生物进化中脑的进化

　　首先要认清，对于产生意识的功能来说，脑不是物理系统，而是生理系统。“像脑这样物理系统，怎样会有主观体验？”这个表述是错误的，错误的表达表明了错误的观念，错误的观念导致了错误的探索方向。前面说过，从物理视角看，死的与活的是一样的，而非活状态与意识毫无关系。探索意识，“活”是最低起点。由此推论，纯机械的人工智能永远不会产生意识。此观点前面已经讨论过了。所以，正确的表述应当是“像脑这样的生理系统，怎样会有主观体验？”

　　就目前的认知，人脑是动物神经系统复杂程度最高者，只有人类才有意识。考察脑是如何进化而来的，对“这样的脑是如何产生意识的”问题的解答应该会有帮助。

　　

　　脑的进化是与生物整体的进化相伴随的。46亿年前地球形成，35亿年前出现生命，又经过十几亿年出现真核细胞生物。变形虫是单细胞原生动物，没有神经系统，但能对外界的多种刺激做出很多反应。很多单细胞动物感觉器官是鞭毛，很多多细胞动物的细胞甚至人类体内的有些细胞都具有鞭毛。腔肠动物（如海葵）出现了专司感觉的细胞和专司运动的细胞。这些细胞有丝状凸起，彼此联合成网状系统。由于这种方式的初始连接，兴奋可以双向传导，刺激一处即可引起全身反应。6亿年前，蠕虫类动物出现，其体内的一些细胞逐渐演变成具有特殊传递信息的神经细胞，神经细胞进一步演化出轴突，可以远距离传递电信号，相应的原始神经核团出现，具有了链状或结状神经系统。随着头部神经节的发达，为脑的产生准备了条件。5亿年前，脊椎动物（生物分类学上的脊索动物门）出现，体型左右对称，具有管状神经系统。鱼类神经管的前端膨大形成脑泡，然后进一步发展产生了前脑、间脑、中脑、小脑和延脑。3.6亿年前，两栖动物出现，其前脑发展成了两个半球，后来的爬行动物开始出现大脑皮层。2亿年前哺乳动物（生物分类学上的哺乳纲）出现，其大脑出现沟回，扩大了表面积。6500万年前，恐龙灭绝后，哺乳动物大量繁殖，迅速占领了陆地，灵长类（生物分类学上的灵长目）动物出现。3000万年前，猿类动物（生物分类学上的人科）出现，将同为灵长类的猿与猴分开。600万年前，最后成为人类的猿类动物（生物分类学上的人亚科）出现，同为人科动物的猩猩与人类就此分道扬镳，此前并无大脑容量或认知上的重大变化发生。后来，在身体结构没有明显变化的情况下，人类大脑容量持续增加，与大脑进化相应的变化是真正意义上的人类（生物分类学上的人属）现身。从200万年前开始，人类又经历了三次明显的大脑进化过程，此阶段人类最突出的进化是大脑的进化，直立人出现，50万年前海德堡人出现，20万年前智人出现。这些人都属于人类的不同物种，当时有多少个人类物种存在难以考证。这些人类的不同物种都是名副其实的人类。本来“人类”的称呼应当包含他们，只不过他们都已经灭绝了，“人类”的称呼才成为我们的专属。智人与我们自己——现代人是同一物种，没有生物学上的差异，智人大脑已经进化成为现代人现在的程度。我们现代人起源于20万年前生活在南非的智人的一个小族群，约万人规模。根据基因分析结果，目前全球的人全部都是这个族群的后裔。

　　追溯脑的进化，得到三点启示：（1）如果认定意识是在脑中产生的，那么在现实中观察到的，除人类以外的动物没有意识的事实，得到了脑进化的解释。因为我们看到，只有脑进化到了相当发达的智人程度时，才有意识产生。（2）由于脑进化的漫长历史与生物进化的历史严密契合，意识的产生与存在就与生物的产生与存在息息相关。（3）从脑是在生物体的基础上发育而来的，表明意识的基础在于生命。意识从生命中产生是事实，虽然不能由此推论出“意识只能由生命”中产生的命题，但意识从生命中产生是我们目前所具有的全部经验事实，其他可能的方式我们不知道。就好像我们知道所有的大楼都是盖在地基上的，空中楼阁我们没法确认一样。这三点启示层层递进：（1）是说意识的基础在于脑的进化；（2）是说意识的基础在于生物进化；（3）是说意识的基础在于生命。就是说我们从解剖学上对脑了解得很清楚，从进化论上对脑的由来的了解某种程度是靠推测，而对生命奥秘的未知是阻隔揭示意识奥秘的巨大的障碍。

　　本文为《三界：大自然层次论》一书的节选。有要此书者请留言。

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