引言

如果我被要求发明一种可以将意识从父母传给孩子的通用机制，我可能会想到类似植物嫁接的方式。每位父母捐出大脑的一小部分，把它放在某种生长培养基里，培养基可能是某种琼脂，或者含有糖和酵母的面粉，孩子的大脑会像吸水后会变大的泡沫恐龙玩具一样膨胀起来，最终形状变得和父母的一样，然后有了意识。除此之外，我想不到别的办法。

然而，自然界却发生了更加不同寻常的事情。一个全新的生命体可以长成一个完全有意识的个体，只要某种具有正确核苷酸组合的单细胞能够保持足够长时间的活力，这个过程就可以发生。这意味着意识不像单一水分子那样能够在生命个体之间实现传递或循环——我们知道，水分子是可以通过冰、水或露水等不同形态实现在地球上的移动的。

相反，意识可以“从头（零）开始”生长，只需要有适时的分子和计划即可，它不是从特殊细胞的循环中提取出来的，也不是从拥有自由意志的血脉中流动而来。都不是，意识只是在生长，它有自己的规则，一切全凭自身，我们不知其方式和原因。

尽管意识如此神秘，但除了哲学家和神经科学家，大多数时候没有人会提出任何关于意识的“问题”。它看起来可以几乎毫不费力地高效工作，这是它很少被质疑的主要原因。一个人无需多想就可以拥有充实丰富的生活。然而，即便每个人都能感知到意识的存在，它仍然是关乎科学和人类存续的最大的未解之谜，我们可能会面临这样的问题：意识是什么？人类是如何拥有意识的？

本书包含了意识可能的机制、历史、观察、数据和意识理论，讲述了19种观察意识的方式，是对发表在1998年的《自然》（ Nature ）杂志中题为《电流刺激产生笑声》（ Electric Current Stimulates Laughter ）的科学论文中描述的几个时刻的解释。本书的创作灵感来自《观看王维的19种方式》（ 19 Ways of Looking at Wang Wei ）这本经典小册子，这本小册子分析了王维的绝句《鹿柴》自成诗以来几个世纪中出现的19种不同语言的译本。

总体来说，本书所说的19种“方式”的每一种，都在表达一种观点：大脑是为自身进化的，且永远在发展之中。最佳原因是一个简单、客观、可验证的事实，即人脑的唯一输出端是它所连接的肌肉，无论是让眼睛来回转动的小肌肉群，还是控制行走的笨重的大腿肌肉。无论是什么传递到大脑，传达出来的只有运动的指令。

虽然我相信这是理解意识的正确起点，因为这可以完全解释人类大脑的各个部分和目的，但是这个起点并不被普遍认同。就像诗歌中的一个字就可以有多种不同的翻译方式，理解意识同样也有多种不同的角度。本书的每一章都解释了《自然》杂志中描述的这场神经外科手术：一个在手术中保持清醒的患者，因为大脑被电极的电流刺激，改变了她的行为和意识。在本书中，我会称这个病人为安娜。

整体来看，本书的论点和观点反映了某些主流的或者比较合理的理论，它们解释了意识是如何产生、如何运作、如何被感受的。每章都不完全赞成任何理论或思想，但一些理论在很多章节都得到了验证。某种程度上这是必要的，因为如今关于意识的很多理论和它们所借鉴的科学理论一样多样化。说起来，这真是因人类的理性而产生的一个有趣的现象。例如，对于那些研究海底生命起源的人来说，意识可能是pH、质子泵和随着时间推移而进化的代谢效率之间相互作用的结果。但对心理学和决策学很了解的人，可能会用许多图表结构中的方框和箭头来解释意识为何物。对研究注意力的科学家来说，也许意识就是数学运算；对研究眼球运动的科学家来说，意识可能是抵消自发运动的巨大努力；对于研究飞虫的科学家来说，意识可能和蠓群决定向左还是向右一样具有概率性；对于研究鸣禽的科学家来说，这可能是语言学习回路重新布线的认知结果；等等。换句话说，有多少种理论，几乎就有多少个思想家。

我也很清楚自己的偏见。10年中，我大部分时间投身于实验室，致力于研究感染老鼠大脑的微小寄生虫，该寄生虫可能让受感染的老鼠比未受感染时更加喜欢猫尿的气味。因此，我是一个研究控制大脑的寄生虫的人，我思考宿主和寄生生物之间关系。我认为自由意识就像有自然流向和物理特性的河流，在适当的条件下，也可能改变流向。然而，正如王维的诗湮没在历史中一样，我认为只要在意识的引导下走向正确的道路，就仍有方式一点点接近未知的真相。

因此，本书中的部分章节将意识作比喻，将意识的进化和弹球游戏的发展史作比较（第二章），甚至和小镇作比较（第十章）。其他章节是基于最近的科学研究做出的解释，讲的是大脑是如何控制身体的运动（第三章和第十七章），或者关于意识是如何从电波活动（第四章）、语言学习（第十二章）、因果力（第十四章），以及信息的有效压缩（第十一章）中形成的。

一些章节从物理学的温度和预测中寻求解释（第八章），或在量子领域寻求答案（第十五章）。其他人提议可以在学习型机器人的头脑（第十八章），或者在拥有数千只脚趾的猫的头脑中找到最有用的线索——如果它失去了一部分脚趾的话（第十六章）。

有的章节思考为什么切除部分大脑会改变自身的某些但不是全部行为（第十三章），或者有意识的大脑如何经常告诉自己虚构的故事，这样做的原因又是什么（第一章）。有些章节思考大脑是否更像模拟器（第六章）或无线电广播（第九章），其他章节则对意识的理论和定义（第七章和第十九章）持不同意见，或者探讨如果人类被胁迫给出一个关于意识是什么的解释，会给出什么样的答案（第五章）。

本书描述了19种观察意识的方式，它们中的每一种都是科学发现和论证的组合，以及围绕一些主题或论点组织起来的令人信服的或有趣的结论集合。

为了保证文章清晰易读，而不是每一章都自成体系，将在第二十章把全书内容联系起来。

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研究意识最难的部分，是意识会把外部世界变成一个意识愿望的变体来隐藏自己，意识把宿主困在一个虚拟的、脆弱的“水晶球”中，我们称其为主观体验。我们无法从内部研究意识，每当我们想要对意识做出解释，总会变成对种种经历的诠释。

在《观看王维的19种方式》中，作者直面翻译过程中存在的问题。我对本书也有相似的期待，希望在本书中，围绕这些理论或思想家之间的主要矛盾、分歧和辩论可以被鼓励，而不是像在围绕意识的学术讨论中那样经常被忽视。例如，谁拥有谈论意识的权威？探索老鼠大脑的科学家真的比治疗师和美甲师更了解大脑吗？为什么科学家花费数十万个小时探索老鼠的大脑却一无所获？有没有一个确切答案可以解释所有的意识是如何贯穿整个生命的？或是每个时刻的每个意识都有一个答案？当存在不同的解释时，哪种理论的哪些方面会站不住脚，原因又是什么？

在回答上述及相关问题时，本书提供了复杂的论据和思想实验，突出了许多主要的现代意识理论之间的差异与相似性。希望通过不同角度和观点的重复和变化，对每一种理论都有清晰的认识，并最终对最初的理论——关于意识是什么的主观感受，能有更清晰的认识。

为什么要再写一本关于意识的书？为什么选择现在写？当我在斯坦福大学攻读博士学位时，一次一个当地的吸尘器修理工问我，可否帮他向他的瘾君子哥哥解释一下，他的大脑深处到底有什么瘾？我回答道：我也解释不了，我只是个实验室的研究人员，而且我们也不了解成瘾是什么。因为我们不知道什么是大脑，而且成瘾是社会性的、复杂的、受环境影响的，成瘾机制大多数时候是未知的。修理工语气中带着沮丧，但又带着一种傲慢，不甘心地说道：我之所以能当个吸尘器修理工，是因为我可以修理吸尘器。

同一年，我的一位才华斐然的22岁的朋友死于自杀，她是我在一次神经科学研讨会上认识的。她的另一位朋友告诉我，在她去世前，她一直“非常悲伤”。神经科学是个令人沮丧的领域，因为其中还有很大一部分是未解之谜，如果你无法全面地了解一个事物，那么只了解其中的一小部分并不值得庆祝。对于期望了解的东西，我们知之甚少，而且从全球来看，现今人们的精神压力越来越大，主观幸福感越来越少。

我有时在想，现代神经科学家和巴比伦时代的天文学家一样，在领略奇迹的同时也在经历挫折。每晚，巴比伦时代的天文学家怀着敬畏的心情仰望星空，对那些光点的运动感到惊奇和沮丧，这些光点的运动在天空中如此遥远，令人难以置信。当时的天文学家知道恒星会移动到哪里，但不知道原因，他们以为的一些恒星实际上是行星，这些行星似乎在天空中来回移动，而人们也不知其中原因。天文学家的很多猜测都是错的。

今天也是如此，许多研究大脑的学科都希望揭开其中的奥秘，我们知道在大脑哪里发生活动，如果你向某人展示颞下皮层的“脸区”，甚至可以预测它可能在哪里发生活动，但我们不知其中原因。我曾听说，物理学和生物学之间的区别就像伽利略从比萨斜塔顶部扔下保龄球和鸽子的区别，但是二者真正的差异是物理学可以将机器人精准地降落在火星上，可以在意大利的山脚下研究宇宙大爆炸的起源，也可以把一个原子一分为二，释放出相当于1000个太阳的能量，把宇宙变成地狱；但是作为生物学分支的神经科学却无法告诉你，什么是“非常悲伤”。知识的鸿沟阻碍着我们探索意识的脚步。我们不了解意识的时间越长，我们身边就会有更多的人因为难以理解的原因离去。

我对王维的诗《鹿柴》首选的翻译，是逐字翻译原诗的20个汉字的译法。

我最欣赏这种译法，是因为许多单独的汉字有多个含义或者含义很模糊，它们并没有表达清楚。最后一句的“青”字可以理解为“绿”“蓝”或者“黑”；最后一句的“苔”字可以理解为“苔藓”或“地衣”；第一句的“山”字可以理解为“山”“群山”或“丘陵”；第三句的“景”字可以理解成“明”“亮”或“阴”。

逐字翻译无法确定译本中哪一种概念或者字词的理解是“正确”的。在多年的大脑研究生涯中，我发现没有什么比这种译法更能诠释理解人类思维的困境了。据说人类意识的独特之处在于：我们能够在头脑中同时容纳不止一个相互矛盾的想法，这种译法就体现了这一独特之处。

当一些人能够看到头脑中的图像，而另一些人称在幻觉中“看”不到任何东西时，这对解释意识为何物意味着什么呢？20种氨基酸组成了地球上所有的生命，就像一个表意文字可以根据环境扮演不同的角色，这又意味着什么？有些人的视网膜相较其他人有更多种感光细胞，这可能使他们能够比其他人分辨出更多的颜色；同样是这些人，其中一些把同一件衣服看成白金色条纹，而另一些将其看成蓝黑色，这意味着什么？有些人对过往的记忆就像刚刚经历过一样可以在脑内回放出来，而其他人对过往的记忆就像观看在100米外的电视画面一样模糊？

詹姆斯·乔伊斯（James Joyce）将他的大脑描述为“杂货店的助手”，而阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）却说他在青少年时期就可以直观地想象出光速。这意味着人类头脑的能力不同吗？当第一次有人用“意识流”来描述小说家多萝西·理查逊（Dorothy Richardson） ^[1] 的作品时，她强烈反对这个说法，因为她认为她的意识“比树扎根还要牢固”。在所有这些关于意识的认知中，哪一个是“正确”的？

没有人是错的，但在某种程度上，每个人都是错的，因为他们对意识的理解只是对自己的。因此，我们也必须从对意识最简单的、最直接的解释——逐字翻译开始，才有可能了解它。我们唯一确定知道的就是我们的感觉，其他所有都是不可知、多余的。谈论意识的优点也是缺点之一在于，每个人只能了解自己的那部分世界。我们有很多工具，像语言、手势和心智理论，并想以此为手段进入别人的大脑，但归根结底，我们只能触及内心真正发生事情的表象。

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以下是阅读本书的注意事项。本书通俗易懂，适合普通人阅读，本书的受众是不了解大脑相关研究的人群。本书对意识的解读是零散的，有时只是在每章中给出提示。故事的梗概是，一位神经外科医生小心地向大脑发射微小电流，让病人安娜笑了起来。单独来看，这没什么大不了。我们早就知道，电流为我们的肌肉提供动力，让肌肉做出各种动作，而笑只是一系列快速、协调的肌肉运动。令人惊讶的是，安娜在手术后说，她在笑的同时，也有了愉悦的主观感受；当问安娜为什么笑时，她每次都会给出不同且令人难以置信的答案。

本书基于的观点是：安娜的故事就像一个未分裂的原子，其中隐藏着多面性，任何解释意识的理论都应该可以解释发生在安娜身上的事——包括安娜的大脑之内和之外。因此，每章的标题前面都可以加上“意识是……”这样的前缀。这些标题并不能完全代表我的观点，每个陈述也不是无可争辩的事实。如果假设该观点由强烈认同该章主张或结论的人提出，会带来更好的阅读体验。

上述方法的一个明显例子在第七章。第七章开头引用了诺贝尔生理学或医学奖获得者、弗朗西斯·克里克（Francis Crick）的密友悉尼·布伦纳（Sydney Brenner） ^[2] 的话，他说“意识”并非我们认为的那种单一问题，随着时间的推移，它将作为一个令人困惑的误导被人铭记，就像19世纪末人们对“以太”的探索一样。这是和布伦纳聊天时，他告诉我的。在新加坡香格里拉酒店的套间里，我花了几天时间采访了现已去世的布伦纳，询问他关于大脑的看法。我倾听布伦纳的想法，一起讨论，之后我于第二天返程。

布伦纳虽然吸着氧气，坐着轮椅，但是每天早上仍在基因组数据库中探寻生命之网，寻找人类基因的相似性，希望在生命的最后再解开一个奥秘。而我早上的大部分时间都在想前一天晚上吃的墨鱼没什么味道，这是不是有点讽刺？所以，那一章的标题和结论是我对布伦纳观点的最佳总结，即大脑是一个充满错误的进化的偶然产物，这一结论同样适用于基因组学和神经科学。从某种意义上说，这是我翻译的布伦纳的观点，我只是代笔而已，正如一千多年来每个翻译《鹿柴》的人，其实都在传达王维的思想一样。

其他章节也是如此，本书出现了很多思想和理论，其中有些思想家是我为了本书专门去拜访或采访的，有些是我崇拜并拜读了其著作的。

任何重复或者变化很少的重复，都是刻意为之。在《鹿柴》的译文中，有13种把“苔”之前的“青”字翻译成“绿色”，一次翻译成“蓝色”，两次完全没有体现颜色。如果读者把所有的译文制成图片，那会是一张多次曝光的照片，大部分是绿色，有一处地方是蓝色，有几处地方没有任何颜色。我相信，每本关于意识的书都面临着相似的“翻译”问题。

理想情况下，无法解释的事（例如我们到底是如何体验从微观到主观的快乐感觉的）在自然界中也有。在意识的研究上，我们处于望远镜被发明之前或是牛顿出现之前的阶段。现有的一些最大、最先进的大脑读取装置，并没有如几十年前我们所期望的那样，成为进入大脑这个神圣殿堂的清晰通道。相反，现有的工具更像镜片研磨机，为制作出足够光滑的镜片奠定基础，这样的镜片才能让人们通过望远镜看到更高更远的地方。

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最后，在任何选择行为中，人们都会对排名或是否被收录变得敏感。如果你了解或坚持本书中未提及的特定意识理论，并为此不开心，那么请记得，我遵照《观看王维的19种方式》的编辑关于这首诗的一句话，这句话既解决了类似问题，又关闭了类似问题的大门：“我只是提出了针对本文可能的定义，并不包括所有看法。”

不论是王维或进化论对各自的创造做了什么，那些都不重要了，我们现在拥有的只有各种版本的译文。我只介绍了那些我认为对解释意识的神秘、恐怖和令人敬畏的细节及其他提供了最佳线索的理论。虽然这些理论有时互相矛盾，却为我们准确地观察大脑和思想提供了重要支持。这些观察结果将作为数据一直保留下来，供未来的科学家或哲学家弄清它们背后的奥秘。这是有先例可循的：几个世纪以来，人们对观察到的关于磁和电的现象进行了统计和记录，但是直到出现将磁和电联系起来的理论，这些被记录下来却无法解释的现象，才能够被理解为可以解释的、互相作用产生的现象。

也许有一天，也会出现一种理论，解开意识背后的奥秘。

[1] 多萝西·理查逊（1873—1957），英国小说家，意识流小说的先驱。通常认为，“意识流文学”这个概念是在评论她的小说《人生历程》（ Pilgrimage ）时引入文学界的（1918年）。自那时起，意识流文学成了现代主义文学的重要分支。——译者注

[2] 弗朗西斯·克里克（1916—2004），英国生物学家，物理学家，神经科学家。最重要的成就是1953年与詹姆斯·沃森（James Watson）共同发现了脱氧核糖核酸（DNA）的双螺旋结构。二人因此获得1962年诺贝尔生理学或医学奖。
悉尼·布伦纳（1927—2019），南非生物学家，分子生物学的奠基人，2002年诺贝尔生理学或医学奖获得者。——译者注