AI时代再问意识：量子意识 — 什么样的证据才算证据？（下）

（续）

真正有力的证据，是把它关掉

如果某一种量子过程对于意识是必要的，那么最有说服力的证据最终必须来自干预。

我们需要能够选择性地破坏这个过程，并观察意识发生什么变化。如果周围的经典神经机制仍然保持足够完整，而意识却因为那个量子过程被破坏而消失，那么量子意识理论将获得远比任何相关性研究更强的支持。反过来，如果理论所要求的量子过程被消除之后，意识仍然完全正常，那么强版本的量子意识理论就会遇到严重困难。

可以设想这样一种未来实验：研究者找到一种方法，能够选择性缩短神经元微管中的量子相干时间，却基本不破坏微管结构、不影响细胞内运输、不改变突触传递，也不明显损害神经元本身。如果在这种条件下，意识却系统性地消失，而大量传统神经活动仍然保持，那么结果将很难用经典理论轻易解释。

这样的实验目前当然还做不到，但它帮助我们明确了科学问题的真正形式。

一个成熟理论必须允许自己失败。

如果无论实验出现什么结果，一个理论都能够事后重新解释并继续存在，那么它也许永远不会被推翻，却很难因此变得更可信。Orch-OR真正开始具有科学意义的地方，恰恰在于它的一些主张正在逐渐变成可以操作和检验的问题。麻醉剂对微管的影响、微管荧光、振动模式、同位素效应以及药理干预等研究方向，都开始尝试把一个原本高度形而上的可能性变成实验研究计划。

当然，这些工作目前仍然十分初步，关键结果也需要独立重复。可检验性本身并不能证明一个理论正确，却意味着它终于开始承担科学理论必须承担的风险：被现实证明错误。

最重要的一步：它必须解释经典神经科学解释不了的东西

即使前面的所有实验门槛都被跨过，量子意识仍然面对最后一个要求，而且这可能是最重要的要求。

假设未来科学家已经毫无疑问地证明，神经元内部存在具有功能意义的量子过程；这些过程随着意识状态改变，并且通过实验干预能够改变意识。我们是否就可以宣布，意识“本质上是量子的”？仍然未必。

量子过程完全可能参与一个生物机制，而这个机制在更高层次上仍然能够通过经典理论得到充分描述。光合作用最终依赖量子物理，但我们并不因此认为植物生长、森林生态或者果实成熟必须直接用量子力学来解释。一个解释应该停留在哪个层次，取决于我们试图回答什么问题。

因此，量子意识如果真的要引起理论革命，最终必须解释某种主要经典理论无法解释的现象。也许它能够预测意识体验特殊的时间结构，也许能够解决经典分布式网络原则上无法解决的绑定问题，也许能够预测麻醉剂与细胞内动力学之间一种经典神经科学没有预见到的关系，又或者彭罗斯关于人类认知存在非计算成分的更深层主张最终获得某种实验支持。具体是哪一种现象现在并不重要，重要的是必须出现一个可以观察的差异。

如果没有这样的差异，那么说意识“是量子的”也许在技术上正确，却在解释上无足轻重。毕竟，大脑中的一切最终都服从量子力学。一个不能产生独特预测的量子意识理论，对于意识的解释价值并不会比“消化最终也是量子力学过程”高出多少。

真正的问题从来不是量子物理是否存在于大脑。而是它是否真正承担了解释工作。

证据不是一道门，而是一架梯子

从这个角度看，量子意识需要的证据并不是某一个轰动性的实验，而更像是一架必须一级一级攀登的梯子。最底层是证明具有生物意义的神经结构中确实存在非平凡的量子现象；再往上，需要证明神经系统实际利用这种现象；随后必须证明它与意识而不是一般神经活动具有特殊联系；再进一步，需要通过干预建立因果关系；最高的一层，则是提出经典理论无法同样解释的独特预测。

目前的量子意识研究已经开始攀登这架梯子，但总体上仍然处于较低的位置。

这并不意味着理论已经失败，而只是意味着一个主张越强，需要建立的因果链就越长。声称“微管参与神经调节”与声称“微管中的量子过程构成意识的物理基础”，显然需要完全不同等级的证据。

因此，近年来的一些实验进展值得认真注意，却还远没有到庆祝的时候。室温微管中的特殊量子现象、微管对于神经活动可能产生的影响、麻醉剂与微管之间的关系，以及活体大脑中被解释为非经典的信号，都使这个领域比二十年前更值得实验研究；与此同时，对于活体量子相干、独立重复、因果特异性以及量子事件与主观体验之间联系的关键问题，目前仍然没有决定性答案。

科学最重要的纪律之一，恰恰是能够同时保留这两句话：这里也许真的发生了一些有趣的事情，但我们还不知道它意味着什么。

假如所有实验最后都成功了呢？

然而，整个量子意识问题还有一个更加深刻的转折。

假设未来二十年里，所有关键实验障碍都被克服了。研究者证明神经元微管能够维持具有功能意义的量子状态，不同实验室重复得到同样结果；这些状态与意识高度对应，在意识消失时消失，在意识恢复时重新出现，而且通过操纵这些状态确实可以改变意识。进一步假设，彭罗斯关于客观缩减的某种理论甚至得到了基础物理学的独立支持。

到了那一天，我们将拥有非常强的理由相信：意识确实依赖某些量子过程。这将是神经科学历史上极其重大的发现。

但我们是否已经解释了意识？那个古老的问题很可能会再次出现。

我们也许能够准确知道量子状态何时形成、维持多久、如何发生纠缠、什么时候发生客观缩减，又怎样影响神经元放电，并且知道哪一种意识状态与它对应。然而，我们仍然可以继续追问：为什么这些物理过程会产生感觉？

为什么量子缩减会成为红色？为什么纠缠会成为疼痛？为什么客观缩减会变成“我正在活着”这种第一人称体验？

把经典神经元换成量子微管，并不会自动跨越物理描述与主观经验之间的距离。量子力学拥有叠加、纠缠、不确定性以及可能的客观缩减，但这些数学概念本身并不包含咖啡的味道、童年的记忆、恐惧的感觉或者面对死亡时的存在意识。

即使未来证明某种特殊的微管量子动力学对于意识不可缺少，我们仍然需要另外一座桥梁，解释为什么这些物理状态对应这些主观体验。

而这也许正是整个量子意识争论在哲学上最重要的地方：一种新的机制，并不必然等于对体验的新解释。

机制与谜团之间

意识研究中始终存在一种诱惑：只要发现一种足够复杂、足够新颖，甚至足够反直觉的机制，意识的哲学难题似乎就会随之消失。过去人们曾经把希望寄托于电活动、神经元放电、同步振荡、全局广播、信息整合、循环加工和预测机制，现在又有人把希望放在量子相干和客观缩减之上。这些发现中的每一个都可能告诉我们大脑如何工作的重要事实，但那个解释缺口往往只是向下移动了一层。

量子力学不会因为比经典物理更加反直觉，就自动获得解释意识的特权。事实上，把意识与量子力学联系起来有时反而容易掩盖真正的问题，因为两个神秘现象放在一起，很容易让人产生一种“一个谜团解释了另一个谜团”的错觉。然而，神秘并不是一种解释资源。真正的机制必须建立明确的因果结构，提出可检验的预测，并且经受住试图证明它错误的实验。

如果有一天量子意识真的通过这些考验，它可能成为神经科学史上最重要的转折之一。那将意味着，我们过去把神经元和神经网络当作意识的基本解释尺度，也许从一开始就停得太早；理解心智可能需要继续进入神经元内部的物理结构，甚至最终把意识问题与基础物理学尚未解决的问题连接起来。

但即使取得这样的成就，它首先回答的仍然可能只是：意识需要什么样的物理过程？而不是另一个更加困难的问题：为什么这样的物理过程会成为体验？

这两个问题之间的区别，也许最终比那个物理机制究竟是经典的还是量子的更加重要。

因此，今天的量子意识其实处在一个颇有价值的位置。我们已经没有必要因为它听起来离奇而简单嘲笑它，因为它的一部分主张正在变得可以实验检验；与此同时，我们也完全没有足够证据宣布它已经得到证实。更有意义的做法，是继续把它的主张变得精确，让实验能够真正区分量子理论与经典替代解释，让不同实验室独立重复结果，并允许这个理论承担所有严肃科学理论最终都必须承担的风险——被证明是错的。

无论量子意识最终成功还是失败，它也许已经给意识研究留下了一个更加普遍的提醒：我们必须区分可能性与证据，区分相关与因果，区分一种令人兴奋的新机制与对意识本身的解释。

而当这条路真正走到尽头时，我们甚至可能面对一种颇为奇妙的局面：科学终于能够越来越精确地告诉我们意识是怎样发生的，却仍然不得不继续追问，为什么宇宙中的任何物理过程，最终会变成一种从内部被经历的存在。

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