达尔文华莱士与人类演化

达尔文、华莱士与人类演化思想。灵便的表达工具给发展的空间，相对的，丰富的思想刺激脑神经的联系，让喉咙、口腔、舌头的控制更矫捷，这样的循环互补，才促成了人类大脑的无所不能够及人类语言的精美多样。这些问题在2011年的拙作《语言、演化与大脑》里有比较详细的谈论。人类的演化：从达尔文1859年的大作《物种起源》算起，到此刻已有150多年了，我们对语言、演化与大脑都已累积了好多研究成就与新，此刻我们能够更深入地谈论这个很有启示性的课题。达尔文的确很有远见，在1859年的书里，他就已经推测到人类的起源地是在非洲，由于跟人类最凑近的两大种灵长类—大猩猩及黑猩猩，也都生活在非洲。若是我们把大猩猩、黑猩猩跟人的相片放在一同，一般人都会感觉两种猩猩的家眷关系比较近。但是事实上其实不是这样，黑猩猩与人类的关系其实更亲近，但人类由于创立了文化所以演变得特别快。150年前的达尔文自然无法知道，在六百万年前，我们人类与黑猩猩有共同的祖先。而当前在灵长此刻的人属（genusHomo）中，只剩我们HomoSapons这唯一的种（species）了。三百多万年前，我们的祖先开始直立起来用双脚行走，从而以致了一系列革命性的身体上的变化，包括越用越灵便的双手、喉头的下降，以及最重要的是大脑迅速的增添。三百多万年前，我们祖先的大脑约略是四、五百克重，而现代人的大脑一般在1.400克左右，比较起来已经增添了三、四倍！双手灵便就可以制造工具，考古学家现已挖掘出各式各样的祖先类石器，有的几乎有三百万年之久。喉头下降让舌头有更多的发音空间，提升了用声音沟通的能力。美国人类学家E.Sapir很早就推测过，当我们的老祖宗制造石器时，他们很可能已经具备一种特别原始、简单的语言。矫捷的手、沟通的能力都刺激了对大脑的需求，同时，大脑的增添也给工具制作和思想沟通带来新的天地，所以这三方面的发展是互相互动且相辅相成的。此刻世界上约有六、七千种语言，它们的雏形，很可能是由不同样的原始沟通方式拼合而成，并于20万年前在非洲开始涌现，尔后由现代人一波波地带进世界各地。关于这些语言是不是有的比较简单，有的比较复杂，语言学家其实有不同样的看法。Sapir的想法是，世界上所有的語言都差不多同样复杂。他在1921年的经典之作Langusge里说过一句很耐人回味的话：“无论是在文化进展的任何一个阶段，都能够发现这些族群说着若干多样的简单或复杂的语言。论及语言形式，柏拉图与马其顿的牧羊人、孔子与阿萨姆猎人头的野人，都能够均分秋景。”这句话意思是无论一个社会有多么发达，它的语言复杂度都不会有太大的差异。许多有名的语言学家如C.Hockett，都把这句话看作真理对待。但是近来几年来，学者陆续发现这句话忧如不完好对，复杂度这个看法其实自己就很复杂。比方南美有个语言叫做皮拉罕语（Piraha），依照语言学家Everett的说法，这个语言的确特别简单，一般语言学家所以为的每个语言都必备的某些词汇和语法结构，在皮拉罕语里就不存在。这其实不表示，那些其他语言里都有的东西，说皮拉罕语的人就永远不能能学会，比方某些颜色词，或把一个隶属从句插进一个主句里：这只表示，说皮拉罕语的族群很小，生活特别简单，在他们和外界接触前，并没有需要利用到那些复杂的词汇或语法结构。再回到华莱士之惑这个课题上，他忧如想说，由于他研究的东南亚原住民的头颅跟欧洲人的差不多同样大，所以他们的脑容量以及脑力也应当差不多。华莱士的这种论点不够全面，我们知道，与我们智人同为人属的尼安德特人，他们的头颅比我们的还要大些，但是他们却被我们的祖先消灭了，所以头颅的大小只能讲解脑力的一部分，更重要的是大脑内部所含有的成分及它们之间的组织。大脑的研究：人脑里的细胞只有一半是神经元，其他的都是胶质细胞。每个人的所有，包括：思想、情绪、记忆、行为，都是络互相沟通时所产生出来的结果，而近三十年来，认知神经科学上一个重要的新发现，就是我们的大脑是无时无刻不在变化的。这个变化是由于大脑的可塑性（plasticity），况且这种可塑性虽会随着体质与年龄而有差异，比方少儿学语言就要比老年人简单得多，但每次我们有了新的经验，比方结交了一位新朋友，也许学会了同样新技术，以下棋或跳绳，大脑的神经网络就会改变。所以大脑一方面主宰了一个人的所有，但是反过来说，每个人的行为也在塑造自己的大脑。大体300万年前，我们的老祖先南方古猿（**********US）由于直立起来，他们大脑的演化速度也增快了。能够用手来制作石器，用口腔发出越来越复杂的语音以便沟通。当前已出土的最早的智人的化石，年代约是二十万年前。他们诚然已经具备语言的能力，但是这种能力终归如何存在大脑里面，却素来要等到19世纪中叶才开始有点眉目。差不多是在华莱士与达尔文于伦敦的林奈学会年会上作报告时，巴黎有位名叫Broca的科学家，正在研究一位失语症患者，他在1861年公布了一篇开创性实足的文章，说明他的两个病人都失去了说话的能力，而尸检时发现，他们左大脑前部有同样的损害。为了纪念这个发现，此刻大家都把大脑里的那个地域称作Brocs区。但是幽默的是，这种失语症的病人诚然不能够说话，他们理解语义却没有问题。但是若是左大脑的中部受了伤，如头部碰到重击或中了风，那么发出流利语音的能力不会受损，但是会失去理解语义的能力。发现这个病症的是德国人Wernicke，所以左大脑里也有一个Wernicke区。Broca和Wernicke关注的是口语，他们此后还有人发现大脑的底部还有个地域和阅读相关系，这位法国科学家名叫Dejerine，他是研究失读症的开创人。这三位学者能够说是神经语言学的前驱。但是在这三位前驱的时代，我们还不知道大脑是什么样的器官。素来要等到20世纪初，才有一位西班牙科学家Cajal证了然神经系统的单位是神经元，并且把显微镜里看到的几十种神经元，清清楚楚地画了出来。此后又要再等一个世纪，才有人用最先进的技术，把大脑里细胞的数量算出来，发现这些细胞一半都不是神经元。先人所见的大脑损害后的神经元，都是要等人死后进行尸检才得到的数据。要再等到二十世纪末，由于科技的日异月新，我们才能利用最先进的仪器，观察语言在大脑里即时运作的状况。很重要的是，前面所提的三位前驱，看到的可是位于大脑皮层的表面伤痕，所以很简单误以为一种语言能力就只关系到一个明显的脑区。其实语言是个内部成分应有尽有的复杂系统。要认识语言，我们必定放宽视野采用宏观的方法，由于语言现象不是局部地域性（local）的，而是全盘性global）的，拙文“宏观语音学”里谈论过这一点，载2008年《中国语音学报》1：1-9此刻举两个例子说明这点。Brocs的两个病人死后，他解剖取出并检查了他们的大脑，但是并没有把大脑切开，反而把它们认真的保留在巴黎的一个博物馆里。他把这两个大脑泡在甲醛里以防范腐化。美国神经科学家Dronkers得知这件事后，亲自到博物馆里取出这两个大脑，用MRI完好解析了一下，她所得的图像，充分说了然这两位失语症患者的大脑里所碰到的损害，远远高出了皮层上所看得见的伤痕，好多皮层下的神经网络也都碰到了损害。有了MRI这种仪器，我们越来越理解语言行为所需要的，不能是几个皮层上的地域，而也必定包括皮层下的结构，特别是基底节（basalganglia）及边缘系统（limbicsystem）里的神经网络。我想举的另一个例子来自fMRI，这种方法能够在人运用语言时，从他们的大脑取出血液里新鲜氧气的信号。从动脉送进大脑的血液都充满了氧气，fMRI就利用磁感觉的方法量出血液中带氧或缺氧的状态，这种信号叫做BOLD（BloodOxygenLevelDependent），即血氧浓度相依比较。加州大学Huth的研究团队让受验者观看电影或聆听广播，这些节目里约有一千个英文词。这些相关的词在受验者大脑上激活了哪些部位，Huth就把那些部位用fMRI画了出来，见图7。从他们的图像我们能够看出几点幽默的结果。一是同一个词会激活几个不同样的部位，比方apple这样的词，会惹起几种不同样的感觉，包括它的味道、颜色、凉滑的果皮、咬开时的声音，都位在大脑不同样的地域里。另一个结果是，词与词之间的关系，比方，man、teacher、nurse都是指人，所以这些词所激活的部位都比较周边，离apple所激活的部位較远。还有个结果是，他们的七个受验者所激活的部位都很相似，说明这些受验者的大脑组织词的原则迥然不同样。生理演化与文化演化：此刻我们回到“华莱士之惑”。华莱士以为，最简单的狩猎社会和最先进的科技社会里的居民，他们的大脑和语言复杂度其实伯仲之间，但是这两种社会生活上的需要却相距甚远。由于自然选择只会带来生活上有需要的东西，所以他推论，简单社会的居民的大脑和语言，不能能是经由自然选择演化出来的产品。但是华莱士能看到的大脑，只限于它的容量大小与表面形状，所以才会妄下错误的结论。大脑内部的结构，特别是络的联系，才是更重要的认知基础。神经网络的可塑性特别高，总是随着生活在变。内部结构必然要演化到必需的复杂度，我们的认知、记忆、以及这些能力所支持的语言才能涌现。我们相信从原始的交际系统变成现代语言的这个演化过程，必然经过了几个重要的相变。语言是人类演化史上最要点的思想和交际工具。有了语言沟通，人与人之间就可以团结起来，让集体的规模不断扩大，从农业社会里几百人的集体，扩大到工业社会中几万人的集体，再到当前信息时代几十亿人的集体互相交际。随着人口数量增添，思想上的创新就随着更多样化，可供选择的对象也随之提升，所以演化的速度也变得越来越快。思想创新是一种文化演化，要比生理演化快得多。生理演化的主要体系是纵向传达，信息只能来自父亲母亲DNA的重组及突变；而文化演化的主要体系是横向传达，创新的信息没有限制，来自好多不同样的地方，速度是非线性的。把身体的一部分变成翅膀，生理演化需要几千万年的时间。但是从农业社会到飞机的发明，经过文化演化，只需要一万多年。这两种演化速度上的差距只会愈来更加剧。语言演化也是一种文化演化，在当前的信息社会里很可能会催生一出种崭新的演化方式。我们经常说“物竞天择”，靠着消灭对方来抢夺资源。英国诗人A.Tennyson写过一句诗“大自然，鲜红的齿及爪把动物的竞争说得血淋淋的。但是演化不能是竞争，演化也是合作，借由互利互惠来提升资源分配的效率，共同改进生活条件。达尔文在他1871年的巨著里说过：“毫无疑问地，一个部落若是拥有好多原意互相协助、为了共同利益而牺牲自己的成员，那么这个部落定会战胜其他部落，而这就是自然选择。”所以演化有各样不同样的层次，人跟人能够竞争或合作，集体跟集体也能够竞争或合作。一个人能够在集体内为了某些事跟别人竞争，但是却跟他集体里的成员合作去跟其他集体竞争。一个人为什么愿意为别人冒险，甚至于牺牲自己，这是个特别幽默及重要的问题。英国遗传学家从前说过一句发人省思的话：“我愿意跳进河里去救两个亲兄弟也许八个表兄弟。”这句话乍看之下不合常理，既然亲兄弟和自己的血缘更近，为什么只救两个亲兄弟，而要救八个表兄弟。其实他的意思是，每个亲兄弟有他50%的DNA，所以就算他牺牲了，保留的DNA却没有吃亏。而每个表兄弟只有他12.5%的DNA，所以他必定救八个才能保本。Haldane的这种看法叫做家眷选择（kinshipselection），刺激了几十年的生物研究，包括W.D.Hamilton深入的解析。我们此刻知道好多动物都会合作，简单的例子包括昆虫类，如蚂蚁搬东西及蜜蜂采蜜，复杂的例子包括哺乳类，如母狮一同猎捕羚羊及黑猩猩合作猎捕小猴子。但是诚然好多种动物都有合作行为，但由于人类有语言来表达复杂巧妙的思想及协助配合行动，所以人类合作的集体大小、合作的实质方式，就与其他动物有天壤之别。华莱士与达尔文谈论的两个议题，语言与大脑，经过150多年的科学研究与研究，已经不再那么奇特。但是如何经过语言与大脑更深入地认识与加强者类的合作精神，正是当前