歷史上最重要的科學革命唯一的共同特點是：推翻支撐人類自大的基座，即人是宇宙的中心。

——斯蒂芬·杰·古爾德（Stephen Jay Gould）

雖然關于進化論的文章已經有很多了，但令人感到驚訝的是，在所有現代科學理論中，可能只有進化論仍然存有爭議，盡管它已有了壓倒性的證據。駁斥進化論有點像駁斥原子理論或相對論。雖然少數人可能真正擁有這樣的知識，但對許多人來說，這更多的是一個信仰問題。前人對這一問題曾有過多次討論，本書并不試圖為進化論才是思考“我們從何而來”的正確途徑這一理念進行辯護，我們只接受進化過程是人腦發展背后的推動力這一理念。即便你不能接受這一點，也不會影響對書中其他部分概念的理解，只是需要你自己來解釋為什么我們的腦是現在這樣的。

進化是不同世代之間的變化過程，通常每種變化都很細微，但隨著時間的積累，與最初相比，這種變化就顯而易見了。我們不妨思考一個簡單的例子：語言。南非語、荷蘭語和德語都是相關聯的語言，而且都被認為源自一種共同的類似德語的語言，但這是如何發生的呢？這種共同語言的最初使用者能夠理解自己的孩子說的話，沒有人會質疑孩子與自己說的是不同的語言，但孩子們會經常使用父母不會使用的一些詞語，比如俚語，也可能會使用不同的詞匯或父母不理解的短語。慢慢地，經過幾代人的發展，差異變得越來越大，以至于當與原始語言及其他語言相比時，它們變成了一種不同的語言。

從來沒有創造新語言的準確時間一說，只有起始點和結束點之別。由于地理原因，一個地區的新詞、重音或短語不易被另一地區普遍使用，慢慢地，差異變得越來越明顯；當差異足夠大時，我們便說它們變成了不同的語言。

這個過程有三個重要的特點。第一，這種語言的變化是循序漸進的，每一代人都能理解彼此，也能直接被他們上下一代的人理解，所以這種語言變化在任何一個階段都難以被察覺。第二，這種變化不是預先計劃、設計或故意為之的，而是語言從上一代傳遞到下一代的過程中必然會發生的，因為下一代的語言并非上一代的語言的直接復制。第三，由于地理原因，一群人使用的常用詞或短語未必會傳遞給另一群人，這便導致了其各自不同的進化路徑。人們需要將其進行歸類，然后才能使用。將這個連續過程中的不同點看作不連續的語言很正常。這種逐漸變化的過程被稱為進化，任何涉及信息復制的系統都會出現。

這個變化過程還有第四個相關特點：選擇性。有些單詞或短語會流行起來被大眾青睞，另一些則不然。流行詞被越來越多的人使用，因此會代代相傳，不那么流行的詞則會消亡。換句話說，新語言中的有些詞是由說這種語言的人選擇的，有些則不然。選擇的過程同樣是被動的，沒有人能決定哪些詞會流行，之所以會流行，只是因為它們更適合當時的語言環境罷了。

腦，逐漸發展出復雜性

包括人腦在內，地球上所有的生命都經歷了相似的不斷變化和選擇的過程。正如語言是后代腦言語區域對聲音和語法規則發展的復制產物一樣，生物體也是后代細胞對基因和遺傳密碼發展的復制產物，其發展成效不僅體現在完整的生物體中，也體現在腦中。在腦中，復雜的布局結構在某些情況下具有優勢，因此這種結構便會進一步進化。原始的神經樣細胞形成更復雜的細胞結構和具有神經網絡的生物體，然后進一步形成神經節，最后形成數十億神經元的復雜集合體，也就是我們所說的腦。

任何時候，親代都不會生出一個新物種，但細微的差異會慢慢地累積起來。因為我們能看到這個連續過程的“快照”，所以可以看到不同物種的獨特的腦。這有點像在樹枝上截一個橫截面，我們會看到明顯不相連的原木圓圈，但它們實際上是同一根樹枝的一部分。我們可以把看起來相似或相近的原木圓圈歸為一類，但如果不了解樹的完整形狀，這種歸類就會充滿不確定性。

乍一聽，人腦似乎是一團混亂無序的神經集合，但事實遠非如此。人腦中神經之間的潛在聯系比已知宇宙中的原子還要多。人腦有一個可預測且高度組織化的結構，這是進化的產物。為了理解導致這種結構的事件鏈，我們需要接受一些源自進化和選擇的被動過程衍生出來的觀念。

第一個觀念是，復雜性其實源于簡單性，當然，這并不意味著簡單性不會因復雜性而生。例如，我們認為哺乳動物的祖先比它們簡單，而其祖先的祖先可能更簡單，由此可以追溯到生命的起源。這與神創論和智能設計的基本概念形成了鮮明的對比，在后兩者的概念中，萬能的上帝和終極的復雜性先于其創造的更簡單的形式出現，任何程度的復雜性都可以被創造出來。

第二個觀念是，有機體的發育過程與過去的進化相呼應。例如，人類胚胎在發育過程中曾有鰓、鰓弓和尾巴，而這實際上與哺乳動物的胚胎幾乎無法區分。此外，鳥類和哺乳動物的胚胎在發育早期也非常相似，但隨著生物體的成長，它們的相似度會降低。同樣，正如我們所期待的那樣，兩個種群都是陸棲脊椎動物，因此也有一個遙遠的共同祖先。

第三個觀念是，因為所有生物都“帶著”自己進化的產物，所以自然界中必然存在各種相似性。就像南非語、荷蘭語和德語都用相似的詞來表達“謝謝”一樣，所有現代生物體都擁有相同的細胞組成、細胞結構和蛋白質，人類與酵母有90%的相同基因……成千上萬類似的例子都有力地支持著“生物有共同的起源”這一觀點。

自然界中還存在其他能說明相似性的例子。它們有時是解決進化問題的唯一方案，如物種經歷的平行進化。在最基礎的層面，這些相似性包括對稱性、有頭有尾或能感應環境等特征，這種現象甚至可以拓展到分子水平。最引人注目的是有袋的狼和有胎盤的狼，這兩種狼各自都為適應環境發展出了“狼性”的應對策略。在語言層面，與之對應的大概是“媽媽”這個詞，這是嬰兒最早能發出的聲音之一。事實上，所有的語言都有相似的詞。這并不是說所有語言都來自同一種語言，而是說人們出于同樣的原因獨立地想出了同樣的詞。

腦是如何進化出來的

事物越復雜，其需要進化的時間就越長。人腦是高度復雜的，所以經過了很長時間的進化。此外，因為每一代都是對上一代的改進，而不是全新的改變，所以有些東西看起來似乎不合邏輯。為了理解腦是如何形成的，我們需要借助一個簡單而普通的藍本——魚腦。

魚類神經系統的基本結構是一個一端有3個突起的管子，對應于前腦、中腦和后腦，并且管子上還有一系列隆起。這些排成一行4對的隆起被稱為“丘”（colliculi，來自拉丁語，意為“小山”）。第一對位于前腦，負責嗅覺；第二對和第三對位于中腦，其中第二對負責處理視覺和眼球運動的反射，第三對負責處理聲音；第四對位于后腦，處理位置信息。在魚類和人之間的進化樹上的所有動物中，我們可以清楚地看到這種組織結構，但是這些成對的隆起大小各不相同。在一些動物中，它們被稱為“葉”（lobe），而在其他一些動物中，則被稱為“半球”（hemisphere）。

對早期的生物而言，處理氣味信息和視覺信息的能力對確保生存來說非常重要，而有關身體位置的信號以及由此產生的協調性同樣重要。因此，第一對和第二對隆起進化得更大，變成“葉”；第四對也在擴大，但擴大的程度較小。隨著運動越來越重要，第四對隆起也開始擴展成“葉”。對哺乳動物來說，良好的嗅覺和運動能力對生存最重要，因此第一對和第四對隆起急劇擴大，而人類腦葉的擴張過程發揮到了極致。原本處理嗅覺的第一對隆起已經極大地擴張，成為腦的兩個半球。在擴張的過程中，它們首先向前生長，越過前腦，直到被顱骨前部限制；它們繼續擴張，環繞自己向后擴張，直到被顱骨后部限制。然后，它們不得不再次重復向前，通過兩側，讓腦的兩個半球形成熟悉的“拳擊手套”形狀，并將內部空腔（側腦室）“拉伸”成螺旋狀。

對人類而言，原本負責嗅覺功能的第一對隆起如今局限在腦半球前部的內部和腦半球前表面的下方。這一負責嗅覺的區域與控制情緒的邊緣系統有重要聯系。兩個半球的其余部分則接管了視覺功能和聽覺功能，以及運動功能和感覺功能。第二對和第三對隆起如今看來基本上是多余的，成為中腦后部上的“小腫塊”（上丘腦和下丘腦），負責處理視覺反射和聽覺反射。與此同時，第四對隆起進一步發育和擴大，如今大約是腦其余部分大小的1/8，即小腦，它對復雜的、習得的協調性運動以及與平衡、關節位置和空間信息的整合至關重要。因此，我們擁有一個非常大的、復雜的腦，專門處理感覺信息并將其轉化為行動。盡管如此，我們仍不清楚為什么腦需要長這么大。許多獲得“成功”的動物的腦就很小，比如，地球上能找到的擁有最小的腦的恐龍。

猿猴VS.人類：為什么人類能成為社會贏家

目前認為，最早的靈長類動物生活在非洲，那是人類最早進化的地區。所有的靈長類動物都有一些共同的特征：眼睛朝前，能夠抓握和跳躍，有指甲而無爪。然而，人類有一些特殊的生理特征。例如，人類沒有全身長滿毛發，有一對對生拇指（可用來觸摸其他四指），鼻子朝下，身體豎直站立等。在社交方面，人類喜歡生活在30人左右的群體中，遵循一套復雜的規則來處理人際關系，而這些規則是人類在成長過程中學會的。靈長類動物花大量的時間互相梳理毛發；人類則將時間花在身體接觸和語言交流上。人類的身體特征可以被看作理解我們擁有較大的腦以及社交能力的一個線索。群體生活導致的一個副作用是，人類發展出了想象他人的觀點和欺騙他人的能力。這些社交和智力技能完全依賴于腦力，這可能是較大的腦發育背后的進化驅動力和結果。

猿類有共同的社會結構。通常情況下，一個包含30只猿左右的群體會有一個占主導地位的雄性領導，它對群體中的雌性擁有交配權，當然，前提是它們接受它。它會得到副手的支持，但通常也會遭到群體內競爭對手的反對。它們通過毛發梳理、肢體語言和身體接近來表明聯盟的建立。因此，群體內權力爭奪不斷，雌性掌握著平衡，需要做出正確選擇以表明支持誰。在正確的時間建立正確的聯盟，可以使雄性成為一位成功的父親，免于獨自生活。而這就需要它們具備特別的能力，來理解復雜的社會互動，理解其他猿的意圖，并控制其他猿理解自己的意圖。這很可能也給了我們從他人角度看世界的能力和撒謊的能力，以及交流這些概念的能力，這些都是意識的組成要素。另外，還需要一個足夠大的腦，但是多大才算足夠大呢？

對于這些特性，人類還有其他的解釋。天文學家霍伊爾（Hoyle）和維克拉姆辛戈（Wickramsinghe）曾提出生命起源于外太空的觀點，因為復雜分子發展所必需的化學物質在外太空非常豐富。他們認為彗星內核冰冷，這一想法曾被認為很荒謬，因為這意味著彗星是巖石和冰的結塊，現在我們知道這一觀點是正確的。他們還提出，感冒和流感席卷世界的速度如此之快，是因為病毒來自太空，而人的鼻孔朝下，可以減少這些病毒的進入。這一想法似乎很荒謬……

腦容量和腦力：為“大”而戰

螞蟻的行為非常復雜，但它的腦幾乎只有針頭大小。蚊子可以飛行，但在目標上吸取血液只需要一個神經節點。老鼠很聰明，但腦只有2克重，與人腦中被稱為下丘腦的這一小部分質量差不多。一般來說，腦越大，智力越高。然而，這并沒有嚴格的相關關系，事實上，腦的表面積或者腦的質量占身體的比重似乎更加重要。腦表面的褶皺被稱為腦回，它們之間的凹陷被稱為腦溝。相比于身體的大小，人類的腦不僅過大，而且布滿褶皺，看起來就像核桃一樣。這意味著我們不僅有一個相對過大的腦，而且腦還有非常大的表面積。僅僅在腦皮質上，一個成年人就有100億～200億個神經元和60萬億個突觸。那么，這些額外的“腦力”都到哪里去了呢？我們的行為真的比狗或豬的更復雜嗎？答案或許是肯定的。

第一，人類的人際關系非常復雜。第二，人類有高度發達的語言能力。第三，人類對未來和過去都有一種成熟的時間觀念。第四，人類有抽象思維的能力。第五，人類可以設身處地為別人著想。第六，人類有能力創作藝術作品和解決問題。這些能力的結合是人類獨有的，當然，其他靈長類動物和社會性哺乳動物或許可以在較低程度上做到其中一些。腦力所需的關鍵組成部分似乎是神經元的數量、神經連接的數量和特定神經回路的數量。

一般來說，一個更大的腦會提供更多的能力，但這只是一個一般性的規則。一方面，能力和力量之間需要保持進化平衡；另一方面，維持和成本也需要保持進化平衡。腦消耗了我們吸收的20%的熱量，因而人需要較長時間的妊娠期（還不夠長，人在出生后很長一段時間還需要被照顧）以及一個更大的腦。

我們通常會認為，作為人類，智慧使我們有別于其他動物。但新的理論認為，在原始人類進化中有幾個平行分支，其中只有一個分支產生了智人。證據表明，尼安德特人非常聰明，有語言能力和工具制造能力，與我們的直系祖先同時存在，但尼安德特人不是現代人的祖先。這表明智力至少出現了兩次，一次在現代人身上，一次在尼安德特人身上。我們還知道狗能聽懂數百個單詞，一些馬和鳥也能聽懂，一些猿類能用手語交流……看來，智力并非獨一無二。

腦是大量神經元的集合，所有的神經都以某種方式相互聯系，由此我們才可以審視和體驗這個世界，繼而進行思考，并根據得出的結論采取行動。但神經是什么？腦又是如何運作的呢？我們將在下一章進行講解。

章末總結

1　地球上所有生命的所有方面，包括人類的腦，都經歷了相似的不斷變化和選擇的過程。

2　人腦的神經之間的的潛在聯系比已知宇宙中的原子還要多，它有一個可預測且高度組織化的結構。

3　進化的結果：

·　從簡單性進化出復雜性；

·　有機體的發育過程與過去的進化相呼應；

·　因為所有生物都“帶著”自己進化的產物，所以自然界中必然存在各種相似性。

4　一般來說，腦越大，個體的智力越高。不過，腦的表面積或腦的質量占身體的比重更加重要。