我們已經(jīng)無法變得更聰明嗎？
我們已經(jīng)無法變得更聰明嗎？
我們的大腦在進化過程中遇到了瓶頸，也許未來單個的人不能變得更聰明，但人類作為一個集體，依然潛力無限。
近半個世紀(jì)以來，電腦的飛速發(fā)展是有目共睹的：元件越做越小，電腦的體積隨著愈益變小，速度幾乎隔年翻一番，功能也越來越強大。但這些元件畢竟不能無限制地小下去，所以電腦的發(fā)展將很快遭遇瓶頸。
其實，不單是電腦，據(jù)有些科學(xué)家說，人腦的發(fā)展也已經(jīng)遇到了瓶頸;也就說，那種認(rèn)為通過進化，我們會越變越聰明的想法，也許不過是我們的一廂情愿。事實上，幾乎所有能提高人類未來智力的“設(shè)計方案”目前都已經(jīng)走到了極限，就單個的人而言，智力已經(jīng)沒有多少可改進的余地。
方案之一：走大腦袋之路?
我們在生活中經(jīng)常聽人說“腦袋越大越聰明”，那么人類的智力為何不可以走大腦袋之路呢?記得有一幅漫畫，畫面上是一個1000年之后的人，坐在電腦前敲字，單薄的身子，駝著背，伸著細(xì)長的手指，但頭上卻頂著一個碩大的腦袋?？磥?，畫家就傾向于認(rèn)為人類未來肯定要朝著大腦袋的方向發(fā)展。
但是，你一定已經(jīng)注意到，這種“腦袋越大越聰明”的說法在動物界并不成立。舉例來說，牛的腦體積大約是老鼠的800倍，但牛不見得比老鼠聰明;而烏鴉腦袋雖小，卻表現(xiàn)出很令人驚嘆的智慧。還有，在動物中鯨的腦量是最大的，但你能說鯨比人聰明么?
科學(xué)家早已注意到這一現(xiàn)象，所以長期以來一直在尋找別的衡量動物智力的標(biāo)準(zhǔn)。19世紀(jì)，荷蘭生理學(xué)家尤金?杜布瓦發(fā)現(xiàn)，在哺乳動物中，大腦容量的增長倍數(shù)只有體重增長倍數(shù)的3/4次方。比如，麝鼠的體重是老鼠的16倍，但其大腦重量卻大約只有老鼠的8倍。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，后人提出“腦商”的概念來衡量哺乳動物的智力。腦商就是動物大腦實際重量與按照其體重的3/4次方規(guī)律預(yù)測的重量之比，這個比值越大，說明動物的智力就越高。還是以老鼠和麝鼠為例：假設(shè)麝鼠的體重是老鼠的16倍，那么按3/4次方規(guī)律預(yù)測麝鼠的腦重是老鼠的8倍，但要是實際情況卻是10倍，那么麝鼠的腦商就是1.25(即10/8)。換句話說，腦商反映了一個物種的大腦增長速度偏離3/4方規(guī)律的倍數(shù)。比如人類的腦商是7.5，在哺乳動物中是最高的;海豚為5.3，猴子是4.8，而大象是1.0，牛只有0.5。
為什么單純的大腦容量不能衡量動物智力的高低呢?這是因為我們所說的智力，指的是一種高級的神經(jīng)活動，不把各種本能考慮在內(nèi)(你總不能把一個人的吃喝拉撒也算作智力活動吧)，但我們畢竟只擁有一個大腦，這個大腦囊括了所有的高級、低級神經(jīng)活動。一個物種的智力高低取決于大腦中除去負(fù)責(zé)本能活動的神經(jīng)元外，還為智力留下了多少可供“驅(qū)使”的神經(jīng)元。動物的體型越大，它們的大腦容量固然也越大，但同時需要有更多的神經(jīng)元來處理皮膚觸覺等與智力無關(guān)的“瑣事”，所以不要指望它們的智力會隨著體重成倍數(shù)增長。
而且大腦袋還帶來另一個問題，即大腦的能耗問題。腦袋增大，能耗也隨著增加。以人類為例，大腦是身體中能耗最大的器官，它僅占體重的2%，卻即便在我們休息的時候，也消耗掉人體總耗能的20%，在新生兒身上，這個比例更是達(dá)到了65%。大腦的能耗增加，勢必就要侵占本來可以用于其它生命活動的能源，讓我們的生命力更加脆弱。
方案二：增粗連接“管道”?
為了從微觀層次上解釋這一現(xiàn)象，并從中尋找改進智力的可能，讓我們先來了解一下大腦在進化過程中的一些“設(shè)計原則”。
我們知道，大腦是由數(shù)以億計的神經(jīng)元組成的。神經(jīng)元都有一個胖胖的細(xì)胞體和一條細(xì)細(xì)的“尾巴”，這條“尾巴”被稱為軸突;軸突末端會分叉，每條分支末端形成突觸。信息的處理在細(xì)胞體中完成，形成神經(jīng)信號，然后沿著軸突傳播，在突觸處，就把信號傳給另一個神經(jīng)元。假如把大腦比喻成一座大樓，那么軸突就是連接各個房間的電話線。
在早期的一些研究中，為了弄清智力進化與神經(jīng)元的關(guān)系，生物學(xué)家利用顯微鏡，測量了軸突的直徑，計算了神經(jīng)元的大小和分布密度。通過觀測多個物種的大腦后，他們發(fā)現(xiàn)，隨著腦容量的增大，神經(jīng)元會發(fā)生一些微妙的變化。
首先，在與智力活動有關(guān)的大腦皮層上，神經(jīng)元變大，密度下降，導(dǎo)致神經(jīng)元之間的距離增大，相應(yīng)的，連接神經(jīng)元的軸突長度增加了。軸突變長，意味著信號傳遞需要更多的時間，而為了補償這一缺陷，軸突開始變粗，——看來軸突變粗，能加快信號的傳遞。
其次，研究人員還發(fā)現(xiàn)，腦容量越大的物種，功能區(qū)就會劃分得越多。這種功能區(qū)域的劃分，固然是智力的一種標(biāo)志，但按生物學(xué)家的看法，這是迫不得已：當(dāng)神經(jīng)元數(shù)量急劇增加之后，這么多的神經(jīng)元兩兩之間不可能迅速形成連接，通過區(qū)域劃分，把功能類似的神經(jīng)元集中到同一個區(qū)域，在區(qū)域內(nèi)形成豐富的連接，而在區(qū)域之間僅需少量長距離的連接，大腦就解決了這一連接難題。
但是，這種情況不能無限制地發(fā)展下去?？茖W(xué)家已經(jīng)通過實驗證明，當(dāng)大腦容量增大，軸突的確會變粗，但增粗的速度抵消不了因路徑變長導(dǎo)致的信號延遲，而且還增加能耗;軸突直徑增加一倍，能耗也會增加一倍，但傳遞信號的速度僅能提高40%。
這就是為什么龐然大物一般總是行動遲緩的原因。比如拿大象和蜜蜂作比較，大象的腦容量是蜜蜂的500萬倍，軸突也比蜜蜂粗幾萬倍，但因為神經(jīng)信號從大象的大腦傳到腳趾所需時間是蜜蜂的100倍之多，所以在行動上大象就比蜜蜂遲鈍得多。
看來，一味讓軸突增粗也不能解決問題。
方案三：縮小神經(jīng)元和連接?
但是，難道進化就不能讓軸突在不變粗的條件下，也能長距離快速傳遞信號嗎?可惜這樣一來又遇到了物理極限，即軸突的長度不能超過某個臨界點。因為軸突越長，隨機的熱運動產(chǎn)生的“噪聲”就越多，真正有用的信號將被“噪聲”淹沒。
科學(xué)家在比較各種哺乳動物大腦時還有一個意外發(fā)現(xiàn)，這也解釋了為什么人類是萬物之靈長。他們發(fā)現(xiàn)，與大多數(shù)哺乳動物不同的是，當(dāng)靈長類的大腦變大時，大腦皮層的神經(jīng)元大小幾乎不變，因此盡管在靈長類動物中，不同物種的大腦一個比一個大，但神經(jīng)元并沒有彼此遠(yuǎn)離，而是依然緊密地聚集在一起(其他哺乳動物的腦容量變大，則神經(jīng)元變大，并彼此遠(yuǎn)離)。比如狨猴的腦容量是梟猴的2倍，神經(jīng)元的數(shù)量大概也是2倍;而在嚙齒類動物中，當(dāng)腦容量增大1倍，神經(jīng)元數(shù)量僅增加60%。這也許就是人類是萬物之靈長的“秘笈”所在。我們?nèi)祟惔竽X約有1000億個神經(jīng)元，但僅重約1.4千克，要是嚙齒類動物有這么多神經(jīng)元，同時這些神經(jīng)元像它們現(xiàn)在的這般大，那大腦的重量將達(dá)到45千克，從新陳代謝的角度說，它們單為了維持這么一個碩大的腦袋的運轉(zhuǎn)，即便一刻不停地吃，提供的能量恐怕都不夠。
這似乎又讓我們看到了一線希望，即神經(jīng)元變小、排列密集可能是未來智力發(fā)展的一條途徑。但這個方案同樣遇到了難以克服的物理極限，即神經(jīng)元變小，就會變得不穩(wěn)定，神經(jīng)信號不由我們自己控制，就可以隨意產(chǎn)生。這跟電腦芯片上的晶體管不能無限小下去是一個道理。當(dāng)晶體管的直徑小于10個納米時，即便無規(guī)則的熱運動都可以讓它自動產(chǎn)生信號。而假如在休息的時候，你的大腦皮層還在噼里啪啦地放電，那你還受得了么?
由此看來，不論神經(jīng)元還是它們之間的連接——軸突，走小型化之路也無助于提高智力。
當(dāng)然，假如進化可以推倒重來，我們完全可以通過全新的設(shè)計避開這些限制，但生物進化都是在原先的基礎(chǔ)上的點滴改良，而不是推倒重來，如此一來大腦的這些缺陷就變得難以克服。
當(dāng)然了，我們說的智力發(fā)展將停滯的看法僅局限于單個的人，而對于整個人類來說，智力的進步依然還有很大的發(fā)展空間。比如蜜蜂等昆蟲，它們形成一個集體，行動時整個蜂群看起來幾乎像一個有生命的動物，這就是蜜蜂的集體智慧，而集體智慧要大于單個蜜蜂的智慧之和。人類也是如此，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人們將學(xué)會把自己的智慧與他人的智慧融合在一起，作為一個集體，人類將變得越來越聰明和強大。
