和前面所介绍的三种学派不同，澳大利亚哲学家和认知科学家查默斯更强调在意识研究方面的一个根本困难：意识问题研究的是认识有关第一人称的主观体验，而其他科学研究则都是从第三人称视角出发认识世界。科学力求客观，而意识则完全是主观的，因此意识研究中面临的一个核心问题是怎样用科学中惯用的客观过程来解释主观体验，即脑中1000亿个神经元怎样通过相互作用产生出有意识的体验。他把这个问题称为意识研究中的“困难问题”。
查默斯记得小时候他的一只眼睛视力正常，而另一只眼睛则视力模糊，当他终于配了合适的眼镜后，他不仅看东西更为清楚，而且有了深度感，这是他以前所没有体验过的。尽管他在理论上也知道深度知觉，但是真的有深度知觉的主观体验和只是理论上知道完全是两回事。
还有一个更生动的例子。巴里（Sue Barry）是一位美国的神经科学家，她生下来就是对眼，两眼不能协同工作，所以她实际上总是下意识地快速交替使用一只眼睛来看东西。这样的结果是，除非把东西放到她的鼻尖附近之外，否则她没有任何双眼视差。美国著名神经病学家萨克斯有一次问她，这是否给她的生活带来不便，她的回答是没有任何不便，虽然她不能像正常人那样直接有深度知觉，但是她可以利用单眼线索判断远近，因此正常人能做的事，她也都能做。萨克斯进一步问她是否能想象立体视觉的感受如何，她的回答是应该能做到。要知道她本人就是一位神经生物学教授，她读过休伯尔和维泽尔的文章，她还读过许多有关视觉信息处理、双眼视觉和立体视觉的材料。因此她觉得这些知识使她洞烛她之所缺，她认为尽管她从未体验过立体视觉，但是她一定知道这种知觉是怎么回事。但是在事隔9年之后，她写信给萨克斯说道：“您问过我能不能想象用双眼看东西的感觉如何，而我告诉您我想我能做到这一点……但是我错了。”这是因为在不久之前她在经过治疗之后才真正有了双眼视觉。她回忆起当时的感觉：“我回到车里，正巧看着方向盘。方向盘一下子从仪表板处跳了出来。……我看了一眼后视镜，它也从挡风玻璃处跳了出来。”她惊叹道：“绝对是一种惊喜，我真无法想象之前我一直缺少了的是什么。”“这个早上当我带了狗去跑步时，我注意到灌木丛看上去不一样了。每片叶子看上去都屹立在它自己那小小的三维空间中。叶片不再像我以前一直看到的那样重叠在一起。我可以看到在叶片之间有空间。树上的枝条、路面上的鹅卵石、石墙中的石块也无不如此。每样东西的质地都丰富了起来。”如此等等，她在信中描写了所有这些对她说来是全新的体验，这是她之前所无法想象或者推理的。她发现没有东西可以替代自己的体验。
查默斯认为目前还没有一个人能解决上述“困难问题”。因此，他认为目前能够做的是探讨客观过程与主观体验两者之间的相关性。例如当主体有某种颜色知觉时，研究与此同时在脑中有哪些过程正在进行。最终目标是要解释这些过程怎样会产生出相应的主观体验，不过现在还没有任何人对此有任何头绪。
科赫对此问题的解决持相对乐观的态度，他说道：“回想当年DNA双螺旋结构的发现，对我们了解分子复制的机制起了多么巨大的作用。两条由弱氢键连接的糖、磷酸、氨基酸长链——这个结构在暗示着某种机制。遗传信息就是这样表达、复制，并传到下一代的。DNA分子结构把我们对遗传学的理解提升到了一个全新的高度，这是我们之前几代化学家和生物学家想都不敢想的。类似地，如果有朝一日，我们能够找到产生某个特定知觉的神经组织的具体位置，辨明它们的输入和输出，了解它们的发放模式，并知道它们从出生到成年的发育过程，如此等等，这很可能会像DNA之于遗传学一样，为研究完整的意识理论带来飞跃。”不过，查默斯认为科赫的类比是不恰当的，因为对遗传密码研究的对象依然都是客观实在，这和意识研究中企图解释客观的脑如何产生主观体验完全不同。他把通过神经过程解释行为称为意识研究中的“简单问题”（easy problem），而把解释主观体验的问题称为“困难问题”（hard problem）。
查默斯与前面诸人在观点上的一个很大的差别是：主观体验不能还原为脑过程，然而在这两者之间存在着密切的联系和相关性，科学研究意识就是要在这两者之间架起桥梁。意识是某种不可能还原成用更基本的概念来加以解释的概念，就像物理学中的时间、空间、质量和电荷等概念一样。查默斯直截了当地声称：“意识是不可还原的。它是基础性的，是世界的基本属性。”我们所能做的就是承认这是一种基本属性，然后研究有关第一人称的主观体验的数据和第三人称的客观物理性质数据之间的关系所服从的规律。最后我们或许能得出这种联系所服从的一组规律，就像物理学中的基本定律一样。不过和前述诸人一样，对查默斯来说，研究意识的神经相关机制同样非常重要，因为只有通过两者之间的这种相关性才能逐渐逼近作为架在这两者之间的桥梁的那些基本原理。查默斯还强调说，意识的基本性并不意味着世界万物都是由它构成的，也无需它无所不在，正如在宇宙空间中有许多真空区域中并不存在质量一样。
查默斯的另一个观点是只要有信息处理就会有意识，信息处理的复杂程度决定意识的复杂程度。不过他的这一观点也受到了批评，被称为现代版的泛灵论。
对查默斯的理论批评得最激烈的是美国神经哲学家帕特里夏·丘奇兰，她认为所谓“困难问题”是一个虚假的命题，仅仅靠沉思默想就决定一个问题是“困难”还是“简单”只是一种夸大了的自我欺骗。她举例说，曾经有段时间人们认为蛋白质的折叠问题是个简单问题，而父代如何把信息传给子代则是个困难问题，但是后一问题在20世纪50年代就给解决了，而对于蛋白质的折叠问题则至今尚未解决。她和她的丈夫保罗·丘奇兰（Paul Churchland）举出科学史上许多最初被错误地认为是无法解决的但最终都被一一解决的问题为例，来论证意识问题也只时暂时还没有解决而已，和其他还没有解决的科学问题并无二致。他们认为一切主观体验特性都是脑内特定脑区中特定神经元群的特定活动模式产生的，主观体验特性和产生它们的脑过程只不过是同一个硬币的两面。
事实上，除了他们夫妇之外，许多当代意识研究的领军人物，如克里克、科赫、英国心理学家格雷戈里（Richard Gregory）等反对查默斯的困难问题论的主要方法都是从科学史上找出无数例子，说明原来被认为无法解释的与众不同的现象，例如生命和无生命之间的区别，在经过深入研究之后，问题都一一得到了解决。因此现在没有解决不等于就是难于解决甚或根本不可能解决。不过以笔者的管见，他们在这样说时都回避了查默斯的一个主要论据，他们所举出的例子牵涉的对象都是客观的，即可以从第三人称的角度研究的现象，而意识则是主观的、第一人称的。回避了这一根本区别就使他们的论据显得苍白。当然，目前就要下断言确定谁是谁非还为时过早，时间和实践将最后作出结论。
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(1) 指欧洲。
(2) 指美洲，主要指美国。
(3) “意识神经相关机制”旧称“意识神经相关物”，它的英文为neural correlate of consciousness，指：“足以产生某个特定知觉或体验所需要的神经机制或事件的最小集合。”如果用“相关物”来命名，容易误解为仅仅指和意识有关的脑区（物），而忽略了这些动态脑区中发生的机制和事件的最小集合。因此，在中国生物物理学会的名词审定工作中，笔者提出用今名并得到了采纳。
(4) 译文引自：克里克著，汪云九等译，《惊人的假说：灵魂的科学探索》，湖南科学技术出版社，1998。
(5) 在意识研究中，主观体验被称为“主观体验特性”（qualia）。现在有不少人将其称为“感受质”，这不大容易让人理解。另外，“质”易给人以实体的错觉，因此在生物物理学会名词审定中，笔者建议用此术语，并得到了认可。
(6) 涌现性质（emergent property）指的是由若干部分所组成的整体具有其各个部分都不具有的性质。如水分子是由氢原子和氧原子构成的，但是水的许多性质和氢原子和氧原子很不一样。
(7) 信息在不同脑区之间通过它们之间的交互联结往复交流的过程。
(8) 又称信息性。脑可以在极短的时间里从极大数量的不同意识状态清单中选取其中的任何一个场景而被体验到的性质。分化性在这里强调的是清单中可能场景数量的巨大。
(9) 托诺尼给出了Φ值的一个数学定义，由于这个问题过于专业，已超出了像本书这样一本科普著作的范围，因此在这里就不作介绍了。有高等数学背景的感兴趣的读者可以参看托诺尼的下列论文：Tononi G. 2004. An information integration theory of consciousness. BMC Neuroscience, 5: 42—63; Tononi G. 2008. Consciousness as Integrated Information: a Provisional Manifesto. Reference: Biol. Bull., 215: 216—242; Tononi G, Sporns O. 2003. Measuring information integration. BMC Neuroscience, 4: 31—50.
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