作者 | Yasmine

意识是什么

你是否曾有过这样的瞬间：

夜深人静，思绪从繁忙的工作生活抽离，忽然产生这样一个问题——

“我脑子里正在想这个事情的‘我’，究竟是什么？”

我们在镜子中看到自己，会感觉到那是“我”；

在决定未来的人生大事时，感觉自己是“选择”的主人；为亲人恋人的离开而感到痛苦时，会深深意识到“存在的重量”。这种独特、不可替代的体验，就是意识。

但意识是什么？

是灵魂？是大脑的电信号？是一种幻觉？还是宇宙最基本的属性之一？

我思，故我在

演化是如何让生物组织之水，变成意识之酒的呢？——柯林·麦金(colin McGinn) 《神秘的火焰》

在哲学领域存在一个古老的“心身问题”，传统观念认为人类有心智（或心灵）、身体以及超验灵魂。其他人支持心身二元性而拒绝这种三分法。古埃及人和希伯来人认为心灵位于心脏，中国古代也有类似的“心”想事成、“胸”有成竹的说法。

笛卡尔则把问题推向极端：他认为，人们能够怀疑一切——怀疑外部世界是否真实存在，怀疑自己是否拥有身体，甚至怀疑所有感知（钵中之脑）。然而，在这所有可以怀疑的事物当中，仍有一件东西无法被动摇：那便是他此刻正在体验某种东西这一事实。只要能怀疑、能感知、能思考，就说明有一个正在“体验”的主体在场。基于这一点，笛卡尔得出了现代哲学史上最著名的结论：“Je pense, donc je suis”，这句话后来被翻译成广为人知的“I think, therefore I am”（我思，故我在），成为探索意识本质的第一道灯塔。

（图源网络，侵删）

动物是否和人类一样具有意识？

生活中，总有些瞬间，让我们不禁怀疑：眼前这只小生命，真的只是“本能驱动的生物机器”吗？

比如你下班回家，狗狗听见钥匙声的那一刻，尾巴像风车一样旋转；

比如猫咪在你低落的时候，不动声色地卧在你膝上；

又比如实验室里的小鼠，在失去同伴时，会表现出行为抑制、摄食减少，仿佛真的在“悲伤”。

我们常以为意识是人类独有的皇冠，

但这些动物所展现的复杂而微妙的行为，

真的仅靠反射、本能、生物程序的自动运行就能解释吗？

还是它们同样拥有“意识”？

意识是人类特有的吗？是哺乳动物所特有的吗？意识需要多复杂的大脑？意识是否需要语言？

（图源网络，侵删）

下面我们来看几个例子。

首先是章鱼。这种来自海洋深处的生物，神经系统的组织方式和我们完全不同。它没有哺乳动物那样集中的大脑结构，而是把智慧“拆散”在身体的各个角落：每一条触腕都像一个相对独立的处理单元，能够在没有“大脑许可”的情况下做出探索、抓取、躲避等复杂动作。

有时，你甚至能看到章鱼的触腕在被切断后仍在“自主”移动，仿佛它们各自拥有自己的小小意志。而当章鱼面对未知物体时，整个身体会表现出一种带着好奇、试探甚至策略的行动模式，似乎在“思考”下一步[1]。所有这些特征都意味着，它的意识体验极可能与哺乳动物截然不同，但并不因此缺席。

章鱼向我们展示了一个惊人的事实：意识并不一定依赖哺乳动物式的集中大脑结构，它可以以多种形式在生命树中绽放。

再来看猫。

猫的意识常常藏在那些轻盈又含蓄的小动作里。它安静地伏在窗台上，眼睛一眨不眨地追随一缕光影，那种专注与警觉，不像是单纯的反射，更像是一种“在场的心灵”正在处理世界。你若轻轻靠近，它的耳朵会比身体更早做出反应；你若停下脚步，它又会缓缓收回尾尖，像是在评估你此刻的意图。

科学研究也为这种直觉提供了证据。猫的大脑皮层中存在专门对运动、边缘、形状、甚至面孔作出选择性反应的神经元，结构和功能都与人类惊人地相似。当它进入快速眼动睡眠时，脑中会出现与“做梦”一致的神经模式；这意味着，它极可能在梦见某段追逐、某个声音，甚至梦见你[2]。疼痛刺激会让它出现复杂的情绪反应，而温柔的抚摸又会让其心率下降、肌肉放松，这些都是有机体在“感受”。

猫的一举一动——犹豫、期待、惊吓、欢喜——都在提醒我们：它体验世界的方式并不比我们更少，只是更静、更克制、更难以言说。

猫让我们意识到，意识不是一种只属于语言和推理的能力；它可以藏在柔软的皮毛下，在闪烁的瞳孔里，在一个生命对世界的默默回应中。

最后，我们来看一个体型更小、但行为却远超我们想象的例子——蜜蜂。

如果你曾在夏天靠近过花丛，或许注意过蜜蜂停在花瓣上的那种“专注”。它轻轻晃动触角，像是在评估气味的线索；然后沿着看不见的路径飞走，毫无犹豫，就像已经在脑中规划好了目的地。

蜜蜂的大脑只有芝麻大小，却能完成极其复杂的任务。它们能记住数公里外食物源的位置；能通过“摇摆舞”向同伴编码方向、距离和太阳位置；能在光照变化中稳定导航，甚至在面对新问题时展现出灵活的学习能力[3]。

科学家在蜜蜂的“小脑”（mushroom bodies）中发现了类似哺乳动物学习与记忆的神经结构。当蜜蜂面临奖励（花蜜）或惩罚（苦味）时，其神经活动会出现持续的调节模式——这是一种更接近“选择”和“偏好”的行为，而不是简单的机械反应[4]。

有些实验更让人惊讶：

蜜蜂在面对“风险—收益权衡”时，会出现类似焦虑的行为；在失去同伴或遭受压力后，会表现出生理上的“类抑郁”状态[5]。

这些都指向一个事实：蜜蜂虽然渺小，却极可能拥有属于自身的体验世界。

它们或许不会思考“我是谁”，也不会用语言表达喜怒哀乐，但它们无疑在用自己的方式“感知”“选择”“情绪化”地回应外界。

蜜蜂提醒我们：意识并非随着脑容量线性增长，而是以多样的形式散落在生命之树的不同枝丫。

因此，为什么生命会演化出意识？一个更符合进化逻辑的解释是：

意识是帮助复杂生命体更高效协调行为、预测风险、更新策略的一种能力。

换句话说——意识不是为了思辨哲学，而是为了活下去。

动物之所以拥有意识，不是为了写诗，是为了更好地应对世界的变化。

从这个角度看，意识不再是孤立的“人类奇迹”，而是一种在生命树上独立出现的适应方案。

意识如何挑战科学世界观？

现代科学的世界观建立在第三人称视角之上：可观察、可度量、可复现。

大量的研究者在发表科学论文时，都尽量避免引入主观和个人因素，比如使用“现已证明....”这种表达方式，来避免暗示研究是由有血有肉的生物完成的，他们没有原始的动机和欲望。

但意识属于第一人称体验（first-person perspective）：牙齿碰到酸冷的东西，为什么会感受到疼痛？看见心爱的恋人为什么会感到开心？听到欢快的《恭喜你发财》为什么会感到激动？

这些现象无法简单地转化为运动、质量、电荷等物理属性。也很难通过化学性质、图片像素、音符高低转化成感受的体验。而且，即使我们能够使用越来越复杂精细的科学设备探测、记载、分析大脑的活动，也很难还原出人类真实的“体验”。

正如莱布尼茨所说：

就算我们能走进一台“具有知觉的机器”的内部，我们看到的也只有部件的运动，看不到任何“经验到”世界的东西。

因此，意识提出了一个科学世界观最棘手的问题：

为什么某些物质（大脑）会存在“内在视角”？

科学能解释神经元如何发放电信号，却无法解释为什么这些电信号会转化为主观体验。这就是心灵哲学所说的“难问题”（The hard problem）。

（图源网络，侵删）

像研究细胞和星星一样研究意识

科学家研究意识时，发现了一些看似离奇，却深刻揭示心灵结构的现象。

比如，你的眼睛明明正对着某个画面，光线进入了视网膜、信号抵达了大脑，但整个内容却悄无声息地消失在意识之外——这就是“双眼竞争”实验揭示的事实。当左右眼同时看到不同图像时，大脑不会把它们合并，而是选择性“屏蔽”其中一幅，让你根本不知道自己实际上看过它[6]。

再比如，那些“分裂脑”病人。外科手术切断左右半球的连接后，大脑变成了两个独立运作的系统，但人的意识并不会像苹果一样被切成两半。他们依然体验一个连续的自我，一种统一的世界[7]。这说明，意识的统一性并非简单依赖于大脑的物理连续性，而是由更深层的机制维持[8]。

（裂脑人范式；图源网络，侵删）

裂脑人范式是如何进行的呢？

假设这位受试者是一名裂脑病人。他坐在桌子前，桌上放着一些物体，但一块挡板挡住了他的视线。他被要求盯着挡板中央的黑点。当他凝视前方时，“key（钥匙）”这个词呈现在他的左视野，因此由右半球处理；“ring（戒指）”呈现在右视野，因此由左半球处理。

在任务中，研究者递给他一个桌上的物体——实际上是一把钥匙。他需要仅凭触觉判断手里拿的是什么，然后用语言说出答案。正常情况下，凭触摸钥匙的形状，人一般能认出来。然而他给出的答案是“ring（戒指）”，显然是错误的。

让我们看看发生了什么。他用左手拿着钥匙，因此触觉信息传往右半球（因为大脑是对侧控制）。右半球知道他手里是一把钥匙。在正常大脑中，这些信息会通过胼胝体传递到左半球，由左半球产生语言输出。但在裂脑病人中，胼胝体已经切断，因此信息被“困”在右半球。于是，右半球知道手里是钥匙，却无法说出来，因为语言功能在左半球。

与此同时，左半球看到的是“ring（戒指）”这个单词，因为它出现在右视野。当被要求作答时，左半球只能根据自己掌握的信息作出回答，于是说出“ring”。这说明，在他的脑中，语言确实集中在左半球。

心理学家基于类似的原理设计了许多不同的裂脑实验。理解为什么病人会说“ring”以及两个半球是如何分别工作的，非常有助于掌握裂脑研究的逻辑。

当然，需要注意的是，语言功能并非在所有人都会左侧化，但对大多数个体来说确实如此。

更令人震惊的是，意识的存在本身依赖极其精细的结构。丢失一小块方糖大小的脑干或丘脑组织，整个人就会陷入昏迷或失去意识。而与此同时，你可以失去大片皮层却依然清醒。意识的生命线藏在那些微小但至关重要的节点里[9]。

甚至你的视觉世界——那片充满色彩的绚烂景象——也可以因为皮层中一个针尖般的损伤而灰飞烟灭。有些病人从此只能看到无彩的世界，就像电影突然变成了黑白模式。这种选择性损伤说明：颜色并不在外界，而是在大脑体验中被“创造”出来的[10]。

还有一种更反直觉的发现：注意力和意识不是一回事[11]。你可以把注意力锁定在某个物体上，却完全没有意识到它；反之，有些内容会在你没有刻意关注时闯入意识。这意味着，意识不是聚光灯，而是一种更为复杂的“全局在场感”[12]。

这些案例共同描绘出一个清晰却颠覆性的事实：意识既脆弱又神秘，既统一又分层，它不是简单的大脑反射，而是一套深度整合的机制。

科学让”难问题“变简单

不去解决意识的难问题，而是让意识研究变得“更可解、更可操作、更科学”。

Melloni等人在2021年提出了一个突破性的方向：用对抗式合作的方法， 来检验主要的意识理论，推动整合与实证突破[13]。

意识需要一个经过检验、广泛共识的理论。但问题是，几十年出现了多个主要理论，却互相冲突、互不验证。

因此，意识两大理论阵营，希望找出两种理论最关键的、最容易产生冲突的预测点；让两派理论家明确写下“如果我的理论对，这个实验会出现什么结果？”；共同设计实验，并用多实验室、多技术共同验证；数据公开、过程透明，拒绝选择性解释。

（Melloni et al., 2021）

两大理论分别是Stanislas Dehaene 等人主张的全局神经元工作空间理论和Tononi 与 Koch等人主张的整合信息理论：

//（1）全局神经元工作空间理论

主张者：Stanislas Dehaene 等人

理论核心：

意识＝信息在前额叶—顶叶网络的全球广播（global broadcasting）。

关键要点：

• 感觉皮层处理信息但并不“产生意识”

• 注意力是必要条件

• 信息进入前额叶—顶叶网络，通过全局广播，才进入意识

• 神经活动会出现“点火式”（ignition）快速上升与传播

也就是说，意识是大脑的大喇叭，把局部内容广播到全局后，你才“意识到”。

//（2）整合信息理论（IIT）

主张者：Tononi & Koch[14]

理论核心：

意识＝系统内部不可约的整合信息（Φ，phi）。

关键要点：

• 大脑后部皮层（posterior cortex）是意识的核心“热点”（hot zone）[15]

• 意识不是广播，而是系统内部维持自身的因果结构

• 意识的内容 = 一个因果结构（integrated conceptual structure）

• 信息越不可压缩、越整合，意识越丰富

也就是说，意识不是“响亮”，而是“深度整合”，是系统内自身的因果回路。

目前，这个对抗项目已经有了初步结果，并发表在2025年的《自然》杂志上[16]。

（图源网络，侵删）

该研究整合了全球多个课题组的力量，基于 256 名受试者的 fMRI、MEG 与 iEEG 数据，获得了跨成像技术结果揭示：两种理论都被“部分支持 + 部分推翻”

整合信息理论：

✔ 赞同：意识内容可以由后皮层维持

✘ 推翻：没有发现关键的持续同步网络（posterior synchrony）

全局神经元工作空间理论：

✔ 赞同：前额叶与视觉区出现内容相关同步

✘ 推翻：未观察到强烈的点火现象，也未显示前额叶必要性

也就是说，两种理论均无法完全解释结果。研究提出了科学研究意识的新方向。这也启示我们，意识研究需要从“谁对谁错”，转向“系统化量化 + 多中心合作 + 明确预测 + 公开数据”。未来，我们需要一种能整合预测、可检验的量化理论框架。这也是对整个意识研究领域的方法论推进，而不仅是理论竞争。

“

专栏君

篇幅宜人性：★★★★

趣味可读性：★★★★

科学严谨性：★★★★★

《意识探索》这本书的独特之处，在于作者 Christof Koch 同时具备两种罕见的角色：一位在意识研究领域深耕数十年的神经科学家，以及一个在科学与哲学的张力之间不断自我反思的探索者。这种双重身份，使得他在书中既能以科学的严谨性梳理意识研究的前沿进展，又能用近似自传式的笔触展现一个研究者如何被“意识是什么”这一根本问题持续吸引、困扰乃至塑造。

全书围绕意识的哲学根源、神经机制、行为表现和理论框架展开，用清晰易懂的方式介绍了双眼竞争、分裂脑、睡眠、自由意志，以及意识的神经相关物（NCC）等核心内容。在处理整合信息理论（IIT）与全局工作空间理论（GNWT）等学界争论时，Koch 既表达个人立场，也呈现科学论证的多面性，让读者能够看到理论背后的证据、推理与局限。

尽管书中部分观点带有作者鲜明的立场，某些章节也略显理想化或带有哲学色彩，但整体而言，它仍然是一部为普通读者打开意识科学世界的优秀入门书。对于刚接触这一领域的读者而言，它提供了足够清晰的框架；对于对神经科学感兴趣的人，它呈现了复杂问题背后真实的科学方法、实验逻辑与理论争鸣。

无论你是想理解“为什么我知道我是我”，还是想了解科学家如何用实验工具触碰意识的边界，《意识探索》都提供了一条兼具温度与深度的路线，值得阅读与思考。

赠书活动