意识来自“活的计算”？

当人工智能越来越聪明，一个老问题再次被推到台前：只要程序足够复杂，机器真的会产生意识吗？一项最新发表在《神经科学和生物行为评论》（Neuroscience and Biobehavioral Reviews）上的综述论文，给出了一个耐人寻味的回答——意识并不是运行在硬件上的一段代码，而是源自一种特殊的“会计算的物质”。

长期以来，关于意识的讨论常常陷入两种对立立场。一种观点认为，心智就像软件，只要信息处理方式正确，无论运行在神经元还是硅芯片上，都可以产生意识。另一种观点则坚持，意识离不开生物大脑的独特结构和生命过程，换一种材料就不再是意识。这项新研究认为，这种非此即彼的争论本身可能就是个误区。

研究者提出了一个新的概念，称为“生物计算主义”。他们并不否认大脑在进行计算，但强调这种计算与我们熟悉的数字计算完全不同。大脑并不是像电脑那样，把符号一步步搬来搬去，而是把计算深深嵌入在自身的物理结构、能量消耗和连续变化的动态过程中。换句话说，大脑不是在运行程序，它本身就是计算过程。

论文指出，生物计算有三个关键特征。首先，大脑的计算是混合型的，既有类似开关的离散事件，比如神经元放电，也有连续变化的过程，比如电场、化学梯度和振荡活动。这两种过程彼此纠缠，互相塑造，无法拆开来看。其次，这种计算无法按尺度分割。从离子通道、树突，到神经回路，再到整个大脑的活动，不同层级始终相互影响，没有清晰的“算法层”和“实现层”。改变物理结构，本身就会改变计算方式。第三，大脑的计算深受能量限制的塑造。大脑在极低能耗下工作，正是这种限制，迫使它发展出跨尺度协同、稳定而灵活的智能形式。

正因为如此，研究者提出了一个颠覆直觉的结论：在大脑中，算法就是载体。物理结构并不是计算的“外壳”，而是计算本身。意识，正是从这种特殊的计算物质中涌现出来的，而不是从某段抽象代码中“跳”出来的。

这一观点也为理解人工智能设定了新的边界。当前的AI系统，无论多么强大，本质上仍是在传统硬件上模拟功能。它们可以逼近某些行为结果，但计算与物理实现是分离的，时间是分步更新的，能量几乎不构成内在约束。相比之下，大脑的计算发生在真实的物理时间中，由连续场和离散事件共同驱动，这些正是支撑意识整合性和连续体验的关键机制。

研究者也特别强调，这并不意味着“只有生物才能有意识”。他们并未宣称意识必须依赖碳基生命，而是指出，如果意识真的依赖这种生物式计算，那么未来的人工意识，可能需要全新的物理系统，而不仅仅是更复杂的代码。关键不在于材料是不是生物，而在于是否具备混合连续与离散、跨尺度紧密耦合、并受到能量约束的计算结构。从这个角度看，追问“机器运行什么算法才能有意识”也许问错了方向。真正重要的问题可能是：什么样的物理系统，才能让计算与自身动态不可分离？只有当计算不再是附着在硬件之上的抽象描述，而成为系统自身的一种存在方式，意识才可能出现。

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