⑤与他一同获奖的还有第17章提到的弗雷德里克·桑格和保罗·伯格。.2
这些引人注目的新发现提出了一个可能性，即抗抑郁药部分是通过刺激海马体中神经元的生成来发挥作用的。这一想法与抑郁症常常严重损害记忆的发现相一致。或许抑郁症对大脑的损害能够通过重塑海马体生成新神经细胞的能力来对抗。一个非凡的想法！这一想法将在接下来数十年里对新一代精神病研究者的想象力和技能提出挑战。
显而易见的是，分子生物学准备好了在精神病学中实现它在神经病学中已经取得的成就。因此，主要心理疾病的小鼠遗传学模型至少会在两方面是有用的。第一，正如对病人的研究导致了使人易感心理疾病的变体基因的发现（比如D2受体基因的变体是精神分裂症的风险因素），这些基因可以植入小鼠用于检验关于特定疾病起源和发展的特定假说。第二，小鼠的遗传学研究将使我们能在详细和精确的水平上探索疾病背后的复杂分子通路，这是在病人身上无法做到的。这样的基础神经生物学研究将会增强我们诊断和分类心理疾病的能力，并将为新分子疗法的开发提供理性基础。
从更大的意义上讲，我们正在从关注探索脑功能之谜的十年转向探索脑功能紊乱的疗法的十年。自从我进入医学界以来这50年里，基础科学和临床科学已经不再是两个互不相干的领域。今天神经科学中一些最有趣的问题直接与神经病学和精神病学中的紧要问题相关。这样一来，转化型研究不再是一小拨穿着白大褂的人进行的有限努力，相反，潜在的治疗用途使得这类研究在神经科学中遍地开花。
整个20世纪90年代被称作“脑的十年”，在此期间我们都成了转化型研究者。随着我们的不断探索，21世纪的第一个十年也正在成为“脑疗法的十年”。这样一来，精神病学和神经病学在知识体系上互相走得更近了。我们可以预见，在并不遥远的未来，这两个学科的住院医师在培训期间将接受同样的训练，正如专业领域迥然不同（比如心脏病和胃肠疾病）的内科医生都在一起参加住院培训那样。
①此句译文出自梁实秋翻译的《哈姆雷特》。
27 生物学与精神分析思想的复兴
当精神分析在20世纪头一个十年从维也纳诞生时，它代表了思考心智及其障碍的一种革命性思路。在德奥流亡者把精神分析带到美国后，这一无意识心理过程理论所引发的兴奋于20世纪中叶进一步升温。
那时我还是哈佛的一名本科生，这种热情也感染了我，不仅因为精神分析呈现了一种看上去极具解释力的心智观点，而且因为它能使人领略到20世纪初维也纳的智识氛围，这一氛围是我倾慕却错过的。实际上，我之所以对环绕安娜·克里斯和她父母的智识生活如此喜爱，最主要的原因就是它为我理解30年代的维也纳生活提供了洞见和视角。比如根据克里斯夫妇的看法，维也纳最重要的报纸《新自由报》既不很新也不很自由。克里斯夫妇还回忆起卡尔·克劳斯极具戏剧性的演讲，他是我非常钦佩的文化批评家，擅长文辞。克劳斯猛烈抨击维也纳人的虚伪，在他的伟大剧作《人类的末日》中预言了接下来发生的第二次世界大战和大屠杀。
但是到了1960年，当我在精神科开始临床训练时，我的热情已经减退了。我与实证社会学家丹尼丝的结合，以及我的研究经历—先是在哥大哈里·格伦德费斯特的实验室，接着是在国立精神卫生研究所韦德·马歇尔的实验室—冲淡了我对精神分析的热情。尽管我仍然欣赏精神分析带来的对心智丰富细微的见解，但在临床训练期间却失望地发现，精神分析在使自己变成一门可检验的经验科学这一方向上进步甚微。我还对我在哈佛的许多老师感到失望，和我一样，他们从人文关怀的动机出发，进入做精神分析的精神科成为医生，但是他们却对科学几无兴趣。我感到精神分析正在回到一个非科学的阶段，而且在此过程中它还将精神病学也拉回了那个阶段。
在精神分析的影响下，精神病学在第二次世界大战之后的数十年里，从一门与神经病学关系紧密的实验医学转为了一门专注于心理治疗技艺的非经验性专业。20世纪50年代，学术性精神病学抛弃了它的一些生物学和实验医学根基，逐渐变成了一门基于精神分析理论的治疗学科。这样一来，它就不可思议地不再关心经验性证据或作为心理活动器官的大脑了。相反，基于首先源自生物化学后来源自分子生物学的还原论取向，医学在这一时期从一门治疗技艺演变成了一门治疗科学。在念医学院期间，我目睹了这一演变并受到其影响。因此我禁不住会注意到精神病学在医学中的奇怪位置。
精神分析引入了基于自由联想和解释的新方法来考察患者的精神生活。弗洛伊德教精神病医生去仔细聆听患者，并且是用新的方式来聆听。他强调要对患者交流的潜在和表面含义都保持敏感。他还创造了一种解释那些看上去不相干且语无伦次的报告的临时模式。
这种方法是如此新颖而有力，以至于许多年里，不仅弗洛伊德，还有其他智慧且具创造性的精神分析学家都断言，在患者与分析师之间进行的心理治疗过程为通往心智，特别是通往无意识心理过程的科学研究提供了最佳素材。实际上，早期精神分析师仅仅通过仔细聆听他们的患者和在对正常儿童发展的观察研究中检验源自精神分析的想法—比如童年期性欲，就得到了许多有用的原创性观察，对我们理解心智做出了贡献。其他原创性的贡献还包括类型不同的无意识和前意识心理过程的发现、动机的复杂性、移情（将过往的人际关系置于患者现时的生活）和抵抗（对治疗师为改变患者行为所做出的努力的无意识抗拒倾向）。
然而，在精神分析诞生60年之后，它已将自己大部分的新颖探究能力消耗殆尽。到1960年时，甚至连我都清楚的一点是，通过观察个体患者和仔细倾听他们已经学不到什么新的知识或洞见了。虽然在历史上，精神分析曾有过成为一门科学的雄心壮志—它一直想发展成为一门经验性、可检验的心智科学，但它的方法却几乎不具备科学性。许多年来，通过可重复性实验检验其假说的尝试都失败了。实际上，一直以来它产生想法的能力要远胜过它检验想法的能力。因此，精神分析没能取得与心理学和医学中其他一些领域同样的进步。在我看来，精神分析正在迷失方向。精神分析没有专注于那些能够接受经验性检验的领域，反而扩展了它的范围，治疗起那些它不太适合治疗的心理和生理障碍来。
最初，精神分析被用来治疗那些称作神经官能症的病症：恐惧症、强迫症、癔病和焦虑状态。然而，精神分析治疗逐步扩展到几乎所有心理疾病，包括精神分裂症和抑郁症。到了20世纪40年代后期，许多精神病学家受到他们成功治疗在战争中出现精神问题的士兵的影响，开始相信精神分析的洞见应该对那些无法被药物治愈的生理疾病有治疗价值。诸如高血压、哮喘、胃溃疡和溃疡性结肠炎这样的疾病被认为是心理躯体性的—即由无意识冲突引起的。因此，到了1960年，精神分析理论成了许多精神病学家，尤其是美国东海岸和西海岸的精神病学家用以理解所有心理疾病和部分生理疾病的主流模型。
这一扩展了的治疗范围表面上增强了精神分析的解释力和临床洞察力，但实际上它削弱了精神病学的效力并阻碍了它成为与生物学相结合的经验性学科的尝试。当弗洛伊德于1894年首次探索无意识心理过程在行为中扮演的角色时，他同时也致力于发展一门经验性的心理学。他试图探究行为的神经模型，但由于彼时脑科学尚未成熟，他放弃了使用基于主观经验的言语报告来建立生物学模型。到我进入哈佛接受精神科培训时，生物学已经开始在理解高级心理过程方面开辟了重要路径。尽管存在这些进展，一些精神分析学家仍然表现出非常顽固的姿态—他们断言生物学与精神分析没有关系。
这种对生物学的漠视—如果还不至于是蔑视的话—是我在住院医师培训期间遇到的两个问题之一。另一个甚至更严重的问题是精神分析学家对于开展客观研究，或者哪怕只是控制研究者的偏见漠不关心。医学的其他分支通过盲实验的方法来控制偏见，在这种方法中，研究者不知道哪些病人接受了被用于检验的治疗而哪些病人没有。然而，精神分析疗程中收集的数据几乎总是私密的。患者的评论、联想、沉默、姿势、运动和其他行为成了重要的分析对象。当然，私密性对于分析师必须赢得患者的信任这一点来说很关键，而这就是问题所在。几乎在每一个案例中，唯一的记录都是分析师对他或她相信发生过的事情做出的主观说明。正如研究型精神分析师哈特维格·达尔长期认为的，这样的解释在大多数科学语境中不能作为证据来接受。然而，对治疗过程的描述总是主观的这一事实，极少得到精神分析师的关心。
当我开始做精神科住院医师时，我感到精神分析能够通过与生物学结合得到无限的充实。我还在想，如果20世纪的生物学要回答有关人类心智的一些经典问题，在它与精神分析合作之后，这些答案会变得更丰富、更有意义。这样的合作也会为精神分析提供一个更坚实的科学基础。那时我就相信，而且现在我愈发相信，生物学也许能够描绘作为精神分析核心的若干心理过程的生理基础，这个核心包括无意识心理过程、心理决定论（一切行动或行为、一切口误都不是完全随机或任意产生的）、无意识在心理病理学中的角色（即哪怕是迥然相异的心理事件也能通过无意识进行联系）和精神分析本身的疗效。由于我对记忆的生物学的兴趣而让我尤为着迷的是，心理治疗部分通过创造一种环境让人在其中学会改变，进而导致脑结构变化的可能性，而且现在或许到了能直接评估这些变化的时候。
幸运的是，在精神分析界，不是所有人都认为经验研究与这个学科的未来没有关系。自从我完成临床训练以来的40年里出现了两个强劲的趋势，它们正开始对精神分析理论产生显著影响。第一个趋势是对基于证据的心理治疗的坚持。第二个，也是更艰难的趋势，是将精神分析与新生的心智生物学进行结合的尝试。
对于第一个趋势，可能最重要的驱动力是来自宾夕法尼亚大学的精神分析学家亚伦·贝克，贝克受到现代认知心理学的影响，他发现一个患者的主要认知风格—这个人知觉、表征和思考这个世界的方式—是抑郁症、焦虑障碍和强迫症等障碍中的关键元素。通过强调认知风格和自我功能，贝克延续了由海因茨·哈特曼、恩斯特·克里斯和鲁道夫·鲁文斯坦开创的思路。
贝克对有意识思维过程在心理障碍中的角色的强调是新颖的。传统上，精神分析学家被教导心理问题来自无意识冲突。比如，20世纪50年代后期，当贝克开始他的研究时，抑郁症还普遍被视为“向内投射的愤怒”。弗洛伊德认为抑郁症患者对他们所爱的某个人感到敌意和愤怒。由于患者不能处理其对某个重要他人的负面感受，他们会压抑这些感受并无意识地引导这些感受来对抗自己。这种自我导向的愤怒和敌意导致了低自尊和无价值感。
贝克通过比较抑郁症患者和非抑郁症患者的梦来检验弗洛伊德的观点。他发现抑郁症患者和其他患者相比，展现出的敌意更少而不是更多。在实施这一研究和仔细聆听他的患者的过程中，贝克发现抑郁症患者不是表现出敌意，而是在他们思考人生的方式上表现出系统性的消极偏见。他们几乎都对自己有着不切实际的高度期望，对任何失望都强烈地反应过度，一有可能就贬低自己，并且对未来感到悲观。贝克认识到这一扭曲的思维模式不仅是一个症状、一种内心深处冲突的反映，而且是抑郁障碍实际发展和持续背后的关键推手。贝克得出一个激进的观点，通过确定和处理这些消极信念、思维过程和行为，我们应该能够帮助患者重拾健康积极的信念。而且，我们能够独立于它们背后的人格因素和无意识冲突来做到这一点。
为了从临床上检验这个观点，贝克向患者展示那些他们自己对抗、挑战和修正其消极观念的经历、行动和成果。他发现他们常常以惊人的速度好转，很少几个疗程之后，他们的感受和机能都有了很大的改善。这一积极结果使得贝克开发了一个针对抑郁症的系统性短程心理疗法，不关注患者的无意识冲突，而是关注他或她的有意识认知风格和扭曲的思维方式。
贝克和他的同事开始进行对照临床试验，以评估这种治疗模式较之于安慰剂和抗抑郁药物治疗的效力。他们发现在轻度和中度抑郁症患者中，认知行为疗法通常和抗抑郁药治疗一样有效；有些研究中，它在防止复发方面还要更胜一筹。在后续的对照临床试验中，认知行为疗法被成功地扩展到了对各种焦虑障碍，特别是对恐慌发作、创伤后应激障碍、社交恐惧症、进食障碍和强迫症的治疗。
贝克所做的远不止引入一种新型心理疗法并经验性地检验它。他还开发了量表和调查问卷来评估抑郁症及其他精神疾病的症状和程度，这些测量为基于心理治疗的研究注入了新的科学严谨性。此外，他和同事还为如何实施这些治疗撰写指南。由此，贝克向心智的精神分析疗法中引入了一种批判性态度、一种对经验性数据的追求和一种想弄清某种疗法是否有效的渴望。
受到贝克研究取向的影响，杰拉尔德·克勒曼和默娜·魏斯曼创造了第二种在科学上有效的短程心理疗法，称作人际关系心理疗法。该疗法专注于修正患者的错误信念、改变他们在与他人的各种互动中的交流方式。和认知行为疗法一样，在对照试验中它被证明对轻度和中度抑郁有效，并编写成了培训指南。人际关系疗法对于情境性危机，比如失去配偶或孩子，似乎特别有效，而认知疗法则似乎对于慢性障碍特别有效。类似地，虽然尚未得到广泛研究，彼得·西弗尼奥斯和哈比卜·达凡卢开发了第三种短程疗法，名为短程动力疗法，专门针对患者的防御和抵抗心理。此外，奥托·克恩伯格也引入了一种关注移情的心理疗法。
与传统的精神分析不同，这4种短程心理治疗都试图收集经验性数据并用它来评价疗法的效力。这样一来，他们就为短程（乃至长程）治疗的实施方式带来了很大改变，将这门学科推向了基于证据的对过程与结果的研究。
然而这些新疗法的长时效应仍不确定。虽然它们常常在治疗和基础研究方面有其成效，但在5~15个疗程内，这种改善并不总是能够持久。实际上，有些患者要达到持续的改善，必须进行一两年的治疗，或许是因为在不了解背后冲突的情况下治疗疾病的症状并不总是有效。从一个科学视角来看，更重要的事实是贝克和大多数其他基于证据的疗法的支持者来自精神分析的观察法传统，而非生物学的实验法传统。除了个别例外，心理治疗这一变革趋势的领导者都还没有转向生物学来尝试理解他们所观察到的行为背后的机制。
心理治疗所需的正是生物学取向。直到最近都极少有具备说服力的生物学方法来检验心理动力学观点，或评估一种治疗取向较之于另一种的效力。现在，将短程心理疗法和脑成像技术进行有效结合可能正好给我们提供了一种同时揭示心理动力学和活体大脑运作的方法。事实上，如果心理治疗带来的改变能在很长一段时间内保持，那么就有理由得出结论，不同形式的心理疗法引起了大脑不同的结构性变化，正如其他形式的学习所为。
运用脑成像技术来评估不同形式的心理疗法的结果，这个想法不是白日做梦，强迫症的研究已经向我们证明了这一点。这种障碍一直以来被认为是基底节紊乱的反映，基底节是位于大脑深处的一组结构，在调节行为方面扮演关键角色。基底节的其中一个结构，称作尾状核，是来自大脑皮层及其他脑区的信息的主要接收者。脑成像研究发现强迫症与尾状核的代谢增强相关。加州大学洛杉矶分校的小路易斯·R.巴克斯特和他的同事已经发现强迫症能够通过认知行为疗法逆转。它还能通过药物抑制血清素的重摄取而得到逆转。药物和心理疗法逆转的都是尾状核增强的代谢。
抑郁症患者的脑成像研究通常揭示出前额叶皮层背侧的活动降低而腹侧的活动增加。研究者又一次地发现，心理疗法和药物都能逆转这些异常情况。若是在1895年，弗洛伊德撰写《科学心理学大纲》时就能使用脑成像技术，他可能会引导精神分析沿着非常不同的路径前进，让它与生物学保持密切关系，正如他在此文中概述的。从这个意义上说，脑成像与心理治疗的结合代表了自上而下的心智研究，延续了弗洛伊德最初的科学研究规划。
正如我们已经看到的，短程心理疗法现在有至少4种不同的形式，而脑成像技术应该可以提供科学手段来对它们进行区分。如果是这样，它可能会揭示出所有有效的心理疗法都是通过相同的解剖学和分子机制在起作用。另外一种更可能的情况是，脑成像会显示出不同心理疗法是通过明显不同的脑机制来实现其目标的。和药物一样，心理疗法也可能有不良副作用。对心理疗法的经验性检验能帮助我们将这些重要疗法的安全性和效力最大化，正如对药物的检验所做到的那样。脑成像还能帮助预测特定类型的心理治疗的结果并为每位患者选用最适合其情况的那种疗法。
短程心理疗法和脑成像技术的结合很可能最终会让精神分析为新心智科学做出独有的贡献。这一刻不会很快就到来。公共卫生对各种轻度至中度心理疾病的有效疗法存在大量需求。哈佛的罗纳德·凯斯勒的研究指出，总人口中有接近50%在其人生某个时候有过一种精神问题。过去，这些人中的很多都会接受药物治疗。药物是精神病学带来的一项重大进步，但它们会有副作用。此外，只用药物常常是无效的。当某种心理疗法与药物结合使用时，许多患者可以恢复得更好，而且有数量惊人的患者只接受心理治疗就获得了很好的治疗效果。
在她的著作《躁郁之心》中，凯·杰米森描述了这两种治疗模式对一种严重疾病—她患有双相障碍—的益处。对这种障碍的锂盐治疗遏制了她灾难性的躁狂，让她摆脱医院，通过阻止她自杀而救了她的命，并使得长程心理治疗成为可能。“不过，难以言喻地，”她写道，“是心理治疗治愈了我。它能解释我的混乱，节制可怕的思维和感受，让我重拾一些控制感和希望，并从中学到点什么。药物不能也不会让人轻轻松松地回到现实。”
杰米森的洞见让我觉得非常迷人之处在于，她把心理治疗视为一次学习的经历，让她可以把她的经验—她的人生故事—拧成一股绳。当然，是记忆把人的一生编织成了一个连贯的整体。随着心理治疗被置于更严格的效力检验之下，并且人们对其效应进行更多的生物学研究，我们将能够考察记忆与心智的运作方式。比如，我们将能够探索不同的思维风格，看它们如何影响我们感知这个世界的方式以及我们在其中的行为。
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精神分析的还原论取向也将使得我们对人类行为获得更深入的理解。这一方向上最重要的进展是在儿童发展研究领域做出的，这个领域曾激发了恩斯特·克里斯的想象力。弗洛伊德的天才女儿安娜在研究第二次世界大战期间破碎的家庭造成的创伤性影响时，首次发现了有力证据证明在受到压力时家长与孩子的亲密关系的重要性。纽约精神分析学家勒内·斯皮茨对家庭破碎造成的影响做了进一步研究，他比较了两组与其母亲分离的婴儿。一组在弃婴之家成长并由护士照顾，每个护士要照顾7个婴儿；另一组在一家女子监狱附属的看护之家，这里的婴儿白天会得到他们母亲的短暂照顾。到第一年年末，孤儿院儿童的运动和智力表现远低于监狱看护之家的儿童：孤儿院儿童表现得孤僻、鲜有好奇心，也很少感到高兴。这些经典研究发表在《儿童的精神分析研究》，这套多卷本由儿童观察性研究的三位开创者安娜·弗洛伊德、海因茨·哈特曼和恩斯特·克里斯主编。
在展示还原论如何能够增进我们理解心理过程的一个范式中，威斯康星大学的哈里·哈洛通过建立母爱剥夺的动物模型拓展了上述研究。他发现新生猴子在与母亲隔离六个月到一年后再回到猴群中时，它们的身体是健康的，行为却有问题。它们蜷伏在笼子角落前后摇动，像是严重受到扰乱或患有自闭症的儿童。它们不与其他猴子互动，也不打斗嬉戏或表现出任何性兴趣。而将一只年龄更大的猴子隔离同样长的时间则是无害的。因此，猴子和人类一样，其社会性发展存在一个关键期。
哈洛接下来发现，通过给予这只被隔离的猴子一个用布包在木头上扮成的代理母亲，上述症状能够得到部分逆转。这个代理母亲引发了猴子的依附行为，但不足以使其发展出全部的正常社会性行为。只有在拥有代理母亲之外，每天还与一只来自猴群的正常幼猴有数小时的接触，猴子的正常社会性发展才能恢复。
安娜·弗洛伊德、斯皮茨和哈洛的工作得到了约翰·鲍尔比的扩展，他形成了一个想法，认为无力防御的婴儿通过一个情感和行为反应模式系统来维持与其照顾者的亲密，这个系统他称之为“依恋系统”。鲍尔比把这个依恋系统设想成一个天生的本能或动机系统，与饥饿和口渴很像，由它组织婴儿的记忆过程并引导婴儿寻找与其母亲的亲近和交流方式。从进化的视角来看，通过允许婴儿不成熟的大脑运用父母的成熟功能来组织其自身的生命过程，依恋系统显然增加了婴儿的存活率。婴儿的依恋机制与父母对婴儿发出的信号所做出的情绪敏感性反应互为镜像。父母的反应起到放大和强化婴儿的积极情绪状态，同时减弱婴儿的消极情绪状态的作用。这些重复性经验作为一种有助于婴儿感受到安全的期待，被编码成了程序性记忆。
儿童发展研究的这些取向，现在正通过基因修饰小鼠得到探索，以获取对亲子关系本质更深的洞见。
如今，对精神分析有关心智功能的想法进行探索的其他实验方法也是可行的。比如，把通过我们的知觉及运动技能记忆反映出的程序性（内隐）心理过程，与两种其他类型的无意识心理过程进行区分的方法。后两种无意识心理过程分别是：动力无意识，它代表我们的冲突、性冲动以及压抑的思维和行为；前意识无意识，它与组织和计划相关，已经准备好了通向意识。
精神分析理论的生物学取向大体上能够探索全部三种类型的无意识过程。实现的方法之一—我将在下一章阐述—是比较由无意识和有意识知觉状态产生的脑激活成像，并鉴定出两种状态各自涉及的脑区。我们认知过程的大多数方面是基于无意识推断，这一过程不需要我们的觉知就能发生。我们毫不费力地把这个世界看成一个统一的整体—一片风景中的前景及其背后的地平线—是因为视知觉将视觉图像中的各种元素捆绑在一起，不需要我们意识到就会发生。这样一来，大多数脑科学家和弗洛伊德一样，相信我们对大部分认知过程都是没有意识的，而只是对这些过程的结果有意识。这一原理似乎也适用于我们对自由意志的有意识感受。
引入生物学来解释精神分析观点，有可能加强精神病学在现代医学中扮演的角色，同时鼓励基于实证的精神分析思想参与到塑造现代心智科学的过程中。这一融合的目标是将驱动基础生物学的激进还原论与驱动精神病学和精神分析的理解人类心智的人文主义努力相结合。最后，脑科学的终极目标是：把对自然世界及其居民的物质层面研究和生物学研究，与对人类心智和人类经验之亲密关系的理解结合起来。
28 意 识
精神分析让我们了解了无意识的若干形式。与很多其他的脑科学研究者一样，我一直着迷于关于大脑的最大难题：意识的本质以及各种无意识心理过程与有意识思维的关系。当我第一次与哈里·格伦德费斯特谈起弗洛伊德的心智结构理论—自我、本我与超我—的时候，我所思考的核心问题是：意识和无意识过程在大脑中的表征有何不同？但直到最近，新心智科学才开发出了通过实验来探索这一问题的工具。
为了给意识研究注入有益的洞见，新心智科学首先得将意识可操作性地定义为知觉性觉知的一种状态或显而易见的选择性注意。意识的核心，则是人对自我的觉知，以及觉知到自己正在觉知。因此，意识是我们的一种能力，它不单单用来体验快乐与痛苦，更可以用来留意和思忖这些体验，这种能力适用于即刻的生活并贯穿整个人生。有意识注意使得我们可以忽略不相干的经验而专注于我们面对的重要事物：快乐或痛苦，天空的蔚蓝，维米尔画作中窗外透进的冷光①，抑或海滨的美丽与宁静。
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到目前为止，科学面临的最具挑战性的任务就是理解意识。这一论断的真相可以经由弗朗西斯·克里克的科研生涯得到绝佳诠释，他也许是20世纪后半叶最具创造性和影响力的生物学家。当克里克在第二次世界大战后首次进入生物学领域时，有两大谜题被认为是科学无力解答的：生命世界和非生命世界的区别是什么？意识的生物学本质是什么？克里克首先转向生命和非生命的区别这个相对容易的问题，开始探索基因的本质。在他和詹姆斯·沃森合作仅仅两年之后的1953年，他们参与解决了这一谜题。正如沃森后来在《双螺旋》中描述道：“弗朗西斯在午餐时冲进老鹰（酒吧），向在场所有人宣告我们发现了生命的奥秘。”在接下来的20年里，克里克参与解开了DNA如何产生RNA、RNA又如何产生蛋白质的遗传密码。
1976年，60岁的克里克转向了剩下的那个科学谜题：意识的生物学本质。他与年轻的计算神经科学家克里斯托夫·科赫合作，将余生投入了对这一问题的研究。克里克将他特有的智识和乐观带入了对这个问题的探讨，而且他让先前被忽视的意识研究成了科学界关注的焦点。但是经过了近30年持续的努力，克里克也只能将这个问题往前推进一小步。实际上，有些研究心智的科学家和哲学家仍然觉得意识是如此高深莫测，以至于他们认为意识恐怕永远不能通过科学术语来解释。他们问道，一个生物系统、一台生物机器，如何能感受大千世界？更令人疑惑的是，它又如何能思考自身？
这些问题并不新鲜。早在公元前5世纪，希波克拉底和雅典学园的创始人、哲学家柏拉图就提出过同样的问题。希波克拉底是第一个摒弃迷信的影响、将自己的思考建立在临床观察之上的医生，他认为所有的心理过程都源自大脑。柏拉图则排斥观察与实验，他觉得我们能够思考自身的唯一原因是我们拥有非物质的不朽灵魂。这个不朽灵魂的观念后来被整合进了基督教思想并由13世纪的圣托马斯·阿奎那加以详尽阐述。阿奎那和之后的宗教思想家认为灵魂作为意识的生成者，不仅与身体是分离的，而且是神创的。
在17世纪，勒内·笛卡尔发展了人类具有二重性的观点：他们有一个由物质构成的身体和一个源自灵魂的精神实质的心灵。灵魂接收来自身体的信号并能影响身体的行为，但它自身却是由人类特有的非物质构成。笛卡尔的思想引发了如下观点，认为诸如吃饭、走路等活动，以及感知觉、食欲、激情甚至简单形式的学习，都由大脑介导并能够得到科学地研究。而心灵是神圣的，因此不是科学的研究对象。
值得注意的是，这些17世纪的观点在20世纪80年代仍然流行。生于维也纳的科学哲学家卡尔·波普尔和诺贝尔奖得主、神经生物学家约翰·埃克尔斯都终身信奉二元论。他们同意阿奎那有关灵魂不朽并且独立于大脑的观点。英国科学哲学家吉尔伯特·赖尔将灵魂的概念称作“机器中的幽灵”。
今天，大多数心灵哲学家同意我们称作意识的东西源自物质性大脑，但就意识是否能够得到科学地研究这一点，他们又有些不同意克里克。像科林·麦吉恩这样的少数人，相信意识就是不能被研究，因为大脑的构造对人类认知能力造成了限制。在麦吉恩看来，人类的心智就是无法解决某些问题的。在另一个极端，如丹尼尔·丹内特这样的哲学家则否认存在任何问题。和一个世纪之前的神经学家约翰·休林斯·杰克逊一样，丹内特认为意识不是大脑中的一种独特的运作方式，而是参与信息加工后期阶段的高级脑区计算加工的综合结果。
最后，还有约翰·塞尔和托马斯·内格尔等哲学家持折中立场，认为意识是一套独立的生物学过程。这些过程能够得到分析，但我们对它们的理解进展甚缓，因为它们非常复杂而且它们表征的信息大于它们的简单相加。意识比我们所理解的大脑的任何性质都要复杂得多。
塞尔和内格尔认为意识状态具有两个特征：统一性和主观性。意识的统一性是指我们感受到的经验是一个统一的整体。各种感觉模块都被融为了一个单一、连贯、有意识的经验。因此，我在里弗代尔家附近的波丘植物园走进一个玫瑰丛，闻到浓烈花香的同时看到花朵美艳的红色，而且我知觉到这个玫瑰丛是以哈德逊河及其背后的帕利塞德山脊的峭壁作为背景的。我的知觉不仅在我体验到它的这一时刻是完整的，而且在我两个星期后通过心理时间旅行重温这一时刻时也是完整的。尽管事实上感受嗅觉和视觉的器官不同，用到的通路也不同，但是当它们聚集在大脑中时，我形成了统一的知觉。
意识的统一性的确是个难题，但应该不是不可解决的。统一性可以分解。那些两个大脑半球被手术切断分开的病人，具有两个有意识的心智，每个都自有其统一的知觉。②
有意识觉知的第二个特征—主观性—为科学带来了更艰巨的挑战。对我们每个人来说，自己所体验的私密和独特的感觉比起他人体验的要更加真实。我们能直接体验自己的想法、心境和感觉，却不能通过观察或聆听来间接领会另一个人的体验。于是我们不禁要问，你对你所看到的蓝色和你所闻到的茉莉花香做出的反应—它对于你的意义—与我对我所看到的蓝色和我所闻到的茉莉花香做出的反应及其对于我的意义是一样的吗？
这个问题不在于知觉本身。它不在于我们各自看到的是否是明暗非常相似的相同蓝色，这一点通过记录不同个体视觉系统中的单个神经细胞就比较容易做到。虽然大脑确实重建了我们对一个对象的知觉，但是知觉到的对象——蓝色或钢琴的中央C——却显示出与反射光波长或所发乐音的频率的物理属性相一致。因此问题不在于此，问题在于那个蓝色或音符对我们每个人的意义。我们尚未理解的是，神经元的电活动如何带来我们对那个颜色或乐音的波长的理解。每个人的有意识体验都是独一无二的这一事实导致了一个问题：是否有可能客观地确定出一项适用于所有人意识的特征？如果感觉最终产生的体验具有完全个人化的主观性，根据这一论证，我们将无法基于个人体验来给出意识的一般性定义。
内格尔和塞尔以如下方式阐述了用物质性术语解释意识主观性的难处：假定我们让受试者在进行需要有意识注意的任务时，在一个已知与意识密切相关的脑区成功记录了神经元的电活动。比如，假设我们鉴定出了当我观看并觉知到一幅来自波丘玫瑰丛的红花图像时放电的细胞。现在我们完成了意识研究的第一步，即发现了克里克和科赫所指的这一知觉的意识神经性相关物。对我们大多数人而言，这会是一个巨大的进展，因为它找到了有意识知觉的一个物质伴随体。从这里出发我们能继续开展实验来确定这些相关是否融入了作为背景的哈德逊河及帕利塞德山这样一个连贯的整体。但对内格尔和塞尔而言，这是意识的简单问题。意识的困难问题是第二个谜团，即主观体验。
红色玫瑰的图像让我产生一种独一无二的感受，这是怎么一回事？换个例子来说，我们有什么理由去相信，当一位母亲看着她的孩子时，其参与面孔识别的皮层区域中的细胞放电能够对她感受到的情绪、她唤起这些情绪记忆的能力以及她眼中的孩子这一意象做出解释？
到目前为止，即便是在最简单的情况下，我们也不知道特定神经元的放电如何引起了有意识知觉的主观成分。事实上，根据塞尔和内格尔的观点，我们缺乏一个关于客观现象（比如脑中的电信号）如何能够引起主观体验（比如疼痛）的合适理论。又因为我们目前从事的科学研究对复杂事件持有还原论、分析性的视角，而意识却具有不可简化的主观性，构建这样一个理论超出了我们现在的能力范围。
按照内格尔的观点，如果没有方法论上的重大转变，我们就不能科学地研究意识。这一转变应该使得科学家能够鉴定并分析构成主观体验的元素。正如原子和分子是物质的基本成分一样，这些元素也很可能是脑功能的基本成分，但其存在形式我们尚不能设想。内格尔同意科学中常规采取的还原论方法是没有问题的。生物科学很容易解释一种特定类型的物质的性质如何由构成它的分子的客观性质造成。而关于主观性（意识）如何由客观的物质（相互连接的神经细胞）的性质造成，科学缺乏解释它的规则。
内格尔认为，我们对主观体验成分的一无所知不应该阻止我们继续探索意识的神经性相关物，以及有意识现象与脑中细胞过程相关联的规则。事实上，只有通过积累这样的信息，我们才能思考如何将主观事物还原为物质的、客观的事物。但要找到一个支持上述还原的理论，我们首先必须发现主观意识的元素。内格尔认为这一发现的体量和含义都将非常巨大，需要的是一场生物学革命，甚至很可能是科学思想的全盘转型。
大多数研究意识的神经科学家的目标远没有这么宏大。他们并不致力于或期待一场科学思想的革命。虽然他们必须与实验性地定义有意识现象这一难题进行斗争，但他们并不认为这一难题阻碍了所有基于现有范式的实验研究。神经科学家相信，他们不必对个体体验进行解释，就能够在理解知觉和记忆的神经生物学方面取得相当大的进步，对此塞尔也表示同意。比如，认知神经科学家并未考虑我们每个人如何对相同的蓝色做出反应这一问题，就在理解蓝色知觉的神经基础方面取得了进展。
我们尚不理解的是意识的困难问题—神经活动如何引起主观体验这一谜团。克里克和科赫已经指出，一旦我们解决了意识的简单问题—意识的统一性，我们就将能够通过实验操纵这些神经系统来解决上述难题。
意识的统一性是首先在视知觉研究中提出的捆绑问题的一个变式。我在波丘体验到的那段主观欢愉的一个非常私密的部分是：花园里玫瑰的观感和香气与我视野中的哈德逊河、帕利塞德山以及知觉到的其他影像成分绑在一起的方式。我的主观体验里的上述每一个成分分别由我的视觉、嗅觉和情绪系统所对应的不同脑区介导。我的有意识体验的统一性意味着这一捆绑过程必定以某种方式连接并整合了所有这些分离的脑区。
作为解决意识简单问题的第一步，我们需要了解意识的统一性—这一性质被认为由介导选择性注意的神经系统达成—是否只位于一个或者少数几个脑区，使得我们能够运用生物学来操纵它们。这一问题的答案尚不清楚。脑和意识方面的主要理论家杰拉尔德·埃德尔曼已经有力地指出，意识统一性的神经装置很可能广泛分布于整个皮层和丘脑。因此，埃德尔曼断言，我们不太可能通过一组简单的神经性相关物来找到意识。然而，克里克和科赫相信，意识的统一性具有直接的神经性相关物，因为它们非常可能涉及一组具有特异性分子或神经解剖学特征的特定神经元。他们认为神经性相关物可能只需要一小组神经元以探照灯—集中注意力的聚光灯—的方式起作用。他们指出初始任务是在脑中定位出一小组神经元，其活动与有意识体验的统一性最相关，然后确定它们归属于哪些神经环路。
我们如何找出介导意识统一性的这一小组神经细胞？它们必须满足什么标准？在克里克和科赫的最后一篇论文（2004年7月28日，在去世前数小时去医院的路上，克里克仍然在修改此文）中，他们重点关注了屏状核，这是位于大脑皮层以下的薄片状脑组织，他们认为它是介导意识统一性的位置。除了它与几乎所有感觉和运动皮层区域以及对情绪很重要的杏仁核进行连接并交换信息之外，我们对屏状核所知甚少。克里克和科赫将屏状核比作管弦乐团的指挥。屏状核的神经解剖学连接也的确符合指挥家的标准，它能够把对有意识觉知的统一性所必需的各种脑区绑在一起进行协调。
在克里克生命的最后让他着迷的观点—屏状核是注意的聚光灯，这个位置将所有知觉的各种成分绑在一起—是他发展的一系列主要观点中的最后一个。克里克对生物学的巨大贡献（DNA的双螺旋结构、遗传密码的本质、信使RNA的发现、信使RNA翻译成蛋白质的氨基酸序列的机制，以及意识生物学的建立）让他跻身哥白尼、牛顿、达尔文和爱因斯坦之列。与科学界的其他许多人一样，他对科学和心智生命怀有强烈并持续终身的关注，这种关注是理想的科学精神的完美诠释。克里克的朋友兼同事、认知心理学家维拉亚努尔·拉马钱德兰这样描述克里克在生命的最后几个星期对屏状核的关注：
在他去世前三个星期，我去他位于拉霍亚的家中拜访。他已经88岁，处于癌症晚期，受到疼痛折磨并做着化疗，然而他显然一刻都没有停止对最新课题的研究。他的桌子非常大—占据了半个房间—上面铺满了论文、信件、信封、最近的几期《自然》、一台笔记本电脑（尽管他不喜欢电脑）和近期出版的神经解剖学书籍。在我拜访的整整两个小时里，我们没有提及他的病情—谈的都是关于意识的神经基础的一系列想法。他对称作屏状核的一个微小结构尤其感兴趣，觉得它在很大程度上被主流权威人士忽视了。在我离开时他说道：“拉马，我想意识的秘密位于屏状核中—你觉得呢？否则为什么这个微小结构会与那么多脑区相连？”—他冲我狡黠地、同谋般地眨了眨眼。这是我最后一次见到他。
克里克接着还表示，由于对屏状核所知甚少，他想成立一个专注于研究其功能的研究所。特别是他想确定，当人的感觉器官收到的一个刺激从无意识阈下知觉转变成有意识知觉时，屏状核是否被开启了。
激起克里克和科赫兴趣的此类转变的一个例子是双眼竞争。如果将两种不同的图像—比如垂直条纹和水平条纹—以每只眼睛只能看到其中一组条纹的方式同时呈现给某人，这个人可能会把两种图像结合起来并报告看到了格子图案，但更可能出现的情形是，这个人会先看到一种图像，再看到另一种，水平和垂直条纹自动交替出现。
伦敦大学学院的埃里克·卢默和同事运用MRI发现，当一个人的有意识注意从一种图像转向另一种图像时，其皮层的额叶和顶叶区域出现激活。在把有意识注意放在空间中的物体上这一过程中，这两个区域扮演了特殊角色。皮层的前额叶和后顶叶区域似乎将哪种图像被增强的决定接力传递到视觉系统，后者再把该图像带入意识。实际上，前额叶皮层受损的人在双眼竞争的情况下很难从一种图像转为另一种图像。克里克和科赫会认为皮层的额叶和顶叶区域受到屏状核的支配，由它把注意从一只眼睛转到另一只并将每只眼睛向有意识觉知所呈现的图像统一起来。
从这些争论中我们可以看出，意识仍然是一个大问题。但一方面通过埃德尔曼的努力，另一方面通过克里克和科赫的工作，现在我们有了两个值得探索的、具体的、可检验的理论。
因为我对精神分析一直很感兴趣，我想把比较同一刺激的无意识和有意识知觉的克里克–科赫范式往前推进：确定视知觉是如何被赋予情绪的。与简单的视知觉不同，情绪性主导的视知觉很可能在人与人之间存在差异。因此，进一步的问题是，无意识情绪性知觉是如何及在哪里得到加工的？
