查爾莫斯機器意識觀的演變歷程

趙小龍

（南京大學 哲學系，江蘇 南京 210023）

引言

近年來，隨著人類在腦科學與人工智能等領域的不斷突破，一系列高新技術的相繼問世——如ChatGPT、大數據、腦機接口等——使機器意識（Machine Consciousness）逐漸成為學界、社會共同關注的熱點話題之一。所謂機器意識，又稱合成意識（Synthetic Consciousness）、人工意識（Artificial Consciousness），是指一種非生物實體，具有主觀體驗和自我意識的智能系統。涉及哲學、心理學、神經科學、計算機科學等多個學科。其主要關注的問題是機器是否能夠擁有類似于人類的主觀體驗、自我意識、自由意志等心理現象，以及如何判斷和實現機器意識。然而，在哲學領域，機器意識是否可能是一個極具爭議的話題，不同哲學流派或學者對于機器是否能夠擁有意識持有相異觀點，主要的觀點和理論包括二元論（Dualism）、一元論（Monism）、泛心論（Pan-centrism）、功能主義（Functionalism）等，因此，機器意識仍屬一個開放性問題，需要更多學者進行研究和探索。

作為當代最具影響力的哲學家之一，心靈哲學家大衛·查爾莫斯（David Chalmers）很早開始關注“機器意識”問題。他在博士論文中圍繞“如何解釋主觀體驗的本質和起源”進行研究，提出了意識的二元論，引起了學界廣泛的討論和爭議。他在心靈哲學、語言哲學、形而上學和認識論等領域都有重要的貢獻，同時也關注科技、人工智能和虛擬現實等前沿話題，探討它們對人類意識和社會的影響。目前，查爾莫斯是澳大利亞國立大學腦意識研究中心主任、哲學教授及紐約大學哲學教授。他曾入選由美國教育網站“The Best Schools”評選出的“全球50 位最具影響力的健在哲學家”，其主要代表作包括《有意識的心靈》《意識的特征》《建構世界》等。

目前，關于查爾莫斯的機器意識觀的研究文獻已有不少，但據筆者檢索的資料，目前并沒有專門研究查爾莫斯機器意識觀演變歷程的文獻。因此，本研究以查爾莫斯公開發表的著作和論文作為研究對象，并根據這些文本資料將查爾莫斯機器意識觀的演變歷程劃分為三個階段：早期階段（1989-1994）、中期階段（1995-2003）以及后期階段（2010 至今），繼而按時間順序考察查爾莫斯各階段的文本內容，系統闡述查爾莫斯不同階段的機器意識觀的基本特征。

一、查爾莫斯的早期機器意識觀（1989-1994）：機器意識存在實現的可能，計算是實現這一目標的核心基礎

查爾莫斯是研究機器意識問題的代表性學者之一，其早期關于機器意識的文獻并不多，其中代表性的著作是其于1996 年出版的博士論文《有意識的心靈》①和1994 年發表的《論實現計算》與《認知研究的計算基礎》兩篇論文。

在《有意識的心靈》中，查爾莫斯明確地問道：“機器是否可以擁有意識？一個經適當編程過的計算機真的能擁有思維（Mind）嗎？”［1］313對此，他分析道：

我們可以將抽象的大腦神經描述轉換為組合狀態自動機（CSA）。②該CSA 對每一個神經元都有一狀態矢量元素，對反應每一神經元的相關范圍的每一元素有一子狀態。CSA 的狀態轉換規則，反映了每一神經元狀態以來其他神經元狀態的方式，以及神經元狀態聯系到輸入輸出的方式。若大腦的非神經成分是相關聯的，我們也能夠將那些成分包含在內。任何一個實施了這一CSA的物理系統，將有一個細粒度的功能組織，該組織復制大腦的神經元層次的功能組織。根據組織不變性原理，這個系統所具有的經驗與聯系到大腦的那些經驗并沒有什么區別。［1］300

由此可以得出，查爾莫斯贊同機器意識存在實現的可能。他說道：“人工智能理性的實現似乎并不存在原則上的障礙?！保?］309

在《論實現計算》中，查爾莫斯雖未直接使用“機器意識”這個詞，但他討論了計算（Computation）［2］是否可以解釋心靈的存在，以及是否存在一個計算使得實現了它的系統就等于具有了思維。他寫道：

如果一個物理系統的因果結構反映了計算的形式結構，那么這個物理系統就實現了一個計算。這個描述是為組合狀態自動機的類而發展的，但它足夠一般化，可以涵蓋所有其他離散的計算形式。實施（Implementation）關系是非空洞的，所以塞爾（John Searle）和其他人的批評是失敗的。這個關于計算的描述可以擴展到證明計算在人工智能和認知科學中的基礎作用。［2］391

這就意味著，在查爾莫斯看來，“計算為描述因果組織提供了一種完美的語言。用計算術語對系統的描述實際上是對其因果組織的描述，因此恰恰是對與解釋其認知能力最相關的系統方面的描述?！保?］401這進一步說明，實現了某些類型的計算就足以擁有意識。

在《認知研究的計算基礎》中，查爾莫斯進一步明確了計算在機器意識中的地位。他提出，計算提供了一個描述和確定因果組織模式的一般框架，而思維則根植于這樣的模式，即思維的因果結構能夠被計算所模擬。他寫道：

這個觀點（是指如果一個系統的因果結構反映了計算的形式結構，那么該系統就實現了計算）可以用來證明人工智能和計算認知科學的核心承諾：計算充分性的論題（Computational Sufficiency），它認為正確類型的計算結構就足以擁有思維。［3］

綜合以上文本可以得出，在1989 至1994 年間，查爾莫斯關于機器意識的核心觀點處于初級探索階段。整體而言，查爾莫斯認為機器意識存在實現的可能，其中計算為實現這一目標提供了最佳路徑。但“計算”作為實現機器意識的“最佳途徑”遭受到了一定反對聲音。例如瓜爾蒂羅·皮奇尼尼（Gualtiero Piccinini）就認為，查爾莫斯實際上并沒有給出一個明確和可操作的計算的定義，而只是用了一些模糊和直覺的概念，比如“形式結構”“因果結構”等。并且他也沒有提供任何證據或理由來支持他的實現標準，而只是基于一種不切實際的假設。因此他說：“計算主義——認為大腦是一種計算機制的觀點——是空洞的?！保?］

二、查爾莫斯的中期機器意識觀（1995-2003）：“難問題”的存在使得實現機器意識變得困難，需要一定非物理形式的解釋

如果說查爾莫斯在其早期著作中傳遞出的機器意識觀內含對實現這一目標的積極信心，那么其在1995 年發表的《正視意識問題》這篇論文則正式宣告了達成這一目標存在難以克服的困難。

隨著研究的深入，查爾莫斯開始關注意識的本質問題。在《正視意識問題》中，他將意識問題劃分為兩類：易問題（Easy Problems）與難問題（Hard Problem）。其中，易問題是“那些似乎直接易受認知科學標準方法影響的問題，即用計算或神經機制來解釋現象?！保?］200而難問題則直面經驗（Experience）的問題，即主觀的意識體驗為什么以及如何從大腦的某些物理的或神經的特殊構型中產生出來。［6］他寫道：

意識的真正難題在于經驗問題。當我們思考和感知時，雖有一個“信息處理的雜亂”（Whir of Information-processing），但也有一個主觀方面。正如納格爾（E.Nagel）（1974）所說，作為一類有意識的生物，有一些東西就是這樣的。這個主觀方面就是經驗。例如，當我們看一些事物時，比如紅色的東西，我們會有視覺經驗：紅色的感受質地、黑暗與光明的體驗、視野深度的質量等等。其他體驗與不同方式的感知相伴而生，比如單簧管的聲音、樟腦球的氣味等等。此外還有身體感覺，從疼痛到高潮；內部幻化出的精神圖像；情感的感覺質量，以及有意識的思想流的體驗。統一所有這些狀態的是存在于其中的某種東西。所有這些都是經驗狀態。［5］201

鑒于“難問題的難點和獨特之處就在于它超越了功能表現（The Performance of Functions）的問題”［5］203從而導致了在討論機器意識相關論題時，根本無法回避意識的本質問題，即主觀經驗方面。因此，查爾莫斯認為，過去多年時間里，認知科學與神經科學的相關研究仍然無法解釋為什么會產生主觀經驗，它們的工作屬于“易問題”的范疇。查爾莫斯寫道：

在過去的幾年里，一些研究工作在認知科學和神經科學的框架內探討了意識的問題。這可能表明上面的分析（指的是意識的本質具有主觀經驗方面的內容）是有問題的，但事實上，對相關工作的仔細檢查只會使分析得到進一步支持。當我們調查這些研究只是針對意識的哪些方面，以及它們最終解釋了哪些方面時，我們發現解釋的最終目標總是“易問題”之一。［5］204

所以，從這個意義上來說，在查爾莫斯看來，即使我們可以制造出具有高度智能的機器，但這些機器仍然無法擁有真正的意識體驗，它們仍屬“哲學僵尸”（Philosophical Zombie）。于是，查爾莫斯提出，探索意識的本質需要某種非物理的內容參與。他寫道：

我建議，意識的理論應該以經驗為根本。我們知道意識的理論需要在我們的本體論中增加一些基本的東西，因為物理理論中的一切都與意識的缺乏相容。我們可能會添加一些全新的非物理特征，從這些特征中可以得到經驗，但很難看出這種特征會是什么樣子。［5］210

從以上文本中不難得出，在查爾莫斯看來，意識的本質在于主觀經驗（Subjective Experience），即一個生物如果具有主觀經驗，如看到、感受或思考的經驗，那么它就是有意識的。當然，查爾莫斯的上述觀點在1997 年發表的《在意識問題上向前邁進》和2003 年發表的《意識及其在自然中的地位》等多篇論文中也存在著類似的表述。

在《在意識問題上向前邁進》中，查爾莫斯寫道：“鑒于物理領域是一個封閉的因果網絡，下一個選擇是將經驗放在這個網絡之外，用心理物理定律（Psychophysical Laws）使經驗成為副現象的（Epiphenomenal），或者將經驗放在這個網絡之內，通過某種羅素一元主義，使物質的內在屬性具有原始的經驗性?！保?］44這篇論文也是查爾莫斯對那些批評《正視意識問題》所含觀點的人的部分回應。查爾莫斯認為，意識具有特殊性，不能簡單地用物理或功能性術語解釋。因此，解決意識問題更合適的方案應當是一種融合了多學科研究成果的方案，“通過這種方式，我們最終可能會得到一個真正令人滿意的意識經驗理論?！保?］44

在《意識及其在自然中的地位》中，查爾莫斯將其意識觀與某種自然主義相聯，他說：“在最常見的自然概念中，自然世界就是物理世界，但在最常見的意識概念中，很難看出它如何能成為物理世界中的一部分。因此，要在自然秩序中找到意識的位置，我們必須要么修正我們對意識的概念，要么修正我們對自然的概念?！保?］102

在1995 年到2003 年間，查爾莫斯弱化了早期階段所持的機器意識相對容易實現的觀點，認為“難問題”的存在使實現機器意識變得困難，需要引入一定非物理形式的解釋，即他所認為的意識屬性二元論（Property Dualism）觀念。查爾莫斯這一階段的觀點遭到諸多學者的反對，例如丹尼特（D.Dennett）、雷（G.Rey）等認為，“一旦人們解決了解釋各種認知、行為和環境功能的簡單問題，就不再存在解釋意識的‘難問題’?！保?］102因此，難問題在根本上應該屬于一個虛假問題。布洛克（N.Block）、斯塔爾內克（R.Stalnaker）等認為，“現象狀態可以等同于（Identified）某種物理的或功能性狀態?！保?］112在這些反對者看來，查爾莫斯將意識分解為“難問題”和“易問題”是沒有必要的，因為意識是一種可被還原為某種物理過程，并不需要進一步擴展其本體論范圍。而在查爾莫斯的支持者看來，查爾莫斯關于意識的“難易之分”是一種清晰且有力的分析，可以幫助我們理解意識問題的本質和難度。例如，羅森博格（G.Rosenberg）認為，意識是一種不可還原為物理現象的現象，需要我們擴展或重構物理本體論。他說“我通過論證一個純粹的物理世界不可能包含經驗事實來說明物理主義（是指一種純物理主義的主張）是錯誤的?！保?］

在此，筆者認為，查爾莫斯在此階段關于意識本質的研究為機器意識僅僅提供了某種功能性解釋，即機器意識或許只能是對人的思維能力或功能的模仿。而真正讓機器具備意識的必備條件是它們必須有“主觀經驗”，也就是說，它們必須擁有特定的感覺和體驗?？傊?，“難問題”的存在為實現真正意義上的機器意識筑起了一條難以逾越的鴻溝。當然，查爾莫斯對意識屬性二元式厘定也為其后期持有的“機器意識需要漸進式上傳”（Gradual Uploading）③的主張提供了一定動力性基礎。

三、查爾莫斯的后期機器意識觀（2010 至今）：漸進上傳可協助實現機器意識，要謹慎對待由機器意識引發的社會倫理問題

如前所述，由于查爾莫斯對意識問題不斷深入研究，“難問題”的發現使其關于意識本質的立場逐漸轉向了二元主義，但這并不意味著查爾莫斯否認了機器意識的可能性。近些年來，隨著人工智能技術與腦科學的快速興起與發展，查爾莫斯關于機器意識的觀點逐步轉向了某種“強形式的非物理主義”，主張漸進式上傳是目前實現機器意識的最佳路徑。與此同時，查爾莫斯認為，應當謹慎對待機器意識可能引起的各種社會倫理問題。

2010 年，查爾莫斯公開發表了他的第一篇主題為“奇點”的論文，即《奇點：哲學分析》。在《奇點：哲學分析》中，查爾莫斯通過對“奇點（Singularity）④是否真的可能存在”這一問題的回答重新表明了“機器意識是可能的，但不是必然的”這一立場。他說：“奇點真的可能存在嗎？我認為這當然不是不可能的，主要的障礙很可能是動機方面的障礙而不是能力方面的障礙?！保?0］然而這一觀點遭到了諸多學者的反對，例如亞歷山大（I.Aleksander）提出，“第一，現有人工智能的知識表明我們距離奇點還很遙遠。第二，設計一個比人類智能更高的系統需要完整的‘自我知識’（Self-knowledge）和完整的認知心理學?！保?1］145因此，可以說奇點的出現是困難的，甚至不可能。但在查爾莫斯看來，亞歷山大的反駁是無力的，他寫道：

對于第一點，當前的人工智能水平與人類智能的水平之間的差距可能會對幾年或幾十年內達到人類水平的人工智能的說法產生懷疑，但它并沒有對我為幾個世紀內出現人工智能的前提提出的論證產生太大的懷疑。對于第二點，真的需要完整的自我知識并不清楚?！ㄍ斯ぶ悄艿穆窂?，例如人工進化（Artificial Evolution）與機器學習（Machine Learning），有可能采取與人類智能完全不同的路線，因此再次說明不需要自我知識。［11］145

由此，可以看出，查爾莫斯關于機器意識的實現始終懷有積極態度。那么，此階段的查爾莫斯認為機器意識的實現路徑應當歸于何處呢？我們可以從其撰寫的《現實+：每個虛擬世界都是一個新的現實》《大型語言模型可以是有意識的嗎？》等著作中窺得一二。

在《現實+：每個虛擬世界都是一個新的現實》中，查爾莫斯關注一種特殊類型的機器，即“完美模擬大腦的機器”。即人的“每個神經元都被完美地模擬了，就像大腦中的每個神經膠質細胞和其他細胞一樣。神經元之間的相互作用也得到了完美模擬。所有的電化學活動都是模擬的，其他活動也是如此，例如血流。如果大腦中有一個物理過程對大腦的功能產生影響，那么它將被模擬?！保?2］265查爾莫斯說：“模擬大腦（Brain Simulation）是一個運行在計算機上的數字化系統。如果我們能夠確定一個數字化系統是有意識的，那么我們就知道沒有普遍的理由說明數字化系統不能有意識，閘門（指的是機器意識）就會打開?！保?2］265

那么，如何才能實現這種類型的模擬大腦呢？查爾莫斯認為“漸進式上傳”是最佳之選。他說，“成為模擬大腦最安全的方法是分階段進行。這個過程有時稱為漸進上傳?！保?2］266該過程被查爾莫斯描述為：

對每一個細胞均進行模擬，并安排它通過受體和效應器與鄰近的生物細胞相互作用。起初，只有少數原始細胞會被模擬細胞取代。一段時間后，許多細胞將被替換，相鄰細胞可以以完全模擬的方式相互作用。最終將模擬大腦的四分之一、一半、四分之三，直到結果是一個完全模擬的大腦。［12］266

查爾莫斯提醒到，在每個模擬階段，假如模擬足夠準確，都會通過向被模擬者詢問一些簡單問題以驗證其是否具有意識。例如有人會問：“你感覺怎么樣？”你可能會回答：“我感覺很好”，或者“我感到饑餓”，或者“我感到疼痛”等。最后，當大腦完全被模擬所取代，在被詢問類似上述的問題時若依舊能獲得確定性回復，那么，“對你來說，這是完全令人信服的證據，表明機器可以有意識?！保?2］267也證明了漸進式上傳路徑的合理性。

在《大型語言模型可以是有意識的嗎？》中，查爾莫斯繼續圍繞機器意識問題進行了相關討論，他說：“在關于意識的主流假設中，認為目前典型的大型語言模型——比如GPT 系統——具有意識的可能性很低是合理的?！保?3］19但“在未來十年內，我們很有可能會擁有具備感知（Senses）、具身化（Embodiment）、世界模型（World Models）和自我模型（Self-models）、循環處理（Recurrent Processing）、全局工作空間（Global Workspace）和統一目標（Unified Goals）的強大系統?！保?3］19其中，“通過‘神經人工智能’（Neuro AI）挑戰，即在虛擬具身系統（Virtually Embodied Systems）中與各種非人類動物的能力相匹配的方式來解決這個問題是一種方法?！保?3］19也就是前面所述的“漸進式上傳”的方法。另外，查爾莫斯提醒到，人類應當認真對待大型語言模型在未來具有意識的可能性。因為“不經意地和盲目地追求有意識的人工智能可能是一場災難”［13］21。因此，“我們應當明確機器意識的可能路徑，并小心處理這些問題?！保?3］21

從上述的論述中可以得出，自2010 年至今，盡管因關于“意識”本質的研究導致了機器意識的實現再度陷入困境，但查爾莫斯對其實現的信心仍未改變。他在提出漸進式上傳能夠成為實現機器意識的一種可能方法的同時，也提醒人們需要謹慎對待由機器意識引起的潛在社會倫理問題。

四、結語

通過對查爾莫斯文本的考察，本文將其關于機器意識的思想嬗變歷程劃分為三個階段：早期（1989-1994）、中期（1995-2003）以及后期（2010 至今）。在每一個階段中，查爾莫斯均圍繞“機器意識何以可能”而展開了不同方面的思考。在早期階段，查爾莫斯認為機器意識存在實現的可能，其中計算是實現這一目標的核心基礎；在中期，他認為“難問題”的存在使得實現機器意識變得困難，即主觀經驗的產生不僅僅是物理和計算過程的結果，而且涉及更深層次的意識現象，因此需要一定非物理的方式進行解釋；在后期，查爾莫斯認為機器意識的最佳實現路徑是漸進式上傳，且應當謹慎對待機器意識的發展?？傊?，查爾莫斯機器意識觀的演變歷程顯示了一個哲學家在面對新興領域問題時的逐步深化和創新。

注釋：

①查爾莫斯于1989 年開始攻讀博士學位，因而可以將1989 年看作其機器意識觀的開始。

②組合狀態自動機（Combinatorial-state automata）是查爾莫斯為解釋“一個物理系統如何實現一個計算”所提出的概念，是一種抽象的計算模型，主要由一組狀態和一組轉移規則組成。

③“漸進式上傳”是查爾莫斯針對“難問題”的存在而提出的一種技術主張，指的是將一個人的大腦逐步替換為人工神經元或其他計算設備，從而實現人類意識的轉移和保存。

④在這里，查爾莫斯將“奇點”指代為智能爆炸，即每一代機器會依次創造出更智能的機器的過程。