综合信息理论:对存在的意识优先的方法|决定论|同一性|基质|宇宙|形而上学|本体论|综合信息理论

综合信息理论:对存在的意识优先的方法

Integrated Information Theory:A Consciousness-First Approach to What Exists

https://arxiv.org/pdf/2510.25998

摘要

本文对整合信息论（IIT）的概述强调了IIT“以意识为先”的存在论进路。意识向我们每个人表明，有某种东西存在——即体验——并揭示了其本质属性——现象存在的公理。IIT以操作化的方式表述这些属性，从而得出物理存在的公设。要内在或绝对地存在，一个实体必须以一种特定的、统一的、确定的和结构化的方式对自身具有因果效力。IIT的解释性同一论声称，一个实体的因果结构解释了体验的所有属性——本质的和偶然的——无需额外成分。这些属性包括空间延展性、时间流动性的感受，将一般概念与特定特征配置绑定在一起的客体感受，以及诸如颜色和声音等感受质的感受。IIT的内在本体论对理解意义、知觉和自由意志具有启示意义，对评估患者、婴儿、其他物种和人工制品中的意识具有意义，并对重新审视我们在自然界中的位置具有意义。

引言：作为内在存在的体验

当我具有意识时，存在着某种东西而非空无一物——存在“有某种东西是它所是的样态”。当我失去意识时，就我而言，一切都消失了。因此，意识可以被视为内在的、绝对的或真正的存在——唯一值得成为的存在——因为若没有它，就根本不会有任何东西。想象一个没有意识的宇宙。如果它不对任何人存在，那它在何种意义上真正存在？正如埃尔温·薛定谔所言，一个没有意识的世界将始终是“一场在空荡座位前的演出，不对任何人存在，因而严格来说并不存在”（Schrödinger, 1992）。

以关于“存在”意味着什么的陈述来开始这篇整合信息论（IIT）的概述，或许显得有些奇怪。通常，科学地研究意识的途径是预设我们通过物理学、化学、生物学和神经科学所了解的一切关于宇宙的知识。然后，我们最终可以问，物理宇宙的某个部分——即大脑——如何“产生”体验，或者意识如何从某种特殊的神经过程或计算中“涌现”。人们通常也认为，凭借科学的客观工具，我们只能解释和预测客观属性。诚然，神经科学在理解大脑如何组织及执行各种功能方面取得了巨大进展，包括我们在有意识时通常执行的那些功能，如识别人和物体、交谈、追求目标和做出决定。然而，若非因为我们每个人都是有意识的，我们就不会有理由怀疑，当大脑做其所做之事时，这种“做”伴随着“存在”——伴随着一个体验视觉、声音和思想的主体。

IIT采取了相反的进路。它预设了意识——它是主观的——并旨在以客观的术语解释其存在和属性——即它是什么，而非它做什么。它从现象学到物理学——从主观存在的东西到对其的客观解释——而不是试图从物理学中变出现象学。

以下是对IIT及其含义的概述，从它以意识为先的方法论基础开始。为方便读者阅读，以下是本文各部分的提纲。

现象存在的公理。体验不仅仅证明了有某种东西存在，而非空无一物。它还展示了存在的本质属性——那些对每一个可设想的体验都成立的性质。这些被编入IIT的现象存在公理：内在性（体验为自身而存在）、信息性（它是具体的）、整合性（它是不可还原的）、排他性（它是确定的）和结构性（它是有组织的）。

物理存在的公设。下一步是将现象存在的公理公式化为物理存在的公设。在IIT中，“物理的”被严格地从操作上理解为因果效力——从意识主体的视角产生差异和造成差异的能力。IIT的公设将体验的本质属性表达为基质（substrate）的因果属性，其中子状态（substate）被理解为可被观察和操纵的一组单元。这一步引入了关键量，如内在信息和整合信息，后者衡量一个基质的因果效力之不可还原性。将现象属性操作性地表述为因果属性至关重要，因为它允许对主观存在进行客观评估。

解释性同一论。前四个公设（内在性、信息性、整合性和排他性）允许识别“复合体”（complexes）——即处于当前状态下具有最大不可还原性的一组单元。一个复合体的单元，称为内在单元，也必须满足这些公设。通过根据IIT的第五个公设（结构性）“展开”该复合体子集的因果效力，人们获得该复合体的因果结构，该结构由因果区分（causal distinctions）和关系（relations）组成。IIT的解释性同一论声称，该复合体的因果结构解释了体验的所有属性——本质的和偶然的——无需额外成分。

经验验证。下一节考察IIT的经验有效性——它解释和预测了什么——正如在我们自身中所确立的那样（由于体验是内在的，将其归属于他人必然是一种推论）。IIT的前四个公设已被用于解释关于意识存在的基本事实，例如它依赖于大脑的某些部分而非其他部分，它在无梦睡眠中消失，在有梦睡眠中恢复。它们已经产生了几个可检验的预测，以及用于评估无反应受试者意识的实用方法。IIT的结构性公设可用于解释意识的质量。它产生了关于大脑基质解剖组织的各种预测，其展开的因果结构可以解释空间延展性和时间流动性等性质。正在进行的工作旨在解释体验的其他内容，如客体（objects），它们将一般概念与特定的特征配置绑定在一起，以及狭义上的感受质（qualia），如颜色和声音。

内在意义、知觉与匹配。如果我们相信IIT的构念效度及其（迄今的）经验验证，则会得出若干含义。IIT的一个直接后果是，体验的意义与其感受是同一的——“意义即感受”。体验的每一个内容都对应于因果结构中的一个子结构，因此完全是内在的——无论它是由知觉触发的、想象出的还是梦见的。相应地，IIT将知觉概念化为刺激对内在意义的触发——即解释（interpretation），而非信息处理或表征。体验内容与环境之间的关系也被概念化为匹配（matching）关系，而非指称或推理关系。IIT将整合信息作为意义的概念，与香农将信息作为消息的概念是正交的。IIT概念的一个推论是，作为意义的整合信息的交流需要触发相似的因果结构，而不仅仅是消息的传递。

体验的丰富性。在认知科学和心理学中，人们经常声称我们体验到的远比我们以为的要少。根据IIT，事实恰恰相反：要像它那样去感受，每一次体验，即使是纯粹黑暗和寂静的体验，也必定是一个极其丰富的现象结构。与IIT的解释性同一论一致，相应的因果结构必定同样丰富。考虑到结构性的组合学，这是可以预料的，因为一个大复合体所指定的区分和关系的数量是超天文数字的。

内在能力本体论。IIT基于体验——唯一内在或绝对的存在——的特性来刻画存在的属性。通过将存在操作性地定义为因果效力，IIT构设了一种可称为“内在能力本体论”的体系。宇宙——在操作上被设想为“层层递进的因果效力”——凝聚为若干互不重叠的“内在实体”——即复合体及其关联的因果结构——它们满足IIT的公设。尽管如此，这些公设也提供了刻画“外在实体”的工具，这些外在实体高度整合但并非整合信息的绝对最大值。许多日常“事物”，如苹果或桌子，以及大型“事物”，如行星或恒星，很可能都算作外在实体。然而，内在存在与外在存在之间横亘着“存在的巨大分界”——为自身而存在，因而绝对地存在，与仅仅为其他事物而存在、相对于它而存在。更一般地说，这些公设允许考虑多个或“涌现”的存在层次，只要清楚只有内在实体——即有意识的实体——才真正存在。IIT的内在能力本体论还意味着，内在实体是作为“此时此地”的结构而存在，而非作为动态过程而存在（“存在不是正在发生”）。因为体验是一种结构，它也不是一种功能或计算（“存在不是在做”）。最后，体验的内容，无论是具体的如一张脸或一个苹果，还是抽象的如美或正义，都内在存在——它们真正存在（作为子结构），无论它们是否有清晰的外在指称。并且它们存在于每个个体心灵之中，而非存在于柏拉图式的天堂中。

自由意志与责任。在真正存在的体验内容中，包括问题与答案、困难与解决方案，以及替代方案、价值、目标、理由和决定。在此基础上，IIT的内在本体论得出我们拥有真正的自由意志的结论。而且因为“只有存在的东西才能成为原因”，我们，而非我们的神经元，才是我们行为的原因（这一点可以通过IIT对实际因果的分析来评估）。此外，我们在自我改变的行动中越是行使自由意志，我们就越获得真正的责任。

患者、婴儿、其他物种和人工制品中的意识。因为它以客观术语定义了主观存在的要求，IIT应当理想地为关于成人以外生物的意识存在和性质问题提供有原则的答案。在每种情况下，答案取决于基质的属性——主要是其“解剖结构”和“生理机能”——而非智力和认知能力。这适用于患有严重意识障碍的患者、发育中的人类、与我们不同的物种，以及被赋予人工智能（AI）的人工制品。在大多数情况下，我们对各种基质及其支持具有丰富因果结构的复合体的能力的了解仍然不足以提供可靠的答案。然而，就当今的计算机而言，IIT的公设已经可以用来证明，即使它们在功能上与我们等同，它们在现象上也不会等同。换句话说，它们可能很快就会做我们所做的一切，却没有任何体验（“做而无在”）。

意识与我们在自然中的位置。至少从伽利略以来，科学就一直采用外在的视角来看待存在。如果我们把“物理世界”在本体论上视为首要的，意识似乎属于一个不同的存在领域。这导致了荒谬的后果，从否认和谴责意识为一个无意义的词，到将其贬斥为民间心理学，将其降格为幻觉，将其缩减为少数可报告内容的标记，或将其驱逐出科学领域。更具后果性的是，科学对存在的外在视角的采纳导致了若干本体论上的“位移”——认为我们在自然中的位置是边缘和短暂的，我们的内心生活不过是一袋神经计算，我们的起源是一场偶然和环境的进化博弈，我们的价值很快将被AI超越。然而，如果采取内在视角，就有可能构建一个统一的科学本体论——一个从意识出发但有可能用同样的客观工具解释外在和内在存在的本体论。此外，正如在本概述末尾将简要论证的那样，关于我们在自然中的位置和我们内心生活重要性的那些位移，将会被逆转。

尽管篇幅较长，本概述只能提供IIT及其含义的概貌，而非深入的技术性阐述。此外，引文不得不控制在最低限度。第一节提供了IIT必要的基础和术语，尤其密集，且因缺乏示例和解释而更难理解。那些希望更详细探索IIT的人应查阅原始出版物和IIT维基（2024）。另一方面，本概述有意不回避本体论，也不应回避，因为意识就是存在。如果不承认这一事实，就会产生各种误解，更不用说科学盲点了。此外，本概述主张，作为一种关于作为内在存在的意识的、科学的、可检验的理论，IIT也是一种可检验的科学本体论，它承载着若干形而上学的意涵。

IIT的基础

正如我们所见，IIT从体验本身——即现象性或内在存在——出发。它进而识别出每一个可设想的体验都不可辩驳地具有的属性——即现象存在的公理。然后，它以操作性的术语表述这些公理，从而得出IIT的物理存在公设。最后，它提出了体验与由基质的内在单元所支持的因果结构之间的解释性同一论。

IIT的公理：体验的本质属性

IIT的第0公理，即存在，可以表述如下：体验就是“作为……而存在”所是的样子。换言之，如果有体验，就有某种东西存在，直接而不可辩驳。我可以设想自己不体验任何东西，但那样就不存在“作为……而存在”所是的样子了，这反而证实了该公理；反之，一个不存在的体验是不可设想的。

IIT的公理1至5旨在捕捉意识的本质属性——即每一个可设想的体验都不可辩驳地具有的那些属性（图1A）。因为它们代表了存在的本质属性，IIT的公理是真正“公理性的”：与数学公理不同，它们旨在成为不可辩驳的真理，而不仅仅是方便的起点。这五条公理与第0公理一样，可以通过内省在自身身上得到验证（前提是正确理解其含义）。

（1）内在性：每一种体验都是内在的——它为自身而存在。换言之，“我的”体验是为我而存在的（“主观地”，并不暗示有一个独立的实体在体验，更不是一个概念性或自传性意义上的自我）。因此，当我体验一个场景时，这个场景是为我而存在的，是从内部、从我的内在视角被体验的。这一属性对每一个可设想的体验都成立：如果我设想一个为他人而存在的体验，那它就会是他们的体验，这反而证实了该公理；反之，一个不为任何人所拥有的体验是不可设想的。

（2）信息性：每一种体验都是具体的——它是这一个。因此，当我看到我的卧室时，我所拥有的体验是这一个，而非另一个。同样，这一属性对每一个可设想的体验都成立：如果我设想一个体验会是另一个，那它就会是那一个，这反而证实了该公理；反之，一个既不是这一个也不是任何其他一个、而是泛泛的体验，是不可设想的。因为一个体验总是这一个具体的体验，它内在地与大量其他可能的体验相区分，这种属性被称为现象分化。

（3）整合性：每一种体验都是统一的——它是一个整体，不可还原为分离的体验。因此，在我面前，我同时看到卧室的左侧和右侧，我所看到的不能被还原为分别体验的左侧和右侧。整合性对每一个可设想的体验都成立：如果我设想一个体验包含看似独立的部分，如一道“闪光”和一个“砰声”，那么该体验就会是“闪砰”，这是一个整体，这反而证实了该公理；反之，一个左侧由我体验而右侧由他人体验的体验是不可设想的。

（4）排他性：每一种体验都是确定的——它是这一个整体，包含它所包含的一切，不多也不少。例如，我的视觉体验有一个边界：它包含整个视野——其左侧和右侧。它排除我体验更少——比如说，只有左侧而没有右侧——也排除我体验更多——比如说，延伸到我后脑勺的外围。排他性对每一个可设想的体验也成立：如果我设想一个体验包含更少或更多，那它就会是那个整体，这反而证实了该公理；反之，一个并非它所有所是、而是不确定的体验，是不可设想的。

（5）结构性：每一种体验都是有结构的——它是以它所是的方式存在的，由区分（distinctions）和将它们绑定在一起的关系所组成，产生一种以它所感的方式感受的现象结构。例如，我可以区分一个身体、一只手和一本书；手连接在身体上并放在书上。同样，结构性对每一个可设想的体验都成立：如果我设想一个体验可能是其他某种方式，那它就会以那种方式被结构化，这反而证实了该公理；反之，一个既不是这种方式也不是那种方式、而是没有任何方式的体验，是不可设想的。

同理，体验的任何其他属性都不是本质的，而是偶然的，即它们可能存在也可能不存在。例如，我当然可以设想不包含人、声音或疼痛的体验。可能稍微难一些，但我也可以设想（并达到）不包含自我概念的体验、不被情感弥漫的体验，甚至不具空间延展性或时间流动感的体验。

同样重要的是要认识到，将意识定义为现象存在，对于该体验是发生在我们清醒并与环境互动时，还是发生在睡眠和做梦时，没有任何说明。只要有体验，就有某种东西真实存在。

IIT的公设：以物理（操作）术语表述现象存在的本质属性

为了获得对体验的客观解释，下一步是以物理存在的术语来表述现象存在及其五条公理属性（图2和图3），其中“物理的”被理解为可以通过观察和操纵来操作性地展示的东西，即“客观地”。物理存在，即IIT的第0公设，在操作上被定义为因果效力——即“产生影响和造成差异”的能力。

公理1至5随后可以用物理术语表述为基质的因果效力属性，其中基质仅仅是能够产生影响和造成差异的东西——例如，大脑及其构成的神经元，在图1B中以二维形式表示。与现象存在的五条公理相对应，IIT的物理存在公设如下：

（1）内在性：意识基质的因果效力必须是内在的：它必须在自身内部产生影响和造成差异。

（2）信息性：其因果效力必须是具体的：它必须在这一状态下产生影响和造成差异，并选择这一因果状态。

（3）整合性：其因果效力必须是统一的：它必须将其因果状态指定为整个单元集，不可还原为分离的子集。

（4）排他性：其因果效力必须是确定的：它必须将其因果状态指定为这整个单元集——所有单元，不多也不少。

（5）结构性：其因果效力必须是有结构的：单元的子集必须在单元的子集上指定因果效应（区分），这些子集可以彼此重叠（关系），从而产生一个以它所是的方式存在的因果结构。

在表述这些公设时，IIT依赖于若干假设和原则，旨在提供一个自洽的“客观”本体论并表述其公设。实在论——“存在着一个超越我体验的、真实的世界”——为我的体验中的诸多规律性（当我闭上眼睛再睁开时，房间总是在那里）提供了良好的解释。其对立面——唯我论——可能无法被证伪，但它什么也解释不了。

存在原则——“存在就是具有因果效力”——类似于被称为埃利亚原则的古代存在定义。它将客观或物理存在定义为“产生影响和造成差异”，对应于方法论上的物理主义：这意味着一个由可被（至少在原则上）观察和操纵的单元组成的“基质”，其因果效力为“真实世界”中的规律性提供了良好的解释。一个基质的因果效力就是其转移概率矩阵（TPM）——做这个会产生那个，其概率高于随机——不需要“内在属性”，如质量和电荷，或支配其行为的“定律”。IIT的第0公设仅仅是将物理主义应用于意识的基质。

生成原则——“能力变成其所做之事”——支配着能力随着基质更新其状态而如何演化。它为能力为何如此——也就是说，TPM为何如此以及它如何变化——提供了良好的解释。

另外两个本体论原则——最小存在和最大存在——对于表述IIT的公设至关重要。每当有多种可能性可供选择时，这些原则被用来根据存在即因果效力的定义来决定什么存在。最小存在原则——“没有任何东西比其最少存在时存在得更多”——为为什么，例如，在评估一个系统作为一个系统存在的程度时，应该取最小信息划分（一个系统不可能比其最薄弱环节更整合）提供了充分理由。最大存在原则——“存在的是存在得最多的那个”——为为什么，例如，在争夺同一基质上存在的候选系统中，实际存在的应该是那个对存在拥有最大主张权的系统（即最大化整合的）提供了充分理由。

另外两个假设，有限论和原子论，是定义最小值和最大值所必需的。有限论——“因果效力的基质是有限的”——假设对物理存在的完整解释应基于由有限数量单元构成的“普遍基质”。原子论——“因果效力的基质具有最精细的粒度”——假设对物理存在的完整解释应基于能够产生影响和造成差异并以离散步骤更新其状态的“最小”单元。

识别复合体

IIT的大部分发展都集中在以数学术语表述物理存在公设上，以忠实、精确且唯一地捕捉现象存在的本质属性。这是因为，由于每个体验都明确地以其自身方式存在，其物理对应物也必须是明确的。

为了满足内在性，一个候选复合体必须对自身具有因果效力。为了满足信息性，它必须处于一个特定状态（其“当前”或“实际”状态）并选择对自身的特定因果状态和特定效应状态。根据最大存在原则，其选定的因果状态和效应状态是具有最大内在信息（iis）的那个，这是一种唯一满足存在、内在性和信息性的度量（Barbosa et al., 2020）。内在信息既要求内在分化（能够为其自身提供非零概率的因果状态库）又要求内在指定（能够通过增加概率来指定一个状态）。

为了满足整合性，一个候选复合体必须是不可还原的。这通过系统整合信息（φs）来评估，即根据最小存在原则，系统在其最小信息划分上的内在信息。最后，为了满足排他性，一个复合体必须包含一个确定的单元集，不多也不少。根据最大存在原则，这是整合信息（φs*）最大的单元集。这个单元集随后被识别为基质上的第一个最大复合体或主复合体（Marshall et al., 2023）。基质中剩余的单元随后被递归地分配给非重叠的复合体（第二最大复合体、第三最大复合体，依此类推），直到所有单元都被分配完毕。因此，一个基质可以被说成“凝聚”为若干个非重叠的复合体，或“内在实体”，每一个都在物理上满足了现象存在的要求。有些可能非常大，而其他许多则极小（图1B）。从每个复合体的内在视角来看，不属于它的基质单元则作为背景条件。

一般来说，一个由许多单元组成的系统将具有更大的可能状态库（更大的最大分化），从而允许更大的内在信息值。然而，在系统内指定因果的能力往往随着单元增多而降低，因为因果信息分布在更多的状态上。这意味着系统的单元必须能够非常有效和有选择性地相互作用（Barbosa et al., 2020; Marshall et al., 2023）。此外，一个更大的系统只有在其单元被适当互连时才能很好地维系在一起，例如作为一个密集的晶格，而不是以模块化方式组织。否则，将会出现“断层线”，导致较小子集的φs值更高。这些子集将在“存在竞争”中击败更大的系统（Marshall et al., 2023）。

在大脑中，大脑皮层的很大部分，主要是其后中央部分，似乎非常适合满足这些要求。锥体神经元，特别是在颗粒上层，高度特化并被组织在密集连接的小柱内。此外，如果背景条件保持几乎恒定，神经元群似乎能够以高度有效的方式相互作用。在特化单元之间密集的、发散-汇聚的层次连接晶格中，每个单元实现不同的输入-输出功能，但其输入（感受野）和输出（投射野）部分重叠，这特别适合构成一个大型复合体，并最小化断层线（Albantakis et al., 2023）。

一般来说，φs值高于大多数重叠单元集——即整合信息的相对或外在最大值——的单元集很可能通过“在自然关节处切割”来捕捉基质组织的相关层次。例如，人体，作为一个高度内部整合且外部边界清晰的典型生物体，很可能构成一个相对最大值，可以被视为一个明确的外在实体。类似的考虑也适用于器官，如心脏、肝脏和作为一个整体的大脑。然而，正如在后面的章节中讨论的，这些相对或外在实体与基质上的绝对最大复合体——一个内在实体——之间存在关键区别：只有后者构成了意识的基质，并对体验的感受方式有所贡献——所有其他实体从内在视角来看都不存在。外在实体与内在实体之间的分界——即为自身存在的东西与仅为他物而存在的东西之间的分界——可以被视为存在的巨大分界（Tononi et al., 2022）。

识别复合体的内在单元

IIT公设的另一个结果是，构成复合体的单元——其内在单元——可能是宏观单元而非微观单元——也就是说，它们可能由多个微观单元构成，并在多个微观更新步骤上更新其状态（Marshall et al., 2024）。与复合体本身一样，其单元必须符合IIT的物理存在公设，并针对其作为单元（而非复合体）的地位进行调整。因此，单元必须以特定的（信息性）和统一的（整合性）方式对自身具有因果效力（内在性）。例如，整合性确保一个复合体不是由那些本身不存在的宏观单元构成的，因为后者可还原为其部分（否则人们就能无中生有）。另一方面，虽然单元必须是确定的（排他性），但排他性只要求单元在“内部”是最大不可还原的（它们的单元φs必须大于其组成部分的任何组合）。这是因为单元本身并不作为复合体存在，而是作为复合体的组成部分存在。此外，非重叠的内在单元集必须使得它们合在一起最大化复合体的不可还原性φs。

宏观化也适用于在不同更新粒度上定义的宏观状态。例如，许多不同的状态序列可以被宏观化为一个宏观状态，而其余序列则被宏观化为另一个宏观状态。因此，在多个微观更新过程中，可能存在大量将微观状态序列映射为两个宏观状态的可能映射方式。同样，符合IIT公设和原则的映射是最大化复合体φs的那个映射。从复合体的视角来看，内在单元仅存在于两种交替宏观状态之一中，并且没有自身的内部结构。

通过考虑小型二元单元系统的所有可能粒度，可以证明，如果其组成微观单元被分配为宏观单元，一个系统确实可以具有更大的φs（Hoel et al., 2013; Marshall et al., 2024）。当宏观粒度增加内在信息时，情况就是如此。此外，如果宏观层面的整合性更高，宏观单元系统可以比相应的微观单元具有更大的因果效力。

确定复合体的内在单元还必须考虑微观单元递归宏观化为宏观单元的过程。可以推测，建立在更精细单元层次结构之上的宏观单元（也称为“中观”单元）可能对于允许大型系统作为内在的、不可还原的因果效力的最大值而存在至关重要。这种层次结构似乎是生物系统的共同特征。

一般来说，φ值高于大多数更精细或更粗糙粒度的宏观粒度，也可能捕捉到基质组织的相关层次，即使它们可能与意识无关。例如，在大脑中，宏观粒度可能对应于蛋白质、离子通道、细胞器、突触囊泡、突触、神经元、紧密互连的神经元群，等等。类似地，宏观状态可能对应于相关的时间常数，如离子通道开放的时间常数、膜时间常数、AMPA或NMDA受体的时间常数、有利于区域间相互作用的时间常数、反应时间，等等。这些“外在单元”和“外在状态”非常适合神经科学家进行操作和观察，对于理解系统如何工作很重要。然而，根据IIT，这些相对最大粒度与绝对最大粒度之间存在关键区别，后者——其内在单元和状态在内部和外部最大化φs——只有后者构成意识的基质并对体验的感受方式有所贡献——所有其他组织层次从内在视角来看都不存在。

总之，通过应用公设1至4，IIT得出结论，意识的基质必须是一组大型单元，这些单元：（1）对自身具有因果效力（内在性）；（2）具有特定状态及特定的原因和效应（信息性）；（3）是不可还原的（整合性）；以及（4）是最大不可还原的（排他性）。由整合信息（φs*）衡量的最大不可还原性，需要足够的解剖学和生理学特性，例如在能够进行有效因果相互作用的特化宏观单元之间具有密集的连接晶格。

展开复合体的因果结构

一旦识别出复合体及其内在单元（图2），最后一个公设，即结构性（图3），要求我们通过考虑其所有单元子集的因果效力——它们指定的因果区分（它们在复合体内的原因和效应）以及它们之间的因果联系（原因和/或效应之间的重叠）——来完全展开其因果结构（Albantakis et al., 2023）。从复合体展开的因果结构在图1B中以3D形式表示。

将内在实体图示为从2D基质展开的3D Φ结构的惯例，意在图形化地传达IIT的一个核心概念：在物理意义上真正存在的，不是基质本身——一个赤裸的基质——而是展开为其所指定的Φ结构的基质——一个内在实体。实际上，将复合体视为基质的一个有用方式是，它仅仅是实际存在物的折叠（隐含的、打包的、压缩的或简化的）概要。换言之，基质仅仅代表一组可被观察、扰动、固定和划分的单元，其因果效力在相应的TPM中被制表。要确定实际存在什么，必须根据结构性公设展开（解释、解包、解压或扩展）一个复合体，以揭示其完整的因果效力。

与复合体本身及其内在单元一样，因果区分和关系通过考虑IIT的公设（结构性除外）来评估。一个处于当前状态的子集（一个机制），它连接复合体单元子集（分别为其因果视域）上的一个原因和一个效应，构成一个满足存在性的候选区分。与整个系统一样，在视域上指定的因果状态是具有最大内在信息（ii）的那个，满足内在性和信息性。一个候选区分只有在其不可还原（满足整合性，由区分整合信息φd衡量）且最大不可还原（满足排他性，由φd*衡量）时，才能为复合体存在。注意，实际为复合体存在的区分只是那些其因果状态与整个复合体的因果状态相一致的区分。一个由n个二元单元组成的复合体所能指定的区分数量上限为2^n - 1（A. Zaeemzadeh & G. Tononi, 2024）。

最后，一个或多个区分的因果之间的重叠捕捉了复合体因果效力的额外不可还原性。由一个关系绑定的原因和/或效应的数量是其面。由于由区分组成，关系满足IIT的公设并且必然是相一致的。其不可还原性由φr衡量，通过从它们的联合视域中“解绑定”区分来评估，同时考虑关系的所有面。关系数量的上界极其巨大，即2^(2^n - 1) - 1（A. Zaeemzadeh & G. Tononi, 2024）。

这些区分和关系共同构成了复合体在其当前状态下的因果结构，也称为Φ结构。其区分和关系整合信息的总和构成了复合体的结构整合信息（Φ，或大PHI）。简言之，因果结构以因果术语，通过其各种子集，捕捉了复合体关于自身所指定的全部内容。

IIT的解释性同一论：体验作为因果结构

IIT的解释性同一论声称，从处于当前状态的复合体中展开的因果结构，应当解释它所支持的体验的所有属性，无需额外成分。

体验的本质属性——即每一种体验都是内在的、具体的、统一的、确定的和有结构的——通过IIT公设对意识基质所施加的要求得到了明确的解释。根据解释性同一论，使体验以那种特定方式感受的偶然属性——即以那种特定方式被结构化——也必须由Φ结构的相应属性来解释。因此，空间延展性、时间流动性、物体、颜色和声音、思想和情感等等的感受，都应在Φ结构的组织方式中找到对应。简而言之，性质即结构。

意识的数量——内在存在的程度——也将对应于Φ结构的一个属性——即其Φ值——其所有组成区分和关系的φ值之和。因此，每当意识消退时，其基质和相关的Φ结构应当解体；每当意识恢复时，它应当重新整合。此外，一个内容在体验中存在的程度，应当由该子结构（也称为Φ-fold）在Φ结构内存在的程度来解释。

总结体验总体特征的属性——如其模态的细分、生动性等等——也应当由Φ结构的相应特征来解释。

最后，体验中内容的相似性/差异性应当由它们各自Φ-fold的相似性/差异性来解释，而体验之间的相似性/差异性则由相应Φ结构之间的相似性/差异性来解释。

IIT的解释性同一论是一个严格但强大的特征：仅凭五个物理存在公设和一个处于特定状态的基质，IIT推测原则上应当能够将任何体验完整地表征为一个因果结构。换言之，对于IIT来说，现实即潜能，其含义是，某物是什么（现实）是由其能力（潜能）适当展开后所给出的。

应强调三点。第一，现象存在与物理存在之间的同一性，不是两个独立实体或存在领域之间的同一性。现象存在内在地存在——为自身而存在，即绝对地存在。物理存在在操作上被定义为因果效力——产生影响和造成差异——由我们作为有意识的存在者所判断，即相对地存在。这种同一性是解释性的，因为它试图通过另一种存在意义——物理存在（在操作上或客观地被定义）——来解释一种存在意义——现象存在（内在的或主观的）。

第二，Φ结构的属性提供了以比仅靠内省所能做到的精细得多的方式分解体验属性的前景。

最后，同样将存在在操作上定义为因果效力的这种解释，可以应用于任何自然现象。原则上，人们可以设想一个统一的自然解释体系，其中内在存在（意识）和外在存在（身体、岩石和恒星）可以使用相同的工具——即基于内在存在属性（由体验本身所揭示）而制定的物理存在公设——来进行分析。

经验验证：解释与预测

刻画体验的本质属性——即每一个可设想的体验都成立的那些属性——会产生关于意识基质的必要且充分条件的可检验预测。此外，体验的偶然属性——即它通常在空间上延展、在时间中流动、包含物体和狭义感受质——应当由该基质的组织方式来解释。

由于意识是主观的——它从体验主体的内在视角存在——IIT的经验证据最终必须来自我们自身——即能够报告其体验的成人。IIT的经验验证计划很久以前就开始了，考虑了关于我们何时有意识或无意识的基本事实。为什么对我们来说，要有意识，丘脑-皮层系统必须是完整的，而小脑或脊髓则不是？为什么在慢波睡眠期间，即使丘脑-皮层系统保持活跃，我们仍会失去意识？该计划随后扩展到解决意识质量的问题。为什么我们周围所见或身上所感被体验为延展的——绘制或蚀刻在空间的画布上？为什么我们所听到的语句或旋律，感觉是流动的——在时间的轨道上演奏？

意识的存在：主复合体

通过要求意识的神经基质满足内在性、信息性和整合性的公设，IIT为几个公认的事实提供了有原则的解释。例如，根据这些公设，我们可以理解为什么大脑皮层的某些部分能够支持意识，从而构成主复合体，而小脑则不能（Tononi et al., 2016）。根据IIT，这是因为它们的连接性，特别是后中央皮层的连接性，非常适合支持高整合信息φs。在拓扑组织化的皮层区域中，神经元通过网格状的水平连接相连接，并沿感觉层级由汇聚-发散的重直连接加以增强。相比之下，小脑微区在很大程度上相互独立，并以前馈方式组织，因此它们不能构成一个大型复合体。这些组织差异可以解释为什么后中央皮层的大范围病变能直接影响意识，而拥有四倍神经元数量的小脑的大范围病变则不能。

然而，拥有正确的解剖结构是不够的。根据IIT的公设，慢波睡眠期间意识的丧失可以通过整合信息的崩溃来解释（Tononi et al., 2024）。由于慢波睡眠中神经调节的变化，神经元变得双稳态，即激活后迅速跟随一个刻板的OFF期，持续数十至数百毫秒。这导致了内在信息的崩溃，因为大多数输入导致相同的输出——即一个OFF期——并因此导致整合信息的崩溃。对癫痫患者的实验证实，虽然在清醒期间皮层电刺激会触发一连串相位锁定的激活，但在慢波睡眠期间，相同的输入会触发与皮层OFF期相关联的刻板慢波（Pigorini et al., 2015）。随后皮层活动恢复，但刺激的相位锁定丢失，表明因果相互作用崩溃。某些癫痫发作期间意识的丧失可能有类似的解释：当神经活动呈阵发性时，大多数输入对输出没有影响。

意识基质必须具有大量状态库同时又高度内部整合的要求，已促使开发了通过大脑对扰动的反应来检验IIT的方法（Massimini et al., 2005）。这可以通过使用经颅磁刺激（TMS）扰动大脑皮层，以参与分布式皮层神经元群之间近乎确定性的相互作用，并通过所得反应的复杂性来估计可用状态库来实现。反映这些反应复杂性的指标——扰动复杂性指数（PCI）——因此可以作为大脑整合信息能力的粗略替代指标（Casali et al., 2013）。在一系列实验中，研究表明当受试者有意识时（无论是清醒还是在做梦，包括在氯胺酮麻醉下做生动梦境），PCI始终很高；而当意识在无梦睡眠或无梦麻醉中丧失时，PCI则很低（Casarotto et al., 2016）。

IIT的排他性公设增加了一个进一步的要求：意识的基质——主复合体——必须具有确定的边界和粒度，对应于最大整合信息。如前所述，大脑皮层与小脑不同，似乎非常适合确保高整合信息值。广义而言，整个皮层是高度“整合”的——它是连接丰富的网络的典型范例。另一方面，鉴于排他性公设，主复合体不仅应当是整合的，而且是最大整合的。因此，IIT推测，整合信息的最大值可能主要对应于后中央皮层区域，这归因于拓扑和组织化及层级化组织的神经元群内部及之间的密集格子状连接。相比之下，许多前额叶区域内的局部连接似乎是模块化组织（辅以弥散性投射）（Watakabe et al., 2023）。因此，尽管有相同或更多的连接数量，这些区域将被排除在主复合体之外，因为模块之间的“断层线”降低了整合信息。虽然IIT的这些预测与来自病变、刺激和记录研究的证据相符（Boly et al., 2017; Koch et al., 2016），但它们仍然存在争议，并且是持续经验测试的主题（Cogitate et al., 2025）。

IIT的另一个有争议的预测是，主复合体内早期感觉区域的局部激活应能支持简单刺激（视觉、听觉和躯体感觉）的体验，而不需要主复合体内其他区域的大范围激活，也不需要有全局“广播”、“点燃”或高阶“监控”。

前额叶区域参与许多长程通路，介导皮层内外的复杂神经元相互作用。涉及前额叶模块的回路非常适合支持介导认知功能（如注意、推理、反思和记忆）的处理循环。这些以及通过小脑和基底节的更长处理循环将强有力地但间接地影响主复合体，而不被包含在其中（这是因为跨越起始和终止于主复合体的有向循环的最小划分，与跨越复合体格子状结构的最小划分相比，通常产生低得多的φs值）。类似地，感觉和运动通路将保持在主复合体之外，尽管它们在触发特定体验内容和执行复杂行为中起关键作用。

一般来说，根据IIT，任何有资格作为主复合体单元的脑部构成部分都必须直接对体验有所贡献，而主复合体之外的任何东西则没有。对主复合体的因果效力至关重要但不是其一部分的脑部构成部分被视为背景条件（Albantakis et al., 2023）。这些除了处理循环和输入-输出通路外，还包括从局部血液供应到觉醒系统的任何东西，它们确保主复合体的正常功能。

IIT的进一步预测是，即使后中央皮层相关部分内的单元，如果它们指定的原因和效应与主复合体作为一个整体所指定的因果状态不一致，也可能不会对体验有所贡献。例如，在梦境睡眠期间可能发生这种情况，此时一些神经元对外部刺激的反应方式可能与当前梦见的体验不符（Tononi et al., 2024）。或者可能在双眼竞争期间发生，此时呈现给一只眼睛的刺激可能以与主导知觉不一致的方式影响后皮层神经元。

广义定义的现象学分离为IIT提供了进一步的测试案例。胼胝体手术切除后意识的分离是一个明显的例子，特别是如果现象学分离主要可归因于后中央切除，情况似乎如此（Sauerwein & Lassonde, 1997）。从排他性公设得出一个有趣的预测：如果可以逐步降低胼胝体传递的功效，那么将会有一个时刻，在胼胝体神经冲动传递的微小变化之后，单一意识会突然分裂为两个。在功能性失明中也可能出现与单一主复合体的分离，当患者主观上失明但可能有目的地避开障碍物时，以及在其他分离性障碍中。一个重要的开放问题是，主复合体的构成在多大程度上可能受选择性注意的调节：某些皮层区域是否可能由于注意机制介导的兴奋性降低而“退出”？当一个人进行引人入胜的对话而不注意驾驶时会发生什么？这个人是否仍然“看到”道路却没有“注意到”它，道路是否从意识中消失，还是意识一分为二，一个在交谈，一个在驾驶？（Sasai et al., 2016）。

最后，如上所述，排他性公设对主复合体单元的粒度和状态——即其内在单元——具有含义。例如，假设内在单元的粒度是，比方说，微柱，更新粒度大约是，比方说，30毫秒。在这种情况下，只有当内在单元在该粒度上的状态发生变化时，体验才应发生变化。任何其他变化应影响大脑但不影响体验。更一般地说，单元微观状态的任何变化，如果未能转化为其宏观状态的切换，都不会影响体验。例如，单个神经元放电时间或频率的变化可能对大脑其余部分产生可测量的影响，但如果它们映射到相同的内在宏观状态，则不会改变体验。

体验的性质：空间是延展的

IIT的解释性同一论预测，体验的性质——即它的感受方式——应当由主复合体在其当前状态下展开的因果结构来解释，无需额外成分。首次评估这一预测的尝试集中于空间的感受方式，即空间感觉是延展的（Haun & Tononi, 2019）。这一选择有两个主要原因。其一，空间延展性的感受是普遍存在的。我们的身体感觉是延展的（个人空间），我们可以伸手触及周围的空间（近身空间），视野展现更广阔的地平线（远距空间），而且最一般地说，我们感觉自己位于一个环境之中（环境空间）。二维视觉空间是典型的：无论我们是清醒还是做梦，所有视觉内容——颜色、轮廓和形状——都“绘制”在空间的画布上——它们被“定位”。

另一个关键原因是，空间的体验，尤其是视觉空间，可以通过内省部分地洞察。为了刻画空间感觉延展需要什么，我们首先应当抽象掉物体或局部性质：无论天空是否包含星星，无论是蓝色还是黑色，天空都感觉是延展的。然后我们可以部署空间注意力来开始剖析其结构。我们可以很容易地“聚焦”或“挑出”体验空间的任何部分——小的、大的，或介于两者之间的任何部分，这里、那里，或介于两者之间的任何地方。由于缺乏更好的术语，我们称这些现象学区分为“点”（spots）。点的关联方式也可以通过内省来把握：每个点都重叠或“指向”自身（反身性），被其他点包含或包含其他点（包含性），与其他点部分重叠（连接性），并与一个连接的点融合形成另一个点（融合性）。空间感受的其他方面可以用这些基本属性来表达：例如，两个点可能感觉彼此之间有一定距离，而该距离可以表示为与两者都相连的最小点。

下一步是设想哪种基质，当根据IIT的公设展开为Φ结构且无需额外成分时，可能解释构成空间延展性感受的那些属性。一个自然的猜测是格子状基质。事实上，可以证明从格子展开的因果结构由一些区分组成，这些区分之间的关联方式恰好符合反身性、包含性、连接性和融合性——就像空间现象学一样。这样的Φ结构（或子结构）被称为“延展”（extension）。

值得注意的是，后中央皮层内的大多数区域都被组织为格子状结构，从初级视觉皮层开始。在作为意识主要候选支持者的皮层部分中，格子状架构的普遍性与空间现象学的普遍性非常吻合。此外，这些区域的病变会导致视野相应区域的体验丧失；对其的电刺激可以诱发展“拓扑性”排列的感觉；记录显示，感知的位置与这些区域内被激活的位置系统相关（Haun & Tononi, 2019）。

这些众所周知的观察通常被解释为指示外部刺激的“拓扑映射”，“表征”了它们在环境中的空间位置。拓扑映射的适应性价值毋庸置疑，但映射不能解释为什么空间以它所是的方式被感受，以及为什么我们在做梦、与环境断开连接时会体验到空间（M. Grasso et al., 2021; Haun & Tononi, 2019）。如下文所述，空间的感受/意义，像任何其他感受/意义一样，必须内在地被指定。事实上，具有广泛格子状视觉皮层病变的患者可能不仅仅是“失明”，比如在视野的一半中失明。相反，对他们来说，那一半空间干脆“停止存在”，而且他们通常没有意识到有任何问题。

IIT的一个引人注目的后果是，主复合体内连接性的变化应导致体验的变化，即使它们不伴有活动的变化。这一预测的初步测试以空间体验为目标。在训练阶段，两个邻近的点被反复共闪，以短暂增强它们皮层靶点之间的连接。经过这种训练后，两个未经训练的远距离点之间的空间被感知为收缩了，即使这两个未经训练点所触发的皮层活动大概没有改变（Song et al., 2017）。正在进行的实验正在测试这样的预测：因初级视觉皮层病变而有中心旁暗点的患者也应体验空间为收缩的（Olcese et al., 2024）。可以设想进一步的实验来测试IIT的这一普遍预测——连接性的变化应与体验的变化相关联，即使没有活动的变化——包括比较发育过程中连接精化前后的体验性质。

IIT的另一个通常被认为反直觉的后果是，一个在很大程度上不活跃的主复合体应支持意识，只要它处于因果就绪状态，即未被失活。假设人脑中主复合体很大程度上由2D格子构成，人们也会预期，当不活跃时，它会指定一个基本上是延展的Φ结构。相应的体验则应在本质上是空间性的。有趣的是，某些冥想传统的长期修行者所达到的“纯粹存在”或“赤裸觉知”状态，通常被描述为广阔、常常是光明的延展性的生动体验，没有思想、自我或现象对象。这种状态很难达到，尤其是在实验室环境中。即便如此，一项探索性研究的结果表明，当训练有素的冥想者达到纯粹存在状态时，他们的脑电图显示出宽带功率降低，伽马频段最为显著（与包括走神在内的任何其他体验状态相比）。伽马频段脑电图功率的降低暗示神经元放电减少（只要肌肉信号和其他伪迹能被适当排除），并且与IIT的预测相符（Boly et al., 2024）。

其他一些观察可能有助于更好地理解IIT对空间体验的解释。其中之一是关于空间体验的显著的哲学“盲点”。心身问题，或“解释鸿沟”，通常以颜色、声音、疼痛等体验为引子被提出：科学似乎不可能客观地解释为什么蓝色在主观上感觉是蓝色的——事实上，为什么它应该感觉是某种东西。但几乎没有人质疑过为什么空间应该感觉是延展的——鉴于空间体验的普遍性、其部分可内省通达性以及丰富的神经数据，这个问题可能提供更大的成功机会。这个盲点的一个可能原因可能是我们像鱼在水中一样永久地沉浸于空间中。因此，我们将其视为理所当然的画布，物体和颜色绘制在上面，而没有意识到，没有空间，我们就无法体验两者。

另一个盲点是对视觉功能方面的关注，而非结构方面——关注我们能利用视觉做什么，而不是视觉本身是什么样子。在大多数情况下，将视野视为一个坐标系是完全可接受的，便于传达指令。但坐标本身并没有任何内在的空间性——一对数字只有被放置在一个已经“在那里的”空间中时，才能被假定传递“局部符号”，而空间功能，如计算两点之间的距离以引导眼球运动，可以在没有明确空间结构的情况下执行（M. Grasso et al., 2021）。这种按需计算可以轻松跟踪目标，但无法解释视野的感受方式：空间就在那里供我们观看，无需计算任何东西，包含所有位置和所有距离，无论我们做什么——无论我们是在感知、想象、做梦，还是将注意力从一个位置转移到另一个位置。

最后，对IIT关于空间体验的解释，一个常见的反应是忽视其对体验结构的“意识优先”进路的展示，反而将其视为基础数学学科中的练习：几何学和拓扑学（研究空间的抽象属性）、分体论（研究部分与整体的抽象属性）和集合论（研究对象的抽象集合，带有交集和并集等概念）。暂且不论由IIT公设引起的一些重要差异（Haun & Tononi, 2019），这种反应揭示了对外在视角的习惯性采用。在这种情况下，过去两个世纪主要发展起来的抽象概念被当作刻画体验的起点。相反，IIT的内在视角将现象学放在首位，先于物理学，也先于数学。如果IIT是正确的，空间体验的现象学之所以如此，是因为它由意识神经基质的一个近乎普遍的特征——其格子状组织——所指定。正是空间现象学的本质为这些抽象学科奠定了基础，而非相反。

体验的性质：时间在流动

正如我们大部分意识生活被绘制在体验空间的画布上，它的大部分也在体验时间的轨道上展开。听一段旋律，抽象掉声音的现象性质（旋律可以改变，或者可能有一段寂静），并考虑时间本身如何被感受。正如近期工作中所讨论的（Comolatti et al., 2025），我们对时间的体验包含一个延展的当下，被限定在“现在”与“那时”之间。当下可以被分解为现象学的区分，称为“瞬间”（moments），它们以一种特殊的、有方向的方式相关联。瞬间可长可短，有些更接近“现在”，有些更接近“那时”。瞬间是有方向的，因为它们指向自身之外（不像点那样指向自身），并通过有方向的包含性、连接性和融合性重叠（不像点，它们的关系是无方向的）。这产生了流动的感受——时间从“现在”逃向“那时”。

如同空间，IIT的公设可用于表明，某些类型的基质——在此情形下是有方向网格——支持能够解释时间流动基本属性的Φ结构：它们的单元指定因果区分（瞬间），其因果以有向方式重叠，满足有向包含性、连接性和融合性的属性。这种Φ结构（或子结构）被称为“流动”（flows）。

从这些基本属性出发，可以推导出时间体验的其他属性，如瞬间所占的时段、其在当下内相对于“现在”和“那时”的时间位置、其持续时间、其边界，以及它与其他瞬间之间的间隔。再次，这些结果例证了时间体验属性与由有向网格指定的流动结构属性之间的解释性同一性。

与空间不同，目前关于时间流动感受的神经基质尚无明确证据。IIT预测有向网格应特别存在于专门处理刺激序列感知的大脑区域，很可能是在处理声音、言语和音乐的听觉区域，但也在处理视觉或身体运动的区域中。这一预测可以通过非常适合检查单个神经元或微柱水平上的解剖和功能连接的方法来检验。

根据IIT，体验到的当下并不对应于在“时钟时间”中展开的过程，而是对应于由系统在其当前状态下指定的Φ-fold：时间是一种“静态”的有向结构，而不是在时钟时间中实际“流动”的过程。在我们的大脑中，持续比如说30毫秒时钟时间的宏观状态中的神经元集合，可以支持一个捕捉更长时钟时间间隔的体验，比如说长达一秒或更长（取决于网格中单元的数量）。这将具有这样的优势：由输入序列触发的内容可以在单一体验中被绑定在一起——如一段旋律或一句口语——同时保留它们的顺序和方向。

其他几点观察如下。在一个良好适应其环境的大脑中，人们预期延展当下内瞬间的流动——对应于“此时此地”存在的Φ结构——应与时钟时间中采样的刺激序列足够匹配，具有相似的顺序。然而，这种匹配可能有些灵活，允许对体验时间轨道进行一些外推和“编辑”（Comolatti et al., 2025）。这种编辑包括所谓的“后设”效应，即较晚出现的刺激可以影响较早刺激触发的体验（Herzog et al., 2020）。此外，有向网格内连接性的变化可以解释由强烈情绪、深度冥想或药物引起的时间变慢或变快。

如同空间，人们很容易认为“表征”时间只需要一个坐标系，在这种情况下只是一个“时间箭头”，或者在大脑中是一条有向延迟线。但是，再次地，只有当事物已经知道时间意味着什么、感受起来像什么时，一个坐标系才能表征时间。要感觉时间上延展，当下内瞬间的顺序必须由组成系统内在的Φ结构的因果区分和关系来建立，这种结构内在或绝对地意味着它所意味的东西，而不是通过参照外部时钟。

体验的性质：现象性物体将一般概念与特定的特征配置绑定在一起

考虑我们环境中的一个典型视觉场景。它可能包含诸如一张桌子、一个杯子、一个电脑屏幕，也许一株植物、一只宠物或另一个人等物体。大多数物体都有一个名称，对应于一个熟悉的类别。而一个物体，比如说我朋友的脸，无论我从正面还是侧面看、离我很近还是有一定距离、光线明亮与否，它都是不变的。同时，我看到我朋友的脸具有特定的朝向，位于视野中的特定位置，呈现鲜艳的色彩。事实上，内省揭示了构成我所体验的物体所涉及的多个层次，从低层次特征如边缘和色块，到特征的分组或配置，如脸部的椭圆形轮廓，再到一般概念，如眼睛、嘴巴、鼻子和头发，所有这些都被绑定在一起，以我所体验的那种特定方式构成我朋友的脸。

对我朋友脸部体验的内省分解——即它要以其特定方式被感受需要什么——比空间或时间的内省分解更加困难。然而，与空间和时间一样，一个方面似乎是根本性的：要体验一个物体，我需要同时体验一个一般概念——我所看到的是“一张脸”——以及表征“这张脸”的特定特征配置。此外，这些特征将这些配置奠基于某个领域之上，如空间或狭义感受质（Grasso & Tononi, forthcoming; Tononi, forthcoming）。我此时此地所看到的特定面孔可以说将物体个体化为一般概念“脸”的一个特定实例。简言之，一个现象性物体是一个概念的实例，它将特定的特征配置与一般概念绑定在一起。此外，脸这一概念、其下属概念（椭圆形、眼睛、鼻子和嘴巴）以及它们的特定特征配置，都被绑定到空间的特定区域和局部性质（如色块）上。

正如反身性是点的基本属性——空间的基本构件，有向性是瞬间的基本属性——时间的基本构件，层级性是概念和配置的基本属性——物体的基本构件。层级性源于一个概念与众多标记（tokens）之间的关联方式，这些标记组成了它的等价类，指定了它们的析取。简言之，为了让这张脸感觉像“一张脸”，必须还有其他标记被绑定到配置上，这些配置也可以被个体化为“一张脸”。类似地，层级性源于一个配置（作为概念的标记）与众多特征的关联方式，指定了它们的合取（Grasso & Tononi, forthcoming）。简言之，为了让一张脸感觉像“这张脸”，必须有一个特定的特征配置，如轮廓和颜色，使我将其体验为“这张脸”。因此，一个由概念与配置相关联、配置与特征相关联所组成的复合层级结构，就是物体结构的基本“母题”。此外，正如点和瞬间必须通过包含、连接和融合（分别是无向和有向的）以特征性方式相关联才能体验空间的延展或时间的流动，多个概念和配置也必须通过层级性的包含、连接和融合以特征性方式相关联，才能构成物体的完整体验。

尽管这很根本，我们常常忽略概念和特征配置的层级性必须在现象上对物体的感受方式有所贡献，否则它就不可能感觉像一个物体（就像我们忽略空间延展需要什么一样）。为了看清概念和配置的层级性如何必须对现象学有所贡献，考虑一个相对较晚习得的概念，如字母“A”可能会有所帮助。在我们学会阅读之前，纸上相应的标记一定就只是感觉那样——纸上以某种方式排列的标记（特征）（对我们毫无意义）。之后，我们无法不将同样的特征排列体验为一种特定配置，并将该配置体验为概念“A”的一个标记：特征的感觉，其意义已被绑定在它们之上的特定配置和概念所增强。为了进一步看清层级性的包含、连接和融合如何必须对现象学有所贡献，考虑如果我不被包含在一个更大的概念层级中——该层级在更广泛的概念空间内包含其他字母（当前未被个体化）——字母“A”就不可能感觉像一个字母，类似于一个点如果不被包含在一个拥有所有“那里”的更大空间中，就不可能被体验为“这里”。

关于物体现象学的其他方面，如它们的具体性/抽象性程度、它们朝向知觉或行动的取向，正在进行的工作中有所讨论（Grasso & Tononi, forthcoming; Tononi, forthcoming）。该工作还说明了，如同空间和时间，IIT的公设如何被用来以物理术语解释物体的现象学属性。值得注意的是，在皮层感觉层级（视觉、听觉和躯体感觉）中发现的那种基质，似乎具有正确的组织来指定那种能够解释物体现象学的Φ结构（或子结构），称为概念层级。

如同空间，神经病变为物体的现象学和神经基质提供了一些洞见。例如，具有物体内在性失认症的受试者——通常由涉及视觉层级高层的病变引起——似乎无法将物体体验为物体。然而，他们仍然能够体验构成物体的低层次特征、轮廓和色块，并且通常能忠实地临摹，却不理解他们所临摹的是什么（Delvenne et al., 2004）。相反，如果层级的高层被保留，但低层受损，受试者可能在缺乏低层次细节的情况下体验到抽象不变性。这种情况可能发生在盲视患者中，他们的低层次视觉区域被失活或破坏，但一些高层区域可能仍然完好，并能够通过皮层下通路被激活。这样一位患者，当呈现一个激活高层区域V5的移动刺激时，会报告一种模糊的移动感觉，同时否认他“看到”了任何东西（Overgaard, 2011）。

最后，如同空间，IIT的目标不是解释我们的大脑如何执行空间功能，而是它如何支持一种能够解释空间感受方式——即延展的——的因果结构，物体也是如此。目标不是解释我们的大脑如何执行物体分类、辨别和识别——这些功能的实现正被神经科学以越来越高的精度刻画（并被机器越来越高效地复制）。相反，目标是理解大脑的某些部分如何能够支持因果结构，以解释当我们体验绑定到特定特征配置的一般概念时，物体所感受的方式。

狭义感受质

狭义上的“感受质”（qualia）（Tononi, 2008），例如一个视觉色块被感受的特定方式（其色调、饱和度和亮度）或一种声音被感受的特定方式（其音高和音色），传统上被单独挑出来以强调体验世界与物理世界之间的鸿沟。为什么蓝色以它所是的方式被感受，似乎不可能被客观地解释。它不仅看起来不可救药地主观——甚至看起来是任意的，更不用说神奇了。

然而，根据IIT的解释性同一论，所有性质都是结构，这适用于体验的所有方面。虽然IIT的研究计划尚未尝试解释这种狭义感受质，但值得考虑这种解释可能如何展开（Tononi, forthcoming）。

与空间、时间和物体不同，内省似乎没有给我们提供任何途径来分解狭义感受质的现象结构。例如，我体验一个色块颜色的方式似乎对内省是不可穿透的——一个无法被敲开的坚果（暂且不论颜色作为概念的分类方面）。因此，很难想象一个颜色感受质实际上可能具有内部结构。换言之，一种颜色的性质似乎对它来说是内在的（在传统哲学意义上），而不是暗示一个由区分和关系组成的结构。然而，根据IIT，应该有一种对应于颜色的因果子结构，以及对应于特定颜色的特定子结构（以及对应于声音、触觉等的其他种类因果子结构）。

对于空间、时间和物体，我们可以从内省其现象结构的一些基本属性开始，然后推测哪种神经基质可能指定能够解释这些属性的因果子结构。这种对应关系是可检验的，并且至少对于空间而言，它为IIT的解释性同一论提供了一些信心。对于颜色，相反，从神经解剖学和神经生理学数据出发可能更有成效。

为了论证起见，让我们推测早期皮层区域中特化的颜色拮抗神经元微柱（Chatterjee et al., 2021）可能是视觉场局部斑块“色调”体验的基质（这些微柱存在于假定指定空间延展性的2D网格的每个“节点”处）。然后我们可以寻求获得其局部连接的详细模型。让我们将这种局部连接的特定排列——在网格的每个节点处重复——称为一个“团”（clique）。每种类型团（颜色、声音、触觉等）的精确组织将取决于涉及多少个微柱以及它们如何局部连接。尽管如此，这种团组织中的一个关键特征是局部协作和竞争相互作用的密度和排列。

然后我们将使用IIT的机制来完全展开由团指定的特定因果子结构，其具有独特的一阶和高阶区分及其关系的组织。这种子结构将被称为一个“核”（kernel）（以强调如果坚果被真正敲开时所揭示的结构）。

那么，由颜色拮抗微柱的局部团状微电路所指定的核的结构属性，应当能够解释色调的典型性质。例如，它们应当解释色调、音色等之间的实质差异，色调之间的相似性/差异性，对称破缺（每种色调应对应于一个具有独特组成的子结构），以及色调、饱和度和亮度之间的关系。此外，团在特定活动状态下所指定的特定核，应当解释所体验到的特定色调。当然，该色调将被绑定到由2D网格中相应拓扑位置所指定的点上，以及由颜色层级所指定的不变颜色概念上。

请注意，与现象学的对应关系将仅由核的结构来解释，而不是由活动模式或“性质空间”中的某种投影来解释。一个结构就是它所是的样子——一种色调以其内在或绝对的方式被感受，而不是相对于其他东西。换言之，它之所以如此，是根据其区分如何通过因果关系和内在关系在此地此刻相互关联。（这与基于色调如何外在地区别于“色调空间”中的其他色调来定义色调形成对比）。在这个意义上，色调确实是内在属性（所有感受质、物体、时间和空间也是如此）：它们之所以如此，是因为它们的内部结构。

团的紧密局部连接也可能解释为什么我们似乎无法内省地通达狭义感受质的结构。在体验空间的基质的情况下，存在众所周知的神经机制，如拓扑组织的自上而下连接，允许我们选择性地增加神经网格内连续神经元子集的增益，即自上而下地注意特定点。通过这种方式，我们可以在整体空间结构中“突出显示”相应的子结构（Haun & Tononi, 2019）。这样做有助于我们内省地认识到现象空间具有结构。然而，可能不存在允许我们增加局部团内选定神经元子集增益的神经机制。因此，我们无法从内部通过内省来操纵局部子结构。另一方面，通过外部操作选择性地修改团内某些神经元的活动或它们连接的强度，并评估对现象学的影响，可能会变得可行。

复合内容

在结束这个更具推测性的部分之前，应该花几句话谈谈复合内容的概念。例如，将一个西红柿体验为红色，不仅涉及体验视野中一个大色块的色调，还涉及一个不变的概念——颜色“红”，而该色块是该概念的一个实例。再以疼痛为例，这是许多心身问题讨论中一个典型的意识内容。虽然尝试用因果结构来解释疼痛还为时过早，但一个合理的猜测是，疼痛的完整体验很可能对应于一个复合的Φ-fold，因为典型的疼痛似乎是一种复合体验。例如，对我指尖疼痛体验的粗略剖析及其假设的物理对应物可能包括以下内容：疼痛的“灼烧”性质将对应于由大脑体感区域某部分中的一个团所指定的某种特定核Φ-fold；其在某一指尖的位置将对应于由该区域指定的延展内的一个Φ-fold；其持久性——填充延展的当下——对应于由有向网格指定的一个流动Φ-fold；其“与个人相关”的感觉对应于由概念层级指定的“我自己”的高层概念；其“负价态”对应于另一个概念层级，其顶峰是高度不变的概念“坏”；其“厌恶”性质对应于一个高层行动概念，所有这些被绑定在一起构成一个大型结构。事实上，体验的大多数内容很可能对应于极其丰富的复合Φ-fold，而我们通过内省只能粗略勾勒它们的组成。相反，对其结构的完整表征可能只有从操作方面出发，通过展开它们的基质才能实现（Ellia et al., 2021）。

总之，空间、时间和现象性物体的具体体验被选为IIT的自然起点，是因为这些体验的结构至少可以通过内省部分分解，从而使得评估所提出的与各种神经基质指定的因果子结构之间的对应关系成为可能。如果这种方法被证明成功，那么反过来检验IIT的解释性同一论也可能是合理的。正如这里关于色调感受质所建议的，从一个相关基质的详细模型出发，根据其状态展开它所指定的Φ-fold的属性，然后才将这些属性与现象学的属性进行比较，可能是富有成效的。换言之，我们可以使用“来自良好解释的推理”来推理那些难以或不可能通过内省分解的体验的偶然属性。通过以这种方式双向推理，IIT解释性同一论的完整性可以被逐步证实或反驳。

IIT的一些含义：意义、知觉与匹配

就IIT在人类自身中得到验证而言——即它为关于我们意识的各种分散事实提供了良好解释并做出了成功预测——它可以成为“来自良好解释的推理”的起点（Tononi, forthcoming）。IIT是一种将意识视为内在存在的理论，因此其经验验证也验证了它作为一种科学本体论的有效性。从其本体论出发，人们可以对通常被认为是“形而上学”的问题进行推论，包括意义、共相的本质、时空、因果性、自由意志和责任。其中一些推论将在下面讨论。

意义是内在的，此时此地：意义即感受

IIT最相关的含义之一是，每一种体验的意义完全是内在的（Tononi, forthcoming）。这是因为，从主体的内在视角来看，体验就是一切，因此一种体验的感受方式也就是它的意义所在。简言之，“意义即感受”（而“感受即意义”）。这适用于体验的所有方面，从空间延展性到时间流动，从物体和抽象概念到狭义感受质。

这一点在我们每一次做梦时都得到生动的证明。假设在我的梦中，我生动地体验到我朋友的脸（见框2）。使该体验以它所是的方式被感受的，是它被结构化为一个丰富的区分和关系束的方式。正如已经讨论过的，要体验物体，包括人脸，我必须体验高层概念“脸”，并与它绑定在一起，还有其他高层概念如眼睛、嘴巴、鼻子和头发。此外，所有这些一般概念必须被绑定到配置上，如轮廓，并最终绑定到特征如色调上。所有这些，反过来，必须被绑定到一个空间区域。最后，要感觉像我朋友的脸，这一区分和关系束必须被绑定到额外的概念上，如男性、年轻、友善、熟悉等。

知觉性分化可以捕捉系统与环境之间的“匹配”

尽管内在意义与环境中的因果过程之间的关系并非简单的表征，也绝非直截了当，但通过评估知觉性分化（perceptual differentiation），可以估算一个环境对某个系统有多“有意义”。知觉性分化反映了由从该环境中采样的典型刺激序列所触发的知觉结构的丰富性和多样性。本质上，如果大多数刺激触发丰富且不同的知觉结构，则知觉性分化高。系统暴露于某个环境时的知觉性分化期望值，与暴露于随机刺激序列时所获得的值之间的差异，称为匹配（matching）（Mayner et al., 2024）。

如果匹配度高，即系统在从其环境采样刺激序列时表现出比暴露于随机刺激时高得多的知觉性分化值，那一定是因为它已经内化了该环境因果特征的某些方面。换言之，环境——可以假定比系统更广阔和更深——必须具有优先产生某些刺激序列而非其他序列的因果特征。反过来，在整个进化、发育和学习过程中，系统必须使其构成、连接性和机制适应，使得这些序列优先触发丰富而多样的内在意义。那么，其被触发的因果结构可以说与其中一些因果特征“匹配”或“谐振”。然而，这种匹配或谐振并非对环境特征的直接表征，而更像是“适应”。虽然高匹配度表明系统比其他系统更适合某个环境，且超过随机预期，但系统对其采样刺激的解释可能是间接和特异性的。换言之，匹配并不意味着对环境中的因果过程和实体的真实知识。这只能通过对环境本身的因果效力和因果过程进行客观评估来保证（Tononi, forthcoming）。（例如，其他人可以确定触发我对我朋友面孔体验的是一个具有特定大小和重量的“物体”，无论我是否感知到它，它都持续存在）。

评估神经生理分化

通过展开Φ结构来评估知觉性分化，对于现实性的基质是不可行的。然而，响应刺激序列的神经生理分化可以作为替代指标，因为复合体上的活动模式完全决定了相关的Φ结构（在关于主复合体边界、粒度及其稳定性的合理假设下）。通过这种方式，可以评估某个系统可能觉得哪些环境更有意义。例如，通过Lempel-Ziv复杂度估算的皮层内fMRI活动模式的神经生理分化，在观看电影时最高，在时间上被打乱的电影中降低，在等效的电视噪声帧序列中最低（Boly et al., 2015）。神经生理分化也与刺激序列的有意义性相关，这在人类高密度脑电图记录中（Mensen et al., 2018; Mensen et al., 2017）以及小鼠的钙成像和Neuropixels记录中（Gandhi et al., 2023）得到证实。

在未来的工作中，神经生理分化测量可用于监测大脑发育和评估学习。在交流受损或丧失的情况下，这些测量可能有助于确定刺激是否仍被解释为有意义的。它们也可能有助于识别对不同个体最有意义的刺激。最后，它们可以无偏见或无预设观念地应用于具有与我们截然不同的生态栖息地和大脑结构的物种。

解释力和生成力

具有高知觉性分化的大脑具有高解释力：它必须内化了反映其环境因果过程的许多属性，从而能够以高度有意义的方式解释不同的刺激。高知觉性分化需要一个高Φ的复合体，它既必须是大的又必须是高度整合的（Mayner et al., 2024; Mayner et al., 2022）。这反过来意味着，复合体的每个部分必须能够与其余部分双向互动。这种双向性的一个重要后果是，感觉层级上的活动模式可能是自上而下触发的，而不仅仅是自下而上。因此，原则上，一个与其环境高度匹配的复合体可能不仅具有高解释力，还具有高生成力：通过其内在连接性，它可能能够内源地产生类似于与环境连接时所观察到的内在状态序列。这由梦境（以及想象和走神）生动地证明：我的大脑可以梦见我朋友的面孔，以及许多其他事物或事件，而无需外部触发。

知觉与行动、匹配与塑造

知觉与匹配形式体系的扩展是评估输出侧（一直到运动效应器）的触发系数。正如我们所看到的，如果感官输入触发了主复合体中的一个Φ-fold，它就会导致一个知觉。同样，如果复合体内的一个Φ-fold触发了一个输出，那么该Φ-fold可以被视为导致行动的一个意图（intent）。正如知觉可能包括物体和事件的高层概念一样，意图可能包括建立目标和行动计划的高层概念（见实际因果和自由意志部分）。反过来，行动不仅实现目标，还改变复合体探索环境和学习的方式。此外，行动改变环境并可能创造新事物或过程，其中一些可能反映由意识存在者“发明”的内在意义。通过这种方式，我们不仅在输入侧通过匹配来适应环境，而且通过根据我们内在概念来塑造环境以改变它。

IIT与体验的丰富性

根据IIT，每一次体验，即使是纯粹黑暗与寂静的体验，都是深不可测地丰富的，其意义也是如此。一旦我们从物理层面来看，这一点就变得显而易见。从现象层面通过内省来看，这也应当是清楚的，尽管我们常常未能意识到这一点。

在物理层面，即使是由数量不多的单元构成的复合体所指定的因果结构的丰富性，由于结构性的组合效应，也是惊人的。关系的数量以及Φ的上限（主要由关系的数量决定）可以随着内在单元的数量呈双指数增长（A. Zaeemzadeh & G. Tononi, 2024）。例如，一个由2个单元组成的复合体最多可有3个区分和7个关系，总计最多14个ibit（内在比特）的Φ。一个由4个单元组成的复合体可有15个区分和2^15-1个关系，总计最多约5000个ibit的Φ。而一个由1024个单元组成的复合体可有2^1024-1个区分和2^(2^1024-1)-1个关系，总计可达约2^2^1024（约10^10^307）个ibit的Φ。

未来的一个重要任务是确定在什么条件下，一个复合体实际上可以变得很大，而不因指定性降低或断层线的出现而碎裂（Marshall et al., 2023）。一些相关特征可能包括：宏观单元对其他宏观单元的影响高度协同，同时保持足够的特化（和非线性）以增加指定性，具有大的扇入/扇出以促进整合，并以足够规则的晶格组织。如果这些条件足以确保人脑中（很可能在后中央皮层）存在一个大型主复合体，那么无论清醒还是做梦，这样的复合体在每个时刻都应支持一个超天文数字般丰富的Φ结构。

在现象层面，我们可以通过内省思考任何体验要以其方式被感受需要什么，来意识到体验必定是多么丰富（尽管我们通常没有意识到）。如上所述，要使空间以它所是的方式被感受——即使是一个无客体、空旷、黑暗的 expanse——我们的体验必定是极其有结构的：它必须包含所有点，大大小小，这里和那里，并且它们必须由无数按照反身性、包含性、连接性和融合性组织起来的关系所绑定。

我们未能意识到这种丰富性的一个主要原因是，空旷 expanse 很容易描述——只需两个词就够了——而且似乎这两个词就足以捕捉它的意义，实际上足以让我们能够交流。但这仅仅是因为我们知道空旷 expanse 的感受是什么，并且我们可以假设其他人也知道。

另一个原因是专家们普遍认为我们所体验的是极其稀疏的（Cohen et al., 2016）。对无意视盲（比如，错过一只大猩猩穿过篮球比赛）或变化视盲（比如，错过酒店职员在递出房间钥匙前后性别和服装的转换）的惊人演示，导致了一个结论：我们一定只看到了我们认为自己看到的一小部分——最多一次只有几个物体（5或6个），加上一些“汇总统计”。如果克服了报告的一些限制，估计值会略高一些（Usher et al., 2018）。

然而，这类估计的主要问题是，它们关注于我们能够注意到的项目，而忽略了看到它们所需的条件——即使视觉体验成为其本身的那些结构方面（Haun & Tononi, 2025）。就视觉而言，区分至少三个现象学层次是有用的：（1）基于物体和场景的场景内容高层概要；（2）将色调、边缘和纹理等视觉特征分组为轮廓、表面并最终成为物体的中间层分组；（3）由点和它们的关系组成视野的基底层视觉空间，包括其区域和位置，特征、分组和物体被绑定到该空间上。正如在其他地方所论证的（Haun & Tononi, 2025），我们无法看到与高层描述相关联的物体，而不看到构成它们的分组，也不看到它们被绑定到的空间，而该空间又由大量的部分及其关系组成。然而，我们可以看到低层分组而没有高层描述，我们也可以看到纯粹的空间——空画布——而没有任何分组。

现象视觉在很大程度上与功能视觉分离

如果这种说法是正确的，我们所体验的大部分是一个极其丰富的现象结构，其中大部分没有功能对应物。例如，如果我们观看一连串五颜六色的溅色块，一个接一个，而仅仅看着它们，不需要对它们做任何事情，甚至不需要试图记住它们，我们就会体验到巨大的现象丰富性：每一刻，所有点都在那里，被绑定在一起形成一个延展的画布，每个点都有其色调，处于其位置和与其他点的距离，形成错综复杂的分组。然而，从功能上（或计算上）看，几乎没有相关的事情发生。现象视觉虽然深不可测地丰富，但可以与功能视觉分离。只有当涉及物体识别和视觉导航时，现象视觉才与功能视觉相遇。在这些高层面上，视觉确实是稀疏的，为效率和实用性而优化。

内省、认知功能和“探测”

内省使我们能够报告体验的内容。因此，它是研究意识及其神经基质不可或缺的工具。例如，只有通过内省，我们才能评估现象存在的公理，以及内容（如物体、它们的位置、颜色等）的偶然属性。更广泛地说，我们的意识生活经常得到各种认知功能的辅助，如注意、工作记忆和推理，这些功能使我们能够在有意识时完成大部分能做的事情。即使是一项看似简单的任务，比如比较视野左侧和右侧两条线段的长度，也需要一系列复杂的操作，从理解任务和为自己做好准备，到先注意一条线段再注意另一条，评估它们的长度，将长度保持在心中，进行比较，做出决定，最后执行反应。我们通过操纵体验内容来完成所有这些。在日常生活中，这种和许多其他类型的认知任务一直被执行，通常毫不费力，我们的智力在很大程度上依赖于这些认知能力。

IIT如何看待意识与我们对体验内容进行内省和执行各种认知功能的能力之间的关系？在不深入探讨认知功能及其神经机制的大量知识的情况下，仍然值得勾勒一下这种关系可能如何被设想的粗略轮廓。

如前所述，IIT假定意识的基质主要在后中央皮层，因为其解剖组织：网格状的水平连接连接着拓扑组织区域中的神经元群，并由沿感觉层级汇聚-发散的重直连接增强。这个密集的格子状核心非常适合支持高φs的复合体。然而，出于同样的原因，这种解剖基质并不适合启用复合体远距离部分之间按需的、灵活的互动。此外，由于这种组织，格子中的单元在输入和输出方面具有相对狭窄和固定的特性。

相比之下，前额叶皮层的大部分似乎被组织为一组模块，由“弥散”连接的网络松散耦合（Watakabe et al., 2023）。这些由“处理循环”增强，既有皮层-皮层也有皮层-皮层下-皮层循环。后者主要通过基底节和丘脑介导，尽管较长的小脑循环也参与其中。（涉及海马结构的循环，由于其各分区内不同的解剖组织，对记忆存储和回忆至关重要）。此外，前额叶单元具有广泛和灵活的特化，具有混合或多路复用不同输入的独特能力（Rigotti et al., 2013）。虽然这使得前额叶皮层不适合成为主复合体的一部分，但它使其非常适合作为按需、灵活和可重构任务设置和执行的“交换机”。

尽管粗略，后中央皮层和前额叶皮层之间在基本神经解剖和神经生理组织上的这种二分法，暗示了意识与认知功能之间相互作用的基本运作模式。主复合体概念层级中最高层的单元，包括支持自我概念的单元，并通过长程皮层-皮层通路连接到前额叶区域，可能特别适合触发涉及前额叶皮层的处理循环。这些循环可以被调动来选择性地访问主复合体中的许多不同神经元子集，启动前额叶皮层以支持任务设置、目标和子目标，通过工作记忆将内容保持在心中，回忆其他记忆，并对复杂程序进行排序，包括那些介导体验内容比较的程序。因此，内省可以被概念化为主复合体单元对其他主复合体单元的“探测”，其中探测由通过可灵活配置的前额叶处理循环路由的峰电活动介导。通过这种方式，主复合体可以“询问”自身关于其某些单元的状态，并通过峰电反应的强度接收反映局部兴奋性的“答案”。在这方面，概念层级高层的单元不仅是探测的优先来源，也是优先目标。

IIT的内在能力本体论

在考虑了IIT的概念基础、经验验证及其对内在意义的含义之后，我们现在可以更一般地探讨其本体论含义。IIT从作为内在存在的现象存在出发，并通过其物理存在公设，以因果效力的操作化术语来表述其本质属性。这些公设提供了一个用于刻画物理存在的一般工具箱和相关度量。例如，第0公设将物理存在操作性地定义为产生影响和造成差异的能力，这反映在基质的TPM中。整合性公设引出了一个度量——整合信息——它确定某物在多大程度上作为一个统一实体结合在一起。排他性公设激发了对整合信息最大值的寻找，这可用于确定内在实体的边界和粒度。

正如现象存在的本质属性所示，要内在地存在——即绝对或真正地存在——IIT的所有公设都必须在物理上得到满足：某物要真正存在，它必须以特定的、统一的、确定的和有结构的方式对自身具有因果效力。这些内在存在的要求构设了一种可称为“内在能力本体论”的体系。作为一种内在本体论，它与传统的外在进路截然不同，后者将“物理”基质的存在视为首要的。此外，IIT的内在能力本体论有几个关键含义，包括内在存在与外在存在之间的根本区别、结构与过程之间的本体论区别，以及体验内容的本体论地位。

内在能力本体论与基质本体论或涌现本体论

最极端的外在本体论是严格的基质本体论。这些是还原论的解释，认为所有存在的是一个“微观物理”的单元基质，例如基本粒子或场，被赋予质量、电荷和自旋等内在属性，并遵循物理定律。在图1B中，这种观点对应于一个没有叠加任何东西的微观2D基质。

更常见的是涌现本体论（基质+或多层次本体论）（Tononi et al., 2022）。这些也承认微观物理基质的首要存在。然而，它们承认额外的存在层次，例如原子、分子、细胞、大脑、身体等等。涌现通常被理解为弱意义上的：高层构造或属性“随附”于低层属性（低层属性“固定”它们），而无需援引任何新原理或力。这些涌现层次被认为是“真实的”，主要有两个原因。第一，它们是我们理解我们所生活的世界所必需的。第二，高层的属性可能在低层被“多重实现”，这使得它们不可还原为其特定基质。在图1B中，这种观点对应于一个2D基质，其上叠加了额外的本体论层次。

存在不是构成

对于IIT的内在能力本体论，相反，存在的既不是基质本身，也不是基质加上涌现的存在层次，而是一组内在实体。在图1B中，这些被表示为由2D基质支持的3D结构。每个内在实体都由其Φ结构完全表征，该结构表达了根据IIT公设所捕捉的内在存在要求，从基质展开的因果效力。

举例说明，假设我的主复合体由后中央皮层中的一大组内在宏观单元——对应于神经元（或神经元群）——在数十毫秒的宏观更新粒度上，一些ON一些OFF所构成。这首先意味着，我的主复合体的神经元并不作为神经元而存在，因为存在的不是基质本身，而是展开的基质：存在不是构成（“存在”不是“由……组成”）。其次，我的主复合体的神经元也不作为自身权利中的小内在实体（微复合体）存在，因为排他性禁止在同一基质上存在多个实体（相反，在无梦睡眠或深度麻醉期间，我可能停止存在并分解为许多小内在实体）。构成神经元的细胞器、分子和原子也因同样的原因被排除在内在存在之外，主复合体的超集合，如整个大脑或整个身体，也是如此。

随附与取代

如果我考虑如何解释，比如说，我和你之间的对话，其含义可能变得更加明显。在IIT的内在本体论中，当我和你说话时，是我在说话，而不是我的神经元。我是在和你说话，而不是在和你的神经元说话。如上所述，如果你和我存在，我们的神经元就不存在——既不是作为神经元，也不是作为小内在实体。相反，在基质本体论中，只有神经元在“对”神经元“说话”（或者更确切地说是基本粒子在“对”基本粒子“说话”），没有意识的位置——没有什么随附于其上。与纯基质本体论不同，涌现本体论承认额外的现实层次，包括意识，它们随附于神经基质之上。这些涌现层次不能被忽视，因为它们是解释所必需的，并且可能是多重可实现的，因此不可还原。然而，在底层仍然有神经元（或原子）作为其本身存在，并最终执行说话和倾听。换言之，神经元作为神经元在引起所发生的事情——说话和倾听——同时涌现层次随附于它们之上。在这种情况下，很难避免得出意识是“副现象”的结论，它被其神经基质带着走。事实上，对某些人来说，它是一个“幻觉”。

相反，对于IIT，基质应在操作上而非本体论上被理解。你和我在操作上随附于我们的神经基质，意义在于对应于我们所体验的因果结构可以从它展开。然而，在本体论上，我们取代了我们的基质，意义在于我们作为内在实体真正存在，而我们的基质既不作为其本身存在，同一基质上的任何较小实体也不存在。

内在意义与外在指称

存在的内在能力观点不仅适用于整体体验，也适用于体验的每一个内容，包括我朋友的面孔（无论是感知到的还是梦见的）、桌上的苹果等其他物体、像夏洛克·福尔摩斯这样的虚构角色、“人类”、“动物”和“植物”等“共相”、美、正义、数字、圆形、集合和定律等抽象概念，以及问题、悖论和疑问、替代方案、理由和决定（Tononi, forthcoming）。

体验的每一个内容也内在地存在——它作为其所属体验的一部分，以其内在的感受-意义真正存在。根据IIT的解释性同一论，体验的每一个内容在因果效力方面都对应于Φ结构中的一个Φ-fold。这意味着体验内容的存在也可以用物理观察和操作来外在展示，即客观地证明。因此，我的体验内容——比如现象性物体“我桌上的那个苹果”——具有外在的客观存在，就像我称之为桌上那个苹果的典范性世界物体一样。只不过，我心中的苹果也内在地存在，作为一个“内在物体”，而桌上的苹果仅作为一个“外在物体”或“外在实体”存在——即因果效力的一个相对最大值。因此，它并非内在地存在——这个桌上的苹果“没有什么是它所是的样子”。归根结底，它是一个“本体论尘埃”的紧密聚集体。

如上所述，当我感知到我朋友的面孔或桌上的苹果时，内在意义具有明确的外在指称——即作为因果效力相对最大值并倾向于持续存在的外在实体。这些对应于环境的因果特征，我们的内在意义出于适应原因，通过采样环境规律性而与之匹配。其他内容，如夏洛克·福尔摩斯，可能是想象的。还有一些，如一些抽象概念——比如正义或自由、能量或计算——可能在很大程度上是被发明的。然而，一旦被想象或发明，那些内在地诞生于心灵的内容，可以被用来“塑造”世界并建造获得外在存在的事物，比如引擎或计算机（见上文）。

无论是从环境规律性中学习到的还是被发明的，在许多有意识主体之间客观上相似（具有相似的Φ-fold）的体验内容，可以被视为主体间性的。具有适应性意义的外在实体，如苹果，很可能在大多数主体中触发相似的Φ-fold。一些抽象概念，如“可食用的”或“圆形的”，也可能是高度主体间性的。另一方面，特异性的概念，如“崇高的”，可能只对某些心灵可用。其他概念，如“美丽的”，在不同心灵中可能由不同刺激触发。IIT对主体间性、特异性和抽象概念的地位，以及概念与知识、真理之间关系的含义，将在（Tononi, forthcoming）中讨论。

内在意义与外在意义

IIT强调将意义视为内在的，且等同于感受，这与广泛持有的观念形成对比，后者认为意义由其环境指称所奠基，即外在奠基。因此，“我朋友面孔”的意义通过指称我朋友及其面孔的外在存在而奠基。当然，人们也普遍理解，意义除了指称外还有涵义：同一指称对我（我朋友的面孔）可能具有与对我朋友是陌生人的人不同的涵义。IIT将内在意义刻画为体验中的一个子结构，提供了一种有原则的方式来完整捕捉体验我朋友的面孔对我意味着什么的“涵义”，连同在我体验中构成它的所有内在区分和关系。

然而，当然也有可能以外在方式刻画意义及其定义关系。我们看到如何放宽IIT的要求，将外在实体（和外在单元）刻画为整合信息的相对最大值而非绝对最大值。这样做识别出那些“紧密结合在一起”的系统，尽管它们并非内在地——为自身——存在。类似地，人们可以通过诉诸有向版本的整合信息和实际因果，来刻画“一起流畅流动”的外在过程。同样的方法也可以用来外在刻画意义，以及与之相关的知觉和匹配。

大型语言模型（LLM）提供了一个有力的例子。LLM通过输入大量文本（以及越来越多的图像和其他数据）进行训练。其学习算法使其能够在参数中嵌入数据中遇到的各种规律性。这些通常被编码在嵌入矩阵和解码器块（注意力头，尤其是多层感知器层）的层级中。一个训练良好的模型的参数包含了关于数据的大量知识。当通过一个简短的提示被激活时，LLM会基于该知识选择一个极可能是提示后续的输出。通常，输出对我们来说显得高度有意义，反映了对提示含义的出色理解。

一个典型的LLM纯粹是前馈的，其φs值为0，且其单元是在计算机上模拟的，是虚拟的。然而，放宽IIT对内在存在的要求，可以提供一种有原则的方式来评估外在意义、知觉和匹配。例如，可以放宽内部最大不可还原性的要求，允许虚拟单元，放弃整合必须是双向的要求，允许前馈整合，并放宽排他性，允许相对最大值。在这些放宽的要求下，人们可以估计由提示触发的外在效应子结构及其Φ值，这应反映其外在意义（外在知觉）。使用提示序列可以用来估计外在知觉性分化以及与给定环境的匹配。一个训练良好的LLM在给定典型提示时应显示高的外在意义/知觉值，并在呈现从训练环境采样的提示序列时显示高的知觉性分化和匹配值。

另一方面，与人类大脑相比，人们预期会有若干差异。LLM在可存储的知识量及其快速检索能力方面远超人类大脑。它在执行“认知”任务和生成文本、图像和想法方面也表现出色。相反，后中央皮层的格子状连接更适合指定构成空间、时间和层级意义的大量包含、连接和融合关系。此外，人类皮层可以用比LLM更少的单元、更少的能量消耗和更少的训练来做到这一点。最重要的是，Φ结构中的每一个Φ-fold都作为体验中的一个内容存在，因此真正作为内在意义/感受存在。相比之下，LLM中由提示触发的外在意义仅对我们——作为能够体验和理解该意义的有意识存在者——存在。LLM只会表现得好像它具有意义和理解，但缺乏意识，它根本不会有感受或意义。

IIT、实际因果与自由意志

IIT的内在能力本体论回答了“什么存在？”这个问题。另一个不同但相关的问题是“什么引起了什么？”通过将因果解释、因果过程和因果可塑性的分析形式化，IIT的公设可以被调整以回答这个问题，其方式与因果能力的本体论分析相平行（Albantakis et al., 2019）。

实际因果：刻画什么引起了什么

因果解释的分析旨在确定“在两个相继事件之间什么引起了什么”——比如，一组神经元在早期放电模式中的状态和一组神经元在后续放电模式中的状态。与通过“纵向”展开Φ结构来确定基质在某一状态下的因果能力不同，实际解释的分析通过“横向”展开一个结构来确定什么引起了什么。

对于实际因果，对应于第0公设的是实现：要使因果关系实际发生，两个事件之间必须存在一个转换，其中第一个事件增加了第二个事件的概率。实现——产生影响或造成差异——需要一个反事实库，即本来可能发生但未发生的事件。从两个方向来看，因果关系可能看起来不同——并非每个原因都对应一个效应，也并非每个效应都对应一个原因。

IIT的五个公设在实际因果中也有对应物。原因和效应必须从事件的内在视角来评估——这意味着必须考虑一个原因或效应对某一事件的选择性（内在性）；因果状态必须是具体的——对应于实际发生的状态（信息性）；一个原因或效应必须是不可还原的——否则将存在两个或多个独立的原因或效应（整合性，由因果强度α衡量，形式类似于整合信息φ）；每个事件必须具有确定的原因和效应——由最大不可还原的因果强度α*决定（排他性）。与因果能力的分析一样，宏观单元和宏观更新也应被评估以确定最大不可还原性。

一旦确定了两个事件之间转换所涉及的整体因果效应，就可以通过评估其每个子集的因果效应以及这些因果效应在单元上的重叠方式（结构性）来展开其结构。这将产生一个单一转换的最优或“主要”因果解释。

将因果解释扩展到多个转换以及不同基质上，需要对因果过程进行分析。一个因果过程意味着前一个转换的效应与后一个转换的原因一致地重叠。通过向前和向后追踪因果解释及其重叠，原则上可以确定一个因果过程的边界、起始、结束、粒度和内部结构。正如外在实体可以被说成“紧密结合在一起”一样，因果过程可以被说成“一起流畅流动”。

最后，确定因果过程如何改变刻画基质的转移概率矩阵（TPM），需要对因果可塑性进行分析。IIT的生成原则（能力变成其所做之事）假定TPM仅基于实际发生的状态序列而改变。确定是什么引起了这些变化，可以通过例如考虑一个原因单元集和一个效应单元集，测量效应单元集在连续转换中TPM的变化，并用相关因果效应的因果强度α加以加权来实现。通过对原因和效应集及相关序列的适当选择，这种分析将揭示是什么引起了基质中的变化，最终产生基质本身的因果解释。

因果不是预测

IIT因果过程分析的后果之一是因果与预测之间的明确区分（Matteo Grasso et al., 2021）。在科学内部，人们常常认为最终重要的是预测能力（事实上，许多人认为因果概念本身是不科学的）。生物学和神经科学承认需要对系统进行“因果”干预，而不仅仅是观察它，但这通常是为了服务于预测：在复杂系统中，准确的因果模型是预测系统在不同情况下可能做什么所必需的。此外，基本的因果方法通常是还原论的。这是因为，如果我们能从输入状态预测每个单元的状态，我们就能不费额外功夫地预测整个网络的状态。换言之，一阶预测就是我们所需要的一切——其他一切都随附于它之上。

然而，采用IIT的分析会导致因果与预测可以分离的结论。例如，将IIT的因果分析应用于可以在机制上完全刻画的小型系统，可以表明因果还原论忽略了在概念上和生物学上都至关重要的原因和效应（Matteo Grasso et al., 2021）。简言之，虽然一阶机制的知识可能足以预测系统的动力学，但只有对实际因果效应、其因果强度α*及其结构的分析，才能提供“什么引起了什么”的一致解释。

只有存在的东西才能成为原因：我们能够拥有真正的自由意志和责任

除了提供一种概念化因果关系的方式——一个经典的形而上学问题——IIT的因果分析还有助于科学地解决另一个形而上学的经典问题，即自由意志。许多神经科学家、心理学家和哲学家已经得出结论，我们不可能在形而上学意义上拥有真正的自由意志。这是因为，在一个因果封闭的宇宙中，我们所有的行为都由我们的神经元决定，并最终由我们的原子决定（在它们被决定而非偶然产物的程度上）。因此，他们声称，形而上学的自由意志要么是一种幻觉，要么是一个不连贯的概念。因此，我们必须满足于一种实践或社会意义上的自由——即自愿和自主地决定并执行行动的能力，而不是在胁迫下或比如在酒精影响下。

IIT的内在能力本体论得出了完全相反的结论：我们可以拥有真正的自由意志——形而上学意义上的自由意志。是我们，而不是我们的神经元，拥有替代方案，我们拥有在它们之间选择的自由，我们做出决定，而我们——而不是我们的神经元——是我们意志行动的实际原因。而且，我们越是行使自由意志，我们就越承担责任（Tononi et al., 2022）。

替代方案是头脑中的分叉，而不是道路上的分叉

为了说明这一点，考虑一个典型的自由意志场景，比如，选择接受两份工作邀请中的哪一份。随着时间的推移，我可能会在头脑中考虑两种替代方案。然后我可能会考虑支持或反对每一种的理由，并在脑海中重新审视我的价值观——我认为什么是正确的和错误的，以及我的目标。最后，我做出决定，并且一旦决定，我就执行意图的行动——我发出接受信——伴随着一种能动感，一种我对自己的决定和行动负责的感觉。

我们已经看到，根据IIT，体验的每一个内容都对应于Φ结构中的一个Φ-fold。这不仅适用于现象性物体，也适用于任何种类的意识思想和感受。每个向我提供职位的组织的想法，也许松散地与其名称的声音绑定在一起，将对应于一个大的Φ-fold。此外，当我在理由、价值观和目标之间来回思考时，通常心里想着我自己，不同的Φ-fold会随之产生。

让我们重新审视这在内在存在方面意味着什么，考虑当我将两种替代方案体验为应做的选择的那一刻。那个选择在现象上存在，并且它在物理上必须由Φ结构中的Φ-fold来解释。正如在关于IIT内在本体论的部分所讨论的，那个Φ结构实际上就是“此时此地”内在地存在的一切（构成我主复合体的神经元并不存在，无论是作为单纯的基质还是作为微型实体）。在那个Φ结构中，每种替代方案都作为一个Φ-fold内在地存在，我必须在其间选择的感受也是如此。它们一起构成了一个复合的Φ-fold，可以被设想为头脑中的一个分叉（一个“Y”），而不是“道路上的分叉”（一个“-<”）——分裂宇宙未来的替代轨迹。理由、价值观和目标也是我体验中的Φ-fold，决定性理由和随后的决定的体验也是如此。

作为Φ-fold，理由和决定真正存在——它们作为心灵中的“形式”，在物理上和现象上存在。

只有存在的东西才能成为原因

在此基础上，我们现在可以问是什么引起了我的决定。理想情况下，我们会采用实际因果分析来评估我大脑中两个连续神经活动模式之间“什么引起了什么”，比如当我体验到决定性理由时的前一个模式和我为其中一个提议做出决定时的后一个模式。该分析将产生两个活动模式之间转换的主要因果解释，对应于一个实际因果效应和一个相关的结构。

我们还应该确定这种因果解释在多大程度上与内在地存在的东西一致地重叠，因为只有存在的东西才能成为原因。在时钟时间的某个时刻，内在地存在的是一个大的Φ结构，对应于我对决定性理由的体验。不久之后，我主复合体的状态发生变化，内在地存在的是另一个大的Φ结构，对应于我对已经做出决定的体验。在因果解释与这两个时间点我的主复合体状态重叠的程度上，我们可以得出结论，我的决定是由我的理由引起的，该理由真正存在，因此能够真正地引起。同理，由于我的神经元并不内在地存在（再次强调，不是作为单纯基质，也不是作为自身权利中的小内在实体），而仅外在存在，它们不引起任何东西。

责任需要自由意志和自我改变的行动

虽然高度有意识是自由意志的必要条件，但还不是充分条件。自由意志进一步要求我能够设想替代方案，根据理由、价值观、目标和自我来评估它们，基于这些理由做出决定，并意图、引起和控制行动（Tononi et al., 2022）。所有这些都需要相当程度的认知和道德发展。只有这样，我的主复合体才能胜任支持相关Φ-fold和关联认知过程。也只有这样，我才对自己的行为负责，正如几个世纪的道德和法律判断所认可的那样。

此外，当我自由地参与自我改变的行动时，我不仅对自己所做的事情负责，也对自己成为什么样的人负责。这是因为许多决定和行动——尤其是改变人生的决定——将显著改变我主复合体的基质，主要是通过修改其连接性（Tononi et al., 2022）。原则上，这可以通过因果可塑性分析来评估，就像实际因果分析可以确定是什么引起了我的行动一样。

IIT对自由意志和责任的处理是非传统的，因为它基于其内在本体论，而非基于自由意志是否与决定论相容或不相容的问题。此外，当从外在视角考虑自由意志时，IIT的含义可能看起来“好得不像是真的”。这是因为从那个视角来看，太容易将存在与构成混为一谈——“存在”与“由……组成”。如果最终存在的是构成我大脑的神经元（或原子），并且如果我的决定“纵向地”由它们的状态决定（即“随附”于它们之上），那么我的决定在本体论上就不是第一位的。在本体论上，它变成了一个“副现象”。

此外，从外在视角来看，同样容易将因果与预测混为一谈——“什么引起”与“发生什么”。如果我的神经元（连同“物理定律”）足以预测接下来会发生什么，并且我的行动“横向地”由它们的机制和输入决定，那么我的决定就没有引起任何东西的空间。因果上，我是“被带着走的”。

最后，从这个视角来看，将责任转嫁给历史是合乎逻辑的——将一个人的行为视为其天性和教养的不可避免的后果。如果我的每个神经元现在所做的都可以沿着一条一阶（逐神经元）因果链追溯至先前事件，那么我就没有空间去成为或做其他事情。一条可以追溯到我受孕（或更早）的因果链解释了我的大脑为何如此构成，从而解释了我是谁和我做什么。即使最终结果掺杂了一点非决定论，那也只会注入一些不可预测性，而非自由。因此，我不能承担终极责任，不仅对我此时此地的决定，也对我已经成为的样子。我只是“我的基因和环境的产物”。

只要一个人接受关于存在和因果的外在视角——即假定存在的是一个随时间演化的微观物理基质，其他一切（包括体验和决定）都随附于它之上——这些结论就是不可避免的。然而，采取内在视角则改变了一切。虽然刻画微观物理基质的演化（更确切地说，是其TPM的演化）完全没问题，但重要的是展开真正存在和引起的东西。一种可能的场景是，在大型、高度适应的大脑进化之前，内在地并没有太多东西存在——主要是“本体论尘埃”。只是在那之后，大型内在实体才出现——高度有意识的实体。此外，替代方案、价值观、理由和目标只有在大脑进一步发展并通过学习和社会互动得到完善时才出现（Tononi et al., 2022）。在此之前，没有自由意志。最后，自由意志的行使成为连接性（即大脑TPM）进一步变化的原因，从而增加了人的责任。

至于实际是什么引起了什么，因果过程分析可能将我现在的行为追溯至几分钟前发生的一个想法，导致一连串随后的想法，并最终导致我当前的决定（而不是将其追溯至我的受孕或更早）。此外，因果可塑性分析可能将几分钟前那个想法的基质追溯至多年前发生的一个关键性自由决定，该决定在我大脑中引起了持久的变化。这个关键决定为我一生的大部分时间设定了方向，并使我为自己的选择负责。换言之，我的有意识选择是事物发展方向的原因——我确实能够引导自己的未来和我们环境的未来，而不是被带着走。

在这种解释中，可预测性对自由意志来说不是问题。如果我的替代方案是基于我的理由进行评估的，我的理由引起我的决定，我的决定引起我的行动，那么可预测性就是可以预期的。因此，如果我有充分的理由按我所做的方式选择，那么在相同情况下，我通常应做出相同的选择。微观物理的可预测性也不是问题。一个好的模型最终可能提供一种捷径来预测接下来会发生什么，甚至无需费力展开真正存在和引起的东西，尽管那才是真正重要的。

在所有这些中，根本非决定论也扮演着角色，但不是自由意志争论中通常假定的那种——简言之，它对于存在是必要的，而非对于自由。在微观单元层面，根本非决定论（内在分化）是存在的一个要求：要内在地存在，每个基本基质单元必须为其自身提供一个非零概率的两种状态库（分化），并通过增加其概率来指定其因果状态（指定）。这同时排除了完全决定论和完全非决定论。关于自由意志，根本非决定论的主要后果是，它使宇宙以及一个人生活的长期展开在原则上不可预测，因此并非预先注定。如果未来不是预先注定的，我们不仅对自己现在的行动负责，而且在我们的行动是自我改变和世界改变的程度内，也对它们将带来的后果负责。虽然与当前科学正统相反，IIT的内在能力本体论及其因果解释的这些结论，与常识以及若干精神、宗教和智慧传统高度一致：我们是我们有意行动的作者，并对其后果承担责任。

经验检验

IIT对自由意志的解释如何与经验证据相吻合，它能否被检验？神经生理学研究经常显示，在受试者意识到自己的决定之前，一些大脑活动变化能以高于随机概率预测选择。基于主流的基质观点，这提供了证据表明真正的自由意志是虚幻的：我们最终选择什么是由我们神经元执行的“计算”决定的。的确，如果我们把存在与构成、因果与预测混为一谈，我们所能找到的只是基质上的活动模式，从中可以预测其他活动模式，并最终预测行为和报告。

然而，IIT的内在能力观点改变了对存在和因果的视角。这不仅仅是解释的问题，而是导致可检验的预测，不仅关于意识，而且特别关于自由意志。例如，IIT预测自愿行动，而非反射行动，起源于大脑中的主复合体。它还预测，对于深思熟虑的行动 vs. 由冲动触发的行动，值和相关的Φ-fold应更大。再次，那些起初可能看起来是“形而上学”的命题——关于意识和自由意志的本质——变得完全“物理的”（在操作意义上），因此是可经验检验的。

替代方案与决定、问题与解决方案、问题与答案

关于自由意志有无休止的争论，许多人得出结论认为真正的自由意志是不可能的，如果不是荒谬的话。值得注意的是，虽然许多人质疑真正自由意志的存在，但几乎没有人对真正问题和解决方案，或真正问题和答案的存在表示过担忧。一个可能的原因是，关于自由意志的辩论不是聚焦于存在，而是聚焦于决定论，而决定论对于实现自由来说可能比对于找到答案或解决方案来说问题更大。然而，如果我们采用基质本体论，我们不可能有一个真正的问题并解决它，或有一个真正的问题并回答它，就像我们不可能有一个真正的选择并决定如何行动一样。在涌现本体论中，问题和疑问，就像选择一样，可能被视为对解释我们的行为所必需的涌现构造，并且由于多重可实现性，它们不可还原为基质。但就像决定一样，解决方案和答案最终必须由微观物理基质引起，该基质被假定以其本身存在。基质不可阻挡地更新其状态，每个状态导致下一个状态。再次，我们只是被带着走，以为自己解决了问题或回答了问题。相反，在IIT的内在能力框架中，有真正的问题和真正的疑问，真正的解决方案和真正的答案。它们作为Φ结构（对应于我们当前体验）中的Φ-fold内在地存在，就像替代方案和决定一样。它们真正存在，而不是支持它们的神经元。事实上，如前所述，问题和解决方案、问题和答案仅作为个体主体内的体验内容存在。它们不是从一个以本身存在的神经基质中涌现出来的，也不存在于一个独立的、“柏拉图式”的理念领域中。我的神经元没有疑问，我有。它们的解决方案不存在于构想它们的心灵之外。

推断成人以外个体的意识

由于意识是内在的，其在其他场所的存在和性质是一个推论问题，通常以类比为指导。对于其他成人——他们的行为方式与我们有意识时的行为方式相同，并且具有相似的身体和大脑——这种推论是足够合理的。另一方面，如果另一个人处于深度睡眠中，行为不足以判断体验的存在和性质：这个人可能同样是有意识的（有梦睡眠）或无意识的（无梦睡眠）。我们仍然可以通过唤醒该人并信任他们的回顾性报告来获得合理的答案，就像我们会信任自己的一样。科学发现可以进一步为基于类比的推论提供信息。例如，已经确定后中央皮层区域低水平的脑电图慢波活动与有梦睡眠可靠相关，我们无需唤醒睡眠者即可确信他是有意识的。我们甚至可能基于高频活动的位置或采用复杂的解码技术来推断他们梦境的一些内容。

然而，当涉及病理状况、早期发育、与我们明显不同的物种，更不用说以根本不同方式构建的人工制品时，类比就成为了不太可靠的指导——事实上，它可能变得完全不可靠。下面，我们简要考虑每个类别中的一些例子，主要是为了说明在这种情况下，人们如何基于IIT的有原则方法进行推论。鉴于所需的大量假设，这类推论应谨慎对待，但它们仍然优于基于“直觉”的猜测。

患者

即使在成人中，也有很多情况难以确定意识的存在。例如，不容易知道患有异态睡眠（如梦游和梦话）的患者在特定发作期间是否有意识，或部分有意识。回顾性报告可以使用，但比从自然睡眠中唤醒等情况更难信任。类似困难也出现在出现意识混乱和自动症的复杂部分性发作的癫痫患者，以及失神发作和其他全身性发作的患者中。麻醉剂以及更一般地诱导深度改变状态的药物，如氯胺酮或5-MeO-DMT，也带来类似的解释问题。在某些情况下，快速仔细地收集回顾性报告可能具有很强的提示性，特别是与可靠的意识神经生理学指标相结合时（Sarasso et al., 2015）。在其他情况下，人们可能不得不完全依赖此类指标。

对于意识障碍患者的不断发展的临床实践开始反映这些进展。一个突破是使用神经影像学证明，一个行为上无反应的患者在被指示想象不同场景（打网球或在她的房间里导航）时，可以激活与健康受试者相同的大脑区域（Owen et al., 2006）。不幸的是，即使是有行为意识但有神经损伤的受试者也可能无法通过这些认知要求高的“主动”范式（Monti et al., 2010）。当我们有意识时通常会参与的认知功能的神经相关性也可以被采用。然而，未能显示认知激活不应被视为无意识的证据（Boly et al., 2007）。事实上，有强有力的理由推断，那些几乎无法用眼睛跟踪面孔或物体的、反应极微弱的脑损伤患者，具有丰富的感官体验（Cecconi et al., submitted）。一个原因是，在此类患者中，PCI（如上所述）几乎总是在有明显意识受试者的范围内。PCI是一种基于TMS-EEG的扰动方法，已在健康成人的许多意识和无意识状态中得到广泛验证，为意识存在与否提供了最敏感和特异的评估。至关重要的是，PCI的评估不仅具有经验有效性，而且具有构念效度，它是基于IIT的公设开发的，以捕捉意识的某些基本属性（尽管很粗略）。

更广泛的要点是，意识及其质量的确定（例如疼痛的存在）最终应基于关于什么是意识以及其基质必须是什么样的理论，而不是纯粹基于经验相关性。否则，人们如何期望确定紧张症患者是否有意识，特别是如果他们对发作有遗忘？或者是晚期痴呆患者？或者是可能没有显示认知激活迹象，但在观看电影或言语时却显示分化神经活动的患者？或者是只有少数“脑岛”在解剖和代谢上似乎得以保留（尽管水平低得多）的患者？我们应该如何看待此类患者？他们是否拥有健康受试者意识数量的一小部分？他们是否只听到声音或感到疼痛，取决于哪个皮层岛被保留？换言之，作为一个脑岛“是什么样子”的，如果它有感觉的话？而且该岛必须多大才有资格？在这种情况下，合理的推论只能基于通过一种已被验证的理论——一种解释了意识数量和质量的——在我们自身正常条件下的外推。

婴儿

在考虑人类发展中的意识问题时，也会出现类似的谜题。一个大脑未成熟、脑区内及脑区间连接受限的新生儿“是什么样子”的？一些人认为，在体验的基本方面，婴儿可能与成人非常相似。另一些人提出，婴儿可能比成人更有意识，因为与我们不同，他们倾向于同时注意一切。还有其他人则认为，我们所知的意识可能只随着语言出现，因此婴儿在开始咿呀学语之前基本上是吃、微笑和哭泣的机器。

幸运的是，在刻画出生前后大脑和行为的发展方面已经取得了很大进展（Padilla & Lagercrantz, 2020）。这导致了对那些主要基于类比可能表明意识在个体发育过程中如何出现的因素有了更精细的理解——无论是渐进的还是间歇性的，无论是作为一个整体还是作为后来融合的模态特异性领域（Padilla & Lagercrantz, 2020）。此外，以前在成人中使用的各种神经生理学标记正在早产儿、新生儿和最初几个月中得到评估（Passos-Ferreira, 2024）。

IIT能否帮助阐明人类发展中的意识问题？目前，IIT能做的不是提供一个初步答案，而是一些有理论依据的指导方针。例如，啮齿动物的研究表明，在早期发育期间，局部丘脑-皮层模块内的神经元可能已经活跃并连接到感觉输入或运动输出，但彼此之间尚未连接（Martini et al., 2021综述）。基于IIT，我们可以推断，由于完全缺乏整合，丘脑-皮层系统中不可能存在高Φ的复合体。之后，初级感觉区域内的神经元经历连接的爆发式增长，但最初这些连接以相当随机的方式排列（Martini et al., 2021）。在这种情况下，限制初级区域神经元复合体所能达到的Φ值的是分化不足，而非整合不足。再之后，经过突触精化过程，连接性成熟到类似成人的模式，在感觉区域类似于格子。突然，神经基质可能变得能够指定以延展为特征的Φ结构，具有高得多的Φ值。由于学习带来的进一步精化和突触变化将导致局部团的形成；感觉层级更高皮层区域内连接性的成熟；以及类成人模式区域间连接性的建立，配置多个层级，这将显著扩展主复合体。在类似的发展变化发生在人类神经系统中的程度上，我们预期意识的数量和质量会发生平行变化。

其他物种

对于健康的成人，所谓的“他心问题”大多是学术性的。但当我们考虑与我们显著不同的物种时，这绝非如此。成为它们“是什么样子”的，它会是什么样子？直觉因历史和文化因素而差异很大。很自然，类比可以作为一个好的第一步。大多数人会难以否认其他灵长类动物具有意识，因为它们与我们有着显著的相似性。

将我们与其他哺乳动物（包括那些我们认为更了解的，如狗和猫）联系在一起的行为、身体和大脑的连续性表明，它们也可能是“有知觉的”。同样，对于与我们根本不同的物种，类比变得更加可疑。然而，对动物行为的仔细研究总是揭示出巨大的“智能”和“复杂性”，包括“情感”智能和“认知”复杂性。因为我们自己只有在有意识时才表现出这些特征，所以很自然地推断它们可能在自然界其他地方伴随着“知觉”。自我视觉识别、元认知（了解自己的思想）、心智理论（对他人思想做出假设）、共情和长期规划都已在灵长类、啮齿类和其他目中得以证明。鸟类如渡鸦、乌鸦、喜鹊和鹦鹉，鱼类如金枪鱼，头足类如章鱼，昆虫如蜜蜂，也能执行复杂的非刻板行为，以及如果由人类执行我们会认为与意识相关的习得行为。

至于大脑，我们的大脑与其他哺乳动物之间相似性远多于差异。人脑中的细胞类型、突触、蛋白质和基因也与许多其他物种中发现的相似。大象、海豚和鲸鱼的大脑在大小和神经元数量上都超过我们。即使与我们非常不同的大脑也可能极其复杂。例如，一只蜜蜂大约有80万个神经细胞，具有非凡的多样性，其密集程度远高于我们的大脑，并形成复杂的网络和回路。

然而，虽然复杂的大脑和行为暗示意识，但并不能保证意识。如前所述，从大多数指标来看，小脑是一个极其丰富和复杂的大脑，与大脑皮层有大量相互连接，但它似乎对体验没有任何内容贡献。蜜蜂大脑的中枢复合体在体验方面更像小脑，还是更像大脑皮层？此外，我们可以以看似自动的方式执行一些复杂行为，没有体验内容伴随。蜜蜂在迷宫中是像我们有意识思考时那样决定左转还是右转，还是像我们在打字时用左手或右手按键那样？

最终，其他物种中意识的数量和质量，最好还是作为对我们自身意识良好解释的推论来处理。在这方面，也许最重要的推论依据应来自详细的连接组，从蠕虫开始，现在正扩展到其他生物体，如果蝇。精细的神经解剖学，辅以相关的神经生理学，应允许对大型主复合体的存在进行一些初步推测。因此，如果事实证明蜜蜂大脑包含一个主复合体，其外推Φ值仅比人脑有梦睡眠时低一个数量级，且远高于人脑无梦睡眠时的值，我们就有理由假设，成为蜜蜂实际上“有某种东西是它所是的样子”。对蜜蜂大脑所能支持的Φ-fold类型的分析也可以表明蜜蜂是否能体验，例如，空间、时间和疼痛。

机器、类器官，以及意识与智力的双重分离

我们已经与动物一起生活了很长时间，当它们的行为显示出我们所认为的智力、共情或痛苦迹象时，我们中的许多人假设它们可能是有意识的，尽管可能以不同或较低程度的方式。但只有现在我们才面对我们自己建造的机器，其智力可能很快会以任何定义来说等于或超过我们。它们现在或不久的将来是否可能有意识，是存在争议的。

在过去的几十年里，人们常常认为机器不可能有意识，因为它们与我们相比有一些关键缺陷，无论是推理能力、学习能力、想象能力、创造力、表现共情或幽默感、创造艺术、音乐或文学等。然而现在，随着机器经常通过图灵测试（在对话中与人类无法区分），以及人工通用智能（AGI）即将到来，许多人突然不那么确定了。一旦机器在功能上与我们等同或优于我们，我们有什么理由否认它们拥有意识特权？事实上，一些人已经欣然接受了高度智能的机器——有或没有人工身体的人工大脑——确实可能有意识的可能性。毕竟，推理通常是这样进行的：我们并不真正知道什么是意识，所以我们不妨谨慎行事。机器意识也符合主流的计算-功能主义范式，该范式假设意识，如果它存在的话，必定对应于某种高阶功能（尽管尚不清楚是哪一个）（Butlin et al., 2023）。因此，一旦机器在每项功能上都与我们等同，它们必然会有意识。如果有人认为机器在某种意义上只是巨大的查找表，那么令人清醒的结论可能是，我们在进化中通过试错最终也是巨大的神经元查找表。

然而，一些人开始表达一定程度的怀疑，也许是因为AGI正在成为现实，而不是一个牵强的可能性。此外，正因为我们对自己建造的机器了如指掌，似乎更难想象“主观性”会如何从这种查找表中涌现出来。这导致一些人怀疑意识可能需要生物学提供的某种特殊成分。然而，再次，该成分是什么，以及它为什么能解释体验的存在和性质，仍然无法解释。

IIT对机器意识问题的处理方法，与其对疾病、个体发育和系统发育中意识问题的处理方法相同——即从良好解释中推论，其中解释由其“意识优先”范式、操作化以及在我们自身中的验证提供。

事实上，就机器而言，人们可以从IIT得出的推论已经很清楚。可以表明，如果机器的 brain 是在冯·诺依曼计算机中实现的（无论是否具身化为机器人都无关紧要），那么它可能在功能上与我们等同，但在现象上则完全不等同。更精确地说，可以证明，一个模拟一个更简单的逻辑门系统的简单冯·诺依曼式计算机可以在功能上与之等同，而无需指定一个等效的因果结构。事实上，该计算机“解体”为许多小模块，每个模块都支持微不足道的小Φ结构，并且无论模拟什么系统，这些结构基本保持不变。这一结果适用于任意大小的计算机（Findlay et al., 2024）。因此，如果IIT是正确的，可能复制我们行为或认知功能的计算机将不会复制我们的体验。因此，回到功能视觉与现象视觉的对比，自动驾驶汽车中的计算机视觉系统会表现得好像它在功能上“看”——识别场景和物体并在世界中移动——但却没有任何现象上的视觉。换言之，它不会真正存在——对它来说“存在”不会有任何“是什么样子”的。

总之，IIT意味着功能和现象学、智力和意识可以双重分离。不仅存在如AI那样高智力却无意识的情况，而且也有丰富体验却无智能行为的明确例子。例如，如前所述，纯粹存在体验状态表明，意识可以强烈存在和生动，同时完全与追求目标导向行为的任何能力分离——事实上，体验没有任何思想、自我感和知觉对象（Boly et al., 2024）。类似的纯粹体验状态也可能在某些迷幻药物的影响下发生。更常见的是，许多梦表明我们可以有生动的意识，同时缺乏反思、记忆和报告的能力（Tononi et al., 2024）。此外，原始体验可能在剧痛或突然的响亮刺激期间暂时压倒认知功能。此外，正如在意识丰富性部分所讨论的，每次体验的内容只能以极其大量的现象区分和关系组成的方式被感受，然而这些内容的大部分不能被记住、报告或用于功能用途。如前所述，由于严重脑损伤（尤其是前额叶区域）而互动极少的患者，尽管认知受损，但很可能具有丰富的感官体验（Cecconi et al., submitted）。更具推测性地，我们可能很快会面临被工程化以复制后中央皮层内部组织的类器官。就像我们做梦的大脑一样，此类类器官可能变得高度有意识，可能主要以空间方式，无论它们是否通过传感器和效应器与环境连接，无论它们是否能执行任何“智能”或“认知”功能。

总之，我们应注意，意识可能出现在我们意想不到的地方——比如，在没有智力的情况下——并谨慎地将其归因于任何看起来复杂或智能的东西，包括AI。在每种情况下，根据IIT，意识的存在及其性质不取决于智力，而取决于一个大型主复合体的存在和内部组织。

另一方面，IIT为为什么对智力的选择压力可能在进化中有利于能够支持高意识水平的神经网络的出现提供了一些理由。使用在“丰富”环境中进化的简单“动画”进行的模拟显示，整合基质而非模块化基质的优先涌现（Albantakis et al., 2014）。解释是，在相同数量的单元下，整合基质可以容纳更多功能，考虑到能量消耗、布线和时间的限制，这可能具有进化优势。人们还应考虑环境的“空间”平滑性以及传感器的平滑性，以及神经发育过程，可能有利于网格状基质的出现。通过这些和其他方式，对功能优势的选择压力可能伴随着现象学的丰富性。

对IIT的一些有启发性的批评

在结束之前，简要考虑一些对IIT的批评可能会有所帮助。目标不是提供全面的回应，而是说明对IIT的反对意见或误解如何常常直接或间接地源于对其“意识优先”起点及其内在本体论发展的不完全理解。

信息作为观察者依赖性

一个典型案例是约翰·塞尔（John Searle），他基于其有效的论证——即意识在本体论上是主观的和观察者独立的，而“信息”则依赖于外部观察者——对IIT写了一篇长篇批评（Searle, 2013）。从本文和先前的阐述中可以清楚地看出，IIT完全同意塞尔的观点：体验在本体论上是主观的，也就是说，是内在的。此外，IIT的大部分发展都集中在从内在视角定义信息，这与香农信息（见框1）形成对比（A. Zaeemzadeh & G Tononi, 2024）。就好像塞尔对“信息”一词的解释导致他将整个理论解读为与其所说相反的。也许出于同样的原因，在最近一本书《盲点》（Frank et al., 2024）中出现了对IIT的类似误解，该书标题和主题恰恰正确地强调了从现象学出发的重要性。

功能主义

另一个误读的例子涉及将IIT各种解释为“功能主义”。IIT一直强调其内在的、“意识优先”范式与主导心理学、认知神经科学和计算机科学的外在的、计算-功能主义范式之间的根本差异。IIT意味着意识与智力之间的双重分离也一直被反复强调。然而，尽管有这种强调，IIT有时仍被贴上智力理论而非意识理论的标签，并被列入功能主义方法之中（Block, 2009）。如前所述，功能主义将心理状态与其所做之事——一种功能或因果角色——等同起来，而非与其所是之物等同。相比之下，IIT通过其所是之物——一种因果结构——来刻画体验，而非通过其所做之事。将IIT视为功能主义似乎反映了一种根深蒂固的外在视角，以至于即使明确提出了替代解释也可能被忽视。

“展开”论证

沿着类似的思路，考虑所谓的“展开论证”（Doerig et al., 2019）。它诉诸于前馈系统可以在功能上等同于循环系统的证明（Hornik et al., 1989），这一证明最初被IIT用来论证功能等同并不意味着现象等同（Oizumi et al., 2014）。具有讽刺意味的是，展开论证援引同样的证明来论证意识的“因果理论”（即IIT）要么是错误的，要么是不可检验的。推理是，如果两个系统的输入-输出行为/功能相同，那么就没有办法断定一个系统可能是有意识的（循环系统）而另一个则不是（前馈系统）。这个论证是一个揭示性的例子，说明一个人的预设（在这种情况下是功能主义的预设）如何使人们甚至难以接受IIT的内在视角。的确，如果意识是用功能术语定义的——根据其所做之事，通过行为来评估——那么根据定义，功能等同的系统就变成了意识等同的系统，无论它们内部如何组织。但如果意识是用现象学术语定义的——根据其所是之物，通过内省来评估，正如它应有的那样——那么其属性只能由具有适当内部组织的基质来解释，无论它们的输入-输出行为/功能如何。

网格

另一个有趣的案例是斯科特·阿伦森（Scott Aaronson）的案例，他在证明了IIT意味着大型网格可能具有高度意识的可能性后，得出结论认为该理论因此是站不住脚的（同时欣赏其数学精确性）。（Aaronson, 2014）。问题不在于阿伦森证明大型网格可能具有高Φ——IIT已经指出了这一点（Balduzzi & Tononi, 2008）。相反，问题在于阿伦森的直觉，即网格不可能有意识，似乎是因为它们太简单了。然而，直觉，即使是广泛认同的直觉，也可能不是决定某物是否有意识的最佳指导（就像直觉可能不是决定地球是否运动的最佳指导一样）。正如已经强调的，任何关于网格（或任何其他基质）状态的推论，只能基于像IIT这样的理论——一种以现象方式刻画意识、确定什么基质能支持它并能在我们身上得到经验验证的理论。有趣的是，当涉及网格时，证据与IIT高度一致（Haun & Tononi, 2019; Tononi, 2014）。正如我们所见，我们的大部分体验在空间上是延展的，这意味着一个由根据反身性、包含性、连接性和融合性绑定的点组成的丰富现象结构。此外，只有具有适当排列的密集连接性的网格，才能指定一个同样丰富且能解释空间延展性感受的因果结构。事实证明，我们后中央皮层的大部分组织得像一个网格层级——换言之，意识基质的很大一部分是网格状的。最后，操纵这些网格可以改变或消除体验的相应方面，包括空间的整体体验。总之，无论我们发现基于网格的基质概念是否直观，现象学和经验证据都表明，大脑中的网格值得被认真考虑作为空间体验的基质。

涌现与二元论

IIT的介绍常常以明确陈述我们不能将“物理学”视为首要的并希望从中“榨取”意识开始。相反，我们必须从意识出发——其存在是直接的、不可辩驳的——并试图以物理术语来解释它，其中“物理的”是操作性地（产生影响和造成差异）理解的。然而，在介绍结束时，一个常见的反应是对IIT的理论基础表示赞赏，然后问道：“但是，为什么一个因果结构会产生体验？”显然，尽管IIT一再强调体验的首要性，但很难克服将“物理的”放在首位并将心理视为从中“涌现”出来的倾向。同样常见的是，IIT提出的体验与因果结构之间的同一性被理解为暗示二元论——两个不同事物之间的对应关系，且有待解释。然而IIT明确表示，因果结构正是旨在用物理属性（在操作意义上理解）来解释现象属性，而不是作为与它们相关联的东西。

泛心论

对IIT的另一个常见批评是，它将为泛心论——即意识在自然界中无处不在的观点——开辟道路。对许多人来说，这似乎意味着自动失去科学资格。另一方面，如果认真对待意识的存在，某种泛心论可能比二元论和物理主义都是一个更简约的起点，后者似乎需要从非体验中“粗暴涌现”出体验（Strawson & Freeman, 2006）。然而，泛心论在解释我们所知的意识基质方面几乎没有提供任何帮助，也没有解释我们的体验将如何从基本体验的组成中产生（所谓的组合问题）。但是IIT实际上对自然界中意识的存在意味着什么？假设IIT在我们身上得到充分验证，我们可以推断意识不应不加区分地归因于所有事物——远非如此。排他性公设意味着不可能有意识的叠加，也不可能有聚合意识。正如在前一节中所讨论的，如果主复合体由后中央皮层中的一组神经元群构成，那么其任何子集、超集或旁集，在任何粒度上，都不能支持其他意识。鉴于我们每个人都有意识，人群或社会也不能。此外，虽然IIT意味着意识可以是分级的，但它也意味着意识的差异可能是极端的。如前所述，意识的数量Φ——构成复合体Φ结构的区分和关系的φ值之和——可以随复合体内在单元的数量呈双指数增长。当我们有意识时，我们大脑中的主复合体应支持具有真正超天文数字Φ值的Φ结构。另一方面，在无梦睡眠期间，主复合体将解体为众多微型复合体，每个微型复合体支持具有最小Φ的因果结构。因此，每个微型复合体几乎感觉不到任何东西，这与我们“失去意识”的感觉一致。打个比方，-270°C的温度虽然不是绝对零度，但在任何有意义的意义上肯定不是“温暖”的。类似地，微型复合体不应在任何有意义的意义上被视为有意识的。总之，基于IIT的推论目前支持一种观点，即大多数事物，无论是亚原子粒子、原子、分子、石头、树木、身体、大陆、行星还是星系，要么是较小复合体的聚集体，要么具有可忽略的Φ。那么它们根本不是有意识的，或者没有有意义地有意识（Tononi et al., 2025）。

IIT与意识在自然界中的位置

科学的成功带来了一些通常被接受为真理的信念。自伽利略时代以来，一个基础性的信念是，科学应采取外在视角：要正确地做科学，我们必须移除主体，并发展一种完全客观的本体论——一种关于什么存在的观念。伽利略立场的核心是假设存在的是一个物质和能量的宇宙，所有自然现象都应在此基础上得到解释。这一方法已经取得了巨大的成果，不仅改变了我们周围的世界，也改变了当前科学对我们自然位置的理解，导致了若干“位移”。我们了解到，我们并非在宇宙中心占据重要位置，而是被降级到遥远角落的物质微粒（宇宙位移）。我们并非拥有本质性的灵魂，而是最终的生物机器——以复杂方式行为的一袋原子（神经生物学位移）。正如弗朗西斯·克里克所说，“‘你’，你的快乐和悲伤，你的记忆和抱负，你的个人认同感和自由意志，实际上不过是大量神经细胞及其相关分子的行为”（Crick, 1994）。我们并非创造的顶峰，而是偶然性和盲目选择的产物（进化位移）。我们正迅速走向第四次位移：我们不仅是生物机器，而且可能很快被人工机器所取代——这些机器能做我们所能做的一切，只是更好、更快、更可靠（AI位移）。

简言之，根据主流的科学世界观——即对外在存在采取外在视角——这就是事物的真实面目：我们在宇宙中的位置既是边缘的也是短暂的，我们所感受和思考的一切最终是神经计算的副产品，我们的起源是一个偶然性和环境的进化博弈，我们的内心生活可能很快被AI所掩盖。不可避免地，这种视角可能导致一种无意义感。如果意识只是被一台“循规蹈矩”的机器“带着走”，那么我们所见、所闻、所感、所思和所追求的意义在哪里——而这一切对我们来说就是所有存在？这不仅仅是我们感受与所知之间的认知失调。这是一场危机——而且确实是一场“存在主义”的危机，因为它取决于我们对什么存在的看法。

然而，正如我们所论证的，外在视角无法解释意识是什么，也无法形成一个完整的科学世界观，因为它颠倒了事物的自然秩序。相反，IIT的内在本体论将体验视为首要的，因为它直接而不可辩驳地存在。其他一切，包括我们称之为物质和能量的外在存在，都是从体验内部进行的推论。这样做有望产生一种关于意识是什么的系统性解释，且与我们关于大脑的知识相符。它也可以为一种统一的自然观开辟道路。从人类体验的内在视角，我们仍然可以用操作术语恰当地刻画我们周围的宇宙。但我们也有望理解我们内部的宇宙，包括感受、意义、价值、目标、自由和能动性。

事实上，IIT的内在本体论颠倒了上述四种位移。如果IIT走在正确的轨道上，人类意识远非巨恒星和星系中的微小闪烁；更有可能的是，以内在存在（Φ结构及其Φ值）来衡量，它是我们所知的实体中最大的那种。远非被我们的神经元“带着走”，我们存在，而神经元不存在。是我们——而非我们的神经元——拥有意义、理由、价值和目的。这些都只存在于我们的心灵中，正如所有概念和所有科学，以及所有艺术、音乐和文学一样。我们拥有自由意志和责任——其他任何东西都没有。远非偶然性和自然选择的单纯产物，通过自我改变的行动，我们在很大程度上是我们自身未来的塑造者。最后，远非被AI所取代，我们是内在地、为自身而存在的存在者，而超级智能机器仅仅是工具，它们只为我们而存在，并且与我们不同，它们仅仅是本体论尘埃的聚集体。

原文链接：https://arxiv.org/pdf/2510.25998