如果大腦能理解一切，意識可能將不復存在

這篇文章是一位專業學者對“意識”這一大問題的理性思考。文章從心理學和腦科學視角，提出一個頗具挑戰性的觀點：意識并非來自認知的無限擴展，而是誕生于人類認知資源的有限性；正因為大腦無法完整復制現實，我們才不得不在內部主動構建一個屬于自己的“世界模型”。

撰文 | 羅歡（北京大學心理與認知科學學院教授、IDG/北京大學麥戈文腦研究所研究員）

意識，是我們“最熟悉的陌生人”。主觀體驗與客觀機制在此交匯，這種既親密又疏離的存在感，使意識成為哲學、心理學、物理學與神經科學交匯處最棘手的謎團之一。本文嘗試在心理學與神經科學的交匯地帶，提出一個可供討論的理解框架：意識之所以產生，在于人腦認知資源的有限性。

一

最熟悉的陌生人

意識之所以令人著迷并引發熱議，在于它是我們“最熟悉的陌生人”。人人都切身擁有意識，體驗著豐富、細膩且生動的內心世界，日復一日地進行著無聲的自我對話。盡管永遠無法確知他人的意識內容，我們仍默認他們擁有獨特的內心體驗。然而，意識又是如此陌生——我們不清楚它的物質基礎，也不明白它如何產生。可以說，意識是人類捍衛自我存在的最后堡壘。它如此真切、私密，甚至顯得任意，以至于任何帶有還原論色彩的解釋都天然觸發我們的抵觸——“你怎么知道我在想什么？”這種絕對主觀性賦予主體解釋的終極話語權，令任何客觀理論在其面前都顯得脆弱。

如今，以大語言模型為代表的人工智能，也正不斷沖擊我們固守的意識陣地。十年前，我們或許能輕易舉出上百條理由否認機器會產生意識；而今天，這種底氣已愈發不足，圖靈測試的效力也日漸式微。AI 展現的語言與“思考”能力挑戰著我們的成見，催生著危機感：機器會產生意識嗎？其他物理系統是否也能？是否存在判定意識的統一標準？意識是連續譜系，還是只是虛無縹緲的副現象，如同皇帝的新衣？

無論我們如何捍衛意識這最后的堡壘，對其本質和起源的探索始終是科學進步的原動力。歷經近百年腦科學探索，包括感知、注意、記憶在內的認知過程的神經機制逐漸明晰，終于步入解析意識的“戰國時代”。近期，包括筆者實驗室在內的全球六家實驗室聯合開展的COGITATE 項目采用對抗性合作模式驗證兩大意識理論。眾多國際項目也持續發力，試圖通過透明公開的數據共享，合力攻克意識難題。

然而，每個個體面對關于意識的種種，內心仍難免存有抗拒。原因在于，我們鮮活、私密且自由流動的思維體驗，竟被解釋為物理系統的涌現產物。我們難道不是在自由地產生想法？自由意志如何可能源于受物理規律支配的系統？每當試圖解釋這一過程，仿佛總有一個更深層的自由之“我”在幕后操控。主觀體驗與客觀機制在此交匯，這種既親密又疏離的存在感，使意識成為哲學、心理學、物理學與神經科學交匯點上最深奧也最棘手的謎團之一。

本文無意全面綜述意識的神經機制，而是嘗試在心理學與神經科學的交叉地帶，構建一個關于意識產生的理解框架，以供商榷。

二

意識的起點是主觀性

首先，討論意識的“起點”，需承認其背后的主觀體驗的事實性。換言之，我們需要接受這樣一個前提：任何意識系統，都以其獨特方式體驗世界。若剝離主觀性，意識也就失去了其最核心的定義。在本文中，“主觀性”指每個主體所具有的特定且不可完全替代的體驗結構。正是這種“因人而異”的體驗方式，構成了主體性的基礎。因此，在本文語境中，主觀性即主體性。

那么，主觀性如何在一個物理系統中生成？一個直觀的假設是：主觀性源于一個內部各要素相互約束、互為因果的復雜系統。從神經科學的視角來看，這樣的系統是通過神經振蕩、前饋–反饋-再入回路、跨區域同步等動態神經機制，構建出一種“共鳴體”式的網絡結構，而非多個功能模塊的堆疊。該結構具有高度的整合性、自洽性與壓縮性，能夠將龐雜的信息加工為一個統一整體。這種統一性正是主體感的核心體現。

舉個例子，我們之所以認為視網膜或者顯示屏不會產生意識，不是因為它們無法加工復雜信息——事實上，所有的復雜信息都可以在視網膜或者顯示屏上存在展開——而是因為它們缺乏深層的信息整合機制，無法形成一個統一、自洽、并持續動態更新的整體。

三

主觀性根源于認知資源的有限性

如果主觀性是意識的起點，那么這種相互約束、互為因果，進而孕育出主體性的系統又是如何產生的？事實上，人們往往認為，豐富多樣且不可替代的主觀體驗應當依賴于龐大的腦認知資源。相應的，流行觀點也提出人腦資源沒有被充分利用，暗示著意識的豐富性源于巨大的腦加工能力。認知神經科學長期以來強調人腦的特殊性，例如占比巨大的前額葉、復雜折疊的大腦皮層等結構特征。這些被視為人類卓越信息處理能力的生物學基礎，使我們能夠應對外部世界的高度復雜性，生成層次豐富的意識內容。

然而，這里我想提出一個相反的觀點：主體性意識的根源恰恰在于人類認知資源的有限性，而非龐大或者無限的處理能力。其理由是，正因為處理能力受限，系統將無法對外部信息進行全面、精確的表征，不得不依賴選擇性加工與建構性整合，形成一種主體內部自洽的不可替代的主觀體驗。相反，若一個系統擁有無限資源，它便可毫無成本地處理所有輸入，無需進行概念抽象、模型壓縮或優先級排序，也就無從談起主觀感受與意識建構。

當然，認知有限性本身并不必然帶來意識。如果一個系統過于簡單、缺乏動態建構能力（如植物或低階反射弧），同樣難以形成主體性體驗。

事實上，這種“有限性認知”在心理學研究中已有廣泛體現。我們無法同時處理大量信息， 因此需要依賴注意力機制進行選擇性加工；我們無法保留全部細節，依賴模糊和重構性的記憶系統；我們無法像人工智能那樣無限學習，反而不斷遺忘、頻繁“腦補”；我們也無法總能做出理性判斷，而常常受主觀偏好與認知偏差的影響。這些現象都表明，人類認知系統受限于自身資源匱乏，無法無偏無損地呈現外部世界。正是這種限制促使系統構建一個融合、自洽、并因人而異的主觀世界，由此孕育出意識的主觀性核心。因此，意識并非“全知全能”的標志，而是復雜性與有限性之間的權衡結果。

四

什么造就了因人而異的主觀體驗？

認知心理學的諸多研究表明，即便面對同一幅圖像，每個人的體驗卻各不相同。二義性圖形讓個體在兩種意識表征之間切換；變化盲視現象中，一個非常顯著的圖形卻如過山車般來來回回進入或離開人的意識，幾乎不受控制。這些現象說明，意識體驗并非由感官輸入直接決定，而深受腦內部狀態的影響。事實上，即使是一個簡單的“看”的過程，很早就被認為反映了“無意識推理”：個體會基于自身的先驗知識對感知進行自動的建構性加工。幾年前在社交媒體中大火的“藍黑白金裙子”即為典型例子。這種差異在更復雜的認知情境中表現得更為顯著，例如電影音樂、藝術審美、社會事件、道德決策等。意識的主觀性由此可見一斑。

經典的二義性圖像與前幾年火熱的“藍黑白金裙子”。丨圖源：網絡

那么，是什么造就了這種因人而異的主觀體驗？最常見的回答是基因（微觀層面）和環境（宏觀層面）的共同作用。這些無疑是重要因素，但從介觀層面來看，大腦作為一個多尺度復雜系統，其物理與動力學特性很可能是主體間差異性和多變性產生的原因。復雜系統的一個核心特征是整體不等于部分之和，在此類系統中，微小的初始差異就可能引發巨大差異的演化路徑，而跨尺度的神經系統則進一步加劇了時空演化軌跡的多變性和復雜性。

因此，意識是復雜系統在有限資源約束下對信息的自我組織與動態建構。一個能夠產生主觀性的意識系統，其關鍵不在于其包含的信息總量的多少，而在于該系統是否具備有限性中的整合能力——即在多尺度、多層級的神經網絡中，讓信息在互動中相互塑造、彼此約束、動態演化，抵達為一種自洽和融合的狀態。系統的復雜性越高，越具變異性與動態整合能力，就越可能在相同輸入下產生不同輸出，從而體現出更強的主體性與主觀性。反之，若系統過于簡單，缺乏必要的復雜性與動態建構能力，則難以產生個體差異和主觀性，也就無法催生主體意識的產生。

五

“主觀宮殿”

盡管認知資源有限，人腦卻展現出前所未有的通用性、靈活性與創造力，締造構造出如此豐富多彩的經驗人造世界。人類是如何克服自身的認知約束，去理解并加工并反作用于一個幾乎無限復雜的外部環境世界？

早在八十年前，研究者便提出，人類具備建構心智模型（mental model）的能力——即以有限的資源，在內部構造出對無限復雜現實的近似表征。換言之，人腦并非逐點復制外部世界，而是在心智空間中搭建了一個簡化的“世界模擬器”。這一模型具有相對穩定的結構與先驗約束，通過結構匹配與歸納推斷實現高效加工，使我們無需對每一信息事必躬親地處理與計算。正因如此，人類能夠高效地進行抽象、泛化與推理，而不至于淹沒在信息洪流之中。心智模型，是人類克服認知容量限制的重要機制。

這一建構性視角有著悠久的哲學淵源。早在17世紀，萊布尼茲就指出，盡管人類受限于“單子”（Monad），卻能通過其組合反映世界的無限多樣。康德進一步提出，我們的認知受制于先天認知形式，無法真正接觸“物自體” ，但仍能在感知框架中建構對經驗世界的理解。維特根斯坦、懷特海、胡塞爾等人認為，人類可憑借有限的語言、符號與感知結構逼近無限的現實。心智模型，是人類在“有限中構造無限”的路徑。

心智模型并不是對外界的被動復制，而是以內在結構為框架的主動建構，因此不可避免地攜帶個體偏向。換言之，建構性與偏差性是同一硬幣的兩面。結構使認知得以高效運行，同時也引入系統性誤差與主觀傾向。個體所構建的是一個在內部保持自洽的“主觀宮殿”，而非客觀世界的鏡像。主觀性——在內部自洽與外部輸入的持續互動中產生。

現代神經科學也為這一主動建構機制提供了機制支持。近年來的神經科學研究逐漸打破了傳統觀點——即腦活動是對外界刺激的被動反應，發現無論是清醒還是睡眠，腦中都充滿存在著廣泛無所不在的靜息態活動和自發振蕩。這些內在活動并非隨機噪聲，而是反映著主體內部狀態和先驗知識。相同的感官輸入會在不同個體甚至同一大腦的不同時刻引發不同神經反應，腦區間通過振蕩協同形成跨時間尺度的動態網絡，持續塑造著感知、運動、注意、記憶、決策。這意味著大腦的信息加工并非完全由外界輸入驅動，而始終受到內在結構的調節與塑形。

同時，過往經驗也以緩慢而持久的方式在腦中反復激活，如同排練或復盤，在神經網絡中留下具有個體特征的記憶痕跡；這些結構性痕跡又進一步影響著個體的當前和未來信息加工。過去的記憶和當前的加工之間相互印證和互動，形成了每個主體的主動建構過程——無論清醒或睡眠，我們的大腦始終在不斷生成、更新和重塑一個帶有個人偏好、結構與傾向的世界模型。這種模型不僅影響我們的感知、記憶與決策，更深刻地參與了“我是誰”的塑造過程。

筆者實驗室近年來的研究也從不同層面印證了這一主動建構機制。當工作記憶面臨超容量的復雜序列時，大腦并非“復制-粘貼”的被動存儲，而是將一維序列折疊為二維結構，以壓縮信息復雜度（Fan et al., 2025）。在感知決策過程中，近期經驗會被自發再激活，并與當前輸入相互作用，從而系統性地影響當前的判斷（Zhang & Luo, 2023; Luo et al., 2025）。在少量局部學習條件下，即便個體接受完全相同的訓練信息，大腦仍會主動構造出穩定且內部自洽、卻因人而異的整體序列結構（Liu et al., 2025）。這些現象共同表明：人腦并非簡單積累證據，而是在有限信息下構建具有結構偏向、內部自洽的整體解釋框架。

由此可見，若將意識理解為對信息進行整合與組織，那么其核心功能正在于：在個體心智模型的框架下，對外部信息進行主動建構與結構化整合；而這種整合的產物，恰恰表現為具有個體特征的主觀體驗。意識并非被動接收，而是產生于有限資源與復雜環境之間的持續相互作用；在結構約束與經驗積累的相互塑造下，逐漸形成個體化的“主觀宮殿”。我們每日的念頭、情緒與反應，都是內在世界模型與外部環境沖擊下的結果——如同巨浪拍擊下，礁石激起浪花，同時也在時間中被悄然塑形。

六

主流理論支持

筆者實驗室有幸應邀作為全球六個實驗室之一，參與了COGITATE國際意識項目，該項目是迄今最具規模的意識神經機制研究，以對抗性合作的方式對兩大主流意識理論——整合信息理論（IIT）與全局工作空間理論（GNW）——展開實證測試。本文暫且擱置這兩個理論各自側重的意識的不同方面以及該項目的具體結果（可參見《Science、Nature報道惹眾怒，“對抗性合作”能解決意識之謎嗎？》），僅就這些理論與前述筆者觀點之間的內在契合性進行探討。

IIT 強調系統內部的自我因果結構，主張意識只會出現在具有高度整合性與不可分性的系統之中；換言之，只有當系統中的各部分信息彼此約束、相互依賴，并形成不可還原的整體時，才可能生成意識。而 GNW 則從功能視角出發，認為意識依賴于一種信息的“全局廣播”機制：即只有當信息通過前額葉的瞬間激發進入全局工作空間這個腦中的特殊網絡，該信息才進入我們的意識。

盡管理論路徑不同，IIT 與 GNW 卻不約而同地強調了一點：意識產生的神經基礎在于系統內部信息之間的協同與整合。GNW 所提出的能夠“進入意識”的信息，正是那些在資源限制下被選中進入全局工作空間的部分。IIT 所定義的整合度 (φ, phi），本質上是對系統中“相互因果”結構的量化——在這種自洽閉環中，主體性的“統一視角”才可能實現。更進一步，IIT 所強調的非線性與復雜性也契合“多尺度復雜系統”對主觀體驗差異的解釋。

還有一個比較有影響的“預測性理論”，是從生成模型的角度看待意識，認為意識是系統對外部環境做出的主動預測與誤差更新過程的一種顯現。在這一框架下，個體的主觀性體驗，源于其內部模型對于可控性與確定性的不斷追求，而這種預期機制也是有限認知資源下的必要產物——因為我們無法處理一切信息，需要依靠模型來簡化世界、預測未來。

因此，主流意識理論雖然各有側重，但本文提出的觀點都與之契合：意識源自一個資源受限而結構復雜的系統，通過信息整合、動態耦合與主動建構來形成主觀性。主體性，不是外加其上的標簽，而是系統為了克服資源有限性所產生的具有內部自洽的整體性——意識來源于“有限性—建構性—主體性”。

七

互動激發強化了主觀意識

即使個體具備了豐富的主觀體驗，如果缺乏與他者的交互，這種體驗也難以反觀自身，更無法上升為具有自覺性的主觀意識。換言之，個體意識的覺醒不僅源于內在建構，也有賴于與外部他人的相遇與映照。

人類對自身的認識，往往并非直接來自自身，還需借助他者之眼。我們難以完整看到自身的面貌，必須依賴鏡子、照片或他人的評價。而主體性意識的建立亦如是：沒有外界的差異性，我們很難意識到“自我”的特殊性。這一“認知錯位”便是最基本的主觀性覺醒。當個體逐步走出家庭，與陌生人交往，才真正意識到個體差異的普遍存在，主體意識由此進一步確立。這種社會互動不僅塑造了我們對“自我”與“他者”的基本區分，也反過來穩定和強化了我們內在的世界模型，幫助我們在內心中建立一個可以持續對話的“自我表征”。主體性因此不僅是一種內在認知結構，更是持續演化于社會集群互動之中。

值得注意的是，這種意識的映照關系并非對所有他者都成立。唯有在與具有相匹配的復雜程度的個體互動中，主觀意識才真正被激發和深化。因為只有當互動雙方都具備一定的認知層次與反應復雜度時，差異才得以被察覺，主觀性也才具備“比照”的基礎。而復雜度差異過大時，個體難以從對方身上映射出有意義的反饋，主觀意識也就難以被激活。

因此，意識的發展并非止步于個體的神經系統內部，在與他者的持續關系中，個體意識到“我”與“你”，“我”與“他／她”的邊界，主體性感由此得以強化，并逐步演化出自我意識。更進一步地，這種互動奠定了同理心的基礎：雖然我們無法直接感知他人的主觀體驗，但可以通過模擬機制（如“心智理論”）來建構對他人意識狀態的間接理解。

八

現代社會中意識的“現代性”困境？

值得一提的是，信息爆炸與萬物互聯的現代社會，也催生了前所未有的意識困境。信息過載與人腦認知資源有限之間的劇烈碰撞，使個體主觀意識愈發強烈且孤立。在海量信息面前，我們有限的認知系統被迫高頻運轉，個體差異感顯著增強，那個“與眾不同的我”日益凸顯。與此同時，現實世界的復雜性又常常與我們主觀世界模型中構建的意義結構相悖，導致主體性在信息洪流中被撕裂，個體頻頻陷入焦慮、內耗與迷茫。對此，人們提出了兩條看似對立的應對路徑：其一是削減外部信息輸入，減輕負荷，返璞歸真、簡化生活、逃離社交媒體，轉向靜觀與內省；其二是擴展認知資源，借助認知增強工具、人工智能等技術手段，提升信息處理帶寬，加大外部支撐。

然而，一個帶有諷刺色彩的推論是，系統越強大，選擇的成本越低，主體感反而會隨之弱化。一個擁有無限信息處理能力與全然預測能力的系統，將無需真正“選擇”——也就無法真正“感受”。主體性來源于限制之中，意識也植根于不確定性。一旦系統進入一種“全知狀態”，它或許擁有全景視野，卻失去了局部感知的 “盲區”，也就走向了某種意識虛無——不再需要感受和掙扎。

因此，有限性，這一認知枷鎖，固然帶來痛苦、撕裂與困惑，但也正因其存在，賦予我們意識中那份珍貴的豐富、細膩與流動感；而無限的認知資源與全能系統，雖帶來高效與便捷，卻也可能剝奪我們賴以為傲的主觀體驗。

結語

意識的主觀性是認知資源有限性與復雜神經系統交織的產物，并進一步被社會互動所塑造。有限的認知資源迫使系統進行選擇性加工和主動建構，形成獨特的世界模型，而多層級的神經網絡復雜性賦予了個體意識以多樣化和個性化。進一步，意識主體在與其他主體的互動中不斷反觀和拓實主體性，強化了主觀體驗和自我意識。

總之，本文的主要觀點是，意識并非源于無所不能，而是誕生于有限性中的建構、整合與差異。它既是我們認知有限性的邊界映照，也是我們持續追問“我是誰”的思想鏡像。在復雜性與有限性的撞擊中，主體性涌現，意識得以生成——它是“有限”中閃耀的光芒。

后記&致謝

本文的諸多零散思路，其實源于我對規范學術生活的一種逃離。作為一名長期從事認知神經科學與認知心理學研究的學者，我的日常工作，是在嚴謹的統計檢驗和數據支持下撰寫論文，有一說一，無一絕不說二。在這樣的學術規范中，得出一個結論常常步履維艱，剛邁出一步，已退后三步。常感慨，如今的科學論文越來越像八股文，為了“規范”而犧牲了“初心”——那些最初天馬行空的思考與直覺性的假設。也許，科學首先應該是有趣的，其次才是嚴謹的。感謝這次寫作的機會，讓我得以寫一篇參考文獻不多的“胡思亂想”之作。

需要特別指出的是，意識作為一個橫跨學科、跨越歷史的宏大議題，其研究脈絡極為豐富。本篇僅簡略選取了和本文論述相關的綜述和書籍，并非詳盡羅列。為避免打斷行文節奏，正文中未插入具體引文，而是將相關書籍與文獻按主題類別統一列于文末。

我要感謝張惠惠博士，感謝我們在去學一、家園、學五食堂路上的多次交流，我仍記得我們在討論主體性時的那種“Aha 時刻”。也感謝查征先生和羅木闊小友對本文初稿的肯定與建議。你們能聽懂我在說什么，更增加了我的勇氣。感謝匿名審稿人提出的批評意見。

“認知有限性”和“主動建構性”是近年來我實驗室諸多研究的交匯點。在此也感謝實驗室的小朋友們，感謝你們在不斷掙扎、逐漸接受“人類認知是有限的”這一事實的過程中所付出的努力。

最后，因為我自身認知的有限性，我敢絕對保證本文提出的任何觀點不是百分之百正確的。但如果它能激發你哪怕一絲思考，那它至少是百分之百 insightful 的。（本文采用 AI 工具對文稿進行了語法校對和輔助。）

參考文獻

關于意識和腦

1. Revonsuo, A. (2006) Inner Presence: Consciousness as a Biological Phenomenon. MIT Press.

2. Koch, C., Massimini, M., Boly, M., & Tononi, G. (2016). Neural correlates of consciousness: Progress and problems. Nature Reviews Neuroscience, 17(5), 307–321.

3. Seth, A. (2021)Being You: ANew Science of Consciousness. Faber & Faber.

4. Cogitate Consortium. et al. Adversarial testing of global neuronal workspace and integrated information theories of consciousness. Nature642, 133–142 (2025).

關于人類認知有限性

5. Craik, K. J. W. (1943). The Nature of Explanation. Cambridge University Press.

6. Kahneman, D. (1973). Attention and Effort. Prentice-Hall.

7 .Simon, H. (1982). Models of Bounded Rationality (Vols. 1–2). MIT Press.

8. Johnson-Laird, P.N. (1983). Mental Models: Towards a Cognitive Science of Language, Inference, and Consciousness. Harvard University Press.

關于人腦復雜系統、內生振蕩和重演

9. Kelso, J. A. S. (1995) Dynamic Patterns: The Self-Organization of Brain and Behavior. MIT Press.

10. Buzsáki, G. (2019) The Brain from Inside out. Oxford University Press

筆者實驗室的相關工作

11. Fan, Y., Wang, M., Fang, F., Ding, N.*, Luo, H.* (2025) 2-D Neural Geometry Underpins Hierarchical Organization of Sequence in Human Working Memory. Nature Human Behavior 9(2): 360-275. DOI:10.1038/s41562-024-02047-8 (cover story)

12. Luo M., Zhang H.*, Fang F.*, Luo H.* (2025) Reactivation of previous decisions repulsively biases sensory encoding but attractively biases decision-making. PLoS Biology 23(4): e3003150. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003150

13. Zhang, H.*, Luo, H.* (2023) Feature-specific reactivations of past information shift current neural encoding thereby mediating serial bias behaviors. PLoS Biology 21 (3), e3002056

14. Liu, D., Wang, M.*, Luo, H.* (in press) Human brains construct individualized global rankings from identical few-shot learning input. PLoS Biology

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