2005年7月1日，在纪念美国《科学》杂志创刊125周年之际，科学家们总结出了125个迄今仍无法破解的科学之谜，并列出其中25个最难破解的科学之谜，"意识的生物学基础是什么？"就是其中之一。 美国亚利桑那大学意识研究中心主任戴维·查尔莫斯认为，意识之谜是世界上最大的谜。

意识之谜引发了人们的思考与探索，科学家、哲学家和宗教学家们从各个不同的角度探索意识，提出了各种解决方案。近年来随着量子力学的发展，一些科学家试图从量子力学的角度对意识做出解释，他们认为电子的纠缠和塌缩形成了量子意识，所以意识是一种量子力学现象。量子力学是描述微观物质（原子，亚原子粒子）行为的物理学理论，"量子意识"把意识与量子力学联系在一起，观点新颖，造成了不小的影响。那么，量子力学真的能够破解意识之谜吗？电子的纠缠和塌缩真的能够形成意识吗？"量子"真的能够具有意识吗？意识真的是一种量子力学现象吗？在本文中，作者将对这些问题进行深入的分析与探讨，并对"量子意识说"做出评价。

第一，意识的核心是主观感受性，微观粒子无法产生主观感受性，所以"量子"不可能具有意识。

研究意识问题，首先必须对意识有一个正确的认识，然而长期以来，由于意识概念缺乏准确、共识的定义，所以人们对意识的理解与认识还存在较大的差异。尽管意识缺乏准确、共识的定义，但是，专门研究意识问题的科学家和哲学家们一致认为，意识具有一个显著的特征，这就是"主观感受性"。什么是主观感受性？主观感受性也叫"意识感受性"，例如一个人看到了一朵红玫瑰，他不仅能对红玫瑰产生感觉，而且还能知道是"我"看到了红玫瑰，是"我"感受到了红玫瑰，他的这种主观感受就是"意识感受性"。美国著名心灵哲学家塞尔认为："有意识的心智状态与过程具有其他自然现象所没有的一个特殊特征：主观性。"[1] 《意识与大脑--多学科研究及其意义》一书的主编、中国科学院生物物理研究所汪云九先生指出，目前人们对意识已经形成了几点共识，其中的第一点共识就是"意识是一种主观体验" [2]根据意识的特征，作者尝试给意识下了一个定义：意识是大脑的一种高级功能，意识是认知主体的主观觉察、觉知、感受或体验。[3]

意识之所以被称之为意识，根本原因就是因为认知主体产生了主观感受性，主观感受性是意识的核心，也是意识和非意识的分水岭。能够产生主观感受性的认知或信息过程就是意识过程，不能产生主观感受性的认知或信息过程是非意识过程。

由于对意识缺乏准确的认识，许多人（包括一些科学家、哲学家和宗教学家）把意识泛化了，他们认为所有的认知或信息过程都是意识过程，把许多非意识也当成了意识。最典型的例子就是量子纠缠，有一些物理学家认为，微观粒子能够进行超越时空的信息传递，这种信息传递就是"量子意识"。量子纠缠确实能够实现超时空的信息传递，但是，这种信息传递能够产生主观感受性吗？粒子有主观感受吗？如果不能证明粒子产生了主观感受，那就不能说量子纠缠是意识现象，更不能说"量子"具有了意识。

二，微观粒子不具备产生意识的物质结构--大脑，所以"量子"不可能具有意识。

微观粒子为什么不可能产生主观感受性？"量子"为什么不可能具有意识？这是因为意识是高级物质结构突现的产物，它必须产生并存在于高级物质结构。那么，这个高级物质结构究竟是什么呢？现代科学已经证明，这个高级物质结构就是大脑，意识产生于大脑；脱离了大脑，意识就不可能产生。由于人具有最复杂、最高级的大脑，所以人具有最高级、最完备的意识；一些比较高级的动物如黑猩猩等，它们的大脑也比较发达，所以它们也具有意识；低级动物没有复杂的大脑或没有大脑，所以它们还不具备意识；植物以及众多无生命的存在物，由于它们根本就没有大脑，所以它们不可能具有意识。

一些物理学家认为，微观粒子，甚至所有的存在物都有可能具有意识。这种看法很不准确，微观粒子的结构比较简单，它们没有大脑，没有产生意识的物质结构，所以它们根本不可能具有意识。一般的存在物，如果它们不具备大脑这样高级的物质结构，那它们也不可能具有意识。那些物理学家所说的"量子意识"其实是他们的臆测或虚构，因为"量子"根本就没有产生意识的物质结构--大脑。

三，大脑的活动过程是物理的、化学的、生物的、神经的和心理的综合过程，而不是量子力学过程。

随着脑科学或神经科学的发展，人们对大脑的神经结构和工作机理有了较为清晰的认识。脑科学或神经科学发现，大脑的活动过程是物理的、化学的、生物的、神经的和心理的综合过程，而不是量子力学过程。脑科学家或神经科学家们还没有在大脑中发现量子力学过程，所以"量子意识说"很难得到脑科学家或神经科学家们的支持。

有的朋友提出这样的质疑，虽然大脑的活动过程是物理的、化学的、生物的、神经的和心理的综合过程，但是，大脑的神经结构以及化学分子都是由微观粒子构成的，所以意识过程也有可能是"量子"过程，也有可能通过量子力学进行解释。大脑的神经结构及化学分子确实是由微观粒子构成的，但是，如果把大脑神经结构及化学分子统统分解成微观粒子，那意识就不存在了。这是因为意识是大脑神经结构突现的产物，没有了大脑神经结构，意识也随之消失了。这就像水，水分子确实是由氧原子和氢原子组成的，但是，如果把水分解成氧原子和氢原子，那水就不是水了。水能挽救沙漠中那些干渴将死的人的生命，氧原子和氢原子有这样的作用吗？它们能救活干渴将死的人吗？

四，量子纠缠并不是意识

我们在前面已经初步讨论过量子纠缠，这里再进行深入讨论。一些科学家之所以坚持认为微观粒子具有意识，最重要的根据就是量子纠缠，他们认为量子纠缠就是两个微观粒子意识的反映，量子纠缠就是意识现象。作者认为这种判断难以成立，理由是：第一，意识信息大都是十分复杂的信息，携带、存储这些信息的载体必须具有比较复杂的结构，然而，微观粒子的结构大都比较简单，无法携带、存储复杂的意识信息。第二，我们在前面已经进行过探讨，意识产生于大脑，而微观粒子根本就没有大脑，它们怎么可能产生意识呢？第三，意识的核心是主观感受性，而主观感受性就产生于大脑；微观粒子没有大脑，根本不可能产生主观感受性，所以微观粒子不可能具有意识。

量子纠缠是微观粒子之间一种特殊的信息传递方式，但它并非是意识现象。

五，"微管意识说"只是一个未被证实的假说，没有得到科学共同体的承认。

一些科学家之所以坚持"量子意识"的观点，他们最重要的根据就是"微管意识说"。"微管意识说"的代表人物有英国理论物理学家彭罗斯、美国麻醉学家哈梅罗夫和加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)物理学家Matthew Fisher等人。彭罗斯(Roger Penrose)和哈梅罗夫(Stuart Hameroff)认为，大脑神经元中存在着微管，微管中有大量电子，正是微管中电子的纠缠与塌缩产生了意识。"微管意识说"通过微管中电子的纠缠与塌缩对意识的产生做出了解释，这种观点把意识与量子力学联系在一切，确实比较新颖。

"微管意识说"真的能对意识做出合理的解释吗？作者从四个方面进行分析与评价：第一，微管是神经细胞中的一种结构，脑科学家们发现，微管的主要功能是："囊泡和颗粒在胞内的运动、染色体运动、轴索生长、轴浆运输、细胞形状维持和形态发生以及细胞表面受体分布"[4]通过神经科学对微管功能的介绍可以看出，神经科学家们并没有发现微管与意识存在关系，这就是说，微管并不具备产生意识的功能。第二，根据"微管意识说"，大脑中存在着大量的电子，正是这些大量电子的纠缠与塌缩产生了意识。但是，脑科学已经对大脑的结构有了比较清楚的认识，人类的大脑是由脑区、系统、神经网络、神经回路、神经元、突触和分子等层次构成的。分子是构成大脑的最小层次，在这个层次中活动着各种生物大分子与小分子，例如蛋白质、氨基酸以及神经递质等。由于生物中不存在游离的化学元素或原子，所以分子层次中最小的物质微粒可能是离子，所谓离子就是原子或原子团得失电子后所形成的带电微粒。这就是说，大脑中最小的独立物质微粒是原子或原子团，并不是电子，所以大脑中根本不存在大量独立的电子。既然大脑中并不存在大量独立的电子，那电子的纠缠与塌缩就不可能发生，自然量子意识也不可能产生。第三，即使大脑中真的发生了电子的纠缠与塌缩，"微管意识说"仍然面临着许多难题，例如这些电子的纠缠与塌缩如何引发神经元、神经结构以及大脑的意识过程？如何产生出主观感受性？意识的信息又存储、记忆在哪里？…… 如果这些问题得不到满意的解决，那"微管意识说"就很难成为科学的理论。第四，科学是实证的，科学理论需要得到实验的检验与验证，"微管意识说"最大的问题就是得不到证实，得不到事实或实验的验证。所以"微管意识说"只是一个未被证实的假说，没有得到科学共同体的承认。[5]

既然"微管意识说"只是一个未被证实的假说，那它就很难成为"量子意识"的可靠依据，而我们也不能对它盲目相信。

通过以上探讨，我们就可以对本文开头所提出的问题做出回答：量子的纠缠和塌缩不可能形成意识，"量子"也不可能具有意识，意识并不是量子力学现象，所以通过量子力学恐怕很难破解意识之谜。

2018年7月24日于郑州

注释：

[1] [美]约翰·R·塞尔：《心灵的再发现》，中国人民大学出版社2005年版，第81页。

[2] 汪云九、杨玉芳主编：《意识与大脑--多学科研究及其意义》，人民出版社2003年，第4页。

[3] 陈定学：《正确认识意识》，爱思想网-哲学-科学哲学。

[4] 乔治·阿德尔曼主编：《神经科学百科全书》，伯克豪伊萨尔出版社、上海科学技术出版社1992年版，第1224页。

[5] 汪云九、杨玉芳：《意识与大脑--多学科研究及其意义》，人民出版社2003年版，第15页。