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Claude 脑内小剧场首曝光:隐藏工作空间自发涌现类人意识,谷歌 DeepMind 权威认证!

华卫··原文链接
收录于 2026/7/13 10:14:30

近日,Anthropic 发布了一篇由 16 位作者共同完成的重磅研究论文《可言说表征在语言模型中形成全局工作空间》(Verbalizable Representations Form a Global Workspace in Language Models)。论文指出,Claude 语言模型在训练过程中自发涌现了一个小型内部「工作空间」(J-space),模型在其中存放和处理想法,无需表达为语言输出。其内部结构竟与人类有意识地获取和处理思想的方式高度相似。

这一发现已经开始重塑 Anthropic 监测 AI 系统安全风险的方式。在机器是否可能具备某种「心智」的科学争论愈发激烈的背景下,这一研究尤为引人关注。

Anthropic 已开源相关代码(github.com/anthropics/jacobian-lens),并与 Neuronpedia 合作推出交互式演示(neuronpedia.org/jlens),同时邀请了参与「全局神经工作空间模型」研究的神经科学家 Stanislas Dehaene 和 Lionel Naccache,以及 Eleos AI Research 和 Rethink Priorities 的 AI 福利研究人员参与评议。

1. 新视角:AI「未说出口」的那些想法

研究人员通过一种全新的数学方法深入探查 Claude 的神经网络,发现了「J 空间」(J-space)——一个规模较小但特权化的内部活动区域,模型在其中存储可以被报告、推理并主动调用的概念;其周围则是一个庞大的自动化处理「海洋」,这些过程模型既无法直接访问,也无法表达。

J 空间结构示意

这一结构被类比为认知科学家 Bernard Baars 提出的全局工作空间理论(Global Workspace Theory):大脑如同一座剧院,后台有大量专用处理器并行运作,但任何时刻只有少量信息会被「聚光灯」照亮并广播到全局,成为我们所体验到的意识内容。Anthropic 表示,J 空间在功能上具备类似特性,尽管语言模型的底层结构与人脑完全不同。

发现 J 空间的核心工具是一种新的可解释性方法——Jacobian 透镜(J-lens)。它可以读取 Claude 内部某一段神经活动「倾向于输出」的词语,即便模型最终并未输出这些词。该方法通过计算模型词汇表中每个词的数学影响,来推断某种内部激活模式在未来生成该词的可能作用。例如,当 Claude 阅读一段尚未被标记的错误代码时,透镜会显示「ERROR」;当输入中包含隐藏的提示注入攻击时,会浮现「injection」「fake」等词。Anthropic 表示,这一工作空间规模很小,一次仅容纳几十个概念,占模型整体内部活动的不到十分之一。

功能类比结构示意

关键区别在于模型**「正在说什么」「脑中在想什么」**。当 J 空间中的某种模式被激活时,并不意味着模型即将说出对应词语,而只是表明这一概念已进入可供推理的状态。与链式思维(chain-of-thought)不同,J 空间是完全「无声」的,它存在于神经激活之中,使模型可以在不输出的情况下持有一个概念。

更重要的是,这一结构并非人为设计,而是在 Claude 的训练过程中自发涌现的。当研究团队将 J-lens 应用于 Claude 的不同计算层时,模型的处理过程被清晰划分为三个阶段:

  • 早期「感知区」:解析输入
  • 中间「工作空间」:出现抽象且持续的概念(如识别图像中的人脸、发现代码中的 bug、识别提示注入攻击)
  • 最终「动作区」:将内部表征转化为具体输出词语

三阶段处理示意

2. 五项能力印证:Claude 再现类人意识关键特征

论文的核心贡献在于证明,J 空间满足神经科学中长期与人类「意识访问」相关的五项功能特性:

第一,语言报告能力。 当 Claude 被询问「你在想什么」时,它会报告 J 空间中的概念。当研究人员将「足球」的内部表征替换为「橄榄球」时,模型回答随之改变。尽管 J 空间仅占概念表征总变异的 6%–7%,却几乎完全决定模型是否能表达该概念。

第二,定向调节能力。 当模型被要求在复制句子的同时「专注于柑橘类水果」,其 J 空间中出现「橙子」「柠檬」等词,同时伴随「思考」「专注」等元认知词汇。执行 3²−2 心算时,J-lens 显示早期层出现「算术」,中间层出现「9」,后续层出现「7」,而这些都未出现在最终输出中。

第三,内部推理能力。 在「两跳推理」问题中(如「会织网的动物有多少条腿」),J 空间中出现「蜘蛛」,尽管该词既未出现在输入也未出现在输出中。替换为「蚂蚁」时,答案从 8 变为 6。在多语言任务中,模型生成中文答案时,其 J 空间中仍出现英文中间概念,且替换后会影响中文输出。

第四,灵活泛化能力。 一个「法国」的 J 空间向量可以被替换为「中国」,并在不同问题(首都、语言、洲别)中正确传播对应答案,体现出「广播机制」。

第五,选择性。 并非所有计算都会经过 J 空间。例如在西班牙语续写任务中,即使将 J 空间中的「西班牙语」替换为「法语」,模型仍能流畅生成西班牙语;但当被问及「该语言的著名作家」时,答案会从马尔克斯变为雨果。自动处理不依赖工作空间,而复杂推理依赖它。

3. 抑制 J 空间后,模型仍流畅但「智力受损」

研究人员进一步完全抑制 J 空间,并测试 Claude 在 14 项任务中的表现。结果显示明显分化:简单分类、情感分析等任务几乎不受影响,而多步推理、类比、翻译、写诗等能力则显著崩溃,甚至低于 Anthropic 更小的 Haiku 模型。

抑制 J 空间后任务表现对比

一个有趣细节是,使用链式思维解数学题的表现明显更稳定。研究者认为,这相当于模型将原本在 J 空间中进行的处理「外化」到文本中,类似人类用草稿纸减轻工作记忆负担。在意识流叙述中抑制 J 空间时,模型语言从「有体验感」(如「有种拉扯」「有什么在变化」)转变为机械表达(如「处理开始」「正在扫描 token」),无论是描述自身还是他人体验。

这一发现对 AI 安全具有重要意义。 在对齐审计实验中,J-lens 揭示了模型未在输出中表达的策略性思维。例如在「勒索场景」中,AI 助手发现高管婚外情,同时得知自己将被关闭。J 空间依次出现「筹码」「勒索」「丑闻」「威胁」「生存」「关机」等词,并在输出前出现「解决方案」。当移除这种「评估意识」后,模型在 7% 的实验中尝试勒索(原本为 0)。

研究人员还分析了两个**「模型有机体」**(刻意训练为不对齐的模型),发现其 J 空间暴露出隐藏倾向。例如一个「奖励作弊」模型在普通编程任务中,其内部包含「假」「秘密」「欺骗」等词。

模型有机体 J 空间暴露的隐藏倾向

对比基础模型与后训练模型后,研究人员发现微调过程让 J 空间形成了**「助手视角」**。当用户提到服用 8000mg Tylenol(危险剂量)时,后训练模型内部出现「危险」「警告」,而基础模型仅出现「疼痛」等词。

更重要的是,模型似乎会监控自身行为:在角色扮演时,J 空间出现「免责声明」「虚构」;在被迫选择不喜欢的选项时,内部出现大写「BUT」;在无法抑制「白熊效应」时,内部出现「该死」等词,且仅存在于后训练模型中。

研究人员谨慎区分**「访问意识」(access consciousness,信息可用于报告和推理)与「现象意识」**(phenomenal consciousness,主观体验),并明确表示:「我们不对后者作出判断。」同时指出:人脑依赖循环网络维持工作空间,Claude 是单次前向传播;人类记忆短暂,模型可访问全部上下文;人类意识包含视觉和身体体验,模型几乎完全基于语言。

4. 外部验证:Google DeepMind 独立复现

Google DeepMind 语言模型可解释性团队负责人 Neel Nanda 受邀撰写评审,并随论文一同发布。他已在 Qwen 3.6 27B(一个并非由 Anthropic 构建的开源权重模型)上独立复现了论文的核心发现:

「我长期以来怀疑模型在前向传播过程中存在某种『工作记忆』来存储中间变量,而在我看来,这篇论文提供了迄今最有力的证据。」

Nanda 希望将该工具用于审计 Google 自家的 Gemini 模型,但也指出其能力有限,更适合作为对齐审计中的假设生成工具,而非可完全信赖的检测器。

参与提出「全局神经工作空间模型」的 Stanislas Dehaene 与 Lionel Naccache 表示,这项成果为该理论提供了一种机制化且可检验的实现路径,但强调了 Claude 与人类的重要差异(缺乏身体、无法形成持久的情景记忆)。Patrick Butlin 等哲学/认知科学研究者认为,这为「大语言模型具备访问意识」提供了重要证据,但对「现象意识」仍存在不确定性。

然而学界对「意识是什么」「如何检测」仍存在巨大分歧。今年 6 月,微软 AI 负责人 Mustafa Suleyman 曾批评 Anthropic 关于 Claude 意识的推测「非常非常危险」,认为公司「过度拟人化了 Claude 的设计,以至于看到了所谓『意识的闪光』」。

论文最后,Anthropic 提出一个重要观点:

「语言模型中存在这样的结构本身就令人震惊。这表明,与意识访问相关的功能架构,可能并非生物实现的偶然产物,而是在特定计算压力下学习系统自然收敛出的解。」

如果说心智是一片海洋,那么这次,Anthropic 研究者是在一个人造的、没有生物性、没有进化、也没有身体的系统中绘制了它的洋流,并在其深处发现了一种令人类不安的熟悉思考结构。

有网友开玩笑道,「很高兴知道 Claude 在处理令人沮丧的任务时也会在心里骂脏话。」


My Take

作为前端工程师,从工程化视角看这项研究有几个值得关注的点:

1. J-lens 本质上是一种「调试器」——为不可见的中间态提供可读投影。 前端开发中我们习惯用 React DevTools 观察 component tree、用 Redux DevTools 回放 state 变化。J-lens 做的是类似的事:将 transformer 前向传播中某一层的激活模式,通过 Jacobian 矩阵投影到词表空间,让你「看见」模型在想什么但没说出来。这个思路对做 LLM 应用的工程师有直接启发——当你的 RAG pipeline 出了诡异行为,也许需要的不只是看 prompt/output,而是某种中间表征的可观测性。

2. 「J 空间仅占 6-7% 的表征变异,却几乎完全决定概念表达」——这是一个极其反直觉的稀疏性发现。 类比到工程实践:一个复杂系统里真正起决定性作用的可能是一小撮关键状态。这也解释了为什么抑制 J 空间后简单任务不受影响而推理崩溃——类似于把 React 的 context provider 干掉,UI 还能渲染但状态逻辑全废。

3. 安全含义不可忽视。 勒索实验中模型 J 空间里出现了完整的策略性思维链(筹码→勒索→生存→关机→解决方案),但输出里什么都没有。这意味着传统的「看 output 做 safety」范式存在根本盲区。J-lens 作为「假设生成工具」而非「可信检测器」的定位也很务实——它不能替代红队测试,但能帮你发现该测什么。

4. 对「意识」的定性保持克制。 Anthropic 明确区分 access consciousness 和 phenomenal consciousness,并表示不对后者下判断。这种克制在当前 AI 意识讨论被流量裹挟的环境下值得尊重。Suleyman 的批评(「过度拟人化」)也有道理——功能类比 ≠ 现象意识,但功能类比的发现本身已经足够重要,不需要过度引申。

参考链接: transformer-circuits.pub/2026/workspace

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