意识的整合信息论是伪科学吗？
2023年9月中旬，意识科学界爆发了一场混乱。一封由124名研究人员（其中一部分人专门研究意识科学）连署的公开信挑衅般地提出了一个主张，认为该领域讨论最广泛的理论之一——整合信息论*（integrated information theory, IIT）——应被视作“伪科学”。随后引发的轩然大波，让社交媒体上有关意识的讨论陷入了指控和反诘的恶性循环，《自然》《新科学家》等杂志都对这一事件进行了报道。
IIT-Concerned, et al. “The Integrated Information Theory of Consciousness as Pseudoscience.” PsyArXiv, 16 Sept. 2023. Web.
*
译
者
注
整合信息论是朱利奥·托诺尼（Giulio Tononi）运用神经科学脑成像等技术对神经疾病患者进行反覆的观察与实验提出的理论，它首先肯定了意识的存在性，再以本质的存在性（intrinsic existence）、成分（composition）、信息（information）、整合（integration）和排他性（exclusion）等五个现象学公理作为基础，相应衍生出五个与意识物理基础相关的公设，并构建了一套数学形式的现象学公理化系统，去定量解释世界中的意识现象。
将某一理论称作伪科学几乎是对它最严厉的批判。当上百名有影响力的科学家与哲学家同时这么做时，我们更要谨慎处理此事。公开信中阐述了提出这一指控的理由，其中最主要的是IIT对泛灵论（panpsychism，它主张万物皆有意识）做出了“巨大贡献”，并且该理论“作为一个整体”时并不能在经验上被检验。这封信的主要作者之一刘克顽（Hakwan Lau）随后发表了一篇文章，再次提出了这一指控：IIT的鼓吹者和广大媒体基于IIT提出的主张，并没有经验证据的佐证。
Lau, Hakwan. “What Is a Pseudoscience of Consciousness? Lessons from Recent Adversarial Collaborations.” PsyArXiv, 17 Sept. 2023. Web.
“意识优先”而非“大脑优先”
作为神经科学家朱里奥·托诺尼的智慧结晶，IIT已经存在了相当长的一段时间。早在20世纪90年代末，托诺尼就与诺贝尔奖得主杰拉尔德·埃德尔曼（Gerald Edelman）一起在《科学》上发表了一篇论文，将意识与对复杂性的数学测量联系起来。这篇曾给我留下深刻印象的论文，为后来的IIT播下了种子。托诺尼于2004年第一次发表了他对IIT的概述，此后该理论一直进化，并在今年早些时候提出了最新版IIT 4.0。
该理论的反直觉性和过于深奥的数学本质一直招致争议和批评，我和同事们对此也颇有微词，但它确实已经在意识科学中占据了重要地位。一项在该领域的主要会议——意识科学研究协会（Association for the Scientific Study of Consciousness）年会——上进行的调查发现，近一半的受访者认为它“绝对有前景”或“可能有前景”，该领域的研究人员经常将它视为意识研究的四种主要理论之一。[哲学家蒂姆-贝恩（Tim Bayne）和我在最近为《自然综述-神经科学》撰写关于意识理论的综述文章中也是这么认为的。]
IIT背后的理论并不简单：它颠覆了神经科学原本的游戏规则，即意识从大脑的神经活动中产生。IIT的出发点是确认所有意识体验都必须具备的某些特征，进而去问大脑这类物理系统（physical system）需要具备哪些属性才能呈现这些特征。这是一种“意识优先”（consciousness-first）而非“大脑优先”（brain-first）的方法。
- Davide Bonazzi -
根据IIT的观点，任何有意识的体验都必须具备两个特征，即“整合”和“信息”。原因在于，每一种有意识的体验都是统一的，“浑然一体”，同时每一种体验也都传递着大量的信息。用IIT体系得出这一主张，就会引出其核心提议，即无论何时何地，只要一个系统大于其各个部分的总和，意识就会以一种极其特定、数学上精确的方式存在。
IIT用数学量Phi来追踪系统里的意识量，根据该理论，只要存在非零Phi，一定程度上就有意识存在。这其实体现了一种受限的泛灵论，因为我们可以在大脑以外的系统，甚至是一些非生物系统中，找到非零Phi的实例。根据IIT，一些非常简单的系统也可能有意识，比如计算机设备中的非活动电子电路网格，尽管其中涉及的意识可能非常微弱。但许多其他事物，无论复杂程度如何，也可以完全缺乏意识，因为它们没有以正确的方式整合信息。比如说，根据IIT的观点，像桌椅之类的东西没有意识，信号只能单向传递的人工智能系统同样也不存在意识。
IIT的确存在诸多争议，或许也有悖常理，可是，它是伪科学吗？关于科学有个非常笼统的定义，那就是通过观察、描述、理论和实验从而对自然现象进行的系统性研究。科学理论应该是可检验的，可以对证据做出回应，并具有预测和解释能力。而伪科学的一个非常笼统的定义则是，声称自己是科学的，但在某个或某些方面有重大缺陷的工作。分子生物学和粒子物理学就是典型的科学，而顺势疗法和占星术则属于伪科学——既没有实验证据的支持，也缺乏任何可信的运作机制。
IIT的泛灵论含义的确不同寻常。全面的泛灵论是一种哲学的、形而上学的立场，因此无法接受实证检验。它与我们所知的科学也是背道而驰的，后者通常信仰唯物主义。不过，尽管IIT蕴含了某种泛灵论，它并不等同于泛灵论。因此，反对泛灵论（本人就是反对者之一），并不意味着反对IIT。一种理论可能会产生奇怪的、也许是无法检验的后果，但这并不等于它属于伪科学。只要该理论的其他方面可以被检验或许就足够了。其他科学领域也会发生这种情况，并得到了默许。在物理学中，广义相对论包含了一些无法检验的东西，比如奇点，但是该理论在其他方面却完全可以被检验。
什么才是“伪科学”？
这就引出了写信者的第二个反对意见：IIT“作为一个整体”可能是无法检验的。这似乎迎合了卡尔·波普尔（Karl Popper）的证伪主义科学哲学，根据这一哲学，如果一种理论不能被实验证伪，就可以称之为伪科学。但这个标准定得过高，因为实验方法一直在改进，理论可以随着时间的推移而调整和变化，即使某些方面始终无法通过实验验证，但仍然具有解释和预测价值。（进化论就是一个很好的例子，如遗传的基本机制，该理论的核心内容，就是在理论提出很久之后才得以验证。）
其他科学哲学也可以在这里应用。我一直比较喜欢伊姆雷·拉卡托斯（Imre Lakatos）的观点，根据他的观点，如果一项研究计划（通常超越了理论的范畴）随着时间的推移能够产生具有解释力和预测力的可检验预测，那么它就是富有成效的（productive）。如果一项研究计划做不到这一点，那么它会衰退（degenerate），并逐渐消失。这种科学观更能适应思想的起伏，也更能适应科学理论的某些方面（甚至可能是核心内容）始终无法证伪的可能性。比如量子力学，尽管没有人能想出如何用实验来检验它的各种解释（甚至是它们的真正含义），但它却富有成效。
从拉卡托斯的角度来看，IIT完全符合科学的标准。它的核心原理确实很难检验——其他主要理论其实也是如此——但IIT确实提出了许多可检验的预测。其他理论或许也能给出其中部分预测，但除此之外的预测绝对是IIT独有的。随着这些预测在越来越复杂的实验中得到验证，我们将会知晓IIT到底是富有成效还是会逐渐衰退。现在下结论还为时过早。
为了解IIT的可检验性，意识科学领域正在进行一系列特别有趣的“对抗性合作”。这些合作通过设计实验，让理论预测出不同的结果，从而让理论相互对立。我曾在其他地方写过关于第一个合作项目的文章，目前正在参与（虽然没有得到资助）第二个类似项目。尽管这些合作不可能对任何相关理论造成决定性的打击，但这些出色、严谨的研究工作无疑正在推动这一领域向前发展。
- Jeannie Phan -
IIT反对者提出的第三个反对意见认为，IIT的证据基础并不支持其支持者和广大媒体的说法，这当然值得关注，但不能佐证他们这一指控的正当性。对于研究人员来说，避免夸大和过度宣传固然十分重要，但即便他们这样做了（IIT的情况是否真的如此还有着很大的讨论空间），这也并不意味着背后的研究是伪科学。只要符合科学的标准，它就是科学，无论传播是否得当。
我认为，IIT符合科学的必要标准：它旨在用一种严谨的理论方法来解释一个自然现象，这种方法能产生可检验的预测，具有潜在的解释和预测能力。
重申IIT的科学地位十分重要，背后的原因远远超过它作为一种理论的具体对错。首先是因为它给人的外在印象。这封公开信背后的动机是，通过对IIT的过度影响进行外科手术式的打击，从而确保意识科学的长期健康发展。但这可能会产生相反的效果。外界可能会对这个学科失去信任，因为连自己领域的主要理论是科学还是伪科学，它看起来都无法区分。
考虑到意识科学研究人员为该领域应得的合理性所付出的巨大努力，这种外界看法可能会带来灾难性的后果。研究资金的水平、对聪明的年轻研究者的吸引力以及意识研究对世界产生积极影响的潜力都可能受到威胁。
有用的“错误”理论
但是，还有些更根本的问题正受到威胁，那就是犯错的权利。
统计学家乔治·博克斯（George Box）常被引用的一句话是：“所有模型都是错的，但有些是有用的。”事实上在他1987年出版的书中，原话是：“记住，所有模型都是错的；更为实际的问题是，模型要错到什么程度才没用。”
IIT很可能是错的。其他的主要意识理论很可能也是错的，但IIT很可能是个更大的错误，甚至比我自己的意识理论（与IIT截然不同）错得更多。即便如此，它仍然非常有用。
IIT之所以是个有用的错误，首先是因为它能启发相关的想法。我和同事们打着“弱IIT”（weak IIT）的旗号，通过牺牲一些理论上的雄心壮志，以换取更多实证上的适用性。马尔切洛·马西米尼（Marcello Massimini）和他的研究小组在测量脑损伤患者的意识水平方面开展了颇具影响力的工作，也是受到了早期IIT的启发（尽管这些结果也与其他理论兼容）。还有更多有价值的研究，以及将要进行的工作，都在一定程度上受到了该理论的启发——当然其他主流理论也是如此。
- Brian Stauffer -
第二个原因或许更为重要，也是我想在此强调的一点。就算理论本身在实证上是错误的，IIT挑战性和反直觉的本质，也让它值得被大家重视。尽管意识科学已经取得了巨大进步，但关于意识的本质，以及意识与大脑、身体和整个物理世界之间的关系，仍有个巨大的神秘沟壑横亘于其间。即使我们高估了研究意识科学的困难（我的确如此认为），如果不进行一些更为激进的创造性思考，我们似乎很难给出令人满意的科学解释。
如果我们否定IIT的部分原因仅仅是它的不寻常，便将它放逐到伪科学的荒原上，那么我们就有可能扼杀我们所需要的那种创造性思维。这个理论确实有点疯狂，但它正勇敢地尝试说出一些真正新颖的东西。谁知道呢，它甚至可能是对的。
因此，我们不要只是拒绝伪科学的指控。相反，在确保不过度炒作或过度宣扬的同时，让我们赞美它的怪异和不同寻常吧。只要是采用科学方法的理论，错了又如何？
作者：Saugat Bolakhe
译者：王泽宇 | 审校：Nevaeh
排版：绒球兔纸 | 封面：Brian Stauffer
原文：
https://nautil.us/the-worth-of-wild-ideas-399097/
