温柔的黑猩猩与反复无常的倭黑猩猩
位于英格兰多塞特郡的“猴子世界”是世界上最大的灵长类动物营救中心。中心照管的灵长类动物有红毛猩猩、长臂猿、猴子、狐猴，但以黑猩猩居多（有60多只，这里是除非洲之外黑猩猩最多的地方）。这些黑猩猩之前大多无人照管或遭受虐待，如今得到工作人员的精心照顾，过得快乐自在。“猴子世界”很受欢迎，很多电视纪录片都在这里拍摄，记述了发生在中心里的各种趣事。下面的故事便选自其中一集纪录片。
几年前，工作人员在黑猩猩奥林匹娅体内装了节育器（中心其他雌性黑猩猩也都装有节育器）。但奥林匹娅不知怎么拿下了节育器，而且很快就怀孕了。女儿赫柏出生后，奥林匹娅一直很尽责，但过了一年，它没有乳汁了。工作人员做了一个艰难的决定：将赫柏带走一阵子，用人工方式喂养它。六周之后，再让赫柏定期与奥林匹娅见面，但每次见面时间都不长。工作人员希望，等到赫柏不再需要喂奶了，再让它回到奥利匹娅身边。当时，“猴子世界”的负责人是吉姆·克罗宁和艾莉森·克罗宁夫妇（很遗憾，吉姆现已去世）。他们很担心，不知道这对黑猩猩母女见面时会有何反应。因此决定先试探一下。经验丰富的管理员杰里米·基林与赫柏待在一间特殊的育婴室里，当奥林匹娅被带进来时，赫柏紧紧地贴着杰里米。
奥林匹娅进房间之前，焦躁不安地贴在门上，它知道女儿就在里面。门一开，它立刻进去，想从杰里米手里把女儿抱过来。但赫柏不太认识它，显得很心烦，死死抓住杰里米。奥林匹娅没有泄气，开始想办法。她表现得很淡定，走到房间的一个角落里，用稻草做了一个漂亮而舒适的小窝。赫柏慢慢发觉，这只大黑猩猩并不危险，还有可能与自己有特殊关系。她离开杰里米的怀抱，向妈妈和舒适的小窝走近了几步。但是，当奥林匹娅靠近它时，它又改变了主意，转身跑向杰里米。
于是，奥林匹娅又想了一招。当赫柏和杰里米待在桌子旁边时，奥林匹娅便蹲在桌下，热情地伸出胳膊，万一赫柏想扑过来玩，随时可以接住它。但赫柏还是不为所动。奥林匹娅接下来的新招就是假装不理赫柏，而是专心地梳理杰里米浓密的胡须。赫柏终于不再紧张，让奥林匹娅轻柔地抚摸自己的手臂。奥林匹娅仔细地上下打量赫柏，好像在确定女儿一切都好。事情总算有点进展了，但奥林匹娅仍然没有得到渴望的拥抱。于是，奥林匹娅试了最后一招：假装离开。她向房间外面走去，打开一扇金属笼门，再从外面把门关上，在这个过程中，她一直在观察女儿的反应。这次差点就要如愿以偿了：赫柏离开杰里米，迅速地跑到门口，似乎不想让妈妈走。奥林匹娅马上打开笼门，伸出双臂想要拥抱它，但赫柏又紧张起来，跑回到杰里米身边。工作人员结束了它们的第一次会面，伤心的奥林匹娅与其他黑猩猩还在思索这件事情。一两天后，进行了第二次会面，这次比第一次顺利多了。
上述例子中黑猩猩的行为可能是没有意识的，但也可能黑猩猩确实具有我们推测的那些想法和感觉：深爱着女儿的黑猩猩妈妈平静地接受了孩子不再认识自己的事实，然后想方设法安抚年幼受惊的孩子，让孩子记住自己，最终重回自己的怀抱。
倭黑猩猩是黑猩猩的近亲，至少在智力上不亚于黑猩猩。倭黑猩猩的行为同样显示出它们具有强烈的意识，甚至和人类的意识相差无几。苏·萨维奇-朗博（Sue Savage-Rumbaugh）的研究证明，倭黑猩猩具有语言学习能力。苏与罗杰·卢因（Roger Luwin）合著了一本书——《坎兹》（Kanzi），在这本书中，苏讲述了一只名叫玛塔塔的成年雌倭黑猩猩的故事。
有一次，我把一个陌生人介绍给玛塔塔。出于嫉妒，玛塔塔坚决不让她碰自己喜欢的任何东西，如毯子、碗、食物、镜子。一天，我们一起坐在地上，玛塔塔把空碗递给我，发出声音，示意我弄点吃的给它。我答应了，离开房间，但没有接过它的碗。不到五分钟，我就听到玛塔塔的尖叫声。当我冲回房间时，看到我的朋友端着玛塔塔的碗，而玛塔塔正对着她尖叫，一副要咬人的样子。玛塔塔看看我，又看看我的朋友，再看看碗，尖叫个不停。她在暗示，有人趁我不在时抢走了它的碗，我应该站在它这边，一起对付抢走碗的可恶的家伙。当然，我的朋友解释了事情的经过：她其实什么也没做，是玛塔塔把碗塞到她手里，然后大声尖叫，好像受了什么委屈。
玛塔塔见我俩在谈论，知道自己的诡计没有得逞，一副垂头丧气的样子。它不再尖叫，而是走到房间的一个角落里，专心梳理自己的毛发。
上面两个例子表现了复杂行为的两个极端：黑猩猩温柔体贴，倭黑猩猩反复无常、占有欲极强。这两个例子生动有趣，证明了非人类物种也过着复杂而有意识的生活，跟人类相差无几。但我们如何才能确定人类的近亲具有意识呢？而要证明那些简单的、与人类的关系疏远得多的生物具有意识，就更困难了。
在这一章中，我将阐述我们在判断没有语言表达能力的生物是否具有意识方面取得的进展（主要以动物为例）。人们凭直觉认为，就算其他动物确实具有意识，但是人类的意识有其独特之处。关于这个问题，我也会在这一章中讨论。
我将从两个主要角度进行论述。第一，动物的哪些行为最能体现它们具有意识，而这些行为在人类身上也可见到。第二，对所有生命体而言，大脑哪些结构和功能与意识关系最密切。
狡猾的乌鸦
我们如何判断像猪这样的动物是否具有意识呢？它们在痛苦的时候会尖叫，似乎表明它们是有意识的。但怀疑论者会说，这也可能只是一种行为反应，动物在承受一定压力时自然会发出尖叫，这不能证明它们具有意识。动物无法用语言告诉我们它们是否有意识，这一显而易见的重要事实意味着，怀疑论者的观点从理论上说是完全成立的。
与动物受折磨时的反应相比，动物的另一种行为更能证明它们具有意识，即很多动物都会感到无聊。在探讨动物意识问题时，这一点常常被忽视。人类贪婪地追求信息，而很多其他物种同样渴望掌握一些必要的知识。把动物关在乏味的实验室笼子里，或黑乎乎的、简陋的农场围栏中，或空荡荡的动物园中，很多动物很快就会感到有压力。它们会走来走去，或显得百无聊赖，整日昏昏沉沉。长时间处于这样的环境中，很多动物会表现出类似于人类自我伤害的行为或精神病症状。鹦鹉会啄光自己的羽毛，老鼠会一点点地啃掉幼崽的耳朵，猴子会咬掉自己的四肢。这些虐待行为与动物经常挨打同样令人不安。
很难判断这些例子中动物感受到的痛苦程度，因为这些痛苦不包含智力因素。要证明动物具有意识，更直接的方法是证明动物具备一定的智力水平。证明动物的智力不必以人类的近亲——类人猿为例。尼基·克莱顿（Nicky Clayton）一直在研究鸦科动物，包括乌鸦、渡鸦、松鸦与喜鹊。这些鸦科动物与鹦鹉一样，都是鸟类中的天才，它们的大脑在整个身体中占了较大的比例。以大脑与身体的比例来说，鸦科动物与黑猩猩差不多，尽管鸦科动物大脑的体积只有核桃大小。鸦科动物是鸟类中的爱因斯坦，过着复杂的社会生活，有严格的社会等级，甚至有社交游戏。
克莱顿观察鸦科动物储藏食物以备将来食用的习性，从不同的角度研究它们的精神生活。众所周知，至少某些鸦科动物有着惊人的记忆力，能够记住几个月前储存的数百种食物的地点。克莱顿和她的同事还发现，鸦科动物会为将来作打算。例如，灌丛鸦和人类一样，喜欢多样化的食物。如果它们知道实验人员在第二天早上只会给它们一种食物，那么前一天晚上它们就会存起另一种食物，确保12个小时后的早餐有不同的食物可供选择。克莱顿甚至证明，鸦科动物能够清楚知道其他鸟的想法。例如，灌丛鸦如果有机会，会观察别的鸟储存食物的地点，然后趁它们不注意，偷走食物。但是，如果灌丛鸦发现自己被另一只鸟盯上了，它会很生气，换个地方藏食物，以戏弄偷看的那只鸟。你可能会认为灌丛鸦的行为只是一种本能，其实不然。灌丛鸦学会了如何从别的鸟那儿偷食物之后，当它发现别的鸟在偷看，就会换个地方藏食物；但如果是配偶在偷看，它就不会再重新找地方藏食物了。灌丛鸦隐瞒藏食物地点的行为反映了它具有一系列清醒的意识。首先，它懂得利用别的鸟的辛勤劳动，偷走它们的食物，使自己多了一个食物来源；然后，它认识到如果自己可以偷走别的鸟的食物，那么其他的鸟也能偷自己的食物；最后，当它发现另一只鸟在偷看，它会认为那只鸟想偷它的食物，于是想办法换个地方藏食物，以迷惑那只鸟。
克莱顿还发现，新喀里多尼亚的乌鸦还会以极其复杂的方式使用工具。例如，这些乌鸦能够使用一系列工具获取食物。其中一个例子是这样的。乌鸦用一件短的工具从一个细管中勾出一件长的工具，再用这件长的工具勾出第三件更长的工具，最后用这件最长的工具直接获取食物。实验中的乌鸦是自愿进入实验区域的。这些乌鸦之前偶尔单独使用过某件工具，但是它们从没有见过将这些工具连起来使用，没有任何人向它们做过示范。三只参与实验的乌鸦中，有一只叫贝蒂的乌鸦在第一次尝试时就成功地综合运用三件工具获取了食物。另外一只叫皮埃尔的乌鸦也通过了测试，但它用的方法是实验人员始料未及的：在尝试了一番后，皮埃尔暂时飞离实验场所，很快又回来了，带来一根长树枝，用这根长树枝正好可以将最后一件最长的工具勾出。这样，皮埃尔只用了两件工具（而不是三件）就获取了食物。乌鸦能够灵活地使用工具，这说明它们具有清晰的概念，还会进行筹划。
另外一个鸦科动物使用工具的例子，来自《伊索寓言》中乌鸦和水罐的故事。一只乌鸦快要渴死了，这个时候，它无意中发现一个盛满水的大水罐。但是乌鸦无法够到水，因为罐子的口子太小，乌鸦的嘴伸不进去。过了一会，乌鸦灵机一动，将很多小石子放进水罐，水满上来后，乌鸦就喝到了水。这个寓言并非虚构。实验人员以秃鼻乌鸦为实验对象做了一个实验。同样，实验人员没有做任何示范，乌鸦要靠自己来解决难题。大部分秃鼻乌鸦在第一次实验中就知道要往杯子里投石子，使水位上升，然后吃到漂在水面的食物。为了排除随机行为的可能性，实验人员观察到，这些秃鼻乌鸦一旦获得食物，就不再往杯子里投石子了；而且，它们喜欢挑选效果更好的大石子，而不是小石子；另外，如果杯子里装的是沙子，不是水，它们就不再浪费时间，往里面投石子了。?[1]??
其他动物也毫不示弱。丹尼尔·汉纳斯（Daniel Hanus）及其同事观察到类人猿比乌鸦更狡猾。实验过程如下。一只杯子里面只有少量的水，一颗花生浮在水面上，只有往杯子里加水才能取到花生。附近唯一可以利用的工具是一台饮水机。有16%最聪明的黑猩猩发现了饮水机的作用，并且在第一次尝试时就想到解决的办法。它们用嘴巴接住饮水机里出来的水，然后将水吐到杯子里，这样连续几次，花生慢慢浮上来，就能吃到了。一只黑猩猩急于获取花生，想出一个别出心裁的办法：直接往杯子里撒尿。这种不同寻常的方法使这只黑猩猩很快取到花生，它好像一点不在乎花生在尿里浸泡过，一拿到就马上放进嘴里吃了。
有趣的是，这个研究团队之前做的一项研究发现，参加测试的5只红毛猩猩在第一次尝试时都能顺利完成任务，暂时证明与人类关系稍微疏远一点的红毛猩猩是我们灵长类近亲中最聪明的。更让人惊奇的是，我们4岁大的孩子在这项实验中输给了黑猩猩，只有到了6岁才能胜过黑猩猩。
几乎可以肯定，要完成这种高难度的任务需要较高的筹划能力和想象力，需要具备活跃的思维。乌鸦其实就是长着羽毛的灵长类动物，它们能够以复杂的方式使用工具。这是不是证明它们是有意识的？类人猿也有类似的智能，乌鸦与类人猿的意识水平相当吗？根据它们的行为，我们可以肯定，鸦科动物和类人猿在非人类动物中是最聪明的，它们的创新才能表明它们应该是有意识的。但这还不够，我们无法知道它们的内心世界，因此不能确定它们具有意识。
动物有自我意识吗
另一种判断意识的办法，就是提高意识的标准。一般来说，自我意识达到一定程度，就能够认出镜子中的自己。因此，如果一种动物能够通过镜像识别测验，那么这种动物毫无疑问是有意识的。
常规的方法是，在动物脸上画一个彩色圆点，圆点的位置要在镜子里才能看到。如果它认出镜中的影像就是自己（大多数动物能做到这一点），它会去擦脸上的圆点，至少也会转动身体，以便看得更清楚。这种行为是具有自我意识的表现。但问题是，不管这个动物是否具备自我意识，它可能会由于其他原因而不能通过测试。比如视力太差，或者观察的角度不对，或者就算看到脸上的标记，也不想理会，不去擦掉圆点。人类的婴儿一般在18~24个月大的时候才能通过镜像识别测试。通过这个测试的其他动物有黑猩猩、红毛猩猩、大猩猩、大象、猪（通过了一个经过改进的测试），甚至有一种鸦科动物——喜鹊也能通过测试。我认为，通过镜像识别实验足以证明这种动物具有意识。但是坚定的怀疑主义者仍会反驳：动物没有办法告诉我们它们具有意识，它们只是做出复杂的反应，并没有任何体验，因此它们没有意识和感觉。
但是，如果要有确凿无疑的证据才能证明意识的存在，那么我们除了能证明自己的意识以外，无法证明其他任何人的意识。因此，我认为在判断动物有无意识这个问题上，还是实际些比较好。虽然有限的证据不足以确定动物是有意识的，但我们可以将通过镜像识别测验作为具有意识的有力证据。
动物不能告诉我们它们的意识水平，非人类生物怎么能告诉我们它们具有意识呢？事实上，一些有创意的研究者设计的实验能够证明其他动物具有意识，甚至表明这些动物的意识水平超出了纯意识，它们能够意识到自己是有意识的。换句话说，它们具有元意识（meta-awareness）。这些动物不但具有意识，而且它们的意识相当复杂。
例如，双眼竞争实验中的猴子经过训练，通过按下不同按钮的方式，告诉我们它们感受到的不同图像交替呈现的视觉体验。猴子看到的不断交替出现的图像与我们看到的图像是一样的。怀疑论者很难否认这是具有意识的表现。
根据赌博性选择判断有无意识
还有更有说服力的证据，证明猴子能表达自己内心的想法。纳特·科纳尔（Nate Kornell）及其同事做了一系列的测验，测验过程如下。让猴子看电脑屏幕上出现的一组圆点，其中一个圆点比其他圆点稍微大一点，要求猴子选出稍微大一点的那个圆点。实验人员让猴子在两个按钮中选择，一个是安全按钮，一个是高风险按钮。如果答案正确，高风险按钮的回报率也很高。选择高风险按钮的话，如果猴子之前选择了正确的圆点，计数器上会增加3个代币；如果之前选择的圆点是错误的，就减去3个代币。当计数器上的代币数量达到12个，就奖励猴子一个香蕉球。如果选择安全按钮，不管它之前的答案是对是错，计数器上都会增加一个代币。
明智的做法是：对答案有把握时，选择高风险按钮；没把握时，选择安全按钮。这个道理听上去很简单，但要理解需要一定的心智能力，要对自己的判断有一个清醒的认识，知道自己哪个决定是正确的，哪个决定不一定正确。猴子在美味的零食的诱惑下，很好地完成了这个任务。如果之前选择的圆点是正确的，多数情况会按高风险按钮；选择的圆点不正确，一般会按安全按钮。猴子在做过这个测验后，没有再做进一步的训练，就能轻松地将这种判断能力应用到其他任务中，如与工作记忆相关的一些任务。在对自己的选择没有把握时，猴子还会要求给点提示，这进一步证明猴子具有判断自己的知识水平的能力。例如，在学习一个复杂的序列时，开始它们会要求多给些提示，一旦掌握了序列的规律，它们就很少要求给提示了。
事实上，猴子能够认识到自身的能力，并能正确地运用这种能力（当对自己的认识很有把握时，就冒险赌一把；对自己的决定没有把握时，则选择保险的做法），在这点上与人类不相上下。我们将完成这样高级的任务作为自己具有意识的标志，而猴子也同样具有这方面的能力。
观察猴子在完成赌博性选择任务的过程时大脑的运作情况，能进一步证明猴子与人类有某些相似性。如果猴子做这些选择是有意识的，我们就可以观察到猴子大脑内与意识相关的区域内的神经元活动，这些神经元活动的激烈程度直接反映出猴子对自己决定的自信程度。到目前为止，我们只观察到猴子前额叶-顶叶网络后部即后顶叶皮层的神经元活动，与猴子对决定的自信程度直接相关。
类人猿也有这种能力：有把握时选择高风险选项，没把握时选择安全选项。甚至是老鼠，也能完成类似的、较为简单的任务。
通过这些实验，我认为猴子以及其他一些通过这个测验的动物都具有一定程度的意识。猴子完成赌博性选择实验表现出来的能力跟我们人类相差无几。因此，要想证明我们人类具有丰富的意识，而其他物种的意识相对要弱很多，我们必须找到其他证据。
动物的组块能力
到目前为止，这些行为研究都试图证明其他动物具有某种形式的意识，但这些研究实验都回避意识的质量问题，即动物是如何运用它们的意识的？一个与本书观点相关的问题是：其他动物运用组块的能力如何？人类不是唯一能进行结构化学习的动物，连老鼠都具有简单的组块能力。在老鼠面前放12个开口的袋子，每个袋子里放1种食物，总共只有3种食物。老鼠会根据食物的种类，对12个口袋进行分组，然后直接跑向放着它们最喜欢的食物的4个口袋。甚至连鸽子也具有基本的组块能力。例如，赫伯特·特勒斯（Herbert Terrace）训练鸽子记住一个不同颜色的序列，或是一个不同颜色和白色模型组合而成的序列。鸽子要在选中的颜色或白色模型上面啄一下。为了得到食物，鸽子必须记住不同颜色的序列。经过120个时间段的艰苦训练，鸽子终于能够准确记住5种颜色的序列。这个难度对于鸽子来说，相当于我们攻读学位的难度。如果将序列分为2个组块（如，先是3种不同的颜色，然后是2个白色模型），鸽子记住这样的序列要容易很多。但这不仅仅是记住2种不同刺激物那么简单：如果将颜色与白色模型穿插起来，如模型、颜色、模型、颜色、模型，那么鸽子记住这一序列就很困难了。这种将一个序列的组成部分进行分组的能力与人类的组块能力相似。
但是，具有组块的能力，与发现并有条理地运用组块的能力完全是两回事。其他动物或许能够认出镜中的影像，能够筹划未来，能够记住过去的事情，甚至能够意识到自己是有意识的，但人类（即使是蹒跚学步的婴孩）让其他动物黯然失色的一个关键因素，是我们具有强大的组块能力。具体来说，我们组块的能力越强，表明我们建构的意义层次越高。这一点连我们的灵长类近亲——黑猩猩也难以企及。
观察其他动物如何玩耍也可以证明这一点。研究人员做了一项实验，实验对象包括一组黑猩猩，年龄从15个月到成年不等；一只处于发育期的倭黑猩猩；还有几个人类婴孩，年龄从6个月到2岁不等。研究人员随机选择6样物品给这些实验对象，如杯子、圆环和棍子等，颜色为红色、蓝色和黄色。实验人员只要观察实验对象怎么玩耍，并把这些实验对象移动或组合物品的方式记录下来，从中可以看出很多信息。从表面上看，这些物品都是独立的，一次可以玩一种物品。其实，从中可以挖掘出更深的内涵。例如，这些物品都可以按照形状、大小、颜色来分类；也可以根据两种属性进行组合，如把所有红色圆环归在一起。此外还有更高级的分类方式，如把所有红色圆环根据大小区分开来。此外，不同的物品之间也会产生各种关系。如把棍子和圆环放进杯子里，或将棍子穿过圆环。
如果只是玩耍单个物品，人类的婴孩和同龄的灵长类动物在这方面的能力不相上下。然而，一旦提高难度，进化的差异就显现出来了。黑猩猩和倭黑猩猩能够根据属性（如颜色或形状）来区分物品，但它们学会这些概念的速度比人类慢很多。而且，与人类相比，它们对意义复杂程度的理解也很有限。例如，一个2岁大的婴儿能够伸出一只手握住杯子，再用另一只手从一堆随机摆放的餐具（包括大勺子和叉子等）中抓起几把小勺子，最后把小勺子放进杯子中。婴儿的这种动作很常见。把小勺子放在一起，说明婴儿对单个物品至少有两个概念层次，因为他是根据物品的两种属性归类的。而把小勺子都放进杯子里，表明他能把一组相同的物品与另外一种物品联系起来，这是他认知水平的又一表现。这些看似简单的动作说明，人类大大超越了任何年龄阶段的其他灵长类动物。当然，这个实验较为简单，人类能够很快学会更复杂、分层次的概念和行为。
研究人员还做了一系列更为正式的实验，测验实验对象的组块能力。让11~36个月大的人类婴孩、成年黑猩猩、倭黑猩猩、僧帽猴完成一项简单任务：给每个实验对象一组由3个杯子组成的套杯（一种普通的儿童玩具，见图7）。研究人员向实验对象反复示范这项任务：将最小的杯子放到中等大小的杯子中，再将这两个杯子放进最大的杯子中。最后，研究人员将3个杯子还原，让实验对象照示范的过程做一遍。对人类婴孩来说，这是项很有用的能力测试。大多数1岁左右孩子会把其中一个杯子放进另一个杯子，而不去管第三个杯子。也就是说，他们不能完成任务。16个月大的孩子能完成任务，但和研究人员示范的不一样：将中等大小的杯子放进最大的杯子，再将最小的杯子放进这两个杯子中。他们还不能领会复杂的分层概念，不知道可以将两个杯子一起移动：最小的杯子放到中等大小的杯子里，然后一起移动，将这两个杯子看作一个组合体，而且这个组合可以放进任何比外面的杯子更大的杯子里。我女儿这么大的时候，我看她玩过这种玩具。每次我帮她将最小的杯子放进中等大小的杯子，她还是会把最小的杯子拿出来，然后将杯子一个个叠上去：先将中等大小的杯子放到最大的杯子里，再将最小的杯子放进中等大小的杯子中。她根本没有组合的概念，组合的杯子要先还原才能做下一步。而大多数20个月大的孩子能够按照研究人员的示范，完成任务。这说明他们掌握了分层的概念，将2个放在一起的物体看作一个单独的物体。?[1]??也许你会认为，这些婴幼儿之所以能掌握分层概念，是因为他们平时经常玩这种玩具。西方国家的孩子确实经常玩这种玩具，但是，研究人员对墨西哥南部济那堪特克斯部落的婴幼儿做了这个实验及另一个相关实验，发现这些婴幼儿同样掌握了分层概念。这些玛雅人生活物资匮乏，孩子没有玩具，不可能在其他时间玩过这种玩具，但这些孩子表现出同样的能力。这说明，人类大脑普遍能够逐步掌握分层组块概念。
图7 （a）摆放杯子的三种方式。第一种方式采用配对策略，只是将一个杯子放到另一个杯子中去，不符合测验要求。第二种方式，依次将一个杯子放到另一个杯子中，如果一个杯子里面有另一个杯子，就不移动这个杯子。尽管通过这种方式可以完成测试，但这不是实验人员给实验参与者做示范时采用的方式。第三种方式具有一定程度的等级结构，将小杯子和中等大小的杯子同时放到大杯子中。（b）对人类婴孩和各种灵长类动物采取三种不同策略的图表。蓝色代表策略一，紫红色代表策略二，黄色代表策略三。
黑猩猩、倭黑猩猩和僧帽猴完成这项任务的情况如何呢？在研究人员不断训练、引导下，它们也只能完成人类孩子所做的第一步。少数倭黑猩猩能完成中间不具备分层概念的那一步，即把三个杯子逐个叠起来，就像16个月大的人类孩子做的那样。没有任何一种动物能明白，可以将两个物体组合起来一起移动。尽管研究人员刚刚给它们示范过，它们还是不知道怎样做。
因此，人类的婴幼儿在完成需要分层组块的任务时，胜过成年黑猩猩、倭黑猩猩及猴子。虽然这些动物的意识水平可能也很高，但是人类无比丰富的意识主要体现在我们具有发现并组合结构化信息的能力上面。
当然，叠杯子游戏虽然复杂，对人类孩子来说，却是最简单的。随着年龄增长，孩子们的玩具会包含越来越多的意义，玩具组成部分间的关系也会越来越复杂。随着游戏级别的提高，人类孩子与同龄的灵长类动物在认知和意识方面的差距会越来越明显。
我在第5章论述过，意识空间存放的项目有限：和其他很多物种一样，人类的意识只能存贮3~4个工作记忆对象。而人类意识之所以如此丰富，是因为我们能够控制和组合这些有限的工作记忆对象，尤其是以分层的方式进行组合。上述实验证明，人类与其他物种在组块能力上刚开始似乎差别不大，但经过几年差距会骤增。
[1]?最初做这项研究的帕特里夏·格林菲尔德（Patricia Greenfield）证明，这种组块能力反映出儿童学习语言的能力。例如，将简单的词组合起来，形成复杂的单词，再将多个单词按照语法结构组合起来。这个任务也证明了一点：我们的语言能力可以归结为组块能力，尤其是分层组块能力。
婴儿的意识
这是否意味着，婴孩直到20个月大的时候才具有意识，才能将对象或行为进行分层组合？当然不是。20个月大的时候是意识发展的重要阶段，人类的经验开始变得丰富、复杂，学习能力也剧增。
那么，婴儿的意识最初是在什么时候产生的呢？在出生前吗？胎儿在早期（7~8周的时候）异常活跃，经常拳打脚踢。而母亲直到几个月后胎儿已经长得较大的时候，才感觉到胎儿的活动。到怀孕后期，胎儿对外界的反应很强烈，不管是来自子宫的压力还是外面传来的低沉的声音。这些表明胎儿具有意识吗？这时候的胎儿不大可能有意识，因为母体的胎盘和胎儿本身都在积极活动，使胎儿在子宫内处于一种安全、安静的状态。实际上，胎儿在出生之前一直处于睡梦状态，虽然胎儿受到的刺激很少，他们的梦和我们的梦不一样，他们的梦里几乎没什么具体内容。胎儿只有在出生的那一刹那才真正苏醒过来。
出生的那一刻就是意识最初产生的时刻吗？行为观察法给我们的答案是否定的，因为很少有迹象表明，婴儿在出生时具有意识。在观察女儿成长的过程中，我不禁产生一种直觉，人在出生后不久就会有强烈的意识。如果意识关注的是新奇的事物和出人意料的事件，那么我女儿在出生后头两个月，对打嗝表现出强烈的好奇，这可以成为早期意识存在的很有意思的证明。在她将近3个月大的时候，我做了什么可笑的事情，她就会大笑。诚然，这没有科学依据，但我还是觉得她的反应是有意识的表现。而且我很肯定，此时我女儿已经意识到这个世界的存在了。
然而，还有一种完全不考虑行为因素的方法，可能会给这个问题提供明确的答案。
以大脑生理特征衡量动物的意识水平
以这种迂回的行为观察法来判断其他生物的意识非常有趣，但这种方法有局限性。首先，正如前文所述，很难得出一个肯定的结论，因为动物不可能告诉我们它具有意识。因此，以通过一项测试来判定动物具有意识的方法要谨慎使用。人工智能很清楚地说明了这一点。机器人被设定好程序，就可以轻易地通过上述实验，不管是镜像识别测试还是赌博性选择测试。而这根本说明不了什么问题。机器人只能完成设定好程序的任务，其他任务根本无法完成，而认识几行代码并不能等同于具有意识。
其次，这些测试中得出的否定结果也不可全信。在斯蒂格·拉森（Stieg Larsson）所著的小说《龙文身的女孩》（The Girl with the Dragon Tattoo）中，主人公丽思贝丝·萨兰德是个缺乏管教的孩子。老师和校方调查她的任性行为，让她参加各种心理测试，但她不配合，甚至拒绝写自己的名字。结果她一项测试都没有通过，校方武断地认定她智力迟钝。直到成年，她一直被认为是智障。而实际上，越来越多的事实证明，她非常聪明能干，如果有必要，她还能把那些权威人士玩弄于股掌之上。给她做测试时，这些权威人士本来应该明白一点：如果有人没能通过测试，“不具备这种能力”只是可能的原因之一。
同样，如果动物不配合，我们便不知道它到底有没有能力通过测试。也许它能够轻易地通过测试，但就是不愿去试。换句话说，在多项心理学测试中，如果有一项没有通过，并不能说明动物不具备某种能力。行为评估法的另一个局限性是：无法准确测量动物的意识水平。目前只研究了几个明确的意识水平层次，对意识水平连续体（a continuum of conscious level）来说，还远远不够。而意识水平连续体的说法比那种简单地判断有无意识的做法要有意思得多。
有一种方法可以绕过行为评估法的弊端，那就是不去理会行为特征，而仅仅观察大脑的结构和功能或任何可计算的对象，以此来判断有无意识。首先，最粗略的方法是根据动物大脑的大小进行评估。如果使用这个指标对意识进行粗略估计——暂且认定神经元越多，大脑信息处理能力越强——那么人类会排在前列，但不会荣居榜首。人类的大脑重约1.3公斤，比宽吻海豚大脑的重量（1.8公斤）略轻。非洲象的大脑重达6.5公斤，差不多是人类大脑重量的5倍。在所有陆生或海洋动物中，抹香鲸的大脑最重，约8公斤。如果意识水平由脑的大小决定，那么就会出现一个有趣的结论，即宽吻海豚、大象和一些鲸类的意识水平要远远高于我们人类的意识水平。
从某种角度看，抹香鲸的大脑体积是人类大脑体积的6倍也没什么好奇怪的。毕竟，抹香鲸的体重几乎是我们的1 000倍。如果某种动物的体型比公共汽车还要大，那么它的大脑需要完成的任务也很繁重，如移动20米长的身体，控制内在的各种状况等。因此，很多科学家认为，更合理的方法是根据动物大脑与身体的比例来判断意识水平。其逻辑是：如果某种动物的大脑相对于它的身体来说太大了，那么，那些它大脑内的神经元除了处理一些常规活动（如控制身体移动、调节状态等），很可能还会处理一些更为复杂的活动，如意识活动。
计算大脑与身体的比例很复杂?[1]??，在所有动物中，人类的大脑与身体的比例居于首位。相对于我们的体型来说，我们的大脑还是相当大的。海豚紧跟在人类之后，接下来是黑猩猩、倭黑猩猩、红毛猩猩和大猩猩。人们普遍认为，动物在这方面的排序可以看出它们学习能力的高下。不过，现在只有间接证据表明，我们的大脑占身体的比例较大，才使我们拥有丰富的意识。我们也不清楚意识与大脑占身体比例之间的关系。如果意识有一个起点的话，这个起点也许只是一根头发丝的宽度，也许还是头发丝宽度的十亿分之一。因此，以生理特征衡量意识水平只具有参考价值。
[1]?事实上，判断大脑与身体的比例是否合适，要考虑到很多因素。例如，最近有研究表明，有些物种一个重量单位内包含的神经元比其他物种要多很多。因此，仅大脑重量一项数据不足以说明什么问题。
章鱼的意识水平
一种更可行的方法是结构比较法，即先弄清楚人类大脑哪些区域和哪些处理过程对意识的形成至关重要，然后将其他动物在这些方面的特征与人类作比较，最后根据相似程度判断其他动物是否具有意识。丘脑和前额叶-顶叶网络对人类意识的产生最重要。其他动物在这方面与我们的相似程度是多少呢？所有脊椎动物都有丘脑，只是形状有所不同，但是并不是每一种脊椎动物都有类似前额叶-顶叶网络这样的大脑皮层。人类的近亲——类人猿，有与我们相似的前额叶-顶叶网络，由此可以推论，类人猿与人类的意识水平最接近。其他灵长类动物（如猴子），也有前额叶-顶叶网络，但根据它们的前额叶-顶叶网络的结构可以推断，它们的意识水平要比人类低。大部分哺乳动物都有大脑皮层，可能会有一定程度的意识。非哺乳动物没有前额叶-顶叶网络，很可能根本不具备任何意识。
这种方法有其合理性，但只能提供间接的证据。而且，这种方法排除了一种可能性，即大脑结构与我们人类完全不同的动物也可能会有意识。
我们会想当然地认为，从未离开过海洋的生物比我们要简单很多，几乎是没有意识的（这也是很多人虽然吃鱼，但还认为自己是素食主义者的原因之一）。但是如果我们洞悉了章鱼的认知能力，上述观点就很难成立了。章鱼虽然属于无脊椎动物，没有丘脑和大脑皮层，但是它的行为却表明，它完全不是我们想的那么原始、低级。章鱼有近5亿个神经元，与猫科动物的神经元数量差不多。但章鱼的大脑非常奇特，具有平行结构（parallel architecture）。对大脑而言，平行结构从来都具有优势。章鱼的大部分神经元不是存在于大脑中，而是在腕足上。考虑到章鱼腕足上具有神经元这个事实，我们可以说章鱼其实有9个半独立的大脑，这点在动物界独一无二。章鱼还是海洋生物中的天才，有高度发达的记忆力和注意系统。这使章鱼能够变换各种外形，模仿其他动物、岩石甚至是植物的形状。经实验观察，章鱼可以辨认形状、颜色，能够在迷宫中穿行，懂得打开拧紧的盖子，甚至会学习其他章鱼的行为——之前我们认为只有高度群居动物才具备这项能力。
大卫·埃德尔曼（David Edelman）和格拉齐亚诺·费利多（Graziano Fiorito）致力于章鱼认知能力的研究。大卫讲述了一次离奇经历。他的章鱼实验室位于庄严华丽的那不勒斯动物学研究所的地下室。有一次他刚进入实验室，所有的章鱼马上游过来，将脸贴在水箱壁上，专注地观察这个闯入者的一举一动。这种持续的关注一般只出现在智力较高的动物身上。如果章鱼具有意识这个结论是真的，通过比较大脑结构的方法是得不出这个结论的，因为章鱼的大脑和人类的大脑，甚至是所有哺乳动物的大脑完全不同。
量化意识
综合上述提到的方法，虽然有助于动物意识问题的探讨，但有一个理论却声称可以彻底解决这个问题，那就是朱利欧·托诺尼的信息整合理论。这是一个广受好评的现代意识理论，通过研究大脑神经元的数量，神经元之间如何联结以及如何作用，得到一个意识水平的准确数值。根据这个理论，清醒的人有100个单位意识，昏迷患者有2个单位意识，黑猩猩有50个单位意识，老鼠有10个单位意识，等等。
该理论一个明确的结论是：每一种动物的意识水平都有一个数值。例如，蜜蜂有近100万个神经元，自然具有一定的意识水平。即使是简单的线虫——秀丽隐杆线虫（只有302个神经元），也会有一个意识水平数值，虽然这个数值十分微小。根据这个理论，甚至一群蚂蚁也有一定程度的意识。这个观点可能会让人很不舒服：连这么低级的生物都有最低限度的意识，更别提动物了。虽然这个理论还需要进一步论证，但是结果很可能证明，对这个理论的怀疑是错的。事实可能是：任何大脑都会产生不同水平的意识，不管某物种的大脑是多么小、多么简单。例如，果蝇就具有基本的注意系统，而这个系统正是意识的主要成分。
托诺尼的信息整合理论与另一个观念相符，即计算机和机器人具有一定程度的意识。人造生物具有某些网络结构，功能相当于人类大脑，从原则上讲，我们可以根据人造生物网络的性能来评估它们的意识水平。
然而，这个理论以及目前所有将意识与网络信息相联系的理论，都把细菌和植物排除在外。其实，细菌和植物具有基本的计算处理能力，只是它们不具备信息网络，也不能将低级的信息组合起来，形成有意义的组块。
事实上，事情不是那么简单。计算出意识水平数值需要进行极其复杂的运算，随着节点或神经元数量的增加，运算的难度会大幅增加。即使要计算只有302个神经元的秀丽隐杆线虫的意识水平，一台普通计算机也要花5×1079?年时间。而到了那个时候，宇宙可能都不存在了！不管这个理论有何优点，但它无法应用到实际中，不能用来测量动物的意识水平，更别提测量人类的意识水平了。
然而，仍然有一些研究人员在修正这个理论，希望将其应用于计算人类大脑的意识水平。跟我同一个实验室的同事亚当·巴雷特（Adam Barrett）和阿尼尔·赛思（Anil Seth）就在做这方面的努力。因此，在托诺尼的理论基础上，未来10年内很可能会出现计算生物意识水平的有效方法，我们要做的只是将一种运算法则应用于计算大脑内神经元（或人造节点）的数量，以及神经元或节点之间的联结，而我们已经具有很多物种这方面的数据。
托诺尼和他的同事马塞洛·马西米尼（Marcello Massimini）并没有等待数学家来修正测量意识的运算方法，以减少运算时间。他们想出一个很有趣的方法，可以粗略地计算出意识水平：用脑电图仪和经颅磁刺激仪（TMS）记录脑电波。经颅磁刺激仪包含一个蝶形线圈，只有书本大小，将其放在头皮上。经颅磁刺激仪是一个强力电磁体，磁铁在瞬间通上电，就会激活蝶形线圈正下方的头皮下面的大脑皮层神经元，使其发射。被试只是感到头部被轻轻拍打了一下（我试过好几次）。隔几秒钟就有脉冲传递到大脑皮层，此时被试要做的就是打瞌睡。如果被试是清醒的，受经颅磁刺激仪刺激而形成的脑电波会在几百毫秒内传遍大脑；如果被试迷迷糊糊地入睡，又没有做梦，虽然最初的脑电波会更强烈，但很快就会消失，并且停留在仪器刺激到的范围内。这项研究表明，在清醒的时候，信息会在整个大脑皮层表面自由传递；而在睡眠状态，尽管神经元还在发射，但只是在附近神经元之间进行传递，而且信号微弱。马西米尼和托诺尼由此得出结论：当我们清醒时，大脑皮层组合信息的能力很强，但当我们入睡时，这种能力会变弱。这些数据也适用于其他意识理论。
这种方法目前只能辨别清醒时和睡着时大脑的活动，但研究人员正想办法提高测试灵敏度。马西米尼和他的工作团队将脑电图仪电波的复杂构成作为精确衡量意识水平的标准，而不是将这种电波传递的距离及所需的时间作为衡量标准。可能很快会出现一项能够测量意识水平的技术。量化意识水平的方法可以用来测量任何清醒或睡着的正常人、患者及很多动物的意识。将来类似的方法还可以用来激活人造生物。因此，在未来10年内，我们可能会想出切实可行的方法，测量和比较人类与其他动物的意识。
伦理学意义
意识科学如何帮助解决某些道德难题，如动物权利、人类堕胎问题？这本书当然不是伦理学著作，而且这些伦理问题非常复杂。我只是根据自己掌握的意识科学知识，提供一些个人见解。
伦理学有两大框架：一是基于权利的体系，最明显的例子是针对谋杀和盗窃的法律；二是伦理机制，主要是评估哪些行为给人们带来纯粹的快乐或痛苦。经济学因其与金钱关系密切，大体上可归入第二种框架。
谈到权利体系，如生存权、免受可以避免的痛苦的自由权，任何具有一定程度意识的动物都有体验痛苦的能力，也应该受到这些权利的保护，最好能形成相应的法律。就我个人而言，为了使无辜的生物尽量少地遭受人类的折磨，我宁愿生活在一个过分谨慎的社会。
这也是一项名为“类人猿计划”（the Great Ape Project）的国际活动的宗旨，但这项计划涵盖的范围有限。这项活动得到知名科学家简·古道尔（Jane Goodall）和理查德·道金斯的支持，并且争取到一份联合国声明。声明指出，所有类人猿（包括黑猩猩、倭黑猩猩、红毛猩猩和大猩猩）都有生存权和免受折磨的自由。我相信，随着目前对动物意识的科学研究取得越来越多的成就，各国政府不仅会接受这一观点，还会认真考虑拓宽保护范围。我的观点是：意识与创新关系密切。发明和使用工具需要创新、灵活的思想，可以作为具有广泛意识的证明。据此，受到保护的不仅是人类的近亲——类人猿，还包括猴子、鸦科动物、海豚以及章鱼。实验还证明，一些非人类物种能够识别自己在镜子中的影像，并具有自我怀疑能力。我们将这些能力作为证明人类拥有丰富意识的证据，因此，我们也要谨慎地接受这一点，即拥有这些能力的其他动物也具有丰富意识。能够使用工具、进行镜像识别、具有自我怀疑能力的动物不仅仅是类人猿，还包括海豚、猴子、大象、猪、鸦科动物以及章鱼。随着实验的深入，还会有更多动物加入到这个名单。禁止用这些动物做会给它们带来痛苦的实验，禁止食用这些动物，伤害或杀害这些动物的人要被定罪，这些措施都很激进，目前任何政治领导人都没有提倡。然而，这些充满关爱的提议至少改变了我们对动物的看法，而且随着我们对这些动物精神生活的深入了解，这些先进的提议会慢慢被人们接受。
说到伦理体系的第二大框架，暂且不谈权利问题，只谈纯粹的快乐和痛苦的问题。为了阐明这一理论框架，假设有一项研究，目的是根治人类某种疾病，但需要用100万只老鼠做实验，每只老鼠遭受痛苦的数量是x个单位。如果研究结果能使100个人每人免受至少1万个x单位的痛苦，或者使100万个人每人免受1个x单位的痛苦（这两种情况都至少避免了100万个x单位的痛苦），那么牺牲老鼠就是正当的。
这个伦理体系需要我们量化意识水平，这样才能知道动物实际感受到的痛苦的数值。我们正在努力运用各种理论和技术来量化意识，但还不能科学地计算出意识水平。在未来10年内，我们一定会有所进展。一旦找到切实可行的计算方法，我们会毫不犹豫地将这种技术应用于任何有动物遭受痛苦的领域，以确保我们人类不会给有意识的生物造成过度伤害。同时，我们也不会一方面自私地夸大自身的痛苦，另一方面却不去理会其他动物也有意识，也会体会到痛苦这个事实。
其他伦理问题，如堕胎、生存权、人造意识等，都能够采用量化意识水平的方法进行评估。但有一点值得注意：胎儿在出生前极有可能是没有意识的，尽管我们凭直觉认为它们是有意识的。至于人工智能，目前世界上的计算机和机器人不具备产生最低水平意识的结构，遭受痛苦就更无从谈起了。这点甚至是人造生物的一个显著特性。我们或许可以设计出一个有意识的人造生物，但这种人造生物感受不到任何痛苦，因为我们没有为它设定这种程序。
经验的质量与数量
这一章运用两种方法测量动物的意识：一是观察动物的行为特征，一是考察动物的生理结构特征。当然，这两种方法有显著的差异。行为方法撇开动物大脑的大小、神经元系统的复杂性等因素不谈，提供了有趣的间接证据，证明很多物种具有意识，甚至像低级的果蝇都有基本的注意系统。但是更可靠的证据只有在那些拥有较大、较复杂大脑的动物身上才能找到，这些动物能够辨识出自己在镜子中的影像，表现出自我怀疑的能力。这些能力表明，这些动物拥有高级的意识。有点出人意料的是：以行为方法判断出有意识的动物不仅限于我们的近亲——类人猿，还包括一些关系更为疏远的动物，如另外一些灵长类动物以及某些高级哺乳动物。
考察生理结构的方法可以避免行为观察法不可靠的弊端，但也有其不利的方面。用这种方法测量意识水平不如行为观察法直接。而且，科学界对哪种生理评估方法更准确还未能达成一致意见，但信息整合理论或许是最有前途的一个理论。根据信息整合理论，任何一个复杂的系统，不管它在结构上与人类的相似性是多少，都有一个意识水平的数值。由此形成一个意识的连续体，处在这个连续体顶端的是人类，因为人类的大脑最复杂；而一些最简单的动物也有一定程度的意识，即使是最小限度的意识。
这两种方法都表明，那些拥有最复杂的神经系统、最有思想的动物，它们的意识水平也最高。这两种测量非人类意识的方法各有其侧重点。将两种方法结合起来的最简便的方式是：承认确实存在一个意识的连续体，从人类到最小、最简单的生物，都包含在这个连续体中；根据各种生物的意识水平层次高低，连续体有各种不同的、有意义的层次。这些层次包括自我意识、怀疑意识，以及建构不同意义层次的能力。
建构不同意义层次的能力只有人类才具备，这可能是我们拥有的语言天赋的基础。这种能力是我们独特的、灵活的工作记忆的反映。也正因为如此，很多人认为，与其他物种相比，我们人类确实拥有更高层次的意识。
现代社会大量的技术成果进一步证实了，人类与其他动物之间的本质区别在于我们拥有较高的意识水平。这些技术成果不断提醒我们，人类与其他动物之间的差距有多大。我们具有独特意识的观点，与人类进化的过程相一致。智人（Homo sapiens）的前身可能会运用他们仅有的那点能力，发现模式，产生巨大效果，发明让部落成员惊叹的原始技术，生产出大量不同品种的食物。技术与进化的发展最终产生了人类大脑。我们的大脑拥有丰富多样的意识，有独特的信息组块能力，能够发现自然界的深层模式，创造技术成果，使我们的生活更丰富、更方便。
然而，这种由强大的神经系统所支撑的如此独特而丰富的意识，同时又是极其脆弱的。这也是我们为拥有这种意识所付出的代价。我们复杂的大脑极易受到不可修复的损伤，有时候仅仅被撞了一下也会造成伤害。这样的意外会使我们的意识水平降低，严重的话甚至会完全失去意识。神经系统脆弱性的另一种更微妙、更普遍的形式是：大脑内的基因变异或化学物质异常很容易造成精神紊乱，造成各种潜在的精神疾病。我将在最后两章论述，我们的创新能力经常会带来悲剧性的结果。首先，我将详述为何我们的大脑如此容易遭受损伤，以及当前的意识理论如何帮助我们检测大脑受伤后意识的情况。然后，我将论述，为何多数精神疾病都与意识障碍有关。最后，探讨本书提出的意识模式如何帮助我们逃出精神困扰的囚牢。
