没有什么自然的生活方式，我们并不是什么简单统一固定不变的生物。《大图景》读书摘记

前言

在宇宙大爆炸大约138亿年后，有千亿星系居于我们目视可及的夜空。

人与宇宙相比，还不如与地球相比的一颗原子。

作为一个物理学家，我知道想象中的那些能活上几万甚至上亿年的生物并不违法任何自然定律。但在最后，所有恒星将会耗尽他们的核燃料，他们冰冷的遗迹将会坍缩为黑洞，而那些黑洞也将会缓慢地蒸发，变成幽暗寂寥的宇宙中一团稀薄的基本粒子。

我们人类就是一团团有结构的泥巴，在自然规律无意识的作用下，变得能够深思、珍视、和参与我们周遭世界的那种令人望而却步的复杂性。

我们是一堆依据物理定律移动着的原子，独立于任何无形的精神或者作用而运转着，同时我们也是会思考有感受的人，通过生活的方式给存在带来意义。

在适当条件下，物质自然会自发组织成精巧的结构，这些结构能捕获和利用来自环境的信息。这个过程的极致就是生命本身。

1 宇宙

颜色是真实的吗？

颜色只是人对不同光谱的主观感受。

一个物体如果完全反射射来的光线，那么这个物体我们看来是白色的，如果它完全吸收投射在它上面的光线，则这个物体看来是黑色的。

生命的目的和意义来自创造，它们本质上是人类的行为，而不是我们之外任何事物的附庸。

恒星主要由氢原子氦原子组成，能发光。

元素周期表的所有原子都是三种粒子的排列组合，质子、中子、电子。

每一代人都不会从零开始发明生活的准则；我们会继承那些经历漫长演化而来的观念和价值。

一块转动的磁铁会制造力场，推动一根电线中的电子，使它们以电流的形式移动，其后，这股电线中的电力可以点亮一盏灯泡。

原本我们认为构成物质的粒子并不存在，存在的只是弦在超级空间中的运动。”“各种不同的粒子只不过是弦的不同震动模式而已。”“自然界所发生的一切相互作用包括物质和能量，都可以用弦的分裂和结合来理解。”

我们不知道140亿年前大爆炸是不是时间的真正起点，但那是我们在古老的时间长河向过去回溯所能达到的最古老的瞬间，所以它就是我们能观测到的那部分宇宙的起点。

有些问题可能没有答案。我们要放开心态，接受一种可能性：它们可能是天然事实，而世界就是这样。我们不能强求宇宙填补我们对于解释的渴求。

大爆炸本身是广义相对论的一个预言，它是时间中的一个瞬间，而不是空间中的某一点。在它之前没有别的瞬间：没有空间，没有时间。很有可能它也不是真实存在的。大爆炸并不标志着我们宇宙的起点，它标志的是我们目前对物理理论认识的终点。

我们可以合理地认为，我们生活在宇宙历史中的一段年轻而活跃的时期——而别的时期大部分都只有寒冷、黑暗和空虚。

2 理解

我们对自己觉得知道的东西有多少了解？

对贝叶斯主义者来说，概率就是你在缺少知识或者不确定的时候拥有的信念状态。

笛卡尔说，可能我们现在就在做梦。我们的感官可能被蒙骗了。（想象一下黑客帝国，佛教印度教都有类似说法）所以通过感官获得的知识也都是梦中的幻觉。我们可能相当确信周围的世界是真实的，但我们不可能毫无疑问地绝对确定这一点。我们也可能是瓶中之脑。勃兰特罗素说，我们没有办法完全证明这个世界不是五分钟前才突然开始的。维特根斯坦在《论确定性》思考到一种摆脱困局的方法。我们确实无法证明世界不是梦。但我们可以发现这种说法对我们用处不大，这种说法不能帮助我们渡过人生。我们不完全否定它，只是给它一个很低的置信度，然后继续生活。

星球并没有坐落在某个基础上，它们以一种自我强化的方式维系自身。信念也遵循同样的道理：它们并非建立在确凿而不容置疑的原则上。

某些信念星球并不稳定。人们抱持着大量的信念过活，其中某些信念可能与其他信念并不相容。我们应该人物信念星球内部一直被缓慢但持续的搅动着，让不同信念互相接触，就像在真正的行星中有岩浆的对流和接近表面的板块碰撞。当两个水火不容的信念直接接触时，可能就像会产生剧烈反应的化学物质被搅拌在一起那样，产生惊人的爆炸——可能还会将星球炸得四分五裂，直到不同的组成部分重新构成新的信念星球。

信念星球最终都会发展出高度精巧的防御机制。

不幸的是，即使在非常极端的情况下，人类仍然非常善于保持他们信念星球的基本构成。

一旦构筑了舒适的信念星球，我们就开始抗拒对它们的改变，并且发展出一些认知偏差，让自己看不到世界的本来面目。

没有人真的相信广义相对论就是引力的最终理论。但这不会改变在某种明确的定义下广义相对论正确这一关键事实。当某一天我们真的遇上了更好的解释，当前的解释会被理解为更宏大图景中的一个特殊情况。

我们总有可能犯错误，而对于一个理解世界的成功策略，最重要的特征之一就是它会不断测试自身的预设，承认错误的可能性，并尝试改进。

科学需要对世界的实际运转方式持有完全开放的态度，这意味着我们随时准备丢弃那些不再有用的想法，无论以前这些想法看起来地位有多么重要或者多么宝贵。

我们不认为“我相信x”的意思是“我可以证明x正确“，而是我认为花费任何可观的时间与精力在对x的怀疑上并无益处。

我们不再有对任何事物的绝对证明，只剩下对于某些事物更高的置信度。

男性，女性，这样的类别是人为创造出来的，是因为早期知识缺乏，也为了便于表达（现在有一种说法是人类有六种性别，另一种说法有56种性别）。

3 本质

大卫休谟在《人类理解论》里关于奇迹（特异功能、超常能力这些东西）的声明：只有在不相信比相信更困难的时候，我们才应该接受这种声明。

只要支持特异功能的证据要比我们支持物理定律的证据更弱，我们对于特异功能存在的置信度就应该非常低。

量子力学这个理论的本质、最终的正确表述以及最终的本体论到底是什么，这仍然有着相当争议。

一颗电子震荡时，它会发射出电磁波——那就是日常生活实际看见的大部分光的来源，无论这些光线来自太阳还是白织灯。电子被加热，开始振荡，通过辐射出光线而损失能量。

电子在原子中从一个可通行的轨道上自发地突然跳到另一轨道上，并且释放出光线来弥补轨道之间的能量差异。电子的这一行为就是量子跃迁。

在量子力学中，系统的状态是所有可能的测量结果的叠加，也被称为系统的波函数。波函数是你测量可能得到的所有结果的组合，每种结果都有不同的权重。

量子力学告诉我们的是，在观察某个拥有特定波函数的量子系统时，得到某个特定结果的概率。

当我们说某个量子态是叠加态时，我们的意思不是“它可以是这些可能性之一，我们不知道是哪个”。我们的意思是“它是所有这些可能性同时存在的一个加权组合”。如果你能想办法玩到“量子扑克”的话，你的对手有可能真的会同时拥有所有可能手牌的某种组合，只有他向你出示手牌让你观察时，他的手牌才会固定为某种特定的可能性。

下面是百度介绍薛定谔的猫，对理解上面的话或许有帮助。

薛定谔的猫（英文名称：Erwin Schrödinger's Cat）是奥地利著名物理学家薛定谔（Erwin Schrödinger, 1887年8月12日～1961年1月4日）提出的一个思想实验，是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率，如果镭发生衰变，会触发机关打碎装有氰化物的瓶子，猫就会死；如果镭不发生衰变，猫就存活。根据量子力学理论，由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加，猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。但是，不可能存在既死又活的猫，则必须在打开容器后才知道结果  。该实验试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题，巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来，以此求证观测介入时量子的存在形式。

现代量子物理学家可以将世界看成一个波函数，并不是地球自己有一个波函数，火星有另一个，只有一个波函数同时描述了整个宇宙。

现代物理学表明，组成原子的粒子和力都由场派生而来。这个观点被称为量子场论。

场以及相关粒子有两种基本类型：玻色子和费米子。

玻色子，例如光子和引力子，可以一个叠一个组成力场，比如说电磁相互作用和引力。

费米子则会占据空间。费米子，例如电子、质子、和中子组成了像你我、椅子和行星这样的实体物质。

我们身边能看到的普通物质，实际上之牵涉三种物质粒子以及三种力。原子中的电子被电磁力束缚在原子核周围，而原子核本身由质子和中子构成，被核力维系着，当然所有东西都能感受到万有引力。

如果只是你现在面前看到的东西，用一套量子场论就能确切地描述它的物理学。弗兰克维尔切克把它称为“核心理论”。这是有关夸克、电子、中微子、所有费米子家族、电磁相互作用、引力、两种核力以及希格斯场的量子场论。它能非常成功地解释曾经在地球上的实验室中进行过的所有实验。

世界就是一个量子波函数。波函数是关于核心理论中的费米场和玻色场的函数。

中微子四处包围着我们，但弱核力实在太弱，使得它们非常难以探测。太阳不停疯狂倾泻中微子，就这样每秒钟大概有上百亿颗中微子穿过你的身体，但我们从未察觉。

几乎所有人类体验都可以用寥寥可数的几项要素来解释：元素周期表里能找到的各种原子核；围绕原子核旋转的电子；它们相互作用需要两种长程力，也就是引力和电磁相互作用。如果你想描述在石头或者水坑或者青蛙中发生了什么的话，你只需要这些东西。而我们也要接受一个事实，就是引力其实相当简单。每件东西都拉扯着所有别的东西。我们在世界上看到的所有真实结构以及复杂性都来自电子与原子核和其他电子的相互作用。

例外当然存在。弱核力在原子聚变中发挥着重要的作用，这是太阳的动力，所以我们不希望它不存在。µ子是电子质量更大的表兄，会在宇宙射线击中地球大气层时产生，它们有可能牵涉到dna的突变率，也就是说与生命演化有关。对这些现象以及其他现象的关注非常重要，而核心理论能相当完美地解释它们。但生活绝大部分时间就是引力和电磁互相作用在不停推动电子和原子核。

从诗性自然主义角度看，这就是我们在明确的适用范围内可以充满自信地讲述的一个有关现实的故事。我们对它并没有形而上学的确定性，这不是我们可以用数学证明的东西，因为科学永远不能严格证明什么东西。但在任何足够好的贝叶斯计算下，它正确的可能性似乎压倒一切。日常生活背后的物理定律已被全部掌握。

量子场论的法则表明，不存在任何新的粒子、力或者相互作用会密切关系到我们的日常生活。我们已经把它们全部找到了。

如果我们关心如何描述我们周围的低能态日常世界，而又想纯粹依靠物理的话，我们就应该在量子场论的框架下钻研。

量子场论中的“交叉对称”的重要性质能帮我们确定某些种类的粒子不可能存在，否则我们早就应该发现它们了。交叉对称基本上就是说，如果一个场可以与另一个场相互作用（例如通过散射），那么在合适条件下，后者可以创造前者对应的粒子。我们可以将它看作每个力都对应着一个反作用力这个原则的量子场类比。

交叉对称向我们保证，如果存在某些在我们身边游走的粒子，它们与普通物质的相互作用强大到会在日常事务的行为中产生影响的话，那这些粒子应该很容易就能在实验中产生。但实验结果什么也没有。

可能还有更多粒子仍为被发现，只是它们与我们日常世界毫无瓜葛。

我们相信存在但尚未发现的粒子之一就是暗物质。天文学家在研究恒星和星系的运动以及宇宙的大尺度结构时，逐渐相信绝大部分物质都是“暗的”——某种不在核心理论中的粒子。暗物质的寿命一定很长，否者它早就衰变消失了。但它不可能与普通物质有强烈的相互作用，否则物理学家现在正在执行的众多暗物质探测实验之一早就应该发现它了。无论暗物质是什么，在决定地球上的天气时它必定不起任何作用，对于生物学、意识、或者人类生活相关的事物也是如此。

引力和电磁相互作用都是长程力，本质上可以无限延伸；强核力和弱核力的力程很短，比单个原子还小。

当你跳离地面，你身体内的微小的电磁力就成功克服了整个地球加起来的引力。

有效场论捕捉的是世界的低能级行为，而对于粒子物理的标准来说，我们在日常生活中看到的所有东西都发生在低能级。

核心理论不是终极的答案。它并未考虑支配整个宇宙物质密度的暗物质，也没有描述黑洞或者大爆炸时发生的事情。

有效场论描述了一组特定的场会发生的所有事情，只要涉及的能量低于某个特定的截止值，而涉及的距离大于某个特定的下限（由实验确定）。

在引力非常强的地方，比如说大爆炸或者黑洞，场论很有可能失效。

仅仅用物理的语言去描述这个世界可能并不足够。

在经典广义相对论中，大爆炸是时空的起点，在量子广义相对论中，我们不知道宇宙有没有起点。

有两种可能性：宇宙永恒或宇宙有起点。这是因为量子力学的薛定谔方程其实有两种非常不同的解，对应着两种不同的宇宙。时间可能是基本变量，也可能不是，而是涌现现象。

人体力来自电磁力。将相应的生理过程大大简化来说的话，当钙离子刺激一种蛋白质（肌球蛋白）开始利用储存在三磷酸腺苷（atp）分子的能量拉动另一种蛋白质（肌动蛋白）时，肌肉就会收缩。

关于占星术。唯一能从另一个行星到达地球的场就是引力和电磁相互作用。引力太弱，火星对地球上物体的引力与一个站在旁边的人的引力相当。任何来自别的行星的电磁信号都会被更加平凡的信号源所淹没。

4  复杂

熵：它计算的是系统中的物质有多少种从宏观角度看来无法分辨的可能微观排列。如果有很多种重新排列系统中粒子的方法不会改变基本外观，系统就是高熵的；如果方法数量较小，它就是低熵的。

在靠近大爆炸的早期，宇宙的熵非常低。状态极端简单：它炽热稠密，平滑而处于极速膨胀中。宇宙各处情况没有实际差异。在遥远的将来，熵会变得非常高，如果等待时间足够长，宇宙又会变得冰冷寂寥，重回平滑状态。我们目前看见的所有这些物质和辐射都会被空间的膨胀所稀释，离开我们的可观察视界。

宇宙似乎很有可能到达一个热力学的均衡状态，到那时不再可能有任何生物能存活；生命依赖于增熵，而在均衡中不再有熵能被制造出来。

太阳系可能找到微观生命形态：木星的卫星木卫二（它包含的液态水比地球所有海洋都多），也有可能在土星的卫星土卫二或者土卫六。

问题在于，当我们碰见生命的时候，怎么知道它是生命？

nasa对生物体的定义：一个能进行达尔文式演化的能够自我维持的化学系统。

薛定谔对生物体的定义：生物系统通过利用环境中的自由能来维持移动以及维护它们的基本结构。它们吸收自由能，用它来做需要做的任何功，然后以某种更无序的形式将能量返还给世界。

太阳为地球上的生命提供了一项服务，就是以可见光光子的形式存在的能量。我们从太阳得到真正重要的东西是熵非常低的能量——自由能。这些能量之后被生物体使用，然后以高度退化的形式回到宇宙中。

自由能就是处于可以被使用的形态的那种能量。剩下的高熵部分就是“无序能量”。热量从一个系统流到另一个系统会使无用的无序能量增加。

我们从太阳接受光子，它们主要来自电磁波段的可见光部分。我们处理这些能量，然后将它们以低能态的红外光子形式返还给宇宙。对于从太阳接受到的每个可见光光子，地球都会向太空辐射出大概二十个红外光子，每个拥有原来大概二十分之一的能量。地球放出的能量与吸收的基本相同，但我们将太阳辐射返还宇宙之前将它的熵提高了二十倍。

地球的总能量并非绝对不变。工业革命后，我们一直用能够阻挡红外线的气体污染整个大气层，使能量更难逃离，从而加热了这个星球。

地球上生命的基本电池是一种被称为“三磷酸腺苷”或者atp的分子。这种广义上的电池意思是某种能为以后的使用而储存自由能的东西。

储存在atp中的自由能会被用于收缩肌肉、在身体中运输各种分子和细胞、合成dna和rna还有蛋白质、在神经细胞中传输信号，还有完成生命必不可少的其他生化功能。

atp往往会在水的存在下释放能量。三个磷酸基团之一会从atp上脱落，留给我们的是二磷酸腺苷（adp）。之后这个磷酸就会与来自附近水分子的氢原子结合，让剩下的羟基与adp结合。

这些最终产物的总能量要比原来atp分子的能量要低；因此这个过程同时释放自由能和无序能量（热量）。atp是一个能充电的电池；之后身体会利用外部的能量来源（比如阳光或者糖类）来将磷酸和adp重新转化为水和atp。

追根溯源，所有这些低能量的自由能都来自太阳。

在植物或者某些微生物中的叶绿素分子吸收一个可见光光子的时候，光合作用的过程就会发生，这是光子的能量会从叶绿素分子上敲下一个电子。这个充满能量的电子会通过一系列被称为“电子传递链”的分子穿梭通过一层膜产生电势，一侧的总电荷为负，另一侧总为正。

这就是生命传输能量的基本方式：膜一侧的质子互相推挤，其中一些会通过一个叫“atp合酶“的酶逃脱。这些尝试逃脱的质子会使atp合酶旋转，赋予了它用于从adp合成atp的能量，这个过程被称为“化学渗透”。这些能量的一部分会不可避免地变为无序能量，以低能量光子和周围原子热运动（热量）的形式释放。

被称为线粒体的微小细胞器，作为细胞的发电站，利用固定在这些分子内的自由能将adp转化为atp。

这个基本布局似乎普遍存在于地球上的所有生物之中。

“质子动力”（proton-motive force)这个术语就是为了描述质子流经atp合酶为其提供能量这个过程才提出的。

我们人类尺度的世界相对平静而容易预测。天气好的时候扔出去一个球，你多多少少能预计它会飞出去多远。运转在纳米（十亿分之一米）尺度下的细胞则恰恰相反。那个世界的环境被随机运动和噪声所统治，生物物理学家彼得霍夫曼将它称为“分子级风暴”。仅仅由于热运动，每秒钟我们身体内的分子就互相撞击上万亿次。如果放大到人类的尺度的话，在等同于细胞内部的分子级风暴中生活，就像是一堆球在持续狂轰滥炸，每个球携带的能量是你手臂能投出的万亿倍，而你还要在其中尝试投出一个球。

分子的狂风暴雨有着巨大的能量，但都是无序能量，不能用于收缩肌肉或者完成其他任务。但细胞能利用捆绑在atp中的低熵自由能，不仅能直接用于进行工作，还能用于在周围的介质中将那些无序能量聚集起来。

我们现在对布朗运动的解释：它们被单个原子和分子不停的撞击。

布朗棘轮是活细胞中许多分子马达的一个简单原型。

群游现象是一个“自组织”的经典例子：在鸟群或者鱼群中，每只动物只对最接近自身的邻居的行为作出反应，但结果令人印象深刻，展现了人人看了都以为是精心安排的行为。

水和油自然互相分离，脂质分子拥有的明确偏好可以帮助解释细胞中膜的来源。

脂质在一端有个亲水（被水所吸引）的头，另一端有条疏水（被水排斥）的尾巴。这种分裂的性格，让这些脂质能够形成膜。

地球生物中的细胞膜是由双层磷脂构成的。

生命的目的就是给二氧化碳加上氢。

1988年，迈克尔罗素基于自己有关生命起源的想象，预测了一种仍未被发现的特殊水下地质构造：一种水下喷泉，特点是碱性、温暖（不过热）、非常多孔（遍布小孔洞，象海绵一样），并且相对稳定，可以维持很长时间。他的想法是那些小孔洞可以在任何种类的有机细胞膜出现之前创造某种区室，而在热泉中的碱性化学物质和周围含有丰富的酸性海水之间的不平衡会自然制造出某种质子动力，这是生物细胞的最爱。

2000年，海洋地质学家德博拉凯利在大西洋中部，发现了罗素预料中的碱性热泉构造。

生命不过是电子在寻找安息之处。

某些化学组态中存在被固定的自由能，而生命是释放它的一种方式。

行星科学家推测，深海热泉可能在木卫二和土卫二上大量存在。

dna擅长储存信息，蛋白质擅长执行生化功能，rna两件事都能做，工作完成得没有前两者那么好。

亨利赫胥黎第一次阅读《物种起源》时大声惊叹，要愚蠢到什么地步才想不到这个！

达尔文理论也只是在它的适用范围中有效。任何单独物种基因组中的许多特征都是意外结果，而不是特定的适应。这被称为“遗传漂变”。

有些性状因为某个原因出现，最后却被用在完全不同的事情上。它们是演化过程中的副产物，而不是直接被选择的特征。古尔德和莱旺庭认为人类大脑的许多特点都属于这个范畴。

“水平基因转移”（horizontal gene transfer），基因会通过繁殖以外的方式从一个生物个体传递到另一个体之中。这在细菌中相对普遍，在多细胞物种中也偶有发生。还有表观遗传学的现象，其中继承而来的dna的化学结构在发育过程中被诸如个体的营养摄入以及胚胎发育时所处的母体环境影响而改变。

在自然主义中，人类和机器人之间的差距没有那么大。我们都是一大堆结构复杂的物质，以某种规律运动，在一个拥有时间箭头的环境中遵循着冷冰冰的物理法则。需求、目的和渴望都是在这个过程中自然产生的事物种类。

自大爆炸以来只经过了有限长的时间，而光以固定速度运动，总有部分空间仅仅因为离我们太远而不能被观察到。在可观测范围视界之外，这样的区域完全有可能存在，其中的物理法则——地位等同于核心理论——与我们这里的完全不同。不同的粒子，不同的力，不同的常数，甚至是不同的空间维度。而这种区域可能大量存在，每个区域都有自己版本的局域物理法则。这就是宇宙学多重宇宙。（这个概念不同于量子力学中的“多世界”，其中波函数的不同分支都遵循着相同的物理定律）

有两个理论特别促使我们去思考多重宇宙，那就是弦理论和暴胀理论。在我们现今对万有引力和量子力学法则的调和尝试中，弦理论处于领先地位。它自然的预测出空间拥有的维度超出了我们观察到的三维。这些额外空间维度可以卷缩成更微小的几何形状，比任何已经进行的实验所能观察到都要远远更小。有很多种卷缩的方法，这些额外的维度可以拥有许多不同的形状。

在弦理论中，类似真空能或者基本粒子质量等“自然常数”是由宇宙的任意区域中额外维度卷缩的精确方式所决定的。

弦理论允许多重宇宙的存在。要真正使它成为现实，我们要转向暴胀理论。这个想法的先驱是物理学家阿兰古斯（alan guth),在1980年他假设了宇宙在非常早的时期曾经经历过一段无比快速的膨胀，动力来自某种暂时出现但非常稠密的真空能。它预测了一种光滑平整的时空，但在密度上有非常小的涨落，正是这种涨落能通过引力随时间流逝发展为恒星和星系。我们现在没有暴胀的确发生过的直接证据，但这个想法如此自然有用，许多宇宙学家已经将它接纳为塑造宇宙当前形态的默认机制。

将暴胀理论和量子力学的不确定性结合起来，会得到一个意料之外的戏剧性理论：宇宙在某些地方已经停止暴胀，开始看起来像我们实际观察到的 情况，但在其他地方仍在暴胀中。这种“永恒暴胀“创造的空间容积越来越大。暴胀可以创造的区域数目大概没有限制，每个区域都有自身的局域物理法则，每个区域都是单独的宇宙。

暴胀理论和弦理论的结合能以合理的方式让多重宇宙出现。

5 思考

差不多4亿年前，一条勇敢的小鱼爬上了陆地，决定不再返回海洋。它的后代演化成了提塔利克鱼（tiktaalik roseae)。它们的化石于2004年在加拿大的北极圈第一次被发现。如果你曾经寻找过两个主要演化阶段之间缺失的联系的话，提塔利克鱼就算是了，它们代表了动物从水生到陆生的过渡形态。

清水中只能看数十米，而空气中则能看到月亮。这意味着水中的动物只有非常短的时间去对变化作出反应。

在清澈的空气中，运用想象力回得到回报。

我们心智运作的方式并不是从上而下的独裁，而是在嘈杂喧闹的议会，充满了互相争吵的派系和小组，大部分事情发生在台面下，在我们有意识的觉知所能达到的范围之外。

皮克斯电影《头脑特工队》将思考过程展现为五位拟人化的情绪之间的某种团队合作，分别是快乐，忧伤，厌恶，愤怒和恐惧。

丹尼尔卡内曼（诺贝尔经济学奖获得者）是一位心理学家。他普及了一个概念，我们的思考方式可以被分成两种模式，被称为系统一和系统二。系统一包括所有在意识觉知层面之下运作的各种模块。它是自动化的“快速”直觉思考，驱动它的是无意识反应和启发方法——被先前经验所塑造的粗糙但快速的策略。系统二是有意识的“慢速”理性思考模式。它需要注意力；当你要专心致志解决一道数学难题时，这就是系统二的工作。

尽管我们有时候会将意识看成一种统一的要素，引导着我们的思想和行为，但事实上它是由来自大脑不同部分以及来自感官知觉的各种信息拼接而成的。

这种拼接需要时间。通常你体验到的“现在”对应的实际上是数十甚至数百毫秒之前的过去。

恩德尔图尔文区分了两种不同的记忆：语义记忆，指的是一般的知识，比如葛底斯堡是美国内战一场重要战役发生的地方；情景记忆，收集的是对个人体验的回忆，比如我高中时去过葛底斯堡。

肯特科克伦遭遇了一场严重的摩托车事故。他活下来，但在手术中失去了大脑的一部分，其中包括海马体，而他的嗫叶内侧也受到了严重创伤。此后，他保留了语义记忆，失去了情景记忆。他知道自己有辆车，却没有任何驾驶它的记忆。他基本智力完好无损，也能毫无障碍地对话，但就是不记得看过或做过任何事情。他能觉知事物，知道自己是谁。但他完全不能思考他自己的未来，这与记忆和想象存在联系这一点是一致的。当他被问到明天甚至只是今天过些时候会发生什么，他只会回答这对他来说是白纸一张。事故发生后，他的性格发生明显的变化。在某种意义上，他变成了另一个人。

我们的大脑是精巧连接构成的多层级系统，需要时间来完成任务。每毫秒可以发生很多个单次神经元事件，但需要数毫秒的时间，数个这样的事件才能累积足够的强度，让你的大脑突然醒悟：啊，有些事情正在发生。

大脑中携带信息的信号是由神经元传递的。一个普通神经元有两种类型的附属物：数量众多的树突，它们接收外部信号，还有轴突，通常只有一个，信号由此发出。当神经元要发出信号时，它发射的方式是沿着轴突送出一个电化学信号。这个信号会通过被称为突触的连接点被其他神经元接收。绝大多数突触都由树突和轴突接触而成。

也就是说，神经元之间互相交流的方式就是一方的轴突将带电分子喷到另一方的树突上。运动的带电粒子会产生磁场。当我们大脑产生一个想法时，这对应着在神经元之间跳来跳去的带电粒子，这会产生微弱的磁场。meg仪器通过探测这些磁场可以精细确定我们的神经元什么时候发射了信号。

大脑中进行编码信息的不是神经元本身，而是它们互相连接的方式。每个神经元连接着某些神经元，而与其他神经元则没有连接；这就定义了大脑中的网状结构，又被称为大脑的连接组（connectome).

随着时间变化，连接组也变化。连接强度会演变，某些信号的重复发射会增加特定突触以后再次发射信号的机会。突触的强度因应刺激而增强或削弱，我们相信记忆就是以这种方式形成的。

埃里克坎德尔是2000年诺贝尔医学奖共同获得者，获奖理由是对海蛞蝓记忆形成过程的详尽研究。他将海蛞蝓训练得能认出某些简单的刺激。然后他证明了这些新记忆与神经元中蛋白质合成的改变有联系，这些改变引起了神经元形状的改变。

短期记忆关联的是强度增加的突触，而长期记忆来自被创造出来的全新突触。

神经科学家发现可以通过弱化特定突触的方式来清除记忆（通过小鼠试验），甚至可以通过电极直接刺激单个神经细胞来人工植入虚假记忆。

记忆基于物质，它们就在你的大脑里。

替身妄想综合症：他们大脑受损部分的功能连接另外两个部分：与人脸识别有关的嗫叶皮层，还有掌管感情和情绪的边沿系统。发生替身妄想的人能够认出认识的人，但不会再感受到之前对他们曾经有过的任何情感联系。

d女士在74岁患上替身妄想综合症，无论她什么时候看见她丈夫，都能认出这个人，还有各种诉说着“这就是我丈夫”都心理联想——但她不再感受到任何对他的亲近和爱意，只有漠不关心。但她知道她应该对他怀有感情，所以她的大脑就想出了调和这个矛盾的巧妙方法：这个男人不是真正的丈夫，而是一个长得跟他一模一样的人在冒名顶替。

阿兰图灵提出这个问题：机器能思考吗？但他马上判断这种问题会经受有关定义无穷无尽的争论，他将这个问题丢在一边，用另一个更有操作性的问题来代替：一个机器能否与人以某种方式交谈，使得这个人相信这台机器同样是人？这就是图灵测试。

无论电脑在进行对话方面变得有多聪明，它能否真正理解它在说什么？在硅质芯片上运行的软件能否像人类那样体验美感或者感到悲伤？

图灵提出“意识论证”，意识论证似乎根本上就是唯我论的：你永远无法知道任何个人是不是真正有意识，除非这个人是你自己。你怎么知道这世界上其他所有人是不是真的有意识？图灵预见的是“哲学僵尸”概念——外表举止都像正常人都一个人，但它却没有内在体验。

如果只存在物质世界，我们认为意识来自所有这些细胞特定运动和相互作用，无论是细胞之间还是与外界的相互作用。其中重要的应该不是细胞本身这个事实，重要的是它们互动的方式，也就是随着时间的运动在空间刻画出的动态模式。

“意识”和“理解”这些概念类似于“熵”和“热”，我们发明了这些概念，为的是给我们自己创造出更多对世界有用而高效的描述。我们判断对意识本质的构想时，基准应该是它能否给出一种有用的谈论世界的方式——既与数据精确吻合，有能带来对实际过程的领悟。

人同时体验到内在状态和外在刺激这个绝对处于人格和行为的中心位置。内在体验和外在行为不可割裂。

就象生命和宇宙的起源那样，我们不能宣称对意识的本性拥有了完整的理解。

澳大利亚哲学家戴维查默斯提出有关意识到“简单问题”和“困难问题”。

简单问题：解释睡醒和睡眠之间的区别；解释我们如何感受、存储、整合信息；解释我们如何回想过去预测未来。

困难问题就是解释感质（感质就是我们对某种事物感受到的主观体验，我们看到的红色是同样的红色吗？打到视网膜上的光子引发大脑中穿梭某些电化学信号，它们强度相同吗？即使相同，不同体质的人得到的感受相同吗？），也就是解释体验的主观特性。

如果意识是一种超脱了物理属性的事物（也就是说在生命存在之前就存在意识），那就会产生一个难题：在生命出现前的数十亿年，它在干什么？

罗杰彭罗斯坚信：人类大脑能完成计算机不可能完成的工作，计算机可以根据已知的物理定律模拟出任何可能发生的事情。他的结论是我们大脑的某些机构的波函数会以正确的方式坍缩，赋予人类理解和认知的能力，而这是计算机永远无法企及的。

我们谈及一个人类时，我们可以将他描述成一个拥有渴求、倾向和内在精神状态的人；也可以将他描述成生物细胞的组合，它们通过电化学信号相互作用；也可以将他描述为一堆基本粒子，它们遵守核心理论的法则。

诗性自然主义认为作出选择的能力是一种现实，因为这样思考能给出我们所知的有关世界在人类层面上最优秀的描述。有些情况下，这种能力似乎不存在，至少是大大减弱了。

得克萨斯州一位匿名病人做了一场手术，目的是减轻癫痫，但后来又患上了脑部肿瘤，然后病人开始出现吕弗布西综合症（kluver-bucy syndrome)的症状，这种疾病会在恒河猴中出现，在人类中非常罕见。其中症状有暴食和性欲过度，包括强迫性的自慰成瘾。他开始下载儿童色情作品，导致了被捕。神经外科医师奥林杰温斯基出庭作证，说明这位病人并不能真正控制他的行为，他没有自由意志，手术让他完全丧失了作出相关选择的意愿。法庭没有同意，认为他有罪，但得到了较轻的量刑。认为他有罪的论证之一就是他在工作时能够不去看色情作品。

诗性自然主义认为意识的出现是一种相变，就象水的沸腾。

6 关怀

所有哺乳动物典型生命周期的心跳次数差不多——大概15亿次。

现代社会人类享受先进医疗和良好营养，人类平均寿命大概是韦斯特的标度律预测的两倍，大概30亿次。

30亿次，你要用这些心跳做什么？

给自己创造意义和目的，是你，是我，是所有人的任务。

要活着，必须进食，饮水，呼吸，新陈代谢，更广泛的说，就是要一直顺应熵上升的浪潮。

刻画人们的正是他们关心的事物：他们的热忱、倾向、激情和希望。

人类并非生来就是一张白纸，而我们这张纸会随着成长和学习变得更丰富多元。

生命的有限让我们的处境更为动人。每个人都会说出最后一句话，读最后一本书，堕进最后一次爱河。

你不能从实然导出应然。

自然世界并不做判断，同样不知道也不关心什么事情应该发生。

道德没有任何客观的科学根基。

后果论相信一项行动的道德内涵由这项行动导致的后果所决定（为了最多数人最大的利益）；义务论者觉得行动本身就包含道德上的对与错，而并非来自它们带来的后果（推己及人）。

世界上没有客观正确的道德事实。

我们在这个世界上孤独而偶然地活着，那些演化和成长环境遗赠给我们的才能、偏好和本能，它们是礼物也是包袱。这就是用以构筑道德的原材料，判断什么是善什么是恶，这是人类行为的典范。道德只存在于我们的构筑中，而其他人的道德判断可能跟我们不同。

现在是21世纪开头，大部分哲学家和科学家都是自然主义者。但在公众之中，至少在美国，对于有关道德和意义的问题，处于显眼位置的仍然是宗教和灵修。我们的价值观还没有赶上我们最优秀的本体论。

在决定如何生活的问题上，我们就像跃上陆地的第一条鱼：面对一个充满挑战和机遇的新世界，但对此仍不太适应。

诗性自然主义不会告诉我们怎么做人，但它会警告我们，让我们远离那种认为自己的道德在客观上最优秀的确信，以及它所带来的虚假自满。

你不会真的想永远活下去。永恒比你想象的更长久。

宇宙不关心我们，但我们关心宇宙。

我们仍在进步，无论是对世界的理解还是在世界中生活的方式。

要做个好人很难，但通过不断审查我们的偏见，并且对新想法虚怀若谷，我们行善的能力也会进步。

如果我们承认自己总会犯错，那么合理的做法就是向别的人类同胞敞开心扉，聆听他们想说的话。我们都有自己的偏见，所以得到来自外界视角的意见并不是什么坏事。

我们的灵感可以来自古老的教诲，更不用说那些伟大的文学和艺术了，但不要被它们束缚。

没有什么自然的生活方式。我们并不是什么简单统一固定不变的生物。

诗性自然主义允许目的和意义上的多元性。

想象有一种药物，它能使你拥有完全的幸福，但会使你对与单纯生存以外的任何事情都不再感兴趣。对于外界来说，你过着完全乏味的单调人生——但你的内心将会充满无上的幸福，度过各种想象中的冒险之旅，还有总能成功的浪漫奇遇。你会吃这种药吗？

我们强调幸福时犯下的错误，就是忘记了生命是一个过程，它是由活动和运动所定义的，却反而去寻找一种完美的生存状态。这种状态不可能存在，因为改变就是生命的本质。

研究生命意义的学者会区分所谓的共时意义（synchronic meaning)和历时意义（diachronic meaning）。

共时意义依赖于你在时间的某一个瞬间中所处的状态，比如你快乐是因为你沐浴在阳光下。

历时意义则依赖你踏上的旅程，比如你快乐是因为你正在通往大学学位的路上取得进步。

我们渴望到达比幸福更高的地方。我们终究不愿意将令人舒心的幻觉当成最后的答案。

到达高处的挣扎本身足以填满一个人的心灵。