整合信息理论（IIT）和计算功能主义对意识的本质存在争议。IIT认为意识是结构而非功能，而计算功能主义则相反。124位科学家批评IIT为“伪科学”，但IIT的创始人及其团队回应，批评实际暴露了计算功能主义的危机。这场论争不仅关乎科学方法论，还涉及人工智能伦理和人类自我认知的根本问题。IIT以意识为核心，通过内在视角解释体验的存在和性质，与计算功能主义形成鲜明对比。
IIT认为意识是结构而非功能，而计算功能主义则持相反观点。IIT主张意识对应于一个系统整合信息的能力，通过内在视角解释体验的存在和性质。
尽管这些科学家批评IIT为“伪科学”，但IIT的创始人及其团队的回应指出，这种批评实际暴露了计算功能主义的根本性危机。
这场论争不仅关乎科学方法论，还涉及人工智能伦理和人类自我认知的根本问题，引发了对意识本质的深刻探讨。
IIT以意识为核心，通过内在视角解释体验的存在和性质，与计算功能主义形成鲜明对比，提出意识与智能可以分离的观点。
意识如何产生？为何人类存在主观体验？这一困扰人类千年的难题在当代神经科学中引发激烈交锋。整合信息理论(IIT)认为意识本质是结构，而非功能；计算功能主义则持相反观点。在
124位科学家联名批评IIT为“伪科学”
后，该理论创始人Tononi及其团队近期发表有力回应，指出批评实则暴露了计算功能主义范式的危机。这场围绕人类心智本质的学术论争，不仅关乎科学方法论，更涉及人工智能伦理与人类自我认知的根本问题。
研究领域：意识科学、整合信息理论、计算功能主义、主复合体、因果结构、内在视角、主观体验、人工智能伦理
论文题目：Consciousness or pseudo-consciousness? Aclash of two paradigms
论文地址：https://www.nature.com/articles/s41593-025-01880-y
整合信息理论
（Integrated Information Theory）
从意识这一主观现象出发，并以客观、可验证的方式解释其存在和性质。试图给这一经过数十年概念、数学和实证发展的理论贴上“伪科学”标签的行为，暴露了当前占主导地位的计算-功能主义范式者们的危机，而这一范式正受到整合信息论以意识为核心的研究范式的挑战。
人类心智一旦固守某些观点（无论因循旧说或投合心意），便会迫使其他事物附和它的支撑。当反证更为有力时，这些人要么视而不见，要么轻蔑贬斥，要么苛求细节加以否定。这种危险的偏见，只是为了维护最初构想的权威性。（弗朗西斯·培根，《新工具》1620，Francis Bacon, Novum Organum 1620）
用科学方法研究意识本就艰难，为何要让它更难？为何召集百名学者，将整合信息理论
（IIT，参见IIT百科/出版物https://www.iit.wiki/papers）
单独定为驱逐目标？
以及推荐集智俱乐部组织的关于整合信息论的读书会，包含整合信息论的综述，基础理论框架，近似计算方法，在神经科学中的应用，在复杂系统中的拓展应用、Φ与系统临界态，以及机器意识等话题的深度探讨，尤其推荐北京师范大学系统科学学院教授，因果涌现读书会发起人张江老师针对整合信息论的概览介绍：【整合信息论概览介绍：如何定量刻画意识？】
https://pattern.swarma.org/study_group_issue/750
该理论历经数十年概念推演、数学建模与实证检验，在意识研究领域已经独具特色。
第一封质疑整合信息理论为“伪科学”的公开信
（即本期《Nature Neuroscience》所载信件的前身）
，源自2023年6月启动的对抗性合作项目。该项目由天普世界慈善基金会
（Templeton World Charity Foundation）
资助，主要研究前额叶皮层是否必然参与视觉意识形成过程[1]。由于对整合信息论相关理论结果的不满，公开信的作者们对整合信息论发起了攻击，声称该理论缺乏实证支持。然而，这封原始信件却措辞情绪化强烈而缺乏充分证据，因而在学界引发了强烈的反对。随后，他们发表的第二封信则试图弥补这一缺陷，给它披上了科学与哲学的外衣并稍加修饰，断言整合信息论在原则上就无法检验。
抛开具体动机不论，我们认为这些激烈抨击
（及其他类似攻击）
暴露了更深层问题。这一问题确实值得探讨——主流计算功能主义范式
（dominant computational-functionalist paradigm）
正遭遇根本性危机，并与整合信息论的意识优先范式产生激烈碰撞。历史表明，范式更迭往往源于旧体系无法解释的“顽固事实”——在当前语境下，这个事实正是意识本身。主流范式从外部视角出发，将意识定义为系统执行的功能的集合。但它既无法解释体验为何存在，也无法说明感受为何以特定的方式呈现。现代系统神经科学显示，计算可以解释大脑运作的机制
（其功能）
，正如解释计算机如何运作一样。然而意识本身——其存在及其特质
（例如视野中央看见面孔的主观体验）
——仍然无法被阐明，甚至显得神秘。
在这种背景下，另一种范式——整合信息论以意识为核心的范式——的存在就显得尤为具有威胁性和颠覆性。通过内在视角的采用，整合信息论能够以客观的方式解释体验的存在和性质，并得到了系统性研究计划的支持。与此同时，人工智能
（AI）
的发展突显了这两种范式之间的不兼容性。根据计算-功能主义范式，一旦AI在功能上与人类相当，它就应该被视为有意识的；而对于整合信息论来说，意识和智能是可以分离的[2]。
下文我们将阐述整合信息论意识优先范式的理论基础、研究方法及影响。我们首先提炼了整合信息论的核心主张，这些主张推动了该理论二十余年的发展，并经受了大量的实验验证。它们构成整合信息论解释与预测的基础，直接反驳了“不可检验”的质疑。最后，我们讨论了整合信息论的关键推论，这些推论与计算功能主义范式形成了鲜明的对比。想要深入理解整合信息论的读者，可在整合信息论维基找到必备文献、详细解析及实际案例
（https://www.iit.wiki/）
。
自伽利略时代起，科学方法的基石就是运用客观工具。这些工具解释并预测自然的客观属性，刻意回避意识主体。然而，意识不同于科学领域的其他事物。它本质上就是主观的。我们每个人都拥有意识：若非这一不可否认的事实，体验存在的证据将荡然无存。换言之，意识存在于内在视角之中：作为“我”的存在具有本质属性——无论清醒或梦中，体验始终在场。
意识的客观关联物
（即物理基质）
是有效的替代指标。当我们具备意识时，我们能进行多种认知活动。例如关注体验内容、保持记忆留存、展开反思行为、将部分体验诉诸语言。但要真正解释意识，我们必须从客观角度切入。需阐明其主观存在与本质特征，而非仅描述功能。否则最终只能解释各类认知功能。这些解释涉及它们的运作机制，沦为对“伪意识”的研究。更关键的是，我们可能将意识赋予某些实体。这些实体虽能执行相关功能，却不存在任何主观体验。
如何解释主观特质？它们或许不可言说
（不信你可以试着描述一下悲伤的滋味）
，难以拆解
（不信你可以试着分析一下瓦格纳《特里斯坦和弦》（Wagner’s Tristan chord）的声响）
，而且转瞬即逝
（你可以试着复述一下秋日里你在一片枫树林中所见的场景）
。然而，每种体验都有其独特的感受方式。如果不存在客观的科学解释，体验的感知将沦为魔法，而非物理现实。
意识研究的整合信息论
（IIT）
的策略，始于意识本身。其存在对每个人而言都直接而无可辩驳[3]。该理论首先识别意识的本质属性，这些属性对所有可能的体验都绝对成立，因而可被视为现象存在的公理
（图1a）
。具体而言，公理包含五个核心要点：
（1）内在特质
（intrinsic）
：体验专属体验主体自身
（内在性公设，intrinsicality）
；
（2）特定呈现
（specific）
：是“这个”，而非“那个”体验
（信息公设，information）
；
（3）整体存在
（unitary）
：“体验”作为整体存在，不可拆分成一个个的“子体验”
（整合公设， integration）
；
（4）明确界定
（definite）
：“整体性”的内涵刚刚好，既不多也不少
（排他公设，exclusion）
；
（5）结构构成
（structured）
：由现象差异联结，通过关系形成特定感知方式
（组合公设，composition）
。
这些公理为客观解释体验的存在提供了基础。意识研究整合理论的解释与预测能力，正直接源于这些核心的主张。
图1 | IIT基于意识优先的研究范式。a. IIT从意识存在出发。通过内省观察，可识别其核心属性。这些属性适用于所有可能体验（a，中图）。b. 接着，IIT用物理术语描述这些属性（操作式定义）。由此确定当前状态的单元基质。该基质即主复合体，在因果层面满足核心属性（b，中图）。通过分析所有子集，展现基质的因果力。这形成因果结构，包含区别与关联。结构体现区别在单元间的重叠方式（b，上图）。根据IIT，因果结构特性无需其他要素。它们完整解释体验的偶然属性。这些属性决定主观感受特质（IIT的"解释同一性"）（a，上图）。需注意，对应体验的是因果结构，而非基质本身，也非过程或计算功能。c、理论验证以成人为主要对象。验证依据是解释现象的能力，以及预测新发现的能力。预测涵盖意识存在与否（c，下图）及其特性，例如体验空间范围(c，上图)。d、在验证范围内，理论可推断意识存在及特性。适用于无反应患者、人类胎儿、非人动物、植物或人工系统。图版（c，上图）改编自文献[13]，采用CC BY 4.0协议。图版（c，中右）改编自文献[14]，Springer Nature Limited版权所有。
整合信息论的许多发展都集中在将体验的这五个公理属性表述为物理基质
（意识的物理基础或物质对应物）
的五个客观属性——整合信息论的物理存在公设
（图1b）
。这里的“物理”一词，特指实际操作中的因果力
（也就是“施加并接收影响”的能力）
，而“基质”则被理解为可以观察和操纵的事物，例如大脑及其组成部分。基于前四个公设，整合信息论得出结论：我们所体验的基质，即“主复合体”
（图1b）
，必须是一个庞大的单元集合，这些单元满足以下条件：
（1）对自身具有因果力
（cause–effect power）（内在性，intrinsicality）
；
（2）具有特定的状态以及特定的原因和结果
（信息）
；
（3）是不可约化的
（irreducible）（整合性，integration）
；
（4）并且是最大程度不可约化性的
（排他性，exclusion）
。
最大不可约性
（maximal irreducibility）
通过整合信息量(
Φ
)来衡量，这要求基质具备适当的解剖和生理特性，例如在能够有效因果互动的专门单元之间形成密集的连接网络。我们若通过暴力计算来测量
Φ
，就需要基质的完整模型
（以转移概率矩阵的形式）
和极高的计算能力。然而，通过依赖假设和启发式方法，我们可以对大脑中主复合体的存在、位置和粒度做出有根据的推测。
接着，基于“组合
（composition）
”公设，整合信息论通过确定复合体
（complex）
内的单元子集
（subsets of units）
，这些子集能够界定最大不可约因与果
（因果差异，causal distinctions）
。同时，它还考察了这些子集重叠的区域
（因果关系，causal relations；图1b）
，从而揭示了复合体的“因果结构
（causal terms）
”。本质上，因果结构完整地展现了基底在特定状态下，如何通过各个子单元，用因果术语描述自身的全部信息。
最终，整合信息论提出了一种解释对应：体验的品质等同于基底在特定状态中支撑的因果结构。体验的每一项随机属性——空间延展感、时间流动感、物体形态、颜色等——都必须由因果结构的特性进行彻底说明，无需其他成分
（图1a，专栏1）
。这使得该理论既具有强大的解释力，又有着严格的标准：仅根据物理存在的五条公设，我们就能结合特定状态的基质，理论上就能完整定性地刻画任何体验的因果结构。简而言之，所有定性皆源于结构。
整合信息论直接以意识及其属性为研究对象，因而具备独特的结构特征。它通过可操作的术语，精准地指向了待解释的核心问题——现象学本身。那么，整合信息论的核心主张是否与现有证据相吻合呢？它能否合理解释已有的认知现象？此外，它是否能够提出新的预测，甚至包含一些违背直觉的推断？
由于体验具有主观性，我们必须认识到：任何关于意识的理论都需要通过自身进行验证——即能报告自身体验的成年人类
（图1c）
。整合信息论的实证验证工作早已展开。人们最初考察的是意识存在与否的基本事实。我们知道，人类保有意识的前提是皮质-丘脑系统必须完整，而小脑或脊髓则无需如此。原因何在？另一方面，即便皮质-丘脑系统保持活跃，人在慢波睡眠中仍会失去意识[4]。这又是为何？全面性癫痫发作时，神经活动可能达到最强的同步状态，但意识却会消失。整合信息论基于内在性、信息、整合这三个原则，能系统性地解释这些现象。皮层作为零件被组织成为密集网格单元，这些单元特别适合作为高阶整合信息的基质。而小脑结构模块化以单向传导为主，其解剖结构则不太符合上述要求。但仅有正确的解剖结构还不足以说明为何因果交互一旦崩溃，意识便会消失，正如神经元在睡眠中进入双稳态
（bistable）（活动间歇停滞）
，或癫痫发作时，神经交互饱和
（不同输入无法产生不同输出）
的情况。
整合信息论的前三个公设提出明确要求：意识的基质必须高度整合，同时具备大量状态储备。这催生了新的研究方法，即通过扰动探测大脑的反应来进行验证
（研究列表见整合信息论维基/实证验证https://www.iit.wiki/papers#h.7qze96bau4qk）
。正如整合信息论
（IIT）
所预言的那样，只要意识存在，即便在完全无反应的状态下
（如睡眠作梦或氯胺酮麻醉）
，皮质-丘脑系统对直接扰动仍呈现出整合与分化的特征。然而，当意识消失时，情况则完全不同。该方法已发展为一种临床检测手段，能够判断行为无反应患者的意识状态。
而排他公设增加了新的规定：意识基质必须具备明确的边界与精细结构。这些特征对应最大整合信息。整个皮质-丘脑系统虽高度整合，拥有密集的跨区连接，支持复杂神经元交互，但整合信息论
（IIT）
预测主复合体仅存于整合度最大的脑区
（及皮层分层）
。核心候选区呈现致密网状局部连接，如大脑皮质后中央区
（特别是颗粒上层）
[5]。而前额叶多个区域的模块化局部连接
（伴随弥散结构）
[6]，会形成“断层线
（fault lines）
”，降低信息整合度，故被排除在主复合体外。前额叶模块参与的神经回路支持“处理环路”。这些环路间接调控主复合体
（进而影响意识）
，负责注意力、工作记忆、推理与反思等认知功能。此类预测存在争议，因此成为实证验证的理想测试。
同理，感觉输入与运动输出通路虽能触发具体体验，也能执行复杂行为，却仍处于主复合体外。整合信息论明确区分意识基质和背景条件，例如觉醒系统，虽支撑主复合体的因果效力，却可能不归入其中。该理论还指出：当后中央皮质相关单元的指定因果效应若与主复合体整体状态不匹配，这些单元便不会参与意识体验。这种情况常见于快速眼动睡眠中，或双眼竞争等状态下。最后，整合信息论对主复合体单元
（内在单元）
的粒度和状态有特别要求，必须达到最大不可约简
（详见整合信息论维基/内在单元条目https://www.iit.wiki/papers/intrinsic-units）
。
整合信息论的研究方案独树一帜，旨在阐释体验特质。这一方案基于最终公设——组合公理。根据整合信息论，主导意识生活的空间延展体验，原则上可通过无方向网格来解释。这些网格的因果结构，由反射、包含、连接与融合构成。这与空间现象学描述一致
（见附注1）
。值得注意的是，网格作为高整合信息载体被提出后，整合信息论受到广泛批评。批评者认为网格“过于简单”，无法支撑意识[7]。这种直觉性的对理论的否定，是与现有证据相矛盾的。大量证据显示，人脑中多数意识基质，都以网格形式存在。此外，多层堆叠网格的因果结构极其复杂。我们必须收集足够丰富的信息，才能解释空间体验
（参见整合信息论维基/空间条目https://www.iit.wiki/papers/space）
。整合信息论对空间体验神经基质的推测，已获神经心理学数据的支持，且可被验证。目前，TWCF资助的对抗性合作研究项目正在验证：视觉空间是否在盲点处收缩，如整合信息论所预言；初级视觉皮层损伤导致的中央旁暗点
（paracentral scotomas）
患者，是否感知空间缩小。
进一步的理论研究表明，时间流动感可以通过有向网格阵列进行解释。这些阵列描述了因果效应子结构
（详见整合信息论维基/时间词条https://www.iit.wiki/papers/time）
。根据整合信息论，我们体验到的时间并非“流动过程”，而是对应特定的因果结构
（cause–effect structure）
。其内部差异与关联按定向排列，并持续动态更新。整合信息论研究计划还致力于确认：哪些神经基质及其关联的因果结构能够解释主观体验
（experience of objects）
，这些体验将一般概念与特定特征联系起来，包括颜色或声音等品质的体验。
另一组推论指出：在主复合体内
（main complex）
，即使活动保持稳定，连接的改变仍会引发体验的变化。这是因为基底承载的因果结构同时依赖于连接形态与活动模式
（与前后状态无关）
。在初步实验中，研究者让两个相邻的光点反复同步闪烁，短暂强化了它们皮层靶区的连接。训练后，两个未经过训练的远端光点间距被感知为缩短。尽管它们的皮层活动可能并未发生变化
（案例见整合信息论维基/空间可塑性https://www.iit.wiki/papers/plasticity-in-visual-space）
。此类实验可以进一步扩展，例如比较发育阶段连接精修前后的体验特质。
整合信息论的部分预测可能极为反直觉
（counterintuitive）
。例如，主复合体即便整体不活跃
（并非完全失活）
，只要它处于因果就绪状态，仍能支撑意识。虽然这类状态难以达成，但探索性研究结果正在验证我们预期的方向。当训练有素的冥想者进入纯粹临在状态时——即鲜活地体验到广阔而明亮的延展感的时候，他们既无思维活动，也无自我感或感知内容——其脑电图显示全频段功率下降，伽马波段最为显著
（详见整合信息论维基/纯粹临在https://www.iit.wiki/papers/pure-presence）
。若这种纯粹延展感的基底是网格状单元结构，这些单元仅维持最低活动，却能支撑庞大因果效应结构，该发现便与理论预期完全吻合。
