124位科学家联名批判！这个理论究竟是不是伪科学？

文 ｜ 孙滔

9月中旬，一封由124位科学家联署的公开信发布，赫然将近20年来最引人关注的意识研究领域的整合信息理论（IIT）批判为伪科学，在科学界引起轩然大波。

这封公开信提及2019年10月启动的一个国际“打赌”项目，也就是全局工作空间理论（GNW）和IIT这两个理论的对抗预测研究，国际上有6个独立实验室参与。

公开信称，这个项目仅测试了IIT的部分特定预测，但并未涉及核心观点，然而这个事实被媒体宣传所忽视了。同时，IIT理论宣称类器官、胚胎甚至植物可能具有意识，这种泛灵论背离了已知的科学，以至于被一些科学家视作伪科学。

对此，《中国科学报》记者采访了北京大学心理与认知科学学院、麦戈文脑研究所研究员罗欢。她领导的实验室正是参与前述国际“打赌”项目的6个实验室之一。

罗欢。图源：北京大学

公开信的由来

《中国科学报》：124人联名信引起了学界和社会的极大关注，那么你是站在哪一边的？

罗欢：

这124人里面有很多我尊重的科学家，他们很多人并不是主要做意识研究的（其实我也不是），但这么多人参与签名我挺惊讶的。

我猜想他们每个人有每个人的理由签名，他们表达的主要是对最近一段时间媒体把实验结果报道为IIT正确的不满——这倒是合乎情理，因为媒体的简单和过度解读可能会带来误导。

但是，对于这封联名信直接给IIT扣上“伪科学”的帽子，我不大赞同。我觉得它把科学政治化了。

从某种程度来讲，IIT理论还处于初级阶段，其实可以说，认知神经科学的绝大多数理论都有或多或少类似的特点，不像物理学那样具象。因此需要鼓励它继续往前走，而不是把它扼杀在摇篮里。

假如随便扣上伪科学的帽子，我觉得是对这个学科的打击。

《中国科学报》：这封公开信的由来是怎样的？

罗欢：

这个事情和我们实验室倒是有较大关系。

我们实验室在几年前作为国际上6个实验室之一，应邀参与了这封信所提到的国际项目，该项目名为“加速意识研究：合作验证GNW和IIT两个意识理论的相抵预测”。

这个项目的背景大概是这样的：意识领域有多个理论，但因为每个实验室用的实验范式不一样，数据分析方法也不一样，所以每个理论就有自说自话之嫌。因此，人们就提出，能不能用一致的手段和独立开展的实验，通过世界上多个实验室合作的方式，来对这些理论提出的假设进行测试。

经过长期的讨论和反复商定，这个国际项目决定测试GNW和IIT这两个最为主流的意识理论。

项目的几位主要负责人和法国法兰西学院的Stanislas Dehaene教授（GNW提出者）、美国威斯康星大学麦迪逊分校的Giulio Tononi教授（IIT理论提出者）设计了两个实验。

两位理论提出者针对实验给出了各自的多条可验证的相抵假设。这些假设进而由6个独立的实验室（这些实验室都不在意识领域工作，因而不会对这两个理论存在偏见）进行实验测试。

项目于2020年正式开展。6个实验室用了3种脑成像技术（功能磁共振、脑电图脑磁图、颅内脑电）对这些假设进行独立验证。除我们实验室外，另外5个实验室来自美国的哈佛大学及耶鲁大学、英国伯明翰大学、荷兰Donders研究所和德国马普研究所。

这是一个难度很大的大规模科学合作，也是我参与过的最为严格的项目，无论是数据采集、质量把控，还是数据分析的规范和标准化都有很高的要求。此外，该项目还有专门的数据监督小组。6个实验室采用高匹配的方式来进行实验和数据分析。

值得一提的也是现在很多科学家呼吁的，该项目是预注册的，也就是说在做实验之前，就已经把实验设计和预测结果公布了，而不是事后检验。

此外，因为每个理论都提出了多条假设，并非一条假设错就使整个理论错。因此，最后的结果也不大可能是一方获胜一方输掉的结论。

第一个实验的结果发现，IIT理论提出的很多假设被验证了（当然，GNW也有部分假设被验证）。这项研究于6月30日公布在了预印本平台bioRxiv，并在晚些时候投到Nature，但最后被拒。

其中一个实名审稿人就是124人公开信的一个发起人，即日本理化学研究所从事意识研究的科学家Hakwan Lau，他把自己的评审意见很早就公布在网上了。

文章被拒在科学界是再正常不过的事情，但是这封联名信指责IIT是伪科学则并不常见。

如前所述，因为IIT理论确实是几个意识理论中最具野心的，而该项目所开展的实验并没有去验证IIT中最困难也是最具争议的部分，而只是验证了IIT理论的部分假设。

因此，当这个国际项目结果出来并部分支持IIT时，一些媒体报道夸大说IIT的理论被完全验证了，这就引起了很多科学家的不安——他们觉得这些报道以偏概全，误导了公众。

124人公开信截图

IIT是伪科学吗？

《中国科学报》： 为什么IIT理论最核心的假设在该实验中无法验证？

罗欢：

最核心的假设是，一个物理系统比如神经网络，理论上可以从中计算出一个量化指标来代表该系统产生意识的可能性——这个值越大，这个系统就越有可能产生意识。

我们参与的项目其实并没有计算这个值，这个理论的计算量特别大，也很复杂。

我的理解是，本项目主要是验证这个理论衍生出的一些重要假设，比如脑顶叶区域的结构已知具有较大的这个指标，因此IIT理论认为意识体验和该脑区的活动有更为紧密的关系。实验的发现确实验证了这一部分。

IIT理论非常有野心，其他意识理论都是去解释为什么这个事物会进入意识，而有些事物没有进入意识，而IIT想从根本上解释意识产生的机制。

我个人的理解是，IIT认为如果这个物理系统具备一些特性，即使不是脑这样的生物器官，理论上是具备产生意识的可能性的。我个人对这个理论还是很有兴趣的（虽然确实很艰深，也很多都不了解）。

《中国科学报》：那么IIT究竟是不是伪科学？

罗欢：

如前所述，我不赞成给它扣上“伪科学”的帽子。

很多认知神经科学的理论都具有这样的特性，这恰好表明它们具有很多发展和探索的可能性。我们都对高级认知功能的发生机制感兴趣，科学的发展本身也是不断怯魅（去神秘化）的过程，IIT也不例外。

反过来说，虽然有部分实验结果不符合GNW提出的假设，那GNW就错了吗？我觉得也不是。

从这个角度我觉得（公开信）有点苛求。

我想说的是，124人联名这个事情是有重要背景的，他们希望公众不要被误导认为IIT全对而其他都错。这是124位科学家发声的主要原因。

《中国科学报》：IIT理论到底讲了什么？

罗欢：

IIT理论是一个抽象且复杂的理论。它认为，我们意识的产生依赖于一个具有某些特性的物理结构，这个物理结构的特性里有一些因果联系等是可以计算出来的。

已知后部脑区具有这样的特性，因此该假设认为意识体验和该脑区关系更为紧密。

GNW认为，进入脑的信息中，只有那些成功进入“全局工作空间”的信息才会通过“广播”的形式进入意识，而没有进入的信息则无法被意识。

而这里面的一个关键脑区是前部脑区（前额叶），即前额叶的瞬间激活（类似于汽车的打火）。因此该假设认为意识的产生依赖于前额叶的瞬间激活。

不同于IIT，GNW没有试图解释意识为什么会产生。此外，GNW认为只要事物信息在“全局工作空间”里传播，就进入意识，而不需要持续的激活。

相反，IIT理论认为意识的神经相关活动和体验紧密联系——只要有意识体验，该神经活动也就一直存在。

《中国科学报》：这两派在互相攻击吗？

罗欢：

还好吧，总有不同，也谈不上互相攻击。

124位联名者中的很多人并不直接从事意识研究。其中有一些是支持另一个理论，名为高阶理论（HOT）。它说的是进入意识需要有高阶的功能——IIT理论有点自下而上，高阶理论则强调自上而下的重要性。

当然，也有一些科学家支持IIT理论，比如神经科学家、美国艾伦脑科学研究所前所长Christof Koch。

我觉得IIT理论确实挺有意思的，给了你一些遐想的空间，存在找到某些系统产生意识的可能性。

《中国科学报》：这个国际合作项目的工作还会正式发表吗？

罗欢：

其实预印本已经公布了，数据之后也会公开，只是看最终正式发表在哪个期刊上。

124个人签名的事情确实造成了一些负面影响，比如编辑会不会认为这个项目是在验证伪科学……