1. “他的愛(ài)是真的，但他不是”

這是著名導(dǎo)演斯皮爾伯格編導(dǎo)的科幻電影《人工智能》的宣傳語(yǔ)。年輕夫婦莫妮卡和亨利，因?yàn)閮鹤玉R丁身患重癥在醫(yī)院不醒人事，決定收養(yǎng)一個(gè)機(jī)器人聊以慰藉。與兒子年齡相仿、高度逼真的男孩機(jī)器人大衛(wèi)就這樣來(lái)到了家里。經(jīng)過(guò)一番磕磕碰碰，大衛(wèi)對(duì)新的環(huán)境逐漸熟悉起來(lái)，也和“父母”建立起了感情。過(guò)了不久，馬丁蘇醒過(guò)來(lái)，并且康復(fù)回家。真假“兒子”之間不斷產(chǎn)生矛盾，夫婦決定把大衛(wèi)遺棄。莫妮卡把大衛(wèi)帶到荒無(wú)人煙的郊外，趁他不備奔回汽車，含著眼淚疾馳而去。于是，機(jī)器人大衛(wèi)開啟了尋找自己摯愛(ài)“母親”的征程。

圖1 機(jī)器人大衛(wèi)與“母親” 莫妮卡

機(jī)器人能否擁有愛(ài)的能力？其先決條件是它必須擁有情感和自我意識(shí)。這涉及到當(dāng)今科學(xué)面臨的最大的一些難題：意識(shí)是什么？產(chǎn)生意識(shí)的機(jī)制是怎樣的？人為什么會(huì)有意識(shí)？機(jī)器能否擁有意識(shí)？

對(duì)于機(jī)器能否擁有意識(shí)這一問(wèn)題，科學(xué)家們也是莫衷一是。同樣是腦科學(xué)權(quán)威，迪昂（Stanislas Dehaene）持肯定態(tài)度[4]，而達(dá)馬西奧（Antonio Damasio）和科赫（Christopher Koch）則持否定態(tài)度[2][8]。

本文總結(jié)腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)中關(guān)于意識(shí)的一些研究成果，討論意識(shí)與智能機(jī)器的關(guān)系，闡述筆者對(duì)這個(gè)問(wèn)題的看法。

2. 意識(shí)是什么？

在所有的自然現(xiàn)象中，再也沒(méi)有比意識(shí)對(duì)人來(lái)說(shuō)更加重要且更加神秘莫測(cè)的了。長(zhǎng)期以來(lái)，由于缺乏有效的方法，意識(shí)一直被認(rèn)為是科學(xué)研究的禁區(qū)。隨著腦科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，近20年來(lái)對(duì)意識(shí)的研究取得了一些初步的成果。但研究還都處于初級(jí)階段，甚至對(duì)意識(shí)的定義科學(xué)家們也沒(méi)有一致的意見(jiàn)。

一般來(lái)說(shuō)，意識(shí)是指人的心智中感受到的對(duì)內(nèi)部身體和外部環(huán)境的知覺(jué)。意識(shí)有多個(gè)特點(diǎn)，可以從多個(gè)角度理解。意識(shí)是清醒時(shí)人腦處于的一種狀態(tài)，與其相對(duì)的其他狀態(tài)是深度睡眠[1]、昏迷、死亡。意識(shí)是主觀的，是每個(gè)人以自我為中心的精神活動(dòng)，對(duì)我們每個(gè)人來(lái)說(shuō)自己的意識(shí)是持續(xù)的、一貫的、穩(wěn)定的。同時(shí)，意識(shí)又是客觀的，它對(duì)應(yīng)著人腦神經(jīng)系統(tǒng)的高層次處理，由人腦神經(jīng)系統(tǒng)的低層次處理支撐?！拔宜脊饰以凇?，意識(shí)包含個(gè)人對(duì)自我存在的知覺(jué)，意識(shí)始終有自我意識(shí)伴隨。意識(shí)與下意識(shí)密切交互，接受下意識(shí)的各種信息，也給下意識(shí)做出反饋。意識(shí)讓每個(gè)人認(rèn)識(shí)到自己與環(huán)境的關(guān)系；將當(dāng)下的自己與對(duì)過(guò)去的記憶、對(duì)未來(lái)的想象聯(lián)系到一起。意識(shí)是生命現(xiàn)象，推測(cè)只有人和高等動(dòng)物擁有，是在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生的信息處理機(jī)制。

研究意識(shí)非常困難，根本原因在于它顛覆了科學(xué)研究的前提?？茖W(xué)研究一般是基于第三者體驗(yàn)（third person experience）的，而我們每個(gè)人的意識(shí)都是第一者體驗(yàn)（first person experience）?？茖W(xué)是站在第三者的角度，觀察現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律，建立理論。正因如此，大家的研究結(jié)果可以共享，能夠保證其可查察，可驗(yàn)證，可反駁。相反，每個(gè)人的意識(shí)都是自己的個(gè)人體驗(yàn)，很難甚至不可能與他人共享，阻礙了對(duì)意識(shí)的研究。

3. 產(chǎn)生意識(shí)的機(jī)制是怎樣的？

談到意識(shí)，我們最直觀的理解就是自己腦中一直出現(xiàn)的那個(gè)“小人”（Homunculus）[2]，主宰著我們的一切判斷和決策。但是當(dāng)代科學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，這如同我們直觀感受的彩虹、日出日落一樣，是我們的錯(cuò)覺(jué)。這個(gè)小人應(yīng)該是不存在的，產(chǎn)生意識(shí)的機(jī)制是非常復(fù)雜的。

雖然當(dāng)今腦科學(xué)對(duì)意識(shí)的整體機(jī)制了解仍然有限，但是對(duì)其部分原理的研究已取得了一定的進(jìn)展，也有一些可信的假說(shuō)。這里首先概述腦、心智、表征、表象等基本概念，然后介紹腦科學(xué)關(guān)于意識(shí)的一些學(xué)說(shuō)。

3.1 腦和心智

人腦由大腦、小腦、腦干、間腦四個(gè)部分構(gòu)成（見(jiàn)圖2）。大腦位于頭的頂部，分左右兩個(gè)半球，表面覆蓋著大腦皮質(zhì)。大腦兩個(gè)半球又分成不同的腦葉，從前到后有前額葉、頂葉、顳葉和枕葉（見(jiàn)圖3）。腦干位于頭的底部，與脊髓連接，由腦橋等組成。間腦位于大腦和腦干之間，由上丘腦、丘腦、下丘腦等組成。小腦位于大腦之下，腦干之后（見(jiàn)圖2）。

圖2 人腦的各個(gè)部位

圖3 大腦的四個(gè)區(qū)域

心智（mind）是指人的“內(nèi)心”，包括其中的對(duì)自己和世界的感覺(jué)、知覺(jué)、以及思維。腦本身是物質(zhì)的，而心智是精神的，兩者形成一個(gè)統(tǒng)一體（因此，這兩個(gè)概念也經(jīng)常不嚴(yán)格區(qū)分）[3]。笛卡爾提出了所謂的心身問(wèn)題（mind body problem），認(rèn)為物質(zhì)（人腦）和精神（心智）是可分的，精神可以獨(dú)立于物質(zhì)存在，也就是二元論（dualism）。當(dāng)代科學(xué)基本認(rèn)同一元論（monism），認(rèn)為物質(zhì)和精神是不可分的。認(rèn)知科學(xué)家福多（Jerry Fodor）曾做出這樣有趣的評(píng)述：“自憐可以讓人流淚，洋蔥也可以”。直觀地說(shuō)明了腦和心智構(gòu)成統(tǒng)一體的事實(shí)。心智又分為有意識(shí)的心智（conscious mind）和無(wú)意識(shí)的心智（unconscious mind），或者簡(jiǎn)稱意識(shí)和無(wú)意識(shí)。無(wú)意識(shí)也稱為下意識(shí)。

3.2 表征和表象

神經(jīng)表征(neural representation)或表征是指人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中形成的表示信息的狀態(tài)[1][2]。表象（image）是指人的心智中產(chǎn)生的對(duì)事物形象的認(rèn)識(shí)，包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等的表象[1][2]。表征是人腦中的概念，而表象是心智中的概念。表象是基于表征產(chǎn)生的。

人腦整體是一個(gè)巨大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，有千億量級(jí)的神經(jīng)元，由千萬(wàn)億量級(jí)的突觸連接。神經(jīng)信號(hào)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上傳播，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)發(fā)生變化。不同的狀態(tài)表示不同的信息，可以認(rèn)為一種狀態(tài)形成一個(gè)表征。

大腦皮質(zhì)分不同的區(qū)域，有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等區(qū)域（見(jiàn)圖4）。視覺(jué)區(qū)在枕葉，聽(tīng)覺(jué)區(qū)在顳葉，運(yùn)動(dòng)區(qū)和觸覺(jué)區(qū)在頂葉，思維功能在前額葉。這些區(qū)域的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別存儲(chǔ)或記憶了概念的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等的表征。比如，看到一個(gè)人在喝水，或者在小說(shuō)中讀到一個(gè)人在喝水，都會(huì)使視覺(jué)區(qū)的一些神經(jīng)元被激活，說(shuō)明相應(yīng)概念的視覺(jué)表征存儲(chǔ)在了這些神經(jīng)元。握住拳頭，或者想象握住拳頭，都會(huì)使前運(yùn)動(dòng)區(qū)的一些神經(jīng)元被激活，說(shuō)明相應(yīng)概念的運(yùn)動(dòng)表征被存儲(chǔ)在了這些神經(jīng)元。人腦的神經(jīng)計(jì)算和存儲(chǔ)是一體的，概念的表征在人腦的信息處理過(guò)程中不斷被訪問(wèn)，也在不斷被更新。

圖4 大腦皮質(zhì)的各個(gè)區(qū)域

人的心智在感覺(jué)、知覺(jué)、思維的過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生表象。表象存在于意識(shí)（即有意識(shí)的心智）中，也存在于無(wú)意識(shí)（即無(wú)意識(shí)的心智）中。表象包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等的表象。比如，當(dāng)大象的視覺(jué)信息進(jìn)入到人的視網(wǎng)膜，傳到視覺(jué)區(qū)時(shí)，視覺(jué)區(qū)開始活躍，視覺(jué)區(qū)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中記憶的大象的表征被喚起，當(dāng)人注意到這個(gè)信息時(shí)，在意識(shí)中大象的表象就會(huì)出現(xiàn)，覺(jué)察到大象來(lái)了。再比如，提到大象，人的意識(shí)中大象的視覺(jué)表象、聽(tīng)覺(jué)表象、觸覺(jué)表象等會(huì)浮現(xiàn)出來(lái)，都是在人的成長(zhǎng)和學(xué)習(xí)過(guò)程中積累而形成的對(duì)大象這個(gè)概念的認(rèn)識(shí)。

心智可以感受到內(nèi)部身體的狀況和外部環(huán)境的狀況，也可以對(duì)過(guò)去進(jìn)行回憶和對(duì)未來(lái)進(jìn)行想象，也可以進(jìn)行抽象思維，其結(jié)果都是通過(guò)表象得到的。比如，身體的感覺(jué)，包括疼痛、饑餓等，還有情感，包括恐懼、喜悅等。再比如，抽象思維，包括語(yǔ)言、知識(shí)、推理等。所有這些都以表象的形式浮現(xiàn)于人的意識(shí)或潛在于人的下意識(shí)。人的感覺(jué)、知覺(jué)、思維的過(guò)程就是心智中不斷產(chǎn)生新的表象的過(guò)程。

3.3 無(wú)意識(shí)

清醒時(shí)，環(huán)境中的各種信息通過(guò)各個(gè)感官傳到無(wú)意識(shí)，無(wú)意識(shí)對(duì)輸入的各種信息進(jìn)行加工，通過(guò)注意力機(jī)制對(duì)信息進(jìn)行排序和篩選，將重要的信息送達(dá)到意識(shí)。所有這些都是在意識(shí)不覺(jué)察的過(guò)程中發(fā)生的。意識(shí)基于得到的信息進(jìn)行判斷和決策，并且將處理的結(jié)果反饋到無(wú)意識(shí)。無(wú)意識(shí)進(jìn)行的是并行處理，意識(shí)進(jìn)行的是串行處理。幾乎所有的腦區(qū)都既參與意識(shí)的信息處理，又參與無(wú)意識(shí)的信息處理[4]。

比如，看到一個(gè)人在發(fā)音。無(wú)意識(shí)會(huì)融合視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的信息，判斷那個(gè)人的發(fā)音內(nèi)容，并將相關(guān)的表象傳達(dá)到意識(shí)。再比如，聽(tīng)到別人說(shuō)的一句話，無(wú)意識(shí)會(huì)對(duì)這句話進(jìn)行理解，喚起句子中的每個(gè)詞的詞義以及相關(guān)的語(yǔ)法，通過(guò)語(yǔ)法將詞的語(yǔ)義組合成整個(gè)句子的語(yǔ)義，并將句子的內(nèi)容以表象的形式傳達(dá)到意識(shí)。

對(duì)信息進(jìn)行篩選和排序的是注意力（attention），注意力本身也存在于無(wú)意識(shí)中。比如，在雞尾酒會(huì)上，很多人同時(shí)說(shuō)話，周圍非常嘈雜。注意力會(huì)有選擇地將主要對(duì)話對(duì)象的聲音進(jìn)行處理，將結(jié)果傳達(dá)到意識(shí)。這時(shí)，如果周邊傳出異常聲音，注意力會(huì)提高對(duì)異常聲音處理的優(yōu)先級(jí)，促使意識(shí)進(jìn)行快速應(yīng)對(duì)[4]。

無(wú)意識(shí)的信息篩選和排序在我們的思維過(guò)程中起著非常重要的作用。我們經(jīng)常以為自己的判斷和決策都是來(lái)自自己的意識(shí)（頭腦中的“小人”）。大量的事實(shí)證明，事實(shí)并非如此，經(jīng)常發(fā)生的是，判斷和決策過(guò)程中無(wú)意識(shí)是主角，意識(shí)只是配角，但意識(shí)卻誤認(rèn)為自己是主角。心理學(xué)家卡尼曼（Daniel Kahneman）等通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)揭示了下意識(shí)和意識(shí)之間的這種合作關(guān)系[6]。

注意力將大腦的處理集中到了的特定信息上，只有被關(guān)注的信息才能進(jìn)入意識(shí)。通常在無(wú)意識(shí)中存在多個(gè)對(duì)世界的解釋，而在意識(shí)中則變成了一個(gè)。圖5中是使人產(chǎn)生視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)的漫畫，可以認(rèn)為畫中是一位年輕女子，或者是一位年長(zhǎng)婦人。人在看這幅漫畫的時(shí)候，無(wú)意識(shí)對(duì)兩個(gè)可能的解釋進(jìn)行選擇，并傳達(dá)給意識(shí)。意識(shí)一旦獲得了一個(gè)解釋，就會(huì)忽略另一個(gè)解釋。而具體哪個(gè)解釋優(yōu)先完全依賴于無(wú)意識(shí)的選擇。

圖5 畫家W.E.Hill的漫畫“我的妻子和我的岳母”

3.4 意識(shí)

腦科學(xué)家迪昂認(rèn)為意識(shí)有三個(gè)主要元素：清醒時(shí)的狀態(tài)、注意力、意識(shí)觸達(dá)（conscious access）。他提出意識(shí)是全腦信息共享的機(jī)制，并且將意識(shí)概括為“工作空間”（work space）。我們直觀的“意識(shí)到什么”就是意識(shí)觸達(dá)，是整個(gè)工作空間的信息處理的結(jié)果[4]。

意識(shí)意味著全腦的信息的整體同步。腦科學(xué)家科赫等認(rèn)為意識(shí)是人腦內(nèi)在的各種表象通過(guò)因果關(guān)系聯(lián)系起來(lái)的整體[7][8]。

意識(shí)與記憶有著密切關(guān)系。只有關(guān)注到的信息，其表象才會(huì)進(jìn)入到意識(shí)層面，大腦才會(huì)將其存儲(chǔ)到長(zhǎng)期記憶中。記憶的信息以表征的形式存儲(chǔ)在大腦皮質(zhì)的相關(guān)腦區(qū)。相對(duì)的，無(wú)意識(shí)中處理的信息會(huì)被瞬息遺忘。

無(wú)意識(shí)-意識(shí)的這種并行-串行處理結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的強(qiáng)健性和靈活性。整體是去中心化的（decentralized），沒(méi)有全局的指令系統(tǒng)，而是有很多相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)形成一個(gè)中心，在無(wú)意識(shí)中運(yùn)作，子系統(tǒng)之間通過(guò)意識(shí)進(jìn)行交流。這樣當(dāng)部分子系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，其他子系統(tǒng)也依然能夠繼續(xù)工作，甚至承擔(dān)出問(wèn)題子系統(tǒng)的一部分功能。

與意識(shí)密切相關(guān)的腦的部位主要有腦干、丘腦、大腦皮質(zhì)，特別是其中的前額葉和頂葉[2][4]。腦干能起到意識(shí)的開關(guān)的作用，當(dāng)腦干頂部的腦橋受到損傷時(shí)，人就會(huì)失去意識(shí)。丘腦在整合信息和產(chǎn)生表象過(guò)程中起著重要作用。前額葉是意識(shí)的信息交互樞紐。前額葉通過(guò)長(zhǎng)距離回路，能夠從人腦的各個(gè)區(qū)域收集信息，也能將信息傳遞到整個(gè)人腦。同時(shí)，意識(shí)中的重要信息處理，包括推理、規(guī)劃、想象等推測(cè)也是在前額葉中進(jìn)行的。

4. 意識(shí)意味著什么？

4.1 意識(shí)與進(jìn)化

當(dāng)代科學(xué)認(rèn)為意識(shí)是在生物進(jìn)化過(guò)程中逐漸形成的。單細(xì)胞生物，如草履蟲，不擁有腦，但也能適應(yīng)環(huán)境，在環(huán)境中生存，實(shí)現(xiàn)呼吸、消化、生殖等基本生命功能。昆蟲類和魚類擁有簡(jiǎn)單的腦，猜測(cè)它們心智中能產(chǎn)生樸素的感覺(jué)，可以隱約地感受環(huán)境，但很有可能它們沒(méi)有意識(shí)。從爬行類到鳥類，再到哺乳類，乃至靈長(zhǎng)類，動(dòng)物的腦變得越來(lái)越發(fā)達(dá)，猜測(cè)它們心智中形成越來(lái)越強(qiáng)的意識(shí)，能夠感知和認(rèn)知環(huán)境，應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化[2][4]

。

為什么動(dòng)物在進(jìn)化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生意識(shí)？一個(gè)假說(shuō)是，擁有意識(shí)的心智能更好地應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化。單細(xì)胞生物沒(méi)有心智去感受環(huán)境，只能被動(dòng)地應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化。有心智而無(wú)意識(shí)的低等動(dòng)物能對(duì)環(huán)境有一定的感受，但對(duì)環(huán)境輸入信息的處理能力有限。有意識(shí)的心智使高等動(dòng)物擁有更強(qiáng)大的信息處理機(jī)制，對(duì)輸入信息進(jìn)行并行處理，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行排序和篩選，然后進(jìn)行串行處理，就此不斷重復(fù)；這樣，高等動(dòng)物可以更好地“理解”世界。

4.2 意識(shí)與智能

人類的腦和靈長(zhǎng)類動(dòng)物的腦有很多地方非常相似，但前者更加發(fā)達(dá)。人類和靈長(zhǎng)類動(dòng)物的主要區(qū)別在于人類擁有語(yǔ)言能力和思維能力，而靈長(zhǎng)類動(dòng)物沒(méi)有?？梢哉J(rèn)為意識(shí)結(jié)合語(yǔ)言和思維造就了人類的智能[4]。

布洛卡區(qū)和韋尼克區(qū)是顳葉中與語(yǔ)言相關(guān)的區(qū)域，維尼克區(qū)負(fù)責(zé)詞匯，布洛卡區(qū)負(fù)責(zé)語(yǔ)法。語(yǔ)言能力由兩部分組成，一是將符號(hào)與概念關(guān)聯(lián)，另一是對(duì)符號(hào)進(jìn)行組合（composition）處理。人的語(yǔ)言理解是在無(wú)意識(shí)中進(jìn)行的，但語(yǔ)言理解產(chǎn)生的結(jié)果會(huì)以表象的形式在意識(shí)中出現(xiàn)。沒(méi)有證據(jù)顯示靈長(zhǎng)類動(dòng)物具有布洛卡區(qū)[4]。

人的思維包括推理、規(guī)劃、想象。如上所述，前額葉承擔(dān)全局信息的收集和分發(fā)的功能，也與思維密切相關(guān)，是意識(shí)的信息樞紐。靈長(zhǎng)類動(dòng)物的腦中也有類似的區(qū)域，但是人腦中的這個(gè)區(qū)域更加發(fā)達(dá)[4]。

4.3 自我意識(shí)

腦科學(xué)家達(dá)馬西奧指出意識(shí)包括三個(gè)主要元素，清醒時(shí)的狀態(tài)、運(yùn)行的心智、對(duì)自我的知覺(jué)。他特別強(qiáng)調(diào)自我在意識(shí)中的重要作用，認(rèn)為自我意識(shí)是源于維持生命的需要。他將自我意識(shí)分為三個(gè)層次，原我（proto self）、核心我（core self）、自知我（autobiography self）。一般的動(dòng)物有原我和核心我，而自知我高度依賴于語(yǔ)言和思維，只有人類才具備。原我是指動(dòng)物由內(nèi)部身體的感受帶來(lái)的自我意識(shí)，比如，感到饑餓和疼痛時(shí)。核心我是動(dòng)物與外部環(huán)境互動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的自我意識(shí)，比如，在識(shí)別食物和天敵的過(guò)程中。自知我是在原我和核心我的基礎(chǔ)上，與對(duì)過(guò)去的記憶和對(duì)未來(lái)的想象相結(jié)合，在意識(shí)中產(chǎn)生的持續(xù)的、穩(wěn)定的、高層次的自我意識(shí)，就是我們每個(gè)人腦中的“小人” [2][3]。

判斷動(dòng)物是否擁有自我意識(shí)有著名的鏡子測(cè)試（mirror test）。讓動(dòng)物看到自己在鏡子中的形象，觀察他們是否能意識(shí)到鏡子中出現(xiàn)的就是自己。大猩猩，黑猩猩，鯨魚、海豚等能夠通過(guò)鏡子測(cè)試，說(shuō)明它們擁有自我意識(shí)。兩歲左右的人類兒童也能通過(guò)鏡子測(cè)試，說(shuō)明人類的自我意識(shí)是在出生后大腦發(fā)育過(guò)程中逐漸形成的[4]。

4.4 自由意志

自由意志（free will）是指在決策過(guò)程中人擁有的自主決定的能力。通常是在意識(shí)中存在多個(gè)選項(xiàng)，人從其中挑選一個(gè)。這里說(shuō)的決策，小到選擇吃什么食物、穿什么衣服，大到選擇自己的專業(yè)、職業(yè)、配偶?，F(xiàn)實(shí)中談到自由意志，更多的是關(guān)于與道德責(zé)任、善惡等相關(guān)的抉擇。

人是否擁有自由意志？這是哲學(xué)、宗教等領(lǐng)域辯論了兩千多年的話題。一個(gè)主張是決定論（determinism），認(rèn)為人的判斷和決策由上帝、自然法則、或者基因完全決定，也就是說(shuō)，人沒(méi)有自由意志。與其對(duì)立的一個(gè)主張是自由主義（libertarianism），認(rèn)為人是自由的，有權(quán)利和能力做出自己的判斷和決策。還有其他各種主張。至今，自由意志仍是一個(gè)廣為爭(zhēng)議的哲學(xué)問(wèn)題。

如果上述關(guān)于意識(shí)的學(xué)說(shuō)是正確的話，人的自由意志應(yīng)是心智中一個(gè)復(fù)雜過(guò)程的體現(xiàn)。首先，人作為生命體和社會(huì)人，其判斷和決策同時(shí)受到信念、愿望、欲望的驅(qū)動(dòng)，受到理性、倫理、道德[4]的敦促，也受到身體狀況、情感的影響。其次，自由意志是建立在每個(gè)人的先天素質(zhì)、后天經(jīng)歷、特別是所受教育的基礎(chǔ)之上的。再有，自由意志是意識(shí)和下意識(shí)共同參與決定的結(jié)果，而且下意識(shí)起著至關(guān)重要的作用。自由意志取決于人腦，但反過(guò)來(lái)又作用于人腦。所有這些要素的綜合就是我們每個(gè)人感受的自己的“自由的”意志。

相對(duì)地，很難想象機(jī)器能擁有像人一樣的自由意志。機(jī)器是人設(shè)計(jì)制造出來(lái)的，無(wú)論它的決策是確定的還是隨機(jī)的，其行為都在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。機(jī)器行為的基本原理和機(jī)制與人有著本質(zhì)的區(qū)別。機(jī)器沒(méi)有人所擁有的自由。

5. 智能機(jī)器與意識(shí)

智能機(jī)器與傳統(tǒng)機(jī)器的不同點(diǎn)在于它們擁有自主性（autonomy）。比如遞送機(jī)器人能在環(huán)境中自主地行走，對(duì)話系統(tǒng)能跟人進(jìn)行“自然的”對(duì)話。所以會(huì)給人一種錯(cuò)覺(jué)，認(rèn)為智能機(jī)器是不是擁有意識(shí)，或者擁有自由意志。顯然，目前的所有智能機(jī)器都是為了完成特定任務(wù)而設(shè)計(jì)和開發(fā)的，只能完成相關(guān)的任務(wù)，不擁有意識(shí)。也就是說(shuō)在這種意義上它們跟草履蟲是類似的。

圖靈在研究智能機(jī)器的時(shí)候，有意回避了什么是智能，以及什么是意識(shí)的問(wèn)題。他認(rèn)為人腦的主要功能是思考（thinking），而思考可以還原為計(jì)算。我們應(yīng)該關(guān)心如何通過(guò)計(jì)算的手段使機(jī)器像人一樣思考。而判斷機(jī)器是否達(dá)到了人的思考能力的實(shí)驗(yàn)，就是他構(gòu)想的圖靈測(cè)試。圖靈認(rèn)為判斷機(jī)器是否智能或者是否擁有意識(shí)都是沒(méi)有意義的，我們和其他人進(jìn)行對(duì)話的時(shí)候，不會(huì)懷疑對(duì)方是不是真人，只要他們能夠和我們進(jìn)行正常的交流，我們就會(huì)假設(shè)他們是和我們一樣的[10]。

如果人工智能的目的是為人類提供有用的工具，使得人類的生活更加美好，那么我們應(yīng)該力圖構(gòu)建合理行動(dòng)的智能機(jī)器，而不是像人一樣行動(dòng)的智能機(jī)器[10]。假如為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)需要實(shí)現(xiàn)類似意識(shí)的機(jī)制，使得機(jī)器擁有更高的性能或更高的效率，那么我們就應(yīng)該朝著這個(gè)方向努力。

從腦科學(xué)的角度看，意識(shí)的本質(zhì)是生命現(xiàn)象。要在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)人腦中的意識(shí)，應(yīng)該是極其困難的。事實(shí)上許多腦科學(xué)家，包括達(dá)馬西奧和科赫，反對(duì)把人腦看作是計(jì)算機(jī)器。人腦不僅擁有神經(jīng)系統(tǒng)，而且擁有循環(huán)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等，更重要的是人腦只是人的身體的一部分，整體形成了一個(gè)極其復(fù)雜和強(qiáng)健的生命體，撇開人的身體只看人腦和意識(shí)是沒(méi)有意義的?？梢韵胂髮?shí)現(xiàn)擁有跟人一樣的有意識(shí)的機(jī)器，基本需要造出一個(gè)“人造人”。這不僅有社會(huì)價(jià)值方面的疑問(wèn)，而且有社會(huì)倫理方面的擔(dān)憂。

無(wú)論如何，在腦科學(xué)還沒(méi)有把意識(shí)的機(jī)制完全解明的當(dāng)前，判斷是否能夠?qū)崿F(xiàn)擁有意識(shí)的機(jī)器時(shí)日尚早。但我們相信，部分實(shí)現(xiàn)意識(shí)的機(jī)制使得智能機(jī)器能更好地完成任務(wù)，這是完全可能的，也可能是必要的。

6. 未來(lái)暢想：機(jī)器人的自白

展望未來(lái)，人工智能系統(tǒng)將會(huì)越來(lái)越加智能，在很多功能方面達(dá)到或超過(guò)人類水平，幫助人類完成各種任務(wù)。在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)，機(jī)器可能能知覺(jué)到“自我”，具有一定的自我意識(shí)。和人類進(jìn)行交互，包括和人類進(jìn)行自然語(yǔ)言對(duì)話?？苹秒娪爸械脑S多機(jī)器人，如星球大戰(zhàn)中的C-3PO和R2-D2，確實(shí)有可能來(lái)到我們身邊（見(jiàn)圖6）。

圖6. 星球大戰(zhàn)中的機(jī)器人

另一方面，機(jī)器終究是機(jī)器，無(wú)論它們看上去如何智能。沒(méi)有必要或者也不太可能讓機(jī)器擁有像人一樣的身體功能。也很難想象機(jī)器能像人一樣產(chǎn)生情感，能像人一樣進(jìn)行創(chuàng)造，能像人一樣行使自由意志。

大膽預(yù)測(cè)，200年以后人和機(jī)器之間可能有如圖7所示的對(duì)話。

圖 7. 未來(lái)機(jī)器人的自白

7. 后記

本文主要基于或參考以下書籍和報(bào)告的內(nèi)容。

腦科學(xué)家迪昂認(rèn)為意識(shí)是人腦中的廣播機(jī)制，將各個(gè)腦區(qū)信息處理得到的表象傳達(dá)到整個(gè)人腦[4]。腦科學(xué)家科赫認(rèn)為意識(shí)是人腦內(nèi)在的各種表象通過(guò)因果關(guān)系聯(lián)系起來(lái)的整體[7][8]。腦科學(xué)家達(dá)馬西奧指出自我在意識(shí)中的重要作用，主張意識(shí)是維持人的生命的基本機(jī)制[2][3]。

對(duì)意識(shí)、心智和自由意志的基本概念的介紹可參照維基百科。哲學(xué)家塞爾（John Searle）從科學(xué)和哲學(xué)的角度給出意識(shí)的定義，指出意識(shí)是可以通過(guò)科學(xué)的方法研究的[11]。認(rèn)知科學(xué)家平克（Steven Pinker）從心智的計(jì)算理論的角度討論意識(shí)，將意識(shí)視為訪問(wèn)信息的手段[9]。認(rèn)知科學(xué)家侯世達(dá)（Douglas Hofstadter）指出意識(shí)的一個(gè)重要特點(diǎn)是自我與環(huán)境的互動(dòng)，以及由此產(chǎn)生的無(wú)限循環(huán)[5]。心理學(xué)家卡內(nèi)曼（Daniel Kahneman）研究人的思維中系統(tǒng)1和系統(tǒng)2的功能和相互作用，對(duì)應(yīng)著下意識(shí)和意識(shí)[6]。計(jì)算機(jī)科學(xué)家羅素和諾維格（Stuart Russell, Peter Norvig）在人工智能哲學(xué)問(wèn)題的論述中討論了意識(shí)[10]。

參考文獻(xiàn)

1. Antonio Damasio, Descartes' Error: Emotion, Reason and the Human Brain, Penguin Books, 1994. 中譯：笛卡爾的錯(cuò)誤，情緒、推理和大腦，殷云露，湛廬文化/北京聯(lián)合出版公司，2018。

2. Antonio Damasio, Self Comes to Mind: Constructing the Conscious Mind, William Heinemann, 2010. 中譯本：當(dāng)自我來(lái)敲門：構(gòu)建意識(shí)大腦，李婷燕譯，北京聯(lián)合出版公司，2018。

3. Antonio Damasio, The Quest to Understand Consciousness, TED Talk, 2011.

4. Stanislas Dehaene, Consciousness and the Brain, Deciphering How the Brain Codes Our Thoughts, Viking Press Publisher, 2014. 中譯本：腦與意識(shí)，破解人類思維之謎，章熠譯，浙江教育出版社，2018。

5. Douglas Hofstadter, I Am a Strange Loop, Basic Books, 2007. 中譯本：我是一個(gè)怪圈，修佳明譯，中信出版社，2019。

6. Daniel Kahneman, Thinking, Fast and Slow, Farrar Straus and Giroux Publisher, 2011. 中譯本：思考，快與慢，胡曉姣，李愛(ài)民，何夢(mèng)瑩譯，中信出版社，2012年。

7. Christof Koch, What Is Consciousness? Scientific American 318, 6, 60-64, 2018.

8. ?Christof Koch, The Feeling of Life Itself – Why Consciousness Is Widespread but Can’t Be Computed, MIT Press, 2019.

9. Steven Pinker, How the Mind Works, W. W. Norton & Company, 1997. 中譯本：心智探奇，郝耀偉譯，浙江人民出版社，2016年。

10.Stuart Russell and Peter Norvig, Artificial Intelligence: A Modern Approach, Third Edition, Prentice Hall, 2009.

11.John Searle, Consciousness and the Brain, TED Talk, 2013.

[1] 人在做夢(mèng)時(shí)，也就是淺度睡眠時(shí)，是有意識(shí)的，但與清醒時(shí)的意識(shí)還不完全一樣。

[2] 笛卡爾的比喻。

[3] 心智整體也是第一者體驗(yàn)。比如，大家高興時(shí)的心理感受是不是一樣的？猜測(cè)可能很相似，但很難用科學(xué)的方法驗(yàn)證?？梢杂^察到的是，大家高興時(shí)的身體反應(yīng)是一樣的，比如，都會(huì)露出笑容。

[4] 亞當(dāng)·斯密斯指出，同情心、正義感、利他主義是人類道德的基本元素。