顧凡及

面對(duì)人類認(rèn)識(shí)意識(shí)所遇到的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，當(dāng)前的意識(shí)研究領(lǐng)域廣泛爭(zhēng)論著三個(gè)問(wèn)題：神經(jīng)科學(xué)研究能否解決客觀的腦如何產(chǎn)生主觀意識(shí)的問(wèn)題，意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)機(jī)制涉及全腦還是局部腦的問(wèn)題，以及意識(shí)是否有組織物質(zhì)的一種普適性質(zhì)的問(wèn)題。

自從1980年代末以來(lái)，由于神經(jīng)科學(xué)飛速發(fā)展，特別是腦功能成像等實(shí)驗(yàn)技術(shù)取得突破，把意識(shí)研究置于神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)上成為可能。經(jīng)過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)得主、英國(guó)生物學(xué)家克里克（F.H.C.Crick）以及其他生命科學(xué)大師登高一呼，意識(shí)研究開始走上科學(xué)研究中心舞臺(tái)。但是，不論行為的還是腦生理的客觀反應(yīng)，從邏輯上講必然體現(xiàn)意識(shí)嗎？有了更先進(jìn)的腦探測(cè)技術(shù)，又應(yīng)提出何種假設(shè)和怎么解釋所測(cè)結(jié)果？怎樣刻畫意識(shí)的總體特征以付諸實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)？本文試圖在本刊發(fā)表過(guò)的兩篇有關(guān)意識(shí)問(wèn)題的文章基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要回顧人類在認(rèn)識(shí)意識(shí)過(guò)程中所遇到的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，并選擇目前意識(shí)科學(xué)研究中若干有爭(zhēng)議之重大問(wèn)題著重加以概述。

人類在認(rèn)識(shí)意識(shí)過(guò)程中所遇到的關(guān)鍵挑戰(zhàn)

雖然每個(gè)人對(duì)意識(shí)都有個(gè)大致上的概念——就是那個(gè)隨著覺(jué)醒而來(lái)又隨著無(wú)夢(mèng)睡眠或者昏迷、深度麻醉乃至死亡而去的東西，可是還沒(méi)人能夠用基于經(jīng)驗(yàn)證據(jù)的概念來(lái)給意識(shí)下定義。古人樸素地把外界事物和我們內(nèi)心世界區(qū)分開，柏拉圖（Plato）在此基礎(chǔ)上提出意識(shí)來(lái)自非物質(zhì)的靈魂。到17世紀(jì)中葉，笛卡兒（R.Descartes）提出人有兩類不同的實(shí)體：廣延實(shí)體（resextensa）和思維實(shí)體（rescogitans），認(rèn)為兩者彼此獨(dú)立但能夠相互作用，而只有人才具備思維實(shí)體并由此產(chǎn)生意識(shí)。這種思想就是哲學(xué)上的二元論（dualisml，即認(rèn)為有物質(zhì)和精神兩種形式的實(shí)體。二元論顯然給實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究意識(shí)問(wèn)題設(shè)置了很大障礙。20世紀(jì)以前，對(duì)意識(shí)的研究基本上基于“內(nèi)省”，也即考察自己內(nèi)心是怎么想的，企圖由此找出規(guī)律。然而不同人用這種方法所得結(jié)果有天壤之別，宣告了此方法的失敗。20世紀(jì)上半葉，行為主義在心理學(xué)及腦研究中占據(jù)主導(dǎo)地位，該方法只問(wèn)刺激-反應(yīng)，把一切內(nèi)心活動(dòng)均排除于科學(xué)研究之外?？墒?，撇開內(nèi)在加工過(guò)程而單純考察刺激與行為反應(yīng)的聯(lián)結(jié)，顯然難以解釋和預(yù)測(cè)人類由理性協(xié)調(diào)的絕大多數(shù)行動(dòng)。此學(xué)派最終為認(rèn)知科學(xué)所取代，后者認(rèn)為內(nèi)心過(guò)程是確實(shí)存在并起著非常重要作用的，內(nèi)心過(guò)程也是可以研究的，是腦功能活動(dòng)之產(chǎn)物。

《大英百科全書》在“意識(shí)”條目中指出：“英國(guó)哲學(xué)家洛克（J.Locke）把意識(shí)定義為‘知覺(jué)到一個(gè)人自身內(nèi)心正在發(fā)生些什么的心理狀態(tài)?！边@可能也反映了一般人對(duì)意識(shí)的常識(shí)性了解。不過(guò)，這里用來(lái)定義意識(shí)的“知覺(jué)”、“內(nèi)心”和“心理狀態(tài)”，并不比“意識(shí)”更容易定義，因此上述定義不是一個(gè)適合實(shí)驗(yàn)分析的操作定義。關(guān)鍵問(wèn)題是：意識(shí)作為一種主觀現(xiàn)象，是怎樣從客觀的腦里產(chǎn)生出來(lái)的？為什么有些腦過(guò)程伴隨有意識(shí)而有些則否？意識(shí)的作用是什么？其他動(dòng)物甚至自動(dòng)機(jī)有沒(méi)有意識(shí)？包括克里克在內(nèi)的一些科學(xué)家認(rèn)為，操作定義的困難不應(yīng)成為阻礙意識(shí)研究的理由；但是伴隨著研究的每一步進(jìn)展，下面三個(gè)問(wèn)題始終成為學(xué)者們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。

神經(jīng)科學(xué)研究能否解決客觀的

腦如何產(chǎn)生主觀的意識(shí)

英國(guó)科學(xué)作家布萊克莫爾（S.J.Blackmore）為了搞清楚意識(shí)研究的現(xiàn)狀，訪問(wèn)了21位意識(shí)研究的領(lǐng)軍人物。在向所有的專家采訪時(shí)，她都首先提出一個(gè)相同的問(wèn)題：意識(shí)問(wèn)題為什么那樣特殊，而跟科學(xué)或哲學(xué)上的其他問(wèn)題迥異？絕大多數(shù)專家認(rèn)為，意識(shí)問(wèn)題的獨(dú)特困難在于，要解釋腦內(nèi)的物理過(guò)程怎么導(dǎo)致主觀體驗(yàn)。澳大利亞哲學(xué)家和認(rèn)知科學(xué)家查默斯（D.Chalmers）將此稱為意識(shí)研究中的“困難問(wèn)題”，而把通過(guò)研究神經(jīng)過(guò)程來(lái)解釋與意識(shí)有關(guān)的行為或各種具體功能稱為“簡(jiǎn)單問(wèn)題”。自然科學(xué)研究的一般是客觀實(shí)體，而要盡量避免研究者的主觀意見，但意識(shí)研究恰恰涉及主觀體驗(yàn)本身。現(xiàn)在還沒(méi)人能夠回答“困難問(wèn)題”。少數(shù)科學(xué)家如美國(guó)神經(jīng)哲學(xué)家丘奇蘭夫婦（Patricia S.Churchland和Paul Churchland）、法國(guó)心理學(xué)家奧勒岡（K.ORegan）和美國(guó)哲學(xué)家丹尼特（D.C.Dennett）主張腦活動(dòng)就是體驗(yàn)。不過(guò)這實(shí)際上只是回避了“困難問(wèn)題”，他們的說(shuō)法并不能解釋一個(gè)事實(shí)，即并非所有腦活動(dòng)都是有意識(shí)的。事實(shí)上，腦活動(dòng)中有一些過(guò)程是有意識(shí)的，而大部分過(guò)程則是下意識(shí)的。例如，我們不能覺(jué)察（或者說(shuō)覺(jué)知）自己的視皮層如何檢測(cè)邊緣或尖角，盡管在初級(jí)視皮層中確實(shí)有神經(jīng)元或神經(jīng)回路在檢測(cè)它們。我們無(wú)法覺(jué)察自己的腦怎樣構(gòu)造出符合語(yǔ)法的句子，但是能覺(jué)察自己要表達(dá)的意思。因此，腦活動(dòng)過(guò)程和意識(shí)過(guò)程之間必定是有區(qū)別的。這意味著有些腦細(xì)胞或腦區(qū)或有些類型的神經(jīng)活動(dòng)，“創(chuàng)造了”或“引起了”或“產(chǎn)生了”有意識(shí)的體驗(yàn)，而其他腦細(xì)胞或腦區(qū)或神經(jīng)活動(dòng)則否，因此把意識(shí)等同于腦活動(dòng)似乎難以服眾。說(shuō)意識(shí)是高度組織化的神經(jīng)元集群的突現(xiàn)性質(zhì)雖有些道理，卻依然沒(méi)有回答“怎樣會(huì)產(chǎn)生”和“這種突現(xiàn)性質(zhì)為什么會(huì)是主觀的”這樣關(guān)鍵的問(wèn)題。

過(guò)去幾十年特別是近年來(lái)，神經(jīng)科學(xué)的飛速發(fā)展使我們對(duì)腦有了更深刻的認(rèn)識(shí)，也逐漸認(rèn)識(shí)了腦功能的許多機(jī)制，例如視覺(jué)、學(xué)習(xí)和記憶、情緒等，這樣就鼓舞了許多科學(xué)家，包括克里克、科赫（C.Koch）、丘奇蘭夫婦、德阿納（S.Dehaene）和丹尼特，相信隨著神經(jīng)科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，最終也能揭開意識(shí)之謎，包括解決意識(shí)的“困難問(wèn)題”。他們的一個(gè)論點(diǎn)是，在1950年代以前人們還不相信能夠揭開遺傳之謎，但是沃森和克里克對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究使這問(wèn)題的答案在今天成了常識(shí)。德阿納在2014年出版的新作《意識(shí)與腦——破解腦如何編碼我們思想的奧秘》里說(shuō)：意識(shí)的困難問(wèn)題“之所以看上去困難，只不過(guò)因?yàn)槭艿揭恍┠：磺宓闹庇^想法之累”，而當(dāng)“認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與計(jì)算機(jī)仿真教導(dǎo)我們認(rèn)清了這種直觀想法時(shí)，查默斯的‘困難問(wèn)題也就煙消云散了”。盡管德阿納新著廣受好評(píng)，不過(guò)他的這一觀點(diǎn)也飽受批評(píng)，許多人不滿意他在此問(wèn)題上寥寥數(shù)語(yǔ)一筆帶過(guò)，難以服眾。與他們相對(duì)立的一些科學(xué)家如彭羅斯（R.Penrose）、查默斯以及美國(guó)哲學(xué)家塞爾（J.Searle）等人則認(rèn)為，雖然能用神經(jīng)科學(xué)方法解決上述這樣意識(shí)的“簡(jiǎn)單問(wèn)題”，但有關(guān)意識(shí)的“困難問(wèn)題”依然懸而未決。

筆者的想法是，德阿納的工作確實(shí)在認(rèn)識(shí)腦如何產(chǎn)生意識(shí)的問(wèn)題上前進(jìn)了一大步，但是知道知覺(jué)（意識(shí)）的神經(jīng)機(jī)制和真正體驗(yàn)這種知覺(jué)（意識(shí)內(nèi)容）是兩回事。這可以用美國(guó)神經(jīng)科學(xué)家巴里（S.Barry）的親身體驗(yàn)來(lái)說(shuō)明。巴里生下來(lái)就是對(duì)眼，兩眼不能協(xié)同工作，所以她實(shí)際上總是下意識(shí)地快速交替使用一只眼來(lái)看東西。這樣，除非把東西放到她鼻尖附近，她就沒(méi)有任何雙眼視差。不過(guò)她可以利用單眼線索判斷遠(yuǎn)近，因此正常人能做的事她也都能做。美國(guó)著名神經(jīng)病學(xué)家薩克斯（O.Sacks）有一次問(wèn)她能否想象立體視覺(jué)的感受如何，她回答說(shuō)應(yīng)該能夠做到。要知道她本人是一位神經(jīng)生物學(xué)教授，讀過(guò)休布爾（D.H.Hubel）和維塞爾（T.Wiesel）的文章，還讀過(guò)許多有關(guān)視覺(jué)信息處理、雙眼視覺(jué)和立體視覺(jué)的材料，因此覺(jué)得這些知識(shí)使她洞燭自己所缺。她認(rèn)為盡管從未體驗(yàn)過(guò)立體視覺(jué)，也一定知道這種知覺(jué)是怎么回事。在事隔9年之后，她寫信給薩克斯說(shuō)：“您問(wèn)過(guò)我能否想象用雙眼看東西的感覺(jué)如何，而我告訴您我想自己能做到這一點(diǎn)……但是我錯(cuò)了。”這是因?yàn)樵诓痪弥敖?jīng)過(guò)治療后她才真正有了雙眼視覺(jué)。她回憶起當(dāng)時(shí)的感覺(jué)：“我回到車?yán)?，正巧看著方向盤，方向盤一下子從儀表板處跳了出來(lái)……我看了一眼后視鏡，它也從擋風(fēng)玻璃處跳了出來(lái)。”她驚嘆道：“絕對(duì)是一種驚喜，真無(wú)法想象之前我一直缺少的是什么?！薄斑@個(gè)早上當(dāng)我?guī)Я斯啡ヅ懿綍r(shí)，我注意到灌木叢看上去不一樣了。每片葉子看上去都屹立在它自己那小小的三維空間里，葉片不再像我以前一直看到的那樣重疊在一起，我可以看到在葉片之間有空間。樹上的枝條、路面上的鵝卵石、石墻中的石塊也無(wú)不如此。每樣?xùn)|西的質(zhì)地都豐富了起來(lái)……”她在信中描寫了所有這些對(duì)她說(shuō)來(lái)全新的體驗(yàn)，都是之前她無(wú)法想象或推斷得出的。她發(fā)現(xiàn)沒(méi)有東西能代替自己的體驗(yàn)。

其實(shí)查默斯也有過(guò)和巴里類似的經(jīng)歷，深知真有深度知覺(jué)的主觀體驗(yàn)跟只是理論上知道產(chǎn)生深度知覺(jué)的神經(jīng)機(jī)制完全是兩回事。他認(rèn)為目前能夠做的是探討兩者之間的相關(guān)性，例如當(dāng)主體有某種顏色知覺(jué)時(shí)，研究腦內(nèi)有哪些過(guò)程正在進(jìn)行，而最終目標(biāo)是解釋這些過(guò)程怎樣導(dǎo)致相應(yīng)的主觀體驗(yàn)。他認(rèn)為意識(shí)觀念不可能還原成用更基本的概念來(lái)加以解釋，這就同物理學(xué)中的時(shí)間、空間、質(zhì)量和電荷等概念一樣。查默斯直截了當(dāng)?shù)芈暦Q“意識(shí)是不可還原的，它是基礎(chǔ)性的，是世界的基本屬性”，盡管這不意味著意識(shí)無(wú)所不在。我們所能做的是承認(rèn)意識(shí)為一種基本屬性，然后研究有關(guān)第一人稱的主觀體驗(yàn)數(shù)據(jù)和第三人稱的客觀物理性質(zhì)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系所服從的規(guī)律，最后或許能得出一組這樣的規(guī)律，就像物理學(xué)的基本定律一樣。因此，他認(rèn)為意識(shí)研究的“困難問(wèn)題”不可能以現(xiàn)有的理論來(lái)解決，而需要新的理論。也有人認(rèn)為，要解決意識(shí)問(wèn)題須從量子層次開展研究，不過(guò)絕大多數(shù)神經(jīng)科學(xué)家并不認(rèn)可這種觀點(diǎn)。

對(duì)查默斯理論批評(píng)最激烈的是美國(guó)神經(jīng)哲學(xué)家P.S.丘奇蘭，她認(rèn)為所謂“困難問(wèn)題”是偽命題，指出僅靠沉思默想就決定一個(gè)問(wèn)題是“困難”還是“簡(jiǎn)單”，那只是一種夸大了的自我欺騙。她舉例說(shuō)，曾經(jīng)有段時(shí)間人們認(rèn)為蛋白質(zhì)折疊是簡(jiǎn)單問(wèn)題，而親代如何把信息傳給子代則是困難問(wèn)題，然而后一問(wèn)題在1950年代就解決了，蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題卻至今未解決。她和丈夫P.丘奇蘭舉出科學(xué)史上許多在還未認(rèn)識(shí)時(shí)被錯(cuò)誤地認(rèn)為解決不了的問(wèn)題，最后都一一得到了解決，以此為例論證意識(shí)問(wèn)題也只是暫未解決而已，和其他還未解決的科學(xué)問(wèn)題并無(wú)二致。他們主張，一切主觀體驗(yàn)特性（qualia）都是由腦內(nèi)特定腦區(qū)中特定神經(jīng)元群的特定活動(dòng)模式產(chǎn)生的，主觀體驗(yàn)特性和產(chǎn)生它們的腦過(guò)程不過(guò)是同一枚硬幣之兩面。

除了丘奇蘭夫婦之外，當(dāng)代意識(shí)研究的許多領(lǐng)軍人物如克里克、科赫、英國(guó)心理學(xué)家格雷戈里（R.Gregory）等也以類似的論辯邏輯反對(duì)查默斯的“困難問(wèn)題”之說(shuō)。德阿納的工作在這方面又前進(jìn)了一步，表明當(dāng)刺激被意識(shí)到時(shí)，腦活動(dòng)中表現(xiàn)出明顯的特殊印記，這些印記可用特定的腦機(jī)制來(lái)加以解釋。因此，這種“進(jìn)入意識(shí)（conscious access）”的主觀現(xiàn)象是可以用客觀的腦機(jī)制來(lái)加以解釋的。而且他通過(guò)對(duì)病人腦采用經(jīng)顱磁刺激和電刺激的研究，說(shuō)明刺激特定腦區(qū)能引起意識(shí)，因此不只是相關(guān)還具有因果關(guān)系。他的工作無(wú)疑是這方面的一個(gè)突破。不過(guò)筆者還是認(rèn)為，他們?cè)谶@樣說(shuō)時(shí)都回避了查默斯提出的一個(gè)主要問(wèn)題，這就是主觀性本身究竟怎么回事。他們有點(diǎn)類似巴里在恢復(fù)立體視覺(jué)之前的情形：即便他們真的都研究清楚了產(chǎn)生意識(shí)的神經(jīng)機(jī)制，但這并不能解釋巴里在重獲立體視覺(jué)之后產(chǎn)生立體感時(shí)的無(wú)法言傳的體驗(yàn)。

德阿納認(rèn)為，隨著對(duì)意識(shí)神經(jīng)機(jī)制研究的深入發(fā)展，以上問(wèn)題也會(huì)像當(dāng)年生命研究中的活力論那樣自動(dòng)煙消云散。他認(rèn)為主觀體驗(yàn)特性、脫離了信息處理作用的純內(nèi)心體驗(yàn)，都只不過(guò)是些假設(shè)出來(lái)的概念，就像活力論那樣只是前科學(xué)時(shí)代（prescientific era）的一些特別想法。他認(rèn)為就像分子生物學(xué)最終粉碎了活力論一樣，意識(shí)科學(xué)也會(huì)使“困難問(wèn)題”越來(lái)越站不住腳而最終消散。盡管這樣，對(duì)于意識(shí)的主觀性是否像有關(guān)生命現(xiàn)象的活力論那樣只是個(gè)偽命題，怎樣說(shuō)明巴里的“我錯(cuò)了”反而錯(cuò)了，目前下斷言還為時(shí)過(guò)早，時(shí)間和實(shí)踐將做出最后結(jié)論。意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)機(jī)制涉及全腦還是局部腦

一種觀點(diǎn)是，每種意識(shí)體驗(yàn)是由全腦的神經(jīng)元通過(guò)同步活動(dòng)形成協(xié)調(diào)一致的集群而突現(xiàn)的性質(zhì)；另一種觀點(diǎn)是，意識(shí)體驗(yàn)是由一些特定腦區(qū)的特定神經(jīng)元集群以特定方式活動(dòng)而突現(xiàn)的。2007年科赫和英國(guó)生理學(xué)家格林菲爾德（S.Greenfield）之公開論戰(zhàn)可作為這方面的代表，格林菲爾德持前一種觀點(diǎn)，而科赫持后一種觀點(diǎn)。

科赫認(rèn)為，參與對(duì)某一覺(jué)知（awareness）意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)機(jī)制（neural correlates of consciousness.NCC），可能是由一些錐體神經(jīng)元的集群構(gòu)成的。當(dāng)腦接收視覺(jué)刺激時(shí)，首先是腦后部的神經(jīng)元對(duì)視覺(jué)刺激表征進(jìn)行處理，然后投射到腦前部，在那里執(zhí)行預(yù)測(cè)和計(jì)劃的功能。當(dāng)人對(duì)某個(gè)視覺(jué)刺激加以注意時(shí)，這些集群會(huì)得到加強(qiáng)，其中神經(jīng)元的活動(dòng)增強(qiáng)，同步性也增大。它們的信號(hào)在腦的前部和后部之間來(lái)回傳輸，最后在和其他集群的競(jìng)爭(zhēng)中勝出。但這種“勝出”是動(dòng)態(tài)的，在下一時(shí)刻隨著注意的轉(zhuǎn)移就可能有另一集群勝出，而形成其他的意識(shí)內(nèi)容。所以在科赫看來(lái)，不同的意識(shí)體驗(yàn)是由特殊的一些神經(jīng)元集群所介導(dǎo)甚至產(chǎn)生的，而不是在含有大量神經(jīng)遞質(zhì)的環(huán)境中大群發(fā)放神經(jīng)元的整體性質(zhì)。對(duì)于神經(jīng)活動(dòng)是否產(chǎn)生意識(shí)，科赫強(qiáng)調(diào)這些活動(dòng)在質(zhì)上而非量上的區(qū)別，認(rèn)為這正是他與格林菲爾德之主要分歧所在。

格林菲爾德的觀點(diǎn)可以總結(jié)為“意識(shí)是由腦整體功能在量上的增大所產(chǎn)生的。”她說(shuō)：“我的基本假設(shè)是，對(duì)意識(shí)來(lái)說(shuō)，并不存在有哪種特定的腦區(qū)或是特定的神經(jīng)元集群具有某些內(nèi)在的奇妙特性……一種可能性更高的觀點(diǎn)是，意識(shí)并非由腦內(nèi)某種特殊性質(zhì)產(chǎn)生的，而是由腦整體功能在量上的增加所產(chǎn)生。當(dāng)腦的活動(dòng)增加時(shí)，意識(shí)也增強(qiáng)了。”她認(rèn)為意識(shí)的程度隨時(shí)都在變化，而任一時(shí)刻神經(jīng)元集群中活躍的神經(jīng)元數(shù)也和意識(shí)程度相關(guān)。她以麻醉對(duì)意識(shí)的影響為例，來(lái)支持她的論點(diǎn)。

科赫用閃現(xiàn)遏制（flash suppression）非難格林菲爾德的觀點(diǎn)。他及其學(xué)生讓受試者的一只眼睛（例如右眼）看一張恒定的但不是那么清楚的滿臉怒氣的灰色人臉，然后給另一只眼睛投射不斷變化著的彩色馬賽克圖案，這時(shí)受試者對(duì)人臉的知覺(jué)就完全受到了遏制。此種遏制可以持續(xù)幾分鐘之久，不過(guò)要是讓受試者眨眨左眼，他還是可以看到這張臉的。初級(jí)視皮層中有大量神經(jīng)元集群對(duì)來(lái)自左眼的刺激有猛烈發(fā)放，但它們對(duì)意識(shí)毫無(wú)貢獻(xiàn)。他認(rèn)為這是格林菲爾德把大群神經(jīng)元協(xié)調(diào)一致的活動(dòng)作為NCC的理論所解釋不了的。

格林菲爾德對(duì)科赫的批評(píng)是：跟其他的腦區(qū)和神經(jīng)元比較起來(lái)，科赫沒(méi)有說(shuō)明他所謂同意識(shí)相關(guān)的特定腦區(qū)和神經(jīng)元究竟有哪些特殊性質(zhì)。她認(rèn)為科赫把不同的意識(shí)覺(jué)知?dú)w于特定的腦內(nèi)連接是“21世紀(jì)的顱相學(xué)”。她還認(rèn)為科赫過(guò)于強(qiáng)調(diào)大腦皮層對(duì)意識(shí)的重要性，但是某些鳥類也有意識(shí)，盡管它們根本沒(méi)有大腦皮層。她認(rèn)為不能把意識(shí)分成許多不同的、彼此平行的體驗(yàn)，各種感覺(jué)之間會(huì)相互影響。她認(rèn)為科赫所舉的反駁她的例子，只能說(shuō)明意識(shí)的內(nèi)容而非意識(shí)本身。

埃德爾曼（G.M.Edelman）也不同意把意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)機(jī)制限定于某個(gè)特定腦區(qū)或者具某種特性的神經(jīng)元活動(dòng)。雖然他也用了類似NCC的概念，但是他認(rèn)為，產(chǎn)生意識(shí)至少需要大腦皮層一丘腦系統(tǒng)和腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的活動(dòng)，而不只是大腦皮層中的某些特定區(qū)域。他更強(qiáng)調(diào)意識(shí)的全局性質(zhì)，認(rèn)為把意識(shí)歸結(jié)到特定區(qū)域和特定神經(jīng)元的特定模式活動(dòng)，是犯了一種“范疇性錯(cuò)誤”，也就是要事物具有它所不可能有的性質(zhì)。他認(rèn)為正確做法是研究所有的意識(shí)過(guò)程有什么共同特性，意識(shí)在什么條件下才會(huì)產(chǎn)生，然后研究什么樣的神經(jīng)過(guò)程也具有類似的特性，由此提出假設(shè)說(shuō)明：什么樣的神經(jīng)過(guò)程對(duì)產(chǎn)生意識(shí)有貢獻(xiàn)。在他看來(lái)，意識(shí)的最顯著特性是整體性和信息性（高度的復(fù)雜性）。他甚至提出刻畫這兩個(gè)特性的定量指標(biāo)，從而為定量研究意識(shí)程度提供了可能?？坪談t認(rèn)為他的理論過(guò)于注重意識(shí)的全局性。

德阿納的“全局神經(jīng)工作空間”理論認(rèn)為，意識(shí)就是在整個(gè)皮層中廣泛擴(kuò)播而被共享的全局信息。這種擴(kuò)布發(fā)端于一些有長(zhǎng)軸突的特殊大神經(jīng)元，這些神經(jīng)元的軸突散布到腦各處，從而把腦整合為一個(gè)整體。它們構(gòu)成了他所謂的全局神經(jīng)工作空間，并和感知覺(jué)系統(tǒng)、長(zhǎng)時(shí)記憶系統(tǒng)、評(píng)估系統(tǒng)、注意系統(tǒng)以及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)息息相關(guān)，同時(shí)使這些系統(tǒng)得以通過(guò)這一平臺(tái)隨時(shí)交換信息。腦內(nèi)有許多局部處理器，每個(gè)局部處理器都專門執(zhí)行某類操作。全局工作空間則是一種使局部處理器能夠靈活分享信息的通信系統(tǒng)。在任何特定時(shí)刻，工作空間都選定由某些處理器組成的子集，建立它所編碼信息的協(xié)調(diào)一致的表征，在內(nèi)心保持一段時(shí)間，并擴(kuò)布回幾乎所有的其他處理器。當(dāng)它們的活動(dòng)同步化成大規(guī)模的全局通信時(shí)，就會(huì)觸發(fā)一陣高強(qiáng)度活動(dòng)，由此進(jìn)入工作空間的信息就被意識(shí)到了。在他的這些想法中，有關(guān)全局神經(jīng)工作空間的組成以及意識(shí)到的內(nèi)容的動(dòng)態(tài)變化，倒是跟科赫的看法不謀而合。因此，這些看似水火不容的觀點(diǎn)，在經(jīng)過(guò)爭(zhēng)論之后說(shuō)不定最終也會(huì)互相取長(zhǎng)補(bǔ)短和達(dá)成共識(shí)。

意識(shí)是否有組織物質(zhì)的一種普適性質(zhì)

大家都肯定我們自己是有意識(shí)的，而且由于其他人在類似情況下表現(xiàn)出和我們類似的行為，因此相信別人也是有意識(shí)的，進(jìn)而推斷我們的靈長(zhǎng)類近親有某種程度意識(shí)。這樣就自然產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題：動(dòng)物界進(jìn)化到什么程度才開始有意識(shí)？人們?cè)J(rèn)為只有靈長(zhǎng)類才有意識(shí)，但是以后發(fā)現(xiàn)大象和海豚等動(dòng)物也知道照鏡子除去自己身上不能直接看到之處的雜物，說(shuō)明它們已經(jīng)有了自我意識(shí)。許多人也相信貓、狗等寵物是有意識(shí)的，這樣就把有意識(shí)動(dòng)物的界限劃到了哺乳動(dòng)物。但是以后又發(fā)現(xiàn)，鴉類也能通過(guò)鏡子測(cè)試，盡管它們沒(méi)有大腦皮層。這樣有的人就把這種界限劃到了鳥類甚至爬行動(dòng)物。然而如何判斷一個(gè)對(duì)象有沒(méi)有意識(shí)，除去測(cè)試自我意識(shí)的鏡子測(cè)試外，沒(méi)有其他的客觀測(cè)試方法。反之，通不過(guò)鏡子測(cè)試未必能說(shuō)明受測(cè)試者沒(méi)有意識(shí)。因此，如何判斷動(dòng)物是否有意識(shí)，及其意識(shí)的程度，甚至智能機(jī)器是否有意識(shí)，就成了爭(zhēng)論不休的問(wèn)題。

托諾尼（G.Tononi）在與埃德爾曼合作基礎(chǔ)上，于2004年提出“整合信息理論”（integratedinformation theory）且不斷加以修正?？坪諏?duì)此表示認(rèn)同，把整合信息理論稱為“有關(guān)意識(shí)的唯一一個(gè)有希望的基本理論”。

托諾尼認(rèn)為，要想形成主觀的感知覺(jué)體驗(yàn)，腦必須把輸入的感覺(jué)信號(hào)和儲(chǔ)存在記憶里的信息整合起來(lái)，才能形成有關(guān)世界的協(xié)調(diào)一致的圖景。問(wèn)題是怎樣把這種直觀的想法精密化，為此他提出了有關(guān)意識(shí)的五條基本性質(zhì)作為不證自明的公理，不過(guò)其核心依然是他在和埃德爾曼長(zhǎng)期合作中所形成的有關(guān)整體性和信息性的思想。關(guān)于如何評(píng)價(jià)意識(shí)程度等的理論研究就從這些公理出發(fā)，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)檢驗(yàn)這樣得到的研究成果是否與實(shí)際情況相符。

按這一思路，研究意識(shí)首先從承認(rèn)意識(shí)的存在出發(fā)，然后總結(jié)大家公認(rèn)由意識(shí)表現(xiàn)出來(lái)的基本特性作為不證自明的“公理”，接著就跟歐幾里得從幾條無(wú)需證明的公理出發(fā)研究歐氏幾何一樣。這些公理包括：存在性、結(jié)構(gòu)性（composition）、信息性、整體性（integration）、排他性（exclusion）。存在性是說(shuō)，意識(shí)確實(shí)存在，至少“我”可以絕對(duì)肯定“我”自己是有意識(shí)的。結(jié)構(gòu)性是說(shuō)，意識(shí)的內(nèi)容有一定結(jié)構(gòu)，其中有許多不同方面。例如對(duì)眼前景物，我們可以同時(shí)意識(shí)到其中有許多不同顏色、不同形狀、處于空間不同部位的內(nèi)容等。信息性也就是埃德爾曼和托諾尼早就一再?gòu)?qiáng)調(diào)的分化性，即在任一時(shí)刻，意識(shí)所體驗(yàn)到的都只是無(wú)數(shù)可能場(chǎng)景中的某一特定場(chǎng)景，而排除了所有其他與此不同的可能性。整體性也是埃德爾曼和托諾尼一再?gòu)?qiáng)調(diào)的。每個(gè)體驗(yàn)都是統(tǒng)一、協(xié)調(diào)一致的整體，而不能分解成許多相互獨(dú)立的成分。例如當(dāng)看到一個(gè)紅色三角形時(shí)，“我”體驗(yàn)到的就是一個(gè)紅色三角形，而不會(huì)同時(shí)體驗(yàn)到一個(gè)沒(méi)有顏色（或灰色）的三角形和一種無(wú)所附著的紅色。意識(shí)的整體性源自腦內(nèi)相關(guān)部分之間復(fù)雜的相互作用。排他性是指意識(shí)無(wú)論就內(nèi)容、時(shí)空尺度來(lái)說(shuō)都是確定的，不會(huì)同時(shí)有多個(gè)體驗(yàn)，或者以不同的速度展開內(nèi)容多少有所不同的多個(gè)體驗(yàn)。

正是站在這些公理的基礎(chǔ)之上.他們認(rèn)為如果一個(gè)系統(tǒng)要有意識(shí)的話，就必須有和上述公理相應(yīng)的性質(zhì)，它應(yīng)該是一個(gè)有極大量可能狀態(tài)的統(tǒng)一整體，為此在有關(guān)腦區(qū)之間必須有交互作用。一旦這些腦區(qū)之間開始失連接，或者其組成部分失去特異性，意識(shí)就會(huì)消退，這便是在深睡、麻醉或者癲癇發(fā)作時(shí)的情形。意識(shí)的程度可用該系統(tǒng)超越其各組成部分所含信息量的信息量來(lái)度量，他們把這稱為“整合信息（integratedinformation）”，并用符號(hào)Φ來(lái)表示，以度量一個(gè)系統(tǒng)不能被還原或簡(jiǎn)約為其組成部分在互不相關(guān)時(shí)所具特性的程度。所以，有高Φ值的系統(tǒng)必定是由一些各具特異性的部分所組成，然而又高度整合在一起的系統(tǒng)。他們希望用這樣一個(gè)量來(lái)度量意識(shí)的程度。確實(shí)，它也能解釋一些問(wèn)題，例如小腦雖然神經(jīng)元比大腦皮層還多，卻沒(méi)有意識(shí)，這是因?yàn)樾∧X各個(gè)模塊之間缺少像大腦皮層各腦區(qū)之間的復(fù)雜雙向聯(lián)結(jié)，因而Φ值低。相反，丘腦_皮層系統(tǒng)內(nèi)部有著大量雙向的相互聯(lián)結(jié)，因此被認(rèn)為是NCC的可能所在地。不過(guò)當(dāng)深睡和癲癇大發(fā)作時(shí)，大腦皮層各部分的活動(dòng)高度地同步，缺乏特異性和信息性，其Φ值也低，在這種情況下丘腦一皮層系統(tǒng)也沒(méi)有意識(shí)，或者說(shuō)意識(shí)程度很低。

最近切魯洛（M.A.Cerullo）和科?。↘.P.Kording）對(duì)托諾尼的理論提出了批評(píng)，尤其對(duì)他把整合信息和意識(shí)等同起來(lái)的說(shuō)法不以為然。他們指出：“如果沒(méi)有進(jìn)一步的論據(jù)，不能認(rèn)為信息排他性是不證自明的，也沒(méi)有理由認(rèn)為整合信息會(huì)產(chǎn)生（或者就是）意識(shí)（換句話說(shuō)，整合信息對(duì)意識(shí)來(lái)說(shuō)還不充分）。就算意識(shí)排他性是正確的，最多只能講整合信息對(duì)意識(shí)是必要的，但并不充分?！逼渌艘矊?duì)托諾尼的理論提出過(guò)批評(píng)。當(dāng)托諾尼在2014年的意識(shí)科學(xué)會(huì)議上做了相關(guān)的報(bào)告以后，布洛克（N.Block）舉手發(fā)言說(shuō)：“你提出了某種理論，我只是不太明白這講的究竟是什么。”切魯洛認(rèn)為這一理論其實(shí)是某種泛體驗(yàn)論（即認(rèn)為任何東西都有體驗(yàn)的一種學(xué)說(shuō)）?？v使這種理論是正確的，它對(duì)幫助我們認(rèn)識(shí)或預(yù)測(cè)自己主觀體驗(yàn)的那種意識(shí)也毫無(wú)用處。

在筆者看來(lái)，托諾尼的五條公理中，前兩條非常泛泛，對(duì)任何稍復(fù)雜一點(diǎn)的系統(tǒng)都成立，排他性和信息性很難區(qū)分，所以托諾尼的五條公理，其實(shí)核心部分還是埃德爾曼的整體性和分化性兩條。盡管意識(shí)表現(xiàn)出這兩個(gè)性質(zhì)，但是許多別的系統(tǒng)也有這種性質(zhì)?？坪赵?jīng)批評(píng)這可能淪為現(xiàn)代版的泛靈論，不知道他為什么從這一立場(chǎng)后退了。因此，筆者也認(rèn)為他們的五條“公理”只給出了存在意識(shí)的必要條件，他們所定義的Φ值只適合刻畫有意識(shí)程度的某些方面。上述指標(biāo)完全沒(méi)有涉及意識(shí)的主觀性和私密性這樣最關(guān)鍵的特性，也看不出主觀性和私密性如何能從整體性和分化性里突現(xiàn)出來(lái)。如果他們提出的五條公理并不是存在意識(shí)的充分條件，那么即使某個(gè)系統(tǒng)有非零的Φ值，它也未必具有某種程度的意識(shí)。筆者還以為，期望通過(guò)制定一些定量指標(biāo)來(lái)全面描述意識(shí)的所有方面，這是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。當(dāng)然，Φ值可能給出了度量意識(shí)某方面的定量指標(biāo)，這一理論嘗試用一種新的、嚴(yán)格的、同時(shí)采用數(shù)學(xué)和經(jīng)驗(yàn)的方法去探索心身問(wèn)題的新途徑，還是值得人們關(guān)注和深入探討的。其他人則曾試圖從意識(shí)的其他方面來(lái)定義測(cè)量意識(shí)程度的定量指標(biāo)，例如格林菲爾德試圖用麻醉程度的深淺來(lái)度量意識(shí)程度，其中存在同樣或甚至更大的問(wèn)題，因?yàn)槁樽聿⒎且环N自然狀態(tài)。不管怎么說(shuō)，這些探索在我們起步進(jìn)行意識(shí)研究的長(zhǎng)征時(shí)都是有意義的，只不過(guò)對(duì)它們的局限性須保持清醒的認(rèn)識(shí)。

推而廣之，埃德爾曼和托諾尼所遵循的通過(guò)研究意識(shí)一般性質(zhì)以探明意識(shí)機(jī)制的研究路線，都存在著類似問(wèn)題。尤其在回避了意識(shí)主觀性和私密性問(wèn)題的情況下，任何從現(xiàn)象中提取出來(lái)的“公理”體系都難以保證產(chǎn)生意識(shí)的充分條件得到滿足，盡管現(xiàn)在還不能排除：主觀性和私密性可能都只是高度有組織的、包括大量具高度特異性組成部分的系統(tǒng)之突現(xiàn)性質(zhì)，而無(wú)須作為意識(shí)的前提條件。

意識(shí)問(wèn)題的關(guān)鍵獨(dú)特之處在于意識(shí)有主觀性。這種主觀性能否以及在何種程度上，與生理和行為指征相聯(lián)系，決定了實(shí)驗(yàn)科學(xué)對(duì)意識(shí)可達(dá)到的探究程度。關(guān)于腦內(nèi)信息怎樣整合才會(huì)產(chǎn)生意識(shí)，德阿納的全局神經(jīng)工作空間理論是個(gè)很有意義的嘗試，不過(guò)此理論似乎仍難以解答意識(shí)的主觀性之謎。僅僅把意識(shí)的某些性質(zhì)（即使是重要性質(zhì)）當(dāng)作意識(shí)的全部性質(zhì)而加以公理化，恐怕不能從根本上解決問(wèn)題。當(dāng)然，這樣的做法對(duì)于從某個(gè)角度刻畫部分意識(shí)程度，尚有一定意義。

總之，意識(shí)的科學(xué)研究正在發(fā)展之中，而上述爭(zhēng)論對(duì)這方面的研究是一種推動(dòng)力量。也只有回答了上面三個(gè)問(wèn)題，才可以說(shuō)意識(shí)之謎最終被揭開了。

關(guān)鍵詞：意識(shí) 意識(shí)研究的困難問(wèn)題 意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)機(jī)制 意識(shí)的整合信息理論