幾年前在紐約的一場(chǎng)活動(dòng)上，著名神經(jīng)科學(xué)家克里斯托夫·科赫（Christof Koch）把一瓶上好的馬德拉酒送給了哲學(xué)家大衛(wèi)·查爾默斯（David Chalmers）。查爾默斯贏得了一場(chǎng)持續(xù)了四分之一世紀(jì)的賭局，打賭的內(nèi)容有關(guān)意識(shí)，或者說我們對(duì)意識(shí)的理解。

早在1998年，這位哲學(xué)家就與這位神經(jīng)科學(xué)家打了個(gè)賭：在接下來的25年里，科學(xué)仍然無法在大腦中定位意識(shí)的“中心”。賭注是一箱優(yōu)質(zhì)葡萄酒?，F(xiàn)在看來，哲學(xué)家贏了。但如果沒有意識(shí)研究者和理論家們的非凡努力，這一結(jié)果也不會(huì)這么清晰。

這一讓步背后，是一項(xiàng)被稱為“對(duì)抗性合作”（adversarial collaboration）的深入研究成果。這項(xiàng)合作比較了兩種主流的意識(shí)理論，并通過嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。在最近發(fā)表于《自然》雜志的一篇論文中，我們終于可以更詳細(xì)地了解這項(xiàng)工作的過程。

這項(xiàng)合作被昵稱為“COGITATE”，它對(duì)比了兩種意識(shí)理論：一種是由認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家斯坦尼斯拉斯·迪昂（Stanislas Dehaene）提出的“全局神經(jīng)工作空間理論”（Global Neuronal Workspace Theory, GNWT），這一理論認(rèn)為意識(shí)是信息在大腦廣泛區(qū)域之間傳播的結(jié)果；另一種是神經(jīng)科學(xué)家朱利奧·托諾尼（Giulio Tononi）提出的“整合信息理論”（Integrated Information Theory, IIT），該理論認(rèn)為意識(shí)來自于大腦網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的因果力量。

在這次對(duì)抗性合作中，這兩種理論的主要提出者坐到了一起，還有其他參與并領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目的研究人員（向他們致敬），共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，試圖找出能夠區(qū)分這兩種理論的證據(jù)——最好是支持其中一個(gè)、挑戰(zhàn)另一個(gè)。要想根據(jù)理論做出明確預(yù)測(cè)，并設(shè)計(jì)出足夠好的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這些預(yù)測(cè)，本就不是一件容易的事。尤其是在意識(shí)研究中，更加困難，因?yàn)椤?strong>這些理論常常基于不同的假設(shè)，試圖解釋的內(nèi)容也不完全相同，即使表面上它們都聲稱是在解釋“意識(shí)”。

COGITATE聯(lián)盟最終確定的預(yù)測(cè)非常清晰，令人欽佩。這些預(yù)測(cè)聚焦于與有意識(shí)感知相關(guān)的神經(jīng)活動(dòng)，具體來說，是利用最新的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，研究大腦中哪些區(qū)域、在什么時(shí)間可以解碼出視覺體驗(yàn)的信息。這些預(yù)測(cè)將在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證：參與者只需觀看不同類型物體的圖像，圖像呈現(xiàn)時(shí)間長(zhǎng)短不一，同時(shí)記錄他們的大腦活動(dòng)。

如果稍作簡(jiǎn)化的話，GNWT預(yù)測(cè)的是：大腦前部區(qū)域（即“工作空間”）會(huì)有顯著參與，圖像（刺激）出現(xiàn)和消失時(shí)會(huì)引發(fā)強(qiáng)烈的腦反應(yīng)。而 IIT則預(yù)測(cè)，在每個(gè)刺激持續(xù)期間，大腦后部的某個(gè)區(qū)域——被稱為“后部熱點(diǎn)區(qū)”（posterior hot zone）——會(huì)表現(xiàn)出持續(xù)的活動(dòng)。

需要強(qiáng)調(diào)的是，雖然這些預(yù)測(cè)是基于各自的理論提出的，但它們并沒有真正檢驗(yàn)這些理論的核心主張。這有些可惜，但也是為了讓這兩種理論在實(shí)驗(yàn)中具備可比性的必要“代價(jià)”。不過，這些預(yù)測(cè)確實(shí)可以用來檢驗(yàn)兩種理論在大腦中的生物學(xué)實(shí)現(xiàn)方式。

實(shí)際上，即使在任何實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集之前，人們就已經(jīng)明白：不會(huì)有哪種理論會(huì)被徹底推翻，也不會(huì)有哪種被確認(rèn)為“唯一正確”的意識(shí)理論。對(duì)科學(xué)哲學(xué)家來說，這樣的結(jié)果并不意外。幾十年前， “杜恒-奎因論題”（Duhem-Quine thesis）就指出：理論幾乎不可能被單一實(shí)驗(yàn)證偽，因?yàn)榭偪梢哉业侥撤N理由解釋為什么結(jié)果沒有如預(yù)期發(fā)生。而當(dāng)下很受關(guān)注的哲學(xué)家伊姆雷·拉卡托什（Imre Lakatos）也有類似觀點(diǎn)，他認(rèn)為，即使理論的核心部分難以直接驗(yàn)證，我們?nèi)钥梢愿鶕?jù)它是否能提出具有解釋力的、可檢驗(yàn)的預(yù)測(cè)，來判斷其價(jià)值。

COGITATE是一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的研究，涵蓋了許多發(fā)現(xiàn)。簡(jiǎn)單粗暴地總結(jié)一句：沒有贏家，也沒有敗者。正如《自然》雜志上的論文所說，研究結(jié)果“在某些方面與 IIT 和 GNWT 的預(yù)測(cè)一致，但也實(shí)質(zhì)性地挑戰(zhàn)了兩種理論的關(guān)鍵主張”。

那我們從這項(xiàng)巨大努力中到底學(xué)到了什么？有些人可能會(huì)覺得，這研究既沒推翻誰(shuí)、也沒驗(yàn)證誰(shuí)，是在浪費(fèi)時(shí)間和金錢。但這種看法是錯(cuò)誤的。我從中總結(jié)出三個(gè)重要的啟示。

第一，在我看來，最有趣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果正是那些與理論預(yù)測(cè)不符的部分。與 IIT 的預(yù)測(cè)相反，研究人員沒有在關(guān)鍵的“后部熱點(diǎn)區(qū)”中發(fā)現(xiàn)持續(xù)的神經(jīng)同步活動(dòng)（尤其是所謂的 γ 波段）。而與GNWT的預(yù)測(cè)相反，當(dāng)有意識(shí)的感知停止時(shí)，大腦“工作空間區(qū)域”也沒有出現(xiàn)明顯的“關(guān)閉反應(yīng)”。這些結(jié)果對(duì)理論提出了挑戰(zhàn)：也許是原來的預(yù)測(cè)沒能忠實(shí)反映理論的核心要素，也可能是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)本身不足以捕捉想要的現(xiàn)象，甚至可能說明理論本身需要修正。不管是哪種情況，預(yù)測(cè)被證偽時(shí)，往往比被證實(shí)時(shí)帶來更多的思考和進(jìn)步。

第二，這種研究方式本身就推動(dòng)了科學(xué)進(jìn)展。COGITATE的一個(gè)顯著特點(diǎn)是它對(duì)“開放科學(xué)”原則的嚴(yán)格執(zhí)行。實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)事先就進(jìn)行了公開登記，也就是說，在實(shí)驗(yàn)開始前就把預(yù)測(cè)寫出來并發(fā)表，避免事后調(diào)整數(shù)據(jù)以配合理論。數(shù)據(jù)的采集由與理論無關(guān)的實(shí)驗(yàn)室完成，使用了多種腦成像技術(shù)，還進(jìn)行了獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)。這使得這組數(shù)據(jù)特別堅(jiān)實(shí)可靠，而且是完全公開的，未來肯定會(huì)激發(fā)很多有趣的后續(xù)研究。值得強(qiáng)調(diào)的是，這些優(yōu)點(diǎn)，尤其是預(yù)登記和數(shù)據(jù)透明，不僅適用于像COGITATE這樣的大項(xiàng)目。所有科學(xué)家都可以采取這樣的方式，而且我們應(yīng)該這樣做。

第三，人的觀念改變得很慢，有時(shí)甚至根本不會(huì)改變。如果把COGITATE拍成電影，結(jié)尾可能會(huì)是某位主角在經(jīng)歷一番內(nèi)心掙扎后承認(rèn)失敗，反思自己怎么會(huì)錯(cuò)得這么離譜。（這其實(shí)和現(xiàn)實(shí)中科赫把酒交給查爾默斯的場(chǎng)面有幾分相似——雖然反思方式不同?。┑绻叵胍幌露藕?奎因論題，就不難理解：一個(gè)理論的核心支持者，不太可能因?yàn)橐淮螌?shí)驗(yàn)結(jié)果就徹底改變態(tài)度。不過，這未必是壞事?？茖W(xué)本來就依賴于思想多元和對(duì)不確定性的系統(tǒng)性質(zhì)疑。已故諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主、也是COGITATE 項(xiàng)目顧問之一的丹尼爾·卡尼曼（Daniel Kahneman）曾說過：即便參與者的立場(chǎng)沒有改變，對(duì)抗性合作依然有其重要價(jià)值。為什么？因?yàn)榕杂^者，也就是我們這些圈外人，可能會(huì)因此改變看法，而整個(gè)學(xué)術(shù)界也能借此向前邁進(jìn)。

COGITATE的成果遠(yuǎn)不止于此，這里實(shí)在難以一一概括。作為一個(gè)也曾參與另一項(xiàng)對(duì)抗性合作研究（INTREPID 項(xiàng)目，對(duì)比 IIT 與另外兩個(gè)理論——“主動(dòng)推理”（active inference）和“神經(jīng)表征主義”（neuro-representationalism）——敬請(qǐng)期待成果?。矣芍愿兄x COGITATE 項(xiàng)目的三位負(fù)責(zé)人——神經(jīng)科學(xué)家露西亞·梅洛尼（Lucia Melloni）、利亞德·穆德里克（Liad Mudrik）和邁克爾·皮茨（Michael Pitts）——他們?yōu)槿绾芜M(jìn)行這種大規(guī)模項(xiàng)目樹立了典范。而這種方法論上的榜樣，或許才是這項(xiàng)合作最持久的價(jià)值所在。

不過，自從COGITATE的初步結(jié)果在 2023 年“意識(shí)科學(xué)研究協(xié)會(huì)”（Association for the Scientific Study of Consciousness）紐約年會(huì)上公布之后，圍繞 IIT 是否算是“科學(xué)理論”本身，。正如神經(jīng)科學(xué)家阿萊克斯·戈麥斯-馬林（àlex Gómez-Marín）和我，我們認(rèn)為把 IIT 指責(zé)為“偽科學(xué)”是站不住腳的，但我們也認(rèn)為 IIT 的辯護(hù)方式并不令人滿意。這場(chǎng)學(xué)術(shù)沖突本身也提醒我們：將宏大的理論放進(jìn)實(shí)驗(yàn)框架里檢驗(yàn)，其價(jià)值不僅在結(jié)果，更在過程。

對(duì)抗性合作雖然漫長(zhǎng)又艱難，但它代表了一種不同的科研方式。它是“對(duì)抗性”的，但不必是“敵對(duì)的”。這當(dāng)然不是科學(xué)進(jìn)步的唯一路徑，但它帶來了許多獨(dú)特的益處。正如卡尼曼所說，對(duì)抗性合作是一種“非憤怒的科學(xué)”，這本身就是一件值得珍視的事。

作者：Anil Seth

譯者：EY

封面：GPT 4o

原文：

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