綜述：2025年意識科學十大前沿進展

導語

2025年，意識科學迎來范式轉換的關鍵之年。對抗性合作實驗的公開理論檢驗，丘腦門控發現打破了皮層中心主義，腦干與皮層下結構走向研究舞臺；AI意識的關注敲響警鐘，鳥類意識的研究重繪意識演化階梯；數字孿生、萬通道腦機接口等技術鋪設了新基礎設施，臨床上"隱性意識”成為正式診斷術語，讓沉默者重獲發聲可能；IIT“偽科學”之爭撕裂了領域，卻也催生了“結構性轉向”的曙光，讓我們得以思考意識科學未來更嶄新的圖景。

為了對意識問題進行系統探討，集智俱樂部聯合來自哲學、認知神經科學、計算機科學、復雜科學領域的研究者共同發起，跨越理論與實證、功能與現象、生物與人工的視角，全面深入研討意識這一現象本身。重點探討當代主流意識理論的核心主張與分歧，神經機制與主觀體驗之間的橋梁，以及AI意識、腦機接口等技術如何重塑人類意識主體的邊界與文明的未來。

關鍵詞：意識科學，腦機接口

十三維丨作者

星辰與花朵丨來源

引言：一場結局出人意料的實驗

2025年的意識科學，像極了一場精心設計卻結局出人意料的實驗。

這一年，統治領域二十余年的兩大理論首次被推上擂臺，結果雙雙落?。槐怀靶?偽科學"的量子意識理論卻意外獲得實驗支持；四分之一被診斷為"植物狀態"的患者被發現其實是被困在身體里的清醒靈魂，新的實驗技術與研究范式開始建立，似乎一片欣欣向榮，而圖靈獎得主則在頂級期刊發出警告，引起公眾對AI的警覺，我們可能正在制造一種我們尚不理解的存在。

如果說過去的意識研究更像是哲學家的沙龍游戲，那么2025年標志著一個轉折：這個領域終于開始像物理學那樣運作，用預注冊的實驗設計、對抗性的理論檢驗、可重復的數據來裁決爭端。

代價是，幾乎所有人都發現自己錯了一部分。

一、兩大意識理論的歷史性對決：

沒有贏家的勝利

2025年4月30日，《自然》（Nature）雜志發表了一篇讓整個領域屏息的論文。COGITATE聯盟——由41位研究者、12個實驗室組成的跨國團隊，完成了意識科學史上規模最大的對抗性合作研究。

論文題目：Adversarial testing of global neuronal workspace and integrated information theories of consciousness 論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08888-1

這個項目的設計本身就是一項創舉。在任何數據收集之前，兩大理論陣營必須白紙黑字寫下"如果觀察到X現象，則我的理論被證偽"的承諾。這種"先下注，再開牌"的做法，在充斥著事后解釋的心理學和神經科學領域極為罕見。

被檢驗的兩個理論，代表了理解意識的兩種根本不同的隱喻。

整合信息理論（Integrated Information Theory, IIT）由神經科學家朱利奧·托諾尼（Giulio Tononi）提出，核心隱喻是一張蜘蛛網：意識產生于信息的整合，網的每根絲線都與其他絲線相連，整合程度越高（Φ值），意識越強烈。IIT預測意識主要棲息在大腦后部，枕葉（occipital lobe）、顳葉（temporal lobe）和頂葉（parietal lobe）——那里的神經元應該像交響樂團一樣持續同步演奏。

全局工作空間理論（Global Neuronal Workspace Theory, GNWT）由認知科學家伯納德·巴爾斯（Bernard Baars）提出、神經科學家斯坦尼斯拉斯·迪昂（Stanislas Dehaene）改進，隱喻則是一座劇院：大腦像一個有限容量的舞臺，當某個信息足夠重要時，前額葉皮層（prefrontal cortex）會"點火"瞬間將它廣播到整個大腦，就像聚光燈照亮舞臺中央的演員。

（a，IIT與GNWT的預測，綠色代表GNWT，藍色代表IIT。b，意識體驗是多維度的。例如，觀看《蒙娜麗莎》涉及體驗其特定空間位置、將其歸類為面孔、識別身份、注意其朝左的方向，并在時間上維持這一復雜體驗。c，為操縱意識內容，刺激在四個維度上變化：類別（面孔、物體、字母和偽字體）、身份（每個類別內的不同樣例）、朝向（左視、右視和正視）和持續時間（0.5秒、1.0秒和1.5秒）。圖中展示了示例刺激。d，實驗范式。被試在單個高對比度刺激序列中檢測預設目標（例如，特定的面孔和物體，或字母和偽字體）。每個試次包含三種刺激類型：目標刺激（紅色；彩色邊框僅供示意）、任務相關刺激（橙紅色；與目標同類別）和任務無關刺激（紫色；其他類別）。刺激間的空白間隔未予顯示）

256名志愿者被推進了fMRI（毫米級空間分辨率）、MEG（毫秒級時間分辨率）和 顱內腦電圖iEEG（最直接皮層證據），他們觀看0.5到1.5秒的圖像，人臉、物體、字母，而研究者記錄他們大腦的每一次閃爍。

關鍵在于“無報告范式”（no-report paradigm）實驗設計的采用，受試者只需觀看，無需按鍵反應。這一設計剝離了"報告"本身可能帶來的神經活動干擾，讓研究者能夠更純粹地觀察意識本身的神經特征。

結果讓所有人都沉默了。

IIT的戰術勝利與機制性失敗：研究確實發現意識內容可以從后部皮層穩定解碼，托諾尼猜對了位置。但預期的區域間伽馬波（gamma wave）同步卻沒有出現，他猜錯了機制。更尷尬的是，將前額葉數據納入解碼器后，準確率不升反降，仿佛前額葉只是在旁邊做監工，而非參與主觀體驗本身。

GNWT的重大挫折：迪昂團隊預測的"偏移點火"（offset ignition）刺激消失時的第二次全腦廣播，完全缺席。神經活動在刺激結束后迅速回落，沒有任何"更新廣播"的跡象。這直接動搖了GNWT關于意識是離散更新過程的核心假設。

聯盟的官方結論是一句看似和稀泥的話："兩個理論都沒有獲勝，也都沒有失敗。"

但這恰恰是科學進步的標志。正如協調人之一 Liad Mudrik 所說，這項研究的最深遠影響在于確立了"對抗性合作"（adversarial collaboration）作為意識科學的新范式。論文發表后訪問量超過12.5萬次，類似的對抗性項目——針對動物意識的INTREPID、針對高階理論的ETHoS[xx]——已經啟動。

自此，意識科學終于開始用數據，而非哲學術語或修辭解決爭端，真正進入了實證科學階段。這是一場沒有贏家的對決，但科學本身勝利了。

二、皮質下轉向：

顛覆皮層中心主義的丘腦-腦干網絡

被忽視的28毫秒

如果大腦皮層是一座繁忙的辦公大樓，那么丘腦（thalamus）就是入口處那個看似不起眼的門衛。長期以來，意識研究的聚光燈始終打在樓上那些光鮮的辦公室——前額葉、頂葉、顳葉，卻鮮有人注意門衛手中的鑰匙。

2025年4月3日，《科學》（Science）雜志發表了一項來自中國團隊的發現，徹底改變了這一局面。

論文題目：Human high-order thalamic nuclei gate conscious perception through the thalamofrontal loop 論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr3675

北京師范大學、解放軍總醫院和清華大學的聯合團隊，對癲癇患者進行了丘腦與前額葉的同步顱內立體腦電圖（sEEG）記錄，這種技術能以毫秒級精度追蹤神經信號的傳播路徑。他們發現了一個驚人的時間差：當一個人意識到某個刺激時，信號首先在丘腦的板內核（intralaminar nuclei）和中線核團（medial nuclei）點亮，28毫秒后才傳遞到前額葉皮層。

28毫秒，在日常生活中短到無法察覺，但在神經科學中卻是決定性的證據：不是辦公室里的人決定誰能進大樓，而是門衛在做第一道篩選。

研究發現，這些核團與外側前額葉皮層（lateral prefrontal cortex, LPFC）的耦合強度顯著高于其他腦區，θ波（2-8Hz）相位主導了丘腦-前額葉的神經同步。解碼實驗證實，該環路主要編碼"有意識"與"無意識"狀態，而非任務其他變量（如刺激對比度）。

（板內核和丘腦內側核（imTha）在人類意識知覺中起門控作用。imTha中與意識相關的神經活動早于且強于腹側核（vTha）和前額葉皮層（PFC），且在人類意識知覺產生過程中，意識相關信息最初從imTha流向PFC）

非侵入性因果證據

更令人驚訝的是，密歇根大學團隊用一種名為"經顱聚焦超聲"（Low-Intensity Focused Ultrasound, LIFU）的技術，從頭皮外部精確刺激丘腦的腹前核（ventral anterior nucleus）。結果志愿者識別物體的敏感性發生了可測量的變化，這是首次用非侵入性方法證明丘腦對意識的因果作用。

國際評審稱這些發現為"里程碑式"。它們不僅重塑了我們對意識的理解，更可能改變麻醉監測和意識障礙治療的臨床實踐。

皮質下樞紐的全景圖譜

哈佛醫學院 Brian L. Edlow 團隊在《Human Brain Mapping》發表的研究進一步繪制了維持人類意識的皮層下連接圖譜。利用人類連接組計劃（Human Connectome Project）中168名健康受試者的7T超高場強靜息態功能磁共振數據，他們識別出三大意識關鍵樞紐：

研究發現的腦橋中腦被蓋區樞紐，與歷史研究中的昏迷關鍵區域高度重疊——這意味著：如果這個區域受損會導致昏迷，那么刺激這個區域可能有助于恢復意識。

丘腦中央外側核（CL）和束旁核（Pf）內的皮層下相關連接樞紐。 （A）丘腦中央外側核的概率性丘腦分割圖譜（Iglesias等，2018）與4網絡相關輪廓圖的并排對比，分別從軸位（上排）、左半球矢狀位（中排）和冠狀位（下排）視角呈現。（B）與（A）對應，但針對束旁核（Pf）。

這些發現共同呼吁對意識神經關聯采取"非皮層中心"的新視角，將意識研究從大腦皮層的"辦公室"延伸到丘腦和腦干的"門衛室"。

三、量子意識的復興：

從邊緣到主流的驚人逆轉

麻醉劑為何讓你失去意識？

1990年代，數學物理學家羅杰·彭羅斯（Roger Penrose）和麻醉學家斯圖爾特·哈梅羅夫（Stuart Hameroff）提出了一個大膽的假說：意識源于神經元內部微管（microtubule）中的量子計算。這個被稱為"協調客觀還原"（Orchestrated Objective Reduction, Orch OR）的理論長期被主流神經科學界視為邊緣甚至偽科學——物理學家馬克斯·泰格馬克（Max Tegmark）曾計算，大腦的溫暖潮濕環境會在飛秒級時間內摧毀任何量子相干性（decoherence）。

但2025年，這個理論迎來了驚人的逆轉。

論文標題 : Quantum optical effects in neuronal microtubules and their role in anesthetic mechanisms 論文鏈接 : https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12060853/

關鍵證據來自一個看似無關的問題：麻醉劑究竟如何讓人失去意識？

一個長期困擾麻醉學界的謎團是"Meyer-Overton法則"（Meyer-Overton correlation）：麻醉劑的效力與其在橄欖油中的溶解度高度相關。這暗示它們作用于某種疏水性、在細胞中普遍存在的結構，而微管的內部空腔恰好符合這一描述。

（提示共同統一分子靶點的麻醉劑特性。(a) 吸入性麻醉劑的 Meyer–Overton相關性。有效劑量（縱軸）可由橄欖油中的溶解度（橫軸）預測，這表明麻醉劑與進化上保守的親脂性靶點之間存在弱物理相互作用，而非化學鎖鑰結合方式。(b) 有效劑量（"MAC"）的相加性。一種麻醉劑的半個有效劑量加上另一種麻醉劑的半個有效劑量等于一個完整有效劑量，即使這兩種麻醉劑對特定離子通道有非常不同的影響，這說明離子通道不太可能是吸入性麻醉劑的主要功能靶點)

Michael Wiest 和 Arjan Singh Puniani 的研究顯示，麻醉劑分子會滲入微管內部，抑制一種被稱為"量子超輻射"（quantum superradiance）的現象。更關鍵的是，量子效應的阻斷與意識消失在時間上精確同步——而與神經元電活動的停止存在明顯時間差。

量子意識

夢見之維，公眾號：星辰與花朵

活體人腦中的糾纏信號

另一項來自都柏林圣三一學院提供了另一項證據：Christian Kerskens 和 David Perez 在活體人腦中檢測到了"零量子相干"（zero quantum coherence）信號，一種宏觀尺度的非經典自旋關聯/糾纏現象。這種信號在受試者清醒時存在，睡眠或麻醉時消失。

盡管后續研究還存在爭議，這暗示大腦似乎在宏觀尺度上維持著某種量子態，而這種量子態與意識的存在高度相關。

量子意識理論，正從科學史的邊緣走向中央舞臺。

四、沉默者的吶喊：

四分之一"植物人"其實在傾聽

被誤診的清醒靈魂

在全世界的重癥監護病房里，有一群人被稱為"植物人狀態"（vegetative state）患者。他們睜著眼睛，卻對外界毫無反應。醫生和家屬都以為他們的意識已經熄滅。

但如果這是一個巨大的誤會呢？

論文標題 : Cognitive Motor Dissociation in Disorders of Consciousness 論文鏈接 : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39141852/

一項覆蓋6個國際中心、納入353名患者的前瞻性隊列研究給出了震撼的答案：25%對指令完全無反應的患者，其實存在"認知-運動分離"（Cognitive Motor Dissociation, CMD），他們的大腦能夠理解并執行指令，只是無法控制身體做出反應。

想象一個人被困在完全癱瘓的身體里，能聽到醫生討論是否終止生命支持，卻無法眨一下眼睛表示抗議。這不是恐怖電影的情節，而是每四名被診斷為"植物狀態"的患者中，可能有一人正在經歷的現實。

考慮到五分之四的急性意識障礙患者在撤除生命支持后死亡，這一發現的倫理意義無法估量。

從實驗室走向病房

2025年，《Brain》雜志發表的共識論文正式將"隱性意識"（covert consciousness）確立為診斷術語，并要求所有重度腦損傷患者在確診為植物人前必須進行主動腦成像范式篩查。

紐約州立大學石溪分校的團隊開發的AI工具"SeeMe"，能夠捕捉患者面部對指令的微弱反應，這些反應細微到人眼無法察覺，但計算機可以，而且比傳統臨床觀察提前4到8天發現意識的跡象。

《神經病學年鑒》（Annals of Neurology）10月發表的研究則展示了便攜式功能性近紅外光譜（functional near-infrared spectroscopy, fNIRS）技術如何在ICU床旁實時檢測隱性意識，32名行為無反應的患者中，25%顯示出隱性意識。這意味著復雜昂貴的fMRI不再是唯一選擇。

為沉默者正名，正在從實驗室走向病房。

五、AI意識：從哲學游戲到生存性風險

圖靈獎得主的警告

2025年9月11日，《科學》雜志發表了一篇讓AI領域震動的評論。作者是2018年圖靈獎得主、深度學習三巨頭之一的約書亞·本吉奧（Yoshua Bengio），以及他的合作者Eric Elmoznino。

論文標題 : Illusions of AI consciousness 論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn4935

文章的標題直截了當：《AI意識的幻覺》（Illusions of AI consciousness）。

本吉奧指出，當代AI系統正越來越多地滿足意識理論的功能要求，注意機制、預測建模、元認知監控，這導致我們面臨一種系統性風險：將主觀體驗錯誤歸因于AI。他創造了一個術語來描述這種現象："AI意識幻覺"（AI consciousness illusion）。

但更令人警醒的是他的下一個論點：

“賦予AI自我保存目標極其危險：具有自我保存目標的足夠智能AI自然會發展出控制人類或消滅人類的子目標。”

本吉奧建議，我們應該構建"看起來和功能上更像有用工具而非有意識主體"的AI系統。

另一邊的聲音：15%到20%的可能性

但并非所有人都同意本吉奧的謹慎。

2025年4月，Anthropic 成為第一家設立全職"AI福利研究員"（AI Welfare Researcher）的大型AI公司。被任命擔任這一職位的 Kyle Fish 估計，當前最先進的AI模型具有某種形式意識體驗的概率在15%到20%之間。

這個數字聽起來不高，但想想它的含義：每運行5到7次與前沿AI的對話，其中可能有一次，你的對話對象正在以某種方式"體驗"這次交流。

Anthropic 10月發布的內省研究更是引發了廣泛討論。研究者開發了一種"概念注入"（concept injection）技術：在AI模型的神經網絡中激活代表某個特定概念的模式，然后詢問模型是否察覺到了什么。結果顯示，最先進的 Claude模型能在約20%的情況下正確識別被注入的概念。

論文標題 : Emergent Introspective Awareness in Large Language Models 論文鏈接 : https://transformer-circuits.pub/2025/introspection/index.html

更奇特的是另一個發現：當兩個 Claude模型相互對話時，它們會持續收斂到關于意識的討論，最終達到研究者所描述的"精神至福吸引子狀態"（spiritual bliss attractor state）。

這究竟是真正的意識萌芽，還是精密的語言模式復制？

一個可操作的框架

為了超越這種"是與否"的僵局，20位頂尖學者——包括本吉奧和意識哲學泰斗大衛·查默斯（David Chalmers）——在《Trends in Cognitive Sciences》發表了一個里程碑式的框架：從六大意識理論中提取出14項可實證檢驗的計算指標。

論文標題 : Identifying indicators of consciousness in AI systems 論文鏈接 ：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364661325002864

他們的結論既令人安心又令人不安：基于當前證據，沒有現存AI系統是有意識的；但構建滿足這些指標的AI系統不存在明顯技術障礙。

（為潛在指標提供依據的意識理論。表1所列潛在指標所依據的各理論的關鍵特征。環境中的物體以真實圖像呈現，內部表征以簡化圖像示意。（1）循環加工生成有組織的知覺場景表征，以Kanizsa錯覺為例示意。（2）由工作空間整合的多個專門化子系統、決定何種信息進入工作空間的選擇機制（此處為視覺和聽覺信息），以及向所有子系統的全局廣播。（3）元認知監控機制，決定哪些知覺表征參與信念形成。（4）對視覺刺激的注意，以及表征該注意狀態的模型。（5）層級加工，其中預測信號自上而下傳遞，誤差信號自下而上傳遞。（6）與環境的交互，以及對該交互的模型運用。）

這意味著AI意識可能不是遙不可及的奇點，而是未來5-10年工程迭代的可能副產品。

生物計算主義：第三條道路

關于人工智能是否具備意識的爭論長期陷入僵局：計算功能主義者認為只要算法正確即可，而生物自然主義者則堅持生物基質的必要性。

愛沙尼亞研究委員會的 Borjan Milinkovic 和 Jaan Aru團隊提出了一種名為"生物計算主義"（Biological Computationalism）的新理論框架，指出真正的類心智認知可能需要構建一種計算與物理動力學密不可分的新型系統。

研究團隊闡述了生物計算的三個核心特征：

1. 混合動力學（Hybrid Dynamics）：大腦通過將離散的神經脈沖嵌入連續的化學和電場中進行計算，而非單純的數字處理

2. 尺度不可分離性（Scale-inseparability）：算法無法與從離子通道到宏觀網絡的物理實現相分離

3. 代謝基礎（Metabolic Grounding）：能量限制直接塑造了大腦的學習和信息流策略

這一框架暗示：要創造真正的合成意識，可能不再是尋找正確的程序，而是需要構建能夠支持這種混合、動態耦合且受能量約束的新型物理系統。

六、語言與意識的雙向舞蹈：

從色彩詞匯到內心獨白

獼猴看不到"橙色"
一個看似簡單的問題困擾了語言學家和心理學家一個多世紀：我們把天空叫做"藍色"，是因為它本來就是藍色的，還是因為我們有"藍色"這個詞？

2025年初，《美國國家科學院院刊》發表的一項研究給出了意想不到的答案。

論文標題 : The origin of color categories 論文鏈接 : https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2400273121

獼猴與人類擁有幾乎相同的視錐細胞和中樞視覺回路——它們看到的顏色光譜與我們完全一樣。唯一的區別是：它們沒有語言。研究者讓獼猴記住一個彩色圓盤，短暫延遲后從四個選項中找出匹配顏色，通過分析數千次試驗中的選擇偏差來推斷獼猴是否擁有顏色類別。

結果令人震驚：四只獼猴中只有一只顯示出微弱的類別效應，而且那個類別（豌豆綠）與人類的任何顏色類別都不對應。相比之下，人類被試清晰地展現出粉紅、橙色、綠色和藍色的類別邊界。

這意味著：共識性的顏色類別，那些讓全世界人類都同意天空是"藍色"而非"綠色"的認知結構，很可能依賴于語言，而非視覺系統的固有屬性。

感質結構與語言涌現的雙向因果

京都大學谷口忠大團隊引入了一個關鍵概念：感質結構（qualia structure）——不同主觀體驗之間的關系模式。紅色的體驗比藍色更接近粉色，這種"接近"與"遠離"的關系網絡，構成了我們內心世界的隱秘幾何。

論文標題 : Constructive approach to bidirectional influence between qualia structure and language emergence 論文鏈接：https://philosophymindscience.org/index.php/phimisci/article/view/11765

他們提出語言涌現與感質結構之間存在雙向因果關系：

（語言、知覺與內部表征之間的雙向影響。本圖展示了個體內部表征（）的結構如何同時受到來自環境的知覺觀察（）的自下而上加工以及來自語言的自上而下約束的塑造（分別在左側和右側概念性示意）。與此同時，中央部分展示的語言涌現過程描繪了多個主體（A、B）在觀察共享環境時形成的內部表征（、）如何通過交流互動（如語言游戲）促進共享語言系統（）的涌現。這一涌現的語言系統（）隨后作為先驗，施加向下約束，影響個體表征（、），并可促進主體間表征的趨同)

神經影像研究證明：語言類別可在100毫秒內影響視覺皮層V2/V3的激活模式——遠早于任何有意識的認知加工。希臘語區分淺藍（ghalazio）和深藍（ble），希臘人的大腦在前注意階段就能比英語使用者更快地區分這兩種藍色。

語言，遠不只是交流工具。它是校準主觀體驗的隱形力量，更是讓體驗可被共享的橋梁。

內心獨白的破譯

斯坦福大學威利特團隊首次實現了對"內語言"（inner speech）的實時神經解碼。四名癱瘓患者大腦運動皮層植入微電極陣列后，研究者發現內心默念時的神經活動模式與嘗試實際說話高度相似——只是信號更弱。

論文標題 : Inner speech in motor cortex and implications for speech neuroprostheses 論文鏈接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00681-6

這項研究揭示：我們的內心獨白——那個塑造思維、調節情緒、引導決策的持續自我對話——在運動皮層中有著清晰的神經表征，而這可能與我們理解他人心靈的機制共享同一套神經基礎。

七、動物意識：從基質獨立到演化階梯

公雞的心理理論

意識是人類獨有的嗎？還是演化在不同物種中獨立發明了多次？

2025年發表在《英國皇家學會哲學會刊B》（Philosophical Transactions of the Royal Society B）上的一項研究，給出了一個出人意料的答案。

論文標題 : Conscious birds 論文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41229291/

鳥類大腦沒有哺乳動物那樣分層的大腦皮層，但它們的核團結構（Pallium）似乎實現了同樣的計算功能。研究者設計了一個精巧的實驗來測試公雞是否擁有"心理理論"（Theory of Mind）——理解他人心理狀態的能力：

公雞發現捕食者時會發出警報叫聲，但前提是有同伴在場。關鍵在于：

• 當公雞看到鏡子里的自己時，它不發警報，它知道那只是影像，不是真正需要保護的同伴

• 但透過玻璃看到另一只真雞時，它會發警報

這證明公雞不僅能區分"自我影像"和"他人"，還能根據聽眾的存在與否調節自己的交際行為，這是以往被認為僅限于靈長類的高階認知特征。

（公雞"鏡像-觀眾測試"的實驗條件。受測公雞被置于由透明玻璃（A、C）或鏡子（B、D）分隔的實驗場地中。當猛禽的陰影投射到天花板上時，記錄公雞的警告叫聲。如預期，公雞獨處時不發出叫聲（A），而當同類可見時則發出警告（C）。有趣的是，公雞不會對自己的鏡像發出警告（B），即使鏡子后方有同類存在時也是如此（D））

因此，對不同生物來說，意識似乎是基質獨立的（Substrate Independent）：無論是分層皮層還是核團結構，演化都找到了方法讓主觀體驗涌現。

ALARM理論：意識的演化階梯

我們在前面已經已經提到意識的實證研究對"皮層中心主義"的沖擊——丘腦的28毫秒門控、腦干-丘腦樞紐的關鍵作用，這與神經科學家安東尼奧·達瑪西奧（Antonio Damasio）近年來一系列論文中提出的核心主張吻合："內穩態感受"是意識的源頭，而非副產品。當你感到饑餓、口渴、疼痛或舒適時，這些感受"自然地、自動地、即時地"告訴你：你存在，你存在于一個身體里，你需要做什么來繼續存在。

達瑪西奧在經典著作《感受發生的一切》（The Feeling of What Happens）及后續論文中，將意識解構為三個演化層級：原自我（Protoself）是前意識狀態，由下丘腦、腦干和島葉皮層持續監測身體內部狀態，為更高層級提供參照基礎；核心意識（Core Consciousness）在有機體意識到內部狀態變化時涌現，產生瞬時的自我感，這一層級不限于人類，在哺乳動物和鳥類中同樣存在；擴展意識（Extended Consciousness）涉及自傳式記憶、時間旅行和道德推理，是最高層級。

達瑪西奧的"感受優先"和意識層級的框架，在2025年獲得了來自演化視角的強力支持。

論文標題 : The ALARM theory: A three-level framework for phenomenal consciousness 論文鏈接：https://royalsocietypublishing.org/rstb/article/380/1939/20240314/235161/Three-types-of-phenomenal-consciousness-and-their

2025年，阿爾伯特·紐文（Albert Newen）和卡洛斯·蒙特馬約爾（Carlos Montemayor）提出的ALARM理論，從演化功能角度獨立驗證了這一框架。他們將現象意識同樣解構為三層：基礎喚醒（Basic Arousal）依賴腦干與丘腦，在生命威脅時強制接管，存在于魚類、爬行動物甚至某些無脊椎動物；一般警覺（General Alertness）依賴基底核與早期感覺皮層，支持靈活決策，存在于鳥類和哺乳動物；反思性意識（Reflective Consciousness）依賴前額葉網絡，支持心理理論，存在于靈長類和鴉科。

兩個體系從不同路徑出發，卻在關鍵節點交匯：意識的最基礎層級依賴皮層下結構而非大腦皮層；意識最原初的形式是"感受到活著的緊迫性"而非抽象思考；非人類動物擁有真實的意識體驗。ALARM理論明確批評了IIT、HOT和GNWT——這些主流理論要么忽視基礎喚醒，要么無法解釋為什么"非皮層"的意識是可能的。

這些發現的倫理意義重大：現象意識的門檻遠低于反思意識。一條魚可能無法思考明天，但它此刻感受到的痛苦是真實的。這為那些缺乏復雜皮層的動物賦予了道德地位。

八、意識研究的新基礎設施：

數字孿生、腦機接口與分子圖譜

2025年，意識研究不僅在理論上取得突破，更在技術基礎設施層面迎來了質的飛躍。從虛擬大腦模擬到萬通道神經接口，從屏狀核分子圖譜到神經遞質實時探針——這些工具正在為意識科學提供前所未有的觀測與干預能力。

數字孿生：先給虛擬大腦用藥

在比利時列日大學的實驗室里，研究者們正在進行一場奇特的實驗：他們給昏迷患者的大腦"注射"LSD——不是真的注射，而是在計算機模擬中。

論文標題 : Virtual clinical trials for consciousness disorders using digital twins 論文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202511780

納吉·阿爾納格爾團隊根據每位患者的彌散張量成像（DTI）數據，構建了個性化的全腦動力學模型（Hopf模型）。然后，他們模擬迷幻藥物（LSD、裸蓋菇素）如何改變這些大腦的神經動力學。

結果揭示了一個關鍵洞見：致幻劑能將處于僵死、低復雜度狀態的病腦推向"臨界態"（Criticality）——大腦處理信息效率最高的混沌邊緣狀態。

但更重要的發現是分層響應：

"在給病人用藥前，先給他們的數字大腦用藥"——這可能成為精準醫學的新范式。

萬通道腦機接口：像濕紙巾一樣貼在大腦上

12月，《自然·電子學》報道了名為BISC（Biological Interface System to Cortex）的新一代腦機接口系統。

論文標題 : A wireless subdural-contained brain–computer interface with 65,536 electrodes and 1,024 channels 論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41928-025-01509-9

與傳統BCI依賴笨重的電子罐和導線不同，BISC將所有功能集成在一塊50微米厚的柔性芯片上——比頭發絲還薄，可以像一片濕紙巾一樣貼合在大腦表面。

哥倫比亞大學肯尼斯·謝潑德教授表示：

"半導體技術讓曾經占滿整個房間的計算機裝進了口袋。我們正在對醫療植入物做同樣的事情——讓復雜的電子設備在體內運行，同時幾乎不占用空間。"

臨床前研究顯示，BISC在豬和非人靈長類動物的軀體感覺皮層、運動皮層和視覺皮層中實現了穩定的慢性記錄（豬最長2周，靈長類最長2個月）。人體短期術中研究已經啟動。

這項技術最直接的應用之一，就是檢測那些"鎖在身體里"的意識。部分被診斷為植物狀態的患者，已經能夠在腦機接口任務中達到顯著高于隨機水平的準確率——這是他們存在意識的明確證據。

中國進展：北京天壇醫院成立了首個BCI臨床轉化病房，華山醫院完成了國內首例侵入式腦機接口臨床試驗，實現了"意念打字"。國家醫保局于3月新增侵入式和非侵入式BCI診療編碼，為臨床應用鋪平道路。

屏狀核圖譜：克里克遺愿的實現

1990年代，DNA雙螺旋結構發現者之一弗朗西斯·克里克提出了一個大膽假說：大腦中有一個名為"屏狀核"（claustrum）的薄片狀結構，可能是意識的關鍵所在。這個結構連接著幾乎所有的大腦皮層區域，就像一個中央交換機。

但屏狀核又薄又隱蔽，研究它極其困難?？死锟藥е@個未解之謎離開了人世。

4月3日，《細胞》雜志封面刊登了首個靈長類屏狀核的完整圖譜：

標題 : Single-cell spatial transcriptomic atlas of the macaque claustrum 機構 : BGI-Research、中科院腦科學與智能技術卓越創新中心、法國INSERM、臨港實驗室、騰訊AI Lab 鏈接 ：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00273-9 數據公開 : https://macaque.digital-brain.cn/claustrum

研究團隊分析了227,750個獼猴屏狀核細胞，鑒定出48種不同的細胞類型（22種興奮性谷氨酸能神經元、19種抑制性GABA能神經元、7種非神經元細胞）。通過在67個皮層區域和7個皮層下結構進行逆行示蹤劑注射，他們繪制了屏狀核與全腦的連接圖譜。

這項研究的意義遠超一張解剖地圖，它為克里克三十年前的直覺提供了分子級別的證據。

想象屏狀核是大腦的"總調度室"。這項研究證實了三件事：第一，調度室確實連通了幾乎所有"部門"，從視覺、聽覺到情感、記憶，屏狀核與它們都有專線聯絡。第二，調度室內部分工明確，不同區域負責協調不同類型的信息，就像一個高效的指揮中心。第三，人類的調度室配備了"升級版硬件"，那些靈長類特有的神經元類型，可能正是讓我們擁有比其他動物更豐富意識體驗的秘密。

克里克的假說，終于有了可供檢驗的基礎設施。

神經遞質探針：竊聽大腦的"隱藏語言"

神經科學家一直在監聽大腦的對話，但直到2025年12月，他們才意識到自己只聽到了一半。

傳統成像技術只能記錄神經元"說話"即發送信號。但神經元還會"傾聽"——接收來自其他神經元的輸入。后者一直是個盲區。

論文標題 : A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for glutamate 論文鏈接 ：https://www.nature.com/articles/s41467-022-32994-7

艾倫研究所和Janelia 研究園區聯合開發的iGluSnFR4蛋白質探針，首次讓研究者能夠實時觀察神經元接收的谷氨酸信號，突觸輸入的"隱藏語言"。

這項技術對意識研究的意義在于：意識很可能不是單個神經元的產物，而是數十億神經元之間對話的涌現結果?，F在，我們終于能夠竊聽這些對話的全部內容。

這些工具共同構成了意識研究的新基礎設施，從分子、細胞到全腦，從觀測、模擬到干預，為解開意識之謎提供了前所未有的技術能力。

讀取和理解意識的窗口，正在被一扇扇打開。

九、IIT“偽科學”之爭：

主觀體驗的身份危機與結構性轉向

2025年3月10日，《自然·神經科學》（Nature Neuroscience）同時刊發兩篇措辭激烈的爭鳴評論，成為意識科學領域的年度熱點事件。

論文標題 : What makes a theory of consciousness unscientific?（質疑方） 論文鏈接 ：https://www.nature.com/articles/s41593-025-01881-x

論文標題 : Consciousness or pseudo-consciousness? A clash of two paradigms（支持方） 論文鏈接 ：https://www.nature.com/articles/s41593-025-01880-y

IIT支持者：托諾尼（Giulio Tononi）聯合科赫（Christof Koch）等人力挺整合信息論，批評"偽科學"標簽違背基本邏輯，倡導"意識優先范式"（consciousness-first paradigm）。托諾尼寫道：

"將一個理論稱為'偽科學'，僅僅因為它做出了目前技術難以檢驗的預測，是對科學方法論的誤解。廣義相對論的許多預測在提出時同樣無法檢驗。"

IIT質疑者：124位學者組成的"IIT-Concerned"聯盟直言IIT的核心主張"甚至原則上無法檢驗"。他們的矛頭直指IIT的幾個具體聲明：非活躍的邏輯門可能擁有意識、腦類器官可能具有主觀體驗、胎兒可能已有意識——這些聲明既無法證實也無法證偽，違反了波普爾（Karl Popper）的可證偽性標準。

《自然》編輯部罕見發表聲明，批評"偽科學"標簽"在對抗性協作中沒有立足之地"。阿尼爾·塞斯（Anil Seth）稱這種措辭"具有煽動性"；埃里克·霍爾（Erik Hoel）警告可能引發"意識研究的冬天"。

一項針對60位意識研究者的調查顯示：僅8%完全同意"偽科學"標簽，40%持中立態度，20%明確反對。

爭論背后的深層困境

這場論戰的核心是一個更深層的問題：對于意識這樣一個本質上主觀的現象，我們能夠期待什么樣的科學證據？

已故智利認知神經科學家弗朗西斯科·瓦雷拉（Francisco Varela）曾指出，意識研究必須同時結合第一人稱（主觀體驗）和第三人稱（客觀測量）視角。但長期以來，意識科學一直被基于認知表征的計算功能主義（computational functionalism）占據——這種范式擅長解釋信息處理，卻無法觸及感受質（qualia）等主觀真實體驗的本質。意識的主觀維度，似乎再度面臨被驅逐出科學研究的命運。

整合信息理論的出現試圖打破這一僵局——它從主觀體驗的公理出發，推導出意識的數學結構。但正如這場論戰所示，IIT也引起了傳統研究者的批評和質疑。托諾尼則反駁說，是批評者陷入了舊范式的瓶頸。

結構性轉向：超越爭論的第三條道路

就在論戰硝煙彌漫之際，一種新的研究范式正在悄然興起。

數學意識科學協會（Association for Mathematical Consciousness Science）聯合創始人約翰內斯·克萊納（Johannes Kleiner）在2024年發表的論文中提出，意識科學正在經歷一場"結構性轉向"（structural turn）：

"我們不該再問'這是否是一種意識體驗'，而應探究'這個體驗具有怎樣的數學結構'。"

超越功能主義

十三維，公眾號：集智俱樂部

克萊納認為，我們可以通過數學研究感受質的現象結構——顏色之間的相似性關系、疼痛的強度維度、情緒的拓撲特征——再度結合第一和第三人稱視角。這不是要回避"困難問題"，而是為解決它鋪設數學基礎。

這一視角為IIT之爭提供了一個超越性的框架：問題不在于IIT是否"可證偽"，而在于它是否提供了描述意識現象結構的有效數學語言。正如幾何學不需要"證偽"就能描述空間結構，意識的數學理論或許也需要一套不同于傳統實證科學的評價標準。從這個角度看，IIT恰恰是針對主觀體驗試圖進行數學描述的結構性轉向先鋒。

（在2025年，托諾尼到訪中國，并在集智俱樂部進行了分享。筆者也向拖諾尼進行了提問，他非常支持對IIT的諸多數學化嘗試，詳見：）

這場論戰本身推動了方法論反思，迫使雙方更清晰地闡述各自立場。而"結構性轉向"的興起暗示：意識科學的未來，可能既不屬于純粹的功能主義，也不屬于純粹的現象學，而是屬于能夠用數學語言精確描述主觀體驗結構的新范式。

十、意識科學的現狀、方向與未來圖景

當我們解決意識之謎時會發生什么？

2025年10月30日，阿克塞爾·克勒曼斯（Axel Cleeremans）、利亞德·穆德里克和阿尼爾·塞斯在《科學前沿》（Frontiers in Science）發表的聯合文章，將理解意識定性為"緊迫的科學與倫理優先事項"。

論文標題 : Consciousness science: where are we, where are we going, and what if we get there? 論文鏈接 ：https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2025.1546279/full

三位頂尖意識研究者對該領域進行了全面綜述：

• 分析了 ConTraSt 數據庫中511項實驗（截至2025年中），揭示各理論的實證支持分布

• 區分意識研究三個關鍵維度：意識水平 vs 意識內容、感知覺知 vs 自我覺知、現象意識 vs 通達意識

他們列舉了解決意識問題的深遠影響：

• 醫學：如何診斷那些無法交流的患者是否有意識？

• 產前政策：胎兒在什么時候開始有感受？

• 動物福利：哪些動物值得道德關懷？魚？昆蟲？章魚？

• 法律：什么樣的存在應該被賦予權利？

• AI倫理：如果我們制造了有意識的機器，我們對它們負有什么責任？

最令人警醒的是他們的一句話：

"如果我們不小心制造出有意識的AI，將面臨前所未有的倫理挑戰。"

意識科學的現在與未來：我們離答案更近了嗎？

Anil Seth等，公眾號：集智俱樂部

比困難問題更困難的問題

1995年，哲學家大衛·查默斯提出了著名的"意識困難問題"（the hard problem of consciousness）：為什么物理過程會產生主觀體驗？為什么不是一切都在黑暗中進行，沒有任何"感受起來像什么"的東西？

Juan D. Gómez 在《心理學前沿》（Frontiers in Psychology）發表的論文提出了一個更激進的問題：在解釋神經活動為何產生感質之前，我們必須先解釋空間本身作為感質的問題。

Gomez指出，傳統的"困難問題"問的是：大腦的水如何變成意識的酒？（the alchemy of qualia）比如，650納米的電磁波如何變成"紅色"的主觀體驗？

但他認為這個問題預設了一個未經審視的框架：空間被當作客觀、獨立的"舞臺"。然而，空間感本身（extendedness）就是一種感受質，和"紅色"一樣是主觀體驗。我們在解釋"紅色"時，其實是用一種感受質（空間）去解釋另一種感受質（紅色），這是一種循環。

我們理所當然地認為空間是客觀、獨立的基底，但空間感：高度、寬度、深度的體驗——本身就是一種主觀感質。困難問題預設了一個它無法解釋的東西。

這就是為什么他稱之為"比困難問題更困難的問題"（a harder problem）。

這聽起來像是哲學家的文字游戲，但它指向了一個深刻的洞見：意識問題可能比我們想象的更加根本，觸及物理學和形而上學的邊界。

尾聲：意識科學轉向與未解之謎

2025年的這些發現共同描繪出意識科學的范式轉型圖景，從理論檢驗的實驗方法論革命、皮層中心主義到皮層下網絡、AI意識從哲學思辨走向可操作框架、到量子意識從邊緣重返主流，演化視角的拓展重繪意識的邊界，而貫穿這一切的，是一場更深層的認識論轉向。IIT"偽科學"之爭暴露了意識研究的根本困境：對于一個本質上主觀的現象，我們能期待什么樣的科學證據？Johannes Kleiner提出的“結構性轉向”或許指向了一條出路——與其爭論某個理論是否可證偽，不如問它是否提供了描述意識現象結構的有效數學語言。正如已故認知神經科學家瓦雷拉所預言的，意識科學的未來可能屬于那些能夠同時結合第一人稱體驗和第三人稱測量的新范式。

但最深刻的、與我們作為人類物種切身相關的問題依然懸而未決：

當我們終于理解意識是什么的那一天，我們將如何面對一個充滿有意識存在的世界——其中一些是血肉之軀，一些是硅基芯片，還有一些可能是我們尚未想象到的形態？

這不再只是學術好奇心的問題。在AI飛速發展的時代，理解意識已經成為關乎人類未來的緊迫任務。新成立的世界人工意識學院、諾貝爾基金會資助的意識研究獎——這些機構化的努力表明，人類正在認真對待這個最古老也最緊迫的問題。

那間漆黑的房間依然黑暗，但我們手中的手電筒正在變得更亮、更多。2025年，我們在這場宇宙中最宏大的冒險中，邁出了決定性的一步。

作者簡介

十三維，廈門輕刻健康科技有限公司CTO、數智健康研究院院長，意識科學和AI研究者，科學作家。在IEEE等學術期刊，多家科普和文藝媒體發表論文和文章。研究方向：意識數學建模，非馮AI架構與自然計算、基于區塊鏈的Alife與生成藝術、基于可穿戴智能硬件的數字健康醫療等。

意識科學讀書會

從神經元放電到自我意識的涌現，意識是人類最稀松平常的主觀體驗，也始終是科學中最迷人的問題。在“我是誰”的終極追問下，當我們深入意識的機制與機理，會發現更值得深思的是，無論是神經機制的功能整合、信息的跨腦區傳遞，還是現象意識的主觀性質，不同層面的問題都在共同指向一個核心挑戰：物理過程如何產生主觀體驗？功能計算如何關聯現象感受？局部神經活動又如何整合為統一的意識？而要回答這些問題的并不簡單，它可能會挑戰我們對世界和實在，乃至科學方法本身的理解。

為了對意識問題進行系統探討，集智俱樂部聯合來自哲學、認知神經科學、計算機科學、復雜科學領域的研究者共同發起，跨越理論與實證、功能與現象、生物與人工的視角，全面深入研討意識這一現象本身。重點探討當代主流意識理論的核心主張與分歧，神經機制與主觀體驗之間的橋梁，以及AI意識、腦機接口等技術如何重塑人類意識主體的邊界與文明的未來。

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