粒子都是无意识的，它们堆积在一起是怎么形成有意识的生命的？

　　粒子当然是无意识的，海森堡不确定性原理就可以进行解释。但是不确定性的微观物质到宏观的过程中，发生退相干，变成了确定性的。
　　虽然量子力学告诉你，构成你身体的物质，有极低的概率在一瞬间出现在月球上。但经典力学告诉你，这是不可能的，这就因为你身体中的粒子与集体自由度耦纠缠了起来，波函数坍塌了。从量子力学的角度解释意识，其实是一个热门的方案。
　　去年（2020年）因发现黑洞的形成是广义相对论的有力预测，而获得诺贝尔物理学奖的著名物理学家彭罗斯，就热衷于用量子力学解释意识。在他的眼里，意识是通过量子纠缠和量子叠加产生的。
　　他的逻辑推理如下：
　　哥德尔不完备定理：一套公理体系中，必然有无法被证明的真理。
　　人类数学家能理解无法被证明的真理。
　　人类意识，超出公理之外。
　　所以这是源于大脑内波函数的坍缩，人的意识是量子力学决定的。
　　也有一些物理学家尝试通过弦理论来解释意识。但彭罗斯这样的观念，在科学界也引起了极大的争议，甚至出现了诸多反对的声音。
　　这里我不进行过多的探讨，毕竟这本身只是彭罗斯一个不成熟的猜想，而且在他的研究领域之外。不过，国内却热衷于这种形而上的研究，甚至成了哲学系某领域的硕士论文。但无论用量子力学解释意识，还是用弦理论来解释意识，无异于都是把人类意识的解释进行了拔高。这属于人类的自负。
　　我不敢妄言彭罗斯是错误的，但人类对于宇宙本源来说，还是太渺小了。从神经科学的角度来说，我们的神经信号传输，都是有确定需求的。
　　例如，当你看到一幅美丽的画，你看到的信息，通过视锥细胞、视觉受体，转化成电信号，然后一直传递到你的视觉中枢，这些信息的表达都是准确的，所以你才能明确它的构图、线条，以及颜色。
　　相反，当你大脑内的信号传递变得不准确之后，你可能会眼花、眩晕，甚至出现错觉，看到从未出现的画面。又或者，当多巴胺的神经通路出现异常，你可能会发生精神分裂症，出现幻觉、妄想等认知缺陷。
　　除此之外，莫名其妙的偏头痛，除了23是因为动脉搏动外，还有13是十分复杂的神经机制，例如脑膜血管内的离子变化，脑干神经核功能异常等，本质上是离子通道和神经信号通路出现了异常。另外，有大约30的人会遇到强光打喷嚏。
　　从神经科学的角度来说，最可能的原因是，控制头面部感觉和运动的三叉神经与视觉神经是紧紧挨在一起的，它们之间有可能存在交叉反应。当外界的强光突然进入视网膜时，瞳孔会快速收缩，触发视神经反射，这些神经信号可能会错误地传到三叉神经上，并让大脑发出了错误的打喷嚏指令，于是便引起了光喷嚏反射的发生。
　　这个反射是可以遗传的，如果父母中的一方存在光喷嚏反射，那么也有50的可能发生在孩子的身上。
　　综上，无论我们大脑的信息感知、信号处理、以及对外的行为，都需要神经通路和信号的准确性。那么，准确的神经通路，是如何变成复杂的意识的呢？回答这个问题前，我们先来看看，意识究竟是什么。
　　人类判断意识的方法，最经典的是镜子测试：在早先的研究中，人们发现瓶鼻海豚、喜鹊、类人猿，以及大象能够通过镜子测试。这些都是十分聪明的动物，而且看起来也很有自我意识，人们便理所当然地认为它们是有意识的。后来发现猫、狗、章鱼，这些看起来很聪明的动物，都不能通过镜子测试。
　　似乎，这说明了它们没有意识。
　　但后来的研究，就很明显有些被打脸了。在印度太平洋区域，有一种叫做裂唇鱼的鱼类，因会帮助其他大型的鱼类清理寄生虫，所以又被称为医生鱼。2019年初的一份研究表明，裂唇鱼是能通过镜子测试。
　　甚至在2015年，还有一份研究声称，蚂蚁也能通过镜子测试：虽然蚂蚁的镜子测试，具有一定的争议性。但从人一直到裂唇鱼，我们不难发现，凡是能通过镜子测试的，无一例外，全部都是群居动物。而群居动物，具有很强的社会性，它们在族群个体互动的过程中，很有必要分清楚每个个体的身份。
　　在区分其它成员的过程中，自我的认识也就有了形成的基础。但人类单纯通过镜子测试来进行判断，其实是有问题的。我们假设有同样聪明的两种动物，动物A的自我认知有利于通过镜子测试，动物B的自我认知不利于通过镜子测试。
　　那么人类以镜子测试判断动物是否有自我认知，以及判断哪种动物更聪明时。直接就会先入为主地判断：A有自我意识，并且更聪明。B没有自我认识，没有A聪明。但很明显，对于B的判断，很有可能是错误的。
　　而现实中也有一个例子，狗虽然并不能通过镜子测试，但也有研究表明，犬类能通过气味进行身份的辨别。通过镜子测试，对意识下了一个武断结论，正是反映了人类的自负。即便我们不探讨，乌鸦这种没啥新皮层还十分聪明的动物，我们单纯从哺乳动物新皮层发育的角度来说：意识，不会突然出现，从老鼠到人类，新皮层不断发展和复杂的过程中。
　　很有可能早就存在了意识。
　　我们假设老鼠的分数是1分，人类是100分，那么不能通过镜子测试的猕猴，他的意识可能是59分，而不是零分。如果说很多时候，我们判断低等动物是否存在意识时，往往在于我们对意识本身的定义。但其实，我们真正关心的，并不是意识的定义，而是这个从1到100的过程。
　　那么，意识又是怎么从1到100呢？在脑电领域有一个脑熵（BrainEntropy，BEN）的概念，它表示大脑系统不规则性和信息处理能力。人类大脑，往往处于活跃的波动状态，熵脑代表的大脑传输信息的能力，也指大脑可以访问的神经状态的数量。
　　人类大脑的熵，有这些特点：1、脑熵和意识有着高度关联性。2、人类大脑的熵大于其他动物（这里不是指混乱度，而是信息总量）。3、通常情况下，智力更高的人脑熵更高（同上）。4、人在迷幻状态、快速眼动、精神病发作，以及睡梦癫痫时，表现为熵增。（信息混乱度）智力更高的人熵更高，这是因为大脑处理信息更多。
　　精神病人熵更高，则是因为处理的信息更加地混乱。可以这样说，一样熵高的人，一个人可能是爱因斯坦，一个人却可能是精神病。迷幻状态下，人会表现出一定的初级意识。例如当你起夜下意识地上厕所，别人叫了你一声，你回应了，但第二天起床，你却什么都记不得。这就是一种初级意识。
　　人从初级意识的熵增混乱状态，渐渐清醒之后，人的脑熵会表现出一种亚临界状态。在这个亚临界状态中，我们会表现出足够清醒的意识。1岁左右的婴儿便有初级意识的表现，而1岁的婴儿表现能力，极有可能比不过同龄的猩猩。（主要原因在于人类婴儿更早产，且性成熟周期更长）人的心智，拥有自我维护次级意识的能力，能够完善对客观的反应，表现出更加地有序化，大脑从而表现出熵减。（也可以认为是有序化程度更高，所以表达同样的信息量时，所需要的附加信息反而更少了）。
　　总的来说，人的次级意识，取决于大脑组织的连贯性、分层结构，以及系统的处理能力。人的大脑总是维持在秩序和混乱之间，并保持着严格的平衡。当人处在次级意识的状态下时，处理外界信息则不那么细致，极易受到情绪、偏见、焦虑，以及欲望的而影响。
　　人类大脑在进化过程中，拥有了把熵控制在亚临界点的能力，这有助于促进现实主义、远见、仔细思考，以及识别和克服一厢情愿、执幻想的能力。当然，克制次级意识的过程，也限制了意识拓展空间。例如，成年人的大脑，相比起儿童的大脑，总是欠缺想象力。当然，成年人大脑处理信息的总能力更高，脑熵自然也更高。
　　当次级意识被抑制的时候，初级意识就会表现得更为活跃。通常来说，25岁，是人脑熵的巅峰，信息处理能力也达到了巅峰。在模拟扔硬币、挑选卡片、投骰子、选择九个圆中的一个、网格上填涂等各类行为下，不同年龄段的脑熵：该实验显示，人类处理信息的能力，在25岁左右最高，主要集中在中青年阶段。虽然意识的诞生过程，尚且停在假说阶段，但研究人员极有可能已经找到了意识的开关中央外侧丘脑。
　　威斯康辛大学麦迪逊分校的研究人员发现，使用50Hz电刺激中央外侧丘脑时，处于麻醉状态的猕猴能够苏醒，并出现正常的清醒行为。猴子睁开眼睛，生命体征出现变化，面部和身体开始运动，并伸手去拿附近的物体。
　　不过，关闭电刺激之后，仅仅几秒钟，猴子便会再次闭上眼睛，回到无意识的状态。上述实验，必须非常精准才能实现。50Hz的电脉冲，只能点击仅仅20纳米的特定位置。这表明，中央外侧丘脑对意识具有一定的启动作用。但这个实验，是否可以证明，意识也如同运动、感觉、视觉等中枢皮层有着明显的区域功能呢？那倒是未必。
　　积水性无脑畸形儿童，是一种先天性疾病，通常表现为两侧大脑半球缺如（缺少大脑皮层），被薄襄所代替，里面充满脑脊液。除了大脑皮层之外，患儿的脑干、小脑，脑膜健全，有的可能会残存一定的颞叶、枕叶，或额叶。这些儿童虽然往往早夭，但大多能表现出意识活动。这足以说明，虽然大脑皮层对意识具有重要的决定作用，但大脑皮层也绝对不是意识产生的必须条件。
　　从这一条来说，判断没有大脑皮层的更低等的动物不会产生意识的推论，也并不成立。虽然鸟类也有大脑皮层，但实际鸟类的意识可以不通过大脑皮层而出现。种种迹象表明，意识的诞生，可能和大脑的整体活动有关。
　　虽然早期的大脑研究，倾向于分区研究。但学界早就发现了多种神经元耦合体系，并诞生了一门专门的学科神经元耦合系统的同步动力学。随着EEG（脑电图，electroencephalograph）、核磁共振成像（MRI）、正电子断层扫描（PET）的飞速发展。近年来，已经发现了大脑间不同区域的跨频耦合网络，以及全脑神经元和神经递质系统的动态耦合。
　　这些研究表明，大脑在分工协作的同时，也有极强的整体性。人类的额叶大部分、顶叶、枕叶，以及颞叶皮层称为联合区，这些区域都能够接受多通道的感觉信号，把各个功能区域的神经活动整合在一起。人类的左右大脑，有90都属于联合系统。当大脑左右脑之间的胼胝体断掉，左右脑的意识一开始会出现混乱。
　　左右大脑会存在有各自的活动，协作消失，正一心二用。左手画圆，右手画方，对于裂脑人来说，是轻而易举的事情。但由于左右脑思维不统一，裂脑人的诸多行为，往往表现出难以控制，甚至会出现右脑控制左手攻击人的现象：
　　此动图应该来源于电影场景，真实情况不会如此夸张，手并非不能被意识控制。
　　人经常会产生疯狂的一闪念。这种闪念，往往由右脑控制（人的情感冲动）。
　　正常情况下，左右脑连接，主管思维逻辑的左脑，会在发生神经信号之前，及时阻止右脑的策略。当左右脑尚且连接的时候，充满矛盾的策略，往往只会保留一个。但对于裂脑人来说，两个策略可能同时保留。例如正常人，大脑出现自残的一闪念时，另一半大脑直接就阻止了，不会再发生什么。但是对于裂脑人来说，阻止则会发生在行动之后。
　　我的意识，本身就是左右半球大脑的二位一体。当然，由于大脑还能通过其他部分连接，对于裂脑人来说，意识还是整体的，而非真正的分裂。人在进行理智与情感的纠结犹豫时，何尝不是左右大脑的一场场较量。那么，你经常是左脑胜，还是右脑胜呢？
　　当然，大脑也具有非凡的适应能力，并不是所有裂脑人都会有严重的生活影响。胼胝体缺如的儿童，大脑会通过其他脑区重新分配信号，例如通过中脑和前脑之间的沟通，保证左右脑之间的交流。虽然没有胼胝体，大脑功能只是小有所影响，但这充分展示了大脑的可塑性。
　　从一些挖掉脑组织，以及枪击头部存活下来，失去不少脑组织，甚至有失去了半个脑袋，但意识没有受到太大影响的案例。
　　可以看出，大脑的可塑性，远非普通人想象。而这种可塑性，绝非大脑功能分区所能解释的。新皮层虽然仅仅只有薄薄的三毫米，却有六层结构：
　　为了处理各种复杂的信息，人类新皮层形成了不同的区域，这些区域主要归类为三个区：初级感觉区、初级运动区，以及联络区：
　　感觉区包括：听觉、视觉、躯体感觉等等；人类同时还具有专门的语言区，有时候又把语言区归为联络区的一部分初级感觉区和初级运动区的神经细胞高度特异性，直接接受感受器的神经信号，并与枕叶、颞叶、中央前后回相联系，形成相应的联络区。
　　大脑皮层的初级反射活动，是绝大部分哺乳动物都具备的，但低等哺乳动物的联络区并不发达，它们的意识主要以初级意识为主。灵长总目这一支，演化到猿类之后，皮层联络区才开始飞速发展，有了形成高级意识的基础。
　　除了语言区外，联络区还包括：对自我身体看法、信念和以及情感态度相关的顶枕联络区；具有多种感觉整合，概念构思的颞叶联络区；负责判断、预见，以及人格属性的前额叶联络区。
　　除了前额叶区，各部分区，同时包含视觉、听觉，以及躯体感觉联络区
　　为什么人类的大脑皮层就演化得更加复杂了呢？人类新皮层不仅占大脑皮层的94，甚至占据了整个大脑的70以上。
　　新皮层与记忆、学习，甚至意识形成高度相关。从早期哺乳动物到灵长类，最大的变化，在于生活技巧、运动能力、感官能力的演化。这些综合原因，促进了大脑联络区的发展，令新皮层折叠出了更多、更深的沟回。
　　只有新增加的新皮层表面积越多，也能支撑复杂的大脑活动。意识的产生从来不能归因到某个单一的因素，虽然新皮层能很好地解释人类的高级意识，但对于没啥（相对人类来说极少）新皮层的乌鸦来说，研究它们的意识，很明显需要更多地考虑其它的因素。
　　总的来说，从老鼠到人类，意识从1到100的过程，其实是比较清晰的。只不过从0到1，什么时候发生，怎么发生，可能我们依旧还需要漫长的时间去了解。但无论怎么样，随着脑科学的不断发展，关于意识，我们已经越来越接近真相。
　　PS：虽然现在有很多人诟病，现在的人工智能并非真正的人工智能，但其实，随着人工智能系统变得越来越复杂，虽然它的每一个信息单元都像一条神经通路一样是准确的，但随着神经网络的活动越来越具有不规则性，那么意识的产生也几乎是必然。当前现今的人工智能都还太简单了，未来第一个产生真正高级意识的，也必然是一台超级计算机（甚至是一个超级计算机矩阵）。