物质和精神的关系问题，在哲学领域一直是一个争论不休的问题。
但随着科学的进展，这个令所有大学问家都困惑不解的问题，正在成为科学的问题，并且在物理科学、生命科学和认知科学的前沿领域做出了种种解释尝试。
虽然对这个问题的讨论还基本上是哲学性的，但可以相信这个问题的最深层面是科学的难题，并且也只有科学能给出正确的答案。
一
协调两种世界图像的困难
自古以来，伦理世界象的自主性和科学世界象的必然性之间的对立，一直没有在科学的层面上得以很好地解决。
我们每个人似乎都分属于两个不同的世界。作为经验主体的人，我们总是直觉地感到自己是行为的主体，我们能够做出审慎的选择，我们能够考虑不同行动的可能后果并且根据比较主要的目的和价值在多个方案中做出选择。
因为我们有上述的能力，能以我们应该对自己的行动承担责任，功过奖罚对我们而言是理所当然的。
价值观、伦理体系和法律规范都是以意志自由为前提条件的。然而作为自然科学描述的客体，我们受着普适的自然规律的控制；如果确定论的意见是正确的，原则上作为原子集合的人的行为应该是必然的和可预见的，不可能有什么自由意志。
我们觉得我们自己是自由的，有责任感的人；而科学则告诉我们或似乎告诉我们，我们是遵循严格因果律的运动并相互作用着的原子集合。
人类的自主性与自然的必然性之间的这种明显的不相容性，能够用以支持下述两个结论中的任何一个：因为我们是自然界的一部分，所以自主性肯定是一种幻觉；因为自主性是一个事实，所以我们不可能完全属于自然界，人类本性一定具有精神的或非物质的方面。
古希腊的先哲们关心并思考过这一困难。原子论哲学家德谟克利特（前460~前370）也阐述过基于道德责任的伦理体系，他既认为我们的身体是原子的集合，又认为我们的伦理自觉是出于理智的判断，但我们已无从考查他是如何协调他的确定论的自然图像和他的道德责任学说了。
而伊壁鸠鲁（前341~前270）则试图以原子的随机偏斜运动将人的自由与他的原子理论统一起来。
在科学的原子理论——量子力学确立以后，爱丁顿（1882~1944）等人依据原子事件的不确定性，相信微观世界的非确定论特征可能为人类自由提供科学依据。
然而自苏格拉底（前469~前399）以来，思考的主流方向长期采取物质与精神两种实在并存的方案。
苏格拉底认为原子论不适用于灵魂或精神，柏拉图（前427~前347）和亚里士多德（前384~前322）强调灵魂的初始运动是他们所能想象的因果链的第一环，康德（1724~1804）论证人类的自主性是不可能科学地得以理解的。
由于人类具有非自然的精神维度的思想与基督教教义合拍，以致这种思想长期在西方哲学中占统治地位，达尔文（1809~1882）的进化论问世以来才有了根本性的变化。
因为达尔文的〈物种起源）（1859年）使这种思想成为问题，根据物种进化可以推测最早的生命机体能自然地从非生命物质中发生。
现代生物学极大地强化了这种思想，当今的每个生物学家事实上都接受这种思想。
假若人类完全属于自然界，那么人的自主性则必然被认为是一种自然现象了。
因而人类自主性与自然必然性协调一致的问题便向哲学和科学提出了挑战。
客观描述与主观经验的对立
二
认识和知觉显然既是一个心理过程又是一个生物过程。然而至今还不大清楚应当如何把心理描述和生物描述联系起来。
神经科学对于在结构的最低层次上的神经系统的解剖学和生理学已经有了相当清楚的了解，但在知觉和认识过程得以发生的层次上则刚刚开始建立其结构和功能的详尽描述。
困难还不只在科学的层面，在哲学上这是一个主观的观点与客观的观点之间对立的问题。
我们已经学会了越来越客观地观察世界和我们自己，在承认每一种事物为实在之前先要寻找其客观的说明。
沿着区分“第一性”和“第二性”的道路科学已经取得举世瞩目的成就，甚至使许多人相信整个实在都存在于科学领域之内。然而在个人经验的核心方面似乎仍然有某种不属于外部的客观的自然科学世界的东西。
这种科学描述的客观性与直接经验的主观性之间的对比，曾经成为现代哲学家柏格森（1859~1941）的中心议题，并且他从主观经验的不可还原性引出的“生命力”也曾被许多现代科学家所接受，包括神经科学家艾克尔斯和斯佩里都追随他而假定有一种非物质的实在介入了某些精神过程。
另一方面，采取行为主义路线的，心理学长期以来忽视精神或意识问题的研究。
在心理学发展的历程中，对心物二元论采取极端态度的是心理行为主义和逻辑行为主义。
心理行为主义的极端形式认为，应该在剌激一反应历史中寻找对行为的说明，以回避精神与物质的相互作用的问题。
然而，对于那些与直接剌激关系并不密切的内部心理过程对行为的明显影响，这种行为主义学说不能提供合理的说明。
逻辑行为主义作为分析和理解心理学所应用的有关精神问题的词汇的一种理论，主张按照行为谓词定义精神谓词并且认为行为谓词构成精神状态赋予的主要条件。
但逻辑经验论的意义理论本身的问题和精神谓词翻译成行为谓词的意义丢失问题以及按照行为假设定义行为倾向必然导致的无穷倒退问题，使得逻辑行为主义缺乏说明能力。
借助于假定两个客观世界，即一个事物的世界和一个思想的世界，实际上并不能跨越客观性和主观性之间的鸿沟，而行为主义的研究理路等于放弃了解决科学描述的客观性和直接经验的主观性这一问题。从哲学考虑，下述问题应予以回答：
心灵和大脑的关系是什么？
是否按照剌激一反应模型就能说明行为，而不必诉诸任何精神状态的概念？
如果确实存在精神状态，那么是否能够还原到物理的状态和过程？
行为主义的困难以及对精神表象的关注，使得心理学、神经科学、人工智能、语言学、哲学和人类学联合成一门新科学——认知科学，它以发现心灵表达能力和它们在大脑中的结构表现和功能表现为中心任务，并试图发现一些适用于一系列广泛的认识活动的普遍规律，并不言而喻地假定这些定律与物理科学中的定律具有同样的普遍形式。
认知科学主要致力于以模型说明认知系统的能力和行为倾向。在认知科学中使用最广泛的模型是产生式系统模型，它被认为是心理上实在的。
三
三种研究进路的理路和问题
考虑到内在精神状态重要性的研究有三种进路，对于我们的论题应该在这里予以讨论，它们是功能主义、物理主义和进化突现主义，但也都各自有其所面临的一些严重的问题。
功能主义是认知科学的主流，它主张人的智能行为必须诉诸内在的认知过程来说明，以建立认知活动的信息处理模型。
功能主义者把大脑看做一个计算系统，只寻问是什么类型的功能在大脑中得到体现，而不问哪些脑细胞进行这种体现，或它们的生理学如何使这种体现成为可能。
功能主义者考虑了精神状态之实现的多重性和因果作用，功能分析、普遍图灵机和精神表象的思想相结合而得出一系列的功能主义的学说。功能主义的“计算机隐喻”隐含着如下假定：
1.一切认知系统都是符号系统，它通过对外在的和内在的情况和事件的符号化，通过处理那些符号而获得智能。
2.一切认知系统都享有一组根本的符号处理过程。
3.在一个合适的符号形式系统中，可以把一个认知理论表达为一个程序，以致当这个程序在合适的环境中运行时，会产生观察到的行为。
把程序与理论和认知机制联系起来的企图引起了许多困难问题，不仅计算程序在发展和检验理论中究竟起什么作用争论颇大，而且把思想看做了结构化的实体。
退一步说仅仅行为时等价也不足以揭示心脑工作机制，要想、理解为什么意识应该伴随着大脑中的特定类型的活动是没有任何指望的。
于是随着神经科学的进展，“计算机隐喻”向“脑隐喻”转变，联结主义的认知科学兴起。
物理主义是一种还原论的研究进路。
物理主义有两种：标志物理主义和类型物理主义。
标志物理主义主张，每一精神状态标志等同于一个标志的物理状态。
类型物理主义主张，每一心理状态类型等同于一个物理状态类型，并且每一心理性质等同于一个物理性质。
物理主义所碰到的最严重的困难是，心理学向物理学还原缺乏学科间还原的必要条件，即不存在满足这种还原条件的心理一物理定律。
量子物理学家玻姆（1917~1993）以他的“隐序”（implicit order）概念说明意义的组织方式，并认为这有助于既克服心物二元论又能避免物理主义的还原论。他对照现代心理学中所使用的“心理体的”（psychesomatic）概念引入了一个体意义（somasignificance）概念。
体意义与心理体模念上的差别属于一元论与二元论的差别。"心理体的"这一复合词通常是在精神和肉体各自独立存在的意义上使用的，而“体意义”则是在精神和肉体作为一个整体实在的两个方面使用的。
玻姆提醒人们注意，每一具体意义都是以一些可区分元素的某种物理序、安排、联系和组织为基础的。
他强调实体有两个更深的方面，即隐和显两个方面。
它们与体和意义密切相关，每一形体都有一种意义，这意义比形体更隐蔽，它可以存在于更为隐蔽的别的形体（如大脑及其他神经系统中的电的、化学的以及别的活动性Y之中；而且隐和显是相对的，意义可以被组织成越来越隐蔽、越来越综合的一些整体结构之中，一个意义卷人着另一个意义，任何结构在一个层次上的隐蔽性不能完全归结于另一个层次，最终的还原是不可能的。
进化突现主义既反对功能主义又反对还原论的物理主义，坚持要把心理描述和生物的描述联系起来，并主张意识或精神是在宇宙进化中突现的。
虽然现代神经生物学的认知还未达到解释主观性的水平，无论是对于主观性如何能够附加于外部世界还是对于不可还原的主观性为什么能存在，神经生物学都还没有提供任何线索，我们仍然可以试图了解，在生物进化过程中具有内在生命的这种性质是如何产生的。
尽管早期的生命有机体中并不存在意识，但也难以设想只有我们人才具有意识。
因为主观经验是以神经系统为中介的，人们可能会设想一切具有神经系统的有机体都具有精神生活。
事实上并非那么简单，意识不可能只是“内观的”神经活动，人类神经系统的大量活动也并不激励意识。例如控制人体内部组织的自主神经，它是我们身体的一部分，但不是自我的一部分。
对于我们来说内在经验更多涉及思维、记忆、期望这样的内部过程，也涉及感觉和行动，因而意识既不是感觉运动神经活动的伴随物，也不是它专有的伴随物。
突现论断言意识是作为生命机体的一种突现的性质。
在宇宙进化过程中所呈现的性质、结构或进程，不仅先前不存在，而且体现了某种新颖、科学上难以描述的要素。
突现进化是等级式的，每一个体现了一种新的突现原理的新层次都包含了前面的层次。
在每一生物等级层次，分子、分子集合、细胞器、细胞、组织、器官、器官系统、有机体、群落，作为有序的新形式均有某些新质出现。
生命本身是“突现的”，意识也是“突现的”。
意识的这种似乎偶然的和不可预测的性质并不神秘，因为它能够由直觉直接地察知，甚至可以设想以自组织原理予以科学的说明。
总之，功能主义、物理主义和进化突现主义在物质和精神的关系问题上，目下还是互不相容的。按照功能主义，似乎意识和精神是可以独立于活机体的，因而非生物装置可以具有意识。
而按照突现主义，意识是活机体进化的突现性质，非生物装置绝不可能具有意识。
非还原论的物理主义的吸引力在于，适合人们关于协调世界图像和统一科学描述的信念，但达到目的的路途也最为遥远，着手的研究进路也是最模糊的。
它是否能在功能主义和突现主义之间架起一座物理之桥，尚待科学的进展判断。
