意识也是由原子构成的

我1961-62年，理查德·费曼在加州理工学院给一年级和二年级学生上的第一堂物理课上说:

如果在一场大灾难中，所有的科学知识都被毁灭了，只有一句话传给了下一代的生物，那么哪句话用最少的文字表达了最多的信息呢?我相信这是原子假说(或原子事实，或任何你想叫它的东西)，所有的东西都是由原子组成的。原子是一种永无休止运动的小粒子，当它们相距不远时，它们会相互吸引，但当它们被挤压到一起时，它们就会相互排斥。在这句话里，你会发现，有大量关于世界的信息，只要运用一点想象力和思考。

希腊哲学家德谟克利特可能在2500年前说过类似的话。虽然他的书已经遗失，但从残存的碎片和别人对他的评价中，我们知道，他相信宇宙中的一切都是由在太空中不断旋转的原子组成的。大的、小的、光滑的、光滑的、锯齿状的、钩状的，它们结合在一起形成了宇宙——它的恒星和行星、地球和它所包含的一切，包括我们的身体和我们的思想。要理解这一点，所需要的只是“一点点想象和思考”——自17世纪以来，物理、化学和生物学提供了什么。

尽管取得了这样的成功，科学(我们现在称之为德谟克利特的形而上学)仍无法证明心灵或人类意识是如何被纳入其中的。德谟克利特对此有一个理论，即，心灵是由“火原子”组成的，“火原子”是极其微小和可移动的原子，它们创造较大原子的副本或图像，成为我们的感知和思想。尽管后来放弃了火原子，但神经生物学在感知和思想如何形成方面取得了一些进展。意识很可能是由原子构成的，而一切都始于感觉。

感觉是意识的基石。

我很明显，神经系统的进化是为了使动物能够在它们的环境中移动——寻找食物和配偶，以及躲避或应对捕食者。动物从环境中接收刺激，由中枢神经回路组装，然后传送到肌肉或身体的其他组织，这些组织的协调活动使动物能够做出反应。这个过程发生在每一个复杂的多细胞动物身上。

第一步是将环境的刺激转化为感觉。由于动物完全是由细胞组成的，这个过程必须在细胞水平上发生，也就是说，来自环境的刺激激活它们身体表面或体内的受体细胞。这些刺激有三种类型:波长范围内的电磁辐射，我们确定为光，来自物体或空气撞击身体的压力，以及空气中或直接与动物身体接触的分子流。存在着各种各样的受体细胞来接收和记录这些刺激。

在任何情况下，这些环境刺激都存在于模拟形式和被转换成数字由受体细胞和连接它们的神经回路形成。例如，马蹄蟹的“眼睛”鲎可以在光从亮到暗的渐变中创建分界线。这个界限给了动物在模拟辐射流内做出反应的东西。在人眼中，视网膜中的色素(类胡萝卜素)能够吸收一小部分电磁波谱，从而创造出我们识别并作出反应的颜色。

其他感官模式也是如此。皮肤、耳朵、舌头和鼻腔中的特殊感受器细胞会对环境中分子群和压力变化的特定部分做出反应。所有这些都是将模拟刺激转换为数字形式。(受体细胞和神经组织使用的各种转换机制在Gordon Shepherd的教科书中关于感觉系统的章节中有完整的描述，神经生物学.）

共同的因素是一小部分未分化的刺激流被生物体选择并给予特定的身份。人们会说，创建——我们将身份识别为感觉(这就是为什么谢泼德将他关于选择机制的章节命名为“感觉系统”)。这就好比给一个人一碗颜色相同、大小不同的弹珠，小到他无法察觉它们的差别，然后让他从所有弹珠中选择一颗。这是不可能的，除非他能用一种特殊的记号笔，比如，一种不同的颜色，把它和其他弹珠区别开来。这是生物体在细胞水平上解决与环境相互作用问题的方法:它们通过所遇到的刺激流的一部分产生感觉，这部分刺激引导它们对环境做出反应。

感觉是意识的基石。它们必须首先结合成感知，并转化为环境中的物体。然后，神经系统必须进化出能够被记住或回忆的机制(神经生物学家确定了记忆在习惯化、敏感化和条件反射中的首次出现);最后，可塑性必须得到发展，即塑造、编辑和组织这些神经内容的能力，无论是呈现的还是记忆的，都是一幅“世界”的画面、经验或意识。在德谟克利特的现代形而上学中，这就是意识在神经系统中出现的方式。

1934年，爱沙尼亚生物学家雅各布·冯·Uexküll发表了一篇专论，在动物和人的世界里漫步(有趣的是字幕一本看不见的世界的图画书)，他试图证明每种动物都创造了一个“世界”(他称之为“它的世界”)客观世界)从它所反应的环境刺激中分离出来。即使是像普通的木扁虱这样的动物，也创造了这样一个世界。木虱只对三种刺激有反应:丁酸(由哺乳动物的皮肤腺体分泌)，它会让蜱虫从栖木上掉到木虱身上;落在它的受害者身上时的震惊，导致它在自己的毛发中乱爬;以及动物皮肤的温度，这使得它能钻穿皮肤，吸食血液。

这三种刺激单独就会产生客观世界对扁虱来说，尽管它可能很“贫穷”。我们只能添加到他的帐户,这三个stimuli-butyric酸,着陆的冲击,和动物的皮肤的温暖模拟刺激,也就是说,他们是未分化的环境梯度的蜱虫只选择部分的神经系统的反应。这些部分，转换成数字形式，是构成它的小小世界的感觉。

在对感觉的描述中，没有“精神”或“身体”之分。这种区别只有在神经系统的进化过程中才有意义，它需要记忆和神经可塑性的发展，以及比木虱更丰富的感觉世界。感觉是神经系统内环境事件的创造，这些事件以不同的形式呈现出来，但仍然是宇宙同一物质结构的一部分。它们存在于动物的中枢神经系统——也就是大脑(核磁共振成像研究显示)——并且可以知道它们发生的大致位置。当然，它们不是“火原子”，但它们与原子的宇宙完全相连。

Mark Titus是一位居住在华盛顿特区的哲学家

观察:神经学家丽莎·费尔德曼·巴雷特讲述了感觉的来源。

这篇经典的事实如此浪漫的文章最初发表于2016年9月，经作者许可进行了改编。他最初的文章可以在他的网站．