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从进化角度来分析大脑何去何从(上)

 黄元章3355 2019-02-20

进化是一件非常神奇的事情,虽然我们无法搞清楚是谁播下了基因的种子,但是可以肯定基因中存储的信息片段足够构造一个完整的生命体系,而生命体在一个生存环境下不断进化最后在不同方向进化出了各种形态的物种。当然我并不打算和大家探讨物种起源,我以进化开篇,是想和大家讨论人类进化的成果之一,也是最复杂的人体器官——大脑。抛开微生物、细菌、真菌、植物,动物都具有大脑。所以,大致可以认为大脑是控制动物行为能力的主要器官。而学习能力,也是大脑最神奇的地方之一。信息量如此巨大的今天,而我们的大脑的进化速度是否跟的上信息量的增长速度,是不是决定了一种进化方向?还是说,今天与其等待上帝让我们进化,不如我们自己选择通过工具来弥补大脑的不足?

过去200万年,我们的大脑不断进化,至少从体积上大了三倍。当然不是说体积越大就一定越聪明,但是人类的大脑不单单是大脑体积和重量变大了,而是神经元变多了,能量消耗与体重的比例变大了。因为,大脑是由丰富的神经元构成的,所神经元的运动,传输信号,都是要消耗能量,大脑增大也就说明了神经元的数量在增多,能量消耗在增大。这里就有一个有趣的地方,就是人类的大脑并非最重的,人脑平均中1300g,象脑平均重4000g,显然大象比人类大脑重,但是大象的身体比人类大多了,如果计算脑与体重之比,人为1:34,象为1:500。显然,如果按照这个比例来计算,人类的大脑除了必要的控制身体以外,更多的是用来做其他工作的,例如思考。因为,1:500就足够控制身体了和一般行为了,那么剩下的1:36.48可以用来做什么?这也许就是我们与其他物种不一样的地方。学习和创造力,也许就来源这些地方。

想想,过去的200万年,人类经历了什么?200万年前,直立人出现,它们可以用火,简单加工自然工具,可以符号化交流。此间持续了100万年,也许这100万年里,直立人所向披靡,凭借火可以加工熟食,可以更好的获得蛋白质,同时食物更容易储存,也就意味着比其它物种获得了更多的能量来源。加工自然工具的能力决定了其可以比自然进化,获得更快的适应性工具,不用刻意进化出爪子,就可以用工具更方面获得食物,显然食物的范畴增加了,也就是说获得能量的途径增加了。而符合化交流,显然促进了抽象思维,艺术思维,社会化活动,这是让单个大脑获得知识,传播到社群多个大脑的最快途径,也许就是这样更多的直立人获得了更多的知识。所以在面对100万年前的冰河时代,直立人开始快速迁移,从非洲走向了亚洲,欧洲,澳洲等世界各地。如果直立人和恐龙一样,只是依靠自然进化得到的身体优势,那么在面对冰河时代,它们估计会彻底灭绝。

从进化角度来分析大脑何去何从(上)

近25~3万年前,智人出现了,它们具备了更丰富的能力,这些能力都是在人类适应自然过程中,不断进化大脑获得的。从700ml左右的脑容量扩充到了1100ml左右,显然这100万的时间,由于自然的变化,人类的进化集中在脑部的进化,丰富的脑部自然可以让人类制造更多的工具,形成更多的方法,积累更多的知识。事实上已经到了旧石器时代,人类可以加工粗浅的工具,已经可以应对很多灾难情况。

到了近1万年左右,现代人出现了他们可以加工更为精细的工具,工艺品,出现了艺术绘画,也许还有音乐和更为丰富的社交文化(例如:舞蹈、祭祀、原始崇拜等)。也许还出现了智人与现代人的战争、基因交流、文化交流等。此时的脑容量已经增加到了1300ml。也许你已经注意到,人造物的出现,让脑容量增长的速度变快了。前面100万到200万年脑容量只增长了100ml,100万到25万年脑容量增长了400ml,而3万到1万年脑容量增长了200ml,从进化的时间来看确实脑容量增长了,原因显然是人造物品,知识、科技的发展导致的。

而近代人普遍平均脑容量在1400ml,这100ml仅仅用了几千年。而我们身边的人造物已经增长了几何倍。也就是说,这几千年里导致脑容量增长的进化刺激并非来自自然界,而是人类主观意识。那么再过几千年人类的脑容量是不是会发生更大的变化?现在普遍认为,人类脑容量也是有极限的,如果我们可以选择进化方向,也许不必改变我们的身体结构,或者过度扩大脑容量,因为我们会制造工具。

200万年前,我们使用自然工具,例如:火,树枝,骨头等。后面100万年,我们学会加工石器,再后面我开始加工更为精细化的石器、创造艺术和文化,形成社会模式。后面的1万年里,我们开始使用能源,加工材料,制作模具,构造精细的机械,观察天文地理,产生信息,加速联络和通信,形成丰富的知识和文化等等。这些工具,大多都是对我们身体的延续,例如交通工具扩展了我们脚步的距离,各种工具扩展了我们手的范围,而信息、艺术、社会文化让我的大脑获得了看不见的能力。就如同,我们勾画的星座,并非真正的星空,而是我们抽象的艺术加工,是我们大脑幻想的童话。我觉得,哲学,数学都是基于我们抽象的艺术想象力所产生的。而到了20世纪,最伟大的发明之一就是计算机,它真正是我们大脑的辅助工具。

说到这里,本篇就结束了。显然,我们不会坐等几千年来进化数百ml的脑容量,我们会在这之前创造出一个扩展我们大脑能力的机器,这也就是下一篇我带给大家的故事。

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