意识就是你的一切体验。它是在你脑中挥之不去的那个旋律，是巧克力慕斯的香甜，是牙齿的一阵阵疼痛，是你对孩子深切的爱，也是因明白这一切感觉终将消逝而产生的痛苦。这些感受来源和本质有时候被称为感质（qualia），从古至今一直困扰着人类。
大部分学者均认可意识的存在，并尝试去理解意识和能被科学描述的客观世界之间的联系。数十年前，我和弗朗西斯·克里克（Francis Crick，1962年诺贝尔生理学或医学奖得主）决定，先把从亚里士多德时代就开始的关于意识问题的哲学讨论放在一边，而是去寻找意识的物理证据。
我们特别关注的是意识相关神经区（neuronal correlates of consciousness，简称NCC），即可以产生任何意识体验的最小神经机制。例如，牙疼的感觉出现时，你的大脑里有哪些过程是必然要发生的？是不是一定有某些神经细胞要以特殊的频率放电？是否存在一群特殊的“意识神经元”必定会被激活？这些细胞位于大脑的哪些区域？
回顾对脊髓和脑干的分析，我们认识到，有神经活动的部位并不一定就是意识的“栖息地”。除了神经活动，要产生意识还需要满足其他条件。构成大脑皮层的灰质就满足这些条件。灰质是拥有层状结构的复杂神经组织，展开后面积与一张14寸的比萨饼（直径约0.36米）相当。
我们甚至还能进一步定位。例如，有的实验让受试者的左右眼看向不同的图像。假如你的左眼只能看到唐纳德·特朗普（Donald Trump）的照片，而右眼只能看到希拉里·克林顿（Hillary Clinton）的照片，你会看到什么呢？一种猜测是，你会看到特朗普和克林顿的某种奇怪叠加。但事实上，你会看到特朗普几秒钟，然后这幅图像会消失，克林顿的图像取而代之，再过几秒，视觉感受又会再次切换。
更有启发意义的是两类来自临床的证据：一类是对皮层组织施以电刺激，另一类是对因受伤或患病而使特定脑区受损的病人的研究。比如，在摘除脑肿瘤或是癫痫病灶之前，神经外科医生会直接对附近的皮层组织施行电刺激，以探测它们的功能。
研究者接着测量了81名处于最小意识状态或植物人状态的病人。最小意识状态的这组病人仍有一些非条件反射的行为。研究显示，38名最小意识状态病人中有36名存在意识，另外2名被误诊为无意识。对于43名处于植物人状态的病人，之前的临床观察已经确认无法与他们建立沟通，但是测试结果显示，只有34名无意识，另外9名患者是有意识的。
目前有两种最主流的意识理论，科学家围绕着它们展开了激烈的辩论。一个是全局神经工作区（global neuronal workspace，简称GNW）理论，由心理学家伯纳德·J·巴尔斯（Bernard J. Baars）和神经科学家斯坦尼斯拉斯·德阿纳（Stanislas Dehaene）与让-皮埃尔·尚热（Jean-Pierre Changeux）提出。
而由托诺尼和他的同事——包括我在内——提出的信息整合理论（Integrated information theory ，简称IIT）有着完全不同的出发点——体验本身。每个体验都有一些重要的属性。首先它是内在的，只对拥有者本人存在；它有一定结构，例如“黄色出租车因棕狗穿越街道而刹车”；而且它还是独一无二的，与任何其他意识体验都不同，就像电影里不同帧的画面一样。
未来仍有两个挑战需要解决。其一是利用日新月异的新工具，对大脑中数量巨大且功能各异的神经元进行测量，这样我们才能真正找到意识的神经机制。由于中枢神经系统十分复杂，这可能需要数十年的努力。另一个挑战是，证明或证伪目前最主流的两种理论，或者根据两者各自的合理部分，提出更好的新理论，解释关于自我存在的最重要问题：为什么一块像豆腐一样的三磅重的器官，可以产生意识，让我们感受到生命的存在？