从物理主义者到唯心论者：一位神经科学家的意识转向

关联

人物 Dr. Christof Koch

公司 Intrinsic Powers

概念 意识 · NCC · 物理主义 · 整合信息理论 · 唯心论 · 神秘体验 · 致幻剂 · 皮层 · 量子力学 · LLM

这一集聊的是科学里最老也最硬的问题：意识到底是什么。

说话的主角是 Christoph——他拿的是理论物理博士学位，过去 40 年却在研究大脑，曾在加州理工学院做了 25 年教授，与发现 DNA 双螺旋的诺奖得主 Francis Crick 共事 14 年，之后加入微软联合创始人 Paul Allen 在西雅图创办的脑科学研究所，先后担任首席科学家和总裁，现在还运营着一家研究知觉的基金会。

一个研究意识几十年的顶尖神经科学家，最后却相信自己的一次神秘体验告诉他「一切都是意识」——这是这一集最反直觉的地方。

物理主义遇到的两个麻烦

Christoph 自认曾是物理主义者(旧称唯物主义，断言一切都是物理的，可追溯到古希腊的 Democritus——「一切存在的只有原子和虚空」)。

但他说，今天的物理学已经让这个立场不好站稳了。

经典物理里，只要知道每个粒子的位置和动量，过去未来都是一本打开的书；

可量子力学引入了波函数、叠加态和纠缠(两个纠缠粒子分开一光年，一方被测量的瞬间，另一方的状态就确定，爱因斯坦称之为「鬼魅般的超距作用」)。

更奇怪的是，量子力学似乎暗示：除非有东西与你的自行车发生相互作用，否则谈它「有一个确定的质量」根本没意义。

「这已经不是我祖父那个年代的唯物主义了。」甚至有基础物理学家主张，意识必须被构建进实在描述的最底层 。

第二个麻烦是哲学家 David Chalmers 说的「难问题」：

三磅重的脑物质，原则上不过是按量子定律相互作用的原子分子，「这里没有任何特别之处」，可它却能爱能恨、能感到痛苦和无聊。

「科学定律中没有任何东西告诉我们物质能够爱和恨」。为什么这样一个机制——像精巧的瑞士钟表一样的机制——会有感受？

这是个完全推不出来的跳跃。

找「意识的足迹」：有用的实证项目

Christoph 和 Crick 在 1990 年代初启动的计划，是找出神经相关物(NCC)——你产生某种体验时，具体是哪些神经元、处于什么状态在放电。

他为此和 David Chalmers 打过一场著名的赌：25 年内能否找到 NCC。他输了赌局，但他和 Chalmers 都同意，它们会被发现。

他说，「意识的足迹」是个可行的、极其实用的项目：一旦知道足迹长什么样，就能去找。

比如行为无反应的病人(旧称「植物人」)——我们现在知道其中四分之一实际上是有意识的，他们在场，只是无法发出信号。

有了 NCC,就能判断某个病人有没有意识，还能回答孕晚期胎儿有没有意识、狗有没有意识这类问题。

这个项目不依赖你的形而上学立场——物理主义者、二元论者、泛心论者都可以做 。

但它依然解释不了「为什么」：为什么这个特定构型的东西会产生红色，稍微不同一点就产生橙色、性高潮或牙痛？

一台能测「他在不在」的仪器

Christoph 参与创办了一家叫 Intrinsic Powers 的公司，把过去 20 年发展出的脑探测技术做进临床：

用磁脉冲敲击大脑，再用脑电图听回声——像用锤子敲钟再听响。

有意识的大脑(清醒、做梦的快速眼动睡眠、或摄入高剂量致幻剂但无法动弹的人)的脑波复杂度(用 Lempel-Ziv 复杂度衡量)总是高于某个阈值；

无意识的人(被麻醉、深度昏迷)复杂度很低，极端情况下脑电图拉平。

今天，遭遇车祸、大出血或心脏骤停的病人被送进 ICU 靠呼吸机维持，如果三四五天没有反应，临床团队就会和家属讨论要不要撤除维持——发达国家里 70% 到 90% 的情况会被撤掉。

而四分之一的这类病人其实有意识。「这个设备能给临床团队和家属多提供一比特的信息。字面上说，就是一比特。

他们在那里，还是不在那里？」 他说自己喜欢这件事有两个原因：帮到人，以及证明「意识」这个飘渺了三千年的话题能落到实处。

但他也坦白很难：接到电话的人想知道三件事——活着吗？在吗？会康复吗？

现在他们只能回答第一件和部分第二件，无法告诉你「有 95% 的几率他会康复」。

整合信息理论与两次改变他的体验

怎么解释「为什么」？

Christoph 说大多数意识理论是「从大脑里榨出意识的汁液」——试图把大脑的水变成意识的酒——然后争论它到底是全局工作空间、第五层神经元还是微管蛋白，但永远答不了「为什么是这个而不是那个」。

真正独特的是 Giulio Tononi(威斯康星-麦迪逊的意大利裔美国精神病学家和神经科学家)的整合信息理论(IIT):它反过来，从意识出发——我唯一绝对确定的是我有意识，即使怀疑它也是在重新确立它；

而且意识是我遭遇世界(包括我自己身体)的唯一方式——再从那里推断哪些系统有意识 。

他强调这是个科学理论，很可能是错的。

真正改变他的形而上学的，是两次亲身体验。第一次是疫情期间的濒死体验：

世界消失了，只剩一道非常亮的光，和恐惧与狂喜交织的感觉；

没有空间、没有时间、没有自我——观察者与被观察者的区分全部消失，佛教徒会称之为「非二元体验」。它教会他：

自我感只是所有可能体验中的一个子集，去掉「我知道我是我」之后，剩下的东西显然仍然高度有意识；

它还消除了他对死亡的恐惧。但它没有改变他的世界观。

三年前的一次神秘体验才是转折：他失去了自我感和所处之感，感觉「与万物合为一体，与宇宙融合」。

出来之后他有了直接的切身体会：「一切都是心灵的。一切都是现象的。一切归根结底都是意识。」

而我们栖居的这个物质宇宙，归根结底是某种心灵之物的显现——这就是**唯心论**(idealism,主张最终存在的是精神性的东西)。

他补充说，这不意味着超自然：精神性的东西也遵循规律，不 imply 神或神的等级体系。

主持人提出一个很自然的质疑：

他自己年轻时用过致幻剂，那是否可能只是自我感被抑制后的产物——「只是你的大脑在药物作用下的状态」？

Christoph 承认这正是物理主义者的标准回应，而且它教给我们的东西依然惊人：

约翰霍普金斯的研究里，四期癌症、 medicine 已放弃的病人服用高剂量致幻剂后，虽然癌症没治好，但心理被彻底转变，不再恐惧死亡；

数百项临床试验用致幻剂治疗难治性抑郁症、PTSD 等，而且神秘体验问卷上的得分与疗效直接相关。

濒死体验也一样——按常理应该造成巨大创伤，当事人却散发出平静，说这是此生最有意义的体验。

「无论潜在的形而上学意涵究竟是什么，它们都属于我们所知的最有意义、最深刻的体验，仅此而已。」 但他选择走另一条路：

在他的解读里，平时「我的意识」和「你的意识」之间有一条边界(你永远无法直接体验另一个人的感受)，而在某些条件下这条边界溶解了，你成为更宏大现实的一部分。

意识住在大脑的哪里

从实证看，意识依赖心脏(心脏停跳约 10 秒就昏厥)和脑干(小中风可致昏迷)，但产生丰富体验的基底是大脑最外层的皮层——像一张 12 到 14 英寸、两三毫米厚的披萨，两张折叠后塞进左右脑半球；

尤其是皮层的后部，产生视觉、听觉、触觉和欲望。

反过来，你 80% 的神经元在小脑(约 690 亿个，皮层只有约 160 亿)，但小脑整合度低、主要是前馈环路——像 LLM 里一层激发下一层——所以小脑损伤的人走路像喝醉、言语含糊，却从不抱怨意识丧失。

皮层才是密集互连、反馈丰富的结构，是意识的基底 。

量子效应、裂脑与「漩涡」比喻

至于 Penrose 和 Hameroff 那种「在神经元微管里找量子机制、把意识卸载给量子领域」的理论，Christoph 说极度推测性，Penrose 自己第一个承认。经验问题很清楚：

量子计算机要在 27 毫开尔文运行——比外太空(4 开尔文)冷得多、几乎消除一切分子运动——才能保住叠加态；

而大脑在温暖潮湿的环境里演化，任何叠加或纠缠状态会在一纳秒内消散。

他和合作者正在努力寻找室温下核自旋等量子效应对生物学重要的证据，「有一些诱人的证据」，但至今没有一个可信、可重复的实验。

裂脑实验(加州理工的 Roger Sperry 因此获诺奖)把胼胝体的两亿根纤维切开，产生两个互不透明的意识——隔着一厘米，却「如同在月球的暗面」。

这与唯心论矛盾吗？Christoph 用叔本华的比喻回答：意识像浩瀚海洋(普遍心灵)上的小漩涡，他的漩涡已存在 69 年，终将解体、回归海洋。

漩涡之间天然无法直接访问彼此；演化也要求如此——如果你感觉与万物合一，就不会为自己和自己的基因去竞争了。

只有在神秘体验、或大脑活动被致幻剂压得极低的特殊条件下，边界才可能降下 。他还提到两个更奇异的边缘案例：

共享部分大脑的连体双胞胎(睡眠时边界可能降下、或许能互相访问)，以及解离性身份障碍——一个大脑里为应对巨大创伤而形成的多个人格，可以有不同记忆、甚至不同的免疫状态。

Claude 有没有感受？看引擎盖下面

收尾聊到 AI。Jeff Hinton 从 LLM 出来就相信其中存在理解，现在甚至用「意识」这个词。Christoph 的回应是：

原则上硅当然可以——大脑只是一块普通物质，硅也是，谁也不比谁超自然；

一台真正复刻大脑构造的神经形态计算机会是有意识的。

但 IIT 不是功能主义理论：功能主义认为只要在通用图灵机上复现大脑的功能，意识就会随之而来——那 Claude 迟早(或已经)有意识。

而按 IIT,冯·诺依曼数字机器连接度极低、本质像前馈网络，不具备皮层那种高度互连的结构；

可以形式化地证明，两个网络功能上从输入到输出完全相同，一个有丰富的因果力、会有感受，另一个不会。

「体验与一个机制固有的因果力有关，而这取决于它被连接在一起的方式。你必须看看引擎盖下面。」

他的黑洞比喻很妙：

今天我们能完美模拟人马座 A 星黑洞的广义相对论方程，但打开模拟时你不必担心它把你也吸进去——「它只是一个模拟而已。

意识也是如此。」LLM 显然已通过图灵测试，做的是惊人的下一词预测，但模拟某物与真正物理地造成改变是两回事。

主持人反驳说模式才是关键、代码归结为信息；Christoph 回应：「代码在你脑子里。在机器内部没有谁去读它们。」

他最后说，继续做量子实验是因为机会虽小，但「如果你向自然提出正确的科学问题，你就会得到正确的答案」。

本集带走

• 临床真问题：约四分之一的「植物人」其实有意识。磁脉冲+脑电图测脑波复杂度的仪器，能在撤除生命维持的决策前提供关键的一比特信息，公司已在与哈佛、哥伦比亚等团队合作进临床。
• 「意识的足迹」是跨立场都成立的实证项目：找到 NCC 就能判定病人、胎儿、动物是否有意识，不需要先解决形而上学。
• IIT 与主流意识理论方向相反：不从大脑出发榨取意识，而是从「我有意识」这一笛卡尔式的确定点出发往下推；也正因此它判定 LLM 没有体验——体验取决于硬件的因果结构，不能靠问答打勾。
• 量子意识理论现状：室温下大脑中的量子叠加约一纳秒内消散，至今没有可信、可重复的正面证据，但他的团队仍在做实验检验。
• 自我感只是意识的一个子集：濒死与神秘体验(无论解释为大脑还是别的)显示去掉自我后仍有高度意识，且这类体验的疗愈效果与神秘体验强度直接相关。

科学定律中没有任何东西告诉我们物质能够爱和恨。
There’s nothing in the laws of science that tells us matter can love and hate.
—— Dr. Christof Koch · [10:04]

所以我们想知道这一点，因为这样，这个设备就能给临床团队和家属多提供一比特的信息。字面上说，就是一比特。
And so we want to know that because then I can give this device can give the clinical team and the family one additional bit. Literally, it’s one bit.
—— Dr. Christof Koch · [18:19]

所以我与世界互动的唯一方式，包括我自己的身体，都是通过我的意识体验。
So the only way I interact with the world, including my own body, is through my conscious experience.
—— Dr. Christof Koch · [14:11]

他们试图把大脑的水变成意识的酒——借用一个圣经的比喻。
They’re trying to turn the waters of the brain into the wine of consciousness to adopt a biblical metaphor.
—— Dr. Christof Koch · [12:55]

但就像宇航员在特殊条件下可以失重并漂浮在太空中一样，在特定条件下，当然包括致幻剂，你可以完全失去那个自我。
But then just like an astronaut on a special condition can become weightless and floating out of space, so on certain conditions, including psychedelics, of course, you can totally lose that self.
—— Dr. Christof Koch · [26:06]

我知道我是我，我知道我早餐吃了什么，我知道自己总有一天会死，所有这些都是意识，但如果你没有那些，就像在那个状态中，无论剩下的是什么，显然都是高度有意识的。
The fact that I know I’m me, I know what I had for breakfast, I know I’m going to die one day, all of that is consciousness, but you can also, if you don’t have that, like in that state, whatever remains is clearly highly conscious.
—— Dr. Christof Koch · [26:24]

我意识到，天哪，一切都是心灵的。一切都是现象性的。一切归根结底都是意识。
That I realized, oh my God, everything is mental. Everything is phenomenal. Everything ultimately is consciousness.
—— Dr. Christof Koch · [28:22]

我们通过这些问卷——MEQ30,神秘体验问卷——知道，人们在试验中拥有神秘体验的程度，与他们获得疗效的程度直接相关。
And we know through these questionnaires, MEQ30, the mystical experience questionnaire, that the extent to which people have a mystical experience in these trials directly correlates to the extent that they derive therapeutic benefit.
—— Dr. Christof Koch · [33:15]

你必须看看引擎盖下面。按照 IIT,你不能只做一个类似图灵测试的东西，比如问它一堆问题，如果它给出了正确答案，我就可以打个勾。
You have to look under the hood. According to IIT, you can’t just do it like a Turing-like test, like ask it a bunch of questions, and if it gives me the right answer, then I can say checkmark.
—— Dr. Christof Koch · [57:19]

它显然已经通过了图灵测试，但这并不意味着它有任何感受。
It’s clearly passed the Turing test, but that doesn’t mean it feels like anything.
—— Dr. Christof Koch · [60:59]

我一直认为机会很小，我至今仍认为机会很小，但科学和自然的伟大之处在于，如果你向自然提出正确的科学问题，你就会得到正确的答案。
I always thought the chances are very small, and I still think the chances are very small, but the great thing about science and nature is if you ask the right scientific question to nature, you will get the right answer.
—— Dr. Christof Koch · [61:18]