意识可以用科学来解释吗？

进化与意识的诞生

为了解释原始意识的本体主观性，我们在自然界中寻找答案，发现始于生命，终于意识的演化序列中并无断层。仔细检查化石记录后，我们发现，从无眼无脑的虫子，到最早出现在古海中的节肢动物和脊椎动物鱼类，意识和大脑的进化可以追溯到约5亿2000万到5亿4000万年前。当时正值寒武纪生命大爆发，动物之间的捕食行为促使生物快速进化（见下图）。

图中的几个阶段展现了意识流畅的进化过程。最中间分别是以海胆、柱头虫和文昌鱼（类鱼无脊椎动物）为原型还原的远古生物，三者均有原始神经系统。右一和右二分别为鲨鱼和无翅昆虫蠹鱼【选自麻省理工大学出版社《解密意识》（Consciousness Demystified），2018】。

图源：Reprinted with permission from ?Mount Sinai Health System

虽然意识经历了顺畅无阻的自然演化，但我们发现感受及其神经基础极为多样，且分布广泛。比如，在哺乳动物的大脑中，大脑皮层就与皮质下区域有很大不同，前者负责感知各类图像，后者控制多种感情和情绪。进化生物学家理查德・诺斯卡特（Richard Northcutt）的研究成果明确表明，除了人类，脊椎动物、节肢动物和头足类动物身上也有这种多样性，这些生物的大脑都经历了独立的进化过程，和意识相关的脑区均分布在脑内相应位置。因此，意识感受可能源于截然不同的脑内神经机制。对我们的解释来说，最重要的是，意识感受的神经生物学多样性不仅存在于物种内，还遍布物种间。这说明感受产生的途径多种多样，背后的神经生物学机制也不能一概而论。

通过认识论解读解释鸿沟

解释鸿沟还有另外一面，它源于我们已经讨论过的感受本体主观性。这道认识鸿沟的一边是第一人称的主观感受，另一边是第三人称视角对脑部活动的客观解读。听起来是不是有点耳熟？但这和本体论问题并不是一回事。我们认为，认识鸿沟的第二方面根植于主体不可还原性和客体不可还原性（见下图）。

从认识论的角度来看，解释鸿沟源于主客体的不可还原性，即缺乏相关知识。图源：Reprinted with permission from ?Mount Sinai Health System

主体不可还原性指的是，意识感受一旦产生，创造这些感受的神经过程就已经结束，研究也就无从下手。换句话说，我们无法直接研究神经元，只能通过其产物，即感受，来进行研究。最先指出这一难题的是心理学家兼哲学家高登・哥伦布斯（Gordon Globus），他将其视为“世界之结”（world knot）的一部分。该术语为叔本华首创，意为解密大脑与意识之间的关系时遇到的重重障碍。

话虽如此，其实主体不可还原性无甚神秘。哥伦布斯指出，解释鸿沟之所以存在，是因为没有感觉器官和神经系统结构直接相连。因此主体不可还原性也就得到了明确的科学解释：想要真正认识神经连结困难重重。但和本体论鸿沟不同，认识论鸿沟是由知识匮乏造成的：我们对制造感受的神经元知之甚少。

客体不可还原性指个体间的双向认识隔阂，即我们站在第三人称的客观角度时，就无法直接体会他人的意识感受，因为意识感受属于个体的主观体验。这样一来，观察大脑的第一人称和第三人称视角之间又形成了一道认识鸿沟，但这道鸿沟依然可以通过科学解释――毕竟相互独立的大脑之间没有任何物理连结。

图源：Izhar Cohen

揭开主体性的神秘面纱

可以断定，意识的“神秘之处”、“解释鸿沟”和“难题”都有相应的科学解释。本文理论立足于这样一个命题：意识和主观感受虽然都有神经生物学特殊性和本体主观性，但依然可以用科学来解释。此外，关于大脑的第一人称知识和第三人称知识之间也形成了一道鸿沟，它虽然难以逾越，但在科学上却说得通。同时，该理论并未借助任何物理或非物理的未知力量，就阐明了主观感受在自然界中的独特地位。