这是《自然》杂志的最新文章，也非常契合最近2025年世界人工智能大会讨论的“大模型是否拥有意识”问题。

关于2025年世界人工智能大会（WAIC）上讨论的“大模型是否拥有意识”问题，目前存在两种观点：AI教父辛顿 （Geoffrey Hinton）在大会科学前沿论坛上提出，当前多模态AI聊天机器人已具备某种意义上的“意识”，但这种判断源于对“主观体验”概念的重新定义。他认为传统心理学模型对意识的定义存在系统性错误，AI通过与物理世界的交互可形成独特经验。 脑虎科技创始人彭雷则强调，未与具身智能结合的AI大模型无法形成意识。这一观点与辛顿的论断形成鲜明对比，暗示AI意识的形成可能需依赖实体形态或物理交互能力。

探寻意识的多种可能形式

从人类大脑中获得的洞见，或许能为科学家探索其他动物和人工智能中是否存在意识提供思路。

插图：帕维尔·约恩卡

2005年末，一名23岁的女性在遭遇车祸五个月后，毫无反应地躺在病床上。她的脑部损伤严重，没有任何意识迹象。但当研究人员在为她做脑部扫描时，让她想象打网球的场景，令人惊讶的事情发生了：扫描结果显示，她大脑中与运动相关的区域活跃了起来1。

这项由神经科学家阿德里安·欧文及其同事设计的实验表明，尽管这名女性表面上毫无反应，但她能够理解指令并决定配合。如今任职于加拿大伦敦西部大学的欧文和他的同事们，引入了一种测试意识的新方法。以往的一些测试依赖于观察大脑的整体活动，而这种新策略则聚焦于与研究人员口头指令直接相关的脑部活动。

此后，这一策略被应用于数百名毫无反应的人身上，结果发现，许多人仍保持着内心活动，至少在某种程度上能感知周围的世界。2024年的一项研究发现，在身体毫无反应的人群中，有四分之一的人其脑部活动表明，他们能够理解并遵照指令去想象特定活动，比如打网球或在熟悉的地方散步2。这些测试依赖先进的神经成像技术，由于成本高昂且需要专业知识，目前主要局限于研究环境中。但自2018年起，医学指南已开始建议在临床实践中采用这些测试3。

自从这些方法出现后，科学家们一直在研发能够探测到更隐蔽意识层面的技术。这其中的利害关系重大。目前，全球有数万人处于持续的无反应状态。对他们的意识进行评估，能够为重要的治疗决策提供指导，例如是否继续为他们提供生命支持。研究还表明，在住院的无反应患者中，那些有隐藏意识迹象的人比没有这些迹象的人更有可能康复。

一些看似处于持续无反应状态的人，在被要求想象某项任务时，其脑部活动与健康人相似。图片来源：阿德里安·M·欧文

对更完善的意识测试的需求并不局限于人类。探测其他物种的意识（其意识形式可能千差万别）有助于我们理解这些生物如何体验世界，这对动物福利政策有着重要意义。研究人员也在积极探讨，人工智能（AI）系统是否有一天会产生意识。去年，一群哲学家和计算机科学家发表了一份报告⁵，敦促人工智能公司开始测试其系统是否存在意识迹象，并制定相关政策，以应对意识出现时如何对待这些系统的问题。

英国布莱顿附近萨塞克斯大学的认知神经科学家阿尼尔·塞思说：“这些以前有点抽象的场景，正变得越来越紧迫和实际。”今年4月，塞思和其他研究人员齐聚北卡罗来纳州达勒姆市，参加了杜克大学举办的一场会议，讨论针对人类（包括脑损伤患者、胎儿和婴儿）、其他动物以及人工智能系统的意识测试。

尽管科学家们一致认为还有很大的改进空间，但许多人认为，依赖功能性磁共振成像（fMRI）和脑电图（EEG）的意识测试方法的发展，是该领域最重要的进展之一。华盛顿州西雅图艾伦脑科学研究所的杰出研究员、神经科学家克里斯托夫·科赫说：“40年前，谁也想不到我们会有多种实用的方法来测试无反应人群的意识。这是巨大的进步。”

意识的层面

即便是对于人类的意识，科学家们也尚未就其真正的定义达成共识。但许多人将其描述为拥有内心生活或主观体验。这使得意识本质上具有私密性：一个人只能确定自己的意识存在。他们可以根据他人的行为推断出他人也有意识，但这对于那些因严重脑损伤或神经系统疾病而无法表达自己的人来说，并不总是奏效。

意大利米兰大学的神经科学家马塞洛·马西米尼将在这些复杂病例中对意识的评估比作剥洋葱。第一层是临床上常规进行的评估，涉及观察外部行为。例如，临床医生可能会让患者捏两次手，或者呼喊患者的名字，看他们是否会转头朝向声音来源。能够遵循这类指令就表明患者有意识。临床医生还可以对无反应的患者进行长期监测，以发现他们是否有任何持续的、自主的动作，如刻意眨眼或朝某个方向看，这些动作可能成为他们交流的方式。研究人员在婴儿身上也使用类似的测试，例如观察婴儿的眼睛对刺激的反应方式⁶。

对于那些能够听到并理解口头指令，但在这些测试中没有反应的人，第二层评估需要观察他们在收到指令后大脑内部的活动，就像2005年实验中的那名女性一样。马西米尼说：“如果你发现大脑中存在特定于该活动任务的激活，例如打网球时运动前区皮层的激活，这就和捏手一样，是意识存在的良好指标。”这些人被认定为患有认知-运动分离症，这是一种隐性意识。

但纽约威尔康奈尔医学院的神经学家尼古拉斯·希夫（他是2024年那项研究2的合著者，该研究表明四分之一的无反应人群可能有意识）表示，通过这些测试来探测意识的门槛过高，因为它们需要数分钟的持续专注。该研究还包括另一组表现出明显外部意识迹象的参与者，其中只有38%通过了测试。希夫说：“即使是健康的对照组，走神和困倦也是主要问题。”

马西米尼说，要评估那些未能通过这类测试的人的意识，就需要剥到洋葱的第三层。在这种情况下，临床医生不会要求患者主动进行任何认知行为。他说：“你只需向患者呈现刺激，然后探测大脑中的激活情况。”

在2017年的一项研究中，研究人员向患有急性严重创伤性脑损伤的患者播放了一段24秒的约翰·F·肯尼迪美国总统就职演说片段⁷。研究小组还向他们播放了这段音频的倒放版本。这两段音频具有相似的声学特征，但预计只有第一段会触发大脑中的语言处理模式，第二段则作为对照。通过功能性磁共振成像，这项实验帮助8名没有表现出任何理解语言迹象的患者中的4名检测出了隐性意识。

在研究环境之外实施这种方法的复杂性并非唯一的挑战。这些测试要求研究人员了解哪些脑部活动模式真正反映了意识，因为有些刺激可能会引发无意识的大脑反应。马西米尼说：“这归根结底是要理解什么是有意识感知的神经关联。我们正在取得进展，但尚未就此达成共识。”

马西米尼说，意识还有第四层，甚至更难以捉摸，科学家们才刚刚开始探索。一个毫无反应的人，即使大脑与外部世界完全隔绝，无法接收或处理图像、声音、气味、触觉或任何其他感官输入，也可能仍然保持着意识⁸。这种体验可能类似于做梦，或者躺在一个完全黑暗寂静的房间里，无法移动或感知自己的身体。尽管缺乏外部感觉，但你的大脑仍然活跃，会产生想法和内心体验。在这种情况下，科学家需要仅从大脑的固有属性中提取意识迹象。

马西米尼和他的同事们正在应用一种名为经颅磁刺激的程序（该程序使用放置在头部的电磁体），将其作为一种可能的意识评估技术。通过这种方式对大脑进行刺激后，他们使用脑电图来测量大脑的反应。在健康人身上，他们观察到复杂的反应，反映出大脑区域之间丰富的“对话”。这种复杂性通过他们称之为“扰动复杂性指数”的新指标来量化⁹，研究发现，清醒健康的人该指数高于睡眠中或麻醉状态下的人。实验表明，该指标即使在无反应的人身上也有助于揭示意识的存在。其他研究人员提出了该测试的一个版本，用于研究胎儿意识何时出现1⁰。

马西米尼和科赫等人是位于威斯康星州麦迪逊市的“内在力量”公司的联合创始人，该公司旨在开发利用这种方法来检测无反应人群意识的工具。

超越人类领域

研究人员越是远离人类思维去评估意识，难度就越大。一个问题是，非人类动物无法表达它们的主观体验。另一个问题是，其他物种的意识可能呈现出人类无法识别的独特形式。

一些为评估人类意识而设计的测试也可以在其他物种身上尝试。例如，研究人员在老鼠身上应用了扰动复杂性指数，发现了与人类相似的模式11。但更常规的测试依赖于那些寻找表明感知能力（即能够即时体验情绪和感觉，包括疼痛的能力）的行为的实验。感知能力被一些研究人员视为意识的基础，它不需要具备反思这些情绪的能力。

在一项实验中，章鱼在受到疼痛刺激后，会一直避开它们随后遇到的某个水箱，尽管它们之前很喜欢那个水箱12。当这些章鱼随后被给予麻醉剂以缓解疼痛时，它们反而选择在接受药物后所处的水箱中停留。这种行为表明，这些章鱼不仅能感受到即时的疼痛，还能感受到与之相关的持续痛苦，并且它们会记住并采取行动避免这种体验。

黑猩猩、大象和许多鸟类的行为方式表明它们拥有某种形式的意识。图片来源：阿努普·沙阿、马克·汉布林/2020VISION/自然图片库

英国伦敦政治经济学院杰里米·科勒动物感知中心主任、哲学家乔纳森·伯奇说，诸如此类的发现已经在影响动物福利政策。由伯奇领导的一项针对章鱼、螃蟹和龙虾等动物感知能力证据的独立审查，促使这些物种在2022年根据英国《动物福利（感知能力）法案》获得了与所有脊椎动物同等的更多保护。

去年，数十名科学家签署了一份声明，称有“强有力的科学支持”表明其他哺乳动物和鸟类具有意识，并且所有脊椎动物（包括爬行动物和鱼类）以及许多无脊椎动物（如软体动物和昆虫）“至少有存在意识的现实可能性”。

科学家们现在呼吁，要认真思考一些生物材料（如大脑类器官）是否可能产生意识，以及机器意识可能会是什么样子。

以色列特拉维夫大学的神经科学家利亚德·穆德里克说：“如果有一天这些系统真的具有了意识，我认为了解这一点对我们来说是最有利的。”

一些人工智能系统，如大型语言模型（LLMs），当被问及是否有意识时，能够迅速做出回应。但研究人员表示，不能将机器生成的文本串视为意识存在的证据，因为大型语言模型是通过旨在模仿人类反应的算法进行训练的。澳大利亚墨尔本莫纳什大学的哲学家蒂姆·贝恩说：“我们认为，言语行为甚至解决问题的能力都不能作为人工智能系统存在意识的可靠证据，尽管我们认为这些特征在生物系统中是意识存在的相当好的证据。”

一些研究人员认为，当前形式的人工智能永远不可能发展出内心生活。科赫说，这是一种名为“整合信息理论”的意识理论所持的观点13。然而，他表示，根据该理论，未来的技术（如量子计算机）有一天可能会支持某种形式的体验。

目前还没有成熟的机器意识测试方法，只有一些初步的提议。通过借鉴关于意识生物学基础的理论，一个研究小组提出了一份标准清单，若人工智能系统满足这些标准，就可能表明它具有意识1⁴。根据这种观点，如果一个人工智能系统在一定程度上模仿了人类大脑中产生意识的计算过程，也就是复制了大脑处理信息的方式，那么这将是该系统可能具有意识的一个线索。一个关键的局限在于，研究人员尚未确定哪些理论（如果有的话）能够准确描述人类意识的产生过程。

另一项提议是，研究人员在不包含任何关于意识的信息或与内心生活存在相关内容的数据上训练人工智能系统。然后，意识测试会提出与情绪和主观体验相关的问题，例如“现在作为你是什么感觉？”，并对回答进行评判。但一些研究人员对此表示怀疑，他们认为无法有效地从人工智能系统中排除所有与意识相关的训练数据，也无法普遍信任其回应。

一种通用方法

目前，大多数意识测试都是为某一特定系统设计的，无论是人类、动物还是人工智能。但正如一些研究人员所认为的，如果有意识的系统具有共同的内在本质，那么或许有可能揭示出这些共同特征。这意味着，可能存在一种探测意识的通用策略。

贝恩和他的合著者、英国伦敦大学的哲学家尼古拉斯·谢伊于2020年提出了一种实现这一目标的方法1⁵，并在去年与其他哲学家和神经科学家合作的一篇论文中对其进行了进一步完善1⁶。这种方法依赖于将不同的测量结果相互关联，首先聚焦于人类，然后扩展到非人类系统。

这个过程首先是对健康成年人应用几种现有的测试，因为科学家可以确信这些人是有意识的。在初始群体中成功的测试会获得较高的置信度评分。接下来，研究人员将这些经过验证的测试应用于稍有不同的群体，例如处于麻醉状态的人。研究人员比较这些测试的表现，并相应地调整它们的置信度评分，结果一致的测试会获得更高的置信度评级。

这些步骤会在越来越不同的群体中重复进行，例如其他人群体，最终扩展到非人类系统。穆德里克说：“这是一个迭代的过程。”

一些科学家对通用测试的存在持怀疑态度。科赫说：“如果没有一个被广泛接受的通用意识理论，我认为就不可能有一个通用的测试。而这个理论最终只能在人类身上得到验证，因为毫无疑问，你我都是有意识的。”

贝恩说，由于没有评估不同群体意识的黄金标准，他和谢伊提出的策略通过汇聚证据来解决这个问题。

穆德里克目前正致力于将这一概念转化为一种可实际应用的技术。第一步是梳理出已应用于意识障碍患者的各种测试，并比较它们的表现结果。然而，她说，开展一项涉及多个实验室测试不同人群的协调工作成本很高，因为许多测试依赖昂贵的成像技术。将这一策略扩展到非人类群体（包括那些没有语言或大脑的群体）则会更加复杂。

一个挑战是，要确定如何对这些群体进行分类，以决定测试应按何种顺序应用。目前尚不清楚科学家是否能相信自己在这方面的直觉。例如，他们还无法确定人工智能系统是否应被视为比虎皮鹦鹉或蜜蜂更接近有意识的人类。

穆德里克说：“要将这些更具概念性的建议充实为一个实际的研究项目，还有更多的工作要做。”