愛華網(wǎng)? ? ? 1997年5月8日，星期四，那晚我父親患了中風(fēng)。不斷有人寬慰我，說只是輕度中風(fēng)。但是在醫(yī)院看到他的樣子，我卻深感不安。在我面前的這個男人反應(yīng)遲鈍，精疲力竭。表面上看，他沒變；但是我知道，從深層意義上講，他已不再是原先的他了。
父親身上發(fā)生了一些細(xì)微的變化，表明他和原先不一樣了，某些變化近乎可笑。比如，最近他對奇巧巧克力很著迷，連續(xù)幾天除了奇巧，其他東西都不吃。另外一些變化更讓人困惑?？傊麖囊粋€思維敏銳、負(fù)責(zé)任的成年人變成了一個深受困擾的孩子。更為離奇的一種現(xiàn)象是，他對我的態(tài)度會根據(jù)我坐在床的左邊或者右邊而發(fā)生改變。如果坐右邊，他會注意到我，我們還能進(jìn)行時斷時續(xù)的交談；如果坐左邊，他一點都意識不到我的存在，好像我根本不在房里。
我甚至有一種奇怪的想法：寧愿父親患的是輕度心臟病而不是中風(fēng)。如果是心臟病，至少他還能活得像原先那樣有精神。而現(xiàn)在這種情況如果持續(xù)下去，他身上的某些部分相當(dāng)于已經(jīng)死去。每次他開口說話，都讓我覺得屬于他身份特征的某些碎片已經(jīng)丟失了。
父親與往日不一樣了，這點讓我震驚；他不可能完全恢復(fù)到原先的樣子，這點又讓我焦慮萬分。盡管如此，我還是忍不住非常冷靜地觀察他的癥狀。父親中風(fēng)那天，離我大學(xué)期終考試還有幾周時間。當(dāng)時我正在研究哲學(xué)與生物心理學(xué)，而意識（consciousness）恰恰是這兩個領(lǐng)域的熱門話題。一方面，我重新查閱了一些哲學(xué)資料，這些哲學(xué)觀點簡單明確，認(rèn)為意識是非物質(zhì)的，幾乎與大腦無關(guān)；另一方面，我又仔細(xì)查閱其他資料，試圖弄明白意識究竟產(chǎn)生于大腦皮層的哪一個區(qū)域。通過閱讀這些資料，我對“忽視”（neglect）現(xiàn)象有了全面的了解?！昂鲆暋笔侵酗L(fēng)的一種常見狀態(tài)，以我父親為例，他對左邊的空間視而不見。
坐在父親的病床邊，我深深感到那些深奧的哲學(xué)論點與現(xiàn)實是如此不相容—錯得太離譜了，甚至到了讓人反感的地步。我旁邊躺著一個我深愛的人，僅僅由于大腦內(nèi)的一個小血塊使意識受到嚴(yán)重?fù)p傷，導(dǎo)致他的身份特征都被剝奪了。意識當(dāng)然是物質(zhì)性的！當(dāng)我坐在父親病床的左邊，痛苦而又驚奇地感受到自己在他眼中變成隱形人，在那個時候我做了上述論斷。雖然我不能確切地知道那些哲學(xué)論點的理論缺陷在哪里，也不知道哪一種意識理論在當(dāng)時最有說服力，但我已經(jīng)確定了自己今后的研究方向。
原先我曾考慮過攻讀心靈哲學(xué)博士學(xué)位，但那時馬上決定選擇意識神經(jīng)科學(xué)作為研究方向。不久我被劍橋大學(xué)錄用，開始意識神經(jīng)科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的研究。我的研究工作主要在劍橋大學(xué)開展，不過最近一些研究實驗在薩塞克斯大學(xué)新建成的薩克勒意識科學(xué)中心進(jìn)行。自從第一次痛苦地見識到父親破碎的意識，我就明白意識神經(jīng)科學(xué)是多么重要、多么基礎(chǔ)的一門學(xué)科。經(jīng)過多年研究，我越來越發(fā)現(xiàn)這門學(xué)科有很多迂回曲折之處，令人著迷，意義深遠(yuǎn)。我將在本書中與大家分享意識神經(jīng)科學(xué)的曲折迷人之處。
對人類來說，沒有什么比意識（awareness）更為重要。我們能夠領(lǐng)略白雪皚皚的山峰那種令人窒息的美，欣賞獵豹追趕獵物時那份優(yōu)雅與矯健，聆聽花園里悅耳的鳥啼聲，創(chuàng)作樂曲，欣賞音樂、藝術(shù)、文學(xué)，和家人朋友談笑風(fēng)生。這些以及其他所有我們在乎的事情，都是一種意識行為。如果感受不到這些，不能有意識地體驗這些，我們幾乎不能說自己還活著——至少不是活得很有意義。
不管是陶醉在無盡的喜悅中，還是沉浸在劇烈的痛苦中，我總是感到每件事情都隱含著一種幸運(yùn)，一種對經(jīng)驗的渴望。意識是生命的本質(zhì)，我們通過意識才認(rèn)識自己。意識是感覺的堡壘，是思想的熔爐，是情感的家園—不管這種情感給我們帶來的是痛苦還是安慰。正因為有了意識，我們的生命才有意義。
大部分意識科學(xué)研究都聲稱意識是一個至關(guān)重要的、意義深刻的論題，然而對意識的研究熱情卻微乎其微。以前，我們并不了解宇宙的歷史，不清楚它的形狀，不明白每一顆閃亮的星星在宇宙中運(yùn)行的規(guī)律，也不知道原子的概念。以前，我們也沒有意識到人體內(nèi)的每一個細(xì)胞都存在著、交織著一些編碼（code），這些編碼決定了我們的生命特征，將人類與地球上其他生命體聯(lián)系在一起。我們所有令人贊嘆的科技成果和科學(xué)發(fā)現(xiàn)都要歸功于意識。然而，直到最近幾十年，人們才對意識科學(xué)產(chǎn)生興趣，才明白大腦是如何產(chǎn)生經(jīng)驗的。
從歷史上看，設(shè)法解決意識難題的不是科學(xué)家，而是哲學(xué)家。近400年前，笛卡爾斷言意識是純粹個人的、主觀的實體，自然科學(xué)無法解答意識問題，而且一個人的意識也不是他人所能體會得到的。例如，我在聽貝多芬鋼琴奏鳴曲時，只能通過語言這一不精確的媒介來傳達(dá)聽到的聲音，以及那些音符是如何感動我的，而其他任何人都不會真正明白我的感受。至少很多人都是這樣認(rèn)為的。將意識與其他物理實體做對比，更凸顯了這種觀點的獨特性與可信性。任選一種物體，小至亞原子微粒，大至磚塊甚至星球。從原則上講，任何人都可以從不同的角度觀察同一物體，而得出完全相同的結(jié)果。意識則不同：對意識來說，沒有客觀性，也無所謂多種觀點。意識只有一個觀點，即個人的觀點。
現(xiàn)代哲學(xué)家進(jìn)一步發(fā)展了這種觀點，認(rèn)為意識遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平淡無奇的大腦運(yùn)作。他們還聲稱，我們體驗到的感情和掌握的知識紛繁復(fù)雜、多姿多彩，不能被貶低到與廉價、低級的計算機(jī)或機(jī)器同樣的層次。在本書開頭我將論述哲學(xué)史上的此類觀點。我并不否定直觀的情感訴求，但實驗證據(jù)總是會戰(zhàn)勝這些情感訴求。事實上，在有著翔實論據(jù)的科學(xué)面前，這類哲學(xué)論點所具有的貌似正確的光環(huán)逐漸消退了。我的觀點與這類哲學(xué)論點相反。我認(rèn)為最合理的觀點是：意識是大腦的產(chǎn)物，而大腦就是一臺計算機(jī)。
將意識納入計算機(jī)大腦的框架中，表明意識與信息處理相關(guān)聯(lián)，因為數(shù)據(jù)分析是神經(jīng)元的首要目的；同時也暗示了我們的體驗?zāi)芰ν窠?jīng)機(jī)器一樣，可能有一個進(jìn)化的過程。
意識、信息、生物學(xué)之間關(guān)系匪淺。大自然的一個基本特性是具有存儲信息和操控信息的能力。進(jìn)化保證每一種生命形態(tài)在儲存反映周圍世界的有用“想法”（ideas）方面具有控制權(quán)。這種控制行為不是有意識地進(jìn)行，而是通過生命體的化學(xué)結(jié)構(gòu)信息表現(xiàn)出來。很多例子都證明了動物不是唯一聰明的生物。植物長有刺，含有毒素，還擁有大量新穎、獨特的武器，用來擊退食肉動物的侵犯。即使是細(xì)菌，也擁有令人難以置信的、精密的武器庫，它們運(yùn)用這些武器潛入寄主體內(nèi)，或是擊敗潛在的攻擊者。這些攻擊策略由脫氧核糖核酸（DNA）決定，DNA是一種“內(nèi)在信念”（implicit beliefs），規(guī)定了生命體的最佳運(yùn)作方式。但是，這個建立在DNA基礎(chǔ)上的系統(tǒng)，最初是如何學(xué)會構(gòu)造和編寫這些精確的“隱秘概念”（blind concepts）的呢？
任何一種學(xué)習(xí)形式——細(xì)菌學(xué)會抵制抗生素，小孩試著從爬行到走路——都存在張力：一種力量緊緊抓住熟悉的東西，如已有的信念、已知的生活方式；另一種力量則向前尋找新事物。新事物會引發(fā)一些混亂，使原先存在的、頑固的“想法”發(fā)生重大改變。這個過程磕磕碰碰，極不順利，很可能使情況變得更糟糕。但重要的是：至少提供了改進(jìn)的可能性。
DNA是一種儲存穩(wěn)定的內(nèi)在信息的理想介質(zhì)，這無疑也是它成為“生命奧秘”的普遍承載者的原因。但是仍然存在一些機(jī)制，能改變DNA的編碼順序，使生物的后代表現(xiàn)出一些新特征。當(dāng)一個物種及其基于DNA的“信念”（beliefs）即將消亡時，產(chǎn)生新“概念”（concepts）對這一物種來說非常重要，而DNA重新編碼能夠使這一物種的少數(shù)成員存活下來（大部分成員被淘汰）。幸存者的DNA攜帶了新的有用信息，能使其度過逆境。換句話說，這一物種的部分成員歷經(jīng)幾代演變，沖破重重阻礙，在摸索中學(xué)會了革新。
沒有革新的能力，地球上就不會有生命，即使以一種隨意、悲慘、低效的方式生存也不可能。因此，從某種意義上說，這種與時俱進(jìn)、利用任何有利條件的能力是進(jìn)化的本質(zhì)。革新這種生命基本特性引發(fā)的一個必然結(jié)果是：原始DNA庫變得過于擁擠，DNA開始涌入其他新領(lǐng)域，產(chǎn)生新物種。一個極佳例子是：進(jìn)化過程中產(chǎn)生了一批特殊的計算細(xì)胞，構(gòu)成了大腦。于是，一系列特別的、全面的革新活動以一種有目的、特定的方式在有機(jī)體內(nèi)展開：探查環(huán)境，將與生存相關(guān)的新信息存貯到神經(jīng)元上，而不是對這些信息進(jìn)行DNA編碼。
人類也同樣加入到了進(jìn)化的行列，為生存而斗爭。盡管我們的精神世界極其復(fù)雜，有時甚至晦澀難懂，但是進(jìn)化巧妙地為我們奠定了各方面的生物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，使我們擁有豐富的情感與各種奇思妙想。
人類雖然在所有生命體中只占了小部分，卻因智力與意識的力量在大自然中占據(jù)著特殊的地位。與人類血緣最相近的動物是黑猩猩，與之相比，人類只有黑猩猩1/5的體力，甚至人類的感覺也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如黑猩猩敏銳。然而，我們憑借意識的力量成為革新的主宰，從而在某種程度上掌控了進(jìn)化的基本動力。每一物種都試圖控制自身的生存環(huán)境，但擁有非凡才智的人類為了自身的利益，讓地球大為改觀。
我認(rèn)為革新是一種最聰明的信息處理才能，也是意識的主要目的。當(dāng)然，并非所有類型的神經(jīng)信息都能達(dá)到意識這一層次。很多基礎(chǔ)的計算功能（如控制呼吸的能力），無須意識參與就能順暢進(jìn)行。統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論很簡單，在我們生活中被廣泛應(yīng)用，通常不需要意識的參與。還有一點很重要：一旦我們掌握了某一技能（如走路），無意識就會接替意識運(yùn)作。從上述例子看出，那些古板無趣的信息由無意識處理，而意識則處理新的、有難度的信息。在學(xué)習(xí)過程中碰到哪怕只包含極少量新的或復(fù)雜的內(nèi)容，我們都要運(yùn)用意識功能。
意識是我們精神大廈里一個閃亮的、鍍金的實驗室，我們可以在這個實驗室里深入分析任何事情。為了不浪費時間和充分利用能源密集的神經(jīng)資源，大腦對進(jìn)入這個重要場所的內(nèi)容非常挑剔。注意（attention）是意識的守門人，只讓那些我們感覺到的，或再三思量過的、具有生物學(xué)重要性且需馬上處理的項目進(jìn)入意識范圍，尤其是那些具有讓人意想不到的特性、能讓我們獲得深刻見解的項目。
遺憾的是，經(jīng)驗的儲存空間過于狹窄。意識在同一時間只能充分處理4個項目。但是，我們可以通過無數(shù)方式操控意識內(nèi)容，從而產(chǎn)生神奇的結(jié)果。正是這些不間斷的精神活動，使我們深入了解世界。
我們豐富的經(jīng)驗反映了一個事實：意識關(guān)注的不僅僅是原始數(shù)據(jù)的零星片段。事實恰好相反，下面這一令人費解的現(xiàn)象說明了這一點。大部分動物如果待在一個安全的地方，又有充足的食物，一般都會做出明智的決定——休息。不可否認(rèn)，有些動物偶爾也會玩耍，像是在練習(xí)捕獵或打架，僅此而已。人類的情況完全相反：當(dāng)生理需求得到滿足后，我們會玩數(shù)獨游戲或游戲機(jī)，甚至閱讀一本科學(xué)讀物。科學(xué)研究就像是縱橫字謎游戲的延伸。奇怪的是，很少有人將科學(xué)研究看作一種絕妙的愛好。從生物學(xué)意義上說，下面的情況有悖常理。阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）將宇宙復(fù)雜隱晦的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為5個字符：E = mc2（質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式），而且他是利用業(yè)余時間發(fā)現(xiàn)這一真理的！
所以，人類一個明確的特性是對事實永不滿足的追求。但是我們渴望的不是陳舊的信息，而是包含模式的那一小部分知識。找出智力游戲中隱藏的結(jié)構(gòu)只是人類思想一個微不足道的癖好，與人類以生存為目的的進(jìn)化驅(qū)動力無關(guān)。但是表象往往具有欺騙性。我們致力于對事實的追求，但偶爾也會玩玩智力游戲，就像一匹訓(xùn)練有素的純種馬會忽然快跑一陣，僅僅為了運(yùn)動一下強(qiáng)壯的肌肉。然而更多的時候，我們受躁動不安的好奇心的驅(qū)使，渴求真正的智慧。這種智慧不是長者的諄諄教誨里包含的有限知識，而是廣義的智慧，指任何讓我們快速提高理解能力和控制能力的大膽的創(chuàng)新思想。由于人類的意識永不停息地追求智慧，我們發(fā)現(xiàn)了火，學(xué)會了耕作。實際上，所有延長我們壽命、讓生活更輕松有趣的現(xiàn)代科技成果都要歸功于意識。對個體而言，對創(chuàng)新的渴望在我們成長的過程中表現(xiàn)為熱烈的躁動，引導(dǎo)我們學(xué)會語言，掌握各種知識，使我們在復(fù)雜的現(xiàn)代社會順利過渡到成年期。
意識的精神空間是經(jīng)過精心選擇的，意識致力于創(chuàng)新，它的一個關(guān)鍵要素是發(fā)現(xiàn)信息的深層結(jié)構(gòu)。掌握這種包含模式的、有意義的信息處理形式，能夠使我們具備超強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，這也解釋了為什么人類的意識使我們在每一個知識領(lǐng)域都取得了巨大成就。通過發(fā)現(xiàn)大自然的隱蔽規(guī)則，通過將兩種完全不同的思想根據(jù)它們潛在的、共同的信息結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，我們的大腦創(chuàng)造了一個廣闊的意義世界。這種不懈努力的結(jié)果之一就是：當(dāng)我們看到一張椅子時，看到的不只是椅子基本的外部特征。當(dāng)然，我們會認(rèn)出這是一張椅子，然后馬上會想到與這個物體相關(guān)的一系列意義：椅子有什么形狀，具有何種功用，與其他家具的關(guān)系如何，放在哪幢大樓哪個房間內(nèi)，等等。事實上，當(dāng)我們觀看周圍世界時，無意識可能忙著處理一些基本的感覺特性，但是在意識的大本營內(nèi)，每一項內(nèi)容都要經(jīng)過我們掌握的知識結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密篩選。我們看到的任何物體，都會觸發(fā)理解的意識波，即該物體不同層次的意義。
這種對知識及深層模式的不間斷的追求，不僅是創(chuàng)新的機(jī)制，也是人類意識的特征?；贒NA的“想法”不可能是有意識的，部分原因在于這些信息僅僅表現(xiàn)事物最基本的特性。即使是黑猩猩也努力去了解意義的不同層次，但是人類的意識在這方面蓬勃發(fā)展，使我們以獨特的方式深入理解并掌控世界。
意識只關(guān)注最有意義的精神建構(gòu)，且急于在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)之外建構(gòu)新的模式。為了達(dá)到這一目的，意識急切地組合、對比進(jìn)入其范圍內(nèi)的任何物體。大腦的運(yùn)作方式直接反映了這些組合與對比功能。大腦皮層負(fù)責(zé)處理感覺的專門區(qū)域為意識提供了具體的內(nèi)容，比如，負(fù)責(zé)辨識面孔的區(qū)域不僅僅要辨認(rèn)出膚色和膚質(zhì)，還要處理與面孔相關(guān)的其他方面的信息。但是，在大腦皮層這個最高級的、具有多功能的腦區(qū)，還有一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，直接從專門區(qū)域收集各類內(nèi)容。這是個核心結(jié)構(gòu)，不僅內(nèi)部緊密相連，而且與整個大腦的主要區(qū)域都密切相關(guān)。在這個內(nèi)核中，有意義的、高度結(jié)構(gòu)化的信息源通過超快速的大腦運(yùn)作相互聯(lián)結(jié)。從神經(jīng)學(xué)上來說，意識就是在這里產(chǎn)生的。
現(xiàn)在，我們清楚地知道意識是在大腦哪些區(qū)域產(chǎn)生的，以及這些區(qū)域是如何相互聯(lián)結(jié)以形成意識的數(shù)學(xué)模型。這些模型建立在神經(jīng)結(jié)構(gòu)和信息特征的基礎(chǔ)上。事實上，這些數(shù)學(xué)模型已經(jīng)在理論層面得到解釋。同時，出現(xiàn)了新的實驗方法，以探究不同層次的意識。不斷改進(jìn)的實驗方法有可能解決一些過去無法解答的難題。例如，如果被試不能通過語言表達(dá)他們的意識，在這種情況下我們該如何測量其意識水平。這些棘手的實驗對象包括動物，人類胎兒、嬰兒，將來還包括機(jī)器人。
另外一些被試則迫切希望能夠證實他們的意識能力，如果他們有能力這么做的話。這是一些腦部嚴(yán)重受損的病人，他們停留在意識的邊緣，很少出現(xiàn)證明他們還具有意識的行為特征。醫(yī)治這些病人的醫(yī)生可能會很自然地得出結(jié)論：病人因疾病或傷害造成的腦損傷已經(jīng)使他們失去意識能力。但是，如果病人是因腦部運(yùn)動中樞受損而導(dǎo)致全身癱瘓呢？這些病人是否仍然具有清醒的意識，或者他們的大腦損傷程度已經(jīng)使其無法感受周圍世界，而與癱瘓不相關(guān)？我們?nèi)绾芜\(yùn)用意識的科學(xué)知識去區(qū)分這些不同情況？
意識賦予我們不可思議的理解能力，盡管為此我們要付出沉重代價。在本書結(jié)尾，我將討論人類大腦的脆弱性。為了支持人類意識令人驚奇的創(chuàng)新能力，人類大腦變得如此發(fā)達(dá)、復(fù)雜。我們極其容易遭遇嚴(yán)重腦損傷，從而喪失意識。然而，幸運(yùn)的是，不斷發(fā)展的新技術(shù)能夠診斷腦損傷患者是否仍然具有某種程度的意識。這項研究使我們通過分析患者的大腦信號“聆聽”病人的心聲，同時也為這些患者提供了與外界交流的機(jī)會。新興的一些方法甚至可以恢復(fù)患者一部分意識（原先這些患者的意識已經(jīng)完全喪失）。
幸運(yùn)的是，嚴(yán)重腦損傷導(dǎo)致意識長期模糊的情況相對較少。不幸的是，人類大腦的脆弱性表現(xiàn)得很普遍，表現(xiàn)形式很微妙。要想產(chǎn)生最佳的意識，大腦各種成分與不同腦區(qū)的活動需要相互作用，并且達(dá)到一種平衡狀態(tài)。一些人的基因決定了他們的大腦穩(wěn)定性較差，而更多的人由于各種生活壓力而神經(jīng)緊張，很容易患精神病。精神病已經(jīng)成為流行病，然而受到的關(guān)注卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
如今，“意識障礙”（disorders of awareness）這個術(shù)語被用來描述幾乎所有的精神病，我們對精神病有了新的認(rèn)識，對精神病的治療也有了新線索。一些病人的意識空間被壓縮了，就如同一輛小車只能在一條危險的、結(jié)冰的道路上緩慢爬行。這些患者極度渴望正常的生活，他們瘋狂地抓住任何一種包含模式的微弱暗示。如同一個司機(jī)，以為猛踩油門是解決問題的唯一辦法，而這種驚慌的舉動只會令車子滑倒，從而失去控制。同樣，患者的思想不受控制地向前滑行，產(chǎn)生許多偏執(zhí)的、虛幻的想法，我們稱這些想法為妄想（delusions）。
拓展和恢復(fù)意識的各種技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用到精神病患者身上。然而，這不僅僅是關(guān)乎意識是什么或何時會崩潰的問題，而是如何運(yùn)用這類知識讓我們生活得更好的問題。比如，很多建構(gòu)意識的方法很容易被我們用來減輕生活壓力，或者使我們以新的眼光更透徹地看問題。慢慢地，我們的意識會變得平靜、開放，能夠發(fā)現(xiàn)周圍很多美妙的新模式。
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