朱利奥·托诺尼著的《PHI(从脑到灵魂的旅行)》使用了丰富的绘画作品和科学图片，行文富有诗意，大胆地推测和衡量关于“生命的意义”的问题。在意识研究的漫长职业生涯中，托诺尼一直在思考这些问题。这本书是脑和心智复杂性的迷人颂歌。

本书既幽默又充满哲理，以独特的方式说明了意识起源的问题……这本书给人视觉上的愉悦，读起来也令人印象深刻，它内含丰富的艺术作品和文学引用，说明了艺术和科学完全可以是互补的。

朱利奥·托诺尼是当今最富独创性、最具影响力的神经科学家之一。托诺尼探索意识的方式与其他人不同：由伽利略来讲述自己探索意识的旅程。伽利略曾为科学客观性开辟了道路，在《PHI(从脑到灵魂的旅行)》中他又致力于使主观经验成为科学的一部分。

伽利略的旅程分三部分，每一部分都有一个向导。第一部分的向导是一位科学家，貌似弗朗西斯·克里克。在他的陪同下，伽利略明白了为什么脑中有些部分很重要、有些部分不重要，为什么睡眠时意识会逐渐消失。第二部分的向导是阿尔图里（伽利略听觉不灵敏，向导的名字其实是艾伦·图灵）。在他的陪同下，伽利略知道了如何通过一种科学理论将第一部分学到的知识统一起来。这种科学理论将意识与整合信息（即Φ）联系起来。第三部分的向导是一个留有胡子的男人，这个人只能是查尔斯·达尔文，不会是其他人。在他的陪同下，伽利略思考这样一个问题：我们的意识如何在历史文化进程中不断进化、发展、深化。意识是我们所拥有的一切，是我们存在的根本。

在《哥德尔、埃舍尔、巴赫：集异璧之大成》之后，没有一本书能够像这本书那样，将科学、艺术与极富独创性的想象交织在一起。本书行文优美，内容引人入胜，将会改变我们思考自身与世界的方式。

推荐序一

推荐序二

前言

开场白

 第1章 伽利略之梦

第一部分 证据：自然实验

 第2章 导论 地位的变化

 第3章 大脑 大脑皮层-丘脑系统产生意识

 第4章 小脑 小脑神经元的数量多于大脑，但不产生意识

 第5章 两位盲人画家 感觉输入与感觉通道对意识的产生不是必需的

 第6章 闭锁的脑 运动输出与运动通路对意识的产生不是必需的，它们也不足以产生意识

 第7章 失去记忆的意识 负责视觉、听觉、记忆、语言、行为的脑回路对意识的产生不是必需的

 第8章 分裂的脑 脑分裂成两半，意识也会分裂成两半

 第9章 矛盾的脑 脑的不同区域缺乏交流，意识会分裂

 第10章 着魔的脑 大脑皮层的神经元同时猛烈发放，如癫痫发作时，意识会消失

 第11章 睡着的脑 大脑皮层神经元同步运作，如在无梦的睡眠中，意识会消失

第二部分 理论：思想实验

 第12章 导论 意识之谜

 第13章 伽利略与光电二极管 不起眼的光电二极管能和伽利略一样区分亮光与黑暗

 第14章 各种各样的信息 可能的经验的数量超乎想象

 第15章 伽利略与相机 数码相机传感器可选择的状态可能比伽利略还要多

 第16章 整合信息：多与一 高于各部分的单一实体对信息进行整合，产生意识

 第17章 伽利略与蝙蝠 经验的特性恐怕不能从物质中获得

 第18章 看到黑暗：解构黑暗 黑暗不是存在于虚空中，看到黑暗需要条件

 第19章 黑暗的意义：建构黑暗 许多相互关联的机制规定了不是黑暗的内容，这是建构黑暗的基础

 第20章 亮光宫殿 经验是由整合信息形成的一种形状

 第21章 感受质花园 宇宙大部分是黑暗的，但运用适当的仪器会发现，最大的恒星离我们的距离比我们认为的要近

第三部分 意蕴：意识的宇宙

 第22章 导语 火花与火焰

 第23章 夜幕降临之一：死亡 如果意识是整合信息，它会随着人的死亡而消失

 第24章 夜幕降临之二：痴呆症 痴呆症患者的意识是分裂的

 第25章 夜幕降临之三：忧伤 如果意识的特性是由整合信息构成的一种形状，那么意识可能会变成唯一真实的、永恒的地狱

 第26章 黎明之一：意识的减弱 意识可以脱离语言与思想而独立存在

 第27章 黎明之二：意识的进化 动物也具有意识

 第28章 黎明之三：意识的发展 人即使在出生前都具有一定程度的意识

 第29章 白昼之一：探索意识 研究自然可以发现新的感受质

 第30章 白昼之二：想象意识 艺术与想象能够创造新的形状

 第31章 白昼之三：发展意识 随着意识的发展，经验世界逐渐形成，经验世界是一与多的综合体

收场白

 第32章 伽利略的最后三个梦

结束语

 第33章 研究问题

致谢

伽利略是第一个启示的预言家，这是一个关于地球在宇宙中的地位的启示。

伽利略通过他的望远镜得出的结论是正确的：地球是一颗小行星，围绕着一颗恒星运转。功能强大的望远镜还揭示了更“糟糕”的情况：地球只是银河系数以亿计的星球中的一个；银河系本身也不大，还有数以亿计的其他星系存在；所有这些星系存在于一个巨大的宇宙中，而这个宇宙可能只是众多宇宙中的一个，经过数百亿年的演化，再过几亿年后可能会灭亡。弗里克说，地球是如此无足轻重，即使是预言家也会对此感到晕头转向。

布鲁诺被绑在火刑柱上烧死之前宣称：“有无数恒星，也有无数行星围绕恒星运转。”伽利略想，也许布鲁诺在疯癫时有预知未来的能力。

弗里克说，尽管人类的地位很高，并且已经在其他星球上登陆，但是人类无法到达宇宙的中心(如果宇宙有一个中心的话)。预言家就如同处在大帝国偏远村庄中的一位孤独的牧师，穷其一生也无法到达罗马(如果确实存在一个罗马的话)，甚至无法远远地看一眼罗马这个大都市。即使消息能传到这个不为人知的角落，也需要经过几千年的时间才能接收到。

弗里克还说，科学在不断发展，虽然科学的发展是否是件好事仍然有待观察。人类已经掌握了很多自然规律，其中一些规律伽利略能猜测出来，另外一些规律则是伽利略无法想象的。科学给了我们强大的力量：使我们能够快速地移动，产生巨大热量，制造新的晶体和金属，还能在瞬间传递话语和图像。但是这些科学发现告诉我们一个无法回避的事实：我们永远被局限在宇宙的一个角落；相对于宇宙而言，我们的生命只是存在了一瞬间。

伽利略想起自己以前曾在平台上嘹望夜空(那时他是多么年轻，多么如饥似渴地追求知识)，不禁打了个寒战，记不清当初他看着星空的时候是感到骄傲还是感到谦卑。

第二个启示是关于人地位的启示。

弗里克说，人类的地位并无特殊之处。我们已经知道，人类是从最简单的生命形式开始，经过物种不断演化而来的。最初的生命形式很小、很原始，是从分子中自发产生的。经过几百万年的演变，地球上出现过的大部分物种都灭亡了。另外一些物种通过改变自身，适应恶劣的环境，因此存活了一段时间。幸存下来的物种中，与人类血缘最近的是生活在树上的多毛物种。即便如此，蜗牛和苍蝇与人类的关系也并不是那么疏远。

伽利略想起一位诗人在很久前说过：“地球上曾出现很多-隆物，有着不同寻常的脸孔和肢体：一些物种没有手或脚；一些物种没有嘴巴，无法出声：一些物种没有眼睛，看不到东西；一些物种的四肢粘连在躯干上，以至于什么都做不了。哪里都去不了。只要物种能够存活下来并进行繁衍，这些现象都不算什么。很多物种灭绝了，存活下来的物种是由于其具有特殊的技能，或强大的力量，或飞快的速度。”

人类的身体虽然不是什么杰作，但也是在几百万年漫长的时间里，经过盲目的试验，犯了不少错误，最终才形成的。建造身体的指令经过多次修改(这种修改有时是偶然的，有时是必然的)，存储到简单的分子中，连成长长的、互相缠绕的结构。原子组合形成分子，分子组合形成细胞，细胞组合形成皮肤、肌肉、心脏及脑。世界由原子和虚空(void)组成。

伽利略又想道，正如那位诗人所说：“自然由两样东西组成：身体以及身体置于其中的虚空，身体在这虚空中四处移动。”数以亿计的原子构成分子，分子构成细胞，细胞构成我们的躯体以及其他动植物的躯体。一切都是机械的，没什么神奇的地方。

弗里克说，这方面的知识同样赋予人类抵抗疾病和死亡的强大力量。人、人的身体或脑都没什么特别之处。如果我们愿意，可以由老伽利略身上的一小块皮肤创造出很多个新的伽利略(皮肤里包含了创造生命所需的所有重要指令)，每个伽利略都年轻、强壮、雄心勃勃、思维敏捷、目标远大，时刻准备与智力相当者展开较量。弗里克说，你只是宇宙这个大动物园中的一只野兽而已。

第三个启示最令人生畏的，是关于人类灵魂的地位的启示。

这个启示的内容是：我们以及我们的悲喜、记忆、抱负、认同感和自由意志，只不过是我们大脑内数以亿计的神经细胞运作的结果，是构成我们的分子运作的结果。弗里克说，我们不过是一堆神经细胞、一堆分子而已。

弗里克是这么说的。伽利略觉得他说这话的时候或许还带着点满足感。

弗里克说这话是在往人类的伤口上撒盐。我们为自己强大的智力感到骄傲，觉得自己聪明到可以挑战其他星球。但是我们拥有的智力是脑部某个地方的神经细胞赋予我们的，如同一个野蛮人只是肌肉细胞比他人庞大而已。

我们为自己的虔诚和富有同情心而感到骄傲，但事实是：比起肆无忌惮的罪犯，碰巧我们脑内某些细胞联结得更紧凑些。

P15-18

意识问题是当代自然科学最基本和最困难的问题之一。近年来，由于实验技术的发展，用自然科学方法研究和认识意识的任务已经提到科学研究的日程上来。

意识问题涉及广泛的学科领域。从神经生物学的角度看，意识研究的问题之一是，产生意识的神经机制是什么，也就是要回答：主观意识体验是怎样由脑内神经网络产生的?这是一个激起人类理智好奇的有趣问题。

脑和心智非常复杂，具有多个层次和多个维度，需要从脑和心智的不同层次的各种成分的特性和相互作用，从它们与身体、环境和社会的相互作用，从它们的集成过程和层展现象等方面，来对意识进行研究。

意识研究不但有基本的理论意义，而且有重要的应用价值。世界最宝贵的是人，人最宝贵的是意识。人们开始重视意识与健康、意识与教育、意识与创新、意识与社会等实际问题的研究。这些应用研究的成果将造福于人类。

机械工业出版社组织翻译当代外国科学家关于意识的著作，以“意识与脑”为主题出版一系列图书。这些书有助于广大读者了解外国意识研究的现状，了解国外不同学科的科学家对意识的种种见解，并提出自己的分析和讨论。

中华民族走向世界，为世界文明做出贡献。在脑和心智的领域中，我们要对意识问题进行长期的、系统的研究，在继承中华文化和在自己研究的基础上，借鉴国外的发展，建构比较全面的意识研究框架。

意识问题是脑科学、心理学、生物学、医学、物理学、化学、信息科学、认知科学、计算机科学、哲学等许多学科交叉研究的课题，需要不同学科的科学家参与，综合运用多学科的手段进行研究。愿我们为解开意识之谜而共同努力。

唐孝威

浙江大学物理系／语言与认知研究中心

多年来我从事意识问题的研究，受到很多人的支持，或许也耗尽了一些人的耐心。在这本书漫长的构思阶段，基娅拉·西瑞里(Chiara Cirelli)与莱斯．吉拉蒂(Lice Ghilardi)提出了宝贵的意见。我的朋友兼同事克里斯托弗·科赫20多年来致力于意识科学研究，为我这本书的出版出了不少力，还与我探讨书中的一些想法，贡献他的真知灼见。我要特别感谢马塞洛·马西米尼(Marcello Massimini)、奥拉夫·斯伯恩斯与兰迪·麦金托什(Randy McIntosh)，他们帮助我厘清了书中的概念。我还要感谢很多人，我经常与他们探讨意识的本质问题，他们的著作不仅让我学到了知识，还获取了灵感。这些人包括：克里斯．阿达米(Chris Adami)、麦克·阿尔基尔(Mike Alkire)、乔治·阿斯科利(Giorgi0 Ascoli)、伯尼·巴尔斯(Bernie Baars)、大卫·巴尔杜齐(David Balduzzi)、苏珊·布莱克莫尔(Susan Blackmore)、内德·布洛克(Ned Block)、梅拉妮．伯利(Melanie Boly)、久瑞·布兹萨奇(Gyuri Buzsaki)、大卫·查默斯(David Chalmers)、帕特里夏·丘奇兰德(Patricia Churchland)、已故的弗朗西斯·克里克、吉姆·克拉奇菲尔德(Jim Crutchfield)、安东尼奥·达马西奥(Antonio Damasio)、里奇·戴维森(Richie Davidson)、斯坦-德黑尼(Stan Dehaene)、丹·丹尼特(Dan Dennett)、杰拉尔德·埃德尔曼(Gerald Edelman)、卡尔·弗利斯顿(Karl Friston)、斯蒂芬诺·弗西(Stefano Fusi)、迈克尔·加扎尼加(Michael Gazzaniga)、艾伦·霍布森(Allan Hobson)、托尼·赫德兹(Tony Hudetz)、托德·希尔顿(Todd Hylton)、锡德·库德尔(Sid Kouider)、哈柯文·劳(Hakwan Lau)、史蒂文·劳瑞斯(Steven Laureys)、大卫·利奥波德(David Leopold)、鲁道夫·利纳斯(Rodolfo Llinas)、托马斯·梅茨格(Thomas Metzinger)、早德·蒙塔古(Read Montague)、吉姆·奥尔茨(Jim Olds)、布拉德．波斯特尔(Brad Postle)、马克·雷歇尔(Marc Raichle)、尼克·希夫(Niko Schiff)、安迪．施瓦茨(Andy Schwartz)、约翰·塞尔(John Searle)、沃尔夫·辛格(WolfSinger)、土谷尚嗣(Nao Tsuchiya)、巴里·凡·维恩(Barry van Veen)。几位朋友还阅读了这本书很不成熟的草稿，并提出有用的意见。我要特别感谢麦克．阿尔基尔、乔治·阿斯科利、鲁思·本卡(Ruth Benca)、加布里埃尔·比拉(Gabriele Biella)、亚历克斯·博伯利(Alex Bor。bely)、马可·卡索纳托(Marcocasonato)、葆拉．德·阿斯卡尼奥(Paola d’Ascanio)、乔瓦纳·德·洛伦茨(Giovanna De Lorenzi)、乌戈·法拉古纳(Ugo Faraguna)、法比奥·费拉瑞里(Fabio Ferrarelli)、斯蒂芬诺·弗西、鲍勃·戈尔登(Bob Golden)、肖恩‘希尔(Sean Hill)、艾伦·霍布森、查利·考夫曼(charlie Kaufman)、内德‘卡林(NedKalin)比尔·林顿(Bill Linton)、克里斯蒂阿诺·梅奥西(cristiano Meossi)、乔治．米克洛斯(George Miklos)、尤沃·尼尔(Yuval Nir)、皮特罗·皮特瑞尼(Pietro’Pietrini)、布拉德·波斯特尔、詹恩·路易吉·萨拉瑞斯(Gian Luigi Salaris)、欧内斯特纳·斯基帕尼(。Ernestina Schipani)、鲍勃·谢伊(Bob Shaye)、奥拉夫．斯伯恩斯、艾琳·托布勒(Irene Tobler)、伊夫·反·科特(Eve van cauter)、弗拉德·弗亚佐夫斯基(vlad Vyazovskiy)。我特别不擅长做某些事情，如与人通信，画草图，获得某些单位或个人的许可。我非常幸运，能够得到玛莎．菲斯特·金斯考(Martha Pfister-Genskow)的帮助，她为这些事情操了不少心。我父亲将这本书的草稿翻译成意大利文，并与我母亲一起催促我写作(这是我要感谢他们的另外一个小小的原因)。当我开始写这本书的时候，我没有想过真的会有人读，更别提出版了。由于这本书的形式不常见，我以为没人会对它感兴趣。但是我想错了：丹·弗兰克(Dan Frank)思想开放，他仔细阅读了这本书，并马上给出颇有见地的建议。从那以后，与他交流就是一种真正的乐趣。只有对科学怀有热情，写作这样一本书才能成为一种享受。我还要感谢麦克唐奈基金会、国防高等研究计划署、围立卫生研究院、国家心理卫生研究院、国家神经疾病与中风研究院，还要感谢伟康公司的大卫·怀特。最后，我要感谢我的实验室、系所、医学院、威斯康星大学医学基金会以及威斯康星大学为我提供的支持。

你可能会赞同，也可能不会赞同朱利奥·托诺尼关于脑如何产生意识的观点。但是，有一点你肯定会同意：这本书令人心智愉悦。

——安东尼奥·达马西奥（Antonio Damasio） 世界著名神经科学家，《笛卡尔的错误：情绪、推理和人脑》作者

朱利奥·托诺尼的思维大胆、独特，他提出了一种新的重要的意识理论。在这本书中，托诺尼融合了戏剧文学、视觉艺术、隐喻修辞来阐述其科学见解。托诺尼成功地运用这种令人惊奇的、大胆的文学手法，阐述他在神经科学领域的深刻见解。

——奥利佛·萨克斯（Oliver Sacks） 20世纪最伟大的医学作家，《错把妻子当帽子》作者

这本读起来像小说的精彩无比的书，其实是一本关于意识以及意识从何而来的入门书。了解大脑与小脑的不同之处，听上去并不怎么有趣；但是你还可以在这本书中遇到用粗俗的拉丁语大声嚷嚷的胖修士，美艳绝伦的仙女，骑着单轮脚踏车、神秘的，玩杂耍的人。

——列纳德·蒙洛迪诺（Leonard Mlodinow） 《潜意识：控制你行为的秘密》作者

这本书给人视觉上的愉悦，读起来也令人印象深刻，它内含丰富的艺术作品和文学引用，说明了艺术和科学完全可以是互补的。

——出版家周刊，星级图书评论（Publishers Weekly, starred review）

世界最宝贵的是人，人最宝贵的是意识。人们开始重视意识与健康、意识与教育、意识与创新、意识与社会等实际问题的研究，这些应用研究的成果将造福于人类。

——唐孝威院士 脑科学专家

我们应该在意识之谜面前驻足片刻，去体会一下它的独特韵味：有意识的体验好比是宇宙漫长演化中的一道曙光，尽管它还闪烁不定，但它第一次将曾经漫无边际的无意识的黑暗世界的一隅照亮，然后慢慢扩大，并最终明白自己就诞生在那个被它照亮的宇宙中。

——李恒威 浙江大学教授