意识，概念与自然类——如何理解非人类的意识

【阅读、讨论的目标文献：Bayne, Tim & Shea, Nicholas (2020). Consciousness, Concepts and Natural Kinds. Philosophical Topics 48 (1):65-83.】

以下概述了Philontier读书会（链接：哲学前沿暑期系列读书会02｜意识，概念与自然类——如何理解非人类的意识）上对该文献的梳理和讨论。目标文献的主旨在于为关于意识的“自然类”研究进路（the natural-kind approach to consciousness）做辩护。当前心灵哲学中，意识的本性、意识和物理世界的关系是一大难题。除了关于意识的哲学研究之外，也有一些关于意识的科学研究进路，或至少是一些严肃的科学工作者愿意、能够进行的关于意识的实证研究。本文介绍、讨论的关于意识的“自然类”进路可以初步被理解为这样一种科学研究的进路。

以下对目标文献的梳理基本遵循原文的写作顺序。第一部分介绍、说明当前意识研究中的一个核心问题，即所谓“确证性问题”，其中会讨论、批评一些当代研究处理这一问题的方法。第二部分介绍目标文献支持的理论，即把意识作为“自然类”来处理的研究进路。（这一部分原文介绍有些简略。想要了解更具体内容的朋友，建议参考两位作者的其他文章，尤其是作者之一Shea的作品。）第三部分讨论、回应几个针对关于意识的“自然类”进路的批评意见。

对文献的介绍梳理在第三部分完成。本文的第四部分将简述读书会上提出的对目标文献的几条质疑意见。

01

意识理论的确证性问题

建立与挑选意识理论的一个难点在于如何度量意识：在很多时候，我们依赖受试者对意识的主观报告以及有意的行为控制，以此判断意识存在与否。然而，如何确定意识何时存在，何时缺席？意识的标志是什么？科学家与哲学家对此争论不休。而这一问题在另一些更具挑战性的案例中则更为严重：难以进行主观报告的人类婴儿、脑损伤患者、非人动物，以及人工智能系统是否具有意识？又该如何判断这些主体在何种情况下具有意识？这就是意识的确证性挑战（validation challenge）。这个问题的背后涉及更深远的理论关切。比如，意识是普遍存在于自然世界乃至人造物中，还是仅限于具有语言能力的动物之中？因此，我们亟需一种能识别并确认意识标志（markers of consciousness）的有效方法，来应对这些挑战性案例。Tim Bayne和Nicholas Shea这两位作者呈上的答案是自然类（natural kind）方法。他们将这一方法与该领域内的其它主流方法进行比较，并考察了对该方法的一系列反驳。

目前，对于确证性挑战的正面回应主要有三种方案：替代性策略（replacement strategy）、相关性策略（correlation strategy），以及基于理论的策略（theory-based strategy）。

1.替代性策略

替代性策略是一种直截了当的干脆策略，深受许多神经科学家欢迎。简单来说，替代性策略的目标是，要把意识这个很难度量的东西替换成其它一些更容易被度量的东西。Dehaene, Lau & Kouider 三位神经科学家就在2017的一篇文章中指出，“意识”是一个前理论的术语。当我们使用“意识”这个词时，其实混淆了三个不同的现象：一是清醒的程度（vigilance/wakefulness）；二是对该个体的全局可通达性（global availability to the organism），他们称其为C1；三是元认知（metacognition），他们称之为C2。（ps如果有读者对上述术语不熟悉，可以了解一下意识的全局工作空间理论（GWT）和高阶理论（HOT），在此不展开。）由此可见，替代性策略的支持者建议我们不妨把“意识”这个意味不明的术语扔得远远的，转而关心这些定义更清晰的现象，如此即可把意识的麻烦属性规避掉。问“AI是否具有意识？”其实是在问这样的问题：“AI是否具备全局可通达性或元认知？”。

替代性策略能受到科学家们的拥护当然是有原因的：它在科学史上的履历金光闪闪。在伽利略之前，速度和加速度的概念含混不明；而在约瑟夫·布莱克（Joseph Black）之前，热（heat）和温度的概念也纠缠不清。当这些概念被分开之后，科学卸去重担大步向前。如果在意识研究上也能作出如此清晰的划分，那替代性策略的功绩录上将再添一笔。然而，两位作者却对此持悲观态度：根据他们的刻画，替代性策略要能奏效的关键在于，取代原先概念的新概念能完美地概括掉原先的概念，而没有任何剩余。然而，在意识问题上，我们并没有很好的论证来说明，接替意识的全局可通达性C1和元认知C2能C2完整地概括掉意识。如此一来，单单度量C1和C2实际上是在偷梁换柱，悄悄地改变了我们真正关心的问题。

2.相关性策略

不过，替代性策略还有强力后援，那就是我们要谈到的第二个方案——相关性策略。如果相关性策略能够成功，或许替代性策略能够起死回生。相关性策略的招数也非常直接，它的思路是寻找一些前理论的意识标志（比如主观报告、行为或神经标志），如果这些标志与意识具有很好的相关性，那么我们就可以通过度量这些东西来间接度量意识。

然而相关性策略的弱点也很明显：它高度依赖于那些前理论的意识标志。但我们现有的意识标志是不乏争议的。如果要依赖主观报告，则我们将对动物、婴儿和脑损伤患者束手无策。而行为、神经等其它种类的意识标志也多少挂靠于主观报告这个标准上。当这些作为“金标准”的前理论的意识标志不够可靠的时候，相关性策略的可靠性也要打个问号。进一步的问题在于，如果采用相关性策略，我们似乎将永远无法开发真正具有创新性的、可以纠正旧标志的新方法。建立在旧标志上的新方法只能跟着旧标志亦步亦趋，而缺乏纠偏的能力。

3.基于理论的策略

第三个可能的策略是基于理论的策略。根据这一策略，我们为一种意识度量方法辩护的根据是，它被一种特定的意识理论支持。比如，P3b事件相关电位被意识的全局工作空间理论(GWT)支持，而PCI（perturbational complexity index）被意识的整合信息理论（IIT）支持。这种强理论依附型的策略可以有效避免相关性策略中无法纠偏的难题——如果一种新的意识度量方式与正确的意识理论符合得更好，则更应该采取这种方式。

敏锐的读者或许已经发现，基于理论的策略也有与之相应的问题：它似乎会导致一种循环。我们的目的是要通过一种比较理想的意识度量方式来从五花八门的意识理论中挑选出最可能为真的那一个。但除非你已经是某一理论的坚定的支持者，你已经完全投入到某个理论中去了，否则难以通过基于理论的策略来反过来解决确证性问题。

4.“我不干了！”

由上可知，目前我们似乎尚未发现一种理想的方式来解决确证性问题。此时当然有哲学家选择躺平，声称确证性问题是无法解决的。Chalmers（1996）早就说过，我们总是要通过某个前理论的意识标志来作为意识的第一标准，要么是主观报告，要么是全局可通达性之类的。不过，本文的两位作者认为，没必要那么早放弃。他们提出了另一种策略，即自然类策略（natural kind strategy）。下文我们就来看看这条被寄予厚望的策略。

02

自然类策略

首先要说的是，什么是自然类。自然类一般而言指的是一种能够反映自然本身的结构的分类方法，与人类根据各种目的后期建构出来的东西是相对的。举一些比较典型的例子，电子是自然类，对应了自然本身的结构。而粽子则可能是个社会类（social kind），各种奇形怪状的东西都可以自称粽子。

那么自然类策略究竟是如何运作的？我们可以参考科学史上的一个例子：

一开始肝炎是通过一些可观测的标志来诊断的，比如黄疸、发热、患者的疾病史、对腹部的临床观测。后来科学家研究了这些不同的标志之间的关联，看它们是怎么聚合在一起的。比如一个早期的区分是，肝炎的一种变体是粪口传播的、另一个变体是血液传播的，而且有比较长的潜伏期。在发现这些不同的模式后，科学家再去找它底层的相关机制，然后找到了不同类型的肝炎病毒，比如甲肝、乙肝、丙肝病毒。现在，虽然我们还是会用很多观察性的、前理论的症状去进行诊断，但更可靠的金标准是检测相关的病毒，必要的时候它可以用来纠正前理论的观测得出的结论。

这个过程就是自然类策略。它把目标现象当作一种自然类。应用到“意识”这个领域当中，我们的第一步是从一系列我们认为和意识相关的标志开始，这些标志可以是前理论的，如语言报告，行为控制，或者一些功能性的标志（比如学习两个刺激物之间的一种新的关系，其前提就是需要被试首先能够同时意识到这两个刺激物）。

第二步是看这些标志聚合（cluster）在一起的程度（机器学习的朋友肯定很熟悉kmeans之类的聚类算法。在此我帮自然类策略先补一个文章自己没提到的优点：它可以很顺畅地形式化）。这些标志在意识内容和全局意识状态发生变化的情况下，是不是都可以做到一起变动、同进同出？在一个大的cluster当中的其中一些子集，能不能预测另一些子集的出现（presence）或者缺席（absence）？如果这些条件都能满足的话，那么我们可以说意识就是一个自然类。

第三步就是看这个聚类背后的原因是什么。它可能是1）一个共同的计算属性(比如意识的计算相关物（Computational Correlate of Consciousness）而不是意识的神经相关物（Neural Correlate of Consciousness）)，即，信息是以哪种特定的方式加工的。2）可能是有关神经元或者神经集合怎么处理信息的，一些电化学的动力机制。3）神经结构或者神经功能的一些特征，可以用进化论来解释，像眼睛，我们人类和章鱼都有照相眼，节肢动物有复眼，虽然是独立进化出来的，但都是由于选择压力。

在此还要额外补充说明的一点，是自然类在这篇文章中的具体含义。自然类本身也是一个颇有争议的概念，对自然类的理解囊括从本质主义（Essentialism），到HPC稳态属性集合主义（Homeostatic Property Cluster），到约定主义(Conventionalism)等几种差异很大的立场。

约定主义认为：自然类和其它属性的集合没什么本质的区别。这些都是人为规定的，只有有用和没用的区别，这是偏实用主义和工具主义的观点。本质主义认为：自然类是通过充分必要条件来定义的，这个自然类的所有成员都必须满足。不过这个在生物学和心理学的领域往往不大适用，因为不同个体间的差异性（variability）太大了。

而HPC稳态属性集合主义是在本质主义和约定主义中间的立场。根据HPC，自然类就是因为某些稳态的机制而往往共同出现的属性的集合。

目标文献的作者在使用自然类时主要参考HPC的概念，但他们在这里的使用方式似乎更加松散，认为自然类是只要满足因为某些原因而聚合在一起的自然属性就足够了。

03

对自然类策略的反驳与回应

对自然类策略的反驳也不在少数。在这一节，我们考虑其中比较有代表性的几个反驳以及作者对这些反驳的回应。

1、现象类反驳

自然类策略虽然在科学史上有成功的案例，但它能成功延拓到“意识”这一领域吗？自然类策略要成功的前提是，我们关心的概念本身能构成一个自然类。有一批哲学家就对这一点发起了攻击，采取现象类反驳的方案。另一种启示（revelation）反驳的思路也是一脉相承的。这些哲学家认为，意识是特殊的，它是一种现象类（phenomenal kind）概念。要言之，在谈论意识的时候，我们并不会像谈论水那样指称经验背后的自然类，我们指称的就是经验本身。例如，Carruthers就认为，我们和自己的意识内容之间有比较直接的紧密的认知关系，现象概念就是对自己经验的概念。如果意识是一个现象类概念，它就不可能是一个自然类概念，那自然类策略也不可能成功。

不过，这个反驳的预设是，现象类概念和自然类概念是不能互相兼容的。本文作者就对这一点提出了质疑，他们认为意识经验既可以是自然类概念，也可以是现象类概念。但，这样一来两位作者就必须放弃原教旨主义的自然类概念，它相当于是把自然类的概念定义拓宽了。

另一种回应的方式是，我们可以区分意识和意识指称的属性。我们毋需声称意识本身是自然类，只需要说意识指称的属性是自然类即可。如此似乎就能免受现象类反驳的影响。

2、起始点反驳

另一类反驳针对的是自然类策略在意识问题上的起点。上文提到，自然类策略的第一步依旧是从一系列我们认为和意识相关的前理论标志开始，而后才能进行下一步聚合。反对者认为，首先第一步我们就没法开始，因为不存在统一的前理论标准——不同理论家之间对于哪些构成意识的前理论标志有着巨大的分歧。如果要进行聚类，至少要有一些大家共同承认的东西。如果连这些基本的认同都没有，那么聚类就根本无从谈起，一盘散沙聚无可聚。

作者对起始点反驳的回应有二：第一，自然类策略本身就是对起始点不敏感的，因为这个方法一个很重要的特征就是通过扩大初始的意识标志来包容各式各样的方法。这是自然类策略的一个优势。第二，Phillips等反对者声称不同意识理论家之间天差地别，这一前提可能有问题。我们可以看到，不同的意识理论家依旧在使用类似的语汇，在同一批期刊上发文章，参加同一些科学会议。这至少说明，这些科学家之间有一定的对话能力，而不是完全处在不同的范式中自说自话。两位作者据此推测，大家的差异还是可控的，聚类还是能聚起来的。

3、人类中心主义反驳

最后的重头戏又回到了我们最初的问题：自然类策略的第一步是从我们认为和意识相关的前理论标志开始，但即使我们得出了统一的前理论标准，这些前理论的标准也主要是根据成年人类的数据得出的。但由此得出的结论如何能适用于成年人类以外的系统呢？目前的主要实验都是在哺乳动物身上做的，即使我们在这个前提下找到了可靠的标志，比如一种特定的丘脑-皮层回路，或者是某些特殊的神经元类型、神经递质类型，乃至基因表达类型，这在软体动物和节肢动物上很可能是完全不适用的，更不要说人造的AI系统了。

作者对此的回应是通过与另一个科学史上的案例进行比较：一直以来我们都以气体的形式接触氮，默认氮是一种气体，包括科学研究的对象也是氮气，但后来我们发现，“是一种气体”这个属性不是氮的本质属性，只是一种偶然的属性，它只在特定的温度和气压之下成立。如果没有这些限制条件，氮完全可以是一种液体。

作者们由此认为，或许意识也一样，如果我们可以找到为什么意识的各种标志能够聚合在一起，找到它底层的基本的信息处理机制，我们就能理解，比如说在哺乳动物中，为什么某种特定的神经生理学结构或者机制是必要的，然后这个机制在不同的生物或者人工系统中可以怎样物理实现。

一个在神经科学上可供参考的例子是怎么解决成人中心（adult-centric）的问题。有关婴儿痛觉的例子能说明，并不是所有成人痛觉的特征都能在婴儿的身上体现。尽管大多数的脑区有重合，但一个特别奇怪的点是婴儿的杏仁核没有激活。另外就是婴儿疼痛的阈值更低、对疼痛更敏感。自然类策略就可以很好地应对这个问题：因为婴儿也是人类，所以它的神经机制和成人没有很夸张的区别。婴儿的意识，至少是有关疼痛的意识，它所对应的大脑机制似乎在成长的过程中停用，然后被另一种不同的机制取代了。如果用自然类策略去理解意识，那么我们就能找到，在成人的疼痛意识中，哪些是构成性（constitutive）的部分，而哪些仅仅是偶然性（contingent）的。如果顺利的话，我们进而还能够找出，使得有意识的疼痛的各种不同的标志可以聚合在一起的那个根本原因。这是两位作者为自然类策略规划的蓝图。

04

读书会上的进一步探讨

本文是一篇很典型的聚焦于某个科学子领域的科学哲学论文，问题域集中在意识的科学理论，较少涉及形而上学。对以本文为代表的这类文章的探讨一般有几个特征：一是非常依赖不断更新的经验证据，而不能只作扶手椅玄谈；二是大量从过往的科学史中吸取教训或汲取灵感，从而锚定当今未有定论的研究；三是依旧需要继承分析哲学极为细致的概念辨析，以此厘清未经省察的经验证据到底意味着什么。基于此，我们在读书会上进一步提出了这些问题，供读者思考：

（1）Bayne和Shea把对确证性问题的回应分为三条策略进行逐一反驳，并提出自己的自然类策略方为正道。但在实际的科学实践中，自然类策略果真是被研究意识的科学家忽略的一条路径吗？我们注意到，替代性策略、相关性策略和自然类策略都从一些前理论的意识标志物开始，它们在一定程度上需要通过相关性策略。科学家在实践中是否已经践行了某种意味上的自然类策略，又或者在不同的阶段多少都采取了这三种策略中的一些步骤。真的需要泾渭分明地区分三者并拒斥其中的两条吗？

（2）Bayne和Shea提出，替代性策略要求意识概念的接替者无剩余地穷尽原本的意识概念，这一标准是否设置得过高？如果意识本身就是一个定义不良的概念，其含义中本身就包含了一些需要在科学的审视下滤除或重新分类的杂质，那么“无剩余地穷尽”这一要求无疑是一种不可能达到的刁难。

（3）在对起始点反驳的回应中，两位作者认为关于意识的不同科学理论之间的区别没那么大，给出的支持性证据是不同流派的意识研究科学家依旧在同一套科学话语体系之下沟通。但这一证据确实有支撑力吗？我们看到，在神经科学的研究中，对于表征（representation）一词有很多种不同的用法，有实验哲学调查表明，神经科学家对于该概念的理解各不相同。可见即使使用同一套语汇，依旧可能有鸡同鸭讲的问题。

（4）在对人类中心主义反驳的回应中，作者给出的回应是类比氮。但从日常鉴定过渡到科学结论时，我们必须有一个前在的概念，比如在氮的例子中，我们要预先知道可以把气体和液体当成同一种东西。但是这种过渡在从人类意识扩展到其它意识时则比较困难，如何确定这种同一性呢？我们应该寻找某种神经元，某些意识加工的机制，还是某些抽象的信息处理过程？确定同一性的过程已经逼迫我们在理论上做出选择。如此看来，以氮为蓝本或许是一种类比失当，而自然类策略也并未允诺什么对意识研究的进展。

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