意識來自“活的計算”？

當人工智能越來越聰明，一個老問題再次被推到臺前：只要程序足夠復雜，機器真的會產生意識嗎？一項最新發表在《神經科學和生物行為評論》（Neuroscience and Biobehavioral Reviews）上的綜述論文，給出了一個耐人尋味的回答——意識并不是運行在硬件上的一段代碼，而是源自一種特殊的“會計算的物質”。

長期以來，關于意識的討論常常陷入兩種對立立場。一種觀點認為，心智就像軟件，只要信息處理方式正確，無論運行在神經元還是硅芯片上，都可以產生意識。另一種觀點則堅持，意識離不開生物大腦的獨特結構和生命過程，換一種材料就不再是意識。這項新研究認為，這種非此即彼的爭論本身可能就是個誤區。

研究者提出了一個新的概念，稱為“生物計算主義”。他們并不否認大腦在進行計算，但強調這種計算與我們熟悉的數字計算完全不同。大腦并不是像電腦那樣，把符號一步步搬來搬去，而是把計算深深嵌入在自身的物理結構、能量消耗和連續變化的動態過程中。換句話說，大腦不是在運行程序，它本身就是計算過程。

論文指出，生物計算有三個關鍵特征。首先，大腦的計算是混合型的，既有類似開關的離散事件，比如神經元放電，也有連續變化的過程，比如電場、化學梯度和振蕩活動。這兩種過程彼此糾纏，互相塑造，無法拆開來看。其次，這種計算無法按尺度分割。從離子通道、樹突，到神經回路，再到整個大腦的活動，不同層級始終相互影響，沒有清晰的“算法層”和“實現層”。改變物理結構，本身就會改變計算方式。第三，大腦的計算深受能量限制的塑造。大腦在極低能耗下工作，正是這種限制，迫使它發展出跨尺度協同、穩定而靈活的智能形式。

正因為如此，研究者提出了一個顛覆直覺的結論：在大腦中，算法就是載體。物理結構并不是計算的“外殼”，而是計算本身。意識，正是從這種特殊的計算物質中涌現出來的，而不是從某段抽象代碼中“跳”出來的。

這一觀點也為理解人工智能設定了新的邊界。當前的AI系統，無論多么強大，本質上仍是在傳統硬件上模擬功能。它們可以逼近某些行為結果，但計算與物理實現是分離的，時間是分步更新的，能量幾乎不構成內在約束。相比之下，大腦的計算發生在真實的物理時間中，由連續場和離散事件共同驅動，這些正是支撐意識整合性和連續體驗的關鍵機制。

研究者也特別強調，這并不意味著“只有生物才能有意識”。他們并未宣稱意識必須依賴碳基生命，而是指出，如果意識真的依賴這種生物式計算，那么未來的人工意識，可能需要全新的物理系統，而不僅僅是更復雜的代碼。關鍵不在于材料是不是生物，而在于是否具備混合連續與離散、跨尺度緊密耦合、并受到能量約束的計算結構。從這個角度看，追問“機器運行什么算法才能有意識”也許問錯了方向。真正重要的問題可能是：什么樣的物理系統，才能讓計算與自身動態不可分離？只有當計算不再是附著在硬件之上的抽象描述，而成為系統自身的一種存在方式，意識才可能出現。

參考文獻：Milinkovic, B., & Aru, J. (2025). On biological and artificial consciousness: A case for biological computationalism. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 106524.