心灵的未来：物理学家对意识的观点

人的思想是无所不能的……因为一切都在其中，包括过去的一切以及所有的未来。

——约瑟夫·康拉德（Joseph Conrad）

意识可以让即便是最严谨的思想家胡言乱语，张口结舌。

——科林·麦吉恩（Colin McGinn）

意识这个问题吸引了几个世纪的哲学家，但直至今日也没能找到一个简单的有关意识的定义。哲学家戴维·查默斯（David Chalmers）所编目的关于这个主题的论文已有2万多篇；科学上没有任何一个领域有这么多的人做了这么多的工作，却得到这么少的共识。17世纪的思想家戈特弗里德·莱布尼茨（Gottfried Leibniz）曾写道：“如果你能把大脑吹成一英里大并在里面行走，你不会找到意识在哪儿。”

一些哲学家怀疑是否有可能建立一种意识理论。他们声称，意识绝不可能得到解释，因为一个对象不能理解自己，所以我们没有能力解决这个复杂问题。哈佛大学心理学家史蒂文·平克写道：“我们不能看到紫外线。我们不能在精神上旋转一个在第四维度的对象。而且也许我们不能解决诸如自由意志和情感这样的难题。”

事实上，在20世纪的大部分时间里，心理学的一个主流理论：行为主义（behaviorism），完全否认意识的重要性。行为主义是基于这样一个想法，值得研究的只有动物和人的客观行为，而不是主观的心灵的内部状态。

其他人已经放弃了定义意识，试图尽量简单地描述它。精神病学家朱利奥·托诺尼（Giulio Tononi）说：“每个人都知道什么是意识：它是你每天晚上当自己进入无梦睡眠时放弃的，在第二天早晨醒来时又返回来的东西。”

尽管有关意识的本质已经争论了几个世纪，却一直没有解决。鉴于物理学家已创造了许多发明使脑科学取得爆炸性进展成为可能，也许从物理学的观点重新审视这个古老的问题是有用的。

当一个物理学家试图理解某件事时，他首先收集数据，然后提出一个“模型”，一个抓住他研究的物体的本质特征的简化模型。在物理学中，该模型是由一系列的参数（例如，温度、能量、时间）描述的。然后，物理学家使用这个模型来模拟其运动，预测其未来的演变。事实上，一些世界上最大的超级计算机用这些模型模拟质子、核爆炸、天气模式、宇宙大爆炸和黑洞中心的演变。然后你创建一个更好的模型，使用更复杂的参数更好地模拟它。

例如，当艾萨克·牛顿对月亮的运动困惑不解时，他创建了一个简单的模型，最终改变了人类历史的进程：他设想在空中扔一个苹果。他推断，你扔苹果时扔得越快，苹果就会跑得越远。如果你把它扔得足够快，事实上，它将会完全围绕地球转圈，甚至可能会回到原来的点。然后，牛顿声称，该模型代表月球的轨道，引导苹果绕地球运动的力与引导月球转动的力是相同的。

但模型本身还是没用的。关键的突破是，牛顿能够用他的新理论模拟未来，计算移动物体未来的位置。这是一个困难的问题，需要他创造一个新的数学分支，称为微积分。使用这种新的数学，牛顿不仅能够预测月球的轨迹，也能预测哈雷彗星和行星的轨迹。从那时起，科学家们用牛顿定律来模拟移动物体未来的路径，从炮弹、机械、汽车、火箭到小行星和彗星，甚至恒星和星系。

一个模型的成功或失败，取决于它是否能忠实地再现初始物体的基本参数。在这个例子中，基本的参数是苹果和月亮在空间和时间上的位置。通过允许此参数演变（即，让时间前进），牛顿在历史上首次解开了运动物体的行为，这在科学中是最重要的发现之一。

在一个模型被一个有更好的参数描述的、更为精确的模型取代之前，这个模型是有用的。爱因斯坦取代了牛顿的作用在苹果和月亮上的力的模型，他的新模型是基于空间和时间曲率的新参数。苹果的运动不是因为地球施加在其上的力，而是由于空间-时间织构被地球所延伸，所以苹果只能沿着弯曲时空的表面运动。从此，爱因斯坦可以模拟整个宇宙的未来。现在，我们利用电脑可以运行这个模型去模拟未来，创造华丽的呈现黑洞碰撞的画面。

现在让我们把这种基本的思路加入到一个新的意识理论中。

为了定义意识，我从神经学和生物学领域以前描述的意识中取出一些看法如下：

意识是为了实现一个目标（例如，寻找配偶、食物、住所）创建一个世界模型的过程，在创建过程中要用到多个反馈回路和多个参数（例如，温度、空间、时间和与他人的关系）。

我把这称为“意识的时空理论”（space-time theory of consciousness），因为它强调一个思想，即动物创建一个世界模型主要是靠它与空间的关系和它们彼此之间的关系，而人类走得更远，在创建一个世界模型时还要与时间相关联，既包括未来，也包括过去。

例如，意识水平最低的是0级，在0级意识中一个生物体是静止不动的或移动有限的，在创建其位置模型时所用反馈回路的参数仅有几个（如，温度）。比如，最简单的意识水平是一个恒温器。它会无须帮助地自动打开空调或加热器以调节室内温度。关键是一个反馈回路，如果温度太高或太低，开关会自动打开。（例如，金属受热膨胀，如果金属条的膨胀超过一个设定点，恒温器就会打开开关。）

每一个反馈回路标记为“意识的一个单位”，这样恒温器将有一个单一的0级意识单位，即，意识水平为0：1。

我们可以根据创造世界模型所用的反馈回路的数目和复杂性，以这种方式用数值表示意识的等级。这样一来，意识不再是不明确的、自圆其说的模糊概念，而是可以用数值排队的层次结构系统。例如，一个细菌或一朵花有更多的反馈回路，所以它们会有更高级别的0级意识。一朵花有10个反馈回路（温度、水分、阳光、重力等10个回路），它将有一个级别为0：10的意识。

可移动的、有中枢神经系统的生物体具有Ⅰ级意识，它包括一组新的参数用来衡量它们的位置变化。爬行动物是Ⅰ级意识的一个例子。它们有如此之多的反馈回路，以致它们开发了一个中枢神经系统来处理这些回路。爬行动物的大脑可能会有100个或更多的反馈回路（控制它们的嗅觉、平衡、触觉、声音、视觉、血压等，并且这些回路中的每一个又含有更多的反馈回路）。例如，仅视力就涉及大量的反馈回路，因为眼睛可以识别颜色、运动、形状、光的强度和阴影。同样，爬行动物的其他感官，如听觉和味觉，也需要额外的反馈回路。这些众多的反馈回路整体创建一幅该爬行动物位于世界何处的思想画面，还有和其他的动物（例如，猎物）相距多远的思想图像。而Ⅰ级意识主要是由爬行动物大脑控制的，位于人体头部的背部和中心位置。

接下来，我们有Ⅱ级意识，此时生物体创建的它们的位置模型就不仅仅是在空间中，而且还相对于其他个体（即，它们是有情感的社会性动物）。Ⅱ级意识的反馈回路的数量呈指数式增长，因此，对这种类型的意识引进一个新的数值排名是有用的。建立同盟、发现敌人、异性交往，等等，都是非常复杂的行为，需要一个极大地扩大的大脑，所以Ⅱ级意识的形成与新的边缘系统形式的大脑结构的形成是相吻合的。如前所述，边缘系统包括海马（司记忆）、杏仁核（司情绪）和丘脑（司感官的信息），所有这些都提供了为建立与其他个体的关系模型所需要的新参数。因此，反馈回路的数量和类型都改变了。

我们将Ⅱ级意识的程度定义为一个动物与其群体成员相互社交活动所要求的不同的反馈回路的总数。不幸的是，对动物意识的研究非常有限，已经完成的工作是如此之少，以致无法对动物的彼此交流的社会活动进行分类。但是作为粗略的近似，我们可以通过计算动物群体的数量，彼此感情交流的所有方式对Ⅱ级意识做出估计。这将包括：识别对手和朋友，建立与其他个体的联系，表达爱慕，建立联盟，了解自己的地位和其他个体的社会等级，尊重上司的地位，对下级显示你的权力，在社会阶梯中图谋攀升，等等。（昆虫被排除在Ⅱ级意识之外，因为它们虽然与它们的蜂巢或群体成员有社会关系，但就目前我们所知它们没有感情。）

尽管缺乏动物行为的实证研究，我们仍可以通过列举动物表现出来的不同情绪和社会行为的总数，给出一个Ⅱ级意识的非常粗略的数值等级。例如，如果一个狼群由10只狼组成，每只狼和所有其他的狼有15种不同的情绪和手势，那么它的意识水平可粗略近似地由2或150的乘积给出，因此其意识等级为Ⅱ：150。这个数字既考虑了所有它要接触的其他动物，也考虑了它与其他成员沟通的方式。这个数字仅仅是动物能够显示的社会交互联系的总数的近似，随着我们对它的行为了解更多，这个数字将无疑地会改变。

（当然，因为我们对进化的了解不是十分清楚和精确的，所以不得不对诸如独自猎食的社会性动物的意识水平做出解释。我们将在注释中这样做。）^[2]

用这个意识框架，我们看到人类不是独一无二的，并且意识有着连续性。查尔斯·达尔文曾经评论说：“人和高等动物的区别尽管很大，但肯定的是这是程度上的差别，而不是种类的差别。”但是，是什么将人类意识和动物意识区分开的呢？人类能理解明天这个概念在动物王国中是独一无二的。与动物不同，我们在不断地问自己“如果？”几个星期、几个月甚至未来的几年会怎样？所以，我相信Ⅲ级意识创建一个它在世界上的位置的模型，然后做出粗略的预测，并用这个模型模拟未来。我们可以概括如下：

人类意识是意识的一种特殊形式，它创建一个世界模型，然后不断地进行模拟，通过评估过去模拟未来。这就要求调节和评估很多反馈回路，为实现一个目标做出决定。

到了Ⅲ级意识，反馈回路是如此之多，为了模拟未来和最后做出决定需要一个首席执行官筛选它们。因此，我们的大脑也不同于其他的动物，尤其是位于前额后面扩大后的前额叶皮层，它让我们“看到”未来。

哈佛大学的心理学家丹尼尔·吉尔伯特（Daniel Gilbert）博士写道：“人类大脑的最大成就是它能想象在现实领域中不存在的物体和事件，而这种能力让我们能够思考未来。正如一个哲学家指出的，人类的大脑是一个‘期待机器’，而‘创造未来’是它所做的最重要的事情。”

使用大脑扫描，我们甚至可以确定大脑中模拟未来的准确地点。神经学家迈克尔·加扎尼加指出：“人类的外侧前额叶皮层的10区（内部颗粒层N）比猿几乎大两倍。10区参与记忆和计划吗？是认知和抽象思维的地方吗？是引发适当的行为和抑制不适当行为的区域吗？是制定学习规则，并从感官察觉提取相关信息的地方吗？”（在本书中，这个集中决策的区域指的是背外侧前额叶皮层，虽然有一些与大脑的其他区域重叠。）

虽然动物也可能明确地知道它们在空间中的位置，有一些动物在一定程度上还了解其他动物，但不清楚它们是否有能力、有计划地设计未来和理解“明天”。大多数动物，甚至具有发达边缘系统的社会性动物，对环境的反应（例如，存在掠食者或潜在的配偶）主要依靠本能，而不是系统地规划未来。

例如，哺乳动物不是靠着准备冬眠为过冬做出安排，而是在很大程度上遵循本能。当温度下降时有一个反馈回路调节它们的冬眠。它们的意识是由来自它们的感官的消息支配的。没有证据表明它们通过系统地筛选各种计划和方案为过冬做准备。掠食者，当它们使用狡猾的办法和伪装捕获毫无戒心的猎物时，也预测未来的事件，但这个计划是仅限于本能和狩猎这段时间。灵长类动物善于制定短期计划（例如，寻找食物），但没有迹象表明它们的计划会超过几个小时。

人类是不同的。虽然我们在许多情况下确实依靠本能和情感，但我们还不断地分析与评估反馈信息。我们通过模拟进行分析和评估，有时甚至预测超出我们自己的寿命，甚至几千年以后的事情。运行模拟的重点是评估各种可能性，为实现目标做出最佳决策。这发生在前额叶皮层，它允许我们模拟未来和评估各种可能性，以制定最佳的行动路线。

这种能力因为几个原因在进化。

第一，有能力洞察未来在进化中有着巨大的好处，比如躲避掠食者和寻找食物与配偶。

第二，它允许我们在几个不同的结局中选择最好的一个。

第三，当意识从0级到Ⅰ级再到Ⅱ级，反馈回路的数量呈指数增长，我们需要一个“首席执行官”来评价所有这些相互冲突、竞争的信息。仅靠本能是不够的。必须有一个中枢机构评估这些反馈回路。这是人类区别于动物所具有的杰出意识。对这些反馈回路进行评估，反过来，通过模拟未来取得最好的结果。如果我们没有首席执行官，就会发生混乱，我们的感觉就会超负荷。

通过一个简单的实验可以证明这一点。戴维·伊格尔曼描述说：他拿了一条雄性棘鱼，又拿了一条雌性棘鱼放到它的领地内。于是这条雄鱼困惑了，因为它想与雌鱼交配，但又要捍卫其领地。其结果是，这条雄性棘鱼会在求爱的同时攻击雌鱼。雄鱼发疯了，它试图吸引雌鱼并同时杀死雌鱼。

这种情形也发生在老鼠身上。把一个电极放在一块奶酪前。如果老鼠太靠近，电极会电击它。一个反馈回路告诉老鼠去吃奶酪，但另一个回路告诉老鼠保持距离，避免被电击。通过调整电极的位置，你可以让这个老鼠犹豫不决，让它在两个相互矛盾的反馈回路之间徘徊。而人类的大脑中有一个首席执行官能评估形势的利弊，而老鼠则由两个相互冲突的反馈回路控制，来来回回地跑动。（这就好比关于驴的谚语：它饥饿而死是因为它位于两个同样大小的干草包之间。）

大脑究竟是如何模拟未来的？人类的大脑充满了大量的感官数据和情感数据。但关键是要通过事件之间的因果关系模拟未来，也就是说，如果A发生，那么B发生。但如果B发生，那么结果可能是C和D。这一事件引发连锁反应，最终形成一个有许多分支的各种可能的未来的树。在前额叶皮层的首席执行官评估这些因果树的结果，以做出最终的决定。

比如说你想去抢银行。你能就这一事件做出多少真实的模拟呢？要做到这一点，你必须考虑各种有关的因果联系：警察、旁观者、报警系统、与其他罪犯的关系、交通条件、直接攻击的办公室，等等。要成功构思抢劫，必须评估数百种因果联系。

也可以用数值方法测量这种意识水平。比如说给一个人一系列不同的情况，像上面提到的那样，要他模拟每一种情况的未来。可以把所有这些情况的因果关系列出表格。（一种复杂性在于，在一个人面临多种可能的情况下可能会有无限数量的因果联系。为了绕过这个复杂性，我们把这个数字除以从一大群控制组获得的因果联系的平均数。就像智商考试，你可以将这个数字乘以100。例如，一个人的意识水平，可能是Ⅲ：100，这意味着这个人具有像一般人一样模拟未来事件的能力。）

我们把这些意识水平总结在下面的表1中：

表1　不同物种的意识水平

意识的时空理论。我们将意识定义为：为了实现一个目标而创建一个世界模型的过程，在此过程中要使用各种参数和多个反馈回路（例如，空间、时间和与其他个体的关系）。人类意识是一种特殊类型，包括通过评估过去和模拟未来以调解这些反馈回路。

（请注意，这些类别对应于我们在自然界发现的粗略的进化水平，即爬行动物、哺乳动物和人类。然而，也有一些灰色地带，如动物可能具有细小方面的意识层次的差别，有些动物能做一些基本的规划，甚至单细胞动物也能互相沟通。这个图表只是为了给你一个大范围的、全局的图像，以此说明在动物王国里意识是如何组织的。）(www.xing528.com)

所有的理论必须被证明是对的才能成立。意识的时空理论是否能成立，要看能否在这个框架中解释人类意识的各个方面。如果有的思想模式不能包括在这个理论当中，它就可能是虚假的。一些批评家可能会说，我们的幽默感肯定是太抽象了、太短暂了，无法用这个理论解释。我们经常会与朋友们聚会一起谈笑风生，看喜剧演员表演时大笑不止，然而幽默似乎与我们模拟未来无关。但这个理论想到了这一点。很多幽默，比如讲一个笑话，是取决于其中的妙语的。

当我们听一个笑话时，我们会情不自禁地模拟未来，我们会自己设想将是什么结果（即使我们不知道我们在这样做）。我们对自然和社会足够了解，我们可以预见结局，最终，当这个妙语连珠的笑话给了我们一个完全意外的结局时，我们会放声大笑。幽默的本质在于当我们模拟未来时，这个笑话却以令人惊讶的方式突然中断了。（在历史上这对于我们的进化是重要的，因为成功在某种程度上取决于我们模拟未来事件的能力。因为在丛林中，生活充满了无法预料的事件，谁能预见意想不到的结果就有更好的生存机会。在这个意义上，具有良好的幽默感其实是一个表明我们有Ⅲ级意识和智慧的迹象；即是模拟未来的能力。）

例如，威廉·克劳德·菲尔茨（W．C．Fields）曾问一个有关青年社会活动的问题。他问道：“你相信年轻人的俱乐部吗？（you believe in clubs for youth people？）”他回答却说：“只有当劝说不行时。”（you believe in clubs for youth people？句中club有俱乐部之意，也有棍子之意，说笑话时，听众以为是说俱乐部，而说笑话的人则指当年轻人不听话时要用棍子解决问题，回答出人意料因而可笑。——译者注）

这个笑话之所以可笑是因为其中有一句妙语，当我们思想上模拟的是一个年轻人的社交俱乐部时，W．C．菲尔茨说的却是要用棍子教育不听话的年轻人。（当然，如果一个笑话被解构了，它就失去它的力量了，因为在我们的脑海中我们已经想到了各种结果。）

这也解释了每个喜剧演员都知道的诀窍：把握时间是幽默的关键。如果妙语给出太快，那么大脑还没有时间想到结果，所以就没有未预料到的感觉。如果妙语给出太迟，大脑已经有时间想到各种可能的结果，这句妙语就失去了惊喜的元素。

（当然，幽默还具有其他功能，如与我们部落的成员搞好团结。事实上，我们可用幽默感作为一种方法抓住其他人的特点。反过来，这对决定我们在社会中的地位是重要的。因此，笑还可以帮助我们确定我们在社会中的位置，即这是Ⅱ级意识。）

即使看起来微不足道的活动，比如朋友之间的闲聊或玩耍也必须在这个框架内能够得到解释。（如果一个火星人拜访我们的超市收银台，看到大量的闲聊杂志［gossip magazines，即八卦杂志］，可能会得出这样的结论：闲聊是人类的主要活动。这一观察可以说是八九不离十。）

说长道短是生存必不可少的，因为错综复杂的社会互动是不断变化的，所以我们必须了解这个不断变化的社会情况。这是Ⅱ级意识在工作。但是一旦我们听到闲话，我们就会立即思索，确定这将如何影响我们自己在社会上的地位，我们的意识就升至Ⅲ级。事实上，几千年前，闲聊（或闲话）是获得关于部落的重要信息的唯一方式。一个人的生活常常取决于从闲聊中知道的最新情况。

“玩”好像是多余的，但它也是意识的一个基本特征。如果你问孩子们，他们为什么喜欢玩，他们会说：“因为它很有乐趣。”但这又引起下一个问题：什么是乐趣？实际上，当孩子们玩耍的时候，他们往往试图以简化的形式再次模仿复杂的人类相互作用。人类社会是极其复杂的，对发育中的儿童大脑来说是太复杂了，因此孩子们在玩游戏中简化模拟成人社会，如医生、警察、强盗和学校等。

每一个游戏都是一个模型，让儿童部分地体验成人行为和模拟未来。（同样，当成年人玩耍的时候，如打扑克，大脑会不断地创建一个模型，猜想别人手里有什么牌，然后利用以前的有关每个人的个性数据和虚张声势的能力等，用这个模型推测未来。游戏，如下棋、打牌和赌博等的关键是预测未来的能力。动物，主要生活在当前，不像人类那样擅长游戏，特别是它们不能预测未来。未成年的哺乳动物也确实会某种形式的玩耍，但这更多的是一种彼此测试练习和演练争斗的运动，以及建立未来的群居秩序而不是模拟未来。）

我的“意识的时空理论”也可以解释另一个有争议的话题：智力。虽然智商（IQ）考试声称可测量“智力”，但智商考试实际上没有从根本上给出智力的定义。事实上，有些人可能会看似有理地说，智商是“你在智商测试中做得如何”的衡量，但这只是一种自圆其说的说法。此外，已有人批评用智商考试测试智力并不是十分恰当的。但在我的这个新的框架里，智力可以被看作是我们模拟未来的复杂性。因此，一个手段高明的罪犯可能是退学学生和文盲，在智商考试中得分很低，但其能力有可能远远超过警察，他能够更完善地模拟未来以智取胜。

在这个地球上唯一能够操作各级意识的是人类。通过磁共振成像扫描，我们可以区分参与每一级意识水平的大脑的各个部分。

对我们来说，Ⅰ级意识流主要是前额叶皮层和丘脑之间的相互作用。当在公园里悠闲地漫步时，我们闻到植物的气味，感觉到微风，受到来自太阳的视觉刺激，等等。我们的感官信号发送到脊髓、脑干，然后传递到丘脑，丘脑像一个中继站，整理这些刺激并传送到大脑的不同皮层。例如，公园的图像发送到位于大脑后面的枕叶皮层，而来自风的触摸感发送到大脑的顶叶。这些信号在适当的皮层处理，然后发送到前额叶皮层，在此处我们终于意识到所有这些感觉。如图7所示。

图7　Ⅰ级意识，感官信息经过脑干，通过丘脑，进入大脑的不同皮层，最后到达前额叶皮层。因此，Ⅰ级意识流是由信息从丘脑流到前额叶皮层后产生的。

Ⅰ级意识使用感觉建立我们在空间中的物理位置的模型，Ⅱ级意识则建立我们在社会中的地位的一个模型。

比如说我们要参加一个重要的鸡尾酒会，与我们工作有关的很重要的人将出席这个鸡尾酒会。当我们环视房间试图找出来自我们工作场所的人时，在我们的海马（处理记忆）、杏仁核（处理情绪）和前额叶皮层（汇集所有这些信息）之间有强烈的相互作用。

有了每个图像，大脑自动附加一种情绪，如快乐、恐惧、愤怒或嫉妒，并在杏仁核处理这些情绪。

如果你发现一个你怀疑是与你为敌的主要竞争对手，杏仁核即刻处理你的恐惧情绪，发送紧急信息到前额叶皮层，提示它可能有危险。同时，信号被发送到你的内分泌系统，开始将肾上腺素等激素打进血液，从而提高你的心跳，并让你做好准备战斗或做出逃跑反应。如图8所示。

图8　情感起源于边缘系统并在边缘系统处理。在Ⅱ级意识中，我们不断地被感官信息轰击，但情绪是对来自边缘系统的突发事件的快速响应，不需要来自前额叶皮层的允许。海马对处理记忆也很重要。所以，Ⅱ级意识的核心包括杏仁核、海马和前额叶皮层的反应。

但是，大脑不仅仅是简单地认识其他人，大脑还有不可思议的猜测别人想什么的能力。这就是所谓的“心理理论”（Theory of Mind，或“心灵理论”），由宾夕法尼亚大学的戴维·普雷马克（David Premack）博士首先提出的一个理论，这是推断别人的想法的能力。在任何复杂的社会，有能力正确猜测他人的意图、动机和计划的人，比没有这种能力的人有更大的生存优势。心理理论可以让你结成联盟，孤立敌人，巩固友谊，这将大大增加你的力量和生存与交配的机会。一些人类学家甚至认为，掌握心理理论在大脑的进化中是必须的。

但是，心理理论是如何实现的呢？一条线索是在1996年发现的，在这一年，贾科莫·里左拉蒂（Giacomo Rizzolatti）、列昂纳多·福加西（Leonardo Fogassi）和维托里奥·加莱塞（Vittorio Gallese）博士发现“镜像神经元”。这些神经元在你执行特定的任务，并且看到其他人也做同样的事情时被激活。（镜像神经元也因情绪以及身体的行动而激活。如果你有某种情感，并认为另一个人也有相同的情感时，那么镜像神经元就会被激活。）

镜像神经元对于模仿和同情是必不可少的，它使我们不仅能够复制由别人执行的复杂任务，也能体验那个人感受的情感。因此，作为人类镜像神经元对我们的进化可能是必不可少的，因为团结和合作对于部落是很重要的。

镜像神经元首先是在猴子大脑的前运动区发现的。后来，在人类的前额叶皮层也发现了镜像神经元。V．S．拉玛钱德朗（V．S．Ramachandran）医生认为，镜像神经元在赋予我们自我意识能力上是必需的，并得出结论说：“我预测，镜像神经元对于心理学的重要性就像DNA在生物学的重要性一样：它们将提供一个统一的框架，帮助解释许多迄今仍然是神秘和难以实验研究的心理能力。”（然而，我们应该指出，所有的科学结果必须检验和得到确认。毫无疑问的是，某些神经元参与同情、模仿等关键行为，但是关于这些镜像神经元的身份尚有争论。例如，一些批评家认为，也许这些行为对许多神经元是共同的，并没有一个单一类型的神经元致力于这种行为。）

最高级别的意识水平主要是人类才有的Ⅲ级意识。在这个意识级别上我们建立世界模型，然后模拟未来。我们通过分析对人和事件的过去的记忆来模拟未来，通过建立许多因果联系形成“因果”树。当我们在鸡尾酒会上看到各种面孔时，我们开始问自己一些问题：这个人会帮我吗？弥漫在房间里的流言蜚语会怎样结束？有人会和我过不去吗？

比如说，你刚刚失去工作，正拼命地找一份新的工作。在这种情形下，当你在鸡尾酒会上跟各种各样的人讲话时，你的头脑还不断地想着找工作的问题。你问自己，我怎么能给这个人深刻印象呢？我要谈些什么话题才能展现我最好的一面呢？他能给我一份工作吗？

最近的脑扫描部分地揭开了大脑是如何模拟未来的。这些模拟主要发生在背外侧前额叶皮层，由这个大脑的首席执行官利用过去的记忆完成模拟。一方面，模拟未来可能产生可取的、愉快的结果。在这种情况下，大脑的快感中枢亮起来（在伏隔核和下丘脑）。另一方面，这些结果可能是负面的，所以眶额叶皮层开始警告我们有危险。这是关注未来的大脑不同区域之间的斗争，其中可能有可取的和不受欢迎的结果。最终是背外侧前额叶皮层在这些斗争之间进行调节和做出最后决定。如图9所示。（有些神经病学家指出，这场斗争，粗略地好似弗洛伊德的自我和超自我之间的斗争。）

图9　模拟未来，Ⅲ级意识的核心，是由作为大脑的首席执行官的背外侧前额叶皮层，通过快感中枢与可以检测我们冲动的眶额叶皮层之间的竞争调节的。这大致类似于弗洛伊德概述的我们的良心和欲望之间的斗争。当前额叶皮层提取过去的记忆以模拟未来的事件时，模拟未来的实际过程就发生了。

如果“意识的时空理论”是正确的，那么它也给我们带来了自我意识的一个严格的定义。我们应该能够给出一个不是模糊的、自圆其说的定义，而是可测试的和有用的定义。我们将自我意识定义如下：

自我意识是创建一个世界模型和模拟你在未来的显现。

因此，动物有某些自我意识，因为如果它们要生存和交配的话就必须知道它们的位置，但这种自我意识是有限的，主要是由本能产生的。

当大多数动物位于镜子面前时，它们要么忽视它，要么攻击它，却没有意识到它是自己的形象。（这就是所谓的“镜子测试”，可以一直追溯到达尔文。）然而，动物中如大象、大猩猩、宽吻海豚、逆戟鲸和欧洲喜鹊，可以辨认它们在镜子中看到的形象是它们自己。

然而，人类向前迈进了一大步，不断模拟未来，设想在未来我们将如何生活。我们常常想象自己面对不同的情况——去约会，找工作，改变职业，这些都不是本能确定的。要停止你的大脑模拟未来是非常困难的，尽管已经提出复杂的方法（例如，冥想）尝试这样做。

作为一个例子，做白日梦是我们梦想要实现一个不可能达到的目标。因为我们知道我们的优势和局限，因此不难把我们自己放在模型中和点击“播放”按钮，让我们开始扮演假设的情景，就像在一个虚拟的表演中作一个演员一样。

大脑有可能有一个特殊的部分，其工作是统一从两个半球传来的信号以创建一个完整一致的自我。托德·黑勒顿（Todd Heatherton）博士，达特茅斯学院的心理学家，认为这个区域位于前额叶皮层内，在一个叫做内侧前额叶皮层的地方。生物学家卡尔·齐默（Carl Zimmer）博士写道：“内侧前额叶皮层在自我中所起的作用有可能像海马在记忆中所起的作用一样。……它可以不断地将我们是谁的感觉拼接在一起。”换句话说，这可能是“我”这个概念的出入口。大脑的中心区域融合、集成，并整理出一个统一的我们是谁的描述。（然而，这并不意味着在内侧前额叶皮层中坐着一个在我们的大脑中控制一切的矮人。）

如果意识的时空理论是正确的，那么休息的大脑，例如当我们懒洋洋地做白日梦的时候，要比平时更活跃，即便大脑的感觉区域的其他部分是安静的。事实上，大脑扫描证实了这一点。黑勒顿博士总结说：“大多数时候我们做白日梦——我们回想我们已发生的事情或是我们回想其他人已发生的事情。所有这些都与自我反省有关。”

意识的时空理论认为，意识是来自大脑的许多亚单元拼凑起来的，每个单元与其他单元竞争产生一个世界模型，然而我们的意识感觉却是流畅的和连续的。怎么会是这样呢？我们平时都感到我们的“自我”是完整的，并且一直在负责呀！

在第1章中，我们遇到了裂脑患者的困境，他们有时要与有着自己思想的外星人的手作斗争。在同一个活着的大脑中好像确实存在两个意识中心。所有这一切是怎么产生的呢？在我们的大脑中存在一个统一的感觉，一个一致的“自我”呀！

我问了一位也许能回答这个问题的人：迈克尔·加扎尼加医生，他花了几十年研究裂脑患者的奇怪行为。他注意到裂脑患者的左大脑，当面对同一个头颅中有两个独立的意识中心这一事实时，它只会做出很奇怪的解释，无论这个解释多么愚蠢。他告诉我，当有一个明显的矛盾时，左大脑会给出一个答案来解释尴尬的事实。加扎尼加医生认为，这给了一个我们是统一和整体的虚假的感觉。他称左脑为“解释器”，它不断解释和掩盖我们意识的不一致和分歧。

例如，在一项实验中，他把“红”这个字只闪现给一个病人的左大脑，把“香蕉”这个字只闪现给右大脑。（注意，占主导地位的左脑根本不知道有香蕉。）然后要求测试者用左手拿起一支钢笔（这是由右脑控制的）画出他看到的。很自然地他画了一个香蕉。记住，右脑可以做到这一点，因为它看到了香蕉，但左脑不知道香蕉曾出现在右脑前。

然后，他问病人为什么画了一个香蕉。因为只有左脑控制语言，而且因为左脑对香蕉一无所知，所以病人应该说：“我不知道。”然而相反，病人回答说：“用这只手画是最容易的，因为这只手容易放下来。”加扎尼加医生指出，左脑试图为这个令人为难的事实找一些借口，即使病人对为什么他的右手画香蕉一无所知。

加扎尼加医生总结道：“是大脑左半球试图在混沌中找出秩序，试图把每一件事编成一个故事，并把它变成一个上下一致的完整的东西。看来，它被驱动去推测关于世界的结构，即使事实证明还没有模式存在。”

一个统一的“自我”感觉就是来源于此。尽管意识是错落有致的竞争，往往有矛盾的倾向，但左脑忽略不一致和掩盖明显的差距，给我们一个完整单一的“我”的感觉。换句话说，左脑经常找借口，有些甚至是愚蠢的和荒谬的，为使世界变得有意义。它不断地问“为什么？”并编造出借口，即便该问题没有答案。

（有可能有一个进化的原因，产生了我们分裂的大脑。一个经验丰富的首席执行官往往会鼓励他的助手接受一个问题的反面，鼓励全面周到的辩论。通常情况下，正确的观点与不正确的想法强烈地相互作用。同样，大脑的两个半球相互补充，提供同一思想的悲观和乐观或者分解和整体的分析。因此大脑的两个半球彼此补充。事实上，正如我们将看到的，当大脑两个半球的这种相互关系出错时，就会出现某些类型的精神疾病。）

现在我们有了一个可以成立的意识理论，我们可以用它来了解神经科学在未来会怎样演变了。目前在神经科学中做着一个巨大的、引人注目的实验，从根本上改变了整个科学的景观。科学家利用电磁的能力现在可以探测人的思想，发送心灵感应的信息，用心灵感应控制我们周围的物体，记录记忆，或许还能增强我们的智力。

心灵感应（telepathy）也许是最直接、最实用的新技术，它曾一度被认为是绝对不可能的。