辩证唯物主义认为，任何事物都是在历史过程中获得自己的本质规定的。因此，只有对意识现象进行历史的考察，弄清它的发生和发展过程，才能切实地把握它的本质、结构及其作用。

在哲学史上，唯心主义哲学把意识解释为某种不仅不依赖于物质，反而派生出物质的神秘的“实体”，旧唯物主义哲学或把意识归结为某种精微的、特殊的物质，或认为意识只是对外部现实的直观反映。马克思主义哲学批判地总结了哲学史上的意识观，全面地概括了自然科学和社会科学的发展成果，科学地解决了意识的起源、本质、结构和作用等问题。马克思主义哲学在意识起源问题上的基本观点是：“我们自己所属的物质的、可以感知的世界，是唯一现实的；而我们的意识和思维，不论它看起来是多么超感觉的，总是物质的、肉体的器官即人脑的产物。物质不是精神的产物，而精神本身只是物质的最高产物。”[1]

一、人类意识产生的自然基础

辩证唯物主义意识观的出发点是：人类及其意识首先是物质世界自身长期进化的结果。在由自然物质到人类意识的漫长的转化过程中，经历了三个具有决定性的发展环节，即由一切物质所具有的反应特性到低级生物的刺激感应特性；由低级生物的刺激感应性到高级动物的感觉和心理；由一般动物的感觉和心理到人类意识的产生。这种由物质的反应特性到人类意识产生为止的依次转化过程，就是人类意识得以发生的自然基础和“史前时代”。“不了解这个前史，能够思维的人脑的存在就仍然是一个奇迹。”[2]

第一，物质的反应特性。

意识不是物质的特性，但所有物质在相互作用中都具有反应特性，这是人类意识产生的物质基础。列宁依据世界物质统一原理推测：假定一切物质都具有在本质上跟感觉相近的特性，反映的特性，这是合乎逻辑的。为了把感觉的反映同物质具有的“相近的特性”加以区别，我们把后者叫做反应。

“反应特性”是同物质的组织结构和存在方式相联系的。物质的组织结构和存在方式不同，物质的反应特性也相应地表现为不同的形式。无生命的物质对作用于它的事物的“反映”，是以机械、物理和化学的反应形式表现出来的。宇宙万物之间存在着普遍的相互联系和相互作用，而一切物质所具有的反应的特性就表现在事物的这种相互作用中，它是物质相互作用的一个特定的表现和结果。机械力作用于物体所产生的反应是物体的位置和运动速度的变化；物体运动状态的改变则反映着外力作用的方向和大小。空气、阳光和水分对石头的作用所产生的是石头的风化；石头的风化反映着它受到了空气、阳光、水分等的机械的、物理的以及化学的作用。某些晶体受压变形会产生压电反应，某些半导体材料受到照射会产生光敏反应，等等。现代自然科学的发展，特别是信息论、控制论的发展，进一步揭示了物质反应特性的普遍性和规律性，证实了列宁上述论断的正确性。

一切物质客体都具有的反应特性有三个重要特点：

一是没有引起反应的东西，就不能有反应，而引起反应的东西是不依赖于产生反应的物体而存在的。风化是石头受到空气、阳光，水分的作用而产生的反应，但空气、阳光、水分等是不依赖于石头而存在的。没有光照就不会有半导体的光敏反应，而光照是不依赖于半导体材料而存在的。

二是在反应过程中，受到作用的东西只是反应了产生作用的东西的部分属性。石头的风化只是空气、阳光和水的部分性质的反应，风化并未对空气中的氮、光速的大小、水的难压缩性等作出反应。

三是在引起反应的东西和产生反应的东西之间，有着某些相通的、一致的、近似的内容。空气、阳光和水引起石头的风化，在风化了的石头中就包含着空气和水的成分、阳光的能量等，人们从某处有风化现象就可以判断在那里曾经有水。

反应特性是一切物体都具有的共同本性，生物的感应、感觉和人的意识是这种反应特性发展到更高阶段的特殊表现。意识现象的产生和存在，并没有否定而恰恰是进一步证明了世界的物质统一性。同时也说明，既然物质客体都具有反应的特性，那么，这就为从无感觉的物质中产生有感觉的物质，进而从有感觉的物质中产生能思维的物质提供了可能。只要具备了一定的条件，这种可能就变成了必然。因此，物质的反应特性原理对于研究意识的起源和本质，有着重要的科学方法论的意义。

第二，生物的反映形式及其发展。

人类由生物演化而来，生物的反映形式是人类意识产生的生物学前提。

现代自然科学证明，生物有机界是自然物质发展到一定阶段上从无机界中产生的，“生命的起源必然是通过化学的途径实现的”[3]。大约在地球形成后的10余亿年间，在原始大气圈以及覆盖着地面的水圈中和岩石圈的表面部分，发生了多种多样的化学变化。由无机分子生成低分子有机化合物，由低分子有机化合物生成生物大分子，由生物大分子组成多分子体系，进而演变为原始的生命体。这是生命产生的化学基础。生命出现后，就进入了生物进化的时期。从无生命物质到有生命物质的转变，是地球上物质发展过程的一个质的飞跃。与此同时，物质的反应的特性也发生了一个质的飞跃，出现了生物的特殊的反映形式和反映能力。

无机物对外界作用的反应，是以自身机械的、物理的、化学的形式表现出来的，是事物自身改变其存在的状态或转化为他事物的过程。与此不同，生物的反映形式则是以自身与外界交换质量和能量，实现不断新陈代谢、自我更新的过程为基础的，这种反映形式是维持生物体自身的生存和发展的必要条件。

生物的特殊反映能力是在生物体适应环境、维持生命的客观物质需要中产生的。生物有机体与周围环境处于对立统一之中，具体表现为适应和不适应的矛盾运动。环境对生物体有选择性的作用，它使适应者生存，不适应者被自然淘汰。生物体又选择其生活环境，生物为维持生命必须从周围环境中摄取营养物，使其同化于生物体自身，同时又必须把其中一部分变成排泄物排出体外，消耗生物体自身，这就是异化过程。生物就是靠同化和异化的矛盾运动，不断地与周围环境交换质量和能量，实现新陈代谢、自我更新的。复杂环境中的质量和能量，有的是维持生命所必需，有的对生命有害，有的则与生命无关。

因此，生命的产生和进化，首先是生物机体与周围环境相互适应和选择的结果，而这种适应性和选择性构成了产生生物的反映形式和反映能力的直接基础。生物体对周围环境的适应和选择，必然意味着具有感应、接受、分辨来自外界的刺激物和刺激信号的能力。这种反映能力使生物能够趋向营养物而摄取它，避开有害物，不理会没有意义的东西。没有这种反映能力，生物就不能解决它和周围环境的矛盾，就无法生存。

生物体都必须适应环境才能生存，但是，各种生物体和环境的具体关系却是多种多样的，有的单纯，有的复杂，即便复杂的程度差不多，侧重的方面也各有不同。生物体反映外界环境的形式和能力随着生物体和环境关系的变化而变化。生物物种经历着一个由低级到高级，由简单到复杂的进化过程。在这个过程中，生物的反映形式和能力相应地发展起来。

生物的反映形式，在植物和原生生物那里表现为刺激感应性。刺激感应性是最低级生物所具有的反映形式。例如，植物生长需要阳光、水、肥等条件，植物的枝叶就会向阳光充足的方向伸展，而它的根系则会伸向有水多肥的地层。生物有机体随环境条件变化的刺激而发生相应反应的特性，就叫做刺激感应性。植物和没有神经系统的低级动物，它们的感应性是以原生质的刺激反应的形式表现出来的。因为，在它们那里，没有分化出特殊的“感受—反应”的组织器官，一般以自身整体的或局部的直接反应来应答外界的刺激。

植物和原生生物对外界刺激的反应虽然是生物最原始的反映形式，但它同非生物的机械、物理和化学的反应却有着质的区别。

首先，非生命物质的反应性是物质体和物质力的直接的相互作用的结果，而刺激感应性是建立在有机体的生命活动的基础上的，同时，它也是生物最基本的生命要素。如果有机体的新陈代谢的生命活动停止了，刺激感应性就不复存在。

其次，非生命物质的反应性是被动的，而且不是非生命物质自保存和自发展的内在条件。刺激感应性是生物体自我保存、自我更新和自我发展的一个重要环节，因而生物体对外界刺激的感应带有自我完成的特性。这种刺激感应性作为生命体自我更新的活动过程，已经包含着接受外界刺激→形成调控方式→作出反应这样三个较为复杂的不同环节。

这表明，生物机体对外界环境具有一定程度的独立性和能动性。例如，阿米巴（变形虫，一种单细胞的原生动物）受到食物刺激，就会接近食物（藻类），把它吸入体内。如果食物太大，经过多次尝试，无法把它吸入体内，阿米巴就会放弃这个食物另寻其他食物。这里，我们看到了某种有计划活动的最初萌芽。“哪里有原生质和有生命的蛋白质生存着并起着反应，即由于外界的一定刺激而发生某种哪怕极简单的运动，那里就已经以萌芽的形式存在着这种有计划的行动。”[4]

原生生物和植物同周围环境的关系比较单纯、稳定，因而它们具有刺激感应性就够了，无需感觉，也没有感觉。但对自由运动的多细胞动物和较高级的动物来说，情况就大不一样了，它们同周围环境的关系复杂多变，如果仅仅具有刺激感应性，就无法适应环境、维持生存。于是，生物原有的反映形式——刺激感应性同生物适应外界环境的要求发生了矛盾。正是在这种矛盾的推动下，产生了生物的较高级的反映形式——感觉。刺激感应性已经包含了感觉的萌芽，感觉是在刺激感应性的基础上发展起来的。同低级生物的刺激感应性相比，动物的感觉是一种较为高级的反映形式。动物具有从视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉等方面反映、分辨、整合外界环境的刺激和信号的感觉能力。这就极大地提高了动物适应和对付复杂多变的环境的活动能力。

生物的感觉能力是由生存环境的改变和生物机体的变异以及它们之间的相互作用而生成的。因此，生物的感觉形式和感觉能力会因其生存环境的不同而彼此相异。例如，蚯蚓没有听觉和视觉，但有分辨明暗的能力，还有比较发达的触觉，可以感知泥土的震动，逃避掘食它的田鼠。翱翔在高空的苍鹰有敏锐的视力，可以察觉地上奔跑的老鼠。蛇可以感知由其他动物体温发出的红外线，能在黑夜中捕食。蝙蝠有感知超声波的能力，利用超声波导航，在暮色中飞翔，敏捷地避开障碍物，准确地捕食飞虫。这些都说明，感觉能力是动物在特定的环境中基于维持生命的客观需要而形成并得到发展的。

生物的反映能力也离不开机体自身结构的变异和相应的感觉器官的进化。原生单细胞生物没有感觉器官，因而也没有感觉和感觉能力，它们对外界刺激的感应是通过细胞膜的外层——质膜来实现的。外层质膜稀薄且透明，与外界直接接触，因而新陈代谢最活跃，也最易发生变异。正是在这里经漫长的进化而产生出特化的神经细胞、神经系统和感觉器官。

显然，具有不同感觉能力的动物，都有相应的各种感觉器官。没有眼和耳的蚯蚓，也就没有视觉和听觉，它是靠皮肤来感知明暗和土地的震动的。靠着鹰眼的特殊构造，才有鹰眼的敏锐。蛇之所以能感知动物的体温，因为它有特殊的热定位器。蝙蝠则因为有特殊的超声波定位器，才能利用超声波导航。一定的感觉能力总是同一定的物质器官密切联系在一起的。感官和感觉的产生是同神经系统的出现分不开的。神经系统是感觉产生的主要的物质基础。从腔肠动物开始分化出神经细胞，经过扁虫的梯状神经系统，环节动物的链状神经系统，直到完备的脊椎动物的管状神经系统，最后逐步发展出了高度集中和复杂化的神经系统。

神经系统的功能是指挥运动和协调整体的活动。感觉器官是神经系统的最直接的感受器，而神经系统则能把各种感觉密切地协调起来。正是由于神经系统和感觉器官的协调统一，动物才形成了特殊的反射弧，并以“感受—反应”的组织机构和功能，产生出不同于刺激感应性的反映形式。

高等动物不仅已经分化出各种不同的感觉器官和神经系统，而且形成了中枢神经系统——脊髓和大脑这一神经系统的指挥、调控中心。与此相适应，生物的反映形式也就由感觉进一步发展为动物的心理。高等动物能够把各种感觉器官和感觉反应协调地统一起来，并且还形成了与外界刺激物和客观环境相对应的反映形式，这就是动物心理。动物心理包括感觉、映象、表象、记忆和情感，在一些高级动物那里，甚至初步有了形象思维、意会认知以及领悟、分析和判断问题情境的能力。

动物心理是在动物适应环境的活动和大脑进化的基础上发展起来的。因此，动物适应环境的活动越是复杂多样，它的心理也就发展得越快；动物的心理越是发展，它对自身行为所起的控制和调节作用也就越大，因而动物也就越能积极主动地适应复杂的环境。随着动物活动能力的提高和机体的进化，动物的大脑越来越发达，大脑的作用也越来越重要。切除了青蛙的大脑两半球，看不出它的正常行为有什么改变。切除了鸽子的大脑两半球，它虽然还能飞行和保持平衡，但已不能对刺激作出应有的反映，甚至给它喂食也不吃了。至于切除了大脑两半球的狗，就成了完全的废物。由此可见，动物越是高级，越是“聪明”，它的反映活动对大脑的依赖性也就越大。

从人类意识产生的前史可以看到：反映能力或反映特性是物质世界和生物进化长期发展的产物，这里并没有任何神秘性。生物的反映特性和能力有一个历史的发展过程。生物的反映从刺激感应到感觉再到动物心理的发展，为人类意识的产生准备了自然史和生物学的前提条件。但是，这些并不是意识，那种认为物质都有不同程度意识的“物活论”观点，也是错误的。

二、人类意识产生的社会基础

人类意识是自然界长期发展的产物，是直接从动物心理发展而来的，但它不是单纯生物自然进化的结果，而是社会的产物。意识是随人和人类社会一起而产生并发展的。正如马克思所说：“意识一开始就是社会的产物，而且只要人们存在着，它就仍然是这种产物。”[5]

人是通过进化由类人猿转化而来的，但是，人的肉体结构和各种活动能力并不是大自然自动馈赠的，而是在类人祖先的行为模式基础上伴随着劳动的产生而产生的。正是在劳动形成的过程中，人的肉体组织和精神意识都相应历史地形成了。在生物自然进化的基础上，作为人类祖先的类人猿的直立行走、手脚分工、发达的神经活动、高级的心理活动、初始的工具活动和生存的群居形式，为产生人的劳动活动提供了生物学的前提条件。

人的劳动这种社会活动是从高级动物的本能活动演变而来的。较高级的猿类已经能够利用天然的棍棒和石块猎取食物、袭击猛兽，在这种活动中孕育着劳动的萌芽，但这还不是真正的劳动，它仍属于适应环境的本能活动。和一般动物不同，人类为了自己的生存，已不再单纯地适应环境，而是开始改变环境，使之适应自己的生存需要。劳动是改变环境的基本手段和基本活动，人就是在这种改造客观环境的劳动中形成的。与此同时，在动物心理活动的基础上，也逐步形成了与意识活动相应的肉体组织和生理机制，猿脑逐渐地变成了人脑。于是，人类特有的高级心理反映形式和心理活动能力——意识，终于历史地形成了。

人的劳动从一开始就具有社会性。高等动物的群体性是人类社会性的自然史前提。黑猩猩是和人类在亲缘关系上最接近的灵长类动物，因而它们的群体性社会组织也最接近早期人科动物的社会组织。正如恩格斯所说的：“我们的猿类祖先是一种群居的动物，人，一切动物中最爱群居的动物，显然不能从某种非群居的最近的祖先那里去寻求根源。”[6]

但是，动物的群体不过是生物的血缘关系和生存的觅食关系的结合体，是受生物的本能行为盲目支配的，还不是真正的社会。人和猿有本质的不同，真正的人的社会是“由于随着完全形成的人的出现”[7]而产生的。从事社会活动的人不仅能自觉地意识到在生产劳动中形成的社会关系及其作用，而且还能自觉地改变或创造一定的社会关系的存在方式。社会关系主要通过社会成员之间的物质和精神的交往活动表现出来。人的社会交往活动同动物的本能群体行为有着质的区别。“意识到必须和周围的个人来往，也就是开始意识到人总是生活在社会中的。这个开始，同这一阶段的社会生活本身一样，带有动物的性质；这是纯粹的畜群意识，这里，人和绵羊不同的地方只是在于：他的意识代替了他的本能，或者说他的本能是被意识到了的本能。”[8]

人是名副其实的“社会动物”。离开社会组织和社会交往的孤立的人及其劳动，是根本不存在的。人类任何形态的劳动，既体现了人和自然之间的关系，又体现了人和人之间的社会关系。“他们只有以一定的方式共同活动和互相交换其活动，才能进行生产。为了进行生产，人们相互之间便发生一定的联系和关系；只有在这些社会联系和社会关系的范围内，才会有他们对自然界的影响，才会有生产。”[9]劳动是由动物向人转变、由动物心理发展为人的意识的决定力量，而劳动一开始就是集体的、社会的活动，因此，离开了集体和社会，决不会有人的意识。就是现代文明人的后代，如果一生下就与社会隔绝，也会变成一个没有意识的“人形动物”。

意识的产生同语言有着十分密切的联系，而语言也产生于人类的劳动过程之中。思想、观念、意识的生产最初是直接与人们的物质活动，与人们的物质交往，与现实生活的语言交往在一起的。[10]在劳动中形成的人与自然、社会的关系，不仅通过物质活动表现出来，而且也必然会通过意识活动表现出来；社会成员之间不仅要发生物质活动交换，而且还要进行意识活动交换。手势、呼叫、表情等就成了最初的人类交换意识活动的手段。劳动使人们相互帮助、共同协作的机会和场合增多了，从而促进人们更紧密地结合起来。在这个过程中，由于彼此交往的迫切需要，已经达到“彼此间有些什么非说不可的地步”。于是，逐渐产生了语言。“语言是一种实践的、既为别人存在因而也为我自身而存在的、现实的意识。语言也和意识一样，只是由于需要，由于和他人交往的迫切需要才产生的。”[11]没有语言，人们不可能交流思想，也就不可能有效地进行集体的社会的劳动。劳动需要语言，劳动和语言一起，成为两个主要的推动力，促进人的意识的产生。

在劳动和语言的推动下，人与世界的关系日趋丰富和复杂；正在形成中的人脑更加完善和发展；人的感觉能力和思维能力不断得到提高。特别是借助于语言符号系统，使人类的综合概括能力和抽象思维能力得到了迅速的发展，并且使人类有可能用观念的、符号的形式反映和把握外部对象，进而有可能观念地操作、改造和创造对象世界。由于愈来愈复杂的语言符号系统的发展，人类的意识交换活动日益扩展到各个领域，并且成为一个相对独立的社会活动系统而存在和发展。

人们在劳动中不仅同自然界，同同时代的人发生现实的关系，而且也同以往时代的人发生历史的关系。正是通过这种历史的“合作”和文化的积淀，人类才实现了思想意识、文化知识、价值观念的代际承传。语言和劳动是精神、意识的发展具有连绵不断的历史继承性的现实基础，而历史地发展着的精神、意识又反过来成为劳动和语言进一步发展的动力。

总之，劳动是意识产生的根本的推动力量，语言是意识产生的关键环节，而人们的交往活动是语言和意识产生的基本条件。人类在劳动中不仅改变了自己的生理结构，而且也实现了由动物心理向人类意识的质的飞跃。意识的产生和发展始终依赖于社会交往和社会实践，社会的产生和发展是人类意识产生和发展的决定性条件。

三、人类意识的神经生理基础

人类意识的产生不但有着自然进化和社会运动的客观基础，而且还有着高度组织化了的复杂的神经生理基础。马克思指出：人们的意识“是受他们的肉体组织制约的”[12]。人的肉体组织包括肢体器官和大脑，尤其是人脑的形成，对人的意识的产生和发展具有至关重要的意义。人脑是自然进化和社会生产劳动的产物，它是意识产生的直接、根本的物质承担者，即神经生理基础。意识是人脑的机能。为了全面揭示意识产生的客观的物质的基础，就需要对它的生理基础、特别是人脑的组织有一个基本的了解。

脑的出现是生物为适应环境而长期进化发展的结果。动物的感觉器官定位于头部，这是它移动时最先与环境相遇的部分。头部的神经系统最为发达，原始的脑不过是头部神经组织的膨大。随着动物由低级到高级的发展，脑的构造也就愈来愈复杂。在低等脊椎动物中，脑已分化为大脑、中脑和后脑，并且各自有着不同的功能。其中，中脑主要与视觉有关，而大脑则主要与嗅觉和味觉有关。

在动物进化过程中，大脑日益成为脑中最大也是最重要的部分。覆盖在大脑顶部的大脑皮质是动物心理活动和人的意识活动的指挥中心。在动物进化过程中，大脑皮质逐渐扩大和发展起来。在爬虫类中，管理视觉的中心已从中脑部分地转移到前脑；到鸟类则完成了这种转移。最原始的哺乳动物大脑皮质已扩展到整个大脑的表面，成为支配一切感觉和心理活动的总管。大脑皮质最初是平坦光滑的，随着进化到高等哺乳动物，出现了许多皱褶即沟回。沟回的出现，大大地扩张了大脑皮质的面积，使高等哺乳动物的反映能力大大提高和复杂起来。

从高等动物的大脑发展到人脑，脑的重量成倍地增加，脑的结构特别是大脑皮质的构造更为复杂。黑猩猩和猩猩的脑重不到400克，大猩猩体重远远超过了人，而平均脑重又大大低于人，只有540克左右。猿人的脑重已在850克和1000克之间，尼安德特人和现代人的脑重大致相等，达到约1500克。现代人的智力所以能超过尼安德特人，是因为现代人大脑发达，前额突出，而尼安德特人的脑凸向后方，前额低平。就脑和体重的比例来看，人脑约为体重的1/50，黑猩猩则为1/150，大猩猩则只有1/500，小猴子的脑和体重的比例虽然远远超过了人，约为1/18，但是它的绝对脑量太小，不能包含必要的复杂性。人的脑重，特别是大脑结构的复杂性，是人的意识和智力远远超过动物的心理活动和动物智力的重要物质条件。

人脑进化不仅表现为量的增长，更是表现在质的变化上。人脑的量变实际上是新质的扩张。人脑组织结构的质变主要表现在：人脑容量和重量的大幅度增加，不是同脑的原有的部位相联系，而是同脑的新增部位——以皮质为主导的大脑两半球的发展相联系；在人脑皮质的各个区域的进一步发展过程中，大脑两半球的发展又主要是同皮质新区的增长相联系；在人的大脑皮质中，脑的顶、颞、枕叶（认知联合区）和额叶皮质（调节活动的联合区）是最为发达的系统，它占据着大脑两半球皮质的绝大部分，其面积占大脑皮质总面积的67%。大脑皮质结构的进化是同脑的神经细胞的增长联系在一起的。人的大脑约由1000亿（1011）个神经细胞组成，神经细胞又是神经元的本体部分，神经细胞或神经元是脑的建筑材料。神经元的形态千变万化，功能上也有很大的差别。

现代科学不仅对各种神经元的生理物质结构有了较详细的研究，而且已经开始深入到研究神经细胞的化学成分和化学变化的过程。神经细胞中核糖核酸（RNA）特别多，其含量几乎比体内任何其他类型的细胞都要丰富。现在初步推测，一个人的脑子在一生之中能贮存一千万亿信息单位，而核糖核酸分子很可能就是储存记忆的物质基础。RNA的结构是很复杂的生物大分子，它可以组成不下于一千万亿种有特色的型式，用以储存种种不同信息是绰绰有余的。在神经元的周围，有很大数目的胶质细胞，它们支持和滋养神经元。

一个典型的神经元有一细胞体，细胞体发出一条较大的纤维，称为“轴突”。“轴突”又发出许多的分支，形成从细胞体到达脑和神经系统的通路。同时，从细胞体上还发出较短的纤维，称为“树突”，“树突”也有许多分支，群集在细胞体附近，形成“灌木丛”。大脑就是由极其精细的大量神经元所组成的极其复杂的神经网络，一个人脑的网络系统，如果可以作个比喻的话，其复杂程度远远超过北美洲全部电报、电话通信网络。人脑这个神经网络具有“等级式”的结构。最简单的分析、综合和调节行为的职能，是由中枢神经系统的低级部分——脊髓、延髓、中脑和间脑执行的，复杂的职能则由大脑皮层来执行。外界因素作用于人的感觉器官而引起的各种刺激，沿着神经纤维传达到大脑的各个既有分工又联合协作的皮质区域，在这个基础上进行复杂的意识活动。

显然，人脑所以能成为意识的物质器官和生理基础，具有意识这种特殊的机能和属性，这是同人脑这种特殊的物质本身的复杂结构、严密组织相关联的。脑科学已成为一门专门的学科。现代脑科学的研究成果证明，人脑是意识活动的中枢，意识活动是人脑的机能，没有高度严密复杂的神经生理系统——人脑，就不可能有人的意识活动。

意识作为人脑的机能，其具体的生理运行机制并不是直接看得见、摸得着的。因而人的意识活动常被一些人看做是无法客观地进行研究而只能作些主观推测的问题。然而，辩证唯物主义关于意识是人脑的机能或属性，人的心理过程以生理过程为基础的原理，是同科学的发展完全一致的。谢切诺夫、巴甫洛夫等科学家对动物神经系统的客观研究，特别是巴甫洛夫提出的条件反射的理论，对于理解人的心理、意识的生理机制，对于解开意识活动之谜具有重要意义。

在一切有神经系统的动物那里，它们对外界的感应是以神经系统的反射活动的形式表现出来的。巴甫洛夫的研究成果也证实了这一点。俄国生理学家谢切诺夫在1863年发表的《脑反射》一书中，首次引用“反射”概念来说明大脑的活动。巴甫洛夫发展了谢切诺夫关于脑反射活动的思想。他对动物见到食物就会引起唾液分泌这种带有心理因素的生理现象，进行了长期的实验和研究，认为神经系统的反射活动可以分为无条件反射和条件反射这样两种基本类型。

无条件反射是动物对外界环境作用的生而具有的反射，如动物见到食物就会分泌唾液，婴儿本能地会吸吮碰到他嘴唇的**等，这些都是无条件的反射；条件反射是在无条件反射的基础上，通过动物自身活动的经验的积累而建立起来的，也就是把一些原来与直接刺激物（食物）无关的因素（如铃声、灯光、气味等）在和进食活动反复结合之后，就可以成为食物的信号而引起唾液分泌，从而形成条件反射。由先天遗传获得的无条件反射是相对稳定不变的；而由后天学习（或受训练）获得的条件反射是可以改变的。无条件反射属于中枢神经低级部分的一种活动；条件反射是中枢神经的高级部分——动物大脑皮质两半球——的一种活动，它直接涉及动物心理。

因此，建立在大脑的高级神经活动基础上的无条件反射，使得动物不仅能反映对生命有直接联系的那些事物和现象，而且可以反映那些与生命只有间接联系的事物和现象。这就大大加强了动物的反映能力和活动能力，使之能更好地适应条件多变的复杂环境。

巴甫洛夫在对人脑和动物脑的神经反射活动进行比较研究时，把直接接受外部具体现实的刺激而引起条件反射的系统叫做第一信号系统，它是人以外其他动物唯一具有的信号系统。然而，人脑具有比动物大脑更为高度发达和复杂结构的神经系统，尤其是人脑两半球的语言区也非常发达。因此，人脑的高级神经系统具有更多的功能，不仅能适应环境，而且能认识和观念地改造环境。正因为如此，人们的社会实践才是创造性的活动。

人的意识所需要反映和能够反映的东西远远超过了其他动物，第一信号系统已经远远不能适应这种反映的需要，因而出现了第二信号系统。第二信号也就是信号的信号——语言、符号。作为引起条件反射信号的语言，是许多同类刺激物的概括和标志，它使人的条件反射的广度和深度达到了为一般动物所无法比拟的高度。在第一信号系统基础上产生的反映，是具体形象的感官反映；而在第二信号系统基础上产生的反映，则是抽象概括的精神反映。第一信号系统是动物和人共有的，而第二信号系统在本质上是人所特有的。人脑在无条件反射和条件反射、第一信号系统和第二信号系统协调统一基础上的神经活动及其机能表现，就是意识。

现代科学对意识活动的生理机制的了解，已从反射过程深入到神经细胞的水平。脑电科学证明，脑是通过传递生物电、处理信息流来进行意识活动的。一般说来，“树突”和细胞体接受输入信号；细胞体联络和整理信号，并发出传出信号；“轴突”把细胞体发出的传出信号传输到“轴突”末梢，“轴突”再把信息分发给一组新的神经元。信息系统有电的和化学的类型。神经元所产生并沿着“轴突”传送的是电脉冲，但信息从一个细胞传递到另一个细胞则靠传递信息的化学物质或分子。通常一个神经元接受从另外的几百或几千个神经元传来的信息，它又把信息输送给其他几百或几千个神经元。不难看出，人脑的活动也就是神经细胞输入信息和输出信息的过程。

现代科学仪器已经能够对神经细胞的电特性进行精密的研究，测量出神经冲动的强度、持续性和传播速度等。神经细胞并不是对任何电脉冲都发生反应，它只对具有一定强度的电脉冲发生反应。神经细胞冲动的产生和传递是按“有”或“无”的规律进行的。如此简单的神经细胞的反应（“有”或“无”）之所以能够产生复杂的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等的感觉，以至更为复杂的思维活动，是因为神经系统是由无数的各种神经细胞通过神经纤维联结起来的错综复杂的体系，其中，有的神经细胞放电，有的则不放电，而且放电有快有慢，这就造成各种不同的复杂的波型。这种复杂波型可以随着刺激总量的改变而变化，因而产生出复杂的反映客观世界的功能。

因此，意识活动同人脑的高级神经活动的生理过程以及物理、化学过程是分不开的，离开了这些物质的生理活动过程，就不可能有人的意识。研究人脑产生意识的神经生理基础以及物理的、化学的过程，有助于理解意识是人脑这种高度严密复杂的特殊物质的活动机能和意识的本质。

但是，产生意识的高级神经活动不能简单地等同于生理的过程，生理活动又不能简单地等同于物理的、化学的过程。否则，人的意识与动物的心理就没有本质的区别了。生理学、物理学、化学等自然科学的发展之所以不能完全揭示意识的全部内容及本质，一个重要原因就在于，意识和思维着的人脑同时是社会的产物，意识是同实践相联系的对客观存在的能动的反映过程。因此，要对人的意识活动有更全面的了解，就不能仅仅停留在了解意识起源的物质基础上，还必须进一步考察意识的内在本质。