脑袋大一定智慧多吗
比较神经解剖学的工作恰如其名。它比较不同动物大脑的大小和结构。这一点很重要，因为要想知道人类大脑有什么独特之处，你首先得弄清楚各类大脑有什么相似和相异之处。过去这种工作也算容易，用不上什么设备，锯子够锋利、天平够精确就行了。直到19世纪中叶，能用的东西就是这些。接着，达尔文发表了《物种起源》，人是否和猿出自同一祖先成了首要的大问题。比较解剖学吸引了人们的目光，站在舞台中央的则是大脑。
神经科学在发展历史中提出过某些假设。其中之一是，认知能力的提高跟大脑随着进化越变越大有关系。达尔文就是这么看的，他写道：“人和高等动物的认知能力显然只有程度上的区别，种类上别无二致。”他的盟友比较解剖学家赫胥黎也持同一看法，他认为人的大脑没有什么独特的地方，就是特别大。大家普遍接受的概念如下：所有哺乳动物的大脑都由同样的成分构成，但随着大脑越变越大，其功能越来越复杂，由此带来了我们在学校学到的进化阶段图：人位于进化阶梯的最顶端，而不是单列在进化树之外。然而，美国哥伦比亚大学人类学教授拉尔夫·霍洛韦（Ralph Holloway）不同意这一看法。20世纪60年代中期，他提出：认知能力的进化改变是大脑重新组织的结果，而不光是由体积大小决定的。人类大脑跟其他动物的区别，说到底，也就是各类动物大脑之间的区别，到底是数量上的还是质量上的？这一争论还将持续下去。
美国耶基斯国家灵长类动物研究中心（Yerkes National Primate Research Center）的神经科学家托德·普罗伊斯（Todd M. Preuss）解释了为什么这一分歧会引发如此多的争议，以及为什么新发现的大脑连接性差异会被人视为“不合时宜”。有关大脑皮层组织的诸多概念认为各类动物大脑之间的区别是“数量”上的。科学家们相信，在其他哺乳动物（如老鼠和猴子）的大脑模型中所发现的结果，可以外推到人类身上。如果这种说法不正确，必定会在其他很多领域引发震荡，比如人类学、心理学、古生物学、社会学等。普罗伊斯主张，要想得到较为准确的结果，需要比较研究较高等哺乳动物的大脑，而不是以较低等哺乳动物（比如老鼠）的大脑为模型解释人类大脑是如何运作的。托德和很多科学家都发现，在微观层面上，不同哺乳动物的大脑差别巨大。
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认识人类
各类动物大脑之间的区别是“数量”上的吗？好像不然。从绝对体积上来说，许多哺乳动物的大脑都比人类的大。蓝鲸的大脑体积是人类的5倍，难道说它比人类聪明5倍？难说。蓝鲸的大脑体积大是因为它要控制更庞大的身躯。实际上，蓝鲸的大脑结构是相对简单的。虽然亚哈船长
似乎发现了一条有思想的鲸鱼，可这毕竟不是普遍现象。故此，重要的或许是大脑的相对体积，即大脑相对于身体的大小，通常叫作“相对大脑容量”。以这样的方式计算脑的大小差异，鲸鱼才算回归了本来面貌：它的大脑容量仅占体重的0.01%，而人类的大脑容量则占体重的2%。与此同时，再来看看另外一个例子：囊鼠的大脑容量占体重的10%。实际上，19世纪初，解剖学家乔治·居维叶（Georges Cuvier）指出：“同等条件下，个子小的动物大脑相对较大。”事实证明，随着身躯的减小，大脑的相对体积会增大。
然而，跟个头相当的哺乳动物相比，人类大脑体积平均要大4～5倍。其实，在原始人类（猿）这一支上，大脑体积的发展速度比躯干快得多，其他灵长类动物则并没有这种发展趋势。自从在进化的道路上跟黑猩猩分道扬镳之后，人类大脑的体积突飞猛涨。黑猩猩的大脑重约400克，人类大脑却重达1 300克。所以说，人类的大脑相对较大。这一独特性，可以解释人类的智慧之源吗？
还记得尼安德特人吗？他们的体格跟智人差不多，但颅骨容量比智人稍大，大约是1 520立方厘米，而现代人一般为1 340立方厘米。也就是说，尼安德特人的相对大脑容量比现代人还大。他们有着跟现代人相似的智力吗？尼安德特人制造工具，从遥远的地方运输原材料，还发明了标准化技术。大约5万年前，他们开始装饰自己的身体，安葬死者。许多研究者认为，这些活动暗示他们存在一定程度的自我意识，而且开始了象征性思考，而象征性思考是人类语言必不可少的组成部分。没人知道他们的语言能力达到了何种水平，但有一点可以确定，尼安德特人的物质文明不如同一时期的智人复杂。尽管尼安德特人的大脑体积比他们大，却不如他们能干，但尼安德特人显然比黑猩猩要能干。“大脑体积”理论不能解释的是，智人的大脑比尼安德特人小了大约150立方厘米，但智人的文化和社会结构更为复杂。因此，相对大脑容量固然重要，但还不是全部的奥妙所在。我们面对的是“科学界已知最复杂的实体”，想必这一结果并不会令人感到意外。
从我个人的观点来看，我对“大脑体积说”从来不感兴趣。自20世纪60年代到现在，我一直在研究裂脑患者。为了控制这些患者的癫痫症，医生通过手术把他们大脑的两个半球分离开来。手术后，病人的左右脑无法再进行有意义的沟通，彼此之间孤立开来。这样一来，一个互相关联、总重量1 340克的大脑，就成了两个670克的大脑。这对智力有什么影响吗？
没有多少影响。相反，我们看到的是人类在漫长进化过程中发展出来的大脑分工。左脑是聪明的那一半，它负责逻辑思考，语言表达和分析推理。右脑则不然，用象征性的说法，它是左脑不争气的堂兄弟，但它也有一些优于左脑的技能，尤其是在形象感知方面。然而，我们目前所讨论的内容最重要的一点是，就算左脑跟右脑分开，每一半只剩下670克，它的认知能力也跟之前一样。聪明的大脑不光是靠体积。
在我们结束对大脑体积问题的讨论之前，还有一些来自遗传学领域的激动人心的新信息。遗传学研究掀起了许多科学领域的革命，神经科学恰在其内。在自然选择论者看来，人类大脑体积的膨胀是自然选择通过多种机制发挥作用的结果。基因是染色体上的功能区域，这些区域由DNA序列构成。有时候，DNA序列会出现细微的变化，特定基因的作用也会存在某种程度上的不同。这种变异的DNA序列叫作“等位基因”。比如，花朵颜色的基因代码在DNA碱基对上出现变化，便带来了不同的花色。倘若某一等位基因对生物体起着极为重要的正面作用，比如提高了生物体的生存适应性或繁殖可能性，该等位基因便能被“正向选择”或“定向选择”。自然选择倾向于这种变异，该等位基因很快就会变得随处可见。
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虽然我们还不知道所有基因的功能，但涉及人类大脑发展的许多基因跟其他哺乳动物的有所不同，具体来说，是跟其他灵长类动物的有所不同。在胚胎发育期间，这些基因参与决定大脑中有多少神经元、大脑的体积有多大。神经系统中处理日常“家务”的基因，也就是参与最基础细胞功能（如新陈代谢、蛋白质合成等）的基因，在各物种之间没有太大差异。研究人员已经确定了两种能影响大脑体积的基因：小脑症基因和ASPM基因（异常纺锤形小脑畸形症相关基因）。这两种基因的名字分别来自于它们的缺陷导致的疾病。人们能发现这两种基因，是因为倘若它们存在缺陷，造成的问题便会通过生育遗传给其他家族成员。这两种基因中的任何一种有问题，都会带来先天性小脑畸形——一种常染色体隐性神经紊乱。这种紊乱有两个主要特点：一是大脑体积明显小于正常值（大脑体积小，但结构正常），其中，大脑皮层较之大脑别的部位体积减少得最多；二是非进行性智力迟滞。先天性小脑畸形患者的大脑体积减少非常明显（比正常值低3个标准差），变得跟早期的原始人类差不多大。
美国芝加哥大学兼霍华德·休斯医学研究所（Howard Hughes Medical Institute）的遗传学教授布鲁斯·拉恩（Bruce Lahn）所在的实验室进行了一项研究，在智人的进化过程中，自然选择的压力驱使小脑症基因和ASPM基因发生了重大变化。证据表明，（无缺陷的）小脑症基因顺着整个灵长类世系加速进化，而（同样无缺陷的）ASPM基因则在人类和黑猩猩分开之后进化得最为迅速，这就暗示着这些基因是我们祖先大脑体积迅速增大的成因。
加速进化意味着什么不言自明。在这些基因的作用下，携带者具备了一种极具竞争优势的特点。拥有它们的物种会繁衍出更多的后代，于是这些基因占据了优势。研究人员并未满足于上述结果，他们还想知道，这些基因能否解答这个问题：人类大脑还在继续进化吗？事实证明，人们通过这些基因找到了答案：人类大脑的确在继续进化。遗传学家的推论是，如果一种基因是在人类物种的形成过程中为了增强适应性而进化出来的，就像增加大脑体积的这些基因一样，那么它们可能仍然在继续进化。为什么这么说呢？
科学家比较了全世界不同地区和不同种族的人类基因序列，发现不同的人在神经系统编码的基因上有一些序列差异（称为“多态性”）。他们利用基因概率和其他多种方法，分析了人类和黑猩猩的基因多态性模式和地域分布情况，发现了一些证据，证明人类的部分基因仍在进行积极的“正向选择”。他们计算出，小脑症基因的变异大概出现在3.7万年前，跟现代人类文化的出现时间基本吻合，较之随机遗传漂变和人口迁徙，它的出现频率提高得极为迅速，这表明它经历了“正向选择”。ASPM基因变异出现在大约5 800年前，当时正值农业普及，城市形成，并出现了第一条书面语言记录，这种基因变异在人口中的出现频率也很高，暗示着有力的“正向选择”。
听起来颇有答案见分晓的希望。我们有了体积较大的大脑。一些头部体积大的聪明人发现，至少我们的部分基因跟大脑体积大有关系，在我们进化的关键时刻，这些基因似乎出现了变化。这难道不意味着是它们造成了这一切，是它们令我们独一无二吗？如果你觉得答案在本书开篇就能揭晓，那你简直没利用好你的大脑。我们并不清楚，是这些基因变化引起了文化变化，还是基因变化与文化变化相互作用。就算确实是这些基因变化引起了我们的文化变化，我们也不知道大脑里具体发生了什么，是怎么发生的，是仅仅发生在我们身上，还是也发生在我们的“亲戚”黑猩猩身上，只是程度稍有不及。