疼痛让我们不舒服是有原因的。有些不幸的人一出生就先天性地对疼痛无感。2005年美国导演兼制片人梅洛迪·吉尔伯特曾经拍摄过一部纪录片，讲述一名叫作嘉比·金格拉斯的4岁小女孩的故事。因为没有痛觉，小嘉比的每一个成长里程碑都变成一次严峻的考验。当她第一次长出乳牙时，小嘉比就把自己的手指啃出了骨头。因为手指伤残过于严重，以至于嘉比的父母不得不把她的牙齿全部拔掉。在学步的时期，小嘉比一次又一次地伤到自己，有一次因为没有觉察到自己下巴骨折，最终细菌感染引起了发烧。更糟糕的是她会戳自己的眼睛，造成严重的伤害，以至于需要医生缝合伤口，但是嘉比很快地就会把伤口扯开。她的父母试着制止她，也上网寻求帮助，但是都徒劳无功。在4岁的时候，医生不得不动手术摘除了嘉比的左眼，而她的右眼也因为损伤严重，让嘉比和盲人无异(视力0.1)。在我写此书之时，嘉比已经7岁了，依然十分危险。其他和她一样的小孩多半会死于儿童期，少数有幸成年，但也必须和全身严重的外伤搏斗。嘉比的父母成立了一个基金会，叫作“疼痛的礼物基金会”，用来支持所有有类似遭遇的人(目前有39个会员)。这个基金会的名称很恰当，疼痛绝对是一种恩赐。

痛并不是唯一的。饿、渴、怕、性欲……这些全都是澳大利亚生物学家德里克·登顿所称的“原初情绪”，他称它们为专断跋扈的感官，强行霸占全部的意识，迫使个体产生行动的欲望。这些感官全都是为了有机体的生存或繁殖量身定制的。感觉导致行动，行动反过来拯救生命，或繁衍生命。人类当然可以单纯为了繁衍而发生性行为，不过连教会也没能成功禁止**。动物，以及大部分的人类，是为了获得**而**，而不是为了繁衍。重点在于，所有的原始情绪都是一种感觉，而每一种都有其生物性目的，尽管有时候我们未必能体会这些目的。在这些感觉里，痛觉是不受欢迎的一种。但如果没有这种难耐的痛，我们很可能会把自己伤得惨不忍睹。感觉不到不舒服的痛让我们就不会学会回避。性欲也是一样。机械无感式的**并没什么好处，我们以及所有的动物寻求的都是肉体上的满足，要有感觉才行。同样，在沙漠中如果仅仅是神经接收到渴的信号是不够的，促使我们生存的是随之而来、从内侵蚀心智的狂暴情绪，可以迫使我们渴求绿洲，榨干我们最后一点耐力。

没什么人会反对，这些原始情绪是经由自然筛选而进化出来的。首先指出这点的是现代心理学之父，维多利亚时期末的美国天才心理学家威廉·詹姆斯。詹姆斯主张感觉具有生物性的功用，意识也是。也就是说，意识并非仅是某种“附加现象”，并非仅是伴随在有机物四周的影子，自己无法产生任何实质物理效应。感觉确实能产生某种实质效应。既然如此，那感觉应该是具有物质性的。詹姆斯因此总结说：尽管感觉有着非物质的外观，但是它应该具有物质性，并且是由自然进化出来的。但是它到底是什么呢？没有人像詹姆斯一样努力地思考过这个问题，而他所得到的结论，却相当反直觉而且问题颇多。他认为，万物一定还有一些我们不知道的特性，有某种像“心尘”一样的东西散布在宇宙间。尽管詹姆斯被许多杰出的神经学家奉为英雄，但是他认同的这种泛灵论(意识无所不在，存在于万物之中)，直到现在也很少有人追随。

现在我解释一下“难题”难在哪里。想象一下生活中的几种小电器比如电视、传真机或电话。你不需要懂得它们是如何运作的也可以知道它们不会违反物理定律。电子信号输出的形式或许不同，但是输出永远是物理性的。电视输出各种光，电话或收音机输出声波，传真机则印出文件。这些都是一些电子密码，由已知的物理介质输出。但是感觉呢？神经传送电子信号的方式，基本上和电视无异，神经利用某种编码，也有明确的输出。到目前为止都没有问题。但是到底输出了什么东西？想想所有已知东西的特性，感觉似乎不是电磁波辐射或声波，也不符合任何已知的原子、夸克、电子，它们到底是什么？是振动的弦，是量子引力子，还是暗物质？[8]

这就是查莫斯所宣称的“难题”。并且查莫斯，如同詹姆斯一样，也认为只有在发现了更新更基本的物理特性之后，才有办法解答。原因很简单，感觉具有物理性质，然而所有已知、可以用来解释这个世界的物理定律里面，却没有它的容身之处。感觉的力量伟大又神奇，自然进化绝不会无缘无故把它创造出来，一定要有某个东西当作起点让它可以作用，或者你可以叫它感觉种子，进化才能据此创造伟大的心灵。这是苏格兰物理化学家格兰汉姆·凯恩斯-史密斯所宣称的，“现代物理学的地下室炸弹”。他说，如果感觉并不符合目前任何已知的物质特性，那么物质本身一定还有一些额外的特征，是某些“主观特征”，而这些特征被自然进化利用，最终被筛选出来，成为我们的内在感受。可以说是，物质本身也是有意识的，具有一些“内在”特性，如同我们所熟知可被物理学家测量的外在特性一样。现在，泛灵论回到科学里了。

这乍听之下十分荒谬。但是如果假设我们对大自然的物质已经无所不知，那又是何等自大？因为我们就是不知道，我们甚至不知道量子力学是怎么运作的。弦理论的伟大之处在于它可以通过一些振动而且细小到难以想象的弦，在一个同样难以想象的11维空间下，延伸出物质的特性。但是我们却没有办法通过实验，去决定理论是否真实。这正是为何我在本章开头就说，教宗的立场绝非毫无道理。我们对于自然物质的特性了解得还不够深入，所以不知道神经元如何把无生命的物质转换成主观感觉。如果电子可以既是波又是粒子，那为何灵魂和物质不会是同一件事情的一体两面呢？

凯恩斯-史密斯最为人熟知的就是关于生命起源的研究。不过在退休之后，他就用他那聪明的头脑开始研究意识。他所写的书既深入又有趣，同时吸引了罗杰·彭罗斯与斯图亚特·哈莫夫等同好，一起进入心智的量子花园。凯恩斯-史密斯认为，感觉就是一群相干振动的蛋白质。这种相干很像激光束的相干性，也就是说，这些振动(声子)一同进入量子态。现在这是一个“宏量子”状态，通过很多路径横跨整个大脑。凯恩斯-史密斯也引用了管弦乐团的比喻，也就是各个独立乐器的振动联合发出了不起的和声。感觉就是音乐，当音乐演奏的时候，我们就是音乐。这个概念十分漂亮，用量子效应来解释进化论，也没有什么不合理的。自然界至少有两个现成的例子，说明盲目的自然进化可以利用量子力学。第一个就在光合作用中，光能在叶绿素里穿越的时候；另一个则是细胞呼吸作用中电子传给氧气的反应。

然而我对用量子解释心智理论却半信半疑。量子心智或许存在，但这理论还存有许多问题，在我看来这些问题都难以克服。

第一个问题，也是最重要的一个问题，就是合理性。比如说，量子振动要如何跳过突触的鸿沟？彭罗斯也承认，若是仅仅在一个神经元里形成宏量子态，一点意义也没有。然而从量子等级来看，突触的距离就像一片汪洋。声子要想协同振动，需要有一系列不断重复的蛋白质阵列，彼此靠得够近，才来得及在声子衰退以前形成联合。这种问题当然可以通过实验来研究，不过到目前为止尚未有证据表明，心智真的存在这种相干性的宏量子态。而事与愿违的是，大脑里面既温暖又潮湿，同时也是一片混乱的系统，不管从哪个角度来看，都是最不利于形成宏量子态的场所。

反过来说，如果这种量子共振真的存在，而且也真的是依赖一系列重复的蛋白质阵列，那么，当这些蛋白质阵列受到神经退化疾病影响而瓦解时，会怎样呢？彭罗斯与哈莫夫认为意识源自神经元里面的微管，阿尔茨海默病发生时，这些微管会退化纠结成团，而微管纠结正是阿尔茨海默病的典型特征。不过这种纠结在非常非常早期就出现了(通常出现在大脑负责形成新记忆的地方)，可是意识在此时往往十分健全，到了晚期才会退化。所以两者并无直接关联。其他可以形成量子态的结构，也存在类似的问题。比如说髓鞘，这是一种包覆在神经元轴突上的白色蛋白质结构，当髓鞘破坏剥落时会造成多发性硬化症，可是它也不会损害意识。唯一和量子原理相符的，大概只有一种被称为星状细胞的支持细胞，可以解释中风后引发的反应。一份研究报告中指出，许多中风的病人，在恢复后并没有意识到自己已经恢复了，测量得到的身体情况，与病人自己感知到的情况之间，有非常奇怪的差距，这或许可以(或许不可以)用星状细胞网络的量子共振来解释(当然，前提是星状细胞网络真的存在，但目前看起来这个问题依然没有解决)。

第二个和量子意识有关的问题是，这个理论解决过什么问题吗？让我们假设大脑里面真的有一个一起振动的蛋白质网络，而它们会“唱”出一个和声，于是这段旋律就产生了感觉，或者说，这就是感觉。我们再假设，这些量子振动经由“某种通道”通过如汪洋般的突触，在另一侧引起另一首“量子之歌”，将这个共振传遍整个大脑。如此一来构成一个脑中整体并联的宇宙，而该宇宙必须和另一个“传统的”神经信号宇宙携手并进协同合作，否则那些同步的神经信号如何让我们感觉到意识？而神经递质又将如何影响我们的意识状态？而我们非常确定神经递质必定会影响意识。此外，这个量子宇宙还必须分区，并且要和大脑分区方式一模一样。因为和视觉有关的感觉(比如说看见红色)，必须被严格限制在视觉处理中心形成共振；和情绪有关的感觉，也只能在其他区域比如杏仁核或中脑等部位形成共振。但问题是，目前所有神经元的显微构造，看起来都几乎一模一样——神经元里面的微管并无差异，既然如此，那为什么有些神经只唱颜色之歌，而其他的吟唱痛感之歌？最让人难以接受的是感觉这种东西基本上反映了身体里的大小事情。我们或许可以想象，物质的某些基本特性能够共振出爱或音乐的感觉，但是胃痛的感觉呢？或者有一种特殊的共振，表示在大庭广众之下**饱胀的尴尬感觉？这实在令人难以置信。如果上帝在玩骰子，那也不会玩这个游戏。但是如果感觉不是量子，那又是什么呢？

到底应该从哪里开始寻找意识“难题”的答案才比较好呢？其实我们可以先把许多似是而非的前提简单地处理掉，包括凯恩-斯史密斯的“地下室炸弹”。感觉是否一定是物质的某种物理特性，才能够被自然进化筛选出来呢？不尽然。如果神经编码感觉的方式一致而且可以重复出现，那就不需要。也就是说，如果一群神经发放某种特定模式的信号时，永远都会产生一模一样的感觉，在这种情况之下，自然进化只要筛选感觉背后的神经特性即可。埃德尔曼在遣词用字上一如以往的谨慎小心，他选择了“指向”这个词来形容。特定模式的神经信号组合指向着某种感觉，两者密不可分。根据相同的概念，你也可以说某个基因指向生成某个蛋白质。自然进化作用选择的是蛋白质的特性，而不是基因序列，但是因为蛋白质的基因编码十分严格，而同时只有基因可以被遗传，所以选择两者的最终结果是一样的。当然在我来看，原始的情绪，比如饥饿和口渴，非常可能伴随着某组一模一样的神经信号模式而产生，而不像由物质的某种基本振动特性产生。

另外一个可以快速排除的似是而非的前提(或至少可以处理掉一部分)就是，心智似乎不是物质，以及我们的感觉本身是无可名状的东西。另一位也在退休之后转向意识研究的优秀科学家，也就是纽约的内科医师兼药理学家何塞·穆萨乔，提出了一个最重要的观点就是，心智感觉不到脑的存在，或者说心智无法感觉到脑的存在。只靠想我们既感觉不到脑也感觉不到心智的物理实体，只有客观的科学研究方法才能将大脑的物质运作与心智连接在一起。历史上我们就曾被这种无法感知所误导，或许从古代埃及人的例子中可以看出。古埃及人为他们的国王做防腐处理时，会细心地保留下国王的心脏以及其他器官(他们认为心脏是情感与智慧的宝座)，但是会用一个钩子从鼻腔把大脑挖出来，然后用长勺清理剩下的空腔，接着把这些剩余物冲掉。埃及人不知道大脑是做什么用的，并且认为在来世也用不到。即使是现在，我们也只有在大脑手术过程中，体验到心智无法感觉脑的现象。即使大脑可以感觉到外在这么多事情，但它本身却没有痛觉受器，所以完全感觉不到痛。这也是为什么神经外科手术不需要全身麻醉就可以进行。

为什么心智不需要感觉到自己的物理运作过程？对于一个生物来说，当它需要用全部脑力来探测躲在树丛后面的老虎，然后决定下一步行动时，还要分神感觉自己的心智运作过程，其实是非常不利的。在不适当的时刻内省，似乎并不适合在残酷的筛选过程中存活下来。而结果就是我们的认知与感觉都变成透明的：它们确实在那里，但是我们一点也感觉不到它们的神经基础。因为我们注定察觉不到感觉或感受的物理基础，因此带有意识的心灵看起来就好像变成非物质的、是属于灵性的。或许有人无法认同这种结论，但结果似乎一定会变成这样：我们对灵魂的感觉来自一件事实，那就是意识运作的基础在于“你只需要知道这么多”。为了生存，我们先天被大脑关在门外。

感觉本身也差不多难以言喻。如果如我刚才所主张的一般，感觉是某种神经信号模式下的必然产物，具有非常精确的编码方式，那么感觉本身就是一种复杂而无法言传的语言。可以说，口头上的语言深刻地根植在另一种非口语的语言上，但这两者永远都不会是同一件事。如果说感觉是某种神经信号模式的产物，那用来描述这种感觉的语言，则是另一种神经信号模式的产物。其实就是从一种编码方式翻译成另一种编码方式，从一种语言翻译成另一种语言。语汇只能利用翻译来描述感觉，因此感觉本身就极度难以名状，而我们所有的语言又都根植于这些共通的感觉上。举例来说，红色本身并不存在，它是一种神经信号，无法直接传送给那些从来没有看过类似事物的人。同样，对痛、饥饿的感觉，或咖啡的香味等，种种感官刺激，要定义出语汇之后才可能通过言辞交谈。正如穆萨乔曾说，有时候我们不得不问：“你懂我的意思吗？”因为我们有类似的大脑神经构造以及类似的经验，而语言是根植于共通的人类经验。没有感觉的话，语言就一点意义也没有，但是感觉本身是存在的，意义本身是存在的，它们都不需要任何口语上的语言，就像核心意识里面那些不明的情绪，那些说不出来的感觉一样。

上面要说的其实就是，感觉很可能是由神经产生，因此通过内省或逻辑思考，也就是说，通过哲学或神学，永远也无法接近它，唯有实验才可行。另一方面，既然意识是以感觉、动机与嫌恶感等为基础，那也就是说，我们不必利用口头上的语言，就能够了解其他动物最基础的意识，我们需要的只是更聪明的实验方法。也就是说，我们可以在动物身上研究更关键的神经转换，比如从神经信号变成感觉，甚至可以把更简单的动物作为对象，因为所有原始情绪的特征都普遍存在于所有脊椎动物中。

有一个值得注意的例子，暗示意识分布范围远超过我们原本以为的，那就是少数生下来就缺少大脑皮质的儿童，不但可以存活而且有明显的意识表现。由于一点小中风或类似的不正常发育，就会导致怀孕期间胎儿两侧皮层的大部分被吸收。这样的婴儿生下来就伴随许多先天性障碍，缺少语言能力，视力也有问题，这都不令人意外。但是根据瑞典神经学家莫克尔的研究，尽管这些儿童缺少大部分的大脑区域，而一般认为这些区域和意识有关，但少数儿童却有表达情绪的能力，哭与笑都十分正常，同时也有如假包换的人类表情特征。我之前说过，许多大脑情绪中心，都位于脑内比较原始的区域，比如脑干和中脑，而几乎所有脊椎动物都有这些区域。利用磁振造影扫描，生物学家登顿曾提出，这些古老的区域负责处理和原始情绪有关的体验，比如口渴或对窒息死亡的恐惧等。意识的根源很有可能完全不在那些新潮的大脑皮质之中，当然，大脑皮质无疑让意识极度精巧化。意识的根源很有可能在其他古老又精密的脑区域里，由大部分动物共享。如果真是这样，那么这个神经转换过程，从神经信号变成感觉，就没那么神秘了。

意识的分布有多广泛？除非有一天我们能发明某种意识测量仪，否则我们可能永远也无法确定。不过原始的情绪比如渴、饿、痛、性欲、对窒息的恐惧等，所有这些情绪似乎都分布在任何具有大脑的动物身上，甚至简单的无脊椎动物比如蜜蜂也有。蜜蜂只有不到100万个神经元(而我们光是在大脑皮层里就有230亿个)，却能表现出十分复杂的行为，不只会用那著名的摇摆舞来指引食物的方向，同时还会调整自己的行为，飞往蜜源最可靠的花朵，即使狡猾的科学家故意改变了花蜜浓度也骗不了它们。我并不是说蜜蜂具有我们的那种意识，但是即使是它们那种简单的神经系统，也还是需要某种反馈，也就是说，要有“觉得好”的感觉，要能尝到花蜜的甜味。换句话说，蜜蜂已经具有可以成为意识的东西了，尽管它们或许还没有真的意识。

因此，感觉最终还是某种神经产物，而不是某种物质的基本特性。假设在另一个平行宇宙中，进化的最高成就是蜜蜂，那我们还会觉得有必要去发展其他新的物理定律来解释它们的行为吗？但是如果说感觉到头来不过就是神经在干活儿，为什么它们看起来如此真实，为什么它们就是如此真实？感觉如此真实是因为它们有真实的意义，是经过自然进化严酷的考验提炼出来的意义，是来自真实生命与死亡的意义。感觉实际上就是神经编码，但是如此鲜明而充满意义的编码，需要经过数百万代甚至数十亿代才能产生。虽然我们还不知道神经是如何办到的，但是意识追根究底只关乎生与死，无关于人类那登峰造极的心智。如果我们真的想要了解意识从何而来，首先要把自己从框架中移出去才行。

[1]美国神经生理学家迈克尔·加扎尼加在他的书《社交大脑》里曾提到，他的老师罗杰·斯佩里从梵蒂冈参加完会议回来后，提起教宗时说过(就算不是一字不差，但基本大意如此)：“科学家可以拥有大脑，而教会可以拥有心智。”

[2]我在这里借用二元论的说法，假设心智和大脑两者间有根本的区别，虽然我并不认为这两者一定有什么差异，但我这样做的部分原因，是想要指出这种二元论的概念，是如何深深烙印在我们的语言里面。另一部分的原因，则是要反映将来在解释时会面临的难题。如果说心智和大脑两者其实根本就是同一回事儿，那我们注定要解释为什么感觉它们不一样，光用“这是一种错觉”来打发并不是很好的解释。这种错觉的分子基础又是什么呢？

[3]初代深蓝在1996年首次与卡斯帕罗夫交手，尽管赢了一局，但最后还是输给棋王。后来的升级版，也就是昵称为“更深蓝”的版本，则在1997年击败了卡斯帕罗夫。但是卡斯帕罗夫事后表示，有时候他从计算机的路数中可以感觉到“智慧与创造力”，因此控告IBM作弊。但是反过来说，如果一群计算机程序设计师可以在棋局中击败天才，那结果也好不到哪里去，可以算是群体智慧的胜利。

[4]对于想要了解更多这类特殊疾病，我会强力推荐拉马钱德兰写的书，这些优秀书籍的内容，在神经学或进化学方面的基础都十分扎实。

[5]脑电波的产生，是由神经细胞产生的节奏性的电生理活动所致。若有足够的神经细胞一起产生一致的活动，那它们就可以被记录下来形成脑电图。当神经元发放信号时，它会去极化，也就是说，钙离子或是钠离子之类的离子涌入细胞内，造成细胞膜内外的电位差暂时减小。如果神经细胞随机或不规则地发放信号，那么脑电图就无法记录下什么东西。但是如果分布于大脑各处的众多神经细胞，同时有规律而一波又一波地去极化又再极化，那么这结果就会被记录下来形成脑电图。40赫兹的脑电波所代表的意义就是，有许多神经细胞一起同步发放信号，频率大约是每25毫秒发射一次。

[6]突触是两个神经元的相连处，在这接头位置有很细小的间隙，因此会造成神经脉冲中断(也就是说，这会造成信号短路)。当神经信号传到突触时，神经元会释放出一些称为神经传导物质的化学分子，这些分子可以通过扩散跨过间隙，然后和“突触后神经元”的受体结合。然后产生刺激或抑制信号，或造成长期的改变，比如强化或是弱化这个突触。形成新的突触或是改变既有的突触，会影响记忆形成和学习，但是这机制还有很多细节有待发掘。

[7]有些让人兴奋的证据指出，意识是由许多“静止画面”组成的，就像电影一样。这些画面存在的时间，可持续数十毫秒到数百毫秒，甚至更长。举例来说，在不同情绪的影响下，可以延长或缩短画面持续的时间，这或许可以解释为什么在不同情况之下，时间感觉过得比较快或比较慢。所以如果每20毫秒建立一个画面，感觉到的时间就比每100毫秒建立一个画面要慢5倍：一只挥舞着刀子的手臂，在我们眼中看来就会像慢动作一样。

[8]在作家菲利普·普尔曼的畅销书《黑暗物质》三部曲里，暗物质就是意识，他称为“尘埃”，我假设他是向詹姆斯的心尘致敬。