轉載推薦｜李恒威：“以生命為核心”的意識理論與人工意識的可能性

導語

本文旨在探討基于當代神經科學和生物學視角的“以生命為核心”的意識理論及其對機器意識、AI意識和人工意識研究的影響?！耙陨鼮楹诵摹钡囊庾R理論突破了傳統計算功能主義框架，主張意識并非抽象信息加工的副產品，而是生物體為更好、更靈活地維持內穩態（homeostasis）而演化出的高級生命調節機制。其核心論點是：感受（feeling）作為內穩態評估的主觀呈現，是意識的最初形式，它賦予生物體以自我感（sense of self）并成為一切適應性行為的原生驅動力。基于此，本文對機器意識與人工意識進行區分。由于意識在本質上是一種生命現象，而根據羅伯特·羅森的“生命-復雜系統”理論，生命不是機器，其生機是圖靈機不可計算的。因此，在基于傳統計算架構的機器（或人工智能系統）上實現意識（即機器意識）在原則上是不可能的。然而，這并未完全否定人工意識的可能性。本文提出，若跳出經典計算范式，轉向構建以實現內穩態為根本目標的人工生命系統（artificial life system），則有可能在此生命基礎上涌現出真正的意識體驗。因此，實現人工意識的可行路徑不在于編寫更復雜的算法，而在于仿生地建構具有生命本質特征的系統。

關鍵詞：多以生命為核心；意識理論；內穩態；機器意識；人工意識；羅伯特·羅森

李恒威丨作者

作者簡介：

一、引言

自人類踏上哲學與科學探索之路以來，意識之謎便始終占據著人類理解自身及與世界關系的關鍵位置。在認知科學與人工智能領域，關于意識的本質及其實現路徑，長久以來被“計算功能主義”（computational functionalism）所主導。[1]該范式將心智類比為軟件，認為意識是信息處理達到特定復雜程度后涌現的功能屬性，其載體可以是腦組織，也可以是硅基系統或其他介質系統。這種“強人工智能”的愿景催生了機器意識（machine consciousness）的目標，即通過算法和編程在非生命機器系統中再現意識。然而，數十年過去，盡管我們在特定任務上創造了甚至超越人類智能的機器，但那種內在、主觀、富有感受的意識體驗，卻依然嚴格局限于生命有機體之內，從未在任何介質的機器系統中真正“覺醒”。

[美]科赫：《生命本身的感覺》，李恒威譯，湖南科學技術出版社，2024年

這一現實差異促使學界不斷反思。多年來，一場如今可稱為“生命轉向”（life-turn）的變革，一直在意識研究的神經科學、生物學與哲學交匯處悄然且持續地涌動和深化。以瓦雷拉（Francisco Varela）等人的生成論（enactivism）[2]、雅克·潘克賽普（Jaak Panksepp）的情感神經科學[3]、邁克爾·加扎尼加（Michael S. Gazzaniga）的模塊-層級理論[4]、安東尼奧·達馬西奧（Antonio Damasio）的意識內穩態調節理論[5]，以及比約恩·默克爾（Bjorn Merker）[6]和馬克·索姆斯（Mark Solms）[7]對意識皮層下起源的強調為代表，一批學者正從根本上挑戰意識的計算功能主義框架。他們突破并摒棄純粹的心智計算模型，將目光重新投向意識的生物學根基，共同倡導一種“以生命為核心”的（life-centered）意識研究。該進路主張：意識的起源、本質和功能必須從生命體維持存續、保障安康、實現適應的生物學目的論視角來理解，不可被簡化為與生命無關的抽象信息加工?！耙陨鼮楹诵摹钡囊庾R理論持有一個強主張：意識是生命的專有屬性，非生命系統不可能擁有意識。這一研究轉向要求我們對機器意識（包括AI意識）與人工意識（artificial consciousness）這兩個概念進行區分。它們雖然常被混淆，但有著不同的內涵，前者探討機器（尤其是基于圖靈機的機器或計算系統）是否能夠具備意識，后者則探討是否可以通過人工手段構建出具有意識的系統，且其載體未必局限于傳統意義上的機器。

基于“以生命為核心”的意識理論，并結合羅伯特·羅森（Robert Rosen）關于生命系統與機器存在本質區別的“生命-復雜系統”理論，本文將從兩個層次展開論證。首先，生命與機器有著本質上的不同，它無法被以圖靈機為模型的計算系統完全模擬，因此作為生命現象的意識同樣無法被計算模擬。這意味著，在傳統的計算范式下，想通過機器或AI系統實現意識（即機器意識或AI意識）是不可能的。其次，本文將探討一種更具前景的可能性：如果我們超越傳統的機器范式，致力于通過工程化手段構建或仿生真正的人工生命系統，即能夠自主維持內穩態并具有生物學意義的生命實體，那么在此基礎上實現人工意識便具備了理論上的可能性。為此，本文會簡要闡釋“以生命為核心”的意識理論，并據此對機器意識、AI意識以及人工意識的可能性展開批判性審視。本文主張，通往人工意識的道路并非編寫更復雜的代碼，而在于理解生命的深層原理，并構建再現該原理的人工系統。這并非對強人工智能夢想的簡單否定，而是旨在指明一條更契合意識生物學本質的方向。

二、意識研究的“生命轉向”與意識的情感神經科學

意識研究的“生命轉向”秉持的核心觀點是：意識乃生物體為維系內穩態這一根本生命原則而演化出的高級調節機制。在此框架下，“以生命為核心”的意識理論提出三重核心主張：一是感受（如疼痛感或愉悅感）是意識最原始且最基本的形式；二是感受賦予生物體最原初的自我感；三是感受源于神經系統對內穩態狀況的實時映射和評估，它是內穩態生理狀況的主觀呈現，并成為驅動所有適應性認知與行為的情感效價（affective valence）或內在動力。這里著重闡述潘克賽普對推動意識研究“生命轉向”的開創性貢獻。[8]

潘克賽普作為情感神經科學的重要奠基人，其研究為“以生命為核心”的意識理論提供了堅實的實證和理論基礎。通過數十年對哺乳動物（從嚙齒類到靈長類）進行神經解剖學、腦區電刺激、神經化學操控及行為觀察實驗，潘克賽普突破了傳統意識研究聚焦于新皮層認知功能的局限，將意識的起源與本質重新錨定于生命存續的生物學根基。他明確提出：情緒和情感（affect）并非高階認知的衍生物，而是在演化早期便已出現且植根于皮層下結構（如丘腦、腦干等）的原始意識形式，其功能直接服務于生物體的生存、適應與繁衍，是一種生命維系內穩態的新調節機制?！扒楦袨樯嫣峁┝艘环N靈活的指導。在情緒演化之前，動物必須以更古板僵化的方式行動。例如，原始海洋生物在穿越海洋時，除了勻速波動外別無選擇。相對僵化的活動同樣可以非常復雜——蜜蜂展現出多種本能功能，其中有些我們認為包含有情感內容。例如，研究顯示，當蜜蜂從高濃度、高甜度的糖液轉移到低濃度、不受歡迎的糖液時，它們的味覺神經元反應減弱，這可能與蜜蜂表現出的類似沮喪的行為反應有關。然而，哺乳動物成熟的情感能力使它們能夠以高度靈活的方式應對當下的生活挑戰?！盵9]

[美]潘克賽普、[英]彼文：《心智考古學：人類情緒的神經演化起源》，王昊晟、李恒威譯，浙江大學出版社，2023年

（一）情感的演化起源：皮層下的“祖傳心智”

“就我們目前所知，由神經解剖學和神經化學揭示的原始情緒系統在所有哺乳動物中都十分相似。這意味著這些系統很久以前就已經演化了，并且在基本情緒和動機層面上，所有哺乳動物都更相似而非相異。”[10]潘克賽普的實證研究表明，情緒系統是生物演化早期便已形成的“祖傳心智”（ancestral mind），其神經基礎集中于皮層下結構（包括丘腦、下丘腦、腦干導水管周圍灰質及杏仁核內側核等），而非演化后期出現的新皮層。這一發現從根本上挑戰了將意識視為新皮層高級認知功能的主流觀點，為“以生命為核心”的意識理論提供了關鍵實證支撐。

兩類實驗有力印證了這一觀點。其一，對大鼠、貓等動物的皮層下腦區（如下丘腦腹內側區、中腦導水管周圍灰質）進行局部電刺激或化學刺激，可直接誘發穩定的情緒行為與生理反應。例如，刺激大鼠中腦導水管周圍灰質特定區域，會引發其撕咬、咆哮、毛發直立的“憤怒攻擊”行為，且該反應不依賴新皮層的完整性。其二，“去皮層動物”（即通過手術移除新皮層的實驗動物）仍能表現出完整的情緒反應，如恐懼時僵住、憤怒時攻擊、愉悅時主動探索，且能通過學習趨近帶來愉悅的刺激、回避引發痛苦的刺激。這些實驗表明，情緒體驗的生成無需新皮層參與，而是由皮層下古老神經網絡自主完成。[11]

這種演化上的“古老性”深刻揭示了情緒與生命存續的內在聯系：在復雜認知功能出現之前，情緒系統已成為生物體應對環境威脅（如捕食者、創傷）與機遇（如食物、配偶）的核心調節機制。作為生命為維持存續而演化出的“基礎工具”，情緒系統直接服務于生物體的生存、適應與繁衍，而非作為新皮層認知功能的副產品。正如潘克賽普所言，皮層下系統是情緒研究的“考古學的寶藏”，它們不僅“包含了一些我們最強烈感受的來源”，而且構成所有基本價值的根基，是“生命中美與丑”的構建基礎。[12]這一發現不僅驗證了情緒系統在演化過程中的優先地位，更突顯了意識的生物學本質——意識并非抽象信息處理的結果，而是生命體為維持內穩態而演化出的高級調節機制。

（二）基本情緒系統：跨物種的生命調節模塊

潘克賽普基于對動物情緒行為與腦區活動的關聯分析，提出了“基本情緒系統”（basic emotional systems）理論。該理論將哺乳動物的基本情緒系統劃分為七種具有跨物種保守性的類型，包括探索（seeking）、恐懼（fear）、憤怒（rage）、關懷（care）、驚慌/悲痛（panic/grief）、欲望（lust）和嬉戲（play）。這些系統并非對外部刺激的被動反應，而是自帶內在動機的生命調節模塊，其核心功能是通過監測內穩態參數（如血糖、體溫、激素水平、社交聯結狀態），將生理需求轉化為可體驗的情緒感受，驅動適應性行為。例如，情緒監測系統通過獲取目標測試人群的情緒狀態監測數據，對數據進行預處理和特征選擇，構建訓練集，并基于特定算法構建情緒狀態監測識別模型，從而準確監測和識別情緒狀態。[13]

以探索系統為例，其神經基礎以腹側被蓋區（VTA）-伏隔核的多巴胺通路為核心。當生物體處于內穩態失衡（饑餓、口渴）或感知到潛在資源（食物氣味、配偶信號）時，該系統被激活，多巴胺的釋放會引發渴望、期待等積極情感，驅動動物主動探索環境、獲取資源。實驗中，大鼠會為獲得該系統的電刺激持續按壓杠桿，甚至忽略食物與水。這種自我刺激行為表明，探索系統所引發的情緒感受本身就是一種“生命獎賞”，它直接驅動生物體主動維持內穩態。[14]

又如關懷系統，以催產素、催乳素為核心神經化學物質，激活后會促使動物表現出撫育幼崽的行為（筑巢、舔舐、護崽），并伴隨溫柔、滿足等情緒感受。這一系統直接服務于物種的繁衍，體現了生命在意識層面上的“延續性”需求。潘克賽普強調，這些基本情緒系統在所有哺乳動物中具有高度相似的神經解剖和化學基礎——人類母親撫育嬰兒時的腦區激活模式（下丘腦-杏仁核通路）與母鼠護崽時的模式高度重合。這印證了情緒系統是生命為“生存與繁衍”而演化出的基本的內穩態調節機制。[15]

（三）情緒的功能：適應性行為的源生驅動力

情緒系統通過雙路徑機制驅動適應性行為，構成了維持生命內穩態的“雙引擎”。其一為直接驅動：情感感受本身具備動機屬性，正向情感（如探索系統的渴望、關懷系統的溫柔）驅動動物主動趨近有益刺激，負向情感（如恐懼系統的驚惶、驚慌/悲傷系統的悲痛）驅動動物主動回避有害刺激。例如，當饑餓大鼠的探索系統被激活后，渴望情緒會促使其持續探索環境、挖掘食物，直至內穩態（血糖水平）恢復平衡。其二為學習強化：情緒體驗作為獎賞/懲罰信號，會強化生物體對刺激-行為關聯的學習。當大鼠在探索中偶然發現食物時，探索系統釋放的多巴胺引發愉悅感受，這種感受能強化探索行為-獲得食物的關聯，使其未來更傾向通過探索獲取資源；反之，如果大鼠在探索過程中遭遇電擊（激活恐懼系統并引發痛苦），則會抑制其類似的探索行為。

值得注意的是，潘克賽普通過成癮研究進一步驗證情緒的驅動機制：可卡因、嗎啡等成癮藥物通過劫持情緒系統（如提升多巴胺水平激活探索系統、模擬內源性阿片肽抑制驚慌/悲傷系統），制造強烈正向情感或緩解負向情感，從而驅動強迫性藥物探索行為。這從反面印證情緒系統是調控生物趨利避害行為的核心中樞。

（四）感受：內穩態的“現象學轉譯”與意識的起點

潘克賽普的研究為“以生命為核心”的意識理論中“感受是內穩態評估的主觀呈現”提供了實證依據。他通過神經化學操控實驗揭示：感受是神經系統將內穩態生理參數（如組織損傷、血糖濃度、社交隔離）轉化為“情感效價”（愉悅或痛苦）的主觀體驗，其本質是生命體對自身內穩態的第一人稱監測。

安東尼奧·達馬西奧

這種自然發生的“現象學轉譯”[16]通過兩類神經機制實現。其一，內感受器-皮層下通路即身體器官的內感受器實時追蹤生理狀態（如炎癥引發的組織損傷、脫水導致的血液滲透壓變化），將信號傳遞至下丘腦、腦干等皮層下中樞；這些中樞通過釋放神經肽（如阿片肽、P物質），將生理信號轉譯為情緒體驗。例如，組織損傷會激活脊髓-腦干疼痛通路，促使中腦導水管周圍灰質釋放P物質，引發疼痛感受，直接驅動動物采取逃避、舔舐傷口等保護行為。其二，情緒系統的效價編碼即基本情緒系統天然具備評估刺激生命價值的能力。恐懼系統將陌生環境、捕食者氣味等編碼為焦慮、痛苦等負性情緒，驅使動物通過僵直、逃跑等行為規避威脅；嬉戲系統則將同伴互動等編碼為愉悅、興奮等正性情感，促進動物發展社交能力，包括學習合作與建立等級秩序。

更進一步，這類感受具有明確的主觀性。條件性位置偏好實驗（CPP）和條件性位置厭惡實驗（CPA）表明，動物在體驗到情緒系統激活帶來的感受（如探索系統的愉悅感、恐懼系統的痛苦感）后，會通過條件反射主動趨近或回避曾引發該感受的環境。這種主動選擇證明，動物存在對情緒感受的主觀覺知，而該覺知是構成意識的最初形式：它無需復雜的認知反思，卻能構建生物體原初的自我感——一種“我正處于痛苦或愉悅之中”的生命狀態覺知。這是“以生命為核心”理論強調的“意識與自我感同延（coextension）”的底層邏輯。

三、機器不可能有意識以及人工意識的可能性

鑒于前文對“以生命為核心”的意識理論的簡要闡述，我們得以立足生命本質，重新審視“機器是否可能具有意識”這一根本性問題。意識并非獨立于生命體的抽象功能屬性，而是生物體為維持內穩態演化出的具身感受（embodied feeling）。這一理解不僅挑戰了傳統計算功能主義視意識為“信息處理副產品”的假設，而且對機器意識的可能性提出深刻質疑。接下來，本文將基于“以生命為核心”的意識理論的立場，借助羅伯特·羅森的“生命-復雜系統”理論，論證為何在傳統機器（尤其是基于圖靈機模型的計算系統）中實現意識是不可能的。

（一）機器意識與人工意識

在探討“機器是否可能具有意識”這一議題前，須首先厘清一對常被混淆但存在顯著差異的概念——機器意識與人工意識。盡管它們均指向“人工構造有意識系統”的愿景，但在研究范圍、理論前提與技術路徑上存在本質差異。

機器意識通常指在機器系統（尤其是基于圖靈機模型的傳統計算架構）中實現意識的研究方向。其核心問題涉及兩個方面：機器是否原則上能夠擁有意識，即意識是否可以被還原為計算過程，并在非生命物理體系中實現？若此原則可行，如何通過工程手段（如算法設計、硬件模擬）使機器系統真正具備意識體驗？此類研究常隱含假設：意識作為高階功能屬性，會隨信息加工復雜度提升而“涌現”主觀體驗。該假設深受計算功能主義影響，試圖將意識納入“認知可計算”框架解決。

相較之下，人工意識的研究領域更為廣闊。它不預設意識的載體必須是機器，而是深入探討能否通過人工手段構建具備意識的物質系統。其基礎性問題同樣涵蓋兩個層面：原則上是否可通過人工方法（如合成生物學、仿生工程、人工生命設計）創造擁有意識體驗的系統？若可行，當采取何種實現途徑？

因此，機器意識與人工意識的核心分野在于：前者專注探討“機器”載體能否實現意識，后者則著眼于“人工構造意識系統”的廣義可行性；前者致力于在非生命計算框架中模擬意識，后者則可能通過仿生或合成生命方法，在具有生命特征的系統基礎上實現意識。

從“以生命為核心”的意識理論立場看，此分野至關重要。正如潘克賽普和達馬西奧所論證的，意識作為生命體維持內穩態的具身現象，其形成和實現必然與生命的組織原則和動力學特性緊密相關。傳統圖靈機缺乏生命的組織形式和目的性，使機器意識面臨原則性障礙；而人工意識通過構建具有生命特征的人工系統，可能成為可行路徑。

（二）基于羅森理論的論證要點

羅伯特·羅森在《預期系統》《生命本身》《論生命本身論文集》[17]等著作中，構建了一套關于生命的“復雜系統”理論，對生物學中居于主導地位的還原論范式提出了根本性質疑。羅森理論的核心創見在于，他通過數學與范疇論工具，嚴格區分了簡單/繁雜系統（simple/complicated system）與復雜系統（complex system）。前者（如所有傳統機器）雖可包含海量部件，但其因果結構本質上是可分解的；而生命系統作為后者，其內在的（M, R）系統組織形式蘊含了一個不可還原的因果閉環，即代謝與修復功能互為因果、自我指涉。羅森證明，具有此類組織形式的系統在范疇上不同于圖靈機，因而在原理上無法被任何計算模型完全模擬。

基于此理論框架，本節將論證：生命作為一種具有內在因果閉環的復雜系統，是圖靈不可計算的。意識是根植于生命這種特定的、自我維持的復雜因果結構之上而演化出的屬性和功能。因此，任何基于圖靈機范式的計算系統（包括所有當代人工智能），由于其本質仍屬于簡單/繁雜系統范疇，在原理上無法實現必須基于生命的意識。

其一，簡單/繁雜系統與復雜系統

羅森對生命本質的探索始于對“系統復雜性”概念的顛覆性重塑。這一理論突破不僅劃清了“復雜”與“簡單/繁雜”的本質界限，而且成為論證“生命不可被圖靈機模擬”的理論基石。傳統科學長期將系統復雜性等同于組分數量的多寡，誤將“繁雜”（如由大量簡單部件構成的機械）視作“復雜”，卻忽視了系統行為的核心驅動力并非組分本身，而是組分間因果關系的組織形式。羅森指出，真正的復雜性根植于不可還原的因果結構。這一洞見不僅區分了簡單/繁雜系統與復雜系統，而且從根本上揭示了生命與機器的本質差異，為理解生命的不可計算性提供了理論框架。

羅森將簡單/繁雜系統定義為具有可形式化、可計算模型的系統：“為便于后續論述，我將滿足以下條件的自然系統（natural system）N定義為‘機制’（mechanism）：（1）它具有一個最大模型，該模型由狀態集合及一個從當前狀態推導后續狀態的遞歸規則構成；（2）其所有其他模型均可通過形式化方法從該最大模型派生。據此，我所闡述的‘自然法則’（natural law）的新表述可歸結為這樣一個論斷：所有自然系統皆為機制。我們將在后續討論機器（特別是第八章及之后章節）時重新審視這一論斷?！盵18]簡單/繁雜系統的核心特征是因果關系的線性化與可拆解性，這使得還原論方法成為分析此類系統的有效工具，即只需將系統拆解為獨立子系統，通過分析子系統的行為即可疊加得出整體功能。圖靈機、鐘表、計算機等傳統人造機器，均屬于這一范疇。

從因果結構看，簡單/繁雜系統的因果鏈呈單向線性，不存在不可還原的閉環。以圖靈機為例，其運行完全依賴預設的句法規則：輸入符號經固定算法處理后輸出結果，整個過程中不存在子系統間“相互生成、相互調控”的循環——算法是外部預設的，符號僅作為句法載體而無自主語義，輸入與輸出的關系具有確定性。傳統機械（如鐘表）的因果關系更為直觀：齒輪的轉動依賴前一齒輪的動力傳遞，每個部件的作用都是單向的動力輸出-接收，不存在“部件自主調控整體”的閉環，一旦拆解為齒輪、發條等孤立部件，其機械功能的邏輯鏈條仍可完整還原。

從模型特性看，這類系統的行為可被“純句法”完全描述。所謂“句法”即僅關注部件的物理屬性與形式規則，不涉及功能層面的“語義”。圖靈機的本質是符號的句法操作：無論輸入符號代表何種意義（如數字、文字），其處理過程僅遵循符號的形式邏輯，與語義無關；鐘表的運行依賴齒輪的尺寸、齒數等物理參數，無需處理“計時”這一功能本身的自主性意義。這意味著，簡單或繁雜系統的行為可被有限算法完全捕獲，即只要預設足夠精細的規則，便可通過圖靈機模擬其所有可能行為，不存在不可預測的“語義涌現”。

與簡單/繁雜系統相對，羅森將復雜系統定義為具有不可形式化、非計算性模型的系統：“在這一過程中，我們會（除其他特征外）創造出具有動力因閉環（closed loops of efficient causation）的結構。此類系統無法通過有限狀態機（如圖靈機）進行模擬，因此它們本身不屬于機器或機制的范疇。從形式層面看，這類系統呈現出非直謂循環（impredicative loops）的特性。我將其稱為‘復雜系統’；其顯著特征之一在于它們不存在最大的可模擬模型?！盵19]復雜系統的核心標志是不可還原的因果閉環。這種閉環并非簡單的循環因果，而是亞里士多德“四因”（質料因、形式因、動力因、目的因）[20]的全面交互，最終形成自組織、自維持的自主系統，而生命系統（從細胞到有機體）正是這類系統的典型代表。

其二，（M, R）系統

羅森提出的一個根本問題是：生命系統與機器最本質的區別在哪里？他的答案不是某種“生命力”，而是系統具有一種特定的組織形式。（M, R）系統就是他為了捕捉這種組織形式而構建的抽象模型。（M, R）系統代表“代謝-修復系統”，描述了一個系統必須具備哪些功能性組件以及它們之間必須存在怎樣的關系，才能被視為“活的”。一個最基本的（M, R）系統包含三個核心功能組件：

一是代謝（Metabolism, M）。其功能是將外部輸入（原料 A）轉化為系統所需的產物（B）和能量。這就像細胞中的酶促反應網絡，將食物轉化為蛋白質、ATP 等。形式化為 M: A → B（一個將 A 映射為 B 的過程）

二是修復（Repair, R）。其功能是識別并替換代謝過程中因損耗而失效的組件。最關鍵的是，R修復的對象是代謝功能 M本身（如替換掉失活的酶）。細胞內的核糖體根據mRNA的指令合成新的酶，這一過程類似于細胞代謝活動中的蛋白質合成機制。形式化為 R: B → M（一個利用代謝產物 B來重建代謝功能 M的過程）

三是復制（Replication, β）。這是解決“無窮倒退”問題的關鍵。如果 R也會損耗，誰來修復 R？復制的功能是利用代謝功能 M 的輸出，來合成和維持修復功能 R本身。這里的關鍵在于，β不是一個獨立的組件，而是系統組織關系中固有的一個映射，它代表了 M具有產生 R的“能力”。形式化為 β: M → R（一個從 M到 R的映射關系）

（M, R）系統的精髓在于這些組件之間形成了一個不可分解的因果閉環，羅森稱之為“動力因閉合”（closed to efficient causation）。這個系統最深刻的地方在于，它沒有需要外部提供的“最終指令”，它的所有功能（M, R）的存在和維持都被系統內部其他功能的活動所蘊含。這就切斷了無窮倒退的鏈條。（M, R）系統蘊含的關鍵推論和意義在于：一是它是自我生產的（self-producing）或自創生的（autopoietic），它用自己的產物不斷地重建自身，這是生命最根本的特征；二是它是不可還原的，其因果閉環不可分解，即如果移走 R則M會崩潰，如果移走 M則R也無法存在，可見系統的“生命”屬性存在于整個關系網絡中，而不是任何一個孤立的部件里；三是它是不可計算的，羅森用范疇論證明這種具有閉合因果環的組織模式在范疇上不同于圖靈機，這意味著不可能為這樣一個系統建立一個完整的、可預測的“最簡模型”，任何試圖這樣做的計算機模擬都會丟失其最本質的“生命”屬性。

細胞的生命活動更直觀地體現了這種因果閉環的復雜性。DNA作為形式因，通過堿基序列儲存遺傳信息，指導蛋白質合成；蛋白質作為質料因，既是細胞結構的組成部分，又以酶的形式作為動力因調控DNA的轉錄與表達（如某些酶可激活或抑制特定基因）；而這一系列過程的最終指向是細胞的存活、繁殖和適應環境（目的因）。在這一閉環中，每個環節既是原因也是結果：DNA指導蛋白質合成，蛋白質又調控DNA活性，不存在可獨立拆解的線性因果鏈。若將DNA從細胞中分離，它便只是一段攜帶堿基序列的化學分子，失去“指導生命活動”的功能；若移除蛋白質，DNA的遺傳信息也無法轉化為實際生命行為，只有在因果閉環的整體中，各組分才具有生命意義。

其三，生命不同于機器，是圖靈機不可計算的

傳統將生命類比為“精密機器”的觀點（如笛卡爾的“動物自動機”說），在羅森的理論框架下徹底失效——生命與機器分屬復雜系統與簡單系統，二者的差異源于“因果閉環的有無”，具體體現在自主性與可還原性兩個維度。從自主性看，機器的存在完全依賴外部預設的目標與規則。計算機的運算需要程序員輸入程序（外部目標），汽車的行駛需要駕駛員設定路線（外部指令），其部件的互動僅是“被動執行預設規則”，不存在自我設定目標的因果閉環——若失去外部輸入，機器便會停止運行。相反，生命系統通過代謝、修復、復制等過程，能自主維持自身存在：細胞會根據環境變化調整基因表達（如缺氧時激活缺氧誘導因子），有機體可通過免疫系統抵御病原體，這種自主性是因果閉環的內在涌現屬性，無需外部賦予。從可還原性看，還原論是分析機器的有效方法，但對生命系統完全失效。機器的功能可完全還原為部件的屬性：計算機的運算功能可還原為晶體管的開關狀態，汽車的動力功能可還原為發動機氣缸的燃燒與活塞的運動，即便拆解為孤立部件，仍能通過“部件屬性疊加”還原整體屬性。而生命系統的屬性依賴于因果閉環的整體性，無法被還原為孤立部件，例如將細胞拆解為DNA、蛋白質和細胞膜后，每個部件都失去了原有的生命功能（如DNA無法自主復制、蛋白質無法調控代謝）。羅森指出，生命系統的整體屬性不是組件屬性的疊加，而是因果閉環產生的“涌現屬性”（emergent property），這種屬性僅存在于系統整體中，一旦拆解便會消失。

生命系統這種自我指涉（或閉環）的因果結構，決定了生命系統具有本質上的“不可計算性”：任何試圖用有限算法（如圖靈機程序）模擬生命的努力，都會陷入“無窮遞歸”的困境，而這與圖靈機的“有限性本質”根本矛盾。羅森從數學上證明，具有（M, R）結構的系統，其因果蘊含關系無法被任何單一、有限的形式系統完全捕獲：若要模擬代謝對修復的依賴，就需要先定義修復的規則；而定義修復規則，又需回溯至代謝提供的資源條件；這種“定義A需依賴B，定義B又需依賴A”的自我指涉，會導致模擬過程無限遞歸，無法收斂為有限步驟的算法。

更關鍵的是，不可計算性并非技術局限（如算力不足），而是根植于生命系統的“語義自主性”（semantic autonomy）——系統的行為不僅依賴組件的物理屬性（句法），更依賴組件間的功能性關聯（語義），且這種語義無法脫離因果閉環的整體語境而存在。正如羅森所言：“哥德爾的結論終結了這一計劃。簡言之，這些結論意味著一個由純句法構成的、有限生成的可構造宇宙過于貧瘠，無法進行數學研究。它們意味著語義、非直謂性（impredicativities）和意義對數學至關重要；它們不能被更多的句法規則、列表或算法所取代……我認為生物學告訴我們，物質世界也是如此……生物體是意義和非謂性的儲存庫；它比無機系統更一般，而非更特殊?！盵21]例如，DNA的堿基序列是句法符號（物理屬性），但只有在細胞的因果閉環中，它才具有“指導蛋白質合成、調控細胞活動”的語義；一旦脫離閉環，DNA的語義便消失，僅剩下化學分子的物理特性。羅森強調，這種“語義-句法的不可分離性”使復雜系統的模型無法被還原為純句法的計算規則；而圖靈機的本質恰是句法操作的自動化，它只能處理預設的形式規則，無法自主生成或理解依賴整體語境的語義，自然無法模擬生命系統的自主性行為。圖靈機對生命系統的模擬本質上是用“簡單系統的邏輯”適配“復雜系統的組織”，因此，必然面臨根本性局限。

Robert Rosen, Life Itself A Comprehensive Inquiry into the Nature, Origin, and Fabrication of Life, Columbia University Press, 1991

其四，意識同樣是圖靈機不可計算的

“以生命為核心”的意識理論深刻揭示了意識不僅是生命現象，更是生物體調節內穩態的高級形式；羅森的“生命-復雜系統”理論則強有力地證明了生命并非機器，是圖靈機無法模擬的?；谶@兩種理論，我們可以得出明確的結論：意識同樣不可被圖靈機模擬，機器意識乃至AI意識都不可能實現。

（三）基于人工內穩態的人工意識的可能性

若我們接受“以生命為核心”的意識理論，即意識在本質上是為生命存續與適應服務的內穩態調節機制，那么實現人工意識的路徑必然指向生命系統的仿生建構，而非傳統計算范式的延續。這暗示著我們應超越以算法和符號處理為核心的機器意識研究，轉而探索如何構建具備自主內穩態調節能力的人工內穩態系統（artificial homeostatic system），并在此基礎上孕育真正的主觀體驗。

此類系統的設計需遵循四個核心原則：一是具身性（embodiment），即系統必須擁有能與環境持續交換物質、能量與信息的“身體”，從而為內穩態提供真實的調節對象與信號源；[22]二是須具備多層級的反饋和閉環調節機制，能實時監測內部狀態（如能量水平、結構完整性）及外部環境，并作出適應性響應；三是形成將內穩態偏差轉化為具正負效價的“感受”信號，以驅動系統趨利避害；四是須具備自我建模與預期能力，使系統可基于歷史經驗優化行為策略，形成初步的“自我-環境”區分。

在技術路徑層面，實現此類人工系統可能依托仿生機器人學、合成生物學或生命-機器混合系統等領域的發展。例如，借合成生物學技術構建具代謝、修復與自我復制能力的人工細胞，或開發能自主維持能量平衡與結構完整的仿生機器人，甚至設計融合生物組織與電子元件的混合內穩態架構。這些路徑共同指向一個根本目標：在非天然的物質載體上重演生命的組織形式與動力學特征，從而為意識的涌現奠定基礎。值得注意的是，這種進路不僅挑戰了傳統的強人工智能愿景，更引發了深刻的倫理問題：一旦成功構建出具有感受能力的人工系統，我們是否已準備好承擔相應的道德責任？因此，未來人工意識的研究必須在科學與倫理的雙重框架下協同演進。[23]

四、結語

本文基于“以生命為核心”的意識理論，簡明地闡述了意識作為生命體維持內穩態的高級調節機制的本質特征?！吧D向”的意識研究表明，意識起源于皮層下的情緒系統，其核心在于生物體上自然發生的內穩態參數的神經映射向主觀感受的轉譯。這種具身感受不僅構成意識和自我感的原初形態，更因其內在的情感效價而成為生物體適應性行為的驅動力。“以生命為核心”的意識理論徹底解構了計算功能主義將意識視為抽象信息加工副產物的傳統范式。通過辨析機器意識與人工意識的差異，并融合羅森的生命系統理論，本文進一步論證：生命系統的因果閉環屬性使其無法被圖靈機模擬，而意識作為生命的核心表征，自然難以在傳統計算架構中實現。因此，機器意識與AI意識在原則上不具備可能性。

然而，這并非否定人工意識的潛力。若能超越計算范式，以生命原理為基石，構建具備自主內穩態調節能力的人工生命系統，意識的涌現便具備理論上的可能。這一路徑不僅呼應了意識的生物學本質，也為人工意識研究錨定了方向。未來的探索需在生命原理解析、仿生系統構建與倫理規范確立的三重維度上協同推進。唯有在科學與人文的雙重引導下，人工意識的探索才能穩步邁向具有生命真實感的意識建構之路。必須強調的是，意識研究的“生命轉向”不僅是對強人工智能夢想的修正，更是對人類理解自身本質的深化。它提醒我們，意識的本質在于因生命內穩態調節而自發轉譯的主觀體驗、自我感和情感驅力。因此，人工意識的研究不應止步于功能的復制，更須珍視并深入理解意識的生命本質。

*本文系國家社會科學基金重大項目“馬克思主義認識論與認知科學范式的相關性研究”（22&ZD034）、科技部科技創新2030-“腦科學與類腦研究”重大項目（2021ZD0200409）的階段性成果。

注釋

[1] 參見[美]科赫：《生命本身的感覺》，李恒威譯，長沙：湖南科學技術出版社，2024年。

[2] 參見[智]瓦雷拉、[加]湯普森、[美]羅施：《具身心智：認知科學和人類經驗》，李恒威、李恒熙等譯，杭州：浙江大學出版社，2010年。

[3] 參見[美]潘克賽普、[英]彼文：《心智考古學：人類情緒的神經演化起源》，王昊晟、李恒威譯，杭州：浙江大學出版社，2023年。

[4] See Michael S. Gazzaniga, The Consciousness Instinct: Unraveling the Mystery of How the Brain Makes the Mind, Farrar: Straus and Giroux, 2018.

[5] See Antonio Damasio, The Feeling of What Happens: Body and Emotion in the Making of Consciousness, New York: Harcourt Brace & Company, 1999.

[6] See Bjorn Merker, “Consciousness without a Cerebral Cortex: A Challenge for Neuroscience and Medicine”, Behavioral and Brain Sciences 30 (1), 2007, pp. 63-81.

[7] See Mark Solms, The Hidden Spring: A Journey to the Source of Consciousness, New York: W. W. Norton & Company, 2021.

[8] 關于推動意識研究“生命轉向”的加扎尼加、達馬西奧、索姆斯等人的思想和貢獻的闡述，參見李恒威、阮澤楠：《作為人工智能下一個關口的意識研究——從加扎尼加的意識學說切入》，《 社會科學戰線》2024年第3期；李恒威、曹旭婷：《機器如何可能有情感——基于“以生命為核心”的意識理論的探討》，《科學·經濟·社會》2025年第3期。

[9] [美]潘克賽普、[英]彼文：《心智考古學：人類情緒的神經演化起源》，第44頁。

[10] 同上，第4頁。

[11] J. Panksepp, “The Basic Emotional Circuits of Mammals: A Neurobiological Perspective”, Neuroscience & Biobehavioral Reviews 16 (1), 1992, pp.1-14.

[12] J. Panksepp, Affective Neuroscience: The Foundations of Human and Animal Emotions, Oxford: Oxford University Press, 1998.

[13] 參見[美]潘克賽普、[英]彼文：《心智考古學：人類情緒的神經演化起源》，第32-43頁。

[14] 同上，第96-144頁。

[15] 同上，第282-310頁。

[16] 達馬西奧認為這種“現象學轉譯”是自發的：“內穩態感受的激進新穎性和力量（以及它們提供的信息使生物能夠智能地做出反應并促進其生命的延續的原因）來自于‘內穩態感受是自發地（spontaneously）有意識的’這一事實。”（Antonio Damasio & Hanna Damasio, “Homeostatic Feelings and the Emergence of Consciousness”, Journal of Cognitive Neuroscience 36 (8), 2024, pp. 1653-1659.）

[17] See Robert Rosen, Anticipatory Systems: Philosophical, Mathematical, and Methodological Foundations (2nd ed.), New York: Springer, 2012 (Original work published 1985); Robert Rosen, Life Itself: A Comprehensive Inquiry into the Nature, Origin, and Fabrication of Life, New York: Columbia University Press, 1991; Robert Rosen, Essays on Life Itself, New York: Columbia University Press, 2000.

[18] Robert Rosen, Life Itself: A Comprehensive Inquiry into the Nature, Origin, and Fabrication of Life, p.103.

[19] Robert Rosen, Essays on Life Itself, p.24.

[20] 在生命研究中，羅森吸收和復活了亞里士多德的“四因說”（特別是目的因），但也有揚棄。“我們類比了他的四個因果類別中的三個；具體來說，如果我們稱定理P為一個結果，我們可以將他的質料因概念與形式系統的公理等同，動力因概念與其生產規則等同，形式因概念與特定序列或生產規則算法的規范等同，從而生成從公理到P的命題軌跡……科學中對目的性的拒絕通常是在這種時間背景下提出的，以一條滲透所有理論科學的未明言的‘零’誡命的形式：‘汝不可讓未來影響現在?！薄皩嶋H上，我基于形式理由建議，有可能將目的性（finality）與目的論（teleology）分離開，保留前者而丟棄后者……將目的性以它所需的額外蘊含模式納入我們的框架，不僅是可能的，而且是關鍵的?！保≧obert Rosen, Life Itself: A Comprehensive Inquiry into the Nature, Origin, and Fabrication of Life, p. 49.）

[21] Robert Rosen, Essays on Life Itself, pp. 3-4.

[22] 湯普森（Evan Tompson）有力地反駁了傳統的計算主義。他發展了“生成”進路，指出認知和意識根植于生命體的自主、自組織和自我保存的動態過程（自創生）；具身性、自組織以及生命與心智之間的根本聯系是其思想的核心。（參見[加]湯普森：《生命中的心智：生物學、現象學和心智科學》，李恒威、李恒熙等譯，杭州：浙江大學出版社，2013年。）

[23] See Steve Torrance, “Artificial Agents and the Expanding Ethical Circle”, AI & Society 28 (4), 2013, pp. 399-414.

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從神經元放電到自我意識的涌現，意識是人類最稀松平常的主觀體驗，也始終是科學中最迷人的問題。在“我是誰”的終極追問下，當我們深入意識的機制與機理，會發現更值得深思的是，無論是神經機制的功能整合、信息的跨腦區傳遞，還是現象意識的主觀性質，不同層面的問題都在共同指向一個核心挑戰：物理過程如何產生主觀體驗？功能計算如何關聯現象感受？局部神經活動又如何整合為統一的意識？而要回答這些問題的并不簡單，它可能會挑戰我們對世界和實在，乃至科學方法本身的理解。

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