引子
一天小明在沉思，小華問：“明明，在想什麼？”
“在思考困難問題。”
“什麼困難問題？”
“就是困難問題。英文名Hard problem。”
“到底什麼困難問題嘛？”
“就是困難問題。你網上查一下好了，最好查Hard Problem。”
“哇，現在才知道，我之前面對的問題都是簡單問題。”
......
或許多數人認為只有像哥德巴赫猜想、粒子物理里的問題才是困難問題，但1995年左右查爾默絲會告訴你這些都是簡單問題，因為起碼人類面對這些問題時起碼知道大致用什麼方法解決這些問題。那么什麼是查爾默絲所指的困難問題呢？
簡單問題與困難問題
根據查爾默斯在文章"面對意識問題”的定義 。
簡單問題：可以歸結為結構、功能和動力學的問題都為“簡單問題”。比如視覺原理相關的問題為簡單問題，因此此類問題只需解釋視覺過程相關的結構與功能的實現。
困難問題：不可歸結為結構、功能和動力學的問題為“困難問題”。2000年以後，學界基本認為幾乎所有的困難問題都指向解釋我們意識體驗的存在及機理。
簡單問題之所以簡單：其實並非“簡單問題”就很簡單，這只是個相對的概念。這裡簡單的含義是指最起碼針對此類問題，我們知道可能的解決方案，比如視覺機理的問題，我們知道只要將視覺系統的神經關聯探討清楚之後，並運用相關的物理化學原理就可以回答此類問題；這類問題解決起來可能非常繁難，但基本的方法是有的。也因此有時將“簡單問題”也稱為物理問題。
困難問題之所以困難：而與“意識體驗”相關的“困難問題”就不一樣，基本很少人能指出應該如何研究此類問題，因為此類問題不可歸為結構、功能和動力學（具體討論見“困難問題相關的論點”這一小節），因此這其實就相當於宣布“物理學”和“數學”面對此問題時可能無能為力，因此幾乎所有物理學能解決的問題皆可歸結為“結構”與“功能”（見“物理學的局限”這一小節），有時“困難問題”也因此被認為是“非物理的”。簡言之，困難問題之所以困難是因為我們在2015年之前連解決此類問題的思路都沒有。
困難問題的相關論點
當前詞條不討論意識體驗相關的哲學問題，但給出兩個論點說明的確存在所謂的“困難問題”，當然主要說明“困難問題”是非物理的。
殭屍世界論點
| 殭屍世界 | 現實世界 | |
| 情景 | 情景物理過程。但因其乃殭屍，整個過程無意識體驗。 | 情景物理過程。同時，小東體驗到了刺骨的疼痛感。 |
| 意識的地位 | 不需要意識體驗，整個物理過程是“閉合”的 | 意識體驗似乎是多餘的 |
| 結論 | 意識是“非物理的” | |
表中 物理過程指：小東的手被刀劃了一小口，傷口處產生一個強烈的神經脈衝到達小東的大腦，大腦的神經網路系統經過複雜的“計算”後，發出一個指令到小東的發音系統，於是小東大叫一聲“啊，疼死了”。
假設存在一個物理結構上完全與我們這個世界一模一樣的“殭屍世界”，那裡面發生的所有物理過程皆和我們這個世界一樣，但就是裡面所有的生物都不存在意識體驗。如上表所示，很明顯小東被刀劃傷的物理過程在兩個世界中都是“閉合”的，也即所有的物理上的因果關係都是完整的，那么問題來了，我們這個世界我們的的確確能真實地感受到“疼痛”這種意識體驗，那么似乎這個意識體驗似乎是游離於整個物理因果關係網外的一種存在，似乎它是多餘的，更重要的是這個例子表明意識體驗是非物理的。（參考貝勒 和 坎貝爾 等人的著作）
關於殭屍世界論點另一個有趣的問題是“生物界為什麼要進化出意識體驗本身來？”，因為既然沒有意識體驗整個物理過程是閉合的，這就表明生物似乎不需要意識體驗來幫助它在惡劣的環境下生存下來，這樣似乎意識體驗就沒有存在的必要了。
瑪麗的黑白屋論點
瑪麗從小在一個黑白屋裡帶大，她從未見過任何彩色的事物，然而，瑪麗通過勤奮學習掌握所有關於人類視覺系統方面的知識，特別是關於色彩視覺方面（我們假設當時這方面的知識已經完全成熟）。然後的問題是，瑪麗能否根據她所掌握的知識（色彩視覺方面的物理知識）推斷出看到紅色後的意識體驗是什麼樣的？
答案是否定的。那么根據上面論述，我們可作出以下推斷：
1、瑪麗掌握所有關於色彩視覺方面的（物理）知識。
2、瑪麗在黑白屋長大從未見過紅色。
3、瑪麗似乎不知道紅色是什麼樣的。
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推論：物理事實（知識）不能窮盡所有事實（知識），特別是有關意識體驗的知識的時候。
（參考傑克遜 和麥克斯韋 等人著作）
困難問題的具體表現形式
大家認為主要存在以下較為具體的困難問題：
1、什麼樣的物理系統可以產生意識體驗？
2、意識體驗產生的機理是什麼？
3、意識體驗對應的物理實體是什麼？
4、什麼是意識？它的定義是什麼？
......
物理學的局限
物理學特點：物理學從不真正討論物質的本質是什麼，不追問物質存在與否，物理學只研究物質或事物之間的關係，特別是之間的數量關係。(參考羅素著作物質的分析 )
物理學的局限：由於物理學的特點，使得物理學只能研究物質或事物的結構與功能。結構本質是種空間時間數量上的關係，而功能則是種因果關係。當然，追根到底，這種局限性來源於人類語言的局限性。
困難問題可能的解決方案
在查爾默斯提出意識科學的簡單、困難問題分類之前，許多學者都容易把自己對簡單問題的思考拔高成對困難問題的探討，比如，發現DNA雙螺旋的克里克通過研究視覺系統就引申到大腦意識體驗的問題，當然後來他出來進行了澄清，羅傑.彭羅斯則基於對量子物理和非算法數學的理解認為自己找到了理解我們大腦意識的竅門，但後面仔細想想，他們針對的仍然是簡單問題，即只涉及到結構與功能。
在國際上，的確有許多學者試圖去解答困難問題。比如，提出此分類的哲學家查爾默絲傾向於認為所有事物都存在所謂的內在屬性(phenomenal properties)和外在屬性(physical properties)，而意識體驗是事物內在屬性的一種集合體，這是所謂的F類型的 一元論(參考Chalmers "Consciousness and Its Place in Nature") 。當然，還有許多其它學者正試圖正面困難問題，比如埃德爾曼和托羅尼的動力核假設和艾克爾斯的二元想到作用論 ，當然這些學說在查爾默斯看來都只是在回答簡單問題 。其中一個熱點是如何將關於意識的思考從哲學領域挪至科學領域，真正把意識科學建立起來。要想了解近幾年的發展，大家可關注相關圖森的意識科學大會 。
國內真正思考這方面的學者還不多，他們大多思考的要么是簡單問題，要么是非常哲學的問題。當然也還有一些，比如，復旦大學的李劍鋒副教授就首次在國際上比較清晰地給出了意識的一個物理數學定義 ，此物理數學定義雖然不能完全涵蓋意識的所有內涵，但它起碼在一定程度上界定了意識體驗與物理世界的關係；另外，他2015年8月份正在撰寫的一篇文章Is it possible that our brain is just a Nature-made collider有望回答“什麼樣的物理系統能產生意識”這樣的問題。
展望：雖然2015年左右關於意識和困難問題的思考還處於起步階段，但我們相信再過十年二十年，這種狀況會發生巨大的變化，我們會在這二十年見證一個新興學科（意識科學）的興起，它不再專屬於哲學家；而在這興起的過程中，充滿了機遇和挑戰，這似乎也是自然科學留給中國人最後一個能證明自己的機會，如果誰提出的理論範式能最終被接納為將來意識科學的基本理論範式，那么他就是意識科學的奠基人；但這需要極高的哲學修養和物理數學修養，以及超強的耐力與智慧。
