)?shù)據(jù)打上的一個標(biāo)簽。比如說，它可以將某個人面部圖像的像素值表達(dá)作為輸入，然后輸出它對這個人性別的猜測。要訓(xùn)練這樣的一個網(wǎng)絡(luò)，需要向它灌輸成千上萬正確標(biāo)注性別的人臉，然后逐步調(diào)整權(quán)重，使它作出的預(yù)測越來越準(zhǔn)確。

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是受大腦皮層真實回路的簡化版啟發(fā)而來的一種簡單設(shè)計，它可以追溯到1934年麥卡洛克（McCulloch）和皮茨（Pitts）的一篇經(jīng)典論文。而更重要的是在1974年，保羅·維博斯（Paul Werbos）在撰寫博士論文時引入了反向傳播，用以優(yōu)化不計其數(shù)的權(quán)重，令它們能更好地處理一系列的輸入，比如說人工標(biāo)注過的數(shù)據(jù)集。

　　人們玩這個已經(jīng)玩了40年，由楊立昆（Yan LeCun）等人推廣，也取得了一些成效。但統(tǒng)計學(xué)家很懷疑它能否解決那些困難的問題，原因是所謂的偏差-方差權(quán)衡（bias-variance trade-off）。他們說，必須將算法訓(xùn)練用到的數(shù)據(jù)集大小與待學(xué)習(xí)的權(quán)重數(shù)量進(jìn)行比較：如果權(quán)重數(shù)量不夠，那么不可能對復(fù)雜的數(shù)據(jù)集進(jìn)行精確建模；如果權(quán)重數(shù)量足夠，那么就會對數(shù)據(jù)集獨(dú)有的性質(zhì)建模，而這些性質(zhì)不會在新的數(shù)據(jù)上體現(xiàn)。那么現(xiàn)實中發(fā)生了什么？計算機(jī)速度極大提高，能訓(xùn)練擁有海量權(quán)重的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而數(shù)據(jù)集因為互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)而變得越發(fā)龐大。

　　可謂天機(jī)玄妙，與統(tǒng)計學(xué)家的預(yù)測背道而馳的是，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法效果非常好，以某種方式神奇地回避了偏差-方差問題。我認(rèn)為可以說沒有人知道神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)避免這個問題的方式或者原因。這是對理論統(tǒng)計學(xué)家的挑戰(zhàn)。但人們用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了各種具有實際意義的應(yīng)用，比如說視覺、語音、語言的處理，醫(yī)學(xué)診斷，還有游戲博弈，這些應(yīng)用此前都被認(rèn)為非常難以建模。最后是公關(guān)上的畫龍點(diǎn)睛：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練現(xiàn)在改稱為“深度學(xué)習(xí)”。這樣一來，誰又會懷疑AI的美麗新世界已經(jīng)到來呢？

　　但是還有一座高峰需要攀登。在此前題為《語法并不只是語言的一部分》（Grammar isn't merely part of language）的文章中，我討論了一種信念：所有形式的思考都需要語法。這意味著你的心靈會在世界中發(fā)現(xiàn)一些重復(fù)出現(xiàn)但不一定完全相同的模式。這些模式可以是物體外觀的視覺排列，比如說處于同一直線上的點(diǎn)，或者人臉上眼睛的位置；也可以是言談中的詞語或者是簡單的動作，比如說開車踩油門；甚至可以是抽象概念，比如說“忠誠”。不管帶有模式的是哪一種觀察結(jié)果或者思想，你會預(yù)計它重復(fù)出現(xiàn)，可以用來理解新的情景。作為成年人，我們思想中所有事物的構(gòu)建都來自學(xué)到的可重復(fù)利用的模式，它們組成了一個層級結(jié)構(gòu)，而情景、時間、計劃或者思想，都可以用一棵由這些模式組成的“語法分析樹”來表示。

　　但問題在于，最基本形式的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并不能找到新的模式。它的運(yùn)作就像黑箱，除了給輸入貼標(biāo)簽以外什么都做不到，比如說不能告訴你“這個圖像看上去有一張人臉”。在發(fā)現(xiàn)人臉的過程中，它也不會說：“我首先找到了眼睛，這樣我就知道這張臉的其他部分應(yīng)該在什么地方了。”它只會告訴你它得出的結(jié)論。我們需要能輸出如下結(jié)果的算法：“我在絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)中找到了這樣的模式，來給它起個名字吧。”這樣它能輸出的就不止是一個標(biāo)簽，還有對輸入數(shù)據(jù)組成部分的分析。

跟這個愿景相關(guān)的是，我們可以閉上眼睛，想象一輛汽車的樣子，上面有輪子、車門、引擎蓋等等，利用這個我們就能將新數(shù)據(jù)組合起來。這就像是逆向運(yùn)行一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對每個輸出標(biāo)簽都能產(chǎn)生對應(yīng)的新輸入數(shù)據(jù)。人們正在嘗試改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來做到這一點(diǎn)，但現(xiàn)在效果仍未盡如人意。我們?nèi)圆恢肋@座高峰有多難攀登，但我覺得這個問題不解決，人工智能就無法靠近人類智能。

　　如果人工智能的目的是展示人類水平的智能，那么我們最好先定義人類智能到底是什么。心理學(xué)家當(dāng)然在定義人類智能上花了大功夫。長久以來有個很流行的想法，也就是人類智能可以用一個度量——也就是智商——來完全確定。但是，智能的意思是不是說能解開電視節(jié)目《危險邊緣》（Jeopardy!）中的謎題？還是能記住人生中更多事件的更多細(xì)節(jié)？或者是以高超技巧譜曲或者繪畫？這些當(dāng)然都是，但細(xì)想一下：什么是我們?nèi)祟惿瞄L并占據(jù)了我們大部分日常思考的事？應(yīng)該是猜測另一位人類同胞有什么感受、目標(biāo)和感情。更進(jìn)一步的，什么才能影響這個人的感情和目標(biāo)，使得我們可以與之協(xié)作、達(dá)成我們的目標(biāo)？許多時候，這就是決定你人生是否成功的技能。

　　計算機(jī)科學(xué)家的確考慮過為其他客體的知識和計劃建模的這項需要。一個有名的例子就是，想象有兩位將軍A和B，他們在兩座面對面的山頂上，需要同時攻擊山谷處的敵人，但他們之間的通訊只能穿過敵方陣線進(jìn)行。A給B發(fā)了個信息：“明天出擊？” B回答：“可以。”但B不知道自己的回復(fù)有沒有到達(dá)，而A必須給B發(fā)送另外一道信息來確認(rèn)已經(jīng)收到了B之前的信息，為的是確保B會行動。為此需要發(fā)送更多的信息（實際上，要達(dá)到完全的共識，他們需要發(fā)送無窮無盡的信息）。

　　計算機(jī)科學(xué)家很清楚我們需要向AI賦予新的能力，使它能維護(hù)并構(gòu)建各種模型，描述周遭其他客體的知識、目標(biāo)與計劃。這種能力必須包括知道自身知道什么不知道什么。但某種程度上來說，以目前的編程水平還是做得到這些的。

我們需要情緒

　　然而這個博弈論的世界缺少了人類思考的關(guān)鍵要素之一：情緒。沒有情緒，就永遠(yuǎn)不可能和人類搞好關(guān)系。我覺得奇怪的是，就我所知，只有一位計算機(jī)科學(xué)家為情緒建模做過努力，那就是麻省理工學(xué)院媒體實驗室的羅莎琳德·皮卡德（Rosalind Picard）。即使是對人類情緒總體的科學(xué)研究，似乎也陷于停滯，大體上被許多學(xué)科所忽視。比如弗蘭斯·德瓦爾（Frans de Waal）在討論動物情緒的新書《Mama的最后一次擁抱》（Mama's Last Hug）中對人類和動物的情緒就有這樣的說法：

我們給不少情緒命了名，描述了它們的表達(dá)方式，記錄了它們會出現(xiàn)的各種情況，但還缺少一個框架，用來定義這些情緒并探索它們帶來的好處。

（這是不是因為有很多從事科學(xué)和數(shù)學(xué)工作的人都有自閉癥譜系障礙？）有一位心理學(xué)家明確指出了情緒在人類智能中扮演的角色。霍華德·加德納（Howard Gardner）的經(jīng)典著作《智能的結(jié)構(gòu)》（frames of Mind: The Theory of Multiple Intelligences）中就引入了“人際智能”（主要是理解他人的情緒）和“自我認(rèn)知智能”（理解自身）的概念，與其他能力并列。這些能力現(xiàn)在被心理學(xué)家稱為“情緒智能”，但正如德瓦爾所言，精確定義的缺失給它的研究蒙上了一層陰影。最近維基百科的“情緒智能”頁面上的“定義”如下：

情緒智能可以被定義為監(jiān)測自身以及他人情緒、區(qū)分不同情緒并正確分類、利用有關(guān)情緒的信息……來加強(qiáng)對人際互動的思考與理解的能力。

　　區(qū)分情緒狀態(tài)最古老的嘗試可以追溯到希波克拉底（Hippocrates）的四體液說（the Four Humors）：四種體液關(guān)聯(lián)著四種不同的人格特征和對應(yīng)的特有情緒。它們是多血質(zhì)（主動、善于社交、隨和）、膽汁質(zhì)（意志堅定、支配他人、易怒）、黏液質(zhì)（被動、避免沖突、平靜）和抑郁質(zhì)（憂郁、深思、可能焦慮）。它們被兩根軸線分隔。第一根軸是外向與內(nèi)向的對立，在經(jīng)典著作中也叫熱與寒的對立，其中多血質(zhì)和膽汁質(zhì)屬于外向，而黏液質(zhì)和抑郁質(zhì)屬于內(nèi)向。第二根軸是放松與拼搏的對立，在經(jīng)典著作中也叫濕與干的對立，多血質(zhì)和黏液質(zhì)屬于放松，而膽汁質(zhì)和抑郁質(zhì)屬于拼搏。

　　在近代，漢斯·艾森克（Hans Eysenck）發(fā)展了這套分類方法，他的版本（畫得五彩斑斕）在這里：

 

　　現(xiàn)代對情緒的研究可以追溯到達(dá)爾文（Darwin）的著作《人和動物的感情表達(dá)》（The expression of the Emotions in Man and Animals），其中他利用伴隨情緒的表情來進(jìn)行情緒分類。保羅·?？寺≒aul Ekman）延伸并嚴(yán)謹(jǐn)化了達(dá)爾文的理論，導(dǎo)出的理論有六種基本情緒，每種都有獨(dú)特的面部表情：憤怒、恐懼、高興、悲傷、驚訝和厭惡。還有許多次級情緒，由強(qiáng)度不同的基本情緒組合而來。

　　羅伯特·普拉奇克（Robert Plutchik）將基本情緒擴(kuò)充為八種，為各種情緒較弱和較強(qiáng)的變種命名，得到了這個驚人而多彩的圖表。實際上，有無窮無盡的次級情緒，比如羞恥、愧疚、感恩、寬恕、報復(fù)心、自傲、羨慕、信任、希望、后悔、孤獨(dú)、挫敗感、激動、尷尬、失望等等，它們并非基本情緒的簡單混合，而是掛接到多個客體與因素混雜的社交情景上的情緒。

 

　　弗蘭斯·德瓦爾在他的書（第85頁）中參照上面這個列表作出了情緒的如下定義：

情緒是外部刺激給機(jī)體帶來的一種臨時狀態(tài)，標(biāo)志是軀體和心智中特定的轉(zhuǎn)變——大腦、激素、肌肉、器官、心臟、警覺水平等。通過機(jī)體自身所在的情景及它在行為上的變化和表現(xiàn)，可以推知被觸發(fā)的情緒。

　　雅克·潘克塞普（Jaak Panksepp）開拓了另一條相當(dāng)不同的探索途徑，參看他與露西·比文（Lucy Biven）的著作《心靈考古學(xué)：人類情緒的神經(jīng)進(jìn)化論起源》（The Archeology of Mind: Neuroevolutionary Origins of Human Emotions）。他的研究方向并不是以面部表情為出發(fā)點(diǎn)，而更靠近希臘的體液學(xué)說。潘克塞普長期以來都在尋找大腦活動中的模式，特別關(guān)注皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)的活動及其向更高級腦區(qū)傳遞的神經(jīng)遞質(zhì)，這些都會導(dǎo)致不同的當(dāng)下情感狀態(tài)以及對應(yīng)的行為模式。他們的情緒列表跟達(dá)爾文的相當(dāng)不同，盡管也有重疊。他們辨認(rèn)出了七種主要情感狀態(tài)：（一）尋求/探索；（二）憤怒；（三）恐懼/焦慮；（四）關(guān)懷/愛；（五）悲傷/苦惱；（六）玩樂/高興；（七）色欲。

 

　　順便說一句：我不清楚為什么他沒有加上第八種情感狀態(tài)：痛苦。即使我們通常不說痛苦是情緒，但它的確是心智中源于皮層下結(jié)構(gòu)的一種情感狀態(tài)，一種引起厭惡的獨(dú)特感受，會觸發(fā)特定的行為，也會導(dǎo)致特定的面部表情和軀體反應(yīng)。在書中第十一章，兩位作者走得更遠(yuǎn)，提出中腦的一個特定腦區(qū)，也就是導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)（也許還有它旁邊的腹側(cè)被蓋區(qū)和中腦自主活動區(qū)），它協(xié)調(diào)了上述所有情感狀態(tài)，產(chǎn)生了他們所謂的核心自我（core self），或者說意識。難怪德瓦爾會說目前還沒有關(guān)于情緒狀態(tài)的明確框架。

　　建立一個能用于人工智能代碼的合適理論，需要的可能就是從海量數(shù)據(jù)出發(fā)，這也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解開語音和視覺領(lǐng)域眾多結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。我們的目標(biāo)是定義這樣的三向關(guān)連：（一）大腦活動（特別是杏仁核及其他皮層下腦區(qū)，但也包括大腦皮層中的島葉和扣帶回）；（二）軀體反應(yīng)，其中包括激素、心跳（威廉·詹姆斯（William James）強(qiáng)調(diào)它是情緒的核心標(biāo)志）以及面部表情；（三）社交情景，包括此前和將來的活動。情緒狀態(tài)應(yīng)該由這樣的一堆三元組所定義——在某種類型的社交情景中產(chǎn)生的某種類型的神經(jīng)與軀體反應(yīng)。

　　我們一開始可以先從志愿者那里收集大量數(shù)據(jù)，方法是給他們插上靜脈導(dǎo)管，讓他們一邊通過耳機(jī)聽小說，一邊進(jìn)行核磁共振成像。一位心理學(xué)的同事提醒我，他的博士生要在凌晨核磁共振儀空閑時在機(jī)器圓筒里度過許許多多個小時。跟所有聚類算法一樣，這種努力的結(jié)果不一定是一組明確區(qū)分的情緒，而更可能是一種稍顯模糊的分類，分類中還有許多變體。

　　所有人類似乎都能在同一位朋友身上認(rèn)出幾乎相同的基本和次級情緒，而人工智能也需要能夠做到這一點(diǎn)。沒有情緒分析的話，計算機(jī)科學(xué)家在給機(jī)器人編程就會出錯，無法使之能在與人類互動時正確模仿并回應(yīng)情緒，我們把這種至關(guān)重要的能力叫做人工共情（artificial empathy）。我甚至承認(rèn)，如果我們希望AI真正擁有意識，我相信它必須在某種意義上擁有自己的情緒。探索意識與情緒之間聯(lián)系的一個好辦法，就是看看對于非人類的動物我們知道些什么。

動物中的意識

　　我想指出的是，如果想探索AI能不能獲得意識，我們應(yīng)該先回答動物有沒有意識。先讓我給所有正在讀這篇文章的人說一句開場白：這位朋友，我相信你是有意識的。除了那些別扭的唯我論者，我們都承認(rèn)，在每位人類同胞的腦袋里都有意識棲居，而且跟我們自己的意識沒什么區(qū)別。但現(xiàn)實是，除了我們的共情以外，并沒有證據(jù)支持這一點(diǎn)。所以我們是否應(yīng)該利用共情，將意識的信念延伸到動物上？

　　可以說，有貓狗之類寵物的人絕對會認(rèn)定寵物有意識。為什么？因為他們在寵物身上看到了某些行為，可以直接被理解為某種類似于他們也擁有的情緒導(dǎo)致的結(jié)果。他們覺得動物行為學(xué)的研究者將動物“感到恐懼”說成“展示了對捕食者的回避行為”荒謬絕倫。他們不覺得說寵物“感到恐懼”是一種擬人化，反而覺得是常識，并且相信他們的寵物除了感受以外還擁有意識。

　　我們談?wù)撨@些問題時用到的語言沒多大用處?？紤]下面一系列詞語：情緒、感受、覺知、意識；還有這些短語：我們“感受到情緒”“覺知到自己的感受”“擁有意識覺知”，這些短語連接了之前那一串中前后相繼的詞語。換句話說，語言將所有這些概念連接在了一起，讓人思考的時候容易不夠清晰。同樣需要注意的是，在這個信息時代，許多老年病人的陪伴者是相當(dāng)原始的機(jī)器人，或者是屏幕上的頭像，但這些病人很容易誤認(rèn)這些信息造物有真正的感情。

　　所以我們傾向于說，我們單純就是不清楚非人類的動物有沒有感受或者意識?；蛘呶覀円部梢詢深^下注，承認(rèn)它們擁有感受，但將界線劃在意識上。無論如何，至少一位神經(jīng)科學(xué)家，也就是雅克·潘克塞普，嘲諷這種立場是不可知論癥末期。這個問題本該有個答案，但這種立場終結(jié)了討論。

　　直到最近，情緒和意識才獲得了作為科學(xué)研究合理課題的地位。最近幾十年，通過堅持不懈的觀察和測試，人們對動物情緒的研究達(dá)到了驚人的細(xì)致。此前提到的弗蘭斯·德瓦爾和雅克·潘克塞普各自的書中，都細(xì)致描述了種類繁多的情緒行為，橫跨從黑猩猩到大鼠的諸多物種，其中不僅有基本情緒，還有之前談到的某些次級情緒（比如說黑猩猩和狗的羞愧和驕傲情緒）。潘克塞普指出，大鼠幼崽也怕癢，在撓它們的腹部時，也會做出類似人類嬰兒的反應(yīng)（見前述書籍第367頁）。

　　對我來說，這些著作以及其他文獻(xiàn)，當(dāng)然還有我自己養(yǎng)狗養(yǎng)豬養(yǎng)馬的粗淺經(jīng)歷，再加上在動物園看的動物，這些都是動物情緒令人信服的佐證。因為所有哺乳動物大腦內(nèi)結(jié)構(gòu)之間都有詳實的同源證據(jù)，我看不到有什么理由去懷疑所有哺乳動物都能體驗跟我們一樣的那些基本情緒，即使它們的次級情緒遠(yuǎn)沒有我們豐富。而且，如果我們和動物都有情緒，正如我們會認(rèn)為人類同胞有意識，出于同樣的理由我們也可以認(rèn)為動物有意識。這就是“奧卡姆剃刀”（Occam’s Razor）的完美實例：這是目前為止解釋觀察數(shù)據(jù)最簡單的辦法。

　　除了哺乳動物，審視生命之樹其他部分是否有可能有意識也對我們很有幫助，無論那些物種是今日尚存還是從化石構(gòu)建而來。啟發(fā)我這一點(diǎn)的，是哲學(xué)家與潛水員彼得·戈弗雷-史密斯（Peter Godfrey-Smith）的著作《章魚、心智、演化：探尋大海及意識的起源》（Other Minds: the Octopus, the Sea and the Deep Origins of Consciousness）。

　　在生命之樹的基干上有兩個表面上相似的界：細(xì)菌界與古菌界。它們都是原核生物，由簡單的細(xì)胞組成，沒有細(xì)胞核、線粒體、核糖體和其他細(xì)胞器。另一方面，兩者都擁有來自主要蛋白質(zhì)家族的蛋白質(zhì)，使用了通用遺傳密碼（由同一組轉(zhuǎn)運(yùn)RNA分子實現(xiàn)），還有令人矚目的一點(diǎn)是，它們用于合成作為能量之源的三磷酸腺苷（ATP）的復(fù)雜電化學(xué)機(jī)制與所有高等生命一致。這個機(jī)制利用了離子泵將細(xì)胞內(nèi)膜轉(zhuǎn)化為電容，這也是高等動物神經(jīng)系統(tǒng)中信息傳遞的關(guān)鍵機(jī)制（在尼克·萊恩（Nick Lane）的著作《生命之源》（The Vital Question）中有生動的描述）。這些形式最簡單的生命也能通過細(xì)胞膜上的通道來感知周遭的化學(xué)環(huán)境，而絕大部分也能利用鞭毛四處移動，就此作出反應(yīng)，尋求更好的環(huán)境。

　　這就是開端，一種原始形式的知覺，在35億年前出現(xiàn)。盡管我個人在此更傾向于不可知論立場，但在這些細(xì)胞中完全有可能存在意識的毫末。

　　下一步就是更大更復(fù)雜的單細(xì)胞機(jī)體的組成，也就是20億年前出現(xiàn)的真核生物。現(xiàn)在的假說是它們起源于一個吞噬了細(xì)菌的古菌，細(xì)菌通過不斷折疊細(xì)胞膜，變成了新機(jī)體中的線粒體，極大擴(kuò)充了整個細(xì)胞的ATP工廠，也就是能量來源。這個細(xì)胞的感知和移動能力得到了極大的提高，但我所知的改變并沒有使它變得更有意識。

　　然而在此之后，大約在6.5億年前，多細(xì)胞生物出現(xiàn)了。它們體積更大，當(dāng)然需要遠(yuǎn)超于此前的相互協(xié)調(diào)、感知與自主運(yùn)動方式。人們相信第一個神經(jīng)系統(tǒng)與此幾乎同時產(chǎn)生，以協(xié)調(diào)這個復(fù)雜的機(jī)體。這些生物是軟體生物，沒有留下化石，但現(xiàn)代的水母和海綿可能跟它相似。海綿沒有神經(jīng)系統(tǒng)，但水母（還有櫛水母）的確有神經(jīng)系統(tǒng)，也是目前擁有神經(jīng)系統(tǒng)的最簡單的生物。人們對當(dāng)時環(huán)境的描述是覆蓋淺海的一張細(xì)菌巨毯，而類似水母的生物以之為食。誰認(rèn)為這樣的世界里有意識？

　　捕食行為出現(xiàn)之后，整個世界對我們來說變得更熟悉了，大動物吃小動物，而所有動物都長出了外殼來保護(hù)自身，這都發(fā)生在5.4到4.85億年前的寒武紀(jì)。

　　現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)了最早的擁有脊髓的脊椎動物。但我們也能找到最早的擁有外骨骼的節(jié)肢動物，還有最早的頭足類，這些頭足類是軟體動物門的獵手，長有一圈觸手，當(dāng)時有著長錐型的貝殼（下圖是之后在奧陶紀(jì)出現(xiàn)的頭足類動物直角石的重建影像）。所有三個門類都擁有意識存在的嚴(yán)肅論據(jù)。

 

　　其中之一從能感受到疼痛的動物出發(fā)，然后論證對疼痛的感受就意味著意識。在某些實驗中，人們證明了受傷的魚會被吸引到溶有止痛劑的水域，即使魚在此前出于別的原因會避開這片水域。另外，我們也可以測試動物在什么時候會嘗試保護(hù)或者撫慰身體受傷的部位：某些螃蟹的確會這樣做，而昆蟲不會（參見戈弗雷-史密斯的著作第93-95頁，以及其中注釋里的參考文獻(xiàn)）。不幸的是，這就說明活煮龍蝦很有問題，這是所有新英格蘭人（包括我）都會做的事情，真混賬。

　　另一條路線就是鏡子測試——如果動物鏡子里的影像有不尋常的地方，它是否會觸摸自己身體上對應(yīng)的地方。驚人的是，有人報告某些螞蟻能通過鏡子測試，它們在鏡子里看到身體上有一個藍(lán)點(diǎn)的時候，會嘗試撓那個地方來去掉藍(lán)點(diǎn)（見下圖，來自M.-C. Cammaerts and R. Cammaerts, J. of Science, v. 5, 2015, pp.521-532）。

 

 

　　在章魚一類動物中，我們能發(fā)現(xiàn)大腦大小與行為都接近犬類的物種。戈弗雷-史密斯引用了公元二世紀(jì)羅馬博物學(xué)家克勞狄烏斯· 埃利亞努斯（Claudius Aelianus）的話：“惡作劇與詭計明顯是（章魚的）特點(diǎn)。”的確，章魚擁有高度智能，喜歡互動、與人或玩具玩游戲。它們能通過行為來認(rèn)知辨別不同的人，即使這些人穿的潛水服完全相同。

　　除了戈弗雷-史密斯的書以外，大家也應(yīng)該讀讀西·蒙哥馬利（Sy Montgomery）的暢銷書《章魚星人》（The Soul of an Octopus: A Surprising Exploration into the Wonder of Consciousness）。它們的大腦中神經(jīng)元數(shù)目與狗相當(dāng)，然而它們大腦的相當(dāng)一部分處于觸手之中，取代了調(diào)節(jié)復(fù)雜行動的小腦。這與人類不無相似，我們的大腦皮層扮演監(jiān)督的角色，而讓小腦和基底神經(jīng)節(jié)掌管具體的移動細(xì)節(jié)和最簡單的反應(yīng)。

　　如果你讀了這兩本寫章魚的書，還是覺得章魚并不像狗那樣有內(nèi)心活動、覺知與意識的話，那么我會很驚訝。這里最重要的一點(diǎn)是，脊椎動物的解剖結(jié)構(gòu)并沒有特殊之處，意識可以在完全不同的生物門類中出現(xiàn)，即使這些門類在寒武紀(jì)后就已分道揚(yáng)鑣。

　　我個人的見解是，上述內(nèi)容也暗示了意識并非非黑即白，不是要么有意識要么沒有。它應(yīng)該以程度來衡量。人類在睡眠時或在許多藥物對主觀狀態(tài)影響下的體驗也符合這一點(diǎn)。舉個例子，速眠安是一種麻醉劑，能使人達(dá)到有意識和無意識的中間狀態(tài)。在大腦變大的過程中，我們的確獲得了更好的記憶能力，但在果蠅之類的動物中也能發(fā)現(xiàn)某種程度的記憶。在額葉擴(kuò)張的過程中，我們也開始作出越來越多的計劃，預(yù)想未來并嘗試操控它。但即使蚯蚓也會稍微預(yù)想未來：它“知道”往前推進(jìn)的時候，頭部感受到土壤的壓力會更大，這并不是因為土壤在把它往回推，也就是說，它們預(yù)期著這樣的回推（戈弗雷-史密斯的著作第83頁）。

　　我個人的信念是，所有擁有神經(jīng)系統(tǒng)的動物都有某種程度的意識。另一方面，如果不算托爾金（Tolkien）和他的樹人的話，我覺得難以想象樹有意識。我讀到過，它們的根系會長得很靠近，就此能辨別鄰居的生化狀態(tài)（比如說旁邊的樹是否患上了某種疾?。?，但要說這是有意識的樹之間在交談，這也太浪漫主義了。

時間體驗與意識

　　我想回到一開始的問題，就是AI能不能擁有意識。最后這一節(jié)的大部分內(nèi)容會讓許多讀者不高興：我需要再跨越一道界線，談?wù)撘恍┩ǔ２粌H僅被分為哲學(xué)，同時也屬于宗教或者靈性的內(nèi)容。我不想成為“不可知論癥末期”。

　　從人類社會出現(xiàn)開始，宗教就是它的特點(diǎn)之一。直到二十世紀(jì)，除了偶然出現(xiàn)的無神論社會，宗教向來是人們生活的軸心。之后，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的崛起使醫(yī)生取代了牧師，成為疾病來襲時人們的首選，同時，正如我之前所說，現(xiàn)代的知識分子開始對宗教視而不見。然而，對于像理查德·道金斯（Richard Dawkins）這樣的瘋狂無神論者，他們不尊重宗教的整個歷史與生活于其中的人們，我也無法尊敬他們。

　　我想先重復(fù)在之前一篇博文《讓神秘歸于神秘》（Let the Mystery Be）中提到的觀點(diǎn)：知覺是感知外界并根據(jù)這些感知作出回應(yīng)的能力，盡管它跟對應(yīng)的大腦活動一道，通常被認(rèn)為是意識的根本特性，但我不相信這種說法。我相信入定高僧可以將自我置于某種狀態(tài)，其中心智中的思考被清理干凈，然后能感知到純粹獨(dú)一的意識，擺脫其他人在醒覺時心智中充滿的那種喋喋不休。接受這一點(diǎn)的話，意識就必須是某種比我們能匯報的一組特定的想法要更微妙的東西，而有關(guān)意識的科學(xué)實驗強(qiáng)依賴于這些能匯報的想法（例如德阿納（Dehaene）的研究）。

　　我不能說我有過這種體驗，雖然我嘗試過，但對我來說這說得通，因為開始走上冥想這條路時，我曾在一段時間獲得某種心靈的平靜祥和。取而代之的是，我在這里提出對時間流動的感知才是意識的真正內(nèi)核，這與埃克哈特·托勒（Eckhart Tolle）的《當(dāng)下的力量》（The Power of Now）在某種意義上一脈相承。它的基礎(chǔ)想法就是，我們每個人都擁有對瞬息萬變的當(dāng)下的連貫體驗，但物理學(xué)和生物學(xué)都無法對它進(jìn)行解釋。這種體驗與知覺在本質(zhì)上截然不同，而且比它更基本，這就是讓我們擁有意識的東西。

　　為了支撐這個想法，我想引用兩位最著名的物理學(xué)家的話。首先，牛頓（Newton）在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（Mathematical Principles of Nature Philosophy）中寫道：

絕對的、真實的、數(shù)學(xué)上的時間，遵循自身性質(zhì)自行均勻流動，與任何外界事物無關(guān)。

　　OK，這的確很好地描述了像我們這樣的凡人感受到的擁有當(dāng)下的時間。我們都在一條河流里漂流——沒有船槳——而河水帶我們走上了一條無可改動的路徑。但現(xiàn)在愛因斯坦完全改變了這種世界觀，他引入了統(tǒng)一的時空，其中每一點(diǎn)都是在特定位置于特定時刻發(fā)生的事件。他斷定在物理學(xué)上沒有自然的方法來劃分時間和空間，當(dāng)兩個時間發(fā)生在不同的地方時，沒有辦法確定它們同時發(fā)生，也不能說兩個事件發(fā)生在同一個地方的不同時間。所以，在物理學(xué)中沒有任何東西能對應(yīng)牛頓的時間。

　　然而愛因斯坦完全認(rèn)識到人們體驗到的就是牛頓描述的時間，他懷疑這種時間，還有“現(xiàn)在”這個概念，在物理學(xué)中是否能獲得一席之地。雖然他從未就此寫過文章，但他與魯?shù)婪?middot;卡納普（Rudolf Carnap）討論過這個問題，提出了他的觀點(diǎn)。（感謝史蒂文·溫斯坦（Steven Weinstein）告訴我有過這個討論。）卡納普是這樣描述這場討論的：

愛因斯坦說“現(xiàn)在”的問題（the problem of the Now）嚴(yán)重困擾著他。他跟我解釋道：“現(xiàn)在”的體驗對人來說很特殊，跟過去和未來都截然不同，但這個重要的區(qū)分在物理學(xué)中不會也不可能出現(xiàn)。這種體驗不能被科學(xué)所掌握，對他來說這是一種痛苦但不可避免的放棄。他懷疑“現(xiàn)在”有某種本質(zhì)上的東西處于科學(xué)領(lǐng)域之外。

　　對對對，這就是我想說的！從愛因斯坦那里聽到這個真是美妙。

　　這會將我們在最后這一節(jié)的討論引向何方？我不想說知覺與意識毫無瓜葛。我認(rèn)為兩者高度相關(guān)，而佛教僧人所做的是一種心靈體操。我想列出我辯護(hù)過的一些意識的性質(zhì)，這些性質(zhì)某種程度上描繪了意識的輪廓：

1）意識是在出生時降臨在許多生物上的一種現(xiàn)實，在生物死亡時就會離開，它創(chuàng)造了一種沿著時空中的一條路徑從過去“移動”到未來的感覺，還有感覺、情緒和身體運(yùn)動。

2）意識有程度之分，從真真切切（比如愛之類的積極感受和痛之類的消極感受）到覺知邊緣。此外，大腦除了有意識的部分，也有無意識的部分，它的活動甚至思考都無法到達(dá)意識表面。

3）許多生物都有意識，比如章魚，還有人類。

4）意識賦予了我們擁有自由意志這一信念，也就是相信我們能作出選擇改變世界的這種想法。這與量子力學(xué)有關(guān)。

5） 意識無法被科學(xué)描述，它是處于另一位面的現(xiàn)實。

　　第一點(diǎn)和第五點(diǎn)可以從上面關(guān)于愛因斯坦的引文得出，而第二點(diǎn)和第三點(diǎn)來自之前章節(jié)（還有德阿納的著作《意識與腦——破解腦如何編碼我們思想的奧秘》（Consciousness and the Brain: Deciphering How the Brain Codes Our Thoughts））的思想。第四點(diǎn)是我在之前博文中討論過的主要議題之一，我希望以后會寫到（可以參見斯塔普（Stapp）的著作《心智的宇宙》（Mindful Universe））。

　　我覺得可以說宗教一致信奉第一點(diǎn)和第五點(diǎn)，并且認(rèn)為意識，至少是人類意識，是某種靈性賦予的結(jié)果，使我們的軀體獲得生機(jī)并活躍起來，就像米開朗基羅描繪的這樣：

　　我自己的版本是這樣的：意識來自“靈性與物質(zhì)墮入愛河”。為什么是愛？這是一個比喻，表達(dá)了意識與相關(guān)的生命意志的強(qiáng)度，它們似乎普遍存在于動物中。“愛”只是一種擬人的說法，表達(dá)了靈性與物質(zhì)建立了一條如此緊密的紐帶，使得死亡如此痛苦。重點(diǎn)是，如果你承認(rèn)對時間的體驗不能用科學(xué)解釋，但卻以確定而非隨機(jī)的方式發(fā)生，那么這種體驗必須來自某個地方。所以在這里，奧卡姆剃刀指引我們最簡單的路徑就是利用所有宗教都提出的那個詞，把它叫做靈性。這是種簡潔的做法，并不基于任何個人獲得的啟示。

　　所以這篇博文標(biāo)題里的問題就變成了：什么能夠讓機(jī)器人變得讓靈性愿意使之獲得生機(jī)？可能除了泛神論者以外，沒有人會認(rèn)為石頭有覺知。我在這篇博文寫的所有東西都指出，要想達(dá)到這一點(diǎn)，機(jī)器人最好有某種真實的情緒，無論方式是什么。這可是個挑戰(zhàn)，阿門。

　　人工智能的列車高速向前，模擬一個人腦、讓計算機(jī)產(chǎn)生“意識”的可能性似乎比以前大了一點(diǎn)點(diǎn)。意識是什么、機(jī)器是否可能擁有意識，也就成了計算機(jī)科學(xué)家、神經(jīng)科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家越來越多探討的課題，其中就包括1974年菲爾茨獎得大衛(wèi)·芒福德（David Mumford）教授。

　　芒福德教授是早年哈佛的數(shù)學(xué)系擔(dān)當(dāng)，學(xué)術(shù)生涯起步于純數(shù)學(xué)（代數(shù)曲線），隨后將主要精力轉(zhuǎn)向與計算機(jī)科學(xué)密切相關(guān)的應(yīng)用數(shù)學(xué)。此外，他還熟悉物理、神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域，這篇文章就是他在綜合學(xué)科背景下對于機(jī)器意識問題的思考。歡迎來稿討論、交流與商榷。

來源：微信公眾號“依圖科技“