克里克和科赫的意識(shí)研究的方法論轉(zhuǎn)向：神經(jīng)生物學(xué)路徑與量化分析路徑

羅巖超

長(zhǎng)期以來(lái)，意識(shí)問(wèn)題一直是心靈哲學(xué)關(guān)注的核心問(wèn)題之一，而意識(shí)的主觀特性更是眾多哲學(xué)家爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。在過(guò)去，人們對(duì)意識(shí)問(wèn)題的研究主要是通過(guò)思辨和現(xiàn)象學(xué)方法，屬于純理論研究。隨著近幾十年醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，特別是在EEG（腦電圖）、MEG（腦磁圖）、fMRI（功能性磁共振成像） 和PET（正電子發(fā)射斷層掃描成像）等無(wú)創(chuàng)傷腦功能成像技術(shù)的出現(xiàn)，運(yùn)用科學(xué)方法研究人類(lèi)意識(shí)成為可能，許多神經(jīng)學(xué)家也將注意力轉(zhuǎn)移到意識(shí)問(wèn)題上來(lái)?？死锟?（Francis Crick） 和科赫 （Christof Koch）正是研究這一問(wèn)題的神經(jīng)學(xué)權(quán)威，他們耗費(fèi)數(shù)十年對(duì)意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)物（neuronal correlates of consciousness，以下簡(jiǎn)稱(chēng)NCC） 進(jìn)行了探索，用神經(jīng)生物學(xué)的方法還原人類(lèi)有意識(shí)的活動(dòng)。他們?cè)缒晔峭?，共同進(jìn)行意識(shí)問(wèn)題研究，在克里克去世以后，科赫繼續(xù)完善了NCC理論，近年來(lái)又嘗試進(jìn)行新的方法論轉(zhuǎn)向，他和托諾尼共同闡發(fā)了整合信息理論 （Integrated Information Theory，以下簡(jiǎn)稱(chēng) IIT），試圖用數(shù)學(xué)方法研究意識(shí)問(wèn)題。

一、克里克的驚人假說(shuō)及其方法論前提

克里克早年與沃森（James Dewey Watson） 一道進(jìn)行DNA的研究并因此獲得諾貝生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，而晚年則轉(zhuǎn)向了人類(lèi)意識(shí)的神經(jīng)學(xué)解釋?zhuān)⑻岢隽俗约旱摹绑@人的假說(shuō)”，即“‘你’，你的喜悅、悲傷、記憶和抱負(fù)，你的本體感覺(jué)和自由意志，實(shí)際上都只不過(guò)是一大群神經(jīng)細(xì)胞及其相關(guān)分子的集體行為”①?？死锟苏驹谖锢碇髁x還原論的立場(chǎng)上，試圖將人的意識(shí)現(xiàn)象還原為大腦的神經(jīng)活動(dòng)，這是他的“驚人的假說(shuō)”的主要內(nèi)容。“驚人的假說(shuō)”之所以驚人，其實(shí)質(zhì)在于克里克試圖進(jìn)行一場(chǎng)方法論轉(zhuǎn)向，他想運(yùn)用還原論和神經(jīng)生物學(xué)的方法來(lái)對(duì)人類(lèi)有意識(shí)的活動(dòng)進(jìn)行研究。還原論對(duì)于意識(shí)研究來(lái)說(shuō)并不是值得驚訝的事，真正值得驚訝的是運(yùn)用神經(jīng)生物學(xué)方法研究人類(lèi)的意識(shí)活動(dòng)。首先，作為研究對(duì)象的“意識(shí)”或“人類(lèi)有意識(shí)的活動(dòng)”本身就是一個(gè)很復(fù)雜的概念，研究對(duì)象不清，這是第一道難題；其次，在許多哲學(xué)家的觀點(diǎn)中，物理領(lǐng)域與意識(shí)領(lǐng)域之間是存在“解釋鴻溝”的，“意識(shí)”是無(wú)法完全被人類(lèi)認(rèn)識(shí)的，“對(duì)意識(shí)進(jìn)行認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究如何可能”是擺在克里克面前的第二道難題。對(duì)于這兩道難題，克里克有他自己的解答。

從理論形態(tài)上來(lái)說(shuō)，他的意識(shí)理論是一種物理主義的突現(xiàn)論（emergentism）。突現(xiàn)論創(chuàng)立至今，經(jīng)歷了非常曲折的發(fā)展歷程。突現(xiàn)論在19世紀(jì)已出現(xiàn)理論雛形，其正式產(chǎn)生則在20世紀(jì)初，在20世紀(jì)70年代以前，突現(xiàn)論一直都處于邊緣位置，并沒(méi)有受到重視，隨著腦科學(xué)家斯佩里（Roger Wolcott Sperry） 和哲學(xué)家邦格 （Mario Augusto Bunge）等人對(duì)其進(jìn)行的新的闡發(fā)，突現(xiàn)論成為了心身問(wèn)題研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。關(guān)于“突現(xiàn)”（emerge）這一概念，我們可以從三個(gè)方面進(jìn)行理解：其一，突現(xiàn)屬性是一種不同于組合的非組合的屬性，例如，一堆蘋(píng)果是由一個(gè)個(gè)蘋(píng)果組合而成的，而蘋(píng)果的甜味則并不是由碳?xì)溲踉咏M合而成，不能還原為其構(gòu)成要素；其二，從新舊角度來(lái)看，突現(xiàn)屬性是一種與構(gòu)成要素的屬性完全不同的、新的屬性；其三，從預(yù)言角度來(lái)看，突現(xiàn)屬性具有不可預(yù)言性②?？死锟苏J(rèn)為大腦的許多活動(dòng)是一種突現(xiàn)現(xiàn)象，這種活動(dòng)并不僅僅只是一個(gè)個(gè)神經(jīng)元的部分活動(dòng)，而是一種基于眾多神經(jīng)元之間復(fù)雜相互作用的整體活動(dòng)。人的意識(shí)也是如此，意識(shí)活動(dòng)并不只是大腦各部分的簡(jiǎn)單組合活動(dòng)，不是神經(jīng)元的簡(jiǎn)單堆疊，而是從神經(jīng)元復(fù)雜的相互作用中突現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象。盡管他并沒(méi)有對(duì)他的突現(xiàn)論做更多的解釋?zhuān)俏覀兛梢钥隙ǖ氖?，他肯定同意意識(shí)并不具有本體論地位，并且是由神經(jīng)活動(dòng)所決定的。

從理論基礎(chǔ)來(lái)看，克里克的意識(shí)理論吸收了菲利普·約翰遜-萊爾德（Philip Johnson-Laind） 的計(jì)算機(jī)的并行理論、杰肯道夫（Jackendoff）的“意識(shí)的中間層次理論”（intermediate-level theory of consciousness） 以及巴爾斯 （Baars） 的“全局工作空間”（global workspace） 理論。約翰遜-萊爾德指出，大腦類(lèi)似于高度并行的計(jì)算機(jī)，它做的大部分工作是我們所意識(shí)不到的。杰肯道夫的理論認(rèn)為，意識(shí)活動(dòng)是介于最低級(jí)別的輸入（如感覺(jué)）和最高中樞之間的一種活動(dòng)。并且，他也將大腦與計(jì)算機(jī)進(jìn)行類(lèi)比，認(rèn)為盡管計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存了大量信息，但是每一時(shí)刻，都只有一小部分信息被使用到，大腦可能與之類(lèi)似，因此，意識(shí)活動(dòng)可能與極短時(shí)記憶和注意相關(guān)。巴爾斯則提出，在任意時(shí)刻存在于大腦這一工作空間內(nèi)的信息都是一時(shí)的內(nèi)容，作為中央信息交換工作空間的大腦，與許多無(wú)意識(shí)的處理器相聯(lián)系，這些處理器高度專(zhuān)門(mén)化，具有極高的效率。以此為基礎(chǔ)，他明確了自己意識(shí)理論的三條基本思路：其一，并非所有的大腦活動(dòng)都與意識(shí)有關(guān)；其二，意識(shí)活動(dòng)與注意和短時(shí)記憶密切相關(guān)；其三，意識(shí)活動(dòng)不僅能進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)情景記憶，也能進(jìn)入運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)（motor system）高層計(jì)劃水平中，以便能夠控制隨意運(yùn)動(dòng)③。

對(duì)于擺在他面前的兩道難題，克里克采用了與其他人不同的解決方法。首先是對(duì)研究對(duì)象的概念分析?！耙庾R(shí)”一詞作為哲學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)頻率最高的詞語(yǔ)之一，其概念內(nèi)涵非常復(fù)雜。對(duì)于“意識(shí)”概念，克里克認(rèn)為先不要下精確的定義，“因?yàn)檫^(guò)早下定義是危險(xiǎn)的”，“關(guān)于什么是意識(shí)，每個(gè)人都有一個(gè)粗略的想法”④。這里體現(xiàn)了他的轉(zhuǎn)向特點(diǎn)之一，即不再關(guān)注于對(duì)問(wèn)題的語(yǔ)言分析，回避語(yǔ)言問(wèn)題而關(guān)注于神經(jīng)學(xué)研究。在他的神經(jīng)科學(xué)研究中，他實(shí)際上采用的是維特根斯坦和馬爾科姆所說(shuō)的意識(shí)的“及物用法”，也就是每當(dāng)我們經(jīng)歷一種被我們覺(jué)知到的心理現(xiàn)象時(shí)，我們都可以說(shuō)“我們意識(shí)到……”。他們常用“覺(jué)知”（awareness） 來(lái)代替“意識(shí)”，因?yàn)樵S多神經(jīng)科學(xué)家都覺(jué)得“意識(shí)”這個(gè)詞哲學(xué)味道太濃，想盡量回避使用這個(gè)詞。

其次，對(duì)于“對(duì)意識(shí)進(jìn)行認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究如何可能”這個(gè)問(wèn)題，他先提出了兩條基本假設(shè)，即不同的意識(shí)活動(dòng)使用了相同的機(jī)制，我們?nèi)绻軌蛄私馄渲幸环N機(jī)制，就能夠了解所有意識(shí)活動(dòng)的機(jī)制；某些動(dòng)物，特別是靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物具有與人類(lèi)相似的意識(shí)活動(dòng)，如果我們能了解這些動(dòng)物的意識(shí)活動(dòng)的機(jī)制，我們也就能了解人類(lèi)意識(shí)活動(dòng)的機(jī)制。因此，他選擇了以視覺(jué)覺(jué)知（visual awareness）為研究的突破口，一方面是因?yàn)橐曈X(jué)系統(tǒng)的研究已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，另一方面是視覺(jué)實(shí)驗(yàn)在動(dòng)物身上更便于實(shí)施。

然后，克里克嘗試用問(wèn)題轉(zhuǎn)換的方法來(lái)解決對(duì)意識(shí)進(jìn)行認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的可能性問(wèn)題。他的意識(shí)研究想要解決的問(wèn)題實(shí)際上就是“如何從神經(jīng)元活動(dòng)的角度來(lái)解釋我們所看見(jiàn)的事物，或者說(shuō)“視覺(jué)覺(jué)知的‘神經(jīng)關(guān)聯(lián)’是什么”⑤。不過(guò)，這似乎很難直接實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槲覀兇蜷_(kāi)人的大腦，并不能直接看到這個(gè)人看到的東西。但是，他將這個(gè)問(wèn)題等同于另外一個(gè)問(wèn)題，即“捆綁問(wèn)題”（binding problem）?！坝捎诿總€(gè)物體具有不同的特征，如形狀、顏色、運(yùn)動(dòng)等，這些特征由若干不同的視覺(jué)區(qū)域處理，因而有理由假設(shè)，看每一個(gè)物體時(shí)經(jīng)常有許多不同視覺(jué)區(qū)域的神經(jīng)元參與。這些神經(jīng)元如何暫時(shí)地變成一個(gè)整體同時(shí)興奮呢？”⑥這個(gè)問(wèn)題就是捆綁問(wèn)題。當(dāng)視覺(jué)刺激通過(guò)視網(wǎng)膜轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以后，不同的視覺(jué)刺激，例如不同朝向的線條、不同位置的點(diǎn)會(huì)激活不同的神經(jīng)元，而此時(shí)我們尚沒(méi)有產(chǎn)生視覺(jué)覺(jué)知。直到這些視覺(jué)刺激被大腦統(tǒng)一起來(lái)，不同的線條被組合成物體，我們才產(chǎn)生了對(duì)這個(gè)物體的意識(shí)。因此，克里克認(rèn)為大腦如何“捆綁”或者說(shuō)統(tǒng)一這些視覺(jué)刺激就是視覺(jué)意識(shí)產(chǎn)生的關(guān)鍵步驟，即“視覺(jué)覺(jué)知的神經(jīng)關(guān)聯(lián)物是什么”可以轉(zhuǎn)換為“捆綁問(wèn)題”。而這樣的問(wèn)題轉(zhuǎn)換，使得對(duì)意識(shí)進(jìn)行認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究成為一個(gè)具有可操作性的事?？死锟怂坪跽J(rèn)為，如果我們能夠解決捆綁問(wèn)題，我們也就能夠找到視覺(jué)覺(jué)知的神經(jīng)關(guān)聯(lián)位置。而來(lái)自德國(guó)的研究小組觀察到，當(dāng)視野內(nèi)出現(xiàn)視覺(jué)刺激時(shí)，視皮質(zhì)的部分神經(jīng)元會(huì)以一定的節(jié)律形式進(jìn)行發(fā)放，這種振蕩頻率為35—75赫茲，常被稱(chēng)為“γ”振蕩（也常被不精確地稱(chēng)為40赫茲振蕩）。他們認(rèn)為這可能就是捆綁問(wèn)題的答案所在。克里克將這一觀點(diǎn)推進(jìn)了一步，認(rèn)為“這種與γ震蕩合拍的同步發(fā)放可能是視覺(jué)覺(jué)知的神經(jīng)關(guān)聯(lián)”⑦。此外，他指出，意識(shí)活動(dòng)發(fā)生在皮質(zhì)的較低層次，如第5層和第6層，特別是位于第5層的錐狀細(xì)胞，而這一過(guò)程與極短時(shí)記憶相關(guān)，這需要一條從皮質(zhì)第6層到丘腦，再返回第4層或第6層的神經(jīng)回路。

同時(shí)，他受實(shí)驗(yàn)心理學(xué)影響，認(rèn)為注意是意識(shí)的關(guān)鍵所在，視覺(jué)注意會(huì)在特定的位置選取其中一個(gè)外部對(duì)象，然后幫助部分神經(jīng)元進(jìn)行同步發(fā)放，這些同步發(fā)放神經(jīng)元即對(duì)應(yīng)于此對(duì)象。位置的選取可能取決于視野中不同區(qū)域的顯著性和大腦的傾向，而確定對(duì)象的這一同步過(guò)程可能依靠的是一種“勝者為王”（winner-take-all）機(jī)制：覺(jué)知神經(jīng)元的發(fā)放可能是神經(jīng)元集群相互競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，眾多神經(jīng)元相互競(jìng)爭(zhēng)，但只有一個(gè)或極少數(shù)幾個(gè)能夠獲勝，獲勝的神經(jīng)元能夠劇烈發(fā)放，并抑制其他神經(jīng)元的發(fā)放，此時(shí)，我們將覺(jué)知到獲勝神經(jīng)元所表征的內(nèi)容⑧。他還猜測(cè)，丘腦可能是控制注意的關(guān)鍵器官，也是意識(shí)形成的關(guān)鍵。

二、意識(shí)的神經(jīng)關(guān)聯(lián)物理論

科赫早年與克里克合作共同進(jìn)行NCC探索，他在克里克的“驚人的假說(shuō)”的基礎(chǔ)上對(duì)NCC理論進(jìn)行了發(fā)展，完善了NCC的理論框架，并提出了自己的想法。

科赫的早期工作主要是繼續(xù)克里克的研究，也就是在堅(jiān)持克里克的研究預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)上，以視覺(jué)覺(jué)知為突破口，在大腦中尋找NCC，并對(duì)NCC理論進(jìn)行完善?？坪张c克里克一樣，對(duì)于“意識(shí)”概念也采用了模糊的常識(shí)性的定義，“如果我問(wèn)你看到了什么，而你能用適當(dāng)?shù)姆绞阶鞒龌貞?yīng)，那么我就會(huì)認(rèn)為此時(shí)你是有意識(shí)的”⑨。但是與克里克不同的是，他更關(guān)心哲學(xué)問(wèn)題，因此，有時(shí)候會(huì)用“意識(shí)”來(lái)代指“感受性質(zhì)”（qualia）。

在研究上，首先，他對(duì)NCC進(jìn)行了明確的定義：“所謂意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)物，就是指足以產(chǎn)生某些特異性的、有意識(shí)的感受（conscious feeling）所必需的腦機(jī)制和腦事件”⑩，需要強(qiáng)調(diào)的是，NCC是“足以產(chǎn)生特定意識(shí)體驗(yàn)的神經(jīng)事件的最小集合?！?強(qiáng)調(diào)“神經(jīng)事件的最小集合”其實(shí)說(shuō)明了他想要尋找一種還原論與整體論相結(jié)合的折中方案，因?yàn)樗J(rèn)為意識(shí)是內(nèi)在于大腦系統(tǒng)復(fù)雜性的、突現(xiàn)自系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，而不是個(gè)別的神經(jīng)活動(dòng)。還原論的代表即是克里克，而認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中整體論的代表則是埃德?tīng)柭℅erald M Edelman）。埃德?tīng)柭捌渫峦兄Z尼（Giulio Tononi）針對(duì)意識(shí)問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)十年的神經(jīng)學(xué)研究，并提出了關(guān)于大腦神經(jīng)元群活動(dòng)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)核心假說(shuō)（Dynamic Core Hypothesis），認(rèn)為“在任一個(gè)給定時(shí)刻，人腦中只有神經(jīng)元群的一個(gè)子集直接對(duì)意識(shí)經(jīng)驗(yàn)有貢獻(xiàn)，這個(gè)子集是一種神經(jīng)元群聚類(lèi)，它在幾分之一秒的時(shí)間里彼此有很強(qiáng)相互作用，而與腦的其余部分又有明顯功能性邊界”?，而這個(gè)子集就是“動(dòng)態(tài)核心”。動(dòng)態(tài)核心的形成依賴(lài)于一種名為復(fù)饋（reentry）的機(jī)制，復(fù)饋機(jī)制利用神經(jīng)元群間的競(jìng)爭(zhēng)活動(dòng)使得神經(jīng)元間的連接強(qiáng)度和突觸度發(fā)生改變，從而使得整個(gè)神經(jīng)回路發(fā)生改變。他們認(rèn)為，能夠形成動(dòng)態(tài)核心的神經(jīng)元集群，以及具有復(fù)饋機(jī)制的神經(jīng)回路遍及全腦，也就是說(shuō)可能產(chǎn)生意識(shí)活動(dòng)的神經(jīng)元遍及全腦，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，他們屬于整體論。克里克的意識(shí)理論更加關(guān)注于用神經(jīng)元活動(dòng)對(duì)意識(shí)活動(dòng)進(jìn)行解釋?zhuān)^(guò)于簡(jiǎn)化神經(jīng)元間的相互作用；而埃德?tīng)柭恼w論又“無(wú)法解釋為什么有些在腦中分布很廣的活動(dòng)能產(chǎn)生與意識(shí)有關(guān)的行為，而另一些則不能”?。因此，科赫試圖結(jié)合二者，提出了自己的突現(xiàn)論。在還原論的基礎(chǔ)上，他吸收了埃德?tīng)柭摹皠?dòng)態(tài)核心”理論，提出了自己的兩條假設(shè)：（1）“意識(shí)是從腦的神經(jīng)元特性中突現(xiàn)（emerges）出來(lái)的”?；（2）“每個(gè)時(shí)刻N(yùn)CC都對(duì)應(yīng)于一個(gè)神經(jīng)元集群的活動(dòng)。這個(gè)集群位于皮層、丘腦以及與之緊密聯(lián)系的其他組織中”?。此時(shí)，他已經(jīng)否定了早年克里克提出的觀點(diǎn)，“不再認(rèn)為同步發(fā)放是NCC的充分條件。從已有資料來(lái)看，同步化的作用更可能是幫助某個(gè)新生集群與其他新生集群競(jìng)爭(zhēng)”?。

其次，他提出了NCC的必要條件以便于尋找視覺(jué)意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)物。神經(jīng)活動(dòng)要成為NCC的一部分就必須滿足以下條件：（1）外顯表征，此屬性應(yīng)該在某種柱狀組織中得到外顯表征；（2）主節(jié)點(diǎn)，當(dāng)包含NCC的腦區(qū)受到損傷或失活時(shí)，個(gè)體就感知不到這種屬性；（3）人工刺激，給予該腦區(qū)適當(dāng)?shù)碾姶碳せ虼糯碳?，可以引起具有相?yīng)屬性的知覺(jué)；（4）知覺(jué)和神經(jīng)活動(dòng)之間的相關(guān)性，在每次測(cè)試中，有關(guān)神經(jīng)“活動(dòng)”的起始時(shí)間、持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度，都應(yīng)該和相應(yīng)屬性的覺(jué)知相關(guān)；（5）知覺(jué)的穩(wěn)定性，眨眼和眼動(dòng)會(huì)干擾感覺(jué)輸入，但是對(duì)知覺(jué)沒(méi)有影響，因而NCC也應(yīng)該不受到眨眼和眼動(dòng)的影響；（6）和計(jì)劃階段有直接聯(lián)系，NCC的神經(jīng)元應(yīng)該投射到計(jì)劃和執(zhí)行階段?。

以此為要求進(jìn)行排除，視網(wǎng)膜內(nèi)存在盲點(diǎn)，在眨眼時(shí)會(huì)失去視覺(jué)信息，1—6條無(wú)一滿足，很明顯與視覺(jué)意識(shí)無(wú)關(guān)。然后是初級(jí)視覺(jué)皮層，即V1區(qū)，盡管V1區(qū)具備1—3條件，但是牛津大學(xué)卡明（Bruce Cumming）和帕克（Andrew Parker）對(duì)清醒猴進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，V1區(qū)的神經(jīng)活動(dòng)與知覺(jué)并不一定具有相關(guān)性。另一方面，亞拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的高恩 （Timothy Gawne） 和馬丁 （Julie Martin）的實(shí)驗(yàn)表明，眨眼和眼動(dòng)對(duì)V1細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生影響。并且，由于V1神經(jīng)元的輸出無(wú)法直達(dá)皮層前部，而這一部分與大腦的計(jì)劃有關(guān)。因此V1區(qū)不滿足4—6條，也被排除。

經(jīng)過(guò)篩選以后，科赫認(rèn)為，“往返于下顳葉（IT）或內(nèi)側(cè)顳葉皮層與前額葉皮層中某些神經(jīng)元集群之間的持續(xù)發(fā)放活動(dòng)，可能就構(gòu)成了物體知覺(jué)的NCC”，而“MT區(qū)和前眼視區(qū)之間的回響活動(dòng)（reverberant activity），可能正是‘看到運(yùn)動(dòng)’這一意識(shí)的 NCC”?。

三、科赫的量化分析轉(zhuǎn)向——信息整合理論

在近幾年，科赫的思想發(fā)生了轉(zhuǎn)變，他嘗試進(jìn)行第二次方法論轉(zhuǎn)向，即量化分析的轉(zhuǎn)向，解決“量化意識(shí)如何可能”的問(wèn)題。這主要有兩方面原因，其一，他發(fā)現(xiàn)克里克對(duì)“對(duì)意識(shí)進(jìn)行認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究如何可能”的解答是存在缺陷的；其二，他認(rèn)為，作為一個(gè)科學(xué)理論，NCC理論只能對(duì)在進(jìn)行意識(shí)活動(dòng)時(shí)的神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)行客觀描述，卻無(wú)法進(jìn)行量化分析，無(wú)法提供意識(shí)形成的充要條件，而這對(duì)于一個(gè)科學(xué)理論來(lái)說(shuō)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

科赫發(fā)現(xiàn)，在他和克里克過(guò)去的研究中，對(duì)“對(duì)意識(shí)進(jìn)行認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究如何可能”這個(gè)難題的解答是存在問(wèn)題的，即將NCC問(wèn)題等同于“捆綁問(wèn)題”是不太恰當(dāng)?shù)模⑶颐媾R相當(dāng)?shù)睦щy?！袄缫环N純粹的黑暗或純粹的藍(lán)色的體驗(yàn)，或者一個(gè)短暫占據(jù)意識(shí)的，并且沒(méi)有明顯內(nèi)部結(jié)構(gòu)的聲音”?，這些都只需要相關(guān)神經(jīng)元的激活，而不需要與其他神經(jīng)元進(jìn)行同步。另一方面，過(guò)去認(rèn)為注意是形成意識(shí)的關(guān)鍵。但是經(jīng)過(guò)近十幾年的研究發(fā)現(xiàn)，注意也并不是意識(shí)形成的必要條件，許多實(shí)驗(yàn)都證明了這一點(diǎn)。在雙任務(wù)實(shí)驗(yàn)中，受試者的注意被一個(gè)復(fù)雜任務(wù)吸引，保持眼球不動(dòng)，同時(shí)，一個(gè)刺激在視野的外周出現(xiàn)。受試者執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)的情況下，仍然可以識(shí)別出作為刺激的自然場(chǎng)景圖片中是否包含車(chē)或動(dòng)物，甚至可以從包含一些女性面孔圖片中識(shí)別出是否有男性?。當(dāng)我們聚精會(huì)神地注意一件事時(shí)，注意焦點(diǎn)以外的事物并沒(méi)有消失，我們?nèi)匀豢赡軙?huì)意識(shí)到周?chē)氖澜?，特別是周?chē)澜绲哪承┮c(diǎn)。

科赫認(rèn)為，現(xiàn)在的部分神經(jīng)學(xué)用模塊化的方式將心靈描述為一個(gè)具有許多功能的模型是錯(cuò)誤的，而他過(guò)去的研究也犯了這樣的錯(cuò)誤。他認(rèn)為，意識(shí)理論不能只是單純的描述性理論，而必須是具有規(guī)定性的，任何科學(xué)理論都必須對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行可測(cè)量的研究，因此必須對(duì)意識(shí)進(jìn)行量化分析。由此他發(fā)起了他的意識(shí)研究方法論轉(zhuǎn)向，即量化分析轉(zhuǎn)向。

科赫對(duì)“量化意識(shí)如何可能”問(wèn)題的解答包含了兩方面，首先是認(rèn)識(shí)論問(wèn)題，即能否用物理現(xiàn)象對(duì)意識(shí)現(xiàn)象進(jìn)行解釋?zhuān)浯问欠椒ㄕ搯?wèn)題，也就是量化分析體系應(yīng)當(dāng)如何建構(gòu)。

對(duì)于認(rèn)識(shí)論問(wèn)題，許多哲學(xué)家認(rèn)為，物質(zhì)現(xiàn)象和意識(shí)現(xiàn)象之間存在所謂的“解釋鴻溝”，人類(lèi)無(wú)法完全認(rèn)識(shí)意識(shí)現(xiàn)象，這里有所謂的“認(rèn)識(shí)性鴻溝”?？坪照J(rèn)為，“如果人開(kāi)始從腦出發(fā)并追問(wèn)腦是如何產(chǎn)生體驗(yàn)的——那么這個(gè)問(wèn)題可能不僅困難，而且是幾乎不可能解決。但假如采用相反的進(jìn)路，事情可能就沒(méi)有那么困難：從意識(shí)自身出發(fā)，通過(guò)確定其基本屬性，然后探尋什么樣的物理機(jī)制可能會(huì)對(duì)這些屬性作出解釋?！?他將認(rèn)識(shí)論問(wèn)題轉(zhuǎn)化為本體論問(wèn)題，放棄了原本的物理主義立場(chǎng)，而直接承認(rèn)了意識(shí)的本體論地位，從意識(shí)自身出發(fā)，通過(guò)意識(shí)現(xiàn)象來(lái)研究意識(shí)。由此出發(fā)，他和托諾尼共同闡發(fā)了整合信息理論，即IIT理論。

IIT理論就是對(duì)如何建構(gòu)量化體系問(wèn)題的回答?？坪照J(rèn)為，一個(gè)科學(xué)的意識(shí)理論應(yīng)該是由少數(shù)第一原則出發(fā)，建構(gòu)出整個(gè)意識(shí)理論體系。IIT以體驗(yàn)本身為起點(diǎn)，由五條基本的現(xiàn)象學(xué)公理出發(fā)，衍生出五條與之對(duì)應(yīng)的公設(shè)，最后推導(dǎo)出整個(gè)理論的核心等式，并用神經(jīng)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。這五條公理包括：（1）內(nèi)在存在：意識(shí)存在，我的體驗(yàn)就是如此；（2）構(gòu)成：意識(shí)是有結(jié)構(gòu)的，每個(gè)體驗(yàn)由許多現(xiàn)象特質(zhì)（一階的或者高階的）構(gòu)成，并且這些現(xiàn)象特質(zhì)也存在；（3）信息：意識(shí)是特異的，每一體驗(yàn)以其所屬的特定方式存在——它由特定現(xiàn)象特質(zhì)的一個(gè)特定集合構(gòu)成——由此不同于其他可能的體驗(yàn)（分化）；（4）整合：意識(shí)是統(tǒng)一的，每一體驗(yàn)皆不可還原為現(xiàn)象區(qū)分（Phenomenal Distinctions）的獨(dú)立子集，因此，我體驗(yàn)到一個(gè)整體的視覺(jué)場(chǎng)景，而非各自獨(dú)立的左右兩邊的視野；（5）排他：意識(shí)在內(nèi)容和時(shí)空粒度（Grain） 上是確定的，每一體驗(yàn)都是其現(xiàn)象區(qū)分的集合，不多（否則是超集）不少（否則是子集），以其速度不快不慢地流動(dòng)?。第五條說(shuō)的實(shí)際上就是意識(shí)的確定性，例如，我站在窗前賞月，我確定自己看到了天上的圓月，感受到了微風(fēng)習(xí)習(xí)，聽(tīng)到了樹(shù)枝搖曳的聲音，這些體驗(yàn)內(nèi)容不多不少，恰好就是我體驗(yàn)到的這些。

與五條公理相對(duì)應(yīng)，IIT提出了五條公設(shè)，以規(guī)定支撐意識(shí)的物理系統(tǒng)所必須擁有的屬性。這五條公設(shè)包括：（1）內(nèi)在存在：處于某種狀態(tài)下的機(jī)制系統(tǒng)必須內(nèi)在地存在（Exist Intrinsically）?。一個(gè)物理系統(tǒng)具有意識(shí)，也就是能夠在不依賴(lài)于外部條件的情況下，內(nèi)在地產(chǎn)生因果效力，即能夠?qū)⒁蚬Я又谄渥陨?。?）構(gòu)成：系統(tǒng)必須是有結(jié)構(gòu)的，系統(tǒng)基本機(jī)制的子集構(gòu)成各種各樣的組合，這些子集在系統(tǒng)內(nèi)也具有因果效力。（3）信息：系統(tǒng)必須規(guī)定一個(gè)特定方式的因果結(jié)構(gòu)，即一個(gè)特定因果集的特定集合——因而不同于其他可能的結(jié)構(gòu)（分化）?。每一個(gè)物理系統(tǒng)都有自己的內(nèi)在的因果效力集合，也就是一個(gè)人所有的意識(shí)活動(dòng)集合。量化意識(shí)實(shí)際上也就是量化了這種內(nèi)在的因果效力，因此，科赫以物理系統(tǒng)為中心，構(gòu)建了這個(gè)物理系統(tǒng)的“因果空間”?？紤]物理系統(tǒng)的過(guò)去（原因）和未來(lái)（結(jié)果）的每一種可能狀態(tài)，將這每一種可能狀態(tài)都設(shè)想為一根軸線，我們就能由此構(gòu)建出這個(gè)物理系統(tǒng)的因果空間，能夠運(yùn)用函數(shù)計(jì)算此物理系統(tǒng)的某種內(nèi)在因果效率產(chǎn)生某種狀態(tài)的概率，即計(jì)算一個(gè)人某種意識(shí)活動(dòng)產(chǎn)生某種結(jié)果，或者一個(gè)人因?yàn)槟撤N原因產(chǎn)生這種意識(shí)活動(dòng)的概率了。（4）整合：系統(tǒng)規(guī)定的因果結(jié)構(gòu)必定是統(tǒng)一的，它必定內(nèi)在地不可還原為那種通過(guò)單向分割?而得到的非相互依存子系統(tǒng)（Non-interdependent Sub-systems）所規(guī)定的因果結(jié)構(gòu)。內(nèi)在不可還原度可以作為整合信息（“大寫(xiě)的phi”或φ，一個(gè)非負(fù)數(shù)值）而測(cè)量?。內(nèi)在不可還原度是量化意識(shí)的核心，通過(guò)對(duì)物理系統(tǒng)內(nèi)在不可還原度的測(cè)量，我們可以計(jì)算一個(gè)物理系統(tǒng)有意識(shí)的程度。（5）排他：系統(tǒng)規(guī)定的因果結(jié)構(gòu)必定是邊界明確的（Definite）、通過(guò)單一的要素集合所規(guī)定的因果結(jié)構(gòu)——不多不少——從內(nèi)在的角度來(lái)看，是通過(guò)最大不可還原（φmax）規(guī)定的惟一一個(gè)，因此有最大權(quán)利聲稱(chēng)其存在?。排他公設(shè)是規(guī)定性公設(shè)，就是指一個(gè)物理系統(tǒng)中，具有最大不可還原度φmax的那組沒(méi)有重疊要素的子系統(tǒng)就是產(chǎn)生該意識(shí)活動(dòng)的源頭。

現(xiàn)在我們?cè)倩氐娇坪諛?gòu)建的“因果空間”中來(lái)，每一個(gè)物理系統(tǒng)就是這個(gè)空間的中心，而軸線就是該物理系統(tǒng)所有過(guò)去和未來(lái)可能的狀態(tài)，軸線上的值表示了該狀態(tài)出現(xiàn)的概率。在某種狀態(tài)下，各要素子集規(guī)定了系統(tǒng)內(nèi)最大不可還原（小max）的因果集，這個(gè)因果集被科赫作為“核心概念”（Core Concept），這個(gè)核心概念在該狀態(tài)的軸線上會(huì)是一個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)的大小由最大不可還原度決定，點(diǎn)的位置代表了該子集影響系統(tǒng)狀態(tài)出現(xiàn)的概率。這些點(diǎn)所組成的圖形就是“概念結(jié)構(gòu)”（Conceptual structure）?？坪兆罱K的結(jié)論就是，感受性質(zhì)等同于概念結(jié)構(gòu)，意識(shí)的內(nèi)容和性質(zhì)就是由概念結(jié)構(gòu)的形狀所規(guī)定的。

四、克里克與科赫的方法論轉(zhuǎn)向比較

克里克的神經(jīng)生物學(xué)轉(zhuǎn)向與科赫的量化分析轉(zhuǎn)向從本質(zhì)上來(lái)看，其實(shí)都是當(dāng)代意識(shí)問(wèn)題研究的一種實(shí)證化轉(zhuǎn)向，他們想通過(guò)這樣的方式來(lái)給意識(shí)現(xiàn)象祛魅。一直以來(lái)對(duì)于哲學(xué)家來(lái)說(shuō)神秘莫測(cè)的意識(shí)現(xiàn)象，在他們眼中都是可以用神經(jīng)生物學(xué)方法來(lái)描述、用數(shù)字進(jìn)行量化的研究對(duì)象。他們都試圖用科學(xué)技術(shù)的方法來(lái)填補(bǔ)對(duì)于許多哲學(xué)家來(lái)說(shuō)不可跨越的“解釋鴻溝”。他們的方法論轉(zhuǎn)向是這一實(shí)證化轉(zhuǎn)向的兩個(gè)方面，即描述性方面和規(guī)定性方面：克里克和早期的科赫直接放棄了對(duì)意識(shí)現(xiàn)象本質(zhì)的研究和討論，只關(guān)注于它與大腦的關(guān)聯(lián)，構(gòu)建一種描述性理論；近幾年的科赫則關(guān)注于量化分析、量化意識(shí)，構(gòu)建一種規(guī)定性理論。

但是，二人的方法論轉(zhuǎn)向也存在兩點(diǎn)不同：其一，研究的基本出發(fā)點(diǎn)不同。從研究的基本出發(fā)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，克里克提出的方法論轉(zhuǎn)向是一種主動(dòng)的轉(zhuǎn)向。過(guò)去囿于技術(shù)水平的不足，無(wú)法對(duì)意識(shí)現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)證研究，而隨著無(wú)創(chuàng)傷腦功能成像技術(shù)的不斷成熟，對(duì)意識(shí)現(xiàn)象進(jìn)行神經(jīng)生物學(xué)研究成為可能?？死锟嗽噲D在意識(shí)研究領(lǐng)域應(yīng)用這一研究方法，主動(dòng)為意識(shí)問(wèn)題研究祛魅。而科赫的方法論轉(zhuǎn)向則是一種被動(dòng)的轉(zhuǎn)向。科赫在NCC理論的研究過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了這一研究方法存在的一些缺陷，不得不對(duì)自己過(guò)去的研究重新進(jìn)行思考，并尋找新的研究路徑。其二，他們的哲學(xué)基本立場(chǎng)不同。克里克是堅(jiān)定的物理主義還原論立場(chǎng)，是一種物理主義的突現(xiàn)論，認(rèn)為意識(shí)是從復(fù)雜的神經(jīng)活動(dòng)中突現(xiàn)出來(lái)的，試圖用個(gè)別基礎(chǔ)的神經(jīng)活動(dòng)來(lái)解釋高階的意識(shí)現(xiàn)象。而科赫進(jìn)行量化分析的方法論轉(zhuǎn)向時(shí)，則是一種屬性二元論和泛心論立場(chǎng)，盡管整合信息理論與傳統(tǒng)的泛心論是有相當(dāng)差別的，但毋庸置疑的是，他承認(rèn)了意識(shí)屬性的本體論地位，從這一點(diǎn)上來(lái)看，他就與克里克存在本質(zhì)上的不同。

克里克和科赫的兩次方法論轉(zhuǎn)向，其實(shí)質(zhì)都是對(duì)意識(shí)研究進(jìn)行實(shí)證化，但是結(jié)果卻是不同的?？死锟嗽噲D讓意識(shí)問(wèn)題研究走出哲學(xué)論域，進(jìn)入科學(xué)研究的范式，力圖擺脫對(duì)“感受性質(zhì)”的討論，掙脫傳統(tǒng)現(xiàn)象學(xué)討論的束縛，所以，只考慮意識(shí)現(xiàn)象與神經(jīng)活動(dòng)的關(guān)聯(lián)，從客觀出發(fā)研究具有主觀性的問(wèn)題?？坪盏牧炕治鲛D(zhuǎn)向卻又回歸到了“感受性質(zhì)”討論中，嘗試用實(shí)證研究的方法解決意識(shí)的“困難問(wèn)題”?，因此，從主觀出發(fā)，建構(gòu)具有客觀規(guī)定性的因果空間。

注釋?zhuān)?/p>

①③④⑤⑥⑦ 弗朗西斯·克里克：《驚人的假說(shuō)》，汪云九等譯，湖南科學(xué)技術(shù)出版社2007年版，第2、20—22、24、234、235、280 頁(yè)。

② 高新民：《心靈與身體：心靈哲學(xué)中的新二元論探微》，商務(wù)印書(shū)館2012年版，第344—346頁(yè)。

⑧ F.Crick， C.Koch，TowardsaNeurobiological Theory of Consciousness，Seminars in the Neurosciences，1990，pp.263-275.

⑨⑩??????? 克里斯托弗·科赫： 《意識(shí)探秘：意識(shí)的神經(jīng)生物學(xué)研究》，顧凡及、侯曉迪譯，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社2012年版，第14、2、127、132、11、127、59、153、338 頁(yè)。

? 趙澤林、高新民：《埃德?tīng)柭鼘?duì)意識(shí)“困難問(wèn)題”的新解答》，《福建論壇》 （人文社會(huì)科學(xué)版）2006年第10期。

? ? G.Tononi，C.Koch，The Neural Correlates of Consciousness-An Update，Annals of the New York A－cademy of Sciences，2008，pp.239-261.

?????? 朱利奧·托諾尼、克里斯托弗·科赫、李恒威等：《意識(shí)：此處，彼處和處處？》，《新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)》 （哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版）2018年第3期。

? 所謂單向分割，即把元素之間的連接，由本來(lái)的雙向連接切斷其中一個(gè)方向，而非全部切斷。這樣得到的系統(tǒng)，仍然有關(guān)系，而非成為了完全獨(dú)立的系統(tǒng)，所以叫“非相互依存系統(tǒng)”，而不是“獨(dú)立系統(tǒng)”。

? 查默斯將意識(shí)問(wèn)題劃分為“容易問(wèn)題”和“困難問(wèn)題”，前者是指可以直接用認(rèn)知科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行處理的問(wèn)題，而“意識(shí)真正困難的問(wèn)題就是關(guān)于經(jīng)驗(yàn)（experience） 的問(wèn)題”。參見(jiàn)David J.Chalmers Facing up to the Problem of Consciousness，Journal of Consciousness Studies，1995，2(1)，pp.200-219.