为什么科学发展这么久了我们仍然不懂人类意识的起源？回答是：这个问题太难了。2019年6月30日中国科协年会发布20大科技难题：

暗物质是种能探测到的基本粒子吗

对激光核聚变新途径的探索

单原子催化剂的催化反应机理

高能量密度动力电池材料电化学

情绪意识的产生根源

细胞器之间的相互作用

单细胞多组学技术

废弃物资源生态安全利用技术集成

全智能化植物工厂关键技术难题

近地小天体调查及防御与开发问题

大地震机制及其物理预测方法

原创药物靶标发现的新途径与新方法

中医药临床疗效评价创新方法与技术

人工智能系统的智能生成机理

氢燃料电池动力系统

可再生合成燃料

绿色超声速民机设计技术

重复使用航天运输系统设计与评估技术

千米级深竖井全断面掘进技术

海洋天然气水合物和油气一体化勘探开发机理和关键工程技术

我们看到情绪意识的产生根源赫然列在第五位。

在刚刚过去的一个多世纪里，物理学取得了辉煌的成就，物理学的应用几乎无处不在：金融物理、经济物理、社会物理、等等。但当物理学遭遇生命现象时立马显得苍白无力。同牛顿力学的研究对象汽车相比，人会思维，人有意识，而对思维和意识的理解恰是物理学的短板。所以，生命科学不是通常意义上的科学。人们甚至怀疑，意识问题是否可以通过通常意义上的科学解决。

意识问题如此之难，但意识问题又非常之关键。比如，人工智能的最大问题是我们不懂人类的意识是什么和怎么起源的。在这两个问题得到确切的回答之前，我们不必担心机器人会取代人类。

那么，究竟什么是意识呢？

中国古代关于人的意识的认识主要体现在所谓“三魂七魄”上。据说，人有三魂七魄，三魂：一为天魂（阳魂），二为地魂（阴魂），三为命魂（元神）。其魄有七，一魄天冲，二魄灵慧，三魄为气，四魄为力，五魄中枢，六魄为精，七魄为英。若去世时，七魄先散（这个时候还可以救回来），三魂再散（这时一般人就救不回来了）。生病时就是和魄散了，所以要用药物去阻止它散发。传说人的魂魄不聚将处在昏厥状态。

亚里士多德（Aristoteles,公元前384-322 ）是古希腊著名哲学家和科学家。他在物理学上提出了宇宙是由土、水、气、火四种元素组成的以外，还有以太。直到现在我们还用着以太这样的一个词。他认为世界上没有空虚。他在动物学上的造诣也是颇深的。他对动物的观察和思考是非常全面的。比如说他对动物生理很早就有一个阐述。他对营养的认识也是颇有先见的。

他还提出了三个灵魂的概念：植物有营养的灵魂主要是用于生长和繁殖；动物有敏感的灵魂用于运动和感觉；人类有理性的灵魂。理性的灵魂就在心脏当中。我们现在说某个人有没有心，基本上就是亚里斯多德的这个意思。

从科学的角度，灵魂与意识有关。意识是怎么产生的，来自何方，去向何处，现在还没人知晓。所以，灵魂有无也尚无定论。

从亚里斯多德时代起，人类关于自己意识起源的探索一刻也没有停息。1976年出版的《二分心智的崩塌：人类意识的起源（The Origin of Consciousness in the Breakdown of the Bicameral Mind）》一书可能是这方面研究的一部重要著作。它的作者是朱利安·杰恩斯（Julian Jaynes）。

20世纪70年代初，杰恩斯是普林斯顿大学的心理学讲师。他讲起课来滔滔不绝，低沉的男中音对学生很有吸引力。五十出头的杰恩斯嗜酒成性，属于学校边缘性人物。由于没有终身教职，他不能定期从学校获得报酬。但他显然对终身教职也没什么兴趣。他一直专注于自己的著作，多年来坚持不懈地写作，终于在1976年出版了《二分心智的崩塌：人类意识的起源》一书[1]。

乍看上去，这本书并不像是一本畅销书，然而，它的确十分好卖。书评见于各类科学杂志和心理学期刊、《时代周刊》、《纽约时报》和《洛杉矶时报》等。1978年，该书获得美国国家图书奖的提名。不断再版发行过程中，杰恩斯也在各地进行巡回演讲。1997年，杰恩斯死于中风，而他的书留传于世。2000年，另一新版上市，销售至今。

《二分心智的崩塌：人类意识的起源》这本书讨论了很多“意识起源与宗教崩塌”、“意识的作用”的问题。在书的开头，杰恩斯提问道：“意识是自我本身，无所不包，但又什么都不是。——它到底是什么？它来自哪里？它的意义何在？”杰恩斯试图从历史的视角来回答这个问题。他认为，人类直到大约3000年前才具有完全的自我意识，在此之前，人类只有二分心智（bicameral mind），每当需要行动选择时，一个半脑会听见来自另一个半脑的指引，这种指引被视为神的声音。随着人类社会日趋复杂，这种二分心智也最终坍塌，人类现代自我意识被唤醒，最终具有了内在叙事（ an internal narrative）的能力。杰恩斯认为，这种变化源于语言。考虑到黑猩猩等灵长类动物被证实有一定的自我意识但并不是通过人类熟知的语言交流的，所以这里应将语言理解为成熟的信息交流方式。根据杰恩斯的理论，我们可以得到如下推论：(1)意识成为可能之前，必须有交流方式存在；(2)当交流方式成熟，来自另一半脑的指引弱化，二分心智体系崩塌，自主意识诞生，“神的声音”弱化成了潜意识，但仍根深蒂固的存在着。

那么，二分心智是如何崩塌的呢？在二分心智的状态下，人们是无意识的，或者说意识不到自身思维活动。当我们拥有了记忆并开始倾听、开始反思大脑中那个神秘的声音的时候，二分心智就崩塌了，意识就出现了。

在科学史上，克里克(F. Crick)是一位举足轻重的人物。他是DNA双螺旋结构提出者之一（合作者沃森），也是1962年诺贝尔奖生理学或医学奖获得者之一。1994 年，克里克在《惊人的假设》一书[2]中提出了意识起源问题并给出如下观点：第一，意识是脑神经活动的产物；第二，人的精神活动完全是由神经细胞、胶质细胞的行为以及构成它们的原子、离子和分子的性质所决定；第三，不仅仅意识，而且“自由意志”也来自神经元的活动。

克里克正面肯定了几十年前英国物理学家爱丁顿提出的使普通原子的集合体成为一个思维着的机器的思想。他明确指出意识是由大脑中的神经细胞等的行为所决定。他还进一步指出，机器可以具有意识，甚至具有自由意志。

克里克的观点为探讨意识之源问题指明了方向。只要搞清大脑产生意识的机制，意识的神秘性会消失，模拟意识就成为可能，机器就可能具有意识或自由意志。但是，仅从原子、离子，直到神经细胞也不能说清意识是如何产生的，如果没有信息交换、处理的概念，没有复杂系统的概念，仍无法回答意识产生的机理问题。

上个世纪末期，计算机得到蓬勃的发展，这激发起人们对于人工智能产生意识的想象。但是。彭罗斯(R. Penrose)在他的著作《皇帝的新脑》[3]中及时给人们泼了一盆冷水。他的主要观点是，算法不能唤醒意识，也就是人工智能不能产生意识。

彭罗斯指出人工智能专家常常避开意识去分析智能和思维，图灵的论文即如此。他认为智慧问题属于意识问题，如果没有意识伴随，就不会有真正的智慧。他不相信算法可以唤起意识。人脑的有意识行为常常是依算法执行，而无意识的行为是以一种算法无法描述的方式展开。因此，电脑不能正确地模拟智慧。

作为一个理论学家，彭罗斯的名字可以与霍金、爱因斯坦等巨人相提并论。他为物理学、数学和几何学中做了许多极为重要的贡献。除此之外，他还是一个脑科学的研究者，提出了一个引人深思的理论：他认为意识产生于量子过程。

朱清时，著名物理学家，中国科学院院士，中国科学技术大学前校长、南方科技大学前校长。1994年获海外华人物理学会亚洲成就奖和汤普逊纪念奖。按照朱清时的观点：意识是量子物理现象。

解决生命现象的问题要依靠量子力学吗？关于这一点，可以上溯到1944年。那一年著名物理学家，量子力学创始人之一，诺贝尔奖获得者薛定谔发表了《生命是什么》一书[4]。这本书后来被称作科学元典著作之一。这本书的问世也标志着量子生物学、量子生命研究的开始。

2016年出版的英国科学家吉姆•艾尔－哈利利、约翰乔•麦克法登合著的《神秘的量子生命》（原版名称 Life on the Edge）[5]对量子生命的研究做了一定程度的总结。“神秘的量子生命”主要观点包括：生物学，其实只是一种应用化学，而化学又是一种应用物理学。如果挖掘得足够深入，一切事物都是量子的。量子世界有很多奇异的性质，这些奇特的性质在生命现象中都会出现。生命是一台复杂的分子机器。酶是生命的引擎。所谓的生命力，不过是一种“催化反应”。人脑是一台量子计算机。

意识的量子力学途径能否走通？人们正拭目以待。

参考文献

[1]Julian Jaynes《The Origin of Consciousness in the Breakdown of the Bicameral Mind》Houghton Mifflin Company 1982

[2](英国)弗朗西斯·克里克《惊人的假说》汪云九译湖南科学技术出版社2004

[3] (英国) 罗杰·彭罗斯《皇帝的新脑》许明贤、吴忠超译湖南科技出版社2007

[4] (奥)埃尔温·薛定谔《生命是什么》罗来欧、罗辽复 译 湖南科学技术出版社2005

[5] (英国) 吉姆•艾尔－哈利利  约翰乔•麦克法登《神秘的量子生命》侯新智、祝锦杰译浙江人民出版社2016