网络文摘： 大脑的终极秘密——从狮子也有意识谈起（2）
4. 心理学派之间的争论
① 结构主义
19世纪末，以德国心理学家冯特（Wilhelm Wundt, 1832—1920）及其学生铁钦纳（Edward Bradford Titchener, 1867—1927）为代表的构造主义（structuralism）心理学派认为，意识经验是各种简单元素的群集，即意识的内容可被分解为基本要素，如同一切物质可分解成各种元素一样（譬如，H2O可以分解成H和O），心理学也可以运用实验方法分解出基本心理元素，再探寻它们之间的关系和规律，就可以达到了解心理实质的目的（Schacter et al. 2009）。
Wilhelm Wundt (1832—1920)
美国心理学家William James（1842—1910）指出，还原论者会认为，“如果我们完全知道莎士比亚的神经系统，以及他周围的所有环境条件，我们就应该能够知道为什么在他生命的某个时候，他的手在一些纸上勾勒出那些蟹状的小的黑色痕迹，我们为简略起见称之为哈姆雷特手稿。我们应该理解每一次涂改和更正的理由，我们应该理解所有这一切，而一点也不承认莎士比亚头脑中思想的存在。这些字和句子只是被看作是纯粹的简单的外部事实，而不是它们本身之外的任何事物的迹象”，然而，这是关于莎士比亚艺术创作的所有事实吗？不是！William James认为，“所有这些都不能阻止我们对莎士比亚的精神历史给出一个同样完备的说明，在这个说明中，每一线思想和情感都应该有它们的位置。精神的历史将伴随着肉体的历史”（高山2010）。
William James (1842—1910)
② 行为主义
行为主义（behaviorism）起源于19世纪末，为了克服精神分析学和其它传统心理学难以进行实验研究的缺点。美国心理学家桑代克（Edward Thorndike）提出了效果律（law of effect），认为行为倾向随奖励而增加，随惩罚而减少（Gray 2007）。俄国心理学家巴甫洛夫（Ivan Pavlov, 1849—1936）提出了经典条件反射（classical conditioning）理论，美国心理学家斯金纳（Burrhus Frederic Skinner, 1904—1990）提出了操作性条件反射（operant conditioning）理论：在斯金纳箱内装一个操纵杆，一个食物盘，将操纵杆与提供食丸的装置相连，饥饿的白鼠在箱内活动中偶尔踏上操作杆，就有一粒食丸掉落在食物盘内，白鼠便吃到了食丸，白鼠经过几次尝试，就学会了按压杠杆以填饱肚子（图6），于是斯金纳认为，有机体的反应与随后出现的刺激条件之间的关系对行为起着控制作用，影响之后反应发生的概率。因此，行为主义认为，心理学不应该研究意识，只应该研究行为，主张心理学研究应采用客观的实验方法，而不是内省法。
图6斯金纳与他的实验箱（修改自“Silly rabbit”/Wikimedia Commons）
问题是行为是意识或心理活动的结果，但它并不能完全反应一个人内部的感觉、表象和情感，亦无法完全刻画一个人的意识体验或情绪内省，通过行为观察并不能解决所有心理问题。
③ 机能主义
19世纪末，詹姆士提出了机能主义（functionalism）心理学，认为心理学应该研究意识的功能和目的，而不是它的结构（James 1890）。他认为，应该从进化的视角考察我们的思想和感觉，思考是脑的功能，嗅觉是鼻子的功能，这些技能之所以会发展起来是因为其本身的适应性——它们对祖先的生存做出了重大贡献。意识服务于一种目的，即使人们能够回顾过去，调整当前环境并计划未来。
机能主义认为，精神状态（信仰、欲望、疼痛等）只取决于它们的机能，即这些精神状态与其它精神状态、感觉输入和行为输出之间存在因果关系。机能主义是介于物理实现（physical implementation）与行为输出之间的一个理论（Marr 1982）。
机能主义学派批评构造心理学只是静态地研究意识的结构，而忽略了意识是一种川流不息的状态。他们反对把意识分解为基本元素的做法，强调心理现象对客观环境的适应性，将心理视为一种生物适应的工具，主张心理活动是一个连续的整体。
机能主义可进一步区分为机器机能主义（machine functionalism）、结构机能主义（structural functionalism）、精神机能主义（Psycho functionalism）、分析机能主义（Analytic functionalism）和机械机能主义（Mechanistic functionalism）等不同类型。
④ 格式塔心理学
20世纪初，在德国兴起了格式塔心理学（Gestalt psychology），其代表人物有Kurt Koffka（1886 –1941）、Max Wertheimer（1880 –1943）和Wolfgang Köhler（1887–1967）。他们的主要观点是：在心理现象上整体不等于部分之和，整体的性质不存在于它的部分之中，而存在于整体之中；心理学的任务是研究行为与心理物理场的因果关系，这个心理物理场含有自我和环境的两极性，它们都有自己的结构（Bruce et al. 2003）。格式塔心理学强调经验和行为的整体性，反对构造主义元素学说和行为主义“刺激－反应”公式。
Kurt Koffka (1886-1941)
Crick（1994）对格式塔这样解读：“你的大脑必须根据你以往的经验和你的基因中所体现的远古祖先的经验，通过发现各个部分的最优组合，主动地构造这些‘整体’”。
⑤ 现代心理学
Crick（1994）指出，关于意识，“大多数现代心理学家都回避提及这一问题，尽管他们的许多研究都涉及意识。而多数现代神经科学家则完全忽视这一问题”。在行为主义盛行的20世纪70年代，意识研究甚至被认为是科学上的禁忌。Horgan（1996）甚至悲观地预言，人类永远不可能完全了解意识与心灵。
5. 物质与意识之间的鸿沟
其实，我们难以回答这样的问题，譬如，有意识和没有意识到底区别何在？什么使一些存在物（如人的大脑）有意识而另一些则没有？
Nagel（1986）感叹道，我竟然是世界的一部份，这是令人难以理解的事实。没有中心（没有心灵）的宇宙，在其浩瀚的时空之中，不可思议地产生了人，也产生了我，借着产生Nagel这个人而产生了我。亘古以来，并没有一个东西是我，但在某一个特定的时间与地点，某一个物理组织形成了，突然地我就存在了，而且存在直到这个物理组织死亡为止。在宇宙的客观流动里，这个存在物，对我而言是主观的事件，似乎未曾产生一丝涟漪。作为一个种属（人类）的一个个体，如何可能产生这样令人惊异的后果呢？
John Tyndall曾说，“从脑的物理到相应的意识事实的过渡是不可想象的。承认一个确定的思想与一个确定的分子作用在大脑中同时发生，我们却不具有这样一种智力器官，也明显不具有这种器官的任何初级形式，它可以使我们通过理性过程从一个过渡到另一个”（高山2010）。
美国量子物理学家马基瑙（Henry Margenau, 1901-1997）认为心脑交互作用与量子力学的概率场类似，没有质量，也没有能量，但却能在微位（microsite）上有效地发挥作用。他说，“像大脑、神经元和感觉器官这样非常复杂的物质系统，其组成成分小到足以受到量子概率定律的支配，即这些物质器官具有多种可能的变化状态，而每种状态则以一定的概率出现；如果某种变化发生时需要能量，或需要比其他变化或多或少的能量，错综复杂的生物体会自动地提供。但不会要求心智来提供这种能量……可以认为心智是一种场，是物理意义上可以接受的场。但其作为一种非物质的场，可能和概率场类似”（Margenau 1984）。
由大量原子组成的人脑为什么会具有意识，具有快乐和悲伤呢？无论如何，现代科学对一堆原子行为的预测中绝没有快乐，它甚至根本不知道快乐是什么。然而，我的快乐是如此的真实，在某种意义上，它比现代科学所研究的客观世界更加真实。这便是最难的科学谜题——意识问题。人们可以进一步追问，如果单个原子没有快乐，一堆原子又如何能有快乐呢？如果单个原子也有快乐，为什么人们从未发现呢（高山2010）？依笔者之见，在自然界中物质从低层次走向高层次的过程中涌现出新的特质不足为奇，这种疑问既滑稽又可笑。此外，对意识的探寻不可能一步直达原子，但如果对从生命的起源到复杂动物的诞生之演化历程进行追踪与还原，还是有可能接近意识起源之谜底的。
Chalmers（1996）提出了一种离奇的设想。他说，对意识的解释依然是一个艰难的问题，如果我们不假设意识是物质世界的一个基本属性，就无法解释脑是如何产生了意识功能的。他主张，世界的根本存在不是心也不是物，而是信息，而信息具有两种性质——物质和意识。笔者认为，这是一种变了形的二元论，只是将信息与物质世界等同起来。其实，离开了生命，信息将不复存在（谢平2016）。
三、自我、本我和超我
人们试图对人的个性（人格）进行区分，因此而提出了各种各样的假说，其中最著名的是弗洛伊德提出的人格结构理论，即人格由本我（Id）、自我（Ego）和超我（Superego）三个部分所构成（Freud 1933）。在心理学家看来，意识与人格之间存在内在的关联。
弗洛伊德的精神分析学说认为，人的意识宛如一座冰山，露出水面的一小部分是意识，隐藏在水面之下的冰山主体则是无意识，称之为“冰山理论”。他提出三个层次：意识、前意识（“冰山理论”中的水面）和无意识（图7）。
本我是从德国哲学家尼采借来的术语，意指无意识的本能、冲动与欲望，它脱离逻辑与现实的约束，是与生俱来的生物学本性。本我遵循所谓的“快乐原则”，即追求快乐而逃离痛苦。
自我指处于社会生活的现实要求之中的人之理性部分，它遵循所谓“现实原则”，即为了适应现实的生存环境，个体对本我加以约束和压抑。
超我是“道德化的自我”，是良心与理想的化身，它指导自我、限制本我，遵循所谓“理想原则”。
也可以这样来解读，即本我是一种野性的驱动力，自我是一种现实化的控制力，而超我是一种理想化的指引力。
虽然这个人格构成图表只是一种抽象的精神分析，是一种主观的猜测，但它却启发了后来的研究者去寻找大脑中主管人格的三个心理结构之具体区域，即去构建一个心理的神经解剖图谱（坎德尔2007）。
Popper（1977）认为，自我并不是一个“纯粹抽象的本我”，后者只不过是指一个主体……自我在任何时刻包含着愿望、规划、期盼、行动决定以及对自己作为做出各种行为的自我（行动的中心）的栩栩如生的意识……所有这些又都和该自我所在的脑里正在发生的无数“活动”在密切互动。
图7 Freud的冰山理论及人格结构理论示意图（来源：Wikipedia）
Searle（1984）说，“如果我们想要获得彻底的自由，看来我们就必定要假设，我们每个人的头脑里存在一个自我，这个自我能干涉大自然的因果关系”。
Eccles（1989）指出，“每一个人性之人都能认识到他自己的唯一性……对这个不解之谜的一个看似有理的常见答案是，断言其中的决定性因素是该自我贯穿一生所积累起来的经验的唯一性。我们的行为和记忆，事实上我们内在的、有意识的生命的全部内容都依赖于我们积累起来的生活经验……我们既不会消除一个自我，也不会创造一个新的自我”。
四、波普尔的三个世界
奥地利籍英国科学哲学家波普尔（Karl Popper）在《客观知识》一书中提出了三个世界的设想（Popper 1972）：世界I是物理对象（包括人脑）和自然状态的总体；世界II包括所有的主观知识和意识状态，世界III是客观意义上的知识总体，是包括语言在内的整个人造的文化世界（图8）。
Karl Popper (1902-1994)
这里，物质世界与意识（或心灵）世界是相互独立的实体，这与笛卡尔的二元论相一致，但承认心灵与物质的互动，并交换信息。当然，三个世界的设想更像是一种信仰而非实证。
简单地说，世界I是物理世界，世界II是精神世界，世界III为精神活动的产物。世界II创造了世界III，而世界III又通过某种反馈过程部分地创造了世界II。尽管世界III是编码记录在诸如纸墨等物质基础上，但其本身是非物质性的，本质上是艺术家、思想家、说书人以及随后的哲学家和科学家的创造性思维的总合。世界III决定了现代人和所有其它动物（包括类人猿在内，尽管它们和人类有遗传相似之处）有质的不同，世界III已经改造和转变了人类的进化发展（Eccles 1989）。
图8 包括所有存在和所有经验的三个世界示意图（仿Popper and Eccles 1977）
五、自我意识
自我意识（self-awareness）是指对自己的认识，对自己身心活动的察觉，或自己行为的反思。根据维基百科的定义，自我意识是一种自我反省（introspection）的能力，是将自身作为一个个体从环境和其它个体区别开来的能力。简单地说，自我意识由自我认识、自我体验和自我控制三种心理成分所构成。人们的一个愿望可能是想藉此将人与野蛮的动物界分离出来。
如何确定某种动物是否和人一样也具有自我意识呢？美国心理学家Gordon G. Gallup于1970年设计了一种镜子测试（mirror Test）方法。现已知道，成年的黑猩猩、海豚等可以认出镜中的自己（图9），据此判断它们可能具有自我意识。其实，自我认识、自我体验和自我控制都是抽象的说法，很难界定。我认为，无论什么种类动物的个体都应该能意识到自身的存在（可能意识的方式有所不同，否者它们为何要去进行生存斗争呢？），它们都在体验，也都能进行自我控制（虽然机制或程度可能不尽相同）。试问，我们怎么能知道猴子就不知道自己的存在呢？难道猴子就不知道饥饿、疼痛的是自己？
图9捷克Dvur Kralove动物园的黑猩猩对着镜子照自己（来源：sipaphoto.com）
进化生物学家多布赞斯基对自我意识（他称之为自知）这样描述道：“自知是人类的根本特征之一，可能是最根本的特征。这一特征是进化上的新生事物；人类的祖先——人科动物——只有非常初级的自知，或许根本就没有这种能力。然而，自知也带来了一系列的阴暗面：害怕、焦虑和对死亡的自知……人被他对死亡的自知所困扰。一个自知自己终将死去的物种是由对此无知的祖先进化而来的”（Dobzhansky 1967）。
Armstrong（1981）指出，“内向感知过去一直被称为内省（introspection）或内省觉知（introspective awareness）。因此我们不妨把这第三种意识称为内省意识（introspective consciousness）。这是一种对我们自己心灵正在进行的活动和所处状态的像感知那样的觉知……由于内省本身也是一种精神活动，内省自身也可成为内省性觉知的对象”。内省意识就是我们所谓的自我意识。
脑的什么部位决定我们具有自我意识的呢？我们在生物学上是如何被组织成具有自我意识的呢？Oberman and Ramachandran（2009）推测，镜像神经元（mirror neurons）可能提供了人类自我意识的神经基础，这种细胞是20世纪90年在灵长类动物中发现的（Rizzolatti et al. 1999），它们位于运动系统，能够在执行一个动作或观察别人做同一个动作的时候被激活。在人类，有镜像神经元参与的脑活动发现于运动前皮层、辅助运动区、初级躯体感觉皮层以及顶叶下回等脑区（Molenberghs et al. 2009）。
Popper and Eccles（1977）认为，有自我意识的心智并不只是被动地参与对神经事件的读出作业，而是像探照灯那样主动地对神经事件做搜索作业。所有复杂神经活动过程可能时时刻刻地呈现在心智的面前，按心智的注意、选择、兴趣或动机，心智可从联络脑区的极大量运作组合里做选择，搜索这个那个、这里那里，把从联络脑区许多不同区域读出的结果融合在一起。有自我意识的心智以这样的方式统一了经验。
六、是否存在动物意识？
Bekoff（2007）问道，“猫在舒舒服服打呼噜的时候，它的所想所感是什么？正在奔跑玩耍的狗的脑海里掠过的又是什么？当一只大象用鼻子触碰一个死去的同伴时，它的心理有何感想？驴子在静静地吃草，享受周围景物时感受如何”？
其实，我们对动物界中的意识界定问题还未达成共识，因为我们对如何定义意识一直存在争议。难道猴子、老虎、狗等没有意识吗？还有青蛙、蝴蝶、变形虫又怎么说呢？意识是否是动物界的普遍特性呢？或者只应该将意识限于人类？这些都难以作答。
达尔文在《人和动物的情感流露》一书中曾记述道，“我曾养过一只大狗，就像其他狗一样，它非常喜欢出去溜达。它高兴的时候，会在我前面慢慢地小跑，高抬着头，稍微竖起耳朵，尾巴翘着，但并不僵硬”，但当达尔文改变了路线，而狗不知道自己还会不会继续散步的时候，“立刻家里所有的人都能发现它的沮丧……它的头低垂着，整个身体矮了下去，一动不动，耳朵和尾巴唰的一下全耷拉了下去，但是尾巴还是轻轻地摇摆着……它的表现就是可怜而无助的沮丧”（Darwin 1872）。达尔文认为，即使是不会说话的动物也能思考，不同物种之间的区别是程度上的而不是本质上的，即动物之间智力上的区别是一个连续的统一体。
一些心理学家和行为学家认为存在动物意识，并列举了一系列行为，作为一些动物对它们不能直接感知的事物抱有信念的证据（Griffin 2001）。Bekoff（2007）认为，动物有感觉或者会思考的一个证据就是它们行为的灵活性，譬如，猴子们认为它们不能通过某次实验，它们会拒绝加入，又如，老鼠们在穿过迷宫后常常会花点时间思考，在脑海中将自己经过的路线回顾一遍，以调整自己的行为，即动物们需要选择性地面对特定的刺激、有意识地在多种行为选择时，很多都能做出正确的反应——它们观察自己的环境，并且在各种各样的情况下做出合适、有目的且灵活的决定。动物们所展现出的这种行为模式的灵活性证实了它们的意识性和情感性，而不仅仅是根据遗传直觉。
Feigl（1967）指出，“每个有意识的人类个体‘生活经历’的直接状态，以及我们确信某些高等动物也具有的这种状态，是和这些生物体的神经运作（中枢神经系统，可能尤其是大脑皮层运作）的某些方面（大概是结构组成方面）相等同的。……这种状态在神经生理学上是指高度分布式的复杂神经元发放模式”。
Edelman（2006）指出，“虽然我们无法体验其他物种的意识，但我们推测像狗这类动物也具有意识。这种推测是基于它们的行为以及它们的脑与我们的相似程度。但我们一般不认为它们具有对意识的意识……狗和一些哺乳动物，如果有意识的话，是原始意识，这是在一瞬间的整体场景体验，我称之为记忆当下……虽然它们对当前的事件有意识，只具有原始意识的动物并不能意识到自己处于意识状态，对过去、未来或有称谓的自我也没有概念”。这类观念需要体验更高级意识的能力，而这依赖于语意或符号能力。黑猩猩似乎具有初步的这种能力”。
Eccles （1989）认为，其它哺乳动物与人一样也具有内心体验，这种属于世界II的活动能对属于世界I的大脑皮层事件有效地发挥作用。其它哺乳动物拥有一个对应于它们意识的世界II，并与人类的世界II共享同样的外在感觉和内在感觉的一般属性，只是不具备像心理、自我、灵魂或意愿等人类独有的中心范畴（图10）。
图 10 人和其它哺乳动物的心脑交互作用，上半部包括各种外在感觉和内在感觉属性在内的世界II，而下半部是大脑皮层（世界I）的一部分——以垂直虚线标出联络脑区模块，双向箭头表示跨越边界的交互作用（仿Eccles 1989）
但是，关于动物界是否存在意识所面临的最大困难是，人类以外的其它动物缺乏表达人类语言的能力，因此无法告诉我们它们的经历与感受。很多人凭借一种强烈的直觉认为，像猫和狗这样的动物是有意识的，而像昆虫这样的动物就没有，但这常常是基于人们与宠物的关系以及他们观察过的其它动物的一种直观判断（Allen and Zalta 2011）。一般来说，将主观经验作为意识本质的哲学家们相信，与之相关联的动物意识的存在与性质是绝不可能被我们人类准确知晓的，因为，无论我们对一个动物的脑和行为有多么地了解，但我们绝不可能将自己真正放入动物的大脑中去像它们一样地去体验世界（Nagal 1986）。
Eccles（1989）批评道，“进化论者对动物进化中精神作用（mentality）的出现给他们唯物主义理论带来的巨大不解之谜置若罔闻，这一点非常令人不安。比如，迈尔（Mayr 1973）的经典著作《动物物种和进化》（Animal Species and Evolution）、莫诺（Monod，1971）的《偶然性与必然性》（Chance and Necessity），或者是威尔逊（Wilson，1975）的《社会生物学：新的综合》（Sociology：The New Synthesis）都只字不提精神作用的进化……但是，至少对高等动物而言，我们现在必须承认‘动物意识’（animal awareness）的存在性，这对进化论学者来说是一个挑战。科学发展到今天，光是回避这个问题已经无法搪塞过去了”。
2012年，来自神经科学不同领域的杰出科学家齐聚英国剑桥大学举行了Francis Crick的纪念会，发布了《关于意识的剑桥宣言》（The Cambridge Declaration on Consciousness），其中关于动物意识的问题这样论述道：“行为、神经生理和神经解剖方面的证据显示，鸟类存在明显的意识平行演化例子。接近人类意识水平的证据在非洲灰鹦鹉观察到。哺乳动物和鸟类的情感网络和认知微电路远比以前想象的更为同源。此外，一些鸟类种类展示出与哺乳动物相似的神经睡眠模式，包括REM睡眠，以及像在斑马雀中发现的神经生理模式，以前认为需要哺乳动物的大脑皮层。特别是喜鹊在镜像自我认知研究中表现出了与人类、巨猿、鲸和大象的惊人的相似性……趋于一致的证据表明，非人动物具有支撑意识状态的神经解剖学、神经化学和神经生理学基础，并具有呈现意向性行为的能力。因此，有充分的证据表明，在产生意识的神经基础方面，人类并非独一无二”。
4. 心理学派之间的争论
① 结构主义
19世纪末，以德国心理学家冯特（Wilhelm Wundt, 1832—1920）及其学生铁钦纳（Edward Bradford Titchener, 1867—1927）为代表的构造主义（structuralism）心理学派认为，意识经验是各种简单元素的群集，即意识的内容可被分解为基本要素，如同一切物质可分解成各种元素一样（譬如，H2O可以分解成H和O），心理学也可以运用实验方法分解出基本心理元素，再探寻它们之间的关系和规律，就可以达到了解心理实质的目的（Schacter et al. 2009）。
Wilhelm Wundt (1832—1920)
美国心理学家William James（1842—1910）指出，还原论者会认为，“如果我们完全知道莎士比亚的神经系统，以及他周围的所有环境条件，我们就应该能够知道为什么在他生命的某个时候，他的手在一些纸上勾勒出那些蟹状的小的黑色痕迹，我们为简略起见称之为哈姆雷特手稿。我们应该理解每一次涂改和更正的理由，我们应该理解所有这一切，而一点也不承认莎士比亚头脑中思想的存在。这些字和句子只是被看作是纯粹的简单的外部事实，而不是它们本身之外的任何事物的迹象”，然而，这是关于莎士比亚艺术创作的所有事实吗？不是！William James认为，“所有这些都不能阻止我们对莎士比亚的精神历史给出一个同样完备的说明，在这个说明中，每一线思想和情感都应该有它们的位置。精神的历史将伴随着肉体的历史”（高山2010）。
William James (1842—1910)
② 行为主义
行为主义（behaviorism）起源于19世纪末，为了克服精神分析学和其它传统心理学难以进行实验研究的缺点。美国心理学家桑代克（Edward Thorndike）提出了效果律（law of effect），认为行为倾向随奖励而增加，随惩罚而减少（Gray 2007）。俄国心理学家巴甫洛夫（Ivan Pavlov, 1849—1936）提出了经典条件反射（classical conditioning）理论，美国心理学家斯金纳（Burrhus Frederic Skinner, 1904—1990）提出了操作性条件反射（operant conditioning）理论：在斯金纳箱内装一个操纵杆，一个食物盘，将操纵杆与提供食丸的装置相连，饥饿的白鼠在箱内活动中偶尔踏上操作杆，就有一粒食丸掉落在食物盘内，白鼠便吃到了食丸，白鼠经过几次尝试，就学会了按压杠杆以填饱肚子（图6），于是斯金纳认为，有机体的反应与随后出现的刺激条件之间的关系对行为起着控制作用，影响之后反应发生的概率。因此，行为主义认为，心理学不应该研究意识，只应该研究行为，主张心理学研究应采用客观的实验方法，而不是内省法。
图6斯金纳与他的实验箱（修改自“Silly rabbit”/Wikimedia Commons）
问题是行为是意识或心理活动的结果，但它并不能完全反应一个人内部的感觉、表象和情感，亦无法完全刻画一个人的意识体验或情绪内省，通过行为观察并不能解决所有心理问题。
③ 机能主义
19世纪末，詹姆士提出了机能主义（functionalism）心理学，认为心理学应该研究意识的功能和目的，而不是它的结构（James 1890）。他认为，应该从进化的视角考察我们的思想和感觉，思考是脑的功能，嗅觉是鼻子的功能，这些技能之所以会发展起来是因为其本身的适应性——它们对祖先的生存做出了重大贡献。意识服务于一种目的，即使人们能够回顾过去，调整当前环境并计划未来。
机能主义认为，精神状态（信仰、欲望、疼痛等）只取决于它们的机能，即这些精神状态与其它精神状态、感觉输入和行为输出之间存在因果关系。机能主义是介于物理实现（physical implementation）与行为输出之间的一个理论（Marr 1982）。
机能主义学派批评构造心理学只是静态地研究意识的结构，而忽略了意识是一种川流不息的状态。他们反对把意识分解为基本元素的做法，强调心理现象对客观环境的适应性，将心理视为一种生物适应的工具，主张心理活动是一个连续的整体。
机能主义可进一步区分为机器机能主义（machine functionalism）、结构机能主义（structural functionalism）、精神机能主义（Psycho functionalism）、分析机能主义（Analytic functionalism）和机械机能主义（Mechanistic functionalism）等不同类型。
④ 格式塔心理学
20世纪初，在德国兴起了格式塔心理学（Gestalt psychology），其代表人物有Kurt Koffka（1886 –1941）、Max Wertheimer（1880 –1943）和Wolfgang Köhler（1887–1967）。他们的主要观点是：在心理现象上整体不等于部分之和，整体的性质不存在于它的部分之中，而存在于整体之中；心理学的任务是研究行为与心理物理场的因果关系，这个心理物理场含有自我和环境的两极性，它们都有自己的结构（Bruce et al. 2003）。格式塔心理学强调经验和行为的整体性，反对构造主义元素学说和行为主义“刺激－反应”公式。
Kurt Koffka (1886-1941)
Crick（1994）对格式塔这样解读：“你的大脑必须根据你以往的经验和你的基因中所体现的远古祖先的经验，通过发现各个部分的最优组合，主动地构造这些‘整体’”。
⑤ 现代心理学
Crick（1994）指出，关于意识，“大多数现代心理学家都回避提及这一问题，尽管他们的许多研究都涉及意识。而多数现代神经科学家则完全忽视这一问题”。在行为主义盛行的20世纪70年代，意识研究甚至被认为是科学上的禁忌。Horgan（1996）甚至悲观地预言，人类永远不可能完全了解意识与心灵。
5. 物质与意识之间的鸿沟
其实，我们难以回答这样的问题，譬如，有意识和没有意识到底区别何在？什么使一些存在物（如人的大脑）有意识而另一些则没有？
Nagel（1986）感叹道，我竟然是世界的一部份，这是令人难以理解的事实。没有中心（没有心灵）的宇宙，在其浩瀚的时空之中，不可思议地产生了人，也产生了我，借着产生Nagel这个人而产生了我。亘古以来，并没有一个东西是我，但在某一个特定的时间与地点，某一个物理组织形成了，突然地我就存在了，而且存在直到这个物理组织死亡为止。在宇宙的客观流动里，这个存在物，对我而言是主观的事件，似乎未曾产生一丝涟漪。作为一个种属（人类）的一个个体，如何可能产生这样令人惊异的后果呢？
John Tyndall曾说，“从脑的物理到相应的意识事实的过渡是不可想象的。承认一个确定的思想与一个确定的分子作用在大脑中同时发生，我们却不具有这样一种智力器官，也明显不具有这种器官的任何初级形式，它可以使我们通过理性过程从一个过渡到另一个”（高山2010）。
美国量子物理学家马基瑙（Henry Margenau, 1901-1997）认为心脑交互作用与量子力学的概率场类似，没有质量，也没有能量，但却能在微位（microsite）上有效地发挥作用。他说，“像大脑、神经元和感觉器官这样非常复杂的物质系统，其组成成分小到足以受到量子概率定律的支配，即这些物质器官具有多种可能的变化状态，而每种状态则以一定的概率出现；如果某种变化发生时需要能量，或需要比其他变化或多或少的能量，错综复杂的生物体会自动地提供。但不会要求心智来提供这种能量……可以认为心智是一种场，是物理意义上可以接受的场。但其作为一种非物质的场，可能和概率场类似”（Margenau 1984）。
由大量原子组成的人脑为什么会具有意识，具有快乐和悲伤呢？无论如何，现代科学对一堆原子行为的预测中绝没有快乐，它甚至根本不知道快乐是什么。然而，我的快乐是如此的真实，在某种意义上，它比现代科学所研究的客观世界更加真实。这便是最难的科学谜题——意识问题。人们可以进一步追问，如果单个原子没有快乐，一堆原子又如何能有快乐呢？如果单个原子也有快乐，为什么人们从未发现呢（高山2010）？依笔者之见，在自然界中物质从低层次走向高层次的过程中涌现出新的特质不足为奇，这种疑问既滑稽又可笑。此外，对意识的探寻不可能一步直达原子，但如果对从生命的起源到复杂动物的诞生之演化历程进行追踪与还原，还是有可能接近意识起源之谜底的。
Chalmers（1996）提出了一种离奇的设想。他说，对意识的解释依然是一个艰难的问题，如果我们不假设意识是物质世界的一个基本属性，就无法解释脑是如何产生了意识功能的。他主张，世界的根本存在不是心也不是物，而是信息，而信息具有两种性质——物质和意识。笔者认为，这是一种变了形的二元论，只是将信息与物质世界等同起来。其实，离开了生命，信息将不复存在（谢平2016）。
三、自我、本我和超我
人们试图对人的个性（人格）进行区分，因此而提出了各种各样的假说，其中最著名的是弗洛伊德提出的人格结构理论，即人格由本我（Id）、自我（Ego）和超我（Superego）三个部分所构成（Freud 1933）。在心理学家看来，意识与人格之间存在内在的关联。
弗洛伊德的精神分析学说认为，人的意识宛如一座冰山，露出水面的一小部分是意识，隐藏在水面之下的冰山主体则是无意识，称之为“冰山理论”。他提出三个层次：意识、前意识（“冰山理论”中的水面）和无意识（图7）。
本我是从德国哲学家尼采借来的术语，意指无意识的本能、冲动与欲望，它脱离逻辑与现实的约束，是与生俱来的生物学本性。本我遵循所谓的“快乐原则”，即追求快乐而逃离痛苦。
自我指处于社会生活的现实要求之中的人之理性部分，它遵循所谓“现实原则”，即为了适应现实的生存环境，个体对本我加以约束和压抑。
超我是“道德化的自我”，是良心与理想的化身，它指导自我、限制本我，遵循所谓“理想原则”。
也可以这样来解读，即本我是一种野性的驱动力，自我是一种现实化的控制力，而超我是一种理想化的指引力。
虽然这个人格构成图表只是一种抽象的精神分析，是一种主观的猜测，但它却启发了后来的研究者去寻找大脑中主管人格的三个心理结构之具体区域，即去构建一个心理的神经解剖图谱（坎德尔2007）。
Popper（1977）认为，自我并不是一个“纯粹抽象的本我”，后者只不过是指一个主体……自我在任何时刻包含着愿望、规划、期盼、行动决定以及对自己作为做出各种行为的自我（行动的中心）的栩栩如生的意识……所有这些又都和该自我所在的脑里正在发生的无数“活动”在密切互动。
图7 Freud的冰山理论及人格结构理论示意图（来源：Wikipedia）
Searle（1984）说，“如果我们想要获得彻底的自由，看来我们就必定要假设，我们每个人的头脑里存在一个自我，这个自我能干涉大自然的因果关系”。
Eccles（1989）指出，“每一个人性之人都能认识到他自己的唯一性……对这个不解之谜的一个看似有理的常见答案是，断言其中的决定性因素是该自我贯穿一生所积累起来的经验的唯一性。我们的行为和记忆，事实上我们内在的、有意识的生命的全部内容都依赖于我们积累起来的生活经验……我们既不会消除一个自我，也不会创造一个新的自我”。
四、波普尔的三个世界
奥地利籍英国科学哲学家波普尔（Karl Popper）在《客观知识》一书中提出了三个世界的设想（Popper 1972）：世界I是物理对象（包括人脑）和自然状态的总体；世界II包括所有的主观知识和意识状态，世界III是客观意义上的知识总体，是包括语言在内的整个人造的文化世界（图8）。
Karl Popper (1902-1994)
这里，物质世界与意识（或心灵）世界是相互独立的实体，这与笛卡尔的二元论相一致，但承认心灵与物质的互动，并交换信息。当然，三个世界的设想更像是一种信仰而非实证。
简单地说，世界I是物理世界，世界II是精神世界，世界III为精神活动的产物。世界II创造了世界III，而世界III又通过某种反馈过程部分地创造了世界II。尽管世界III是编码记录在诸如纸墨等物质基础上，但其本身是非物质性的，本质上是艺术家、思想家、说书人以及随后的哲学家和科学家的创造性思维的总合。世界III决定了现代人和所有其它动物（包括类人猿在内，尽管它们和人类有遗传相似之处）有质的不同，世界III已经改造和转变了人类的进化发展（Eccles 1989）。
图8 包括所有存在和所有经验的三个世界示意图（仿Popper and Eccles 1977）
五、自我意识
自我意识（self-awareness）是指对自己的认识，对自己身心活动的察觉，或自己行为的反思。根据维基百科的定义，自我意识是一种自我反省（introspection）的能力，是将自身作为一个个体从环境和其它个体区别开来的能力。简单地说，自我意识由自我认识、自我体验和自我控制三种心理成分所构成。人们的一个愿望可能是想藉此将人与野蛮的动物界分离出来。
如何确定某种动物是否和人一样也具有自我意识呢？美国心理学家Gordon G. Gallup于1970年设计了一种镜子测试（mirror Test）方法。现已知道，成年的黑猩猩、海豚等可以认出镜中的自己（图9），据此判断它们可能具有自我意识。其实，自我认识、自我体验和自我控制都是抽象的说法，很难界定。我认为，无论什么种类动物的个体都应该能意识到自身的存在（可能意识的方式有所不同，否者它们为何要去进行生存斗争呢？），它们都在体验，也都能进行自我控制（虽然机制或程度可能不尽相同）。试问，我们怎么能知道猴子就不知道自己的存在呢？难道猴子就不知道饥饿、疼痛的是自己？
图9捷克Dvur Kralove动物园的黑猩猩对着镜子照自己（来源：sipaphoto.com）
进化生物学家多布赞斯基对自我意识（他称之为自知）这样描述道：“自知是人类的根本特征之一，可能是最根本的特征。这一特征是进化上的新生事物；人类的祖先——人科动物——只有非常初级的自知，或许根本就没有这种能力。然而，自知也带来了一系列的阴暗面：害怕、焦虑和对死亡的自知……人被他对死亡的自知所困扰。一个自知自己终将死去的物种是由对此无知的祖先进化而来的”（Dobzhansky 1967）。
Armstrong（1981）指出，“内向感知过去一直被称为内省（introspection）或内省觉知（introspective awareness）。因此我们不妨把这第三种意识称为内省意识（introspective consciousness）。这是一种对我们自己心灵正在进行的活动和所处状态的像感知那样的觉知……由于内省本身也是一种精神活动，内省自身也可成为内省性觉知的对象”。内省意识就是我们所谓的自我意识。
脑的什么部位决定我们具有自我意识的呢？我们在生物学上是如何被组织成具有自我意识的呢？Oberman and Ramachandran（2009）推测，镜像神经元（mirror neurons）可能提供了人类自我意识的神经基础，这种细胞是20世纪90年在灵长类动物中发现的（Rizzolatti et al. 1999），它们位于运动系统，能够在执行一个动作或观察别人做同一个动作的时候被激活。在人类，有镜像神经元参与的脑活动发现于运动前皮层、辅助运动区、初级躯体感觉皮层以及顶叶下回等脑区（Molenberghs et al. 2009）。
Popper and Eccles（1977）认为，有自我意识的心智并不只是被动地参与对神经事件的读出作业，而是像探照灯那样主动地对神经事件做搜索作业。所有复杂神经活动过程可能时时刻刻地呈现在心智的面前，按心智的注意、选择、兴趣或动机，心智可从联络脑区的极大量运作组合里做选择，搜索这个那个、这里那里，把从联络脑区许多不同区域读出的结果融合在一起。有自我意识的心智以这样的方式统一了经验。
六、是否存在动物意识？
Bekoff（2007）问道，“猫在舒舒服服打呼噜的时候，它的所想所感是什么？正在奔跑玩耍的狗的脑海里掠过的又是什么？当一只大象用鼻子触碰一个死去的同伴时，它的心理有何感想？驴子在静静地吃草，享受周围景物时感受如何”？
其实，我们对动物界中的意识界定问题还未达成共识，因为我们对如何定义意识一直存在争议。难道猴子、老虎、狗等没有意识吗？还有青蛙、蝴蝶、变形虫又怎么说呢？意识是否是动物界的普遍特性呢？或者只应该将意识限于人类？这些都难以作答。
达尔文在《人和动物的情感流露》一书中曾记述道，“我曾养过一只大狗，就像其他狗一样，它非常喜欢出去溜达。它高兴的时候，会在我前面慢慢地小跑，高抬着头，稍微竖起耳朵，尾巴翘着，但并不僵硬”，但当达尔文改变了路线，而狗不知道自己还会不会继续散步的时候，“立刻家里所有的人都能发现它的沮丧……它的头低垂着，整个身体矮了下去，一动不动，耳朵和尾巴唰的一下全耷拉了下去，但是尾巴还是轻轻地摇摆着……它的表现就是可怜而无助的沮丧”（Darwin 1872）。达尔文认为，即使是不会说话的动物也能思考，不同物种之间的区别是程度上的而不是本质上的，即动物之间智力上的区别是一个连续的统一体。
一些心理学家和行为学家认为存在动物意识，并列举了一系列行为，作为一些动物对它们不能直接感知的事物抱有信念的证据（Griffin 2001）。Bekoff（2007）认为，动物有感觉或者会思考的一个证据就是它们行为的灵活性，譬如，猴子们认为它们不能通过某次实验，它们会拒绝加入，又如，老鼠们在穿过迷宫后常常会花点时间思考，在脑海中将自己经过的路线回顾一遍，以调整自己的行为，即动物们需要选择性地面对特定的刺激、有意识地在多种行为选择时，很多都能做出正确的反应——它们观察自己的环境，并且在各种各样的情况下做出合适、有目的且灵活的决定。动物们所展现出的这种行为模式的灵活性证实了它们的意识性和情感性，而不仅仅是根据遗传直觉。
Feigl（1967）指出，“每个有意识的人类个体‘生活经历’的直接状态，以及我们确信某些高等动物也具有的这种状态，是和这些生物体的神经运作（中枢神经系统，可能尤其是大脑皮层运作）的某些方面（大概是结构组成方面）相等同的。……这种状态在神经生理学上是指高度分布式的复杂神经元发放模式”。
Edelman（2006）指出，“虽然我们无法体验其他物种的意识，但我们推测像狗这类动物也具有意识。这种推测是基于它们的行为以及它们的脑与我们的相似程度。但我们一般不认为它们具有对意识的意识……狗和一些哺乳动物，如果有意识的话，是原始意识，这是在一瞬间的整体场景体验，我称之为记忆当下……虽然它们对当前的事件有意识，只具有原始意识的动物并不能意识到自己处于意识状态，对过去、未来或有称谓的自我也没有概念”。这类观念需要体验更高级意识的能力，而这依赖于语意或符号能力。黑猩猩似乎具有初步的这种能力”。
Eccles （1989）认为，其它哺乳动物与人一样也具有内心体验，这种属于世界II的活动能对属于世界I的大脑皮层事件有效地发挥作用。其它哺乳动物拥有一个对应于它们意识的世界II，并与人类的世界II共享同样的外在感觉和内在感觉的一般属性，只是不具备像心理、自我、灵魂或意愿等人类独有的中心范畴（图10）。
图 10 人和其它哺乳动物的心脑交互作用，上半部包括各种外在感觉和内在感觉属性在内的世界II，而下半部是大脑皮层（世界I）的一部分——以垂直虚线标出联络脑区模块，双向箭头表示跨越边界的交互作用（仿Eccles 1989）
但是，关于动物界是否存在意识所面临的最大困难是，人类以外的其它动物缺乏表达人类语言的能力，因此无法告诉我们它们的经历与感受。很多人凭借一种强烈的直觉认为，像猫和狗这样的动物是有意识的，而像昆虫这样的动物就没有，但这常常是基于人们与宠物的关系以及他们观察过的其它动物的一种直观判断（Allen and Zalta 2011）。一般来说，将主观经验作为意识本质的哲学家们相信，与之相关联的动物意识的存在与性质是绝不可能被我们人类准确知晓的，因为，无论我们对一个动物的脑和行为有多么地了解，但我们绝不可能将自己真正放入动物的大脑中去像它们一样地去体验世界（Nagal 1986）。
Eccles（1989）批评道，“进化论者对动物进化中精神作用（mentality）的出现给他们唯物主义理论带来的巨大不解之谜置若罔闻，这一点非常令人不安。比如，迈尔（Mayr 1973）的经典著作《动物物种和进化》（Animal Species and Evolution）、莫诺（Monod，1971）的《偶然性与必然性》（Chance and Necessity），或者是威尔逊（Wilson，1975）的《社会生物学：新的综合》（Sociology：The New Synthesis）都只字不提精神作用的进化……但是，至少对高等动物而言，我们现在必须承认‘动物意识’（animal awareness）的存在性，这对进化论学者来说是一个挑战。科学发展到今天，光是回避这个问题已经无法搪塞过去了”。
2012年，来自神经科学不同领域的杰出科学家齐聚英国剑桥大学举行了Francis Crick的纪念会，发布了《关于意识的剑桥宣言》（The Cambridge Declaration on Consciousness），其中关于动物意识的问题这样论述道：“行为、神经生理和神经解剖方面的证据显示，鸟类存在明显的意识平行演化例子。接近人类意识水平的证据在非洲灰鹦鹉观察到。哺乳动物和鸟类的情感网络和认知微电路远比以前想象的更为同源。此外，一些鸟类种类展示出与哺乳动物相似的神经睡眠模式，包括REM睡眠，以及像在斑马雀中发现的神经生理模式，以前认为需要哺乳动物的大脑皮层。特别是喜鹊在镜像自我认知研究中表现出了与人类、巨猿、鲸和大象的惊人的相似性……趋于一致的证据表明，非人动物具有支撑意识状态的神经解剖学、神经化学和神经生理学基础，并具有呈现意向性行为的能力。因此，有充分的证据表明，在产生意识的神经基础方面，人类并非独一无二”。
