2023年9月中旬,意識科學界爆發了一場混亂。一封由124名研究人員(其中一部分人專門研究意識科學)連署的公開信挑釁般地提出了一個主張,認為該領域討論最廣泛的理論之一——整合資訊理論*(integrated information theory, IIT)——應被視作“偽科學”。隨後引發的軒然大波,讓社交媒體上有關意識的討論陷入了指控和反詰的惡性迴圈,《自然》《新科學家》等雜誌都對這一事件進行了報道。
IIT-Concerned, et al. “The Integrated Information Theory of Consciousness as Pseudoscience.” PsyArXiv, 16 Sept. 2023. Web.
整合資訊理論是朱利奧·託諾尼(Giulio Tononi)運用神經科學腦成像等技術對神經疾病患者進行反覆的觀察與實驗提出的理論,它首先肯定了意識的存在性,再以本質的存在性(intrinsic existence)、成分(composition)、資訊(information)、整合(integration)和排他性(exclusion)等五個現象學公理作為基礎,相應衍生出五個與意識物理基礎相關的公設,並構建了一套數學形式的現象學公理化系統,去定量解釋世界中的意識現象。
將某一理論稱作偽科學幾乎是對它最嚴厲的批判。當上百名有影響力的科學家與哲學家同時這麼做時,我們更要謹慎處理此事。公開信中闡述了提出這一指控的理由,其中最主要的是IIT對泛靈論(panpsychism,它主張萬物皆有意識)做出了“巨大貢獻”,並且該理論“作為一個整體”時並不能在經驗上被檢驗。這封信的主要作者之一劉克頑(Hakwan Lau)隨後發表了一篇文章,再次提出了這一指控:IIT的鼓吹者和廣大媒體基於IIT提出的主張,並沒有經驗證據的佐證。
Lau, Hakwan. “What Is a Pseudoscience of Consciousness? Lessons from Recent Adversarial Collaborations.” PsyArXiv, 17 Sept. 2023. Web.
“意識優先”而非“大腦優先”
作為神經科學家朱里奧·託諾尼的智慧結晶,IIT已經存在了相當長的一段時間。早在20世紀90年代末,託諾尼就與諾貝爾獎得主傑拉爾德·埃德爾曼(Gerald Edelman)一起在《科學》上發表了一篇論文,將意識與對複雜性的數學測量聯絡起來。這篇曾給我留下深刻印象的論文,為後來的IIT播下了種子。託諾尼於2004年第一次發表了他對IIT的概述,此後該理論一直進化,並在今年早些時候提出了最新版IIT 4.0。
該理論的反直覺性和過於深奧的數學本質一直招致爭議和批評,我和同事們對此也頗有微詞,但它確實已經在意識科學中佔據了重要地位。一項在該領域的主要會議——意識科學研究協會(Association for the Scientific Study of Consciousness)年會——上進行的調查發現,近一半的受訪者認為它“絕對有前景”或“可能有前景”,該領域的研究人員經常將它視為意識研究的四種主要理論之一。[哲學家蒂姆-貝恩(Tim Bayne)和我在最近為《自然綜述-神經科學》撰寫關於意識理論的綜述文章中也是這麼認為的。]
IIT背後的理論並不簡單:它顛覆了神經科學原本的遊戲規則,即意識從大腦的神經活動中產生。IIT的出發點是確認所有意識體驗都必須具備的某些特徵,進而去問大腦這類物理系統(physical system)需要具備哪些屬性才能呈現這些特徵。這是一種“意識優先”(consciousness-first)而非“大腦優先”(brain-first)的方法。
- Davide Bonazzi -
根據IIT的觀點,任何有意識的體驗都必須具備兩個特徵,即“整合”和“資訊”。原因在於,每一種有意識的體驗都是統一的,“渾然一體”,同時每一種體驗也都傳遞著大量的資訊。用IIT體系得出這一主張,就會引出其核心提議,即無論何時何地,只要一個系統大於其各個部分的總和,意識就會以一種極其特定、數學上精確的方式存在。
IIT用數學量Phi來追蹤系統裡的意識量,根據該理論,只要存在非零Phi,一定程度上就有意識存在。這其實體現了一種受限的泛靈論,因為我們可以在大腦以外的系統,甚至是一些非生物系統中,找到非零Phi的例項。根據IIT,一些非常簡單的系統也可能有意識,比如計算機裝置中的非活動電子電路網格,儘管其中涉及的意識可能非常微弱。但許多其他事物,無論複雜程度如何,也可以完全缺乏意識,因為它們沒有以正確的方式整合資訊。比如說,根據IIT的觀點,像桌椅之類的東西沒有意識,訊號只能單向傳遞的人工智慧系統同樣也不存在意識。
IIT的確存在諸多爭議,或許也有悖常理,可是,它是偽科學嗎?關於科學有個非常籠統的定義,那就是透過觀察、描述、理論和實驗從而對自然現象進行的系統性研究。科學理論應該是可檢驗的,可以對證據做出回應,並具有預測和解釋能力。而偽科學的一個非常籠統的定義則是,聲稱自己是科學的,但在某個或某些方面有重大缺陷的工作。分子生物學和粒子物理學就是典型的科學,而順勢療法和占星術則屬於偽科學——既沒有實驗證據的支援,也缺乏任何可信的運作機制。
IIT的泛靈論含義的確不同尋常。全面的泛靈論是一種哲學的、形而上學的立場,因此無法接受實證檢驗。它與我們所知的科學也是背道而馳的,後者通常信仰唯物主義。不過,儘管IIT蘊含了某種泛靈論,它並不等同於泛靈論。因此,反對泛靈論(本人就是反對者之一),並不意味著反對IIT。一種理論可能會產生奇怪的、也許是無法檢驗的後果,但這並不等於它屬於偽科學。只要該理論的其他方面可以被檢驗或許就足夠了。其他科學領域也會發生這種情況,並得到了默許。在物理學中,廣義相對論包含了一些無法檢驗的東西,比如奇點,但是該理論在其他方面卻完全可以被檢驗。
什麼才是“偽科學”?
這就引出了寫信者的第二個反對意見:IIT“作為一個整體”可能是無法檢驗的。這似乎迎合了卡爾·波普爾(Karl Popper)的證偽主義科學哲學,根據這一哲學,如果一種理論不能被實驗證偽,就可以稱之為偽科學。但這個標準定得過高,因為實驗方法一直在改進,理論可以隨著時間的推移而調整和變化,即使某些方面始終無法透過實驗驗證,但仍然具有解釋和預測價值。(進化論就是一個很好的例子,如遺傳的基本機制,該理論的核心內容,就是在理論提出很久之後才得以驗證。)
其他科學哲學也可以在這裡應用。我一直比較喜歡伊姆雷·拉卡託斯(Imre Lakatos)的觀點,根據他的觀點,如果一項研究計劃(通常超越了理論的範疇)隨著時間的推移能夠產生具有解釋力和預測力的可檢驗預測,那麼它就是富有成效的(productive)。如果一項研究計劃做不到這一點,那麼它會衰退(degenerate),並逐漸消失。這種科學觀更能適應思想的起伏,也更能適應科學理論的某些方面(甚至可能是核心內容)始終無法證偽的可能性。比如量子力學,儘管沒有人能想出如何用實驗來檢驗它的各種解釋(甚至是它們的真正含義),但它卻富有成效。
從拉卡託斯的角度來看,IIT完全符合科學的標準。它的核心原理確實很難檢驗——其他主要理論其實也是如此——但IIT確實提出了許多可檢驗的預測。其他理論或許也能給出其中部分預測,但除此之外的預測絕對是IIT獨有的。隨著這些預測在越來越複雜的實驗中得到驗證,我們將會知曉IIT到底是富有成效還是會逐漸衰退。現在下結論還為時過早。
為了解IIT的可檢驗性,意識科學領域正在進行一系列特別有趣的“對抗性合作”。這些合作透過設計實驗,讓理論預測出不同的結果,從而讓理論相互對立。我曾在其他地方寫過關於第一個合作專案的文章,目前正在參與(雖然沒有得到資助)第二個類似專案。儘管這些合作不可能對任何相關理論造成決定性的打擊,但這些出色、嚴謹的研究工作無疑正在推動這一領域向前發展。
- Jeannie Phan -
IIT反對者提出的第三個反對意見認為,IIT的證據基礎並不支援其支持者和廣大媒體的說法,這當然值得關注,但不能佐證他們這一指控的正當性。對於研究人員來說,避免誇大和過度宣傳固然十分重要,但即便他們這樣做了(IIT的情況是否真的如此還有著很大的討論空間),這也並不意味著背後的研究是偽科學。只要符合科學的標準,它就是科學,無論傳播是否得當。
我認為,IIT符合科學的必要標準:它旨在用一種嚴謹的理論方法來解釋一個自然現象,這種方法能產生可檢驗的預測,具有潛在的解釋和預測能力。
重申IIT的科學地位十分重要,背後的原因遠遠超過它作為一種理論的具體對錯。首先是因為它給人的外在印象。這封公開信背後的動機是,透過對IIT的過度影響進行外科手術式的打擊,從而確保意識科學的長期健康發展。但這可能會產生相反的效果。外界可能會對這個學科失去信任,因為連自己領域的主要理論是科學還是偽科學,它看起來都無法區分。
考慮到意識科學研究人員為該領域應得的合理性所付出的巨大努力,這種外界看法可能會帶來災難性的後果。研究資金的水平、對聰明的年輕研究者的吸引力以及意識研究對世界產生積極影響的潛力都可能受到威脅。
有用的“錯誤”理論
但是,還有些更根本的問題正受到威脅,那就是犯錯的權利。
統計學家喬治·博克斯(George Box)常被引用的一句話是:“所有模型都是錯的,但有些是有用的。”事實上在他1987年出版的書中,原話是:“記住,所有模型都是錯的;更為實際的問題是,模型要錯到什麼程度才沒用。”
IIT很可能是錯的。其他的主要意識理論很可能也是錯的,但IIT很可能是個更大的錯誤,甚至比我自己的意識理論(與IIT截然不同)錯得更多。即便如此,它仍然非常有用。
IIT之所以是個有用的錯誤,首先是因為它能啟發相關的想法。我和同事們打著“弱IIT”(weak IIT)的旗號,透過犧牲一些理論上的雄心壯志,以換取更多實證上的適用性。馬爾切洛·馬西米尼(Marcello Massimini)和他的研究小組在測量腦損傷患者的意識水平方面開展了頗具影響力的工作,也是受到了早期IIT的啟發(儘管這些結果也與其他理論相容)。還有更多有價值的研究,以及將要進行的工作,都在一定程度上受到了該理論的啟發——當然其他主流理論也是如此。
- Brian Stauffer -
第二個原因或許更為重要,也是我想在此強調的一點。就算理論本身在實證上是錯誤的,IIT挑戰性和反直覺的本質,也讓它值得被大家重視。儘管意識科學已經取得了巨大進步,但關於意識的本質,以及意識與大腦、身體和整個物理世界之間的關係,仍有個巨大的神秘溝壑橫亙於其間。即使我們高估了研究意識科學的困難(我的確如此認為),如果不進行一些更為激進的創造性思考,我們似乎很難給出令人滿意的科學解釋。
如果我們否定IIT的部分原因僅僅是它的不尋常,便將它放逐到偽科學的荒原上,那麼我們就有可能扼殺我們所需要的那種創造性思維。這個理論確實有點瘋狂,但它正勇敢地嘗試說出一些真正新穎的東西。誰知道呢,它甚至可能是對的。
因此,我們不要只是拒絕偽科學的指控。相反,在確保不過度炒作或過度宣揚的同時,讓我們讚美它的怪異和不同尋常吧。只要是採用科學方法的理論,錯了又如何?
作者:Saugat Bolakhe
譯者:王澤宇 | 審校:Nevaeh
排版:絨球兔紙 | 封面:Brian Stauffer
原文:
https://nautil.us/the-worth-of-wild-ideas-399097/
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