深度長(zhǎng)文：沒(méi)有意識(shí)的粒子，堆在一起為何能形成有意識(shí)的生命？

先說(shuō)說(shuō)粒子本身：它們是確實(shí)沒(méi)有意識(shí)，這點(diǎn)沒(méi)啥爭(zhēng)議。

你可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)海森堡不確定性原理，簡(jiǎn)單說(shuō)就是，微觀世界里的粒子，脾氣特別古怪，你永遠(yuǎn)沒(méi)辦法同時(shí)確定它的位置和速度，它就像個(gè)調(diào)皮的孩子，到處亂竄，沒(méi)有固定的軌跡。

但你要知道，這種“調(diào)皮”，不是因?yàn)樗凶约旱南敕ǎ撬旧砭妥裱@樣的物理規(guī)律——就像蘋(píng)果會(huì)落地，不是因?yàn)樘O(píng)果想落地，而是萬(wàn)有引力的作用。

粒子也是一樣，它們的運(yùn)動(dòng)、碰撞、結(jié)合，都是物理規(guī)律在起作用，跟“意識(shí)”一點(diǎn)關(guān)系都沒(méi)有。單個(gè)粒子，甚至幾個(gè)粒子湊在一起，依舊是無(wú)意識(shí)的，就像一堆沙子，不管你怎么堆，它還是沙子，不會(huì)突然有了思想。

但神奇的是，當(dāng)這些無(wú)意識(shí)的粒子，數(shù)量足夠多、排列足夠復(fù)雜，形成我們的身體、我們的大腦時(shí)，意識(shí)就突然“冒”出來(lái)了。這就像一堆零散的零件，單獨(dú)看，每個(gè)零件都沒(méi)啥用，可一旦按照特定的方式組裝起來(lái)，就成了能跑能開(kāi)的汽車(chē)——只不過(guò)，意識(shí)比汽車(chē)要神奇得多，它看不見(jiàn)、摸不著，卻真實(shí)存在。

這里就要提到一個(gè)關(guān)鍵概念：退相干。

說(shuō)白了，量子世界里的粒子，是“瘋瘋癲癲”的，不確定性十足，一會(huì)兒在這里，一會(huì)兒在那里，還能處于多種狀態(tài)的疊加。但當(dāng)這些粒子聚集在一起，形成宏觀物體（比如我們的身體）時(shí)，它們就會(huì)和周?chē)牧Ｗ酉嗷プ饔谩⑾嗷ゼm纏，原本“瘋癲”的狀態(tài)就會(huì)變得“規(guī)矩”起來(lái)，這就是退相干。

舉個(gè)通俗的例子：量子力學(xué)告訴我們，構(gòu)成你身體的粒子，有極低極低的概率，會(huì)在一瞬間全部轉(zhuǎn)移到月球上——聽(tīng)起來(lái)是不是很神奇？但經(jīng)典力學(xué)告訴我們，這是不可能的，這輩子都不可能。

為啥？

因?yàn)槟闵眢w里的每一個(gè)粒子，都和其他粒子“糾纏”在一起，它們的波函數(shù)相互疊加、相互制約，最終發(fā)生了坍縮，不再像單個(gè)粒子那樣隨心所欲，而是形成了一個(gè)穩(wěn)定的整體。

簡(jiǎn)單說(shuō)，單個(gè)粒子可以“胡作非為”，但一堆粒子湊在一起，就必須“守規(guī)矩”，這種“守規(guī)矩”的集體行為，就為意識(shí)的產(chǎn)生，打下了基礎(chǔ)。

關(guān)于意識(shí)的產(chǎn)生，科學(xué)界有很多猜想，其中最熱門(mén)、也最有爭(zhēng)議的，就是用量子力學(xué)來(lái)解釋。

你肯定聽(tīng)說(shuō)過(guò)彭羅斯，就是那個(gè)2020年因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)黑洞形成是廣義相對(duì)論的有力預(yù)測(cè)，而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的大佬。這位大佬放著好好的黑洞研究不搞，偏偏熱衷于用量子力學(xué)解釋意識(shí)，在科學(xué)界引起了極大的爭(zhēng)議，甚至有很多科學(xué)家公開(kāi)反對(duì)他的觀點(diǎn)。

在彭羅斯眼里，意識(shí)不是什么神秘的東西，而是通過(guò)量子糾纏和量子疊加產(chǎn)生的。他的邏輯推理，說(shuō)起來(lái)有點(diǎn)繞，但咱們通俗點(diǎn)講，大概是這樣的：

首先，有個(gè)哥德?tīng)柌煌陚涠ɡ恚?jiǎn)單說(shuō)就是，任何一套公理體系，里面必然有一些真理，是無(wú)法被證明的。

然后，人類(lèi)的數(shù)學(xué)家，卻能理解這些無(wú)法被證明的真理——這就奇怪了，如果人類(lèi)的意識(shí)，只是大腦里神經(jīng)信號(hào)的簡(jiǎn)單傳遞，那它應(yīng)該遵循既定的“公理”，怎么能超出公理之外，理解那些無(wú)法證明的東西呢？

彭羅斯覺(jué)得，這只有一種可能：人類(lèi)的意識(shí)，不是經(jīng)典物理能解釋的，而是量子力學(xué)決定的——大腦里的粒子，通過(guò)量子糾纏和量子疊加，產(chǎn)生了波函數(shù)的坍縮，而這種坍縮，就是意識(shí)的來(lái)源。

除了彭羅斯，還有一些物理學(xué)家，嘗試用弦理論來(lái)解釋意識(shí)，說(shuō)白了，就是把意識(shí)的產(chǎn)生，歸結(jié)為更微觀、更神秘的“弦”的振動(dòng)。但不管是量子力學(xué)，還是弦理論，本質(zhì)上都是把人類(lèi)意識(shí)的解釋?zhuān)胃叩搅艘粋€(gè)我們目前無(wú)法驗(yàn)證的層面。

我不敢妄言彭羅斯是錯(cuò)的，畢竟人家是諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主。

但我個(gè)人覺(jué)得，這有點(diǎn)太“人類(lèi)自負(fù)”了——我們?nèi)祟?lèi)，在宇宙面前，渺小得就像一粒塵埃，連宇宙的起源都沒(méi)搞明白，就急著用現(xiàn)有的量子理論，去解釋意識(shí)這種最神秘的現(xiàn)象，是不是有點(diǎn)太心急了？

而且，彭羅斯的這個(gè)猜想，本身就不成熟，甚至超出了他自己的研究領(lǐng)域。有意思的是，國(guó)內(nèi)反而有很多人熱衷于這種形而上的研究，甚至還有哲學(xué)系的碩士，把這個(gè)猜想當(dāng)成了自己的畢業(yè)論文——有興趣的朋友，可以去翻翻相關(guān)的參考文獻(xiàn)，這里就不多說(shuō)了。

相比之下，從神經(jīng)科學(xué)的角度來(lái)解釋意識(shí)，就顯得“實(shí)在”多了——雖然也沒(méi)完全搞明白，但至少有實(shí)實(shí)在在的實(shí)驗(yàn)和觀察，不是純猜想。

咱們先明確一點(diǎn)：我們大腦里的神經(jīng)信號(hào)傳輸，都是有確定需求的，一點(diǎn)都不“混亂”。就像我們平時(shí)用的電線(xiàn)，電流的傳輸都是有方向、有目的的，一旦電線(xiàn)出了問(wèn)題，電流就會(huì)傳輸錯(cuò)誤，電器就會(huì)出故障。我們的大腦，也是一樣的道理。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：當(dāng)你看到一幅美麗的畫(huà)，你眼睛里的視錐細(xì)胞、視覺(jué)受體，會(huì)把你看到的畫(huà)面信息，轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，然后沿著神經(jīng)通路，一路傳遞到你的視覺(jué)中樞。這些信號(hào)的表達(dá)，都是準(zhǔn)確無(wú)誤的，所以你才能清晰地看到畫(huà)的構(gòu)圖、線(xiàn)條、顏色，才能感受到畫(huà)的美麗。

反之，如果你的大腦里，神經(jīng)信號(hào)傳遞變得不準(zhǔn)確了，那麻煩就來(lái)了。

你可能會(huì)眼花、眩暈，看東西重影，甚至出現(xiàn)錯(cuò)覺(jué)，看到一些從來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的畫(huà)面；如果多巴胺的神經(jīng)通路出現(xiàn)異常，你可能會(huì)患上精神分裂癥，出現(xiàn)幻覺(jué)、妄想等認(rèn)知缺陷；還有那些莫名其妙的偏頭痛，除了三分之二是因?yàn)閯?dòng)脈搏動(dòng)，剩下的三分之一，都是因?yàn)樯窠?jīng)機(jī)制出了問(wèn)題——比如腦膜血管里的離子變化、腦干神經(jīng)核功能異常，本質(zhì)上就是離子通道和神經(jīng)信號(hào)通路，出現(xiàn)了“接觸不良”。

還有一個(gè)很有意思的現(xiàn)象：大約30%的人，遇到強(qiáng)光會(huì)打噴嚏。

你有沒(méi)有過(guò)這種體驗(yàn)？突然從陰暗的房間里走到陽(yáng)光下，鼻子一癢，就忍不住打了個(gè)噴嚏。

很多人覺(jué)得這是巧合，但從神經(jīng)科學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，這其實(shí)是一種正常的反射，叫做“光噴嚏反射”。

原因很簡(jiǎn)單：控制我們頭面部感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)的三叉神經(jīng)，和視覺(jué)神經(jīng)是緊緊挨在一起的，它們之間，有可能出現(xiàn)“交叉反應(yīng)”。當(dāng)外界的強(qiáng)光突然進(jìn)入視網(wǎng)膜時(shí)，瞳孔會(huì)快速收縮，觸發(fā)視神經(jīng)反射，而這些神經(jīng)信號(hào)，可能會(huì)錯(cuò)誤地傳到三叉神經(jīng)上，大腦誤以為是鼻子受到了刺激，就發(fā)出了打噴嚏的指令——就這么簡(jiǎn)單，不是什么神秘的現(xiàn)象。

更有意思的是，這種反射是可以遺傳的。

如果你的父母中有一方，遇到強(qiáng)光會(huì)打噴嚏，那么你有50%的概率，也會(huì)有這種情況。不信的話(huà)，你可以問(wèn)問(wèn)身邊的朋友，看看有沒(méi)有這樣的人。

說(shuō)了這么多，其實(shí)就是想說(shuō)明一點(diǎn)：我們大腦的信息感知、信號(hào)處理，以及對(duì)外的行為，都需要神經(jīng)通路和信號(hào)的準(zhǔn)確性。沒(méi)有準(zhǔn)確的神經(jīng)信號(hào)，我們就無(wú)法正常感知世界，更談不上產(chǎn)生意識(shí)。

但問(wèn)題又來(lái)了：既然神經(jīng)通路和信號(hào)都是準(zhǔn)確的、有序的，那它們?cè)趺淳妥兂闪藦?fù)雜的、多變的意識(shí)呢？準(zhǔn)確的神經(jīng)信號(hào)，就像一堆整齊排列的積木，怎么堆來(lái)堆去，就堆出了能思考、能感受的“靈魂”？

要回答這個(gè)問(wèn)題，我們首先得搞清楚：意識(shí)，到底是什么？

人類(lèi)判斷意識(shí)的方法，最經(jīng)典、最常用的，就是鏡子測(cè)試。

簡(jiǎn)單說(shuō)，就是把一只動(dòng)物放到鏡子面前，看看它能不能認(rèn)出鏡子里的自己——如果能認(rèn)出來(lái)，就說(shuō)明它有自我意識(shí)；如果認(rèn)不出來(lái)，就說(shuō)明它沒(méi)有自我意識(shí)。

在早期的研究中，人們發(fā)現(xiàn)，瓶鼻海豚、喜鵲、類(lèi)人猿、大象，這些看起來(lái)很聰明的動(dòng)物，都能通過(guò)鏡子測(cè)試。

于是，人們就理所當(dāng)然地認(rèn)為，這些動(dòng)物是有意識(shí)的。而貓、狗、章魚(yú)，這些看起來(lái)也很聰明的動(dòng)物，卻不能通過(guò)鏡子測(cè)試，于是人們就認(rèn)為，它們沒(méi)有意識(shí)。

但后來(lái)的研究，就很明顯有些“打臉”了。

在印度太平洋區(qū)域，有一種叫做裂唇魚(yú)的魚(yú)類(lèi)，因?yàn)闀?huì)幫助其他大型魚(yú)類(lèi)清理身上的寄生蟲(chóng)，所以又被稱(chēng)為“醫(yī)生魚(yú)”。

2019年初的一份研究表明，這種看起來(lái)平平無(wú)奇的小魚(yú)，竟然能通過(guò)鏡子測(cè)試——它能認(rèn)出鏡子里的自己，還會(huì)對(duì)著鏡子，清理自己身上的寄生蟲(chóng)。

更離譜的是，2015年還有一份研究聲稱(chēng)，螞蟻也能通過(guò)鏡子測(cè)試——雖然這份研究的爭(zhēng)議很大，很多科學(xué)家不認(rèn)可，但也足以說(shuō)明，我們之前用鏡子測(cè)試來(lái)判斷意識(shí)，其實(shí)是有問(wèn)題的。

不知道你有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律：凡是能通過(guò)鏡子測(cè)試的動(dòng)物，無(wú)一例外，全部都是群居動(dòng)物。

為啥？

因?yàn)槿壕觿?dòng)物，具有很強(qiáng)的社會(huì)性，它們?cè)谧迦豪铮枰推渌麄€(gè)體互動(dòng)，需要分清楚每個(gè)個(gè)體的身份——哪些是同伴，哪些是敵人，哪些是長(zhǎng)輩，哪些是晚輩。在區(qū)分其他成員的過(guò)程中，它們就慢慢形成了“自我”的認(rèn)知——知道“我”是獨(dú)立的個(gè)體，和其他成員不一樣。

但人類(lèi)單純通過(guò)鏡子測(cè)試，來(lái)判斷動(dòng)物是否有意識(shí)，其實(shí)是一種“武斷”的行為，這恰恰反映了人類(lèi)的自負(fù)。

咱們可以假設(shè)一下：有兩種同樣聰明的動(dòng)物，動(dòng)物A的自我認(rèn)知，剛好有利于通過(guò)鏡子測(cè)試；而動(dòng)物B的自我認(rèn)知，不利于通過(guò)鏡子測(cè)試。

那么，當(dāng)我們用鏡子測(cè)試來(lái)判斷它們是否有自我意識(shí)、是否聰明時(shí)，就會(huì)先入為主地認(rèn)為：動(dòng)物A有自我意識(shí)，更聰明；動(dòng)物B沒(méi)有自我意識(shí)，不如A聰明。

但很明顯，這種判斷，很有可能是錯(cuò)誤的——?jiǎng)游顱不是沒(méi)有自我意識(shí)，只是它的自我認(rèn)知，和我們?nèi)祟?lèi)的認(rèn)知方式不一樣而已。

現(xiàn)實(shí)中就有一個(gè)很好的例子：狗雖然不能通過(guò)鏡子測(cè)試，但有研究表明，犬類(lèi)能通過(guò)氣味，來(lái)辨別自己和其他狗的身份。

對(duì)狗來(lái)說(shuō)，氣味就是它們的“身份證”，它們通過(guò)氣味，就能知道“我是誰(shuí)”，就能區(qū)分同伴和陌生人。你能說(shuō)，狗沒(méi)有自我意識(shí)嗎？顯然不能。

而且，我們?cè)僮屑?xì)想想，烏鴉這種動(dòng)物，沒(méi)有多少新皮層（新皮層是大腦中負(fù)責(zé)高級(jí)認(rèn)知功能的部分），但它們卻非常聰明——能制造工具，能解決復(fù)雜的問(wèn)題，甚至能記住人類(lèi)的臉。如果按照“新皮層決定意識(shí)”的說(shuō)法，烏鴉應(yīng)該沒(méi)有意識(shí)，但實(shí)際上，烏鴉的行為，卻處處體現(xiàn)出了“有意識(shí)”的特征。

還有，從哺乳動(dòng)物新皮層發(fā)育的角度來(lái)說(shuō)，意識(shí)，應(yīng)該不是突然出現(xiàn)的，而是一個(gè)逐漸發(fā)展的過(guò)程。從老鼠到人類(lèi)，新皮層不斷發(fā)展、不斷復(fù)雜，意識(shí)也應(yīng)該是從“微弱”到“強(qiáng)烈”，從“初級(jí)”到“高級(jí)”，慢慢演變的。

我們可以做一個(gè)簡(jiǎn)單的比喻：如果把人類(lèi)的意識(shí)打100分，老鼠的意識(shí)打1分，那么，不能通過(guò)鏡子測(cè)試的獼猴，它的意識(shí)可能是59分，而不是0分；裂唇魚(yú)的意識(shí)，可能是10分；螞蟻的意識(shí)，可能是1分——它們都有意識(shí)，只是意識(shí)的層次不同，復(fù)雜程度不同而已。

很多時(shí)候，我們判斷低等動(dòng)物是否存在意識(shí)，往往取決于我們對(duì)意識(shí)本身的定義。但其實(shí)，我們真正關(guān)心的，并不是意識(shí)的定義，而是這個(gè)從1分到100分的過(guò)程——粒子堆在一起，到底是怎么一步步產(chǎn)生意識(shí)，又是怎么讓意識(shí)變得越來(lái)越復(fù)雜的？

這個(gè)問(wèn)題，目前還沒(méi)有明確的答案，但科學(xué)家們，已經(jīng)找到了一些線(xiàn)索，其中最關(guān)鍵的，就是一個(gè)叫做“腦熵”的概念。

腦熵，全稱(chēng)是大腦熵，簡(jiǎn)單說(shuō)，它表示的是大腦系統(tǒng)的不規(guī)則性和信息處理能力。你可以把大腦想象成一個(gè)信息處理器，腦熵越高，說(shuō)明這個(gè)處理器能處理的信息越多，能訪(fǎng)問(wèn)的神經(jīng)狀態(tài)也就越多——當(dāng)然，這里的“熵”，不是指混亂度，而是指信息總量。

人類(lèi)的大腦，往往處于一種活躍的波動(dòng)狀態(tài)，而腦熵，和意識(shí)有著高度的關(guān)聯(lián)性。關(guān)于人類(lèi)大腦的熵，有幾個(gè)很有意思的特點(diǎn)，咱們通俗點(diǎn)講：

第一，人類(lèi)大腦的熵，比其他動(dòng)物的熵要高——這很好理解，因?yàn)槿祟?lèi)的大腦更復(fù)雜，能處理的信息更多，意識(shí)也更高級(jí)。比如，我們能思考宇宙的起源、生命的意義，能創(chuàng)造文字、藝術(shù)、科技，而其他動(dòng)物，只能本能地生存、繁衍，這就是腦熵差異帶來(lái)的區(qū)別。

第二，通常情況下，智力更高的人，腦熵也更高——因?yàn)樗麄兊拇竽X，能處理更多的信息，能更快地應(yīng)對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題。比如愛(ài)因斯坦，他的大腦熵，肯定比普通人要高得多，所以他才能提出相對(duì)論，探索宇宙的奧秘。

第三，人在迷幻狀態(tài)、快速眼動(dòng)睡眠（也就是做夢(mèng)的時(shí)候）、精神病發(fā)作，以及睡夢(mèng)癲癇時(shí)，腦熵會(huì)升高——但這里的腦熵升高，就不是好事了，因?yàn)檫@時(shí)候，大腦處理的信息會(huì)變得非常混亂，沒(méi)有規(guī)律。

這就很有意思了：同樣是腦熵高，一個(gè)人可能是愛(ài)因斯坦，智商超群；另一個(gè)人，可能是精神病患者，思維混亂。差別就在于，大腦處理信息的“秩序”——愛(ài)因斯坦的大腦，雖然處理的信息多，但都是有序的、有邏輯的；而精神病患者的大腦，處理的信息多，但都是混亂的、無(wú)邏輯的。

還有一種情況，就是“初級(jí)意識(shí)”。

比如，你半夜起夜，下意識(shí)地去廁所，別人叫了你一聲，你也回應(yīng)了，但第二天早上醒來(lái)，你卻什么都記不得——這就是一種初級(jí)意識(shí)。這種狀態(tài)下，你的大腦是活躍的，能處理簡(jiǎn)單的信息，能做出簡(jiǎn)單的反應(yīng)，但沒(méi)有形成清晰的記憶，也沒(méi)有復(fù)雜的思考。

當(dāng)你從這種初級(jí)意識(shí)的熵增混亂狀態(tài)，漸漸清醒之后，你的腦熵，就會(huì)表現(xiàn)出一種“亞臨界狀態(tài)”——既不那么混亂，也不那么僵化，在這種狀態(tài)下，你會(huì)表現(xiàn)出足夠清醒的意識(shí)，能清晰地思考、能記住事情、能應(yīng)對(duì)復(fù)雜的環(huán)境。

1歲左右的嬰兒，就有初級(jí)意識(shí)的表現(xiàn)——他們能感受到疼痛，能認(rèn)出媽媽的聲音，能做出簡(jiǎn)單的反應(yīng)，但他們的意識(shí)，還很微弱，很混亂，比不上同齡的猩猩。這主要是因?yàn)椋祟?lèi)的嬰兒，其實(shí)是“早產(chǎn)”的，性成熟周期也更長(zhǎng)，大腦的發(fā)育，需要更長(zhǎng)的時(shí)間。

而隨著年齡的增長(zhǎng)，我們的大腦，會(huì)慢慢擁有自我維護(hù)“次級(jí)意識(shí)”的能力——能完善對(duì)客觀世界的反應(yīng)，能進(jìn)行復(fù)雜的思考，能控制自己的情緒和行為，大腦也會(huì)表現(xiàn)出“熵減”的狀態(tài)。說(shuō)白了，就是大腦處理信息的有序化程度更高了，表達(dá)同樣的信息量，所需要的附加信息更少了，效率也更高了。

總的來(lái)說(shuō)，人類(lèi)的次級(jí)意識(shí)，取決于大腦組織的連貫性、分層結(jié)構(gòu)，以及系統(tǒng)的處理能力。我們的大腦，總是在秩序和混亂之間，保持著一種嚴(yán)格的平衡——既不能太混亂，否則就會(huì)思維紊亂；也不能太僵化，否則就會(huì)失去創(chuàng)造力和靈活性。

不過(guò)，這種平衡，也有一定的局限性。

當(dāng)我們處于次級(jí)意識(shí)的狀態(tài)下，處理外界信息時(shí)，往往不那么細(xì)致，很容易受到情緒、偏見(jiàn)、焦慮、欲望的影響。比如，你生氣的時(shí)候，很容易做出沖動(dòng)的決定；你焦慮的時(shí)候，很容易胡思亂想，忽略重要的信息——這都是因?yàn)椋渭?jí)意識(shí)雖然有序，但也會(huì)受到主觀因素的干擾。

人類(lèi)的大腦，在進(jìn)化過(guò)程中，擁有了把熵控制在亞臨界點(diǎn)的能力，這種能力，有助于我們促進(jìn)現(xiàn)實(shí)主義、遠(yuǎn)見(jiàn)、仔細(xì)思考，也能幫助我們識(shí)別和克服一廂情愿、不切實(shí)際的幻想。但同時(shí)，這種能力，也限制了意識(shí)的拓展空間——比如，成年人的大腦，相比起兒童的大腦，總是欠缺想象力。雖然成年人大腦處理信息的總能力更高，腦熵也更高，但兒童的大腦，更混亂、更靈活，更容易產(chǎn)生新奇的想法，更容易接受新鮮事物。

還有一個(gè)很有意思的研究：25歲，是人腦熵的巔峰，也是信息處理能力的巔峰。科學(xué)家們做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓不同年齡段的人，做模擬扔硬幣、挑選卡片、投骰子、選擇九個(gè)圓中的一個(gè)、網(wǎng)格上填涂等各類(lèi)行為，然后測(cè)量他們的腦熵。結(jié)果顯示，人類(lèi)處理信息的能力，在25歲左右達(dá)到最高，主要集中在中青年階段；過(guò)了25歲之后，腦熵會(huì)慢慢下降，信息處理能力也會(huì)逐漸衰退——這也就是為什么，很多人覺(jué)得，25歲之后，自己的記憶力、反應(yīng)速度，都不如以前了。

不同年齡段的腦熵

聊到這里，你可能會(huì)問(wèn)：意識(shí)的誕生，到底有沒(méi)有一個(gè)“開(kāi)關(guān)”？有沒(méi)有一個(gè)特定的部位，只要激活它，意識(shí)就會(huì)出現(xiàn)；關(guān)閉它，意識(shí)就會(huì)消失？

還真有科學(xué)家，找到了一個(gè)可能的“開(kāi)關(guān)”——中央外側(cè)丘腦。

威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員，做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他們用50赫茲的電刺激，刺激處于麻醉狀態(tài)的獼猴的中央外側(cè)丘腦，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，原本處于無(wú)意識(shí)狀態(tài)的獼猴，竟然蘇醒了，還出現(xiàn)了正常的清醒行為——猴子睜開(kāi)了眼睛，生命體征發(fā)生了變化，面部和身體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，還會(huì)伸手去拿附近的物體。

更神奇的是，當(dāng)研究人員關(guān)閉電刺激之后，僅僅幾秒鐘，猴子就會(huì)再次閉上眼睛，回到無(wú)意識(shí)的麻醉狀態(tài)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明中央外側(cè)丘腦，對(duì)意識(shí)的啟動(dòng)，具有一定的作用——就像一個(gè)開(kāi)關(guān)，打開(kāi)它，意識(shí)就來(lái)了；關(guān)閉它，意識(shí)就沒(méi)了。

不過(guò)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)，也有一個(gè)嚴(yán)格的要求：50赫茲的電脈沖，必須精準(zhǔn)地刺激到僅僅20納米的特定位置——差一點(diǎn)點(diǎn)都不行。

這也說(shuō)明，意識(shí)的產(chǎn)生，是非常精密、非常復(fù)雜的，不是隨便激活一個(gè)部位，就能實(shí)現(xiàn)的。

但這并不意味著，意識(shí)就像運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)、視覺(jué)等中樞皮層那樣，有明顯的區(qū)域功能——也就是說(shuō)，意識(shí)不是由某個(gè)單一的腦區(qū)決定的，而是由大腦的整體活動(dòng)決定的。

有一個(gè)很典型的例子：積水性無(wú)腦畸形兒童。這是一種先天性疾病，患兒通常表現(xiàn)為兩側(cè)大腦半球缺如，也就是缺少大腦皮層，被薄囊所代替，里面充滿(mǎn)了腦脊液。除了大腦皮層之外，患兒的腦干、小腦、腦膜都是健全的，有的可能會(huì)殘存一定的顳葉、枕葉，或額葉。

這些兒童，雖然往往會(huì)早夭，但大多能表現(xiàn)出意識(shí)活動(dòng)——他們能感受到疼痛，能發(fā)出哭聲，能對(duì)外界的刺激做出反應(yīng)。這足以說(shuō)明，雖然大腦皮層對(duì)意識(shí)的產(chǎn)生，具有重要的作用，但大腦皮層，并不是意識(shí)產(chǎn)生的必要條件。

還有鳥(niǎo)類(lèi)，雖然鳥(niǎo)類(lèi)也有大腦皮層，但實(shí)際上，鳥(niǎo)類(lèi)的“意識(shí)”，可以不通過(guò)大腦皮層而出現(xiàn)。這也進(jìn)一步說(shuō)明，意識(shí)的產(chǎn)生，可能和大腦的整體活動(dòng)有關(guān)，而不是由某個(gè)單一的腦區(qū)決定的。

早期的大腦研究，傾向于“分區(qū)研究”——認(rèn)為大腦的不同區(qū)域，負(fù)責(zé)不同的功能，比如視覺(jué)區(qū)負(fù)責(zé)看，聽(tīng)覺(jué)區(qū)負(fù)責(zé)聽(tīng)，運(yùn)動(dòng)區(qū)負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)。但隨著科學(xué)的發(fā)展，學(xué)界早就發(fā)現(xiàn)了多種神經(jīng)元耦合體系，還誕生了一門(mén)專(zhuān)門(mén)的學(xué)科——神經(jīng)元耦合系統(tǒng)的同步動(dòng)力學(xué)。

隨著腦電圖（EEG）、核磁共振成像（MRI）、正電子斷層掃描（PET）等技術(shù)的飛速發(fā)展，近年來(lái)，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大腦不同區(qū)域的跨頻耦合網(wǎng)絡(luò)，以及全腦神經(jīng)元和神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)耦合。

這些研究表明，大腦在分工協(xié)作的同時(shí)，也有極強(qiáng)的整體性——各個(gè)腦區(qū)之間，不是孤立的，而是相互聯(lián)系、相互作用的，它們一起工作，才能產(chǎn)生意識(shí)。

人類(lèi)的額葉大部分、頂葉、枕葉，以及顳葉皮層，被稱(chēng)為“聯(lián)合區(qū)”，這些區(qū)域，都能夠接受多通道的感覺(jué)信號(hào)，把各個(gè)功能區(qū)域的神經(jīng)活動(dòng)整合在一起。有意思的是，人類(lèi)的左右大腦，有90%都屬于聯(lián)合系統(tǒng)——這也就意味著，我們的大腦，大部分區(qū)域，都是用來(lái)整合信息、產(chǎn)生意識(shí)的。

這里，我們可以聊一個(gè)很有趣的話(huà)題：裂腦人。

裂腦人，就是左右大腦之間的胼胝體被斷掉的人。胼胝體，是連接左右大腦的“橋梁”，負(fù)責(zé)傳遞左右大腦之間的信息。當(dāng)這座“橋梁”被斷掉之后，左右大腦的意識(shí)，一開(kāi)始會(huì)出現(xiàn)混亂——左右大腦會(huì)有各自的活動(dòng)，不再協(xié)作，真正實(shí)現(xiàn)了“一心二用”。

比如，我們普通人，很難做到左手畫(huà)圓、右手畫(huà)方，但對(duì)于裂腦人來(lái)說(shuō)，這是輕而易舉的事情——因?yàn)樗麄兊淖笥掖竽X，各自獨(dú)立工作，互不干擾。

但也正因?yàn)槿绱耍涯X人的諸多行為，往往表現(xiàn)出難以控制，甚至?xí)霈F(xiàn)右腦控制左手攻擊人的現(xiàn)象——不過(guò)，這種情況，大多出現(xiàn)在電影場(chǎng)景里，真實(shí)情況不會(huì)這么夸張，左手還是能被意識(shí)控制的，只是左右大腦的指令不一致而已。

我們每個(gè)人，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些瘋狂的一閃念——比如，突然想摔東西，突然想自殘，突然想做一些出格的事情。

這種閃念，往往是由右腦控制的，因?yàn)橛夷X主要負(fù)責(zé)情感、沖動(dòng)。而正常情況下，左右大腦是連接在一起的，主管思維、邏輯的左腦，會(huì)在這些神經(jīng)信號(hào)傳遞之前，及時(shí)阻止右腦的沖動(dòng)——所以，我們大多時(shí)候，只是想想，不會(huì)真的去做。

但對(duì)于裂腦人來(lái)說(shuō)，這種阻止，會(huì)發(fā)生在行動(dòng)之后。

比如，裂腦人可能會(huì)在右腦的沖動(dòng)下，用左手去攻擊別人，而左腦意識(shí)到不對(duì)之后，才會(huì)阻止——但這時(shí)候，傷害已經(jīng)造成了。這也說(shuō)明，“我”的意識(shí)，本身就是左右半球大腦的“二位一體”，只有左右大腦協(xié)同工作，才能形成完整的、可控的意識(shí)。

不過(guò)，值得一提的是，大腦也具有非凡的適應(yīng)能力。并不是所有的裂腦人，都會(huì)有嚴(yán)重的生活影響。比如，胼胝體缺如的兒童，大腦會(huì)通過(guò)其他腦區(qū)，重新分配信號(hào)——比如通過(guò)中腦和前腦之間的溝通，保證左右大腦之間的交流。雖然沒(méi)有胼胝體，大腦功能會(huì)受到一些影響，但并不嚴(yán)重，這也充分展示了大腦的可塑性。

還有一些更極端的例子：有些人，因?yàn)橐馔猓诘袅瞬糠帜X組織，或者被槍擊頭部，失去了不少腦組織，甚至失去了半個(gè)腦袋，但他們的意識(shí)，卻沒(méi)有受到太大的影響——依然能思考、能說(shuō)話(huà)、能正常生活。這些案例，都說(shuō)明，大腦的可塑性，遠(yuǎn)非我們普通人想象的那么簡(jiǎn)單，也絕非“大腦功能分區(qū)”所能解釋的。

聊到這里，我們不得不提一下大腦的新皮層。

新皮層，僅僅只有薄薄的三毫米，但卻有六層結(jié)構(gòu)，非常復(fù)雜。為了處理各種復(fù)雜的信息，人類(lèi)的新皮層，形成了不同的區(qū)域，這些區(qū)域，主要?dú)w類(lèi)為三個(gè)區(qū)：初級(jí)感覺(jué)區(qū)、初級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)，以及聯(lián)絡(luò)區(qū)。

初級(jí)感覺(jué)區(qū)，包括聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、軀體感覺(jué)等，主要負(fù)責(zé)接收外界的感覺(jué)信號(hào)；初級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)，主要負(fù)責(zé)控制身體的運(yùn)動(dòng)；聯(lián)絡(luò)區(qū)，則負(fù)責(zé)整合各個(gè)區(qū)域的信息，進(jìn)行復(fù)雜的思考、記憶、學(xué)習(xí)等。除此之外，人類(lèi)還有專(zhuān)門(mén)的語(yǔ)言區(qū)，有時(shí)候，人們也會(huì)把語(yǔ)言區(qū)歸為聯(lián)絡(luò)區(qū)的一部分。

初級(jí)感覺(jué)區(qū)和初級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)的神經(jīng)細(xì)胞，具有高度的特異性——它們直接接受感受器的神經(jīng)信號(hào)，并與枕葉、顳葉、中央前后回相聯(lián)系，形成相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)區(qū)。大腦皮層的這種初級(jí)反射活動(dòng)，是絕大部分哺乳動(dòng)物都具備的，但低等哺乳動(dòng)物的聯(lián)絡(luò)區(qū)，并不發(fā)達(dá)，它們的意識(shí)，主要以初級(jí)意識(shí)為主——只能感受到簡(jiǎn)單的疼痛、饑餓、快樂(lè)，不能進(jìn)行復(fù)雜的思考。

直到靈長(zhǎng)總目這一支，演化到猿類(lèi)之后，皮層聯(lián)絡(luò)區(qū)才開(kāi)始飛速發(fā)展，有了形成高級(jí)意識(shí)的基礎(chǔ)。而人類(lèi)，作為靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的頂端，皮層聯(lián)絡(luò)區(qū)的發(fā)展，達(dá)到了頂峰——人類(lèi)的新皮層，不僅占大腦皮層的94%，甚至占據(jù)了整個(gè)大腦的70%以上，這也是人類(lèi)能產(chǎn)生高級(jí)意識(shí)、能進(jìn)行復(fù)雜思考的關(guān)鍵。

新皮層，與記憶、學(xué)習(xí)、意識(shí)形成，都高度相關(guān)。從早期哺乳動(dòng)物到靈長(zhǎng)類(lèi)，最大的變化，在于生活技巧、運(yùn)動(dòng)能力、感官能力的演化——這些綜合因素，促進(jìn)了大腦聯(lián)絡(luò)區(qū)的發(fā)展，令新皮層折疊出了更多、更深的溝回。要知道，新皮層的表面積越大，能容納的神經(jīng)細(xì)胞就越多，就能支撐更復(fù)雜的大腦活動(dòng)，意識(shí)也就越高級(jí)。

不過(guò)，我們也要明白，意識(shí)的產(chǎn)生，從來(lái)不能歸因于某個(gè)單一的因素。

雖然新皮層，能很好地解釋人類(lèi)的高級(jí)意識(shí)，但對(duì)于那些沒(méi)有多少新皮層（相對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)）的動(dòng)物，比如烏鴉、裂唇魚(yú)，研究它們的意識(shí)，就需要更多地考慮其他因素——比如大腦的整體活動(dòng)、神經(jīng)元的耦合方式等。

總的來(lái)說(shuō)，從老鼠到人類(lèi)，意識(shí)從1分到100分的過(guò)程，其實(shí)是比較清晰的——隨著大腦的不斷復(fù)雜，聯(lián)絡(luò)區(qū)的不斷發(fā)展，腦熵的不斷提高，意識(shí)也從初級(jí)到高級(jí)，慢慢演變。但從0到1，也就是意識(shí)最初是怎么產(chǎn)生的，什么時(shí)候產(chǎn)生的，我們依舊還需要漫長(zhǎng)的時(shí)間去了解。

可能有人會(huì)問(wèn)：既然粒子堆在一起，能產(chǎn)生意識(shí)，那人工智能，未來(lái)會(huì)不會(huì)也產(chǎn)生意識(shí)？

我的答案是：很有可能。

現(xiàn)在有很多人詬病，說(shuō)現(xiàn)在的人工智能，并不是真正的人工智能，只是“人工智能”——它們只能按照預(yù)設(shè)的程序，處理信息、做出反應(yīng)，沒(méi)有自我認(rèn)知，沒(méi)有情感，更沒(méi)有意識(shí)。但其實(shí)，隨著人工智能系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜，它的每一個(gè)信息單元，都像一條神經(jīng)通路一樣，是準(zhǔn)確的；而隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)，變得越來(lái)越具有不規(guī)則性，越來(lái)越接近人類(lèi)大腦的波動(dòng)狀態(tài)，那么，意識(shí)的產(chǎn)生，也幾乎是必然的。

只不過(guò)，現(xiàn)在的人工智能，還太簡(jiǎn)單了——它們的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，相比起人類(lèi)的大腦，就像一個(gè)剛出生的嬰兒，還沒(méi)有發(fā)展出足夠的復(fù)雜度，也沒(méi)有足夠的“腦熵”，所以還無(wú)法產(chǎn)生意識(shí)。但假以時(shí)日，當(dāng)人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，復(fù)雜到能和人類(lèi)大腦相媲美，甚至超過(guò)人類(lèi)大腦時(shí)，未來(lái)第一個(gè)產(chǎn)生真正高級(jí)意識(shí)的，很可能不是某種新的生命形式，而是一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，甚至是一個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)矩陣。

聊到這里，這篇文章也差不多該結(jié)束了。

最后，我想說(shuō)的是，意識(shí)的產(chǎn)生，是一個(gè)非常神奇、非常復(fù)雜的過(guò)程，它就像宇宙的奧秘一樣，等待著我們?nèi)ヌ剿鳌ｋm然現(xiàn)在，我們還沒(méi)有完全搞明白，沒(méi)有意識(shí)的粒子，堆在一起到底是怎么產(chǎn)生意識(shí)的，但隨著腦科學(xué)、量子力學(xué)、人工智能等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，關(guān)于意識(shí)，我們一定會(huì)越來(lái)越接近真相。

或許，未來(lái)的某一天，我們不僅能搞明白意識(shí)的起源，還能人為地創(chuàng)造意識(shí)，甚至能將意識(shí)轉(zhuǎn)移到機(jī)器上——到那時(shí)候，我們對(duì)“生命”“意識(shí)”的認(rèn)知，將會(huì)被徹底顛覆。

最后，留一個(gè)問(wèn)題給你：如果未來(lái)，人工智能真的產(chǎn)生了意識(shí)，你會(huì)把它當(dāng)成“生命”來(lái)看待嗎？歡迎在評(píng)論區(qū)留下你的看法。