1986年秋，我和家人又向西迁到加州理工学院（the California Institute of Technology）——这时女儿加布里尔出生，她的到来让家庭变得更大了——在这里我成为一名生物学和工程学的助理教授。加州理工学院位于洛杉矶的郊区帕萨迪纳（Pasadena），是美国最具竞争力的、科学和工程大学的中坚之一。它坐落在圣加布里埃尔（the San Gabriel Mountains）山脚下，校园内林荫道纵横交错，两侧有棕榈树、橙树和橡树。加入加州理工学院的教师队伍，我感到无比自豪。 加州理工学院是一个才智之士云集的私立大学（约有280名教授和2000名大学生和研究生），它致力于给这些精英教授逻辑、数学以及告诉他们如何解释和理解这个自然世界。加州理工学院及其师生体现了一个大学的伟大和高贵——学院已经存在八百年了。它是象牙塔这个术语最好的诠释，提供了足够的自由和资源来探索意识的本质和脑。 当知道我是一名教授时，所有人问的第一件事就是“你教什么？”在公众的眼里，一名教授完全是由他作为一名教师的传统角色来界定的。我享受这种“教授”的活动，并且教授各种课程。在这里，一种最高的智力挑战和情感回报就是指导那些才华横溢的、充满进取心的学生，他们会毫不犹豫地指出我们的错误或思想中的内在矛盾。在准备我的讲座或在课堂回答问题时，我时常会闪现出一些洞见，这些洞见会从一个意想不到的角度阐释一个老生常谈的问题。 可是我的“部落”成员主要还是从他们的研究中赢得自尊和价值感。我们在“部落”层级中的地位取决于我们的研究有多成功。研究驱使我们向前，它是我们快乐的最大源泉。衡量我们成功的尺度就是看我们在知名度高的、同行评审的和充满激烈竞争的科学期刊上发表文章的数量和质量。 在这个纯净的世界里，我们的发现影响越大，我们的声望就越高。在这个领域的集体自我形象中，教学仅起很小的作用。教授花大量时间在研究上——思考、推理、理论化、计算和编程，与同事和合作者谈论观点，阅读大量的文献，为研究殚精竭虑，在研讨会和学术会议上演讲，为研究机构的顺畅运转而提交无数的申请资助的投标书。当然，还管理、指导学生和博士后研究人员进行设计、编造、测量、摇动、搅动，影像、扫描、记录、分析、编程、调试和计算。我是这个有20多个此类研究者群体的“酋长”。 除了描述选择性视觉注意和视觉意识——对此我在后面还会更多地谈到——我们继续研究神经元的生物物理学。脑是一个高度演化的器官，但它也是一个物质系统，遵循牢不可破的能量守恒和电荷守恒定律。高斯（Gauss）定律和欧姆（Ohm）定律调节神经细胞内外的电荷分配及其相关的电场。上述描绘的所有突触和尖峰信号过程都有助于插入脑灰质的电极提取的电位。如果成千上万的神经元和它们的数百万的突触是活跃的，它们的作用合起来就是局部场电位。在颅骨外通过脑电图仪对神经波峰和波谷的持续记录中，脑电活动遥远的回声是存在的。局部场电位反过来反馈给各个神经元。我们现在知道，该反馈迫使神经元将它们的活动同步化。 神经元的局部活动与全局场（此全局场由神经元共同生产且将神经元包围）之间的互惠交互作用完全不同于电子硅电路，电子硅电路的设计者设计线路，规划晶体管，恰当地排布电容，以防止它们彼此干扰，从而使它们的“寄生”串音（“parasitic”cross-talk）保持在最低限度。我对脑的电场、这个电场携带多少信息以及它在意识中的可能作用非常感兴趣。 对研究脑和心智的物理学家而言，引人注目的事情就是缺乏任何守恒定律：突触、动作电位（action potentials）、神经元、注意、记忆和意识在任何意义中都是不守恒的。相反，生物学和心理学所具有的最为丰富的东西是经验实证的观察事实。除了达尔文自然选择的演化理论外，这里没有统一的理论，而尽管演化理论是一个极其强大的解释框架，但它是开放式的，不是预言性的。相反，生命科学有许多启发式的、半确定的规则，它们在一个特定的有机体的尺度上理解和量化现象（诸如我在我的论文中从事的生物物理建模），但不探求普遍性。这使得该领域的研究不同于物理学。