意識解析：重新認識什麼是意識？

第一部分：幾種目前主流的意識理論簡介

當今比較知名的量子意識理論是與霍金一起創立現代時空理論的英國著名物理學家、牛津大學數學系名譽教授羅傑·彭羅斯(Roger Penrose)在20世紀90年代，與美國亞利桑那大學麻醉學和心理學系榮譽教授、意識研究中心負責人斯圖亞特·哈梅洛夫(Stuart Hameroff)共同提出了一種量子意識模型：編製的客觀還原模型(Orchestrated Objective Reduction Model，以下簡稱Orch OR模型)，指出意識是微管中量子引力效應的結果，從而將意識研究的觸角延伸到量子力學領域，大大拓寬了意識研究的疆域。

Orch OR模型是指客觀還原(Objective Reduction，OR)發生在神經細胞微管(microtubule)中並由此產生意識的一種量子意識模型，其核心思想是：意識是微管中量子引力效應的結果。彭羅斯認為，微管中存在著「精心編製」的量子計算，微管蛋白(tubulin)的自身振蕩會使得其表面形成量子效應的疊加態(superposition state)。而當各態的質量和能量分布不均時，會影響各自的時空幾何曲率，在量子引力達到一定的臨界值時，疊加態的波函數就會坍塌。在坍塌的那一時刻，微管中就產生了意識瞬間。而連續不斷的意識瞬間則彙集成了我們所稱之為的意識流(stream of consciousness)。不同於正統的哥本哈根詮釋中認為波函數坍塌是外界觀察所引起的(主觀還原)，彭羅斯則認為量子波函數的坍塌是量子引力所導致的，是自行坍塌，所以是客觀還原。

如圖，假設意識體驗就是屏幕上放映的內容，而產生意識體驗的主體或你的意識主體就是這個屏幕。很多學者認同的泛靈論認為所有物質都有現象屬性，而現象屬性都可產生意識體驗，因此它們都有可能成為意識主體。只不過認為普通物質的意識或許是碎片化的，等效於無意識。即所有物質都可用於做「屏幕」，但普通物質做「屏幕」的「解析度」太低了，或「屏幕」尺寸太小了。學術界給出兩種解決方案：第一種是將這些小「屏幕」拼接成大「屏幕」，或將普通物質的現象屬性組合成我們的意識。第二種是直接找一塊大「屏幕」，這樣就不用組合了。

有關意識的物理主義（physicalism）認為意識是能夠在特定物理系統中發生的過程。它們的存在將表明意識是一種「湧現現象」（emergent phenomenon），其複雜行為是從很多簡單的相互作用中湧現出來的。阿蘭·圖靈（Alan Turing）有過一個著名的證明：所有足夠先進的計算機都能相互模仿。

神經學家朱利奧·托諾尼（Giulio Tononi）把這個想法推向了具體和實用，得出了一個令人信服的論點：信息處理系統若要有意識，它的信息必須被整合為一個統一的整體。換句話說，系統必須不可能被分解為幾乎獨立的部分才行，否則那些部分感覺起來就會像是彼此分離的意識實體。托諾尼及其同事將這一思想融入了一個複雜的數學理論，稱之為整合信息理論（integrated information theory，縮寫為IIT）。

然而，最近荷蘭科學家的裂腦人實驗發現，即便左右腦基本分開，之間幾乎無任何信息交流，但左右腦仍可表現為同一個意識整體，如果這個實驗正確的話，對信息整體論及其它幾個意識理論將是個致命打擊，因為根據信息整體論這裡應有兩個獨立的意識才對。

就像彭羅斯一樣，許多物理學家認同意識是種浮現現象，不過美國心理學之父威廉-詹姆斯通過嚴密的論證認為物質的現象屬性無法組合，或意識不可分。這就是意識科學裡著名的「組合問題」。即小的「屏幕」根本無法組成大的「屏幕」；除非「屏幕」一開始就足夠大。目前，沒有人能夠從嚴格的邏輯上駁倒他，但大多學者只是認為實在無法想像自然界存在如此大的「整屏」，也無法想像如何將這個「整屏」穩定於我們大腦中。因此，許多人認為「屏幕」拼合而成或許更符合常識。

零點場（Zero-Point-Field）理論認同詹姆斯關於意識不可組合的觀點，認為意識主體不可分，且認為所有意識主體為同一意識主體，為同一個零點場，即不同人的「屏幕」本質上是同一塊「屏幕」，只是投射的內容或體驗的內容不同而已。

中國復旦大學學者李劍鋒則提出了意識粒子理論，也認為意識主體不可分，認為意識主體是一個內在自由度極大的基本粒子（顯然他認為邏輯比常識重要）。該理論同時呼籲大家應該重視全同粒子法則在意識形成過程中的作用，認為兩個系統（粒子）物理上全同，那麼它們本質上就為同一個意識主體，故一個意識主體將同時體驗到世界上所有與它全同的系統或粒子。該理論認為你大腦里存在大量與你的意識主體粒子全同的小系統，你的意識主體可通過不斷與它們交換從而獲得對外面世界的體驗。

第二部分：人類意識進化三部曲

前面介紹了當今主流意識科學理論，我之前有寫過我的猜想的很多內容，我認為意識是一種信息，這種信息（自旋的集合）來自量子塌縮。按照進化來分類，量子意識進化可以分成三部曲：

1、意識產生的起源也就是意識的根源，是某種特殊的高分子物質，有可能就是複製酶（replicase），這是一種具有自我複製能力的分子。有充足的理由表明，現代人RNA中的複製酶可能類似於地球生命伊始就開始存在的複製酶。RNA複製酶不僅可以受到光量子的影響，還可以同時影響光量子（自旋方向），這就是意識的起源。俄羅斯量子生物學家普普寧和格瑞爾菲曾經做了一個實驗，發現DNA可以影響光量子，也就是說DNA不僅可以接受光量子，還可以影響光量子，這就是DNA具有了「意識」，即具有量子力學上的意識特徵，是雙向的互為影響才能稱之為意識。

複製酶既可以受光量子感應，也可以影響光量子自旋信息，這一雙向性特徵，可能是意識具有物理熵減特性的原因之一，意識具有熵減能力，不僅僅具有驅動實體影響的外部物理熵減特性，還具有同類意識信息的集合組成的信息熵的減少。即生命的「麥克斯韋妖」。最原始的意識，也可以說就是意識的最基本的原理，總結一句話就是在亞宏觀結構上的物質具有了對微觀量子的雙向性的感應能力。

這種直接感應到的意識我稱之為I類意識，也就是無條件反射意識；而貓狗經過訓練可以看到它們具有條件反射意識，我稱之為II類意識；像人不僅僅具有上述兩種意識，其實還具有了在此之上的意識固化基礎上的系統化和工具化，這種，我稱之為III類意識。

人類的意識包含了以上三種形態的全部，而III類意識是人類區別其他動植物的關鍵。人類智力的基礎是產生意識信息的量子比特存儲能力，以及建立在存儲能力之上的量子（比特）糾纏網路，這個糾纏網路具有腦全息特徵，這是腦全息理論起作用的深層次機制。III類意識是思維處理的能力，包括邏輯鏈條、記憶整合等。

通常意義上所說的意識，是我這個三部曲中的第III類意識，我寧願相信美國心理學之父威廉-詹姆斯的意識不可分，並不相信意識浮現，因為目前他通過嚴密的論證認為物質的現象屬性無法組合，還沒有人能從邏輯上找出他的漏洞。

我這個猜想接近前面所說的零點場（Zero-Point-Field）理論，即認為宇宙時空（這個時空是由量子糾纏網路構建的，當然這也是目前熱門的猜想）就是那塊巨大的「屏幕」，每個人的第III類意識都是這個巨大屏幕的「子屏幕」。宇宙的糾纏時空網路和人的第III類意識，即智力量子糾纏網路具有相似性，這個糾纏網路具有無標度性，或許人類意識量子糾纏網路就是宇宙時空網路的部分和局部。

第三部分：意識解析，重新認識什麼是意識？

人的意識，是從最早的地球生命的原始「意識」進化而來。人類的意識包含了至今為止地球生命所具有的所有意識功能，包括最簡單的無條件反射、條件反射、直到人類邏輯思維。

地球上最早的「意識」有可能是原始複製酶（replicase）或者複製酶里的某種特殊物質，這是一種具有自我複製能力的分子。有充足的理由表明，現代人RNA中的複製酶可能類似於地球生命伊始就開始存在的複製酶。到了DNA，已經有各種實驗證明了。俄羅斯量子生物學家普普寧和格瑞爾菲曾經做了一個實驗，發現DNA可以影響光量子，也就是說DNA不僅可以接受光量子，還可以影響光量子，這就是「意識」，具有量子力學上的意識特徵，是雙向的互為影響才能稱之為意識。如果有人可以用實驗證明RNA里的複製酶（或者複製酶里的某種物質）可以影響光量子，那麼就可以說明這就是最早期具有「意識」的高分子物質，也可以說最早期的生命。

1871年物理學家麥克斯韋設計的一個頭腦實驗—麥克斯韋妖，如圖所示。起初兩側溫度相同，當高速分子由A向B運動或慢速分子由B向A運動時，妖魔就打開閥門令其通過，反之，當高速分子由B向A運動或慢速分子由A向B運動時，妖魔就關閉閥門。久而久之，高速分子都跑到了B區，慢速分子都跑到了A區，於是這個封閉系統的有序性大大增加，而熵就大大減少了。這是一個思想實驗，後來的科學家發現，即使找到了「麥克斯韋妖」，但無一例外的這個封閉系統都參與了與外界的能量交換。也就是說在更廣義上，還是擺脫不了熱力學第二定律。

法國物理學家L.布里淵（L.Brillouin）1956年發表《科學與資訊理論》專著，從熱力學和生命等許多方面探討資訊理論，把熱力學熵與信息熵直接聯繫起來：由於容器是密閉的孤立系統，妖處於絕對黑體中，它是不可能看清任何東西的，當然也就無法分辨分子運動的速度和方向，系統只能繼續處於原來的平衡態中。除非外面提供光亮，它才有可能看清楚並正確控制閥門，從而增加系統的有序性並使熵減少，即熵減過程必須伴隨著能量的消耗。

注意，布里淵提出的信息熵理論，麥克斯韋妖就是藉助外界的光，同時熵減過程伴隨能量消耗。

再看宇宙中的意識。地球上的生命、宇宙中的生命，我們現在理解的生命，通常是亞宏觀結構下的具有信息複製、傳播的某些特殊物質。有的說是外太空帶來的，和地球原有物質結合後的產物；也有的說就是地球原有物質，加上宇宙射線、包括紫外線、可見光等等反覆作用下形成。無論如何，這種亞宏觀結構下的某種物質，具有了對微觀量子的感應能力，還反過來能影響微觀量子自旋信息，這時的物質出現了某種「突變」，具有了像麥克斯韋妖那樣的能力，這可以說是亞宏觀結構物質的「意識」。

如果把這種對微觀量子（如光量子）的雙向感應能力重新理解，可以發現，不僅宇宙是意識的主體，就連一顆小貝殼，也是具有意識的。

聽起來有點可笑，有點像泛靈論，即萬物有靈論，這原本是人類最早開始產生的一種思想，也是早期多神論的起源觀念。泛靈論認為天下萬物皆有靈魂或自然精神，並在控制間影響其他自然現象。倡導此理論者，認為該自然現象與精神也深深影響人類社會行為，一棵樹和一塊石頭都跟人類一樣，具有同樣的價值與權利。實際上，今天很多研究意識科學的科學家大多認可泛靈論，研究意識科學，也並非是基於像人們想像中那樣的唯心主義觀念。意識科學家科赫自己認為：任何複雜系統，都自帶」心靈「屬性，並且會有最低的意識存在，」覺得「自己是一個系統。如果這個系統崩潰了，意識就停止了；而系統越複雜，它可以體驗到的意識狀態也更加繁複。意識的存在需要邊界，意識在宇宙中的存在不是連續的一片。也就是說，你的意識和我的意識是互相獨立的、分離的，之間由我們的頭骨阻擋。

那麼什麼是意識？我認為意識就是「感應」，是各種尺度下物質對微觀量子的感應，而且這種感應是雙向的，只有雙向的才叫意識。宇宙萬物都有這種能力，不同的只是感應的持續時間。宇宙中的「意識」，我認為可以分成三大類。

1、微觀尺度上的感應，即量子之間的感應，但是因為快速退相干作用，對於我們人類的時間尺度太小了，即我們認為的無生命物質的意識。現代很多物理學家認為，量子退相干可以等同與量子塌縮，而量子塌縮是意識造成的，也是哥本哈根詮釋最主要思想。著名物理學家彭羅斯的意識客觀還原理論認為，意識是由量子塌縮產生。

客觀還原(Objective Reduction，OR)發生在神經細胞微管(microtubule)中，並由此產生意識的一種量子意識模型，其核心思想是：意識是微管中量子引力效應的結果。彭羅斯認為，微管中存在著「精心編製」的量子計算，微管蛋白(tubulin)的自身振蕩會使得其表面形成量子效應的疊加態(superposition state)。而當各態的質量和能量分布不均時，會影響各自的時空幾何曲率，在量子引力達到一定的臨界值時，疊加態的波函數就會坍塌。在坍塌的那一時刻，微管中就產生了意識瞬間。而連續不斷的意識瞬間則彙集成了我們所稱之為的意識流(stream of consciousness)。不同於正統的哥本哈根詮釋中認為波函數坍塌是外界觀察所引起的(主觀還原)，彭羅斯則認為量子波函數的坍塌是量子引力所導致的，是自行坍塌，所以是客觀還原。

2、亞宏觀尺度上的感應。這就是生命的意識。又分成了三個進化階段：

因為無生命物質的意識都是碎片化的、不連續的，那麼，一定是物質演化中達到了某個臨界點，出現了一種能力，即在亞宏觀結構上具有了和微觀量子能力屬性相似性的特徵，並且具有一定時間尺度上可持續的「意識」，即我們今天理解的意識的起源，就是起源於某種高分子物質（如RNA里的複製酶等）在亞宏觀結構上具有的對微觀量子的雙向性的感應能力。這種直接感應到的意識我稱之為I類意識，也就是無條件反射的意識來源；而貓狗經過訓練可以看到它們具有條件反射意識，我稱之為II類意識；像人不僅僅具有上述兩種意識，其實還具有了在此之上的意識固化基礎上的系統化和工具化，這種，我稱之為III類意識。

這裡最主要關鍵是複製酶（或者複製酶里的某種關鍵物質）在亞宏觀結構上具有了對光量子的雙向的感應能力。所以太陽光（包括紫外線、其他不可見頻率電磁波）對於地球生命意識的出現起到關鍵作用。

這三種意識，都可以認為是某一個巨大「屏幕」的「子屏幕」，即如同零點場理論中說的所有意識主體為同一意識主體，為同一個零點場。人類的意識包含了以上三種形態的全部，而III類意識是人類區別其他動植物的關鍵，III類意識是思維處理的能力，包括邏輯鏈條、記憶整合等。或許III類意識還是一個糾纏量子網路，和宇宙時空糾纏網路相似，甚至他們就是整體與部分的關係。這個糾纏網路具有腦全息特徵，這是腦全息理論起作用的深層次機制，腦全息理論是當今很多科學家比較認可的一個理論。

3、最後一類，就是整個宇觀尺度上的感應，或者整個宇宙就是一個「意識主體」。這一點也有很多文章論述，甚至包括至今最頂級的科學家，我就不多說了。

總之，我對意識的定義就是：意識是一種感應，是各種尺度下物質對微觀量子的感應，而且這種感應是雙向的，只有雙向的才叫意識。這也有可能會說明，除了地外生命（如外星人），可能還有更宏觀尺度（宇觀尺度）上的「生命」，如果宇宙並不是只有我們一個宇宙的話。

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