电子有意识吗？
是时候谈谈泛心论了。该理论认为，所有物质，无论其有生命还是无生命，都是有意识的。而我们只是碰巧比胡萝卜更有意识。根据泛心论，意识无处不在，即便是最小的基本粒子也有意识。有很多人都持有这一观点，例如替代医疗的倡导者迪帕克·乔普拉（Deepak Chopra）、哲学家菲利普·戈夫（Philip Goff）和神经科学家克里斯托夫·科赫（Christof Koch）。9从这个名单上就能看出来，泛心论信徒广泛，它的思想也是混杂的，我只能保证我会尽力理清。
首先我们要注意到，纵观整个宇宙历史，每一个曾经出现过的想法都是通过物理过程产生的，因此我们没有理由认为意识（或者其他类似的概念）是非物理的。我们还不知道如何准确地给意识下定义，也不知道大脑的哪些功能是意识所必需的，但意识是我们只有在物理系统中才观测得到的属性。当然，这也是因为我们只能观测物理系统。如果你认为自己的思想是一个例外，那你可以尝试一下看看自己能不能在不动用大脑的前提下思考。祝你好运。
泛心论被吹捧为解决二元论（认为心灵和物质是两个完全独立的东西）问题的有效方案。我们之前提到过，二元论并没有错，但是如果心灵是与物质相分离的，那它就不会影响我们所感知的现实。因此，这显然是一个无关乎科学的观点。那么泛心论要如何解决这一问题呢？该理论宣称，意识是一种任何物质都具有的基本属性——它无处不在。
在泛心论中，每个粒子都带有原意识以及最基础的经验。在某些情况下，比如在你的大脑中，原意识会结合起来形成真正的意识。你马上就会明白为什么物理学家会质疑这个观点。物质的基本性质是我们物理学家的主场，如果其成员有所增减，那我们肯定第一时间就会知道。
我知道物理学家素有思维狭隘的名声，但我们之所以如此，是因为我们从很久以前就开始尝试疯狂的想法。如果我们如今已不再提及某些想法，那是因为我们早就知道它行不通。有人称之为思维狭隘，但我们称之为科学。我们只会向前看。基本粒子会思考吗？不会。为什么？这与事实证据相冲突。
我们可以根据量子数这一性质对标准模型中的粒子进行分类。例如，电子的电荷为-1，它的自旋值可以是+1/2或-1/2。还有些量子数名称相当复杂，比如弱超荷，但是它们具体叫什么并不重要。重要的是，有少数的几个量子数可以唯一确定一个基本粒子的类型。
如果你要计算在一次粒子对撞中产生了多少特定类型的新粒子[6]，那么结果就取决于产生的粒子存在多少种变量，尤其是量子数不同取值的数量。因为这是量子力学，任何可能发生的事情都会发生。所以，如果一个粒子存在多个变量，那么每个取值相对应的粒子都会产生，无论你能否区分它们。
如果你想让电子拥有任何形式的体验，无论这种体验有多么原始，那么这都意味着它们必须具备多种不同的内部状态。但如果是这样，我们早就能发现了，因为这会改变这些粒子在对撞中产生的数量。我们根本没有见到过这样的事情，因此电子不会思考，其他基本粒子也不会。观测数据不支持它们会思考这一结果。10
你大可以尝试一些创造性的方法来摆脱这个结论，不过能想的办法我都已经想过了。一些泛心论者试图证明，哪怕没有不同的内在状态也能拥有体验，原意识只是毫无特征的东西。但这样一来，宣称粒子有“体验”就没有意义了。我还可以说鸡蛋也造诸业[7]，只是你看不到鸡蛋的业，业同样是毫无特征的东西。
接下来你还可以试着这样论述：也许我们看不到基本粒子的内部状态，这些状态只会与大量聚集的粒子才有所关联。不过，这并不能解决问题，因为你得解释这种组合现象是怎么出现的。你要怎么做才能将没有特征的原意识与突然有特征的事物组合起来？这确实是个问题，哲学家称之为泛心论的组合问题。事实上，如果原意识在物理的角度上是没有特征的，那么这个问题与试图理解基本粒子如何组合起来创造了意识系统的问题，就是完全相同的。
最后（也是我每次讨论这一话题都会得出的结论），你可以假设原意识不具有任何可测量的性质，且它唯一可观测的结果就是它能够结合成我们通常所说的意识。这与现有的证据并不冲突，但是问题在于，你只是得到了一个稍显怪异的二元论——到处都是不可观测的“意识物体”。从结构上来说，这对于我们解释观测结果既无用也不必要，因此这同样无关乎科学。
简而言之，如果你想把意识看作物理意义上的“物体”，那就必须解释清楚它的物理原理。鱼与熊掌不可兼得。
我已经告诉了你泛心论的错漏之处，接下来请允许我再解释一下它有哪些闪光点。
在我看来，对意识最合理的解释是，它与某些系统（如大脑）处理信息的方式有关。我们还不知道如何准确地定义这些过程，但通过这一点我们基本可以确定，意识不是二元论的。意识不是一个或有或无或者非此即彼的性质，而是渐进发展的。有些系统的意识更强，有些系统的意识则稍弱，这是因为有些系统处理的信息更多，有些系统处理的信息则更少。
我们通常不会这样看待意识，因为对于日常生活来说，二元分类就足够了。这就像是尽管从严格意义上说，没有任何材料是完全绝缘的，但在大多数情况下，我们只需要把材料分成导体和绝缘体就足够了。
然而，一个具有意识的系统，其尺寸必须大于某个最低限度，因为处理信息需要一定的物质基础——像电子这样不可分割的、内部无特征的东西就做不到。我不知道这个下限是多少，估计没有人知道。但它一定存在，因为基本粒子的性质已经得到了非常精确的测量，事实证明它们不会思考，这一点我们之前已经讨论过了。
这种泛心论的观念不同于前面讨论的其他观念，因为它不需要改变物理学的基础。相反，它表明意识是从已知的物质成分中弱涌现出来的，只是涌现的条件尚不明确罢了。这才是真正的“组合问题”。
尽管并非所有泛心论的拥护者都为此感到兴奋，但还是有不少人针对这种与物理学相容的泛心论提出了研究方法。前面提到的克里斯托夫·科赫是可以坦然接受泛心论者这个标签的人中的一位，他还是支持整合信息理论（integrated information theory，简称IIT）的研究者之一，这是目前意识研究领域最为风行的数学方法。神经学家朱利奥·托诺尼（Giulio Tononi）于2004年提出了这一理论。11
整合信息理论给每个系统都分配了一个数字Φ（希腊字母φ的大写），用于表示系统的整合信息，这是测量意识的标准。系统在处理信息时越擅长分配信息，Φ值就越大。一个拥有很多独立计算部分的碎片化系统可能会处理很多信息，但是由于这些信息并未被整合，因此其Φ值很小。
例如，一台数码相机拥有数百万个感光器，它会处理大量信息，但是系统的各个部分很少协作，因此数码相机的Φ值很小。人类的大脑的内部连接则相当紧密，神经脉冲在各个部分之间往来不止，因此其Φ值很大。整合信息理论看上去似乎挺像那么回事，但也存在一些问题。
其中一个问题是，Φ值的计算非常耗时。这一计算过程需要你考虑到目标系统的每一种可能存在的划分方式，然后再计算各部分之间的连接，这需要极其强大的计算能力。据估计，即便是只有300个突触的蠕虫大脑，用目前最先进的计算机也需要几十亿年才能计算出它的Φ值。12因此在实践中，对人脑Φ值的测量采用了整合信息理论中极度简化的定义——例如，不再考虑所有可能的部分之间的连接，而是只计算几个较大的部分之间的连接。
这些简化的定义和意识有哪怕一点点关系吗？一些研究声称确实有关，不过也有人认为没有。《新科学家》杂志在采访了剑桥大学的丹尼尔·博尔（Daniel Bor）之后报道称：“例如，当你处于睡眠状态或者全身麻醉下的镇静状态时，Φ值应该会下降，但博尔的团队通过实验指出，事实并非如此。‘在这种情况下，Φ值要么上升，要么保持不变。’他说。”13
计算机科学家斯科特·阿伦森（Scott Aaronson）指出，整合信息理论的另一个问题在于，我们可以设想出一些相当平凡的系统，它们解决了一些数学问题，但是它们在计算过程中采用了分布式处理的方法，这会使Φ值急剧升高。14这个例子表明，Φ值总体来说与意识无关。
还有人提出了其他可以用于测量意识的方法，例如：大脑不同部位的活动之间的关联度，或者大脑对自身以及外部世界建立模型的能力。15我个人对这些测量方法抱有极大的怀疑，像人类意识这样极其复杂的东西怎么可能用一个简简单单的数字就能表示出来呢？但是这个疑问对我们讨论的问题来说无关紧要，我们只要知道意识测量的效果可以从科学的角度进行评估即可。
我还要补充一些关于“玛丽的房间”（Mary's room）的内容，因为时常有人会用这个例子来试图向我证明，感知不是一种物理现象。16玛丽的房间是由哲学家弗兰克·杰克逊（Frank Jackson）于1982年提出的一个思想实验。在他的想象中，玛丽是一名从小在黑白房间里长大的科学家，她在这个房间里看见的所有的东西都是黑白的，没有色彩，而她研究的课题正是人类对颜色的感知。玛丽对于颜色的物理现象和大脑对颜色的反应了如指掌。杰克逊问道：“当玛丽走出她的黑白房间，或是收到一台彩色电视机时，会发生什么呢？她会获得关于颜色的新知识吗？”
杰克逊认为，玛丽在亲身感知到色彩之后学到了一些新知识，因此对颜色的感觉（sensation）与大脑对于颜色的知觉（perception）是不一样的。心灵具有不同于物理性质的一类特殊性质——感受质。
这一论述的缺陷在于，它混淆了对于颜色之感知的知识以及对颜色的实际感知。仅仅是了解大脑对某些刺激（比如颜色感知）的反应，并不意味着你的大脑真的有那样的反应。杰克逊本人后来也放弃了这个观点。17
事实上，今天的科学家已经可以测量出人类大脑在有意识或者无意识的情况下分别会有什么表现，可以通过直接刺激大脑来创造体验，可以直接读取大脑中的思想，并且已经在开发脑-脑接口上迈出了第一步。到目前为止，还没有任何证据表明人类的感知是非物理的。
我对此毫不奇怪。“意识是一种主观体验，所以不能在科学上进行研究”，这一观点从来就说不通，任何科学家研究的都是自身的主观体验。有些人可能会认为某些体验是客观的，好吧，但归根结底，这一切都在他们的脑海里。这种情况会一直持续下去，除非我们终有一天能够通过连接大脑来解决唯我论问题。
当然，在关于意识的研究中，科学哲学家的想法依然是不能忽视的，他们可以帮助我们理清一个对于意识的完美定义必须满足哪些条件，它可以回答哪些问题，以及什么才能算作最终的答案。但是关于意识的研究大体上已经脱离了哲学的范畴，现在，它是科学了。