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意识的物理学本质是什么

  从哲学的角度讲,意识是人脑对客观事物的反映,这是大脑才具有的机能和属性。哲学研究的“意识”是作为名词使用的、与“物质”相对立的关系问题,既指个人意识,也指社会意识。哲学对意识的研究只是粗略的宏观认识,它不研究意识的科学本质是什么。生物医学对意识的研究通过对神经系统的研究才将意识纳入科学研究对象,从而纳入科学范畴。

  从生物学角度讲,意识是人类和动物大脑的一切活动及结果。就是认识和知道事物存在的那一部分,也即作为具有自觉性的思维。物质的客观存在不是凭空就产生大脑的反映,它需要一个中间作用环节才能形成大脑的反映,这个中间环节就是眼、耳、鼻、舌、身形成的视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉系统,随着科学技术和生理学研究的不断深入,人体除了以上五种基本感觉以外,还具有对机体预知推断的能力,生理学家把这种感觉称为“机体感”,也叫做人体的“第六感觉”,为便于理解,例如人们对于饥饿、口渴、内脏不适、心跳、排泄等的感知都属于第六感觉。

  与无机界的物质相比,人脑的结构要复杂得多。人脑由140多亿个脑细胞构成,脑细胞主要包括神经元和神经胶质细胞,每个脑神经细胞的神经元都有许多神经树突,通过神经突触与其它脑神经相连。这些神经连接互相交织,形成一个庞大而繁杂的神经网络。人脑的这种结构决定了意识这种反应的对外形式和对内改变的复杂性。

  婴儿在出生时脑神经网络已经完善的与成人没什么区别,但同成人比较,除了吮吸反射神经和控制心跳、呼吸等的植物神经通道是通畅的以外,婴儿的神经网络连接的粗细基本上是相同的。所以婴儿大脑中的神经信号传导一般是全方位的,也是无效的。例如,婴儿的眼睛与成人并没有不同,但由于神经网络中有关颜色、形状、大小的相关通道尚未形成,所以单独看东西时很难形成有效意识。经过身体的成长过程、对外界不断感知的过程和教育的过程,才能在条件反射中不断强化相关神经连接,使其大脑结构不断生长变化,才能使大脑结构越来越复杂。

  人的感知系统是与生俱来的,人对外部事物的认识是通过感知系统感知后再通过神经系统传输到大脑中,神经系统是机体内对生理功能活动的调节起主导作用的系统,主要由神经组织组成,分为中枢神经系统和周围神经系统两大部分。中枢神经系统又包括脑和脊髓,周围神经系统包括了布满全身的神经线网络,它与中枢神经系统相连。中枢神经系统与周围神经系统的关系如同树干与树枝的关系。

  意识在人的感知认知中分为各种形式,包括学习、观察、记忆、思考、情绪、念头、观念等。从表象的直观到一定现象的集合念头,最终逻辑地发展为观念,通过思考最终形成思想。因而思想是在意识的基础上产生的,我们的感知能力帮助我们记忆,经过记忆和分析就产生思想,人类的思想是自发的。动物也有思想,它们的思想不是自发的,也有主观能动性,不只有人的思想是自觉的,丰富多彩的。

  从生物进化的角度看,意识是生物进化得来的,从简单的有机生化进程到复杂的大脑生化过程,此过程随着生命进化最终从自发的自然行为,进化为自觉的人类和动物行为。意识也是一种生命的能量,必须流动,就像电脑硬盘必须在电流作用下转动,电脑才能工作。所以,意识就是意识流,就是生命流。

  到目前为止,人类意识的本质在微观层面上还存有诸多疑问与不解,从客体感知层面去描述,意识的本质是“信息的分类处理”, 意识是思维主体对信息进行处理后的产物。没有思维主体及思维活动就不可能产生意识,思维主体是可对信息进行能动操作(如采集、传递、存储、提取、删除、对比、筛选、判别、排列、分类、变相、转形、整合、表达等等作业)的物质。

  对意识这一概念的研究已经成为了多个学科的研究对象。意识问题涉及到的学科有分子生物学、神经科学、心理学、人工智能、社会学、哲学等,这些领域在不同的角度对意识进行的研究,可以进一步澄清意识的本质问题。但揭开意识的本质还必须靠自然科学的大突破。

  新意识的形成除上述各种感知外,还可通过逻辑思维来完成,逻辑思维是人的理性认识阶段,人运用概念、判断、推理等思维类型反映事物本质与规律的认识过程。或者说逻辑思维是指将思维内容联结、组织在一起的方式或形式。爱因斯坦的广义相对论就是纯逻辑思维的产物。思维是以存在于人的大脑之中的思维结构概念、范畴为工具去反映认识对象的。这些框架能够把不同的范畴、概念组织在一起,从而形成一个相对完整的思想,加以理解和掌握,达到认识的目的。因此,思维结构既是人的一种认知结构,又是人运用范畴、概念去把握客体事物的能力结构

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