人类为何会有意识？人类的思维本质是什么？

　　地球村里有植物，动物！动物主体分卵生，胎生！人属胎生，灵长类。有思想开始产生。隧人氏钻木取火，炎帝神农氏尝百草，黄帝问岐伯，谈治病养生。已过五千年。回追二千年，太昊伏羲氏始作八卦，结绳计数，描字！……浅谈人类意识发生，发展，变化，思治，演义！总之，我也是书中来，用哲学思想想问题，观发展！……谢谢你提问！
　　物质第一，意识第二。一切意识都来自客观。思维的本质是对客观亊物发展规律和主观认识，发展规律的一致性。
　　应该说，不仅人类有意识，高等动物都有意识（感知、认知、判断、记忆、想象、思考、动机、行为）。意识是人类对高级神经心理活动想象的概念概括，虽然有的人狭隘地只认同人才有意识，但是无可否认的是，动物与人类共享着同样一套意识机制，那就是＂大脑皮层的神经中枢 ＂。而人类思维的本质 正是＂大脑皮层神经中枢＂的高度有序的电生化活动。关于大脑
　　对于包含人类在内的动物来说，大脑是中枢神经系统的控制中心并负责思考。大多数动物的大脑位于头部，受到头骨的保护，并且靠近视觉、听觉、平衡感、味觉和嗅觉等主要感觉器官。虽然所有脊椎动物都有大脑，但大多数无脊椎动物也都有集中的大脑或个别神经节的集合。原始动物如海绵根本没有大脑。大脑可能非常复杂，例如，人类大脑包含大约860亿个神经元，每个神经元与多达1万个神经元相连。
　　上图：来自新型Connectom扫描仪的全脑扩散光谱图像，显示出人脑中的神经纤维束走向。
　　理解大脑与思维之间的关系，即＂思想-身体问题 ＂是哲学史上的核心问题之一。这在哲学和科学上都是一个具有挑战性的问题。在历史的大部分时间里，许多哲学家发现，认知可以通过脑组织（即神经元和突触）等物理物质来实现，这是不可思议的。笛卡尔就曾对意识与脑的关系进行过广泛的思考，他发现用机械术语来解释反射和其他简单行为是可行的，尽管他不相信复杂的思想，特别是语言，可以仅通过物理大脑来解释。[悟空问答·小宇堂—未经授权不得转载]
　　物质大脑与意识之间强烈关系的最直接的科学证据是对大脑的物理改变对意识带来的影响，例如创伤性脑损伤和精神性药物使用。 所以从现象和经验上，大众都能够得出大脑与意识的关系。
　　在抽象的哲学之外，意识和大脑之间的关系如今越来越多地涉及到诸多具体的科学领域，包括理解心理活动和大脑活动之间的关系，药物影响认知的确切机制以及意识的神经相关性等等。人类意识产生的历史轨迹
　　人类进化的时间跨度大约有700万年，从黑猩猩属分离到5万年前现代人类行为的出现——在这个时间跨度中，前300万年可能大概讲述的是乍得人猿 ( 人科动物最早的祖先) 的进化史，接下来的200万年大概是被南方古猿 所领衔，而最后的200万则涵盖了人属 发展（旧石器时代）的历史。人类智慧的许多特征，例如同理心、哀悼、仪式以及符号和工具的使用，在类人猿中已经很明显，尽管其复杂程度低于人类。人类意识渐进进化的路径大致由古生物学和考古学所证实，因此我们没有理由区分动物和人类的意识的本质——人类的意识基本上不可能是神授的，也不大像是外星人赋予的，就是自己长成这样的。
　　上图：从乍得人猿到现代人脑量的连续变化。自200万年前，类人猿的脑量开始快速上升。 意识产生的生理基础
　　神经科学研究发现神经系统是意识的物理基础。在系统层面，神经科学家研究生物神经网络如何在生理上发生相互作用以产生诸如反射、多感觉整合、运动协调、昼夜节律、情绪反应、学习和记忆等心理功能和内容。
　　对每一个神经元来说，接受来自其他神经元的生物电刺激并将超越特定门限值 的电刺激以不同的权重 向其他神经元传递就是意识的微观基本原理。此模式在当今热门的人工智能领域 已经被充分地数学模型化，而以数学抽象之后的神经元模型 能够更清楚地揭示神经产生智能以及意识的机理，接下来我们来看看AI（人工智能）。[悟空问答·小宇堂—未经授权不得转载]
　　上图：神经元的基本结构，下面要用到这些概念。
　　人工神经元
　　人工神经元的基本模式就是模拟生物神经元的各个方面：
　　树突  - 在生物神经元中，树突充当了输入端 的角色。这些树突允许细胞从大量（大于1000个）相邻神经元接收信号。每个树突能够以各自的＂权重值 ＂对输入的电脉冲信号进行＂加成＂。树突上的突触 末端神经递质与突触内的神经递质可以实现对生物电流信号的放大和抑制，不同浓度的神经地质和相关信使化学分子造就了不同突触的导电差异，因而形成某种＂权重 ＂（权重在这里的基本含义就是各条路线输入的信号的＂份量＂），而这种权重就是记忆 的形成基础。
　　神经元胞体  - 在生物神经元中，神经元胞体相当于某种加权 求和过程（或者说某种综合过程） 。由于正和负信号（激发和抑制）从树突到达体细胞，通过在细胞体内的溶液中混合在一起的简单特性，正负离子被有效地加总（多路信号变成单路信号），这实际上是一种信息简化和抽象的过程。
　　轴突  - 轴突从神经元胞体 的求和行为中获取信号，相当于输出端 。轴突基部的开口能够对胞体内细胞质液体的电位进行采样，一旦胞体达到一定的电位，轴突将沿其长轴把信号脉冲传递给其末端连接的多个下游神经元细胞的树突。从这一点说，轴突还有某种＂门限＂的作用，也就是说要超过一定的强度才会发出信号，低于这个强度就保持静默。这是生物神经元的一个重大特点，这种门限的微观特征 会表现为生物总体智能的宏观特征 。
　　因此模拟上述生物神经元的结构，人工神经元可以通过数学公式的方式来模拟生物神经元的工作模式。
　　上图：一个简单的多层人工神经元系统的工作过程示意——这实际上是对外部输入特征的总结过程。
　　人工神经元需要先＂训练＂建立人工神经系统中的＂权重体系＂，即每个神经元与其他神经元连接的＂强度值＂；
　　在学习完毕后，在实际应用时，新鲜的输入信息会按既定的权重值来得出＂判断＂结果。
　　这个过程和生物神经系统的工作模式几乎完全一样。然而，与大多数人工神经元不同，生物神经元以离散脉冲发射。每次体内电势达到一定阈值时，脉冲沿轴突传递。这种脉冲可以转化为连续值。轴突发射的速率（每秒激活的速率）直接转换成相邻细胞传入信使化学物质离子的速率。生物神经元发射得越快，附近的神经元就越快积累电势（或失去电位，取决于连接到发射的神经元的树突的＂权重＂）。正是这种转换允许计算机科学家和数学家使用可以输出不同值（通常从-1到1）的人工神经元来模拟生物神经网络。
　　上图：计算机模拟的大脑皮层锥体神经元的图像，揭示分叉的树突表现出复杂计算行为，而不仅仅是作为被动连接。
　　人类的意识就产生于巨量的神经元 之间 以上述模式有序相互作用的宏观过程。
　　目前在计算神经科学领域，已经开发出大规模的模拟人类大脑的人工智能模型，对简化和有效的大脑区域功能进行模拟，例如丘脑、基底神经节、前额叶皮层、运动皮质和枕叶皮质，而后更复杂的模拟还可以进行学习、响应视觉刺激、协调运动反应、形成短期记忆，并学会响应图案等等。[悟空问答·小宇堂—未经授权不得转载]
　　而在人工智能领域，除了开发出能够针对特定问题进行智能学习的深度学习神经网络（实际上人工智能的深度远远不及生物神经网络），例如阿法狗(AlphaGo)就是面向围棋的人工智能神经网络应用，而它已经在某些方面表现出了类似人类一般的＂意识＂，例如阿法狗会受到对手出其不意的新招的迷惑，会基于以往的经验对策略进行创新。
　　如果将阿法狗的神经网络再加宽加深若干倍，用通用的超级量子计算机来运行，是不是就能产生出类似甚至超人类的意识呢 ？很有可能呢！因为人类已经掌握了意识的本质了！总结
　　人类意识的本质是神经元基本电生化工作模式的宏观集合，而智能是意识的高级部分 ，是生物在漫长的进化过程中经过若干代的自然选择 对这么一种复杂的智能系统进行的＂自然训练 ＂而产生的一套高度发达的生物神经元网络学习体系。而目前人类已经通过自己的智能在另一种非生物的机制上 复制了这套体系并取得成功，这反过来阐释了这套体系的基本工作原理，也阐释了智能和意识的本质。
　　意识就是脑神经系统对信息的接收、加工、存储、提取、反馈的处理。
　　神经发育越好，触头、回路、链接越多，越能处理更多信息。材料是最本质的因素。
　　意识处理信息之后感受器会显示结果，并指挥身体作出相应回应。这是一个高度自动化的过程 。
　　这是人类几千年来一直在苦苦思索的问题，却仍然百思不得其解，但也是人类科学最重要课题之一。有科学家研究发现人类的各种脑电波和意识有很大关系。
　　人类具有爱恨情仇、喜怒哀乐，我们的感官刺激着我们的大脑，我们的大脑控制着我们的全身。这些都说明了人类是有意识的，而且只有人类的意识最为复杂。先来说说人类为何会有意识？
　　由进化论可知，地球的所有生物都是从最简单的单细胞生物到复杂的智慧生物。在周围环境影响下，大脑与肢体配合得越密切，脑袋做出的反应越快越复杂，就越成功。
　　20世纪70年代，英国数学家约翰·康威在剑桥大学做了一个生命密码的实验程序。程序中显示了复杂的思维只是形成于一个简单的规则。在一个网格中，如果有一个格子亮起，而其它格子是暗的，那么那个格子就会孤单而灭;如果一个暗格附近有三个是亮的，那么这个也会变亮…科学家根据这个规则研制出了智能。
　　2003年，德国的神经科学家弗里斯（Pascal Fries）曾对人类大脑γ、β和θ电波信号产生的意识形态进行了研究，这些电波在大脑的振动频率都不相同。γ波主要关系到冥想、感知、专注…大规模协调行为;β波主要关系到脑活动与唤起最高峰;θ波会在平静状态下显示。这三种波组合成了人类各种意识，但它们与意识究竟是怎样的联系，还是未知。
　　亨特和舒勒在以往科学家研究基础上，首先提出了意识共振论：世间万物都有意识，这很有可能就是大量的物质共振的结果。而共振波的速度或频率决定着意识的规模。 比如一只蚂蚁与别的蚂蚁交流方式就是一种共振波;萤火虫的大光体也会引起其它萤火虫发光体共振，使一大群萤火虫发光。人类的思维本质是什么？
　　科学上与思维本质相关的研究不多，科学上将人类思维分为三大类：实验思维、理论思维和计算思维。
　　在哲学家亚里士多德的《工具论》来说，思维本质是工具，它有外在表现和内在表现。
　　人类思维是什么？还没有人可以回答。
　　人类的大脑结构与心理功能决定了人类有意识。人大脑的心理特性（心理功能）就是意识功能，意识功能的产品就是＂意识形态＂。意识功能与意识形态合称为＂意识＂。
　　心理功能包括感受、思维和记忆，思维的本质就是逻辑运行（概念、判断、推理和论证）。
　　婴儿，有意识思维吗？
　　我说，没有意识思维。他只有微弱的感觉，从有感官到意识再到思维，是生理(大脑)的成长，同时也是不断地和外界接触感知的过程。
　　刚出生的婴儿，眼睛视物朦胧，焦距不能集中，没有焦点，并且痛觉也不灵敏，何来意识、思维？及至随着成长，感觉不断地接触事物，便开始有了意识和观念，意识和观念多了，就是经验，有经验就有了思维。
　　在达到思维以后，便不但有意对外界客体的感知认知，同时在运用经验对待事物时，能作出判断真伪，从而反映和作用客观。
　　可见感官的意识是与生俱来，属于先天的源本的，而思维必须依赖意识，从实践过程学习得来，属于后天的。这大概是为何有意识与人的思维本质所在。
　　这个问题，可以是对辩证唯物主义哲学观的进一步探讨与深刻验证。
　　先给答案：意识的本质是基于条件反射的信息物质的应激反应。理由如下。
　　信息是一种以真空中的光子介质或传播子的物质。根据兰道尔原理：△Ek=kBln2...(1)，其中，Ek=½mv²...(2)，k=1.38×10⁻²³[J/K]是玻尔兹曼常数，B是信息量，单位是比特[bit]。
　　公式(1)写成信息定义：B=△Ek/kln2...(3)，而根据光电效应方程：△Ek=h△f...(4)，有：B=h△f/kln2...(5)，
　　公式(1)~(5)可谓＂信息方程组 ＂， 其物理意义：信息是脑细胞生物电子的动能增量或所激发的光频增量的指标。
　　动物的意识，是简单的条件反射机制形成的遗传基因与学习环境而记忆信息的存取活动。
　　人类也是动物，人类的意识，只是遗传了和/或学习了比较复杂的条件反射机制而已。
　　从上述信息方程组，尤其是方程(5)可见，信息的本质是光电效应激发的电磁波或光子。
　　如果您的大脑记忆了10G的信息量，那么有：½mv²=kBln2，设电子速度v=2.2×10⁶[m/s]，
　　生物电子承载的信息质量：m=2kBln2/v² =2k×10¹³×0.693/(2.2×10⁶)²=4×10⁻²³[kg]。
　　不难理解，意识=信息≈思维≈精神≈灵魂。我们完全有理由说：灵魂也是有质量的！
　　好了，本答stop here。请关注物理新视野，共同切磋物理逻辑与中英双语的疑难问题。
　　首先说一点，这种问题不会有任何人能给你满意的答案，因为问题不仅仅牵扯到意识的本质，还有生命的本质。对于意识和生命本质，科学家们目前并不十分确定，只能根据先有意识和生命表现出来的东西加以研究！如果我们真弄清楚了意识的真正本质，人工智能会有质的变革！
　　那么目前对意识的理解是如何的呢？
　　意识，简单说就是人脑客观事物的一种反映，也包括感觉心里活动等的总和，人脑承载了意识的一切，也就是说意识来源于人脑。
　　科学家们曾经对人脑做过简单的实验，用脉冲电流刺激大脑皮层体感区，被实验者就会产生知觉，这说明人脑就是产生意识的载体！
　　那么意识到底是如何产生的？
　　随着地球物种进化，人脑进化到了对外部客观世界反应的复杂程度。举个例子，科学家们通过研究蚂蚁的群居方式发现，单个蚂蚁并不具备意识，但众多蚂蚁聚集在一起可以形成类似大脑神经系统的结构形式，通过这种结构，蚂蚁群可以更好地传递信息，感知外面世界的变化并做出相应反应！
　　我们大脑的神经单元就类似一个个蚂蚁个体，只有按一定的结构构建起来才能更好地发挥作用，产生意识！
　　＂人类为何有意识？思维本质是什么？＂这个问题在中国文化里数千以前古人有比较详细的论述。在此也简单的说几句：
　　人，是阴阳造化的动物，属于万物苍生。在同一个世界里也就同一个地天，受到同样的环境影响。在中国古人认为这个环境就是＂阴阳五行＂。
　　阴阳未判之前那是混沌世界，分阴别阳也就产生了能量，运行宇宙。星体随着运动产生磁场，这个磁场也随着星体不同而能量不同。
　　地球是星体之一，所以，人当先法地而后法天，天地法自然。意味着人降生来得先把两脚立地才能知道天在哪里。有天有地，有阴有阳，万物因此而生长。地球水多，有土石，土石有金，（包括各类金属）；太阳居天烘烤大地水汽升腾成云雨，土下有水则升腾，草木生。随着地球运动四季分别。天有火，地有火，五行具备。地球之上阴阳升降沉浮调和五行造化万物。
　　万物生，阴阳造化万物有感，植物虽不能言同样感应阴阳造化之功。随其性而所感不一。天人万物相应，人不时运麦苗不秀，麦苗因有感阴阳不调而萎衰，人因阴阳不调运乱身灾。动物亦如之，鱼居水而感水性阴阳，鸟居山而触阴阳林间。顺则鱼肥鸟美，乱则鱼卧滩头，鸟息路边。
　　山物水族，随其性自有分别，同样有喜有悲。
　　万物之中其同性相投，本来同。故，天灾地难，万物悲，满山动物不安然。是＂意识＂。
　　人，五数具备，天地应人。这个意识比较强与生俱来。人分三部应天、地、人。喜怒哀乐先天所感，故名＂先天意识＂。所以，幼儿襁褓不知父母天地，意识存在喜怒哀乐，或哭或笑自然所应先天有感三部。
　　人，自降生来，五官开通，未识天地而先识父母，先立地而后知天。随环境而生思，维在其性，先天所主其本在于肾，居天能系宇宙，在人是人心脑，泥丸好静，属＂奇恒＂。脏腑各有神志，随其偏性而思维不等。
　　人，思维以后天补其先天，学习有感以补思维，环境改变思维；但是，也随思欲增加而损五脏，七情杂乱而伤神志。智慧思维进步人衰老矣。其性得补而命不久存，可惜了不是？
　　＂遣其欲而心自静，澄其心而神自清＂，但是科学科技时代，金钱物欲无限，人心外求何时得静呢？心不静则入束缚深渊，维度去远矣。远者，维网不张而已。