我們很早就知道，心靈是受大腦影響的。但直到最近人們才認識到，大腦的同一部分執(zhí)行著不同的功能。這個認識被1848年佛蒙特州的卡文迪什小鎮(zhèn)附近發(fā)生的事件戲劇性地證明了。菲尼亞斯·蓋奇( Phineas Gage)是一個鐵路工人隊的領班，他負責安置炸藥。這項工作的內(nèi)容是在石頭上鉆洞，將炸藥填入其中，然后用根鐵條將炸藥壓緊。正當蓋奇壓緊炸藥的時候，炸藥爆炸了，使得鐵條恰好穿過了他的大腦。盡管他當時陷入了昏迷，但并未因此喪命。幾分鐘后他就醒了過來并且可以說話。最后他康復了，但他卻變成了另一個人。主治醫(yī)生之一約翰·哈洛這樣描述他：

大腦受損深刻地影響了蓋奇的心靈。

在蓋奇的事故之后，心理學家們搜集了大量的數(shù)據(jù)，他們中的許多人認為對這類事實最好的解釋都是基于心靈就是大腦這個假設之上。心理學家巴里·貝葉斯坦（Barry Beyerstein )列出了其中的一些證據(jù)：

上文對貝葉斯坦文字摘錄的作用，不僅在于它傳遞的信息，也在于它展示充足性標準如何可以幫助我們在各種競爭性的理論中進行判定。他承認同一性理論(identity theory）——認為心理狀態(tài)就是大腦狀態(tài)的理論——并不是唯一可以解釋這些資料的理論。但它是最好的理論，因為它提供的解釋更為簡潔，更易產(chǎn)出成果，比其他競爭理論有更大的適用范圍。

大腦——在正常狀態(tài)下密度與半成品果凍相仿——容納了大約一千億細胞，約3磅重，功率大致相當于20瓦。大腦細胞分為兩大類：膠質細胞與神經(jīng)元。神經(jīng)元從身體各部分接收信息，并對這些信息進行存儲和處理，而膠質細胞為神經(jīng)元供支持。大腦中的神經(jīng)元被組織成各種不同的集合體，這些集合體能夠單獨作為封閉的系統(tǒng)來運行。當它們以這種方式運行的時候，它們以同樣的頻率同時產(chǎn)生神經(jīng)沖動。所以，一種大腦狀態(tài)可以被視為某組神經(jīng)元所產(chǎn)生的，形成特定模式的神經(jīng)沖動。

同一性理論比笛卡爾式二元論更為簡單，因為它不假設非物質實體的存在。大腦是一個物質體，它所有的屬性都可以用物理法則解釋，也就不需要繞過物理的方法來解釋心靈。

同一性理論同樣比笛卡爾式二元論更易產(chǎn)出成果，因為它成功預言許多的現(xiàn)象，例如通過電刺激大腦可以產(chǎn)生某些心靈狀態(tài)。通過電刺激腦外科手術中的病人大腦，研究人員發(fā)現(xiàn)他們可以在病人的大腦中引起各種景象、聲音、氣味、記憶等——這正是同一性理論為真的情況下我們所能預期到的。笛卡爾式二元論則無法給出此類可證實的預測。

同一性理論也優(yōu)于邏輯行為主義，因為它為心理因果作用提供了直截了當?shù)慕忉尅?/strong>邏輯行為主義的失敗是因為它無法解釋心靈狀態(tài)如何影響行為的事實，而同一性理論在解釋這樣的事實時完全沒有問題。既然我們做什么取決于我們的大腦，而心靈狀態(tài)就是大腦狀態(tài)，所以心靈狀態(tài)可以影響行為。在同一性理論看來，心理因果作用不過是物理因果作用的一種。

和邏輯行為主義一樣，同一性理論是一種還原論。它主張心靈狀態(tài)無外乎是大腦狀態(tài)。但與邏輯行為主義不同的是，同一性理論并不對心靈術語的意義進行分析。它并不聲稱當我們說一個人處于某種心靈狀態(tài)時，就是在說他處于某種大腦狀態(tài)。它只宣稱心靈狀態(tài)與大腦狀態(tài)是同一個東西，在這種意義上，此陳述可以類比為“閃電是一種放電現(xiàn)象”這類陳述；其正確性并不內(nèi)含在其定義之中，而是通過科學研究發(fā)現(xiàn)的。為了判定同一性理論是否是一個充足的心靈理論，我們有必要驗證一下它是否符合事實。

如果兩個事物是同一的——也就是說，如果個詞語指稱的是同一個事物——那么對其中一個為真的無論什么都對另一個也為真。所以，如果心靈狀態(tài)與大腦狀態(tài)是同一的，那么對心靈狀態(tài)為真的無論什么，都同時對大腦狀態(tài)為真。然而似乎有許多對心靈狀態(tài)為真的描述對大腦狀態(tài)并不為真。假設你頭疼，這個時候你知道自己處于疼的心靈狀態(tài)，但你并不知道自己處于哪種特定的大腦狀態(tài)?？磥硇撵`狀態(tài)與大腦狀態(tài)擁有不同的屬性。一個是被你所知的，而另一個則不是。因此，心靈狀態(tài)與大腦狀態(tài)似乎并不同一。

這個論證與笛卡爾的可分性論證擁有相同的結構。它它試圖表明心理狀態(tài)與大腦狀態(tài)并非同一，因為它們擁有不同的屬性。盡管這似乎是對同一物的不可分辨性原則（ the indiscernibility of identicals；這項原則認為如果兩個事物是同一的，那么對其中一個為真的無論什么對另外一個也為真，反之亦然）的直接應用，但它卻是錯誤的——因為這項原則并不適用于類似“被某人所知”這樣的主觀屬性。就像在索?？死账梗?Sophocles）的《俄狄浦斯王》(Oedipus Rex）中，俄浦斯知道伊俄卡斯是他的妻子，卻不知道他的妻子就是他的母親，但這并不意味著伊俄卡斯不是他的母親。所以，這個論證無法反駁同一性理論。

另一個相關的論證則沒有犯同樣的錯誤。它認為大腦狀態(tài)可通過實證研究來認識，而心靈狀態(tài)不可以，所以心靈狀態(tài)并不與大腦狀態(tài)同一。這個論證并沒有重復前一個論證的失敗之處，因為“可通過實證研究來認識”是一個客觀屬性，客觀屬性應當被同一的事物共享。

托馬斯·內(nèi)格爾在他的論文《作為一只蝙蝠是種什么樣的體驗？》（“What Is It like to Be a Bat？”）中給出了這種論證最有影響的表述之一。內(nèi)格爾認為，有一種東西是所有有意識的存在都知道的——作為他們那種存在的主觀體驗。他認為這項知識是不可能從經(jīng)驗研究中得到的，然而所有關于一個事物的物理屬性都是可通過經(jīng)驗研究來認識的，所以他得出結論，“有意識”并不是一個物理屬性。下面是內(nèi)格爾的表述。

在內(nèi)格爾看來，存在某種蝙蝠以外的物種不能認識的東西，那就是作為一只蝙蝠的主觀體驗。但蝙蝠的所有物理屬性都是其他物種可以認識的，所以心靈狀態(tài)與物理狀態(tài)不可能是同一的。

內(nèi)格爾的論證是這樣的：

內(nèi)格爾認為，同一性理論沒有考慮到任何充足的心靈理論都必須解釋意識經(jīng)驗的主觀性特征。作為某物的主觀體驗只能從內(nèi)在，也就是第一人稱視角來感受。而某物的物理屬性則全都可以從外在，也就是第三人稱視角來認識。因為完備的關于物理屬性的認識并不能帶來對心理屬性的認識，是故心靈是不能與大腦等同視之的。

內(nèi)格爾對蝙蝠精神生活的思考暗示，人類不是唯一有意識的生物。相反，我們有理由相信大多數(shù)脊椎動物都擁有某種形式的意識經(jīng)驗。我們甚至有理由相信在其他星球也可能會演化出有意識的存在。科學家與科幻作家都已經(jīng)意識到硅基（與碳基相對）生物是可能存在的。而如果硅基生物是可能存在的，為什么硅基生物不會有意識呢？

如果心靈狀態(tài)與大腦狀態(tài)是同一的，那么只有有大腦的生物才可能有心靈。但思想似乎可以由大腦之外的其他結構引起和實現(xiàn)。大衛(wèi)·劉易斯（David Lewis）在下面的思想實驗中討論了這個問題。

劉易斯的火星人有著與我們迥然不同的生理構成。特別是他沒有神經(jīng)元，因此也沒有大腦，但他能感覺到疼。如果同一性理論成立，那么這就是不可能的，因為沒有大腦之物是不可能感覺到疼的。但有意識的外星人這個詞組看起來并不是自相矛盾的，試想一下在電影《E.T.外星人》（E.T.——The Extra-terrestrial）中的外星人，他們也像劉易斯的火星人一樣可以感覺到疼痛(以及愛、悲傷和鄉(xiāng)愁)。即使假設驗尸報告顯示他的構造與劉易斯的火星人類似，我們也不應該否認他是有意識的。所以，擁有大腦并不是擁有心靈的必要條件。

希拉里·普特南也表達了同樣的觀點，他用的是一個更實際的例子：計算機。

盡管計算機沒有大腦，它可能會感覺到疼也仍然是可設想的。計算機用硅芯而非神經(jīng)元來處理信息，如果將這些硅芯片的功能設計成與我們的神經(jīng)元相同，那么計算機就可能會像我們一樣思考和感受。

許多科幻作品都已經(jīng)探討過出現(xiàn)有意識的計算機這一可能性了。其中最著名也許是電影《2001太空漫游》(2001：A Space Odyssey)中的Hal。Hal不僅能夠運算，還能充滿才智地與人對話并執(zhí)行自己制訂出的計劃。Hal是僅僅由硅芯片和電線組成的，在它的電路中沒有一個神經(jīng)元，但它卻能思考。如果Hal是邏輯上可能的(如果思考并不需要借助大腦)，那么同一性理論就不可能成立。

劉易斯和普特南的論證可以表達如下：

劉易斯和普特南的思想實驗表明，心靈可以被大腦以外的東西實現(xiàn)。換句話說，心靈是“多重可實現(xiàn)的”（multiply realizable）。許多人將多重可實現(xiàn)性 （multiple realizability）視為對同一性理論的決定性反駁，因為它意味著你不需要有個大腦就能有心靈。

那些認為所有物種只有像我們一樣有大腦，才擁有心靈的人，通常被稱作“物種主義者”（speciesists），因為他們認為只有特定種類的動物才能有心靈。有心靈的動物都應該得到相當程度的尊重，例如，我們不應該讓這些動物遭受不必要的痛苦。不過，物種主義者只會尊重那些像我們一樣有大腦的物種。

考慮一下由斯蒂芬·斯皮爾伯格執(zhí)導的電影《AI》中人類毀滅機器人的場景。或者考慮一下《黑客帝國動畫版》( The Animatrix)中人類拒絕機器人加入聯(lián)合國的場景。在這兩種情況下，人類都是在進行物種歧視，他們歧視機器人，因為它們不由血肉之軀所組成。如果有朝一日，我們制造出像我們一樣智能的計算機，到時我們會怎么對待它們，可以很大程度上反映我們的道德智慧。

一個種族主義者會基于別人的種族對他們做出負面評價；一個性別主義會基于別人的性別對他們做出負面評價；一個物種主義者會基于其他造物的物種對他們做出負面評價。物種主義者認為只有碳基生命才有心靈，因此我們稱之為“碳沙文主義者 ”（carbon chauvinists）。同一性理論者就是碳沙文主義者，因為他們認為不論其他生物多么智慧，只要它們沒有大腦，它們就沒有心靈。

劉易斯的疼痛的火星人和普特南的有意識的計算機告訴我們，心理狀態(tài)并不是大腦狀態(tài)，邏輯行為主義的謬誤讓我們知道，心理狀態(tài)也不是行為傾向。為了證明這兩個心靈的還原理論都是不完備的，約翰·塞爾(（John Searle）提供了下面的思想實驗：

我們已經(jīng)有了與手、腿、心臟、肺、腎等功能相近的人造設備，在不久的將來，功能與神經(jīng)元相近的人造設備是完全可能出現(xiàn)的(見“新聞報道：神經(jīng)芯片”)。這些設備可以植入神經(jīng)元正日漸壞死的大腦，并逐步將之全部替換。塞爾描述了這個替換程序的三種可能的后果，其中的每一種都不利于行為主義和同一性理論。

在第一種情況下，該程序完全成功。新植入的硅芯片實現(xiàn)了舊腦細胞所有的功能。這個可能的結果對同一性理論來說是個反例，因為這表明心靈不必非要有大腦才行。

在第二種情況下，該程序沒有影響你的行為，卻抹去了你的意識。你的行為舉止一如既往，你卻無法控制——甚至根本無法意識到一你的身體在做什么。這項手術將你變成了一個僵尸(zombic)。僵尸是一個可以像普通人一樣行動卻對自身的行為毫無意識的存在，就像個夢游者一樣。第二種情況是行為主義的反例，表明有心靈不僅僅是有正確的行為傾向。

在第三種情況下，該程序沒有影響你的意識，卻影響了你的行為。手術使全身癱瘓，你可以意識到周圍的一切卻無法動彈。這與患有盧伽雷氏癥，只能移動左手幾個手指的物理學家史蒂芬·霍金( Stephen Hawking)非常相似。最后的這種情況對邏輯行為主義和同一性理論來說都是反例，因為它表明擁有心靈并不需要任何行為傾向或是大腦。