在表现精神的种种意象中，最着名的无疑是那座漂浮的冰山。海面上的部分代表了意识，浸没在大海中的部分代表了潜意识，意识的部分比潜意识的部分要小得多。这幅图像出自西格蒙德·弗洛伊德（Sigmund Freud）之手，现在它已经成了流行文化的一部分。
如今，有很多学科都在试图研究潜意识。其中显然包含临床心理学（尤其是精神动力学方法），以及社会心理学、社会学、认知神经心理学，甚至市场营销。人们常说是潜意识主导了我们的心智和行为，这种观念又被迅速发展的人工智能所激化，因为人工智能完全没有意识，却能在围棋、国际象棋等领域中表现出超越人类的水准。这样看来，我们对世界产生的意识无非是某种副产物，它的主导力量难以被我们辨识。
直到今天，潜意识论仍然广为流传。它就像催眠术、僵尸和吸血鬼一样，让我们感到人无法完全掌控自己的行为，而我们似乎就喜欢这样的故事。然而，对于那些不受我们掌控，却能操纵我们的力量，我们同样也感到恐惧。
首先来回顾一下美国人詹姆斯·维克里（James Vicary）在1957年做过的着名研究。维克里声称，在电影放映时插入一些“阈下图片”（一闪而过，无法有意识地清晰辨识出的图片），就能促使观众购买更多的可口可乐和爆米花。尽管维克里的研究后来被证明纯属编造，但是意识会在不知不觉中被操纵的观点，却已经深入人心。
20世纪80年代末，英国发生过一起着名事件。一些父母对摇滚乐手奥齐·奥斯本（Ozzy Osbourne）提起了诉讼，指控他在一首歌曲中插入了邪恶的信息，倒放时就能识别出。这刺激了很多孩子实施自杀行为。在同一时期还诞生了一整个“阈下磁带”产业，在使人放松的原声音乐中插入听不见的语音信息，试图让收听者停止吸烟、学会中文或者成功减肥。
除了这些把戏之外，数量众多的研究还带出了这样一种观点：在潜意识中处理哪怕很复杂的信息都是有可能的。这其中最明确的证据来自病理学研究，而最不可思议的案例就是盲视综合征。
20世纪70年代，英国科学家尼古拉斯·汉弗里（Nicholas Humphrey）最先在猕猴身上发现了这种综合征。随后，另一位英国学者拉里·维斯克兰茨（Larry Weiskrantz）在人类身上也观察到了同样的现象。盲视综合征一般发生在大脑血管受损之后，特征是枕叶部分或全部受损，这是初级视觉皮层所在的区域。患者自述已经失明，但他们往往还能完成一些似乎需要具备视觉意识才能完成的任务，例如避开前面的障碍物，或者在碰到想要抓住的物体之前就让手掌做出相应的动作，尽管他们自我报告说，并没有察觉到物体的存在。此外，在猜测面前的物体时，他们的表现也比随机猜测更好。
这些独特的现象表明，即便不借助意识，视觉的许多功能也能运行。不过，同样的现象会发生在健康人身上吗？或者进一步说，除了处理某些信息之外，潜意识是否在认知中扮演了某种角色，从而成为我们心智真正的参与者？
寻找潜意识
潜意识这个概念诞生很晚，因为弗洛伊德的工作才广为人知。但是，德国哲学家爱德华·冯·哈特曼（Eduard von Hartmann）在1869年就出版了《无意识的哲学》（Philosophie des Unbewussten），并在30年后启迪了弗洛伊德的《梦的解析》（Die Traumdeutung）。当符合科学范式的心理学刚刚萌芽时，《无意识的哲学》就引发了研究人员的兴趣。
受此启发，美国实验心理学的两位先驱查尔斯·桑德斯·皮尔斯（Charles Sanders Peirce）和约瑟夫·贾斯特罗（Joseph Jastrow）于1884年开展了一项研究。他们对受试者的手指施加压力，并询问这个指头受到的压力比另一个指头受到的大还是小。受试者（其实就是他们两人）还要对自己的答案打分，用四个等级表示自己对答案的信心。皮尔斯和贾斯特罗证明，即使在他们本人对答案没有任何信心的情况下，人们分辨压力之间微小差异的能力还是比随机猜测强。换言之，或许在意识缺席的情况下，知觉也能作出准确的判断。
1898年，苏联心理学家鲍里斯·席德斯（Boris Sidis）也做了一项类似的试验，他要求受试者判断远处的一个符号是字母还是数字。他指出，即使受试者报告无法辨认图像，甚至感觉自己什么都看不见，在选择最终的答案时，大多还是能答对。
这些研究在当时就有争议。直到20世纪70年代，这个领域才迎来了新的研究成果，其中的先驱就是英国心理学家安东尼·马赛尔（Anthony Marcel）。马赛尔的研究采用了实验心理学家非常熟悉的一种技巧，也就是所谓的启动效应。它的原理非常简单，当人们事先观察或接触过一个刺激或与之相关的刺激，之后就会对这个刺激更敏感。例如，要求受试者判断“医生”（DOCTEUR）是不是一个词时，提前几百毫秒让他看到“护士”（INFIRMIE?RE）这个词，他的判断就会变得更加轻松。毕竟“护士”的词义和“医生”的词义有关联，因而能在处理“医生”这个词时提高敏感度。
借助这种方法，马赛尔证明了启动效应很容易影响受试者，哪怕受试者并没有意识到这个过程。为了确保启动刺激不可见，马赛尔借助了一种遮蔽技术，也就是在启动刺激出现之后为它加上一层可见的、顺序混乱的字母。稍后我们再讨论这个非常核心的问题，也就是它如何确保受试者没有意识到启动刺激的存在。
2006年，斯坦尼斯拉斯·迪昂和同事们绘制了这张图像，以区分大脑处理一个视觉刺激时所呈现的基本状态。颜色的深浅表明该部位大脑活动的强度，弯曲的白色箭头表明了这些部位之间的相互作用。较粗的黑色箭头指示注意力的整体方向（转向刺激或偏离刺激）。
2006年，斯坦尼斯拉斯·迪昂和同事们绘制了这张图像，以区分大脑处理一个视觉刺激时所呈现的基本状态。颜色的深浅表明该部位大脑活动的强度，弯曲的白色箭头表明了这些部位之间的相互作用。较粗的黑色箭头指示注意力的整体方向（转向刺激或偏离刺激）。
比利时心理学家丹尼尔·奥朗德（Daniel Holender）在1986年发表了一篇文章，批评马赛尔的研究方法不合理，进而反对他的研究工作，甚至反对整个专注于阈下知觉的研究领域。
20世纪80年代中旬，大脑成像技术的诞生使行业发生了改变。1998年，法国的斯坦尼斯拉斯·迪昂（Stanislas Dehaene）及合作者们发表了一项研究，首次揭示了阈下刺激启动效应的底层神经机制。2005年，英国伦敦大学学院的约翰-迪伦·海恩斯（John-Dylan Haynes）和杰兰特·里斯（Geraint Rees）证明，即使对于一个受试者自述没有感知到的刺激，我们也有可能识别它在视皮层中激发的大脑活动，其精度足以辅助受试者在二选一中确定到底是哪一种刺激。正如比利时根特大学的马赛尔·布拉斯（Marcel Brass）和同事在2008年证明，我们甚至能够在受试者尚未意识到自己的选择之前（提前多达十秒）预测选择的结果。
这些研究表明，仔细分析大脑活动，我们有可能对阈下知觉信息进行重构，甚至预测未来的行为。我们该为此感到惊讶吗？如果说我们的心智活动完全由大脑活动以及它与自身、世界和他人的相互作用所构建，那么很显然，我们或许能够在大脑活动中找到意识的根源。
许多社会心理学研究也表明，我们的大多数行为都植根于意识机制。例如在2008年，美国科学家劳伦斯·威廉（Lawrence William）和约翰·巴奇（John Bargh）证明，只需要在手里拿着一杯冷饮或者热饮，就能影响我们对面前的人的印象。在2012年的另一项研究中，耶路撒冷希伯来大学的阿塞尔·斯克拉（Asael Sklar）和同事们证明，即使我们没有意识到所展示的数字，也能用它们完成简单的数学计算。最后一个案例是，荷兰科学家阿普·迪斯特赫什（Ap Dijksterhuis）于2006年发表的一项研究表明，对于像买房子或买车这样的复杂决策，避免有意识的思考反而能作出更好的选择。
质疑
一些科学家认为，这样的研究证明我们能够“在潜意识中思考”。也就是说，认为潜意识系统能够像意识一样对信息进行处理。尤其值得一提的是，潜意识或许能够处理外界呈现的符号，例如数字或单词，然后判断它的含义。精神分析认为潜意识就像一个容器，装满了我们的冲动、未满足的欲望和创伤回忆，这一切都被抑制，让意识过程得以保持完整；而认知科学和社会心理学有时候将潜意识描述成整体当中的一个“系统”，其中的自发活动可能轻易影响我们的行为。
描绘出这样一个“强大”的潜意识，自然引起了方法上和观念上的争议。在这个领域中，有数量众多的研究从未被成功重复，显然，这说明这些研究的有效性令人怀疑。也正是这些失败引发了心理学上的可重复性危机。
强大的潜意识本身也同样引来了批评。例如，在1992年出版的着作《重新发现心智》（Rediscovery of the Mind）中，美国哲学家约翰·塞尔（John Searle）直接批评了弗洛伊德的象征性的潜意识。他指出，想象一个运作方式与意识完全相同，却没有意识的潜意识是荒谬的。塞尔认为，要清晰地描述潜意识，唯一可能的方式就是使其进入意识，他称之为“连接原则”（principle of connection）。
后来，英国华威大学的认知心理学家尼克·查特（Nick Chater）也对“深层”潜意识的观点提出了批判，他认为事实恰好相反，“精神是平的”，每一个精神活动都是一次瞬间的创造，然后进入大脑活动，而不是潜意识处理的结果。在2006年出版的《新的潜意识》（Le Nouvel Inconscient）中，法国神经科学家里昂奈尔·纳卡什（Lionel Naccache）为丰富、完善的潜意识活动进行了辩护，同时对弗洛伊德的观点提出了批评。他并非全盘否定弗洛伊德，而是补充了一些观点，指出所谓的压抑，或者说象征性的潜意识，与认知神经科学所了解的知识相悖。
意识之外
对潜意识的不同观点可以总结为以下问题：如果说潜意识执行着与意识完全相同的功能，那么意识究竟有什么用？要想回答这个问题，我们不仅需要十分了解意识的功能，也需要了解它的机制。今天我们还远远没有达到这样的水平。不同理论争锋相对，却没有一个能够给出一种确定性的解释，帮我们一次性解决所有问题。
将现有的理论一一排序是不可能的，但是将理论区分成两种类别也许有帮助。第一类理论建立在这样一种观点上：意识是一种基于神经表征（相当于一套特定的神经活动组合，表明对应的信息是如何在心智中被呈现的）的属性，例如不随时间变化的稳定性，或者循环过程模型中展示的周期循环性。但是，这些理论都难以解释有意识或无意识的信息处理过程有什么差异。
反之，第二类理论的基础是意识取决于特定的神经机制。其中之一便是全局工作空间理论，这或许是目前接受程度最广的理论。该理论认为，在大脑皮层有一套神经网络，这个网络的基本功能是让神经表征能够被整个大脑感知，当某个神经表征发生在这个网络中时，它就变成了意识。
那么，潜意识就是除此以外的信息处理过程，也就是那些没有进入这个神经网络的信息处理过程。理论还区分了阈下处理和潜意识过程，在阈下处理过程中，刺激还不够强，没有足够的能量进入全局工作空间。另外还有前意识（通常认为介于潜意识与意识之间）的处理过程，这个刺激足够强，但是由于我们没有对此分配注意力，它仍然没有进入意识。
美国哲学家戴维·罗森塔尔（David Rosenthal）还提出了高阶思想理论，他认为当主体意识到一个精神表征的时候，表征就成为了意识。换言之，存在一种（潜意识的）“高阶思想”，即“我意识到我存在于这种精神状态”，让精神表征成为现实。从这个角度看来，意识就像雷达之类的监控系统，持续观察、分析着大脑活动的状态。
意识与无意识之间存在什么样的关系，潜意识又是如何分布，具有什么样的结构，这些问题还远未得到解答。最近，加利福尼亚大学洛杉矶分校的梅根·皮特斯（Megan Peters）和霍肯·劳（Hawkan Lau）对87位学者进行了非正式的问卷调查，他们发现虽然有94%的人认为，大脑在无意识状态下处理信息是有可能的，但仅仅三分之一的人认为阈下信息的处理很好地得到了试验证明。
的确，尽管病理学无可辩驳地证明了复杂的潜意识处理过程是可能的，在健康人身上进行的试验却没什么说服力。对无意识认知的研究表明，这些试验在方法上存在重大缺陷。
方法上的失败
研究者们面临的最主要的质疑在于，他们能否证明，在试验中意识确实没有起作用。然而，证明意识的缺位本来就是不可能的，而且无法证明不等于它不存在。另一方面，我们有时候会忘记，对于健康的受试者来说，“关闭意识”是不可能的——哪怕我们尝试用他们什么都察觉不到的方式与之互动，受试者的意识也会一直参与其中。因此，要想构建一个试验场景，让受试者的行动完全如同僵尸一般，这根本就是一个幻想：受试者看到的每一个光斑，都会不可避免地同时激发意识过程和潜意识过程。
试验证明：安德里亚·阿拉米亚和同事们所进行的试验证明了无意识学习过程的存在。受试者首先要盯着屏幕上的一个十字，然后观看一团由朝着不同方向运动的点构成的云，并判断点阵云的整体运动方向是向左还是向右（a）。受试者不知道，在点阵云的三种颜色中，有两种颜色与运动方向有关（b）。试验结果表明，受试者都学会了将点的颜色和它的运动方向联系起来，尽管他们自己并没有意识到。
试验证明：安德里亚·阿拉米亚和同事们所进行的试验证明了无意识学习过程的存在。受试者首先要盯着屏幕上的一个十字，然后观看一团由朝着不同方向运动的点构成的云，并判断点阵云的整体运动方向是向左还是向右（a）。受试者不知道，在点阵云的三种颜色中，有两种颜色与运动方向有关（b）。试验结果表明，受试者都学会了将点的颜色和它的运动方向联系起来，尽管他们自己并没有意识到。
方法论的第二个失败在于，当我们用测试评估受试者是否意识到了事物的某种状态时，他们对这些测试是否足够敏感？这里必须区分主观报告和客观测试。主观报告即向受试者提问，让受试者报告自己对刺激的主观体验（看见/没看见），这种方式很难量化，并且容易受到个人偏见的影响。另一方面，美国社会心理学家理查德·尼斯贝特（Richard Nisbett）和蒂莫西·威尔逊（Timothy Wilson）在1977年提出，我们的口头描述常常与自身的心理状态并不一致。这样的论断让我们怀疑，当我们向受试者提问的时候，他们的回答能否准确描述自身真正的精神状态。
由于这些困难，不少研究者转而采用另一种方式来评估一种外部刺激是否进入意识。研究人员要求受试者在刺激出现的时候作出行为上的反应，例如用手指按压来回答一闪而过的数字是比5大还是比5小。
无论是主观还是客观的测试方式，都面临着一个尖锐的问题：这些措施是不是排他的、彻底的？换言之，研究人员的测试能否确保评估意识的措施评估的仅仅是意识的内容，而不是其他的内容（排他性），并且能够评估意识的全部内容（彻底性）？例如，口头报告就可能不具备彻底性。另一方面，强迫辨别任务等客观测试方法有可能不仅受到意识内容的影响，还受到潜意识内容的影响。
不同的测试方法能够通过不同的方式排除我们意识中的某些特定信息。我们可以从中发现三种策略，都建立在同样的基本观点上，即意识是一套检测系统，与对空雷达十分相似。要怎样骗过这样一台雷达呢？第一种策略是减弱信号，例如采用一架足够小的飞机，使雷达不容易发现。第二种策略是转移雷达操作员的注意力，例如制造多种诱惑。第三种策略是改变雷达的报告，目的并非让操作员认为那里什么也没有，而是让他认为那里有点什么，但现实和他想的并不一样。接下来让我们逐一分析这三种策略。
减弱刺激
我们在前文中提到过，席德斯的试验中就使用了阈下刺激：尽管受试者无法察觉刺激，却能据此改变自己的回答，因此刺激能够对人的行为产生影响。这样的试验想要证明的是知觉不一定需要意识参与。这里最常用的一种策略就是减弱刺激，其中包括减弱对比度（减少刺激和背景之间的差异），或减少刺激在屏幕上展示的时间（只展示几毫秒），或让它（以很小的时间间隔）在另一个“掩蔽刺激”之前或之后出现，例如马赛尔的试验。
还有其他的掩蔽技巧，包括在呈现刺激的同时呈现干扰刺激，甚至对一只眼睛展示色彩多样、十分鲜艳的动态图像，而对另一只眼睛展示目标刺激。与其他刺激方法不同，这种方法的优势在于能够使遮蔽时间长达几秒钟。
这类研究面临着一个基本问题，即强度和有效程度之间的矛盾：如何确保刺激弱得无法进入意识，又强得足以影响行为？这个问题至今都没有明确的答案。
为了探索不借助遮蔽而达成阈下刺激的方法，我们最近在比利时自由大学开发了一种设备，能够在屏幕上展示最短只有20毫秒的视觉刺激。这一设备能够让图像在极短的时间内在屏幕上闪现，不需要任何遮蔽，受试者也不会意识到图像的出现。那么，如果将这种图像用于启动效应试验，我们会发现什么呢？
初步试验结果显示，在这样的条件下，只有当刺激可见时，它才会对行为造成影响。只有当受试者报告察觉了刺激，我们才会观察到启动效应。令人惊讶的是，从无法感知到能够感知之间，时间的差异极小：当图像展示175毫秒时，受试者看不到图像，也不会产生启动效应；当图像展示350毫秒时，受试者报告看见了图像，我们也能观察到启动效应。这或许表明遮蔽的作用原理主要是改变注意力，而不是通过对比让刺激减弱。
第二种策略是通过转移受试者的注意力，让一个刺激变得不可见。我们知道，有意识的感知有时候取决于刺激的质量（如持续时间、对比度），以及我们在一个情境下的注意力。“变化盲视”现象（对电影中的场景添加一个物体，我们会无法察觉）就很好地解释了注意力在意识处理过程中所扮演的重要角色。
1999年，美国科学家丹尼尔·西蒙斯（Daniel Simons）和克里斯托弗·查布里斯（Christopher Chabris）进行了一项着名的试验。他们让受试者观看一部短片，内容是两个三人小组在狭小的空间内互相传球，一组队员身穿黑色球衣，另一组身穿白色球衣。研究人员要求受试者计数，看看穿着白衣服的队员进行了多少次传球。受试者们不知道，第七个演员穿着戏服扮成大猩猩的样子，从右侧缓缓走进镜头，并且在场地中央停下来，拍打自己的胸脯，然后从左侧离开。只有寥寥几个受试者报告看到了不寻常的镜头，这令所有人大吃一惊。而且，如果让他们重新观看短片，不计算传球次数，所有人都能马上发现那个闯入者！这个“看不见的大猩猩”试验的各种版本如今已经在全世界广为流传，告诉我们人类对世界的感知是不完备的，而且我们很难承认这一点。
通过其他方式让一个刺激消失也是有可能的，例如注意瞬脱：要求受试者在一系列的刺激物（每秒6到29个物体）中识别出两个特定的刺激物，它们与其他刺激物的颜色或性质不同，从而直接操纵受试者的注意力。当这两个目标物出现的时间间隔足够短暂（相差几百毫秒），受试者就不会意识到第二个目标。
这些研究面临着另一个两难的问题：只有当受试者的体验结束之后，观察者才能提问。提问的过程本来就会马上吸引受试者的吸引力，使其转向我们所寻找的、本该处在意识之外的东西。
第三种策略更加微妙，它对情境进行了描述，让受试者对情境的感知与现实并不相符。这样的案例包括安慰剂效应、暗示，甚至催眠，这些方法都能影响受试者对事物的感知。
2016年，在法国图卢兹脑与认知研究中心，安德里亚·阿拉米亚（Andrea Alamia）和同事们就在一系列试验中采用了这样的策略，他们证明了确实存在无意识学习现象。研究人员让受试者观看一团由点构成的云，点朝各个方向运动，受试者需要判断大部分的点运动方向是向左还是向右。经过若干次尝试之后，这些点被涂上同一种颜色（绿色、红色或蓝色），受试者有时需要回忆它们是什么颜色。受试者所忽略的一个信息，就是这三种颜色中有两种与点的运动方向相关，他们可以据此回答问题，而第三种颜色与运动方向无关。因此，尽管用其他方法来完成任务都会十分困难，一个非常简单的方式就是观察颜色，这能大幅改善受试者的表现。
在试验过程中，没有一个受试者报告发现了颜色和答案之间的关系，但是试验结果表明他们全都（无意识地）逐渐注意到了。他们没有意识到这样的关联，或许是因为颜色的出现被研究人员描述得就像另一个点，与其他的点之间没有任何关联。
在简单回顾了所有策略之后，我们能总结出什么？对于从阈下感知到无意识学习的各种潜意识认知现象，我们有两种可能的态度。首先，我们可以全盘否认这些现象，认为我们精神生活的全部都必须是有意识的。尽管这种观点看起来没什么说服力，一些研究人员却大力扞卫它，不仅毫无理由地批评方法论中的诸多不确定性，称它持续污染着这个领域，还将所观察到的结果归因于使用的测试方法不够灵敏，或受到了没有被充分控制的变量的干扰。尽管大脑确实能够在意识不参与的情况下处理信息，例如盲视现象所证明的那样，但是这些能力的存在无法证明存在一个强大的潜意识认知。或者说，我们可以认为这些能力并非来自于意识，而是来自于一些简单的神经功能，在某种程度上甚至是自发的。
另一种态度就是承认某些信息能够在意识不参与的情况下得到处理，例如语义信息。但是还有一个问题始终无法得到解决，这种潜意识认知的界限究竟在哪里？根据现有的研究证据，我们能够肯定地回答，尽管这些无意识处理过程确实存在，但它们都是短暂的、表面的，通常不会对行为造成影响。所以，没什么理由担心我们有可能被操纵，因为相比操纵我们的潜意识，通过劝说或建议的方式直接影响意识要容易得多。如果确实存在那样一座冰山，那么浸没在水下的部分就是意识的神经基础，而非我们的心智中某个隐藏的部分。
要想将这个辩论再推进一步，一种方式就是假设意识与潜意识之间的边界是流动的，它很容易受学习过程的影响而发生大幅度的改变，并且在一生中都具备弹性。
我们以驾驶汽车为例来解释。在车子启动阶段需要有意的控制，需要意识的介入，但这一过程逐渐被一系列的自发行为所取代。自发的驾驶十分流畅，一个熟练的驾驶员能够毫无困难地一边驱车行驶在道路上，一边和身边的乘客聊天。在这样的情况下，意识不完全是缺失的，更像是可选择的。但是这种情况与阈下感知十分不同，它促使我们反思意识与无意识之间的关系，即在不同的时间尺度上，我们对世界的有意识感知是一个动态过程。这有点像一条河流，随着时间的推移，河水的流动也在塑造着河床；自发的信息处理也是一样，它既发生在我们的精神世界中，又改变着我们的精神世界。
要想辩论更有意义或许还需要持续发展技术，将大脑过程可视化、量化。今天的大脑成像技术，尤其是某些分析方法，能够在一定程度上解码大脑活动，为探索无意识和意识处理过程之间的关系提供美妙的可能。
2018年，在日本京都的国际先进通讯技术研究所，文森特·塔斯切罗-杜姆切尔（Vincent Taschereau-Dumouchel）和同事们证明，只要记录患有蜘蛛恐惧症的人的大脑活动，同时要求他们尝试通过思想控制屏幕上一个圆圈的大小，就能减轻焦虑。受试者们没有注意到，圆圈的大小是随算法控制而变化的。算法实时追踪他们大脑中的活动，观察一个与蜘蛛相关的神经通路的活动变化。换言之，通过这种神经追踪方法，我们能够通过抽象图像有意控制潜意识活动。这样的方法无疑能够帮助我们更好地了解潜意识，同时更深入地了解意识本身的机制。
