《脑的进化——自我意识的创生》前言

脑的种系发育进化是整个生物进化中最重要的创生过程。人脑超验的创造能力是我们的古人猿(hominoid)先祖经过900万到1000万年进化的产物。奇怪的是这么重要的科学研究对象至今很少有人问津。猿人(hominid) 是怎样变成现代人(Homosapiens)的，这应该是世界上最神奇的故事。这是我们的故事。作为现代人类的一员，我们每个人都应该认识到，人类之所以有今天都幸亏猿人进化的成功。但是为什么很少有人像本书那样基于从猿人脑到现代人脑的独特演变过程来讲述人猿进化史呢？这或许是因为脑进化论至今仍然缺乏事实依据，或者仍然只是基于未经证实的猜测。认识到有许多因素不是未知就是所知不全，我在这本书里使用大胆猜想的同时，结合理性审慎来讲述这个激动人心的人脑演化史。 当今对某些学科和某些学者来说，攻击达尔文进化论甚至怀疑它的合理性已成为一种时尚。但是本书还是遵循达尔文的生物进化假说，同时也融会了一些新近的发展。比如，用种系进化的间断平衡理论(1.3节)以及可能的染色体重组机制(1.4节)，取代了过去的种系渐变论。本书只是在最后三章探讨最有争议的意识进化问题时才脱离了达尔文进化论的唯物主义观念。第8章探讨高等动物的意识起源，第9章和第10章则进一步探讨人猿自我意识超验性的方方面面。猿人进化一开始就有一个未解之谜。根据蛋白质年代测定，大约900万到1000万年前，古人猿的进化分化成两个分支：猿人和类人猿(2.1节，表2.1)。只可惜对最关键的头500万年猿人进化史，考古学家几乎找不到任何化石(2.1和2.2节) （据《自然》2002年7月的报道，科学家们在非洲中部的乍得发掘出了700万年前二足直立行走古猿人的化石。——译者）。推测大概是因为那个时期猿人人口数量相当少的缘故。但就是在这500万年期间，猿人进化成了二足行走动物(3.3节)。可以推测，从树栖古人猿进化到陆居南方古猿，这之间应该有一系列的进化步骤。当400万年前猿人的化石撩起神秘的面纱时(2.2节)，猿人的骨骼肌肉系统已经几乎完全适应于二足行走了(图3.8、图3.9和图3.10)。但令人吃惊的是，脑的尺寸却增加得很少(图2.4、图2.6)。从四足到二足行走转变的同时必定意味着脑神经机制发生了变化。拉托利足印化石(图3.11)是其中最令人称奇的物证。 第2章和第3章对近几十年来发掘出土的上400万年的猿人化石作了一个概述。脑的进化过程从颅腔铸模上清晰可见(图2.7和图2.9)。为了衡量猿人进化给脑带来的变化，我们有必要用现代类人猿脑来充作古人猿脑的模型。斯蒂芬(Heinz Stephan)等人通过解剖定位测量了各种灵长类动物脑(包括人脑)皮层核团的大小尺寸，这一卓越的研究工作对刻画猿人脑进化助益良多。本书的许多图表就是基于他们测量的尺寸指数制作的。 我们必须认识到，人类灵巧精致的感觉和运动控制神经系统是从高等灵长类动物进化而来的。人类的进化是在高等灵长类动物尤其是古人猿业已完成进化的基础上的继续。灵长类动物绝妙的视觉系统以及适应于立体视觉的双眼就是一个很好的例子(第6章)。从灵长类动物到人类的进化过程中，视觉神经通路(包括从双眼到初级视皮层，再到前纹状视觉皮层区)大体没变。其中最重要的大脑皮层，要数灵长类动物与人类最相像(第8章和第9章)。同样重要的边缘系统(第5章)和学习系统(第7章)，这两者也是非常相似。 大脑皮层的进化产生了一些执行最重要的人脑功能的新脑区。这其中尤其是语言脑区(第4章)是其他灵长类动物所没有的，在类人猿大脑中也至多是相当初级而不成形。这些新脑区在功能上是左右半脑不对称的(第9章)。它们不仅在进化上发生得最晚，在个体发育的过程中也是最晚进入工作状态。第9章和第10章将专注于人类独有的新新皮层(neoneocortex)以及它的灵知功能。 　　灵长类的进化明智地遵循了所谓的保守自然法则。这可以总结为一条进化论格言：不为近利丧祖德(不应当因为看上去诱人的眼前得利而放弃祖传的本质要素)。比如灵巧自如的五指不会被蹄爪或者翅膀所取代。人猿进化以脊椎动物有指(趾)四肢为起点，最终转化为非常有用的手和足(3.3—3.5节)。尤其是手的进化奠定了人猿在进化中的卓越地位，而且通过相应的神经机制的演变，手的功能随着进化而不断完善(3.5节)。 人们经常会问：是否从古人猿到猿人再到现代人的进化过程是独一无二的？是否只有这一条进化通路才可能造就像我们一样聪明甚至超越我们的物种？是否有可能其他超智能猩猩开始另一条类似于猿人甚至超越猿人的进化通路？回答绝对是否定的！猿人的进化依赖于远离主体基因库的极小规模隔离种群全或无式的进化演变，而且只有经过几十万年的隔离才能产生新的种群。这样的条件在当今通讯发达的地球上是不可能再现的了！就是在整个进化史上，猿人的进化也只发生了一次，而且在几百万年的漫长岁月间数量微少的猿人人口时时面临着完全灭绝的危险。 因此，我在这本书里描述的猿人进化史不仅是独一无二的，而且在地球上也是永远不会重演的。人类不用担心任何新的竞争对手。

　　脑的种系发育进化是整个生物进化中最重要的创生过程。人脑超验的创造能力是我们的古人猿(hominoid)先祖经过900万到1000万年进化的产物。奇怪的是这么重要的科学研究对象至今很少有人问津。猿人(hominid) 是怎样变成现代人(Homosapiens)的，这应该是世界上最神奇的故事。这是我们的故事。作为现代人类的一员，我们每个人都应该认识到，人类之所以有今天都幸亏猿人进化的成功。但是为什么很少有人像本书那样基于从猿人脑到现代人脑的独特演变过程来讲述人猿进化史呢？这或许是因为脑进化论至今仍然缺乏事实依据，或者仍然只是基于未经证实的猜测。认识到有许多因素不是未知就是所知不全，我在这本书里使用大胆猜想的同时，结合理性审慎来讲述这个激动人心的人脑演化史。
当今对某些学科和某些学者来说，攻击达尔文进化论甚至怀疑它的合理性已成为一种时尚。但是本书还是遵循达尔文的生物进化假说，同时也融会了一些新近的发展。比如，用种系进化的间断平衡理论(1.3节)以及可能的染色体重组机制(1.4节)，取代了过去的种系渐变论。本书只是在最后三章探讨最有争议的意识进化问题时才脱离了达尔文进化论的唯物主义观念。第8章探讨高等动物的意识起源，第9章和第10章则进一步探讨人猿自我意识超验性的方方面面。猿人进化一开始就有一个未解之谜。根据蛋白质年代测定，大约900万到1000万年前，古人猿的进化分化成两个分支：猿人和类人猿(2.1节，表2.1)。只可惜对最关键的头500万年猿人进化史，考古学家几乎找不到任何化石(2.1和2.2节) （据《自然》2002年7月的报道，科学家们在非洲中部的乍得发掘出了700万年前二足直立行走古猿人的化石。——译者）。推测大概是因为那个时期猿人人口数量相当少的缘故。但就是在这500万年期间，猿人进化成了二足行走动物(3.3节)。可以推测，从树栖古人猿进化到陆居南方古猿，这之间应该有一系列的进化步骤。当400万年前猿人的化石撩起神秘的面纱时(2.2节)，猿人的骨骼肌肉系统已经几乎完全适应于二足行走了(图3.8、图3.9和图3.10)。但令人吃惊的是，脑的尺寸却增加得很少(图2.4、图2.6)。从四足到二足行走转变的同时必定意味着脑神经机制发生了变化。拉托利足印化石(图3.11)是其中最令人称奇的物证。
第2章和第3章对近几十年来发掘出土的上400万年的猿人化石作了一个概述。脑的进化过程从颅腔铸模上清晰可见(图2.7和图2.9)。为了衡量猿人进化给脑带来的变化，我们有必要用现代类人猿脑来充作古人猿脑的模型。斯蒂芬(Heinz Stephan)等人通过解剖定位测量了各种灵长类动物脑(包括人脑)皮层核团的大小尺寸，这一卓越的研究工作对刻画猿人脑进化助益良多。本书的许多图表就是基于他们测量的尺寸指数制作的。
我们必须认识到，人类灵巧精致的感觉和运动控制神经系统是从高等灵长类动物进化而来的。人类的进化是在高等灵长类动物尤其是古人猿业已完成进化的基础上的继续。灵长类动物绝妙的视觉系统以及适应于立体视觉的双眼就是一个很好的例子(第6章)。从灵长类动物到人类的进化过程中，视觉神经通路(包括从双眼到初级视皮层，再到前纹状视觉皮层区)大体没变。其中最重要的大脑皮层，要数灵长类动物与人类最相像(第8章和第9章)。同样重要的边缘系统(第5章)和学习系统(第7章)，这两者也是非常相似。
大脑皮层的进化产生了一些执行最重要的人脑功能的新脑区。这其中尤其是语言脑区(第4章)是其他灵长类动物所没有的，在类人猿大脑中也至多是相当初级而不成形。这些新脑区在功能上是左右半脑不对称的(第9章)。它们不仅在进化上发生得最晚，在个体发育的过程中也是最晚进入工作状态。第9章和第10章将专注于人类独有的新新皮层(neoneocortex)以及它的灵知功能。
　　灵长类的进化明智地遵循了所谓的保守自然法则。这可以总结为一条进化论格言：不为近利丧祖德(不应当因为看上去诱人的眼前得利而放弃祖传的本质要素)。比如灵巧自如的五指不会被蹄爪或者翅膀所取代。人猿进化以脊椎动物有指(趾)四肢为起点，最终转化为非常有用的手和足(3.3—3.5节)。尤其是手的进化奠定了人猿在进化中的卓越地位，而且通过相应的神经机制的演变，手的功能随着进化而不断完善(3.5节)。
人们经常会问：是否从古人猿到猿人再到现代人的进化过程是独一无二的？是否只有这一条进化通路才可能造就像我们一样聪明甚至超越我们的物种？是否有可能其他超智能猩猩开始另一条类似于猿人甚至超越猿人的进化通路？回答绝对是否定的！猿人的进化依赖于远离主体基因库的极小规模隔离种群全或无式的进化演变，而且只有经过几十万年的隔离才能产生新的种群。这样的条件在当今通讯发达的地球上是不可能再现的了！就是在整个进化史上，猿人的进化也只发生了一次，而且在几百万年的漫长岁月间数量微少的猿人人口时时面临着完全灭绝的危险。
因此，我在这本书里描述的猿人进化史不仅是独一无二的，而且在地球上也是永远不会重演的。人类不用担心任何新的竞争对手。