《意识与脑（一个还原论者的浪漫自白）》是一个极为迷人和富有启发性的——甚至感人的——报告，它来自意识神经生物学前沿，由最富盛名的权威专家克里斯托弗·科赫撰写。它清晰、流畅地解释了有关意识科学及其哲学基础的最新观念，所有这些都出现在一个高度个人化的、感人的和知性的自传语境中，这个语境以让人吃惊的程度突出地展示了克里斯托弗·科赫对宗教的拒斥以及他发现宇宙意义的旅程。

什么使得疼痛、喜悦、色彩和味道的有意识体验与脑的生物电活动相关联？

物质事物如何引起非物理的、主观的、有意识的状态？

《意识与脑（一个还原论者的浪漫自白）》作者是意识现代科学代表人物、诺贝尔奖获得者弗朗西斯·克里克的合作者——克里斯托弗·科赫。他将其大部分职业生涯投入弥合脑的物理学与现象体验之间的这个看似不可逾越的鸿沟。这本引人入胜的著作——部分是科学概述，部分是回忆录，部分是未来主义者的思辨——描述了科赫对意识的经验实证解释的探索。科赫不仅叙述了现代意识科学的诞生，而且阐述了其探索的隐蔽动机，即对生命是有意义的一种本能的（或许也是“浪漫的”）信念。

科赫所讲述的故事范围从意识神经生物学的当代研究前沿到他自己对各类主题的反思，包括注意与觉知的区别、无意识、神经元如何对霍默·辛普森做出反应、自由意志的物理学和生物学、狗、“尼伯龙根指环”、有感觉能力的机器、他对人格化上帝之信仰的丧失。所有这些都是科赫一生工作追求中的路标，即揭示意识的根源。

推荐序

译者序

第1章

第2章

第3章

第4章

第5章

第6章

第7章

第8章

第9章

第10章

注释

参考文献

译后记

因为一个日常事件，我的生活走上了一条新路。我已经服用了一片阿司匹林，但牙疼仍在持续。我躺在床上，下臼齿的阵阵剧痛令我无法入睡。

我试着转移这个疼痛的感觉，我想知道它何以带来如此巨大的伤痛。我知道，牙髓的炎症产生的生物电活动会沿着三叉神经的一条分支，最终直达脑干。通过进一步的中继之后，位于颅骨下的脑神经灰质中的神经细胞被激活，并发放电脉冲。脑这个部分的生物电活动与疼痛意识紧密相关，包括可怕的疼痛感受。

但是，等等。某个令人极其费解的事情发生了。脑中的活动如何触发感受？它仅仅是黏糊糊的质料。这种纯粹肉体的质物——就像赛博朋克(cybeipunk)小说中轻蔑提及的身体——如何产生感觉能力(sentience)？说得更明白一点，物理事物如何引发非物理事物，即引发主观状态的呢？我在大西洋海岸的一个遥远夏日所体验的疼痛，看到我孩子所感受到的喜悦或品尝满是泡沫的武夫赖葡萄酒(Vouvray)的味道，所有这些体验的起源从神经物质兴奋的角度看都一样令人困惑。

这之所以让人困惑，是因为在神经系统与其内部观点(即神经系统产生的感觉)之间存在那个看似无法逾越的鸿沟。一方面是脑，即已知宇宙中最复杂的对象，一个服从物理定律的物质。另一方面是觉知(awareness)的世界，生命的声音和景象的世界，恐惧和愤怒的世界，性欲、爱和厌倦的世界。

正如中风或猛击头部这类让人震惊的状况所展现的那样，这两个世界紧密相联。奥斯卡·王尔德(Oscar Wilde)曾诗意地表达过这一点：“正是在脑中，罂粟是红艳的，苹果是芳香的，云雀在歌唱。”但这种转变究竟是如何发生的？通过它的形状、它的大小、它的活动、它的复杂性，脑是如何构建有意识体验的？

意识并不出现在组成物理学基础的方程式中，也不存在于化学周期表以及我们基因的无尽的ATGC分子序列中。可是我(即写下这几行句子的作者)与你（即读者）都是有感觉能力的(sentient)。就在这个宇宙中，我们发现了自己。在这个宇宙中，组织精微的物质的特定振动引发了有意识的感受，这就像磨蹭黄铜灯会出现满足三个愿望的神灵一样神奇。

我是一个书呆子。当我还是孩子时，我用自己的家用计算机来执行布尔(Boolean)逻辑定律。我醒着，躺在床上，思考设计精细的隧道钻孔机。所以，当牙疼时，我会很自然地想到一台计算机能否体验到疼痛。假如将一个温度传感器连接到我的笔记本电脑上，并以如下方式来编程：如果房间变得太热，单词“疼”将以巨大的红色字母显示在计算机屏幕上。但是，对于我的苹果电脑而言，“疼痛”感受起来像什么？我愿意将许多东西授予苹果产品，尤其是酷，但是不包括感觉能力。

但为什么不呢？是因为我的笔记本电脑基于不同的物理原理运行？与带正、负电荷的钠、钾、钙和氯离子在神经细胞内外游离不同，电子流向晶体管的门电路，从而导致它们开或关。这是关键的差别吗？我不这么认为，因为在我看来最终一定是脑的不同部分彼此的功能联系才是至关重要的，并且至少在原则上，人们能在计算机上模仿它们。这是因为人是有机的，由骨骼、肌肉和神经构成，而计算机是人造的，由钛、铜线和硅制成吗？这也似乎不是关键。所以，或许是因为人类凭借偶然性和必要性得以进化，而机械装置明显是被设计的吗？动物的演化史完全不同于数字机器，其差异反映在它们的不同架构上。但我不明白它们的不同架构如何造成一个有意识而另一个没有意识。起作用的一定是系统的物理状态，而不是系统的构成方式。

起作用的差别是什么呢？

哲学上，解释某人为什么能感受到某物，这一困难通常被归为“难问题”(Hard Problem)。该术语是由哲学家大卫·查默斯提出的。凭借在这个问题上的严密论证，他在20世纪90年代就声名鹊起，他也由此得出结论：意识体验并不遵循支配宇宙的物理定律。这些定律同样与没有意识的或与具有不同意识形式的世界兼容。关于客观世界如何与主观世界相联，对此永远不会有一个还原论的、机械的解释。正如在“异乎寻常的难”(Impossibly Hard)中，以大写字母H开头的术语Hard Problem随后像病毒一样很快传播开来。在数十亿人的日常生活中，没人怀疑物理世界与现象世界紧密相关，但为什么应该如此却是个谜。

P1-3

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

2015年1月

时有风吹幡动，一僧云风动，一僧云帆动，议论不已。能（慧能）进曰：“不是风动，不是帆动，仁者心动。”

——《坛经》

先生（王阳明）游南镇，一友指岩中花树问日：“天下无心外之物，如此花树，在深山中自开自落，于我心亦何相关？”

先生日：“你未看此花时，此花与汝心同归于寂。你来看此花时，则此花颜色一时明白起来。便知此花不在你的心外。”

——《传习录》

一只乌鸦在叫……你在听，这些是两方面的——客体和主体，但你无法看见哪个是看着这两者的观照？——乌鸦，听者，而还有某个人在看着这两者，这个是很简单的现象。

——奥修

就意识的本性（功能、宇宙间意识的地位以及意识与他物的关系）而言，我不知道本书的作者克里斯托弗·科赫会不会同意上面三段话传递出的关于心和意识的思想，不过我猜他不会全然和断然地反对。

科赫是加州理工学院的生物学和工程学教授以及西雅图艾伦脑科学研究院的首席科学家。他是意识神经生物学研究领域的一位颇负盛名的学者，在意识科学研究中他与弗朗西斯·克里克有过长达16年的紧密合作。自2008年以来，他在Scientific American mind中开设了一个专栏“Consciousness Redux”，定期撰写一些有关当代意识研究前沿的令人瞩目的文章。

2004年科赫出版过一本更厚也更具技术性的意识研究专著《意识探秘：意识的神经生物学研究》(The Quest for Consciousness：A Neurobiological Approach)。与《意识探秘》单纯地论述有关意识的观念、实验和理论相比，本书不但谈及的主题更广，而且对思想的阐述更精炼，书中的一些自传性描述和自白反映出科赫在其冷静客观的科学活动之内和之外的诸多其他侧面，反映出他对存在之谜、科学、宗教和对复杂多维人性的思考、看法和感悟。他说：“我不仅是一个冷静客观的物理学家和生物学家，亦是一个这些年来会享受理解存在之谜的人。过去这些年，我认识到我的无意识倾向、我的信仰以及我的个性力量和缺陷是多么强烈地影响到我的生活以及我人生事业的追求。”

意识是人性的核心——在经历对意识长久的经验实证、哲学思辨和宗教体证的揣摩或品味之后，我们再次回到这个在科学一哲学一宗教的探索之旅开始之时就隐含在我们人生中的平凡的、不言而喻的看法。科赫在书中恰当地写道：“如果没有意识，一切将不复存在。唯有通过你自己的主观体验、思想和记忆，你才能体验你的身体以及山和人、树和狗、星辰和音乐的世界。你可以行动和行走，看和听，爱和恨，回忆过往和构想未来。但最终，你只能凭借意识的所有显现才能与这个世界照面。而当意识终止时，世界也终止了。”

威尔曼斯在《理解意识》(Understanding Consciousness)中说：“一个包括像我们一样有意识生物的宇宙与那个仅仅遵从僵化机制的宇宙相比会有一种非常不同的‘感受’(feel)……如果我们从宇宙的实体中剔除所有作为某物像是什么的感觉(sense)，那么宇宙可能继续存在，但它不会有一种作为某物的感觉。这样一个宇宙不会有意义和目的——而它仅仅就像还原论者、第三人称科学所描述的完全机械化的世界。在我看来，这不是一个对我们所居住宇宙的完整视图。”如果说心智对“客观存在”(objective existence)进行了建构性的表征，那么意识则是对心智的建构性表征的显现(manifestation)；它们（心智和意识）在演化进程的一个伟大时刻共同促成了生命的现象世界。如果从德日进的观点看，这个伟大时刻也许不过是一个自然的、必然会到来的时刻，因为有感觉能力的生命在宇宙中的崛起是不可避免的；科赫也确信：“物理定律不可抗拒地支持意识的出现”。根据威尔曼斯的反身一元论(reflexive monism)，意识通过宇宙自身的一个相对分化的部分——宇宙在其自身演化进程中分化出的有感觉能力的生命体，特别是像人这样的生命体——赋予宇宙本身以自我感，它将宇宙对其相对分化的部分和对自身的意义显现出来。没有意识，世界就没有意义。正是对意识赋予宇宙和生命以意义这一点的深切品鉴，成为驱使科赫研究意识的“一个无法抗拒且完全隐蔽的渴望”；正因此，它也使得科赫被神经心理学家马塞尔·金斯波兰尼称为“浪漫的还原论者”。

“浪漫的还原论者”这一称谓在某种程度上反映了科赫关于意识和意识研究的基本立场和态度，他写道：“之所以是还原论者，是因为我在数以亿计微小的神经细胞（每个都有数以万计突触）的无休止的变化活动中寻找对意识的定量解释；之所以浪漫，是因为我坚持认为：这个宇宙存在意义的云迹，它能够在我们头顶之上以及我们内心深处的苍穹中被解读。”与他的良师益友克里克不同，科赫不是一个绝然的物理主义者，在他看来：

主体性根本不同于任何作为涌现现象的物理事物。一种蓝色根本不同于眼睛视锥细胞中的放电活动，尽管我完全知道后者是前者的必要条件。一个内在于我的脑且无法从外部推断，而另一个具有客观属性，可以被外部观察者通达。这个现象属性来自不同于物理现象的领域，服从不同的规律。我没有看到能够通过更多神经元来桥接无意识生物与有意识生物之间分水岭的任何方式。

意识与有组织的物质组块一起发生。它内在于系统的组织。它是复杂存在物的属性，且不能被进一步还原为更初级属性的活动。我们已经到达还原论的底层（这就是为什么本书副标题的还原论者具有浪漫的气质）。

物理主义本身太过贫乏而无法解释心智的起源。

因此，他极为称颂托诺尼的整合信息理论以及该理论基于或蕴含的哲学立场。科赫认为，他的立场是“一种属性二元论的形式：整合信息理论假定，有意识的、现象体验不同于其底层的物质载体。从信息上说，悲伤的体验是一个晶体，一个位于一万亿维度空间中的一个极其复杂的形状，其品质完全不同于引起悲伤的脑状态。有意识的感觉源自整合信息；因果性来自脑的底层物理学，但不是以任何易于理解的方式。那是因为意识依赖于大于部分之和的系统。”

作为科学家，科赫是还原论者，但与强硬的物理主义还原论者不同，他的还原论立场是浪漫的，这使得科赫对其他的形而上学传统，例如泛心论和佛教，抱有真挚的理解。本书第8章其中一节的标题就是“泛心论与德日进”，在这一节中，他写道：“通过假定意识是宇宙的一个根本特征，而不是涌现于更简单的成分，整合信息理论是一种精妙版本的泛心论。所有事物在某种程度上都具有感觉能力的这个假设，因为它的优雅、简单性和逻辑一致性而极为吸引人。一旦你假定意识是真实的并且在存在论上有别于其物质基质，那么很容易得出整个宇宙充满了感觉能力。我们被环绕和浸没在意识中，它在我们呼吸的空气中，在我们脚踩的土地中，在寄生于我们肠道的细菌中以及使我们能够思考的脑中。”

将泛心论与提出“惊人假设”的克里克的长期合作者科赫联系在一起多少有些让人惊异和意外，但很大程度上这也有必然性。我认为，泛心论在当代意识哲学一科学研究中的复兴是心身关系理论发展的内在要求推动的，而不完全取决于一个人的情感气质。当然，与朴素的泛心论版本不同，一些当代的泛心论版本（例如，经由怀特海-哈茨霍恩-格里芬路线而来的泛体验论）在理论上更精致、更严密、更一致和更完全。

科赫在书中提到了保罗·高更那幅触动人类的理智和情感深处的画作——《我们从哪里来？我们是谁？我们到哪里去？》。作为一名自然科学家，他渴望以理性和理智的方式探寻这些平凡的“门卫问题”的最终答案——“一个关于宇宙及我在宇宙中地位的统一观点”。然而，他在书中的结尾处仍然写道：“当全部被讲述和做完，留给我的是深切持久的惊异感。”这是科赫对其面对宇宙存在之谜的真实体会时的一个坦诚态度，也许这时，理性与神秘主义的直觉相遇不应该遭到过度地贬斥。在书中，科赫多次谈到克里克和他对待科学和宗教的立场和情感。科赫为他背离童年期对人格神的信仰而黯然神伤；像爱因斯坦一样，他的宇宙创造者“更接近斯宾诺莎的上帝而不是米开朗基罗画中的上帝。”然而，他对待科学理性和宗教超越性的立场和情感多少有些暧昧和游移。他说：“唯一确定的答案来自科学。我发现从理智和伦理观点看最吸引人的东西是某些佛教传承。”

现在，让我介绍一下本书的翻译情况。安晖（哲学博士、讲师，山西师范大学政法学院）和袁蓥（博士生，山西大学哲学系）翻译了初稿。之后，李恒威（哲学博士、博士后、教授，浙江大学哲学系／科学与社会发展研究所／语言与认知研究中心／意识科学与东方传统研究中心）对初译稿逐字逐句进行了一遍译校，并在译校稿的基础上又进行了一遍全面细致的审读。作为本书翻译最后的译校者，我愿意就译文的错讹之处恭敬地接受读者的批评和指正。

本书的翻译获得“科学技术哲学浙江省重点学科”、国家社科基金重大项目“基于逻辑视域的认知研究”(11&ZD088)、教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目“认知哲学研究”(13JZD004)、国家社科基金重大项目“认知科学对当代哲学的挑战——心灵与认知科学重大理论问题研究”(11&ZD187)、浙江省哲学社会科学规划一般项目“纯粹意识及其神经现象学研究”(13NDJC173YB)的支持。感谢上述所有项目的支持。

最后，我想借此机会感谢唐孝威院士。如果不是他的不断倡导和推动，我不会这么深地涉入意识研究，我也不会如此充满热情地关注意识研究的当代进展。在他身上，我看到了科学精神——理性、实证、怀疑、探索、开拓、无私利、坚韧、谦逊、开放、人文关怀——最自然和最深切的表现。他的科学精神激励和鞭策着我！

李恒威

通过对其生活和科学的精湛叙述，克里斯托弗·科赫为神经科学所做的贡献就如同詹姆斯 D. 沃森（James D. Watson）在其经典著作《双螺旋》（The Double Helix）中为生物学所做的贡献。《意识与脑：一个还原论者的浪漫自白》既吸引人、增长见识，又富有启发性。热衷心智之谜的每位学生和科学家以及一般读者——这些人想知道科学究竟如何运作，也想知道当科学家通过他们的实验工具介入世界时，他们究竟做何思考和感受——都应该阅读这本书。在科学史上，它注定会作为一个永久的杰作而占有一席之地。

——迈克尔·舍墨（Michael Shermer）

《怀疑》杂志创始人、《科学美国人》专栏作家

这是一个极为迷人和富有启发性的——甚至感人的——报告，它来自意识神经生物学前沿，由我们之中最富盛名的权威专家撰写。它清晰、流畅地解释了有关意识科学及其哲学基础的最新观念，所有这些都出现在一个高度个人化的、感人的和知性的自传语境中，这个语境以让我吃惊的程度突出地展示了克里斯托弗·科赫对宗教的拒斥以及他发现宇宙意义的旅程。

——内德·布洛克（Ned Block）

纽约大学哲学和心理学教授

这是一本克里斯托弗·科赫注定要写的著作。一本集科学、才情、智慧和自传于一体的精彩之作，它将意识这个主题引入生活，并展示出科赫为什么在这个令人振奋的神经科学领域中有如此深远的影响。

——杰兰特·里斯（Geraint Rees）

伦敦大学学院认知神经科学研究所主任

世界上最宝贵的是人，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

没有意识，世界就没有意义。正是对意识赋予宇宙和生命以意义这一点的深切品鉴，成为驱使科赫研究意识的“一个无法抗拒且完全隐蔽的渴望”；正因此，它也使得科赫被神经心理学家马塞尔·金斯波兰尼称为“浪漫的还原论者”。

——李恒威

浙江大学教授