为何只有人类有发达的大脑？

《人類之旅：财富与不平等的起源》

[以] 奥戴德·盖勒 著

余江 译

中信出版集团

2022年8月

全球各地的古人类学发现显示，古人和早期现代人都在缓慢而持续地获取新的技能：熟练掌握火的利用，开发出越来越先进的刀刃、手斧、燧石与灰岩工具，并创造出艺术作品。

把人类与其他物种区分开的这些文化和技术进步的一个主要驱动因素，则是人类大脑的演化。

大脑扩张

人类的大脑极为特殊：容量大、结构紧密，并且比其他任何物种的大脑都更为复杂。在过去600万年中，人类的大脑体积提升了3倍，这主要发生在距今20万～ 80万年前，远远早于智人的出现。

为什么人类的大脑功能在人类物种的历史上扩张了这么多？乍一看，答案似乎不言而喻：更为发达的大脑显然能让我们获得地球上其他物种无法企及的安全与繁荣水平。然而事实要复杂得多。如果像人类这样发达的大脑对生存确实有无可争议的好处，为什么其他物种在数十亿年的演化中没有发展出类似的结构？

我们需要仔细甄别其中的奥妙。例如，眼睛是沿着几条不同的演化路径独立发展的。脊椎动物（两栖类、鸟类、鱼类、哺乳类和爬行类）、头足动物（乌贼、章鱼和鱿鱼等）的眼睛在演化，某些无脊椎动物则发展出了更简单的单眼，包括蜜蜂、蜘蛛、水母和海星等。生活在5亿多年以前的所有这些物种的远古祖先，似乎只有最基本的感光器官，仅能区分明暗而已。

但由于准确的视觉能够在不同环境下提供独特的生存优势，复杂的眼睛便在各个不同物种中独立演化，为适应每个物种的特定栖息地而发展。

相似特性在不同物种之中独立演化出来，而非来自共同祖先的已有特性，这一现象被称为趋同演化。如昆虫、鸟类和蝙蝠的翅膀的发展，鱼类（如鲨鱼）和海洋哺乳动物（如海豚）有着适应水下生活的类似体形等。

显然，不同物种通过不同方式获得了类似的有益特征，但大脑这个足以创造文学、哲学和艺术杰作，发明犁、轮子、罗盘、印刷机、蒸汽机、电报、飞机和互联网的器官，不属于此列。这样的大脑只演化出了一次，即在人类身上。强势的大脑有那么显著的优势，但为什么在自然界如此稀有？

大脑折叠

对于这一谜题，部分原因在于大脑有两个主要弱点。第一，我们的大脑消耗的能量太多，它只占人体重量的2%，耗能却高达20%。第二，大脑增大使婴儿的头部难以顺利通过母亲的产道。

于是，人类的大脑比其他物种的更为紧密或者“折叠”，婴儿的大脑在出生时属于“半成品”，需要经过多年的调适才能成熟。因此人类的婴儿显得颇为弱小。其他许多物种的幼崽，在出生后不久即能独立行走，并能很快自己获取食物，而人类出生后要两年左右才能稳定地行走，达到物质上的自立则还需要许多年。

既然有这些缺陷，人类的大脑最初是如何发展起来的？研究者们认为，或许有若干因素共同推动了这一进程。生态假说认为，人类大脑的演化源于人类物种遭遇的环境挑战。

随着气候波动以及周围动物种群的相应变化，有更发达大脑的史前人类更擅长找到新的食物来源，设计新的采集狩猎策略，并发展出烹饪和储存技术，让自己能在栖息地变动的生态环境中生存和兴旺。

相比之下，社会假说认为在复杂的社会结构内部，人们越来越需要开展合作、竞争和贸易，从而给更发达的大脑提供了进化优势，以便于更好地理解其他人的动机并预测行动。与之类似，劝说、操纵、奉承、叙述和取悦的能力都能带来好处，并有利于确立一个人的社会地位，也激发了大脑的发展，提升了演讲和交谈的能力。

文化假说强调人类大脑吸收和储存信息的能力，由此可以把知识代代相传。

还有一种推动大脑深入演化的机制是性选择。人类可能发展出了对大脑更发达的配偶的偏好，即使大脑本身的进化优势并不明显时也是如此。这些精巧的大脑或许反映着对保护和养育幼童很重要的无形品质，潜在的配偶可以通过其他可感知的特征，例如聪明、语言伶俐、反应敏捷、具有幽默感等，来推断此类品质的存在。

演化循环

人类大脑的演化是人类独有成就的主要驱动力，这至少是因为它有助于实现技术进步，即采用越来越先进的方法利用周围的自然材料和资源。技术进步反过来影响未来的演化过程，让人类可以更成功地适应变化的环境，继续开发和利用新的技术。这是迭代与强化机制，带来不断高涨的技术浪潮。

特别是，有人认为对火的掌握让早期人类开始烹饪食物，从而减少了咀嚼和消化所需的能量，不仅让热量更容易获取，还释放出之前被颌骨和肌肉占据的颅内空间，由此推动了大脑的发展。这个反馈循环可能进一步促进了烹饪技术的创新，带来大脑的继续成长。

当然，大脑并非让我们区别于其他哺乳动物的唯一器官，人类的手也是。与大脑相结合，手的演化也部分源于适应技术的需要，特别是创造和使用狩猎工具、针具和烹饪器皿带来的好处。

具体来说，当人类掌握磨制石器和制作长矛的技术之后，能够有力与准确地使用这些工具的个体，便有了更好的生存前景。更出色的猎手可以更有把握供养家人，把更多子女培育到成年。

这些技术的代际传递，使得熟练猎手在人群中的比例增加。后续的更多创新，如更为结实的长矛，以及后来更具杀伤力的弓箭，同样强化了狩猎技能的进化优势。

在整个历史中，类似性质的良性循环一再发生：环境变化和技术创新带来了人口增长，推动人们适应变动的栖息地与新型工具；反过来，此类适应过程又增进了人们改造环境、创造新技术的能力。

（本文获出版社授权，标题为编者所加）