大脑置换实验

大脑置换实验最初于20世纪70年代中期由Clark Glymour提出，约翰·西尔勒（1980）接触过，但是与Hans Moravec（1988）的工作联系最为密切。实验过程是这样的：设想神经生理学已经发展到对人类大脑中的输入—输出行为和所有神经元的连接都理解得相当透彻了。进一步设想，我们能够制造模仿这种行为的显微电子设备，而且能将它们顺利地接入到神经组织中。最后，设想某些不可思议的外科手术技术可以在不妨碍大脑的整体运转的前提下用相应的电子设备替代单个神经元。实验由两部分组成：逐步用电子设备替代某人大脑中的所有神经元，然后逆向进行该过程将对象还原为他的或她的正常生物状态。

我们关注的是手术期间和之后该对象的外部行为和内部经验。根据这个实验的定义，与没有执行手术时所观察到的相比，该对象的外部行为一定保持不变[4]。现在，虽然第三方不能轻易地探知意识的存在与否，但是实验的对象应该至少能够记录他或她自身意识经验中的任何变化。显然，对于将发生什么，存在着直觉上的直接抵触。机器人学研究者和机能主义者Moravec确信他的意识不会受到影响。哲学家和生物自然主义者西尔勒则同样确信他的意识将会消失：

完全出乎你的预料，你会发现你的确丧失了对你外部行为的控制。例如，你发现当医生们检查你的视力时，你听见他们说“我们在你面前举着一个红色的物体，请告诉我们你看到了什么。”你想大喊“我什么都看不见。我要完全地瞎了。”但是你听见你的嗓音用一种完全不受你控制的方式说“我看到有一个红色物体在我面前。”……你的意识经验逐渐萎缩到没有，而你的外部可观察的行为却保持着原样。（西尔勒，1992）

但是人们能够不仅仅根据知觉进行争论。首先，注意到为了做到外部行为保持不变而同时实验对象逐渐变得无意识，这必须是在对象的意志被瞬间和完全去除的情况下；否则，意识的萎缩将会在外部行为中有所反映——“救命，我在萎缩！”或起到类似效果的话。而作为逐一地对神经元进行逐步替换的结果，这种瞬间去除意志的说法看来不太可能成立。

其次，如果我们在已经不剩余真正的神经元期间询问该对象关于他或她的意识经验的问题，考虑一下会发生什么？根据实验的条件，我们将得到诸如“我感觉很好。我必须承认有点吃惊，因为我相信西尔勒的论点”这样的反应。或者，我们可以用一根尖棍子捅一下实验对象并观察到其反应：“哎哟，真疼。”现在，在事情的正常过程中，怀疑论者会把这样的人工智能程序输出作为人为的设计而不予理睬。当然，应用一条诸如“如果第12号传感器的信号为‘高’则输出‘哎哟’”这样的规则是足够容易的。不过这里的要点是，因为我们已经复制了一个正常人类大脑的功能特性，我们假定电子大脑不包含这样的人为设计。那么，我们必须对只借助于神经元的功能特性的电子大脑所产生的意识表现加以解释。而且该解释必须也同样适用于具有相同功能特性的真正的大脑。看来只有两个可能的结论：

（1）正常大脑中产生这些种类输出的意识的因果机制在它的电子版本中仍然运转，因此电子大脑是有意识的。

（2）正常大脑中有意识的精神事件与行为没有因果联系，而且也不存在于电子大脑中，因此后者是无意识的。

虽然我们不能排除第二种可能性，它把意识简化为哲学家所称的副现象角色——某事物虽然发生，但是似乎并不会在可观察的世界上投下什么阴影。此外，如果意识确实是副现象的，那么大脑一定具有另一个为“哎哟”负责的无意识的机制。

第三，考虑一下手术逆向进行，实验对象又拥有了正常的大脑后的情形。根据定义，再一次，对象的外部行为一定好像手术没有发生过一样。特别是，我们应该能询问“手术期间是什么样子？你记得那根尖棍子吗？”该对象一定对他或她的意识经验的实际本质具有精确的记忆，包括感质（qualia），尽管根据西尔勒的观点这样的经验并不存在。

西尔勒也许会回应说我们对实验的定义不恰当。比方说，如果真正的神经元在它们被取出以及重新放入大脑期间进入了假死状态，那么它们当然不会“记得”手术期间的经验。为了应对这种可能性，我们需要确保神经元的状态被不断更新以反映它们所替代的人造神经元的内部状态。如果设想存在的真实神经元的“非功能”方面导致观察到与仍在大脑中的人造神经元功能上不同的行为，那么我们就有了一个简单的反证法，因为这意味着人造神经元在功能上并不等价于真正的神经元。（对此论点的一个可能辩驳参见习题26.3）

Patricia Churchland（1986）指出在神经元层面上起作用的机能主义论点同样也能适用于任何更大的功能单元——比如一簇神经元、一个精神模块、一片脑叶、一个半脑或整个大脑。那意味着，如果你接受了这样的观念，即大脑置换实验表明被替代的大脑是有意识的，那么你应该也相信当整个大脑被一个通过巨大的查找表把输入映射到输出的电路替代后，意识被保留下来。这令许多人很不安（包括图灵本人），他们直觉地认为查找表不具有意识——或者至少认为在按表查找期间生成的意识经验不同于那些在系统运转期间生成的、可以被描述为（甚至在头脑简单的计算的意义上）访问及产生信念、内省、目标等等的经验。这表明如果大脑在引导直觉方面是有效的，则大脑置换实验不能进行整体大脑的一次性替换，不过并不意味着如同西尔勒让我们相信的那样必须一次一个原子地进行替换。