達爾文華萊士與人類演化

達爾文、華萊士與人類演化思想。靈便的表達工具給發(fā)展的空間，相對的，豐富的思想刺激腦神經(jīng)的聯(lián)系，讓喉嚨、口腔、舌頭的控制更矯捷，這樣的循環(huán)互補，才促成了人類大腦的無所不能夠及人類語言的精美多樣。這些問題在2011年的拙作《語言、演化與大腦》里有比較詳細的談?wù)?。人類的演化：從達爾文1859年的大作《物種起源》算起，到此刻已有150多年了，我們對語言、演化與大腦都已累積了好多研究成就與新，此刻我們能夠更深入地談?wù)撨@個很有啟示性的課題。達爾文的確很有遠見，在1859年的書里，他就已經(jīng)推測到人類的起源地是在非洲，由于跟人類最湊近的兩大種靈長類—大猩猩及黑猩猩，也都生活在非洲。若是我們把大猩猩、黑猩猩跟人的相片放在一同，一般人都會感覺兩種猩猩的家眷關(guān)系比較近。但是事實上其實不是這樣，黑猩猩與人類的關(guān)系其實更親近，但人類由于創(chuàng)立了文化所以演變得特別快。150年前的達爾文自然無法知道，在六百萬年前，我們?nèi)祟惻c黑猩猩有共同的祖先。而當(dāng)前在靈長此刻的人屬（genusHomo）中，只剩我們HomoSapons這唯一的種（species）了。三百多萬年前，我們的祖先開始直立起來用雙腳行走，從而以致了一系列革命性的身體上的變化，包括越用越靈便的雙手、喉頭的下降，以及最重要的是大腦迅速的增添。三百多萬年前，我們祖先的大腦約略是四、五百克重，而現(xiàn)代人的大腦一般在1.400克左右，比較起來已經(jīng)增添了三、四倍！雙手靈便就可以制造工具，考古學(xué)家現(xiàn)已挖掘出各式各樣的祖先類石器，有的幾乎有三百萬年之久。喉頭下降讓舌頭有更多的發(fā)音空間，提升了用聲音溝通的能力。美國人類學(xué)家E.Sapir很早就推測過，當(dāng)我們的老祖宗制造石器時，他們很可能已經(jīng)具備一種特別原始、簡單的語言。矯捷的手、溝通的能力都刺激了對大腦的需求，同時，大腦的增添也給工具制作和思想溝通帶來新的天地，所以這三方面的發(fā)展是互相互動且相輔相成的。此刻世界上約有六、七千種語言，它們的雛形，很可能是由不同樣的原始溝通方式拼合而成，并于20萬年前在非洲開始涌現(xiàn)，爾后由現(xiàn)代人一波波地帶進世界各地。關(guān)于這些語言是不是有的比較簡單，有的比較復(fù)雜，語言學(xué)家其實有不同樣的看法。Sapir的想法是，世界上所有的語言都差不多同樣復(fù)雜。他在1921年的經(jīng)典之作Langusge里說過一句很耐人回味的話：“無論是在文化進展的任何一個階段，都能夠發(fā)現(xiàn)這些族群說著若干多樣的簡單或復(fù)雜的語言。論及語言形式，柏拉圖與馬其頓的牧羊人、孔子與阿薩姆獵人頭的野人，都能夠均分秋景?！边@句話意思是無論一個社會有多么發(fā)達，它的語言復(fù)雜度都不會有太大的差異。許多有名的語言學(xué)家如C.Hockett，都把這句話看作真理對待。但是近來幾年來，學(xué)者陸續(xù)發(fā)現(xiàn)這句話憂如不完好對，復(fù)雜度這個看法其實自己就很復(fù)雜。比方南美有個語言叫做皮拉罕語（Piraha），依照語言學(xué)家Everett的說法，這個語言的確特別簡單，一般語言學(xué)家所以為的每個語言都必備的某些詞匯和語法結(jié)構(gòu)，在皮拉罕語里就不存在。這其實不表示，那些其他語言里都有的東西，說皮拉罕語的人就永遠不能能學(xué)會，比方某些顏色詞，或把一個隸屬從句插進一個主句里：這只表示，說皮拉罕語的族群很小，生活特別簡單，在他們和外界接觸前，并沒有需要利用到那些復(fù)雜的詞匯或語法結(jié)構(gòu)。再回到華萊士之惑這個課題上，他憂如想說，由于他研究的東南亞原住民的頭顱跟歐洲人的差不多同樣大，所以他們的腦容量以及腦力也應(yīng)當(dāng)差不多。華萊士的這種論點不夠全面，我們知道，與我們智人同為人屬的尼安德特人，他們的頭顱比我們的還要大些，但是他們卻被我們的祖先消滅了，所以頭顱的大小只能講解腦力的一部分，更重要的是大腦內(nèi)部所含有的成分及它們之間的組織。大腦的研究：人腦里的細胞只有一半是神經(jīng)元，其他的都是膠質(zhì)細胞。每個人的所有，包括：思想、情緒、記憶、行為，都是絡(luò)互相溝通時所產(chǎn)生出來的結(jié)果，而近三十年來，認知神經(jīng)科學(xué)上一個重要的新發(fā)現(xiàn)，就是我們的大腦是無時無刻不在變化的。這個變化是由于大腦的可塑性（plasticity），況且這種可塑性雖會隨著體質(zhì)與年齡而有差異，比方少兒學(xué)語言就要比老年人簡單得多，但每次我們有了新的經(jīng)驗，比方結(jié)交了一位新朋友，也許學(xué)會了同樣新技術(shù)，以下棋或跳繩，大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就會改變。所以大腦一方面主宰了一個人的所有，但是反過來說，每個人的行為也在塑造自己的大腦。大體300萬年前，我們的老祖先南方古猿（**********US）由于直立起來，他們大腦的演化速度也增快了。能夠用手來制作石器，用口腔發(fā)出越來越復(fù)雜的語音以便溝通。當(dāng)前已出土的最早的智人的化石，年代約是二十萬年前。他們誠然已經(jīng)具備語言的能力，但是這種能力終歸如何存在大腦里面，卻素來要等到19世紀(jì)中葉才開始有點眉目。差不多是在華萊士與達爾文于倫敦的林奈學(xué)會年會上作報告時，巴黎有位名叫Broca的科學(xué)家，正在研究一位失語癥患者，他在1861年公布了一篇開創(chuàng)性實足的文章，說明他的兩個病人都失去了說話的能力，而尸檢時發(fā)現(xiàn)，他們左大腦前部有同樣的損害。為了紀(jì)念這個發(fā)現(xiàn)，此刻大家都把大腦里的那個地域稱作Brocs區(qū)。但是幽默的是，這種失語癥的病人誠然不能夠說話，他們理解語義卻沒有問題。但是若是左大腦的中部受了傷，如頭部碰到重擊或中了風(fēng)，那么發(fā)出流利語音的能力不會受損，但是會失去理解語義的能力。發(fā)現(xiàn)這個病癥的是德國人Wernicke，所以左大腦里也有一個Wernicke區(qū)。Broca和Wernicke關(guān)注的是口語，他們此后還有人發(fā)現(xiàn)大腦的底部還有個地域和閱讀相關(guān)系，這位法國科學(xué)家名叫Dejerine，他是研究失讀癥的開創(chuàng)人。這三位學(xué)者能夠說是神經(jīng)語言學(xué)的前驅(qū)。但是在這三位前驅(qū)的時代，我們還不知道大腦是什么樣的器官。素來要等到20世紀(jì)初，才有一位西班牙科學(xué)家Cajal證了然神經(jīng)系統(tǒng)的單位是神經(jīng)元，并且把顯微鏡里看到的幾十種神經(jīng)元，清清楚楚地畫了出來。此后又要再等一個世紀(jì)，才有人用最先進的技術(shù)，把大腦里細胞的數(shù)量算出來，發(fā)現(xiàn)這些細胞一半都不是神經(jīng)元。先人所見的大腦損害后的神經(jīng)元，都是要等人死后進行尸檢才得到的數(shù)據(jù)。要再等到二十世紀(jì)末，由于科技的日異月新，我們才能利用最先進的儀器，觀察語言在大腦里即時運作的狀況。很重要的是，前面所提的三位前驅(qū)，看到的可是位于大腦皮層的表面?zhèn)?，所以很簡單誤以為一種語言能力就只關(guān)系到一個明顯的腦區(qū)。其實語言是個內(nèi)部成分應(yīng)有盡有的復(fù)雜系統(tǒng)。要認識語言，我們必定放寬視野采用宏觀的方法，由于語言現(xiàn)象不是局部地域性（local）的，而是全盤性global）的，拙文“宏觀語音學(xué)”里談?wù)撨^這一點，載2008年《中國語音學(xué)報》1：1-9此刻舉兩個例子說明這點。Brocs的兩個病人死后，他解剖取出并檢查了他們的大腦，但是并沒有把大腦切開，反而把它們認真的保留在巴黎的一個博物館里。他把這兩個大腦泡在甲醛里以防范腐化。美國神經(jīng)科學(xué)家Dronkers得知這件事后，親自到博物館里取出這兩個大腦，用MRI完好解析了一下，她所得的圖像，充分說了然這兩位失語癥患者的大腦里所碰到的損害，遠遠高出了皮層上所看得見的傷痕，好多皮層下的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也都碰到了損害。有了MRI這種儀器，我們越來越理解語言行為所需要的，不能是幾個皮層上的地域，而也必定包括皮層下的結(jié)構(gòu)，特別是基底節(jié)（basalganglia）及邊緣系統(tǒng)（limbicsystem）里的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。我想舉的另一個例子來自fMRI，這種方法能夠在人運用語言時，從他們的大腦取出血液里新鮮氧氣的信號。從動脈送進大腦的血液都充滿了氧氣，fMRI就利用磁感覺的方法量出血液中帶氧或缺氧的狀態(tài)，這種信號叫做BOLD（BloodOxygenLevelDependent），即血氧濃度相依比較。加州大學(xué)Huth的研究團隊讓受驗者觀看電影或聆聽廣播，這些節(jié)目里約有一千個英文詞。這些相關(guān)的詞在受驗者大腦上激活了哪些部位，Huth就把那些部位用fMRI畫了出來，見圖7。從他們的圖像我們能夠看出幾點幽默的結(jié)果。一是同一個詞會激活幾個不同樣的部位，比方apple這樣的詞，會惹起幾種不同樣的感覺，包括它的味道、顏色、涼滑的果皮、咬開時的聲音，都位在大腦不同樣的地域里。另一個結(jié)果是，詞與詞之間的關(guān)系，比方，man、teacher、nurse都是指人，所以這些詞所激活的部位都比較周邊，離apple所激活的部位較遠。還有個結(jié)果是，他們的七個受驗者所激活的部位都很相似，說明這些受驗者的大腦組織詞的原則迥然不同樣。生理演化與文化演化：此刻我們回到“華萊士之惑”。華萊士以為，最簡單的狩獵社會和最先進的科技社會里的居民，他們的大腦和語言復(fù)雜度其實伯仲之間，但是這兩種社會生活上的需要卻相距甚遠。由于自然選擇只會帶來生活上有需要的東西，所以他推論，簡單社會的居民的大腦和語言，不能能是經(jīng)由自然選擇演化出來的產(chǎn)品。但是華萊士能看到的大腦，只限于它的容量大小與表面形狀，所以才會妄下錯誤的結(jié)論。大腦內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，特別是絡(luò)的聯(lián)系，才是更重要的認知基礎(chǔ)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可塑性特別高，總是隨著生活在變。內(nèi)部結(jié)構(gòu)必然要演化到必需的復(fù)雜度，我們的認知、記憶、以及這些能力所支持的語言才能涌現(xiàn)。我們相信從原始的交際系統(tǒng)變成現(xiàn)代語言的這個演化過程，必然經(jīng)過了幾個重要的相變。語言是人類演化史上最要點的思想和交際工具。有了語言溝通，人與人之間就可以團結(jié)起來，讓集體的規(guī)模不斷擴大，從農(nóng)業(yè)社會里幾百人的集體，擴大到工業(yè)社會中幾萬人的集體，再到當(dāng)前信息時代幾十億人的集體互相交際。隨著人口數(shù)量增添，思想上的創(chuàng)新就隨著更多樣化，可供選擇的對象也隨之提升，所以演化的速度也變得越來越快。思想創(chuàng)新是一種文化演化，要比生理演化快得多。生理演化的主要體系是縱向傳達，信息只能來自父親母親DNA的重組及突變；而文化演化的主要體系是橫向傳達，創(chuàng)新的信息沒有限制，來自好多不同樣的地方，速度是非線性的。把身體的一部分變成翅膀，生理演化需要幾千萬年的時間。但是從農(nóng)業(yè)社會到飛機的發(fā)明，經(jīng)過文化演化，只需要一萬多年。這兩種演化速度上的差距只會愈來更加劇。語言演化也是一種文化演化，在當(dāng)前的信息社會里很可能會催生一出種嶄新的演化方式。我們經(jīng)常說“物競天擇”，靠著消滅對方來搶奪資源。英國詩人A.Tennyson寫過一句詩“大自然，鮮紅的齒及爪把動物的競爭說得血淋淋的。但是演化不能是競爭，演化也是合作，借由互利互惠來提升資源分配的效率，共同改進生活條件。達爾文在他1871年的巨著里說過：“毫無疑問地，一個部落若是擁有好多原意互相協(xié)助、為了共同利益而犧牲自己的成員，那么這個部落定會戰(zhàn)勝其他部落，而這就是自然選擇?！彼匝莼懈鳂硬煌瑯拥膶哟?，人跟人能夠競爭或合作，集體跟集體也能夠競爭或合作。一個人能夠在集體內(nèi)為了某些事跟別人競爭，但是卻跟他集體里的成員合作去跟其他集體競爭。一個人為什么愿意為別人冒險，甚至于犧牲自己，這是個特別幽默及重要的問題。英國遺傳學(xué)家從前說過一句發(fā)人省思的話：“我愿意跳進河里去救兩個親兄弟也許八個表兄弟?！边@句話乍看之下不合常理，既然親兄弟和自己的血緣更近，為什么只救兩個親兄弟，而要救八個表兄弟。其實他的意思是，每個親兄弟有他50%的DNA，所以就算他犧牲了，保留的DNA卻沒有吃虧。而每個表兄弟只有他12.5%的DNA，所以他必定救八個才能保本。Haldane的這種看法叫做家眷選擇（kinshipselection），刺激了幾十年的生物研究，包括W.D.Hamilton深入的解析。我們此刻知道好多動物都會合作，簡單的例子包括昆蟲類，如螞蟻搬東西及蜜蜂采蜜，復(fù)雜的例子包括哺乳類，如母獅一同獵捕羚羊及黑猩猩合作獵捕小猴子。但是誠然好多種動物都有合作行為，但由于人類有語言來表達復(fù)雜巧妙的思想及協(xié)助配合行動，所以人類合作的集體大小、合作的實質(zhì)方式，就與其他動物有天壤之別。華萊士與達爾文談?wù)摰膬蓚€議題，語言與大腦，經(jīng)過150多年的科學(xué)研究與研究，已經(jīng)不再那么奇特。但是如何經(jīng)過語言與大腦更深入地認識與加強者類的合作精神，正是當(dāng)前