今天咱们继续说“意识”。现在科学家的确是非常不了解意识到底是怎么回事,但是也不能说一点进展都没有。泰格马克在《生命3.0》这本书里列举了一些研究结果。我们先说一些实验上的进展。
1.有意识的行为很少
人的大部分思维、动作和行为都是无意识的,有意识的只占极少数。
比如说,你一边走路,一边吃东西,一边还和身边的一个朋友说话。你走路的动作、对前方路况的判断、吃东西具体咬在哪里、如何吞咽……这些行为统统都是自动化、无意识的,就好像一辆自动驾驶汽车一样。真正有意识的大概只有你说的话,而且很多遣词造句还都是不假思索的脱口而出。
随便看看周围的环境,你的眼睛正在看的是一部超高清晰度的电影!这个电影的编码率得有多高?人的大脑每秒钟接收1000万比特的信息。那么人能有意识地处理的信息是多少呢?大概只有10-50个比特。绝大部分信息被我们自动处理、甚至忽略掉了。
而且人的自动行为和有意识行为之间,并不存在一个明显的界限。不熟练的事,你必须有意识地做,一旦熟练了,就可以变成自动化无意识的了。比如你刚学开车的时候每一个动作都得小心翼翼,开熟练了就可以一边开车一边想别的,有时候都不知道自己是怎么开过来的。
所以人的意识似乎有点像是一个 CEO,它只负责思考最重要的问题,简单的工作都交给机械化的手下去做。
2.意识到底存放在哪里?
意识到底是存放在大脑中某个具体的区域,还是整个大脑、甚至整个身体都参与意识?你的眼睛有意识吗?
咱们先来看一张图 [1]。图中有8个圆点,其中有些点看起来是凸出来的,像个按钮,有些圆点是凹进去的,像个凹坑。你知不知道哪些点是凸出来的,哪些点是凹进去的呢?
如果你和正常人的思维是一样的话,你应该看到其中有五个点是凸出来的,三个点是凹进去的。好,现在我们把这张图旋转180度 ——
你这时候再看,变成了三个点是凸出来的,五个点是凹进去的!
这种前后不一致,是因为这些点给你的感觉是一种主观的体验。因为我们平时的光源,像太阳和灯,都是在上方,所以你总是假设光线是从上往下照的!如果一个圆点上面比较亮,下面比较暗,你就认为它是凸出来的,反过来就是凹进去的。
那么由此可见,凹和凸不是你的眼睛看出来的,而是你的大脑意识处理的结果。眼睛似乎只提供画面,不参与意识。
这种视觉错觉实验很好玩,咱们再来一个特别著名的 —— 下面这张图上的小方格中,你是否认为 A 处比 B 处的灰度深一点?
那其实是你的错觉。事实是 A 处和 B 处的灰度完全一样。现在即便我告诉了你正确答案,你盯着这张图看,还是觉得 A 处比 B 处颜色深!这其实是因为旁边那个圆柱体的影子影响了你的大脑对灰度的解读。
其实只要你把图片放大,每次只看一个方格,就能看出来两个地方的灰度一样。还有一个办法是在另一张图上把两个地方连接起来 ——
现在一目了然了。 眼睛只负责传递画面,真正负责解读画面的是大脑的意识。
再来一个。下面这张图,你可以把它看做是一个白色的花瓶,又可以看做是两个面对面的黑色女人。
图还是同一张图,只是我们大脑的解读不同而已。你可以一会儿把它当成花瓶,一会儿当成两个女人,而科学家如果用核磁共振观察你的大脑,他能看出来某一时刻你想的是花瓶还是女人 —— 变化的不是你大脑中的视觉处理区域,而是其他区域。
由此可见,人的眼睛虽然具有复杂的信号处理计算能力,但并不参与意识。眼睛就是个机器。如果谁的眼睛失明了,换上人工的眼睛,也完全不影响到他的意识。
使用这样的办法,科学家把很多区域排除了意识之外。比如你的肠道里有很多神经元,肠道也是非常有智能的!肠道在消化食物的时候,并不需要通过大脑,而完全是本地化的计算 —— 但是科学家已经证明,肠道和你的意识无关。人脑中 2/3 的神经元都在小脑里,但是小脑已经被证明不参与意识。脑干负责你的呼吸以及协调很多活动,但它也不参与意识。
那意识到底在大脑的哪个区域里呢?目前还没有明确答案。这个要点是我们已经知道哪些部位没有意识。就算把那些部位全都用电脑代替,你也还是你。
3.意识的反应很慢
现在请你听我的指令,眨一下眼睛 —— 从你接受指令到实施眨眼睛动作,至少需要1/4秒的时间。
可是换一种方式,如果你的眼睛睁着,突然有个飞虫往你眼睛这边飞过来,你会用最快的速度把眼睛闭上 —— 在你意识到飞虫之前,你已经眨眼了!
由此得到,眼皮虽然没有意识,但是它却有一个高度自动化的本能防御机制。眼皮,是个智能的东西。
手也是这样。你把两个手指分开、悬空,让另一个人在你的两个手指中间将一支笔丢下去,看你能不能抓住这支笔 —— 你通常抓不住,因为你的反应速度没有这么快。但是如果他在扔的过程中,拿那个笔碰一下你的手指,那你马上就能抓住。这是因为你的手指是智能的,能做出本地化的反应。
而你的意识反应并没有那么快。意识的反应会受到距离的影响,从腿上传递一个信号到大脑,比从眼睛传递一个信号到大脑,就要慢出许多,因为距离更远。声音信号的传递时间比视觉信号更快,因为我们解读一个视觉信息要花更多的时间。
如此说来,人体并不是一整台计算机,而至少是很多台计算机的联网。意识只存在于大脑深处的某个区域,而身体各部分都有自己的智能。
那最终负责意识的那台计算机,应该是什么样的呢?这就引出了一位天才的理论。
4.整体信息论
朱利奥·托诺尼(Giulio Tononi)是个意大利人,现在在美国威斯康辛大学当神经学教授。我建议你记住这个名字,这位托诺尼教授算是当今的一个人物。
托诺尼的贡献是“整体信息论(Integrated Information Theory, IIT)。这个理论号称能识别什么东西有意识。IIT 是个高度数学化的理论,但是它的基本思想我们可以简单说说。
基本上,托诺尼说,如果你能把一个系统分成几个模块,而几个模块之间并不怎么交流,那这个系统肯定就是没有意识的。一个有意识的系统必定是一个不可分割的整体!
这似乎是容易理解的,我们的自我认同感毕竟只有一个。当然你可以说我们头脑中有多个不同的声音,但毕竟没到自我分裂的程度。如果人的大脑可以分成两个独立的意识系统,那人就应该有两个意识。
托诺尼的高明之处在于他把这个思想给数学化了。他还提出一个量化指标,用希腊字母 Φ 表示 —— Φ 代表一个系统的信息整合程度。只有当 Φ 非常大,也就是系统各处有高度一体化的信息交流的情况下,这个系统才可能是有意识的。
比如上面图中三个系统,第一个系统中各部分各自为政,显然没有意识;第二个系统各部分有一定的连接,所以可能有半个意识;第三个系统各部分充分连接,就算是有意识的。
托诺尼这个 IIT 理论甚至已经有了实际应用。使用他这个计算指标,让一个人躺在那里,用仪器一扫描大脑就知道他有没有意识。比如这个人如果是清醒的,甚至哪怕是在做梦,他的大脑各个区域也在不断发生交流,那我们就知道他现在有意识。而如果这个人是处于深度睡眠,大脑各个部分之间不怎么交流,我们就能判断出他现在处于无意识状态。
更进一步,一个全身瘫痪的植物人,哪怕他没有任何办法和外界进行交流,我们也可以用这个仪器测量他的大脑是否还有意识。
不过现在 IIT 还有很大的争议。比如我们大概认为 Φ 应该只能算作“有意识”的必要条件,可是托诺尼似乎认为只要是 Φ 值大的系统,就可以算是有意识的!但不论如何,IIT 大概算是现在关于意识的一个最靠谱的理论。
如果你假设 IIT 是对的,那我们就有几个有趣的推论了。
5.AI 的意识
如果你相信 IIT,那我有一个坏消息:当前的计算机架构永远都无法产生意识。这是因为这种计算机架构的各个部分之间并没有多少全局的连接。
但好消息是未来的 AI 也许会有意识 —— 只要我们能发明合适的计算机架构。毕竟 IIT 只是对系统信息结构的要求,它并不在意信息的介质,那 AI 就不一定非得像人脑那样有血有肉才有意识。
但是 IIT 给 AI 的意识能力,提出了一个限制。有的科幻小说里建立一个星系那么大的 AI —— 比如说让遍布整个太阳系的计算机互相联网,形成一个巨大的 AI —— 那么 IIT 说,对不起,这么大的 AI 不会有很有效的意识。这是因为 IIT 要求信息高度整合,组成 AI 的各个部分之间要有很多横向的信息交流,而信息交流的速度受到光速的限制。从太阳到地球,光要走8分钟。如果整个太阳系联网组成一个有意识的大 AI,它的意识反应速度将会非常非常慢,半天都说不出一句话来。
这就意味着不管技术先进到什么程度,也不可能出现一个神级 AI 直接统领一个星系!它必须把权力下放,在各个地方设立代理人。
***
我们仍然不知道,AI 到底能不能有意识。几百年后,当 AI 仰望星空的时候,他也能看出一点诗意来吗?我们最好指望它有意识。而且因为 AI 能接收和处理的信息比人多得多,它会有比人丰富得多的体验。
当你追求效率的时候,你可能会觉得意识是个累赘 —— 干活儿就干活儿,念什么诗啊。可是我们上周说了达里奥的企业家视角,这周说了泰格马克的科学家视角,把这些东西放一起,我总结一下,那就是 ——
所有效率最终归结于目的,所有目的最终归结于价值观,所有价值观最终归结于感情,所有感情最终归结于意识。
有了意识,这个世界才有了好坏,才有了幸福,才有了意义。
泰格马克的《生命3.0》就算说完了。泰格马克说,不是宇宙给了生命意义,而是我们这些有意识的生命给了这个宇宙意义。人类文明最坏的结局,就是要么人类灭亡,要么被没有意识的僵尸 AI 取代 —— 留下一个空洞的、毫无意义的宇宙。