發(fā)布日期：2019-04-24
人工智能理論在我的人生里已經(jīng)經(jīng)歷了六七個(gè)繁榮和蕭條的輪回，有些時(shí)期人們信心滿滿地說計(jì)算機(jī)的智能很快就會(huì)達(dá)到人類水平，有些時(shí)期只有幻滅，似乎這是永遠(yuǎn)做不到的。在今天，我們正在最新的一輪繁榮之中，一些有遠(yuǎn)見的計(jì)算機(jī)科學(xué)家甚至更進(jìn)一步，探問AI（這個(gè)縮寫聽起來就像新的生物形態(tài)）除了能達(dá)到人類的智能水平以外，是否還能擁有像我們這樣的意識(shí)。還有些未來學(xué)家考慮的是一場更奇異瘋狂、能改變生活的繁榮：我能不能將大腦和意識(shí)下載到硅片上，就此獲得永生，也就是說人能不能變形為AI？
在上一次輪回的繁榮時(shí)期中，當(dāng)時(shí)的瘋狂預(yù)言是我們正在走向“奇點(diǎn)”，就是超級(jí)AI會(huì)創(chuàng)造一個(gè)全新世界的時(shí)間點(diǎn)，這會(huì)導(dǎo)致人類種族被取代而滅絕（預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)生在2050年前后）。我承認(rèn)在上半生曾經(jīng)希望見證計(jì)算機(jī)第一次獲得意識(shí)的那一刻，但現(xiàn)在我對(duì)此越發(fā)懷疑。也許這就是老人的消極看法，但可能也是因?yàn)槲也⒉徽J(rèn)為這個(gè)問題只跟計(jì)算機(jī)科學(xué)有關(guān)，而是同樣關(guān)乎生物學(xué)、物理學(xué)、哲學(xué)，對(duì)了還有宗教。誰又有這樣的專業(yè)知識(shí)來推算所有這些東西如何影響我們對(duì)意識(shí)的理解？
即使是談?wù)撟诮虒?duì)科學(xué)進(jìn)步的任何影響，對(duì)于今天的知識(shí)分子來說都是要被逐出圈子的。但考慮一下這個(gè)問題：是否存在這樣的信仰體系，其中人類很快就能永生的硅谷之夢與“靈魂不滅”的基督信條同時(shí)成立？對(duì)我來說，這兩種信念似乎處于不同的宇宙，并不沖突。
頂級(jí) AI 缺少了什么？
我先評(píng)述一下當(dāng)前的AI熱潮，還有為什么它即使目前大獲成功，仍然終將走向破滅。在支撐新AI的代碼中，最關(guān)鍵的角色是被稱為“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的算法。然而，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有海量的被稱為“權(quán)重”的參數(shù)需要先設(shè)定好，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)才能工作。要進(jìn)行設(shè)定，我們就得用現(xiàn)實(shí)生活的數(shù)據(jù)集來“訓(xùn)練”這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，用的是另一個(gè)叫做“反向傳播”的算法。由此得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在得到一系列代表某種觀察結(jié)果的數(shù)值作為輸入之后，會(huì)輸出給這串?dāng)?shù)據(jù)打上的一個(gè)標(biāo)簽。比如說，它可以將某個(gè)人面部圖像的像素值表達(dá)作為輸入，然后輸出它對(duì)這個(gè)人性別的猜測。要訓(xùn)練這樣的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，需要向它灌輸成千上萬正確標(biāo)注性別的人臉，然后逐步調(diào)整權(quán)重，使它作出的預(yù)測越來越準(zhǔn)確。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是受大腦皮層真實(shí)回路的簡化版啟發(fā)而來的一種簡單設(shè)計(jì)，它可以追溯到1934年麥卡洛克（McCulloch）和皮茨（Pitts）的一篇經(jīng)典論文。而更重要的是在1974年，保羅·維博斯（Paul Werbos）在撰寫博士論文時(shí)引入了反向傳播，用以優(yōu)化不計(jì)其數(shù)的權(quán)重，令它們能更好地處理一系列的輸入，比如說人工標(biāo)注過的數(shù)據(jù)集。
人們玩這個(gè)已經(jīng)玩了40年，由楊立昆（Yan LeCun）等人推廣，也取得了一些成效。但統(tǒng)計(jì)學(xué)家很懷疑它能否解決那些困難的問題，原因是所謂的偏差-方差權(quán)衡（bias-variance trade-off）。他們說，必須將算法訓(xùn)練用到的數(shù)據(jù)集大小與待學(xué)習(xí)的權(quán)重?cái)?shù)量進(jìn)行比較：如果權(quán)重?cái)?shù)量不夠，那么不可能對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)集進(jìn)行精確建模；如果權(quán)重?cái)?shù)量足夠，那么就會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)集獨(dú)有的性質(zhì)建模，而這些性質(zhì)不會(huì)在新的數(shù)據(jù)上體現(xiàn)。那么現(xiàn)實(shí)中發(fā)生了什么？計(jì)算機(jī)速度極大提高，能訓(xùn)練擁有海量權(quán)重的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而數(shù)據(jù)集因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)的出現(xiàn)而變得越發(fā)龐大。
可謂天機(jī)玄妙，與統(tǒng)計(jì)學(xué)家的預(yù)測背道而馳的是，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法效果非常好，以某種方式神奇地回避了偏差-方差問題。我認(rèn)為可以說沒有人知道神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)避免這個(gè)問題的方式或者原因。這是對(duì)理論統(tǒng)計(jì)學(xué)家的挑戰(zhàn)。但人們用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了各種具有實(shí)際意義的應(yīng)用，比如說視覺、語音、語言的處理，醫(yī)學(xué)診斷，還有游戲博弈，這些應(yīng)用此前都被認(rèn)為非常難以建模。最后是公關(guān)上的畫龍點(diǎn)睛：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練現(xiàn)在改稱為“深度學(xué)習(xí)”。這樣一來，誰又會(huì)懷疑AI的美麗新世界已經(jīng)到來呢？
但是還有一座高峰需要攀登。在此前題為《語法并不只是語言的一部分》（Grammar isn't merely part of language）的文章中，我討論了一種信念：所有形式的思考都需要語法。這意味著你的心靈會(huì)在世界中發(fā)現(xiàn)一些重復(fù)出現(xiàn)但不一定完全相同的模式。這些模式可以是物體外觀的視覺排列，比如說處于同一直線上的點(diǎn)，或者人臉上眼睛的位置；也可以是言談中的詞語或者是簡單的動(dòng)作，比如說開車踩油門；甚至可以是抽象概念，比如說“忠誠”。不管帶有模式的是哪一種觀察結(jié)果或者思想，你會(huì)預(yù)計(jì)它重復(fù)出現(xiàn)，可以用來理解新的情景。作為成年人，我們思想中所有事物的構(gòu)建都來自學(xué)到的可重復(fù)利用的模式，它們組成了一個(gè)層級(jí)結(jié)構(gòu)，而情景、時(shí)間、計(jì)劃或者思想，都可以用一棵由這些模式組成的“語法分析樹”來表示。
但問題在于，最基本形式的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并不能找到新的模式。它的運(yùn)作就像黑箱，除了給輸入貼標(biāo)簽以外什么都做不到，比如說不能告訴你“這個(gè)圖像看上去有一張人臉”。在發(fā)現(xiàn)人臉的過程中，它也不會(huì)說：“我首先找到了眼睛，這樣我就知道這張臉的其他部分應(yīng)該在什么地方了。”它只會(huì)告訴你它得出的結(jié)論。我們需要能輸出如下結(jié)果的算法：“我在絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)中找到了這樣的模式，來給它起個(gè)名字吧。”這樣它能輸出的就不止是一個(gè)標(biāo)簽，還有對(duì)輸入數(shù)據(jù)組成部分的分析。
跟這個(gè)愿景相關(guān)的是，我們可以閉上眼睛，想象一輛汽車的樣子，上面有輪子、車門、引擎蓋等等，利用這個(gè)我們就能將新數(shù)據(jù)組合起來。這就像是逆向運(yùn)行一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)每個(gè)輸出標(biāo)簽都能產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的新輸入數(shù)據(jù)。人們正在嘗試改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來做到這一點(diǎn)，但現(xiàn)在效果仍未盡如人意。我們?nèi)圆恢肋@座高峰有多難攀登，但我覺得這個(gè)問題不解決，人工智能就無法靠近人類智能。
如果人工智能的目的是展示人類水平的智能，那么我們最好先定義人類智能到底是什么。心理學(xué)家當(dāng)然在定義人類智能上花了大功夫。長久以來有個(gè)很流行的想法，也就是人類智能可以用一個(gè)度量——也就是智商——來完全確定。但是，智能的意思是不是說能解開電視節(jié)目《危險(xiǎn)邊緣》（Jeopardy!）中的謎題？還是能記住人生中更多事件的更多細(xì)節(jié)？或者是以高超技巧譜曲或者繪畫？這些當(dāng)然都是，但細(xì)想一下：什么是我們?nèi)祟惿瞄L并占據(jù)了我們大部分日常思考的事？應(yīng)該是猜測另一位人類同胞有什么感受、目標(biāo)和感情。更進(jìn)一步的，什么才能影響這個(gè)人的感情和目標(biāo)，使得我們可以與之協(xié)作、達(dá)成我們的目標(biāo)？許多時(shí)候，這就是決定你人生是否成功的技能。
計(jì)算機(jī)科學(xué)家的確考慮過為其他客體的知識(shí)和計(jì)劃建模的這項(xiàng)需要。一個(gè)有名的例子就是，想象有兩位將軍A和B，他們在兩座面對(duì)面的山頂上，需要同時(shí)攻擊山谷處的敵人，但他們之間的通訊只能穿過敵方陣線進(jìn)行。A給B發(fā)了個(gè)信息：“明天出擊？” B回答：“可以。”但B不知道自己的回復(fù)有沒有到達(dá)，而A必須給B發(fā)送另外一道信息來確認(rèn)已經(jīng)收到了B之前的信息，為的是確保B會(huì)行動(dòng)。為此需要發(fā)送更多的信息（實(shí)際上，要達(dá)到完全的共識(shí)，他們需要發(fā)送無窮無盡的信息）。
計(jì)算機(jī)科學(xué)家很清楚我們需要向AI賦予新的能力，使它能維護(hù)并構(gòu)建各種模型，描述周遭其他客體的知識(shí)、目標(biāo)與計(jì)劃。這種能力必須包括知道自身知道什么不知道什么。但某種程度上來說，以目前的編程水平還是做得到這些的。
我們需要情緒
然而這個(gè)博弈論的世界缺少了人類思考的關(guān)鍵要素之一：情緒。沒有情緒，就永遠(yuǎn)不可能和人類搞好關(guān)系。我覺得奇怪的是，就我所知，只有一位計(jì)算機(jī)科學(xué)家為情緒建模做過努力，那就是麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的羅莎琳德·皮卡德（Rosalind Picard）。即使是對(duì)人類情緒總體的科學(xué)研究，似乎也陷于停滯，大體上被許多學(xué)科所忽視。比如弗蘭斯·德瓦爾（Frans de Waal）在討論動(dòng)物情緒的新書《Mama的最后一次擁抱》（Mama's Last Hug）中對(duì)人類和動(dòng)物的情緒就有這樣的說法：
我們給不少情緒命了名，描述了它們的表達(dá)方式，記錄了它們會(huì)出現(xiàn)的各種情況，但還缺少一個(gè)框架，用來定義這些情緒并探索它們帶來的好處。
（這是不是因?yàn)橛泻芏鄰氖驴茖W(xué)和數(shù)學(xué)工作的人都有自閉癥譜系障礙？）有一位心理學(xué)家明確指出了情緒在人類智能中扮演的角色?；羧A德·加德納（Howard Gardner）的經(jīng)典著作《智能的結(jié)構(gòu)》（frames of Mind: The Theory of Multiple Intelligences）中就引入了“人際智能”（主要是理解他人的情緒）和“自我認(rèn)知智能”（理解自身）的概念，與其他能力并列。這些能力現(xiàn)在被心理學(xué)家稱為“情緒智能”，但正如德瓦爾所言，精確定義的缺失給它的研究蒙上了一層陰影。最近維基百科的“情緒智能”頁面上的“定義”如下：
情緒智能可以被定義為監(jiān)測自身以及他人情緒、區(qū)分不同情緒并正確分類、利用有關(guān)情緒的信息……來加強(qiáng)對(duì)人際互動(dòng)的思考與理解的能力。
區(qū)分情緒狀態(tài)最古老的嘗試可以追溯到希波克拉底（Hippocrates）的四體液說（the Four Humors）：四種體液關(guān)聯(lián)著四種不同的人格特征和對(duì)應(yīng)的特有情緒。它們是多血質(zhì)（主動(dòng)、善于社交、隨和）、膽汁質(zhì)（意志堅(jiān)定、支配他人、易怒）、黏液質(zhì)（被動(dòng)、避免沖突、平靜）和抑郁質(zhì)（憂郁、深思、可能焦慮）。它們被兩根軸線分隔。第一根軸是外向與內(nèi)向的對(duì)立，在經(jīng)典著作中也叫熱與寒的對(duì)立，其中多血質(zhì)和膽汁質(zhì)屬于外向，而黏液質(zhì)和抑郁質(zhì)屬于內(nèi)向。第二根軸是放松與拼搏的對(duì)立，在經(jīng)典著作中也叫濕與干的對(duì)立，多血質(zhì)和黏液質(zhì)屬于放松，而膽汁質(zhì)和抑郁質(zhì)屬于拼搏。
在近代，漢斯·艾森克（Hans Eysenck）發(fā)展了這套分類方法，他的版本（畫得五彩斑斕）在這里：
現(xiàn)代對(duì)情緒的研究可以追溯到達(dá)爾文（Darwin）的著作《人和動(dòng)物的感情表達(dá)》（The expression of the Emotions in Man and Animals），其中他利用伴隨情緒的表情來進(jìn)行情緒分類。保羅·?？寺≒aul Ekman）延伸并嚴(yán)謹(jǐn)化了達(dá)爾文的理論，導(dǎo)出的理論有六種基本情緒，每種都有獨(dú)特的面部表情：憤怒、恐懼、高興、悲傷、驚訝和厭惡。還有許多次級(jí)情緒，由強(qiáng)度不同的基本情緒組合而來。
羅伯特·普拉奇克（Robert Plutchik）將基本情緒擴(kuò)充為八種，為各種情緒較弱和較強(qiáng)的變種命名，得到了這個(gè)驚人而多彩的圖表。實(shí)際上，有無窮無盡的次級(jí)情緒，比如羞恥、愧疚、感恩、寬恕、報(bào)復(fù)心、自傲、羨慕、信任、希望、后悔、孤獨(dú)、挫敗感、激動(dòng)、尷尬、失望等等，它們并非基本情緒的簡單混合，而是掛接到多個(gè)客體與因素混雜的社交情景上的情緒。
弗蘭斯·德瓦爾在他的書（第85頁）中參照上面這個(gè)列表作出了情緒的如下定義：
情緒是外部刺激給機(jī)體帶來的一種臨時(shí)狀態(tài)，標(biāo)志是軀體和心智中特定的轉(zhuǎn)變——大腦、激素、肌肉、器官、心臟、警覺水平等。通過機(jī)體自身所在的情景及它在行為上的變化和表現(xiàn)，可以推知被觸發(fā)的情緒。
雅克·潘克塞普（Jaak Panksepp）開拓了另一條相當(dāng)不同的探索途徑，參看他與露西·比文（Lucy Biven）的著作《心靈考古學(xué)：人類情緒的神經(jīng)進(jìn)化論起源》（The Archeology of Mind: Neuroevolutionary Origins of Human Emotions）。他的研究方向并不是以面部表情為出發(fā)點(diǎn)，而更靠近希臘的體液學(xué)說。潘克塞普長期以來都在尋找大腦活動(dòng)中的模式，特別關(guān)注皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)的活動(dòng)及其向更高級(jí)腦區(qū)傳遞的神經(jīng)遞質(zhì)，這些都會(huì)導(dǎo)致不同的當(dāng)下情感狀態(tài)以及對(duì)應(yīng)的行為模式。他們的情緒列表跟達(dá)爾文的相當(dāng)不同，盡管也有重疊。他們辨認(rèn)出了七種主要情感狀態(tài)：（一）尋求/探索；（二）憤怒；（三）恐懼/焦慮；（四）關(guān)懷/愛；（五）悲傷/苦惱；（六）玩樂/高興；（七）色欲。
順便說一句：我不清楚為什么他沒有加上第八種情感狀態(tài)：痛苦。即使我們通常不說痛苦是情緒，但它的確是心智中源于皮層下結(jié)構(gòu)的一種情感狀態(tài)，一種引起厭惡的獨(dú)特感受，會(huì)觸發(fā)特定的行為，也會(huì)導(dǎo)致特定的面部表情和軀體反應(yīng)。在書中第十一章，兩位作者走得更遠(yuǎn)，提出中腦的一個(gè)特定腦區(qū)，也就是導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)（也許還有它旁邊的腹側(cè)被蓋區(qū)和中腦自主活動(dòng)區(qū)），它協(xié)調(diào)了上述所有情感狀態(tài)，產(chǎn)生了他們所謂的核心自我（core self），或者說意識(shí)。難怪德瓦爾會(huì)說目前還沒有關(guān)于情緒狀態(tài)的明確框架。
建立一個(gè)能用于人工智能代碼的合適理論，需要的可能就是從海量數(shù)據(jù)出發(fā)，這也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解開語音和視覺領(lǐng)域眾多結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。我們的目標(biāo)是定義這樣的三向關(guān)連：（一）大腦活動(dòng)（特別是杏仁核及其他皮層下腦區(qū)，但也包括大腦皮層中的島葉和扣帶回）；（二）軀體反應(yīng)，其中包括激素、心跳（威廉·詹姆斯（William James）強(qiáng)調(diào)它是情緒的核心標(biāo)志）以及面部表情；（三）社交情景，包括此前和將來的活動(dòng)。情緒狀態(tài)應(yīng)該由這樣的一堆三元組所定義——在某種類型的社交情景中產(chǎn)生的某種類型的神經(jīng)與軀體反應(yīng)。
我們一開始可以先從志愿者那里收集大量數(shù)據(jù)，方法是給他們插上靜脈導(dǎo)管，讓他們一邊通過耳機(jī)聽小說，一邊進(jìn)行核磁共振成像。一位心理學(xué)的同事提醒我，他的博士生要在凌晨核磁共振儀空閑時(shí)在機(jī)器圓筒里度過許許多多個(gè)小時(shí)。跟所有聚類算法一樣，這種努力的結(jié)果不一定是一組明確區(qū)分的情緒，而更可能是一種稍顯模糊的分類，分類中還有許多變體。
所有人類似乎都能在同一位朋友身上認(rèn)出幾乎相同的基本和次級(jí)情緒，而人工智能也需要能夠做到這一點(diǎn)。沒有情緒分析的話，計(jì)算機(jī)科學(xué)家在給機(jī)器人編程就會(huì)出錯(cuò)，無法使之能在與人類互動(dòng)時(shí)正確模仿并回應(yīng)情緒，我們把這種至關(guān)重要的能力叫做人工共情（artificial empathy）。我甚至承認(rèn)，如果我們希望AI真正擁有意識(shí)，我相信它必須在某種意義上擁有自己的情緒。探索意識(shí)與情緒之間聯(lián)系的一個(gè)好辦法，就是看看對(duì)于非人類的動(dòng)物我們知道些什么。
動(dòng)物中的意識(shí)
我想指出的是，如果想探索AI能不能獲得意識(shí)，我們應(yīng)該先回答動(dòng)物有沒有意識(shí)。先讓我給所有正在讀這篇文章的人說一句開場白：這位朋友，我相信你是有意識(shí)的。除了那些別扭的唯我論者，我們都承認(rèn)，在每位人類同胞的腦袋里都有意識(shí)棲居，而且跟我們自己的意識(shí)沒什么區(qū)別。但現(xiàn)實(shí)是，除了我們的共情以外，并沒有證據(jù)支持這一點(diǎn)。所以我們是否應(yīng)該利用共情，將意識(shí)的信念延伸到動(dòng)物上？
可以說，有貓狗之類寵物的人絕對(duì)會(huì)認(rèn)定寵物有意識(shí)。為什么？因?yàn)樗麄冊趯櫸锷砩峡吹搅四承┬袨?，可以直接被理解為某種類似于他們也擁有的情緒導(dǎo)致的結(jié)果。他們覺得動(dòng)物行為學(xué)的研究者將動(dòng)物“感到恐懼”說成“展示了對(duì)捕食者的回避行為”荒謬絕倫。他們不覺得說寵物“感到恐懼”是一種擬人化，反而覺得是常識(shí)，并且相信他們的寵物除了感受以外還擁有意識(shí)。
我們談?wù)撨@些問題時(shí)用到的語言沒多大用處?？紤]下面一系列詞語：情緒、感受、覺知、意識(shí)；還有這些短語：我們“感受到情緒”“覺知到自己的感受”“擁有意識(shí)覺知”，這些短語連接了之前那一串中前后相繼的詞語。換句話說，語言將所有這些概念連接在了一起，讓人思考的時(shí)候容易不夠清晰。同樣需要注意的是，在這個(gè)信息時(shí)代，許多老年病人的陪伴者是相當(dāng)原始的機(jī)器人，或者是屏幕上的頭像，但這些病人很容易誤認(rèn)這些信息造物有真正的感情。
所以我們傾向于說，我們單純就是不清楚非人類的動(dòng)物有沒有感受或者意識(shí)?；蛘呶覀円部梢詢深^下注，承認(rèn)它們擁有感受，但將界線劃在意識(shí)上。無論如何，至少一位神經(jīng)科學(xué)家，也就是雅克·潘克塞普，嘲諷這種立場是不可知論癥末期。這個(gè)問題本該有個(gè)答案，但這種立場終結(jié)了討論。
直到最近，情緒和意識(shí)才獲得了作為科學(xué)研究合理課題的地位。最近幾十年，通過堅(jiān)持不懈的觀察和測試，人們對(duì)動(dòng)物情緒的研究達(dá)到了驚人的細(xì)致。此前提到的弗蘭斯·德瓦爾和雅克·潘克塞普各自的書中，都細(xì)致描述了種類繁多的情緒行為，橫跨從黑猩猩到大鼠的諸多物種，其中不僅有基本情緒，還有之前談到的某些次級(jí)情緒（比如說黑猩猩和狗的羞愧和驕傲情緒）。潘克塞普指出，大鼠幼崽也怕癢，在撓它們的腹部時(shí)，也會(huì)做出類似人類嬰兒的反應(yīng)（見前述書籍第367頁）。
對(duì)我來說，這些著作以及其他文獻(xiàn)，當(dāng)然還有我自己養(yǎng)狗養(yǎng)豬養(yǎng)馬的粗淺經(jīng)歷，再加上在動(dòng)物園看的動(dòng)物，這些都是動(dòng)物情緒令人信服的佐證。因?yàn)樗胁溉閯?dòng)物大腦內(nèi)結(jié)構(gòu)之間都有詳實(shí)的同源證據(jù)，我看不到有什么理由去懷疑所有哺乳動(dòng)物都能體驗(yàn)跟我們一樣的那些基本情緒，即使它們的次級(jí)情緒遠(yuǎn)沒有我們豐富。而且，如果我們和動(dòng)物都有情緒，正如我們會(huì)認(rèn)為人類同胞有意識(shí)，出于同樣的理由我們也可以認(rèn)為動(dòng)物有意識(shí)。這就是“奧卡姆剃刀”（Occam’s Razor）的完美實(shí)例：這是目前為止解釋觀察數(shù)據(jù)最簡單的辦法。
除了哺乳動(dòng)物，審視生命之樹其他部分是否有可能有意識(shí)也對(duì)我們很有幫助，無論那些物種是今日尚存還是從化石構(gòu)建而來。啟發(fā)我這一點(diǎn)的，是哲學(xué)家與潛水員彼得·戈弗雷-史密斯（Peter Godfrey-Smith）的著作《章魚、心智、演化：探尋大海及意識(shí)的起源》（Other Minds: the Octopus, the Sea and the Deep Origins of Consciousness）。
在生命之樹的基干上有兩個(gè)表面上相似的界：細(xì)菌界與古菌界。它們都是原核生物，由簡單的細(xì)胞組成，沒有細(xì)胞核、線粒體、核糖體和其他細(xì)胞器。另一方面，兩者都擁有來自主要蛋白質(zhì)家族的蛋白質(zhì)，使用了通用遺傳密碼（由同一組轉(zhuǎn)運(yùn)RNA分子實(shí)現(xiàn)），還有令人矚目的一點(diǎn)是，它們用于合成作為能量之源的三磷酸腺苷（ATP）的復(fù)雜電化學(xué)機(jī)制與所有高等生命一致。這個(gè)機(jī)制利用了離子泵將細(xì)胞內(nèi)膜轉(zhuǎn)化為電容，這也是高等動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)中信息傳遞的關(guān)鍵機(jī)制（在尼克·萊恩（Nick Lane）的著作《生命之源》（The Vital Question）中有生動(dòng)的描述）。這些形式最簡單的生命也能通過細(xì)胞膜上的通道來感知周遭的化學(xué)環(huán)境，而絕大部分也能利用鞭毛四處移動(dòng)，就此作出反應(yīng)，尋求更好的環(huán)境。
這就是開端，一種原始形式的知覺，在35億年前出現(xiàn)。盡管我個(gè)人在此更傾向于不可知論立場，但在這些細(xì)胞中完全有可能存在意識(shí)的毫末。
下一步就是更大更復(fù)雜的單細(xì)胞機(jī)體的組成，也就是20億年前出現(xiàn)的真核生物?，F(xiàn)在的假說是它們起源于一個(gè)吞噬了細(xì)菌的古菌，細(xì)菌通過不斷折疊細(xì)胞膜，變成了新機(jī)體中的線粒體，極大擴(kuò)充了整個(gè)細(xì)胞的ATP工廠，也就是能量來源。這個(gè)細(xì)胞的感知和移動(dòng)能力得到了極大的提高，但我所知的改變并沒有使它變得更有意識(shí)。
然而在此之后，大約在6.5億年前，多細(xì)胞生物出現(xiàn)了。它們體積更大，當(dāng)然需要遠(yuǎn)超于此前的相互協(xié)調(diào)、感知與自主運(yùn)動(dòng)方式。人們相信第一個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)與此幾乎同時(shí)產(chǎn)生，以協(xié)調(diào)這個(gè)復(fù)雜的機(jī)體。這些生物是軟體生物，沒有留下化石，但現(xiàn)代的水母和海綿可能跟它相似。海綿沒有神經(jīng)系統(tǒng)，但水母（還有櫛水母）的確有神經(jīng)系統(tǒng)，也是目前擁有神經(jīng)系統(tǒng)的最簡單的生物。人們對(duì)當(dāng)時(shí)環(huán)境的描述是覆蓋淺海的一張細(xì)菌巨毯，而類似水母的生物以之為食。誰認(rèn)為這樣的世界里有意識(shí)？
捕食行為出現(xiàn)之后，整個(gè)世界對(duì)我們來說變得更熟悉了，大動(dòng)物吃小動(dòng)物，而所有動(dòng)物都長出了外殼來保護(hù)自身，這都發(fā)生在5.4到4.85億年前的寒武紀(jì)。
現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)了最早的擁有脊髓的脊椎動(dòng)物。但我們也能找到最早的擁有外骨骼的節(jié)肢動(dòng)物，還有最早的頭足類，這些頭足類是軟體動(dòng)物門的獵手，長有一圈觸手，當(dāng)時(shí)有著長錐型的貝殼（下圖是之后在奧陶紀(jì)出現(xiàn)的頭足類動(dòng)物直角石的重建影像）。所有三個(gè)門類都擁有意識(shí)存在的嚴(yán)肅論據(jù)。
其中之一從能感受到疼痛的動(dòng)物出發(fā)，然后論證對(duì)疼痛的感受就意味著意識(shí)。在某些實(shí)驗(yàn)中，人們證明了受傷的魚會(huì)被吸引到溶有止痛劑的水域，即使魚在此前出于別的原因會(huì)避開這片水域。另外，我們也可以測試動(dòng)物在什么時(shí)候會(huì)嘗試保護(hù)或者撫慰身體受傷的部位：某些螃蟹的確會(huì)這樣做，而昆蟲不會(huì)（參見戈弗雷-史密斯的著作第93-95頁，以及其中注釋里的參考文獻(xiàn)）。不幸的是，這就說明活煮龍蝦很有問題，這是所有新英格蘭人（包括我）都會(huì)做的事情，真混賬。
另一條路線就是鏡子測試——如果動(dòng)物鏡子里的影像有不尋常的地方，它是否會(huì)觸摸自己身體上對(duì)應(yīng)的地方。驚人的是，有人報(bào)告某些螞蟻能通過鏡子測試，它們在鏡子里看到身體上有一個(gè)藍(lán)點(diǎn)的時(shí)候，會(huì)嘗試撓那個(gè)地方來去掉藍(lán)點(diǎn)（見下圖，來自M.-C. Cammaerts and R. Cammaerts, J. of Science, v. 5, 2015, pp.521-532）。
在章魚一類動(dòng)物中，我們能發(fā)現(xiàn)大腦大小與行為都接近犬類的物種。戈弗雷-史密斯引用了公元二世紀(jì)羅馬博物學(xué)家克勞狄烏斯· 埃利亞努斯（Claudius Aelianus）的話：“惡作劇與詭計(jì)明顯是（章魚的）特點(diǎn)。”的確，章魚擁有高度智能，喜歡互動(dòng)、與人或玩具玩游戲。它們能通過行為來認(rèn)知辨別不同的人，即使這些人穿的潛水服完全相同。
除了戈弗雷-史密斯的書以外，大家也應(yīng)該讀讀西·蒙哥馬利（Sy Montgomery）的暢銷書《章魚星人》（The Soul of an Octopus: A Surprising Exploration into the Wonder of Consciousness）。它們的大腦中神經(jīng)元數(shù)目與狗相當(dāng)，然而它們大腦的相當(dāng)一部分處于觸手之中，取代了調(diào)節(jié)復(fù)雜行動(dòng)的小腦。這與人類不無相似，我們的大腦皮層扮演監(jiān)督的角色，而讓小腦和基底神經(jīng)節(jié)掌管具體的移動(dòng)細(xì)節(jié)和最簡單的反應(yīng)。
如果你讀了這兩本寫章魚的書，還是覺得章魚并不像狗那樣有內(nèi)心活動(dòng)、覺知與意識(shí)的話，那么我會(huì)很驚訝。這里最重要的一點(diǎn)是，脊椎動(dòng)物的解剖結(jié)構(gòu)并沒有特殊之處，意識(shí)可以在完全不同的生物門類中出現(xiàn)，即使這些門類在寒武紀(jì)后就已分道揚(yáng)鑣。
我個(gè)人的見解是，上述內(nèi)容也暗示了意識(shí)并非非黑即白，不是要么有意識(shí)要么沒有。它應(yīng)該以程度來衡量。人類在睡眠時(shí)或在許多藥物對(duì)主觀狀態(tài)影響下的體驗(yàn)也符合這一點(diǎn)。舉個(gè)例子，速眠安是一種麻醉劑，能使人達(dá)到有意識(shí)和無意識(shí)的中間狀態(tài)。在大腦變大的過程中，我們的確獲得了更好的記憶能力，但在果蠅之類的動(dòng)物中也能發(fā)現(xiàn)某種程度的記憶。在額葉擴(kuò)張的過程中，我們也開始作出越來越多的計(jì)劃，預(yù)想未來并嘗試操控它。但即使蚯蚓也會(huì)稍微預(yù)想未來：它“知道”往前推進(jìn)的時(shí)候，頭部感受到土壤的壓力會(huì)更大，這并不是因?yàn)橥寥涝诎阉赝?，也就是說，它們預(yù)期著這樣的回推（戈弗雷-史密斯的著作第83頁）。
我個(gè)人的信念是，所有擁有神經(jīng)系統(tǒng)的動(dòng)物都有某種程度的意識(shí)。另一方面，如果不算托爾金（Tolkien）和他的樹人的話，我覺得難以想象樹有意識(shí)。我讀到過，它們的根系會(huì)長得很靠近，就此能辨別鄰居的生化狀態(tài)（比如說旁邊的樹是否患上了某種疾?。?，但要說這是有意識(shí)的樹之間在交談，這也太浪漫主義了。
時(shí)間體驗(yàn)與意識(shí)
我想回到一開始的問題，就是AI能不能擁有意識(shí)。最后這一節(jié)的大部分內(nèi)容會(huì)讓許多讀者不高興：我需要再跨越一道界線，談?wù)撘恍┩ǔ２粌H僅被分為哲學(xué)，同時(shí)也屬于宗教或者靈性的內(nèi)容。我不想成為“不可知論癥末期”。
從人類社會(huì)出現(xiàn)開始，宗教就是它的特點(diǎn)之一。直到二十世紀(jì)，除了偶然出現(xiàn)的無神論社會(huì)，宗教向來是人們生活的軸心。之后，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的崛起使醫(yī)生取代了牧師，成為疾病來襲時(shí)人們的首選，同時(shí)，正如我之前所說，現(xiàn)代的知識(shí)分子開始對(duì)宗教視而不見。然而，對(duì)于像理查德·道金斯（Richard Dawkins）這樣的瘋狂無神論者，他們不尊重宗教的整個(gè)歷史與生活于其中的人們，我也無法尊敬他們。
我想先重復(fù)在之前一篇博文《讓神秘歸于神秘》（Let the Mystery Be）中提到的觀點(diǎn)：知覺是感知外界并根據(jù)這些感知作出回應(yīng)的能力，盡管它跟對(duì)應(yīng)的大腦活動(dòng)一道，通常被認(rèn)為是意識(shí)的根本特性，但我不相信這種說法。我相信入定高僧可以將自我置于某種狀態(tài)，其中心智中的思考被清理干凈，然后能感知到純粹獨(dú)一的意識(shí)，擺脫其他人在醒覺時(shí)心智中充滿的那種喋喋不休。接受這一點(diǎn)的話，意識(shí)就必須是某種比我們能匯報(bào)的一組特定的想法要更微妙的東西，而有關(guān)意識(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)依賴于這些能匯報(bào)的想法（例如德阿納（Dehaene）的研究）。
我不能說我有過這種體驗(yàn)，雖然我嘗試過，但對(duì)我來說這說得通，因?yàn)殚_始走上冥想這條路時(shí)，我曾在一段時(shí)間獲得某種心靈的平靜祥和。取而代之的是，我在這里提出對(duì)時(shí)間流動(dòng)的感知才是意識(shí)的真正內(nèi)核，這與埃克哈特·托勒（Eckhart Tolle）的《當(dāng)下的力量》（The Power of Now）在某種意義上一脈相承。它的基礎(chǔ)想法就是，我們每個(gè)人都擁有對(duì)瞬息萬變的當(dāng)下的連貫體驗(yàn)，但物理學(xué)和生物學(xué)都無法對(duì)它進(jìn)行解釋。這種體驗(yàn)與知覺在本質(zhì)上截然不同，而且比它更基本，這就是讓我們擁有意識(shí)的東西。
為了支撐這個(gè)想法，我想引用兩位最著名的物理學(xué)家的話。首先，牛頓（Newton）在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（Mathematical Principles of Nature Philosophy）中寫道：
絕對(duì)的、真實(shí)的、數(shù)學(xué)上的時(shí)間，遵循自身性質(zhì)自行均勻流動(dòng)，與任何外界事物無關(guān)。
OK，這的確很好地描述了像我們這樣的凡人感受到的擁有當(dāng)下的時(shí)間。我們都在一條河流里漂流——沒有船槳——而河水帶我們走上了一條無可改動(dòng)的路徑。但現(xiàn)在愛因斯坦完全改變了這種世界觀，他引入了統(tǒng)一的時(shí)空，其中每一點(diǎn)都是在特定位置于特定時(shí)刻發(fā)生的事件。他斷定在物理學(xué)上沒有自然的方法來劃分時(shí)間和空間，當(dāng)兩個(gè)時(shí)間發(fā)生在不同的地方時(shí)，沒有辦法確定它們同時(shí)發(fā)生，也不能說兩個(gè)事件發(fā)生在同一個(gè)地方的不同時(shí)間。所以，在物理學(xué)中沒有任何東西能對(duì)應(yīng)牛頓的時(shí)間。
然而愛因斯坦完全認(rèn)識(shí)到人們體驗(yàn)到的就是牛頓描述的時(shí)間，他懷疑這種時(shí)間，還有“現(xiàn)在”這個(gè)概念，在物理學(xué)中是否能獲得一席之地。雖然他從未就此寫過文章，但他與魯?shù)婪?middot;卡納普（Rudolf Carnap）討論過這個(gè)問題，提出了他的觀點(diǎn)。（感謝史蒂文·溫斯坦（Steven Weinstein）告訴我有過這個(gè)討論。）卡納普是這樣描述這場討論的：
愛因斯坦說“現(xiàn)在”的問題（the problem of the Now）嚴(yán)重困擾著他。他跟我解釋道：“現(xiàn)在”的體驗(yàn)對(duì)人來說很特殊，跟過去和未來都截然不同，但這個(gè)重要的區(qū)分在物理學(xué)中不會(huì)也不可能出現(xiàn)。這種體驗(yàn)不能被科學(xué)所掌握，對(duì)他來說這是一種痛苦但不可避免的放棄。他懷疑“現(xiàn)在”有某種本質(zhì)上的東西處于科學(xué)領(lǐng)域之外。
對(duì)對(duì)對(duì)，這就是我想說的！從愛因斯坦那里聽到這個(gè)真是美妙。
這會(huì)將我們在最后這一節(jié)的討論引向何方？我不想說知覺與意識(shí)毫無瓜葛。我認(rèn)為兩者高度相關(guān)，而佛教僧人所做的是一種心靈體操。我想列出我辯護(hù)過的一些意識(shí)的性質(zhì)，這些性質(zhì)某種程度上描繪了意識(shí)的輪廓：
1）意識(shí)是在出生時(shí)降臨在許多生物上的一種現(xiàn)實(shí)，在生物死亡時(shí)就會(huì)離開，它創(chuàng)造了一種沿著時(shí)空中的一條路徑從過去“移動(dòng)”到未來的感覺，還有感覺、情緒和身體運(yùn)動(dòng)。
2）意識(shí)有程度之分，從真真切切（比如愛之類的積極感受和痛之類的消極感受）到覺知邊緣。此外，大腦除了有意識(shí)的部分，也有無意識(shí)的部分，它的活動(dòng)甚至思考都無法到達(dá)意識(shí)表面。
3）許多生物都有意識(shí)，比如章魚，還有人類。
4）意識(shí)賦予了我們擁有自由意志這一信念，也就是相信我們能作出選擇改變世界的這種想法。這與量子力學(xué)有關(guān)。
5） 意識(shí)無法被科學(xué)描述，它是處于另一位面的現(xiàn)實(shí)。
第一點(diǎn)和第五點(diǎn)可以從上面關(guān)于愛因斯坦的引文得出，而第二點(diǎn)和第三點(diǎn)來自之前章節(jié)（還有德阿納的著作《意識(shí)與腦——破解腦如何編碼我們思想的奧秘》（Consciousness and the Brain: Deciphering How the Brain Codes Our Thoughts））的思想。第四點(diǎn)是我在之前博文中討論過的主要議題之一，我希望以后會(huì)寫到（可以參見斯塔普（Stapp）的著作《心智的宇宙》（Mindful Universe））。
我覺得可以說宗教一致信奉第一點(diǎn)和第五點(diǎn)，并且認(rèn)為意識(shí)，至少是人類意識(shí)，是某種靈性賦予的結(jié)果，使我們的軀體獲得生機(jī)并活躍起來，就像米開朗基羅描繪的這樣：
我自己的版本是這樣的：意識(shí)來自“靈性與物質(zhì)墮入愛河”。為什么是愛？這是一個(gè)比喻，表達(dá)了意識(shí)與相關(guān)的生命意志的強(qiáng)度，它們似乎普遍存在于動(dòng)物中。“愛”只是一種擬人的說法，表達(dá)了靈性與物質(zhì)建立了一條如此緊密的紐帶，使得死亡如此痛苦。重點(diǎn)是，如果你承認(rèn)對(duì)時(shí)間的體驗(yàn)不能用科學(xué)解釋，但卻以確定而非隨機(jī)的方式發(fā)生，那么這種體驗(yàn)必須來自某個(gè)地方。所以在這里，奧卡姆剃刀指引我們最簡單的路徑就是利用所有宗教都提出的那個(gè)詞，把它叫做靈性。這是種簡潔的做法，并不基于任何個(gè)人獲得的啟示。
所以這篇博文標(biāo)題里的問題就變成了：什么能夠讓機(jī)器人變得讓靈性愿意使之獲得生機(jī)？可能除了泛神論者以外，沒有人會(huì)認(rèn)為石頭有覺知。我在這篇博文寫的所有東西都指出，要想達(dá)到這一點(diǎn)，機(jī)器人最好有某種真實(shí)的情緒，無論方式是什么。這可是個(gè)挑戰(zhàn)，阿門。
人工智能的列車高速向前，模擬一個(gè)人腦、讓計(jì)算機(jī)產(chǎn)生“意識(shí)”的可能性似乎比以前大了一點(diǎn)點(diǎn)。意識(shí)是什么、機(jī)器是否可能擁有意識(shí)，也就成了計(jì)算機(jī)科學(xué)家、神經(jīng)科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家越來越多探討的課題，其中就包括1974年菲爾茨獎(jiǎng)得大衛(wèi)·芒福德（David Mumford）教授。
芒福德教授是早年哈佛的數(shù)學(xué)系擔(dān)當(dāng)，學(xué)術(shù)生涯起步于純數(shù)學(xué)（代數(shù)曲線），隨后將主要精力轉(zhuǎn)向與計(jì)算機(jī)科學(xué)密切相關(guān)的應(yīng)用數(shù)學(xué)。此外，他還熟悉物理、神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域，這篇文章就是他在綜合學(xué)科背景下對(duì)于機(jī)器意識(shí)問題的思考。歡迎來稿討論、交流與商榷。
來源：微信公眾號(hào)“依圖科技“
