2025年4月30日，《Nature》雜志在線發(fā)表了國(guó)際意識(shí)研究合作項(xiàng)目（COGITATE）的階段性成果，題為“Adversarial testing of global neuronal workspace and integrated information theories of consciousness”。北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院、麥戈文腦研究所羅歡教授團(tuán)隊(duì)作為全球六個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室之一，與來(lái)自哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)、牛津大學(xué)、Donders研究所、紐約大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展為期四年的跨國(guó)合作，通過(guò)多模態(tài)腦成像技術(shù)對(duì)意識(shí)神經(jīng)機(jī)制的兩大主流理論進(jìn)行系統(tǒng)性驗(yàn)證。北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院為該論文共同第一完成單位。

對(duì)抗性合作，開(kāi)創(chuàng)科學(xué)研究新方式

意識(shí)產(chǎn)生機(jī)制作為科學(xué)界的重大謎題，其探索意義堪比百年前對(duì)生命起源的追問(wèn)。然而，當(dāng)前該領(lǐng)域普遍存在"牙刷問(wèn)題"——各學(xué)派往往固守自身理論框架，缺乏跨體系的直接對(duì)話與實(shí)證比較。為突破這一局限，COGITATE項(xiàng)目創(chuàng)新性地引入諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主Daniel Kahneman提出的"對(duì)抗性合作"（adversarial collaboration）理念，集結(jié)了意識(shí)研究?jī)纱罄碚撎岢稣撸悍▏?guó)科學(xué)院院士Stanislas Dehaene（"全局神經(jīng)工作空間理論"GNWT"）與威斯康辛大學(xué)Giulio Tononi教授（"整合信息理論"IIT）。

在這一開(kāi)創(chuàng)性的對(duì)抗性合作中，兩位理論提出者首先基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出各自理論的對(duì)抗性假設(shè)。隨后，全球六個(gè)觀點(diǎn)中立的實(shí)驗(yàn)室分別采用功能磁共振、腦磁圖和顱內(nèi)腦電三種腦成像技術(shù)，對(duì)這些假設(shè)進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證。為確保研究的嚴(yán)謹(jǐn)性，所有實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)、方法及結(jié)果解釋均提前進(jìn)行預(yù)注冊(cè)，徹底杜絕事后歸因的可能性。這一新型合作模式不僅為意識(shí)研究提供了更可靠的實(shí)證基礎(chǔ)，更標(biāo)志著科學(xué)研究方法的根本性轉(zhuǎn)變，為未來(lái)跨領(lǐng)域、跨理論的科學(xué)探索樹(shù)立了典范。

超越輸贏之爭(zhēng)，追尋真理之光

COGITATE項(xiàng)目通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)以下三個(gè)問(wèn)題開(kāi)展假設(shè)檢驗(yàn)：（1）意識(shí)體驗(yàn)發(fā)生在大腦何處；（2）意識(shí)體驗(yàn)的時(shí)間動(dòng)態(tài)特性；（3）意識(shí)體驗(yàn)中腦區(qū)間的溝通交流。GNW和IIT這兩個(gè)理論對(duì)這三個(gè)問(wèn)題都有各自不同的假設(shè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩個(gè)理論的假設(shè)均未得到完全支持（如下圖總結(jié)）。具體而言，IIT理論預(yù)測(cè)的初級(jí)視覺(jué)皮層與中級(jí)視覺(jué)皮層間的持續(xù)同步活動(dòng)未被觀測(cè)到，而GNWT理論預(yù)期的前額葉的部分特征的意識(shí)表征、前額葉-感覺(jué)皮層同步活動(dòng)以及刺激消失時(shí)的瞬時(shí)激發(fā)也均未獲得驗(yàn)證。

這些發(fā)現(xiàn)雖然符合科學(xué)理論發(fā)展過(guò)程中"沒(méi)有完美理論"的預(yù)期，但其重要意義在于推動(dòng)了意識(shí)研究領(lǐng)域的批判性反思，為未來(lái)研究提供了新的切入點(diǎn)，并可能對(duì)相關(guān)學(xué)科產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。目前，COGITATE項(xiàng)目組正在通過(guò)大規(guī)模實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)抗性合作研究，進(jìn)一步檢驗(yàn)這兩種理論?；趪?yán)謹(jǐn)?shù)念A(yù)測(cè)框架和系統(tǒng)的假設(shè)驗(yàn)證，科學(xué)界有望對(duì)現(xiàn)有意識(shí)理論進(jìn)行全面評(píng)估，最終推動(dòng)該領(lǐng)域形成更統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。

科學(xué)國(guó)際共同體：合作、開(kāi)放、共享

這樣的對(duì)抗式國(guó)際科學(xué)共同體合作在當(dāng)今形勢(shì)下顯得尤為可貴，反映了科學(xué)界呼喚開(kāi)放共享的聲音。COGITATE項(xiàng)目組秉持開(kāi)放科學(xué)精神，承諾向全球?qū)W術(shù)界公開(kāi)完整數(shù)據(jù)集（包括原始數(shù)據(jù)、分析流程和代碼），這將極大促進(jìn)研究的可重復(fù)驗(yàn)證，并為后續(xù)研究的完善與拓展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)念A(yù)測(cè)框架、提出清晰的科學(xué)假設(shè)，以及開(kāi)展系統(tǒng)性的對(duì)抗性合作研究，該項(xiàng)目不僅為意識(shí)科學(xué)研究樹(shù)立了新范式，更有望推動(dòng)學(xué)界對(duì)現(xiàn)有理論進(jìn)行全面檢視，最終達(dá)成更廣泛的科學(xué)共識(shí)。這種開(kāi)放、透明、協(xié)作的研究模式，不僅體現(xiàn)了當(dāng)代科學(xué)研究的最高標(biāo)準(zhǔn)，也為解決意識(shí)這一重大科學(xué)難題提供了可靠路徑。

北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院為該論文共同第一單位。北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院已出站博士后、北京語(yǔ)言大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院劉玲為本文共同第一作者。

項(xiàng)目核心團(tuán)隊(duì)

  • 總負(fù)責(zé)人：Lucia Melloni教授（馬普所）、Liad Mudrik教授（特拉維夫大學(xué)）、Michael Pitts教授（Reed學(xué)院）
  • 獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室：Ole Jensen教授（牛津大學(xué)）、Floris de Lange教授（Donders研究所）、 Gabriel Kreiman教授（哈佛大學(xué)）、羅歡教授（北京大學(xué)）、Hal Blumenfeld（耶魯大學(xué)）、Simon Henin教授（紐約大學(xué)）
  • 理論指導(dǎo)小組：Stanislas Dehaene教授、Giulio Tononi教授、Melanie Boly教授、Christof Koch教授（Allen研究所）

文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08888-1


對(duì)抗式合作的理論預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論

2025-05-03