下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
如果可以的话，设想这样一种状态：你的意识只能觉察到当前一瞬。这一瞬既没有过去，也没有未来。然后，更进一步，设想人生也由一连串在主观时间上互不关联的瞬间构成，每一个瞬间都与其他瞬间保持独立。设想意识被暂时封存于一个个瞬间，而这些瞬间拼凑在一起，就成了我们的日常生活。这种状态是难以想象的，因为我们的意识总能轻松地在时间中来回穿梭，流畅得就像演绎《胡桃夹子》的芭蕾舞者。某一瞬间发生的事情能够为随后的行动计划提供帮助，而行动计划又能反过来和我们在过去获得的经验一同影响当下。如果意识不是这样运作的话，那真是无法想象。但是，如果你的大脑恰好出现了某种问题，就会出现上文所描述的那种情形，你理解什么叫作拥有过去和未来，却无法将自己置身于过去或未来。这是一种诡异的感觉：没有过去，没有未来，只有现在。
在这本书中，我将带你领略一个奇特的世界，在这里，各种不可思议的意识体验反倒是一种常态。所有医院的神经科病房里都住满了意识体验异常的病人。其中每一个病例都能帮助我们理解一个问题，即大脑到底以何种方式组织形成人类宝贵的、时刻变化的意识。每一颗异常的大脑都在迫切地等待我们去探究，从中找寻一个逻辑连贯的故事，从而告诉我们大脑是如何构建形成“意识”这种平凡而又愉快的体验的。过去，科学家们满足于描述这些奇异的现象。然而在21世纪，仅仅描述各种令人着迷的神经疾病已经不够了。我在本书中的目标便是希望能朝着解决意识问题的方向更进一步，向大家展示我们那进化精巧的大脑如何大显神通。简而言之，我希望探讨物质是如何构成大脑意识的。
在几年前的一次出差途中，我在伦敦希思罗机场过海关。检查护照的工作人员是一位细心周到的英国人，出于职责要求，他询问了我的名字、职业以及来英国的理由。我告诉他自己做大脑研究工作，准备去牛津大学参加会议。他问我是否知道大脑两侧半球的功能差异。我有些自豪地说我不仅知道，还参与了部分相关研究工作。他一边细细翻阅我的护照，一边问我牛津大学的会议主题是什么。我用颇有权威感的口吻回答：“关于意识。”
这位工作人员合上护照递还给我，并问道：“你有没有想过见好就收？”
我似乎没有这样的打算。总有一些人从不停息自己对大自然奥秘的好奇心。在心智与大脑科学领域工作了60年，我痛苦地意识到人类还远未破解这一难题。但是，在本能的驱使下，我们依旧在不断思考我们是谁，我们是什么，拥有意识又到底意味着什么。一旦得以一睹问题的真容，余生就难免因为寻求答案的渴望而备受煎熬。可是，尽管我们努力去理解意识问题，它却像一团浓雾般令人捉摸不透。为什么意识的探索之路如此艰难？我们是否被过去的成见蒙住了眼睛以至于无法看清真相？意识是否是人类大脑的终极职责？就像怀表中所有齿轮组合在一起就是为了告诉我们此刻的时间，大脑中所有神经元组合在一起，是否也仅仅是为了让我们产生意识？人类进行意识研究的年头已久，观点在纯粹的机械论者和乐观的唯心主义者之间摇摆不定。令人惊讶的是，经历了2500年的历史之后，人类依旧没有认清意识问题，甚至尚未建立一个完备的体系，以帮助我们理解亲身经历的意识体验。的确，这当中的核心观点并没有多大变化。300年前，在笛卡儿的推动下，人们开始明确地思考意识为何物。自那时起，就诞生了两大相左的观点，一方认为心智是大脑的产物，另一方则认为心智独立于大脑之外。直至今日，这两大观点依旧存在。
近年来，意识再次成为热门课题。新的实验数据层出不穷，但说到大脑如何产生心智以及与之相伴的意识体验，目前仍鲜有能被普遍接受的观点。本书的写作既是为了挣脱这种困境，也是为了提供一种全新的理解意识概念的视角。读者将开启一段精彩的旅程，纵览来自多个领域的新发现，它们包括神经病学、进化与理论生物学、工程学和物理学，当然，也少不了心理学和哲学。寻求答案的道路是曲折的，但是目的地并非遥不可及，因为我们终将理解大自然到底如何利用神经元“变出”心智。所以各位可要抓稳坐好了！
开门见山地说，我认为意识是一种本能。不光人类，许多生物生来就有意识。所谓“本能”，指的是生物与生俱来的能力。生物的构成原材料与大自然中那些没有生命的物体一样，但生物有其独特的结构，使得生命乃至意识成为可能。从细菌到人类，所有生物都有其本能。我们通常认为生存、性、恢复能力以及行走都属于本能，但其实诸如语言和社会性等此类更复杂的能力也属于本能。本能的种类有很多，而我们人类似乎比其他生物拥有更多的本能。但是，意识是一种区别于其他普通本能的特殊能力。事实上，由于它看上去太厉害了，很多人相信只有人类才拥有意识。即便意识不为人类所独有，我们依旧希望能更好地理解意识。而且因为意识人人都有，导致大家都以为自己对其非常了解。然而阅读本书后你就会发现，其实意识是一种复杂的、捉摸不定的本能，就连其诞生之地——大脑也是这一宇宙中最难以参透的器官。
“苹果”一词是名词，它指代一种真实存在的物体。“民主”一词也是名词，但它指代的是一种社会关系的状态，相比“苹果”来说更难被定义。如果要我给你看看什么是苹果，这很简单，因为苹果是一个客观存在的实体。但要我向你展示民主的实体，这就很难了。那么，“本能”这个名词又该如何展示呢？上面提到的三个词都是可以定义的“某种东西”，有的是物体，有的是概念，三者都由大脑管理。像这样的“东西”我们有很多，它们都是如何储存在大脑中的呢？是不是有些“东西”适合表达为大脑中实际存在的某个结构，而另外一些“东西”适合表达为大脑结构的加工过程？“本能”的物理实体是什么？是像“苹果”一样触手可及，还是像“民主”一样难以描述？
复杂的本能和“民主”更为接近；它们可以被识别，但很难被定位。它们从简单本能的互动之中诞生，又区别于这些简单本能，就像一枚精巧的怀表嘀嗒嘀嗒地显示着时间，但时间本身并不存在于怀表内部。要想理解怀表为什么能指示时间，你不应该只是简单地将表中的弹簧和齿轮列举一遍，而应描述其设计原理和机械构造。意识本能也是如此。不要想当然地以为，既然意识是一种本能，就一定会有一个单一且独立的大脑网络负责产生那种神奇的、令所有人乐在其中的自我察觉状态。事实远非如此。当你带着这样的新观点踏入神经科病房，你立刻会发现那些患有痴呆症的病人是有意识的，即使是严重的痴呆症患者也不例外。这些病人的大脑中存在分布广泛的损伤，却仍旧存有意识；如果换作任何一台电脑，这种程度的损伤足以令其彻底瘫痪。一间又一间的病房里，住着一个又一个病人，他们的大脑损伤有的发生在局部，有的弥散在多处，然而无论在哪一间病房里，你都能感受到意识的存在。一轮参观结束后，你会发现意识似乎并非大脑的系统属性，而是为一些局部神经回路所有。
在本书的第一部分，我们将看到如何将人类的天性与我们自身分离开来，使之成为一个能够让我们以客观视角加以研究的“东西”。我们将一路追寻这一思想的发展，从笛卡儿的时代到当代，再到现代生物学的黎明时代。令人惊讶的是，现代科学的大多数观点其实是古希腊人思想的扩展，两者的理论框架在本质上是一致的，都将心智和肉体牢牢地固定在同一个系统内。现代科学开始探索古希腊人同样关注的问题，但目前看来，现代科学遭遇了和古希腊人一样的挫折。正如前文所说的那样，我们亟须来点儿新想法，而本书便是一次尝试。
在本书的第二部分，我将介绍一些与大脑功能原理相关的现代学说，我认为，在研究神经元如何产生心智时，这些原理应当成为我们的指南。令我惊讶的是，笛卡儿最早将大脑比喻成一台机器，如今这一观点被绝大多数现代科学完全采纳。并且，在这一比喻的影响之下，我们相信大脑的许多功能需要整台“机器”的共同参与。的确，我们每个人都是由若干相对独立的模块组建起来的，这些模块构成了精妙的协作关系。要想理解模块之间是如何合作的，我们首先需要理解整个系统的结构，此类结构也被称作“层级化结构”，相信许多读者（例如诸位计算机科学家）都熟悉这一概念。在这一部分，我们终于能走进期待已久的神经科病房来验证上述构想。我们将反复发现，在人类那具有层级化结构的模块化大脑中，每一处局部组织都参与了意识的控制。神奇的意识体验并非来源于某个核心系统，而是分散于大脑的每一个角落。意识似乎是不可战胜的，即便是像阿尔茨海默病那样分布广泛的大脑疾病也无法将其消灭。
在本书的第三部分，我将直接挑战大脑与心智研究中的那个烦人而又致命的问题：神经元如何产生心智？这一团湿乎乎的组织如何让你我拥有思想？我们对物质世界的认识存在许多鸿沟。我们在多个水平上研究物质的构成，却无法理解不同水平之间的关联。在生命和无生命的物质之间，在心智和大脑之间，在量子世界和我们的日常世界之间，都存在一个众所周知的鸿沟。我们应该如何填平这些鸿沟？在我看来，物理学似乎能够提供帮助。
在全书的最后一部分，我提出了一种观点，用于解释大脑模块、层级化结构以及种种鸿沟如何最终产生我们所说的意识体验。理查德·阿斯林（Richard Aslin）教授曾经对我说，他认为“意识”其实是一个“代词”，可以被用于指代所有与人类心智活动有关的变量。人类拥有大量与生俱来的能力，其中包括语言、知觉、情绪等等，而“意识”一词相当于一种简写，可以用于方便地描述这些天性的功能。与此同时，越来越多的证据表明，我们最好将意识理解为一种复杂的本能。每个人都有许许多多的本能。我们的思想片刻不停，并且充满跳跃性。某一刻我们冒出了一个想法，下一刻又开始思考完全相反的点子，随后我们想起了家人，接着又感觉身上痒痒，然后想到一首喜欢的小曲儿、不久之后的会议、购物清单、令人火大的同事、波士顿红袜队……这种状态可以无限持续下去，直到我们学会使用线性思维，尽管后者可以说是一种违背人类天性的思维方式。
有意识地维持线性思维方式是非常困难的，眼下的我正为此费尽力气。我们的头脑就像一锅咕咕冒泡的开水，很难预测某一时刻会有哪个气泡抵达水面。浮出水面的气泡最终会裂开形成一个“想法”，并很快被更多的气泡所替代。在气泡们休眠之前，水面将一直保持活跃状态。而时间之箭会将在水面依次亮相的气泡挨个儿串联起来。我们可以提出一个设想，将意识视为大脑中的气泡，每个意识气泡都有其神经基础，并会在某一时刻浮出脑海。如果你感觉这个设想太过晦涩，不妨读完本书，看看你是否也会得出类似的结论。更重要的是，请尽情享受你的想法浮出意识表面的过程。