人脑最近一次扩展至今已有大约300万年的历史。生物进化研究人员根据人脑发展的历史足迹，从生态和社会原因两方面进行了探讨——

大脑-人体中耗能最多的组织

人类的大脑和智力水平与动物相比，为什么显得如此发达和如此高级呢？从事脑研究和生物进化研究的人员在30年以前几乎没有把该问题当作一回事。现在来回答这样的问题似乎仍是无关紧要的，因为美国作家马克 · 吐温提出该问题已经有100次之多了。人们经常性地在试图破解人类形成这个重要之谜：合作狩猎或者合作抵御猛兽或其他猿人的侵犯，增强了人类的狩猎技能；以后人类不断地使用或制造工具，使得体内血液循环得到改变，这样又促使大脑得到较好的冷却；社会群体或者生活区域的扩大，促使人类交际能力和记忆力得以提高，象征性思维和艺术能力得以增强。

2002年5月，生物进化学家斯蒂芬 · 杰伊 · 古尔德（Stephen Jay Gould）断言：最初的人类在活动时根本就没有使用他们的大脑，而是把大脑简单地看成是多余的组织。然而，进化也不是自动进行的，进化不产生奢侈性物质。进化期间，各生物体之间的竞争是毫不留情的。据估计，人脑体积曾是与人类身体大小相仿的哺乳动物之大脑体积的9倍。人脑重量虽然只占整个人体重量的2%，但人脑的物质基础代谢大约是骨骼肌肉的20倍以上。人脑大约消耗人所吸收能量的20%，氧的15%和血糖的40%。人的胚胎和婴儿阶段，脑消耗能量、氧和血糖的比例是人的一生中最大的，因为此时脑不仅要工作而且还处于新生期，其能量消耗达到全部组织能量消耗的60%至70%。这些能量的消耗也成了脑发育的基础，人生在此阶段是幼稚的并且是亟需得到照料；与类人猿相比，人类也是一个“生理早产儿”，一方面在生物方面花费巨大，另一方面婴儿又必须不断地得到照料，所有这些表明：脑根本不可能是生物进化的慷慨馈赠，而很可能是在冷酷无情的物种选择过程中产生的。那么令人惊奇的进化优越性究竟体现在何处呢？

科学家对凿石、人类骨骼和我们本身可能所属种类的众多种族史作过很多的研究，但这些研究能够给予我们的帮助却很有限。为了解开人类形成之谜，科学家启用了间接证据以及他们的灵感。伦敦大学人类学教授莱斯利 · 艾洛（Leslie Aiello）说：“令人兴奋的时代已经到来，我们可以把各方面的研究成果综合起来。”在过去的300万至400万年里，我们祖先的脑之质量和体积增加了3至4倍，更确切地说，人脑经历过几个突变。猿人的脑大约重450克，与今日黑猩猩相差无几。200万年前，当“能人”（一个已灭绝的人种，被认为是最早制造工具的人种）出现在地球上时，他们的脑体积已从600克增至700克。170万年前，直立人的脑重已增加到800克至1000克。远古时代的现代人脑重已达到1200克。今天的现代人脑重在1100克和1800克之间。旧石器时代中期分布在欧洲、北非、西亚一带的“古人”脑重达到1400克甚至接近2000克。

根据类人猿脑的解剖学比较，我们可以发现，首先是平坦的额头和大脑皮层的颞叶有超比例的增大。类人猿脑的增大伴随着思维能力、计划能力和记忆力及语言能力的形成。哈佛大学的丹尼尔 · 利伯曼（Daniel Lieberman）最新的研究结果证明了以上结论的正确性。利伯曼所作的分析表明：将现代人与大约50万年前远古时期人类祖先的颅底弯曲处作一个比较，可以发现我们的面部仿佛是滑到额脑底下的，额头由此而增大。这个结论也证实了额头-颞叶得到增大。

但是，随着脑体积的增大，是什么力量推动智力发生突变呢？

气候是一个重要的边界条件。跟猴很相像的人类祖先从非洲的常绿热带雨林走出来到热带稀树草原来生活，他们的行为是出于使自己能够舒适地直行，以及防止被强烈的太阳暴晒之需要。250万年以前，随着冰河期的到来，气候发生快速变换。几千年里形成的干寒气候经常在几年内变成湿热气候。这种气候变换导致北大西洋洋流发生变化，于是使行为适应自然的变化就显得特别重要。美国华盛顿Smithson研究所的理查德 · 波茨（Richard Potts）认为，变异性选择就是强制性的进化，即更好地通过学习来增强适应能力。先人因利用了象征性符号和抽象能力而获得极大的益处。麻省理工学院的语言与认知科学家史蒂文 · 平科尔（Steven Pinker）认同这样的观点：“人类祖先的大脑没有固定的特殊功能区，但它能够将诸如‘人’、‘生物’、‘行为’、‘原因和结果’等概念做一般性的分类。”

华盛顿大学的神经科学家威廉 · 卡尔文（William Calvin）也是一个气候决定论者，他认为持续的气温变化迫使我们的祖先去猎捕食草动物。他特别注意先人投掷行为的发展过程，他以复杂运动协调的研究为基础，进而研究控制计划、思维和说话的脑各个区域。通过对离我们时代最近的石制矛和木制矛的研究，发现在作目标明确的投掷运动方面，类人猿的运动状况较差，而原始人的运动状况较好。卡尔文甚至还注意到投掷运动的神经控制和语言语法结构之间的相互联系。当然这是一种假设。

艾洛和利物浦大学的彼得 · 惠勒（Peter Wheeler）认为，食物中的肉类能够丰富脑所需的营养。人体总能量的几乎90%是满足心脏、肝脏、肾脏、肠和脑之需要的。源于心脏、肝脏和肾脏的大部分能量直接满足了身体生长之需要，同时心脏和血液清洁也需要大量的能量。他们提出这样的假设：人脑体积的增大伴随着肠道系统的缩小，因为人脑消耗了大部分能量。

性选择—人类智力进步的阶梯

达尔文早已认识到进化中的性选择，其基本含义就是通过雌性生物选择配偶的性选择。通常情况下，雌性动物从“叫春”的或者想交配的雄性同类中寻找性伴。达尔文甚至认为这种现象与人脑发展有因果关系。1871年在他的已出版的《人类的起源和性选择》一书中写道：“承认性选择原理的人们会得出一个奇特的结论：脑系统不仅调节着身体已有的功能，而且还间接地影响身体各个组织的逐步发展，并且必然对智力特性产生影响。”

孔雀用羽毛显示其繁殖优越

最近杰弗雷F · 米勒（Geoffrey F. Miller）提出：性选择是人类智力进步的阶梯。根据新墨西哥大学这位人类学家的说法，性选择不是赤裸裸的生育机器，而是追求伙伴的机器；仅当连续不断的基因系列达到成功的性关系之目的才有性选择，也就是说，从5亿年前，有了第一只长眼睛和脑子的动物起，以后的每一代都有性选择；每一代动物的基因必须通过性选择这一扇门。人类进化的历史以及人类智力的发展就是从那时候开始的。

性选择加大了生物个体之间的差别，因为性选择需要有比较曲折的行为方式，并且可以通过有意识的挑选使自己更加聪明，因为性选择与自然选择具有一样快的自由发展效应。

女性所希望的有时可以称作“4M假设”{德文Muskeln（肌肉），Macht（权力），Moneten（金钱）和Magie（魅力）}，其中最后一个M往往表现为：对异性的诱惑、自我吹嘘、大男子主义态度的表示等。根据Miller的理论，女性是依靠她们的智力来挑选性伴的；大约69%的人类基因作用于脑功能，甚而至于可以把大脑效能比作“生物的质量”。

Ulm大学的人类基因学家霍斯特 · 哈美斯特（Horst Hameister）论述道：“我们说某个人特别地聪明，意味着他的大部分基因处于良好的组合状态。脑功能简直成了女性世界的窗口，因为它反映了某些男性的遗传结构。”这些认识具有许多吸引人的内在价值。

米勒说：“美丽对我们人类来说不仅仅是外表的美。在进行性挑选的时候，往往透过周围对象的外貌以及通过语言来了解对象的思想，这样，口就不再只用于嚼食物或者用来打呼噜。在历史上留下深刻印象的人类才智似乎与孔雀尾巴很相像，因为它是追求性伴的工具，它发挥着吸引并留住性伴的作用。人际结伴，主要应归功于人类的文化成就。人类在利用脑去求偶的时候，发现了新的健康标志，那就是慷慨和创造力！”

艺术同时也是引诱术。旧石器时代使用的30厘米长的石斧在100万年至20万年前属于时髦之物，它曾经用于狩猎或者手工作业；而今天人们是用时装、汽车、游艇以及形形色色的地位象征取代了石斧时代的石斧；然而其原则是一样的，那就是挥霍浪费。不过那些没有用的礼品，象花束和钻戒，表示具有很好的“健康指征”作用，但也有哗众取宠的意味，它们可能表明男人们跟女人们一样有本事，一样能够创作出艺术、文学和音乐等等。

社会因素对人类智力进化来说似乎也是一种具有决定性的驱动力。灵长目动物的更高级智能的形成被认为是认知竞赛的产物。在一个一成不变地充满竞争和冲突的社会气候下，社会控制形成了，一种个别利益的获得往往以牺牲他人作为代价。英国心理学家和灵长目动物研究者罗伯特 · 伯恩（Robert Byrne）和安德鲁 · 怀特（Andrew Whiten），在收集了大量的关于猿和类人猿的例子后认为：只要细心观察一下社会关系、影响力方面的竞争、联盟的订立以及欺骗行为等等就可以发现，优势的身体在同种生物的进化中总是很重要的。它表明：类人猿是按照自己的意识或者愿望处世的，高级灵长目动物也可能具有意识。

事实上，大脑皮层体积，尤其是额头、颞叶的体积与群体范围或者社会复杂性之间存在一种呈正比的相互关系。这种关系是由英国利物浦大学的罗宾 · 邓巴（Robin Dunbar）发现的。狒狒和黑猩猩不仅能够以50个个体同生活在一个群体中，而且还保持着各式各样的社会关系，即亲缘关系、友好关系、联盟关系、敌对关系，以及难以察觉的同盟关系和共同谋划关系等等。美国Emory大学的灵长目动物研究者弗朗斯 · 德瓦尔（Fransde Waal）将此种现象称作“原始的外交”和“黑猩猩政治”。邓巴根据人脑体积作出了估计：一个具有代表性的人类群体大约包括150个个体。根据对古老村落的考古发掘的研究可以知道，这样的数量规模很适合于原始民族部落，而今天的许多团体成员数、集体成员数、教区的全体居民数和科学研究小组成员数，乃至军队中的连队人数也大致上是150。如果一个团体的成员数量增大，就无法利用社会关系去跟踪许多个体，于是一定会有无形的小团体组织产生。

相互捕捉虱子也显示其智力水平

建立在群体团结基础上，特别是建立在联结起来且坚实巩固的友谊基础上的猿和类人猿相互之间帮助捕捉皮毛上的虱子。在卫生的角度来看，这些“虱子”并不碍事，然而通过这种短时间的相互照应，一种独特的同伴关系得到了保证。黑猩猩一生中，需要用大约20%的醒着时间来护理皮毛。据估计，在有150个成员的群体中，这种“社会性劳作”大约要占去每个成员一生中40%的白昼时光。因此邓巴认为：通过大力发出带有感情的声音，他们可以在较远距离时仍然可以表示亲昵，这也可能是一种接触性照应。某一个体发出的一种声音可能会同时有多个接受者，接受者顺便发出回音。甚至连邓巴也确信：这种用口头表达的亲昵行为对语言的起源起了决定性的作用；语言首先是从闲聊发展而来的，有了语言，个体之间就可以闲谈了；语言主要用于了解和建立社会关系，有了语言就意味着有群体内部的合作。

性差别与语言差别

事实上，按照邓巴的分析，今天的人们在人际交际方面也占去了人生2/3的醒着时间。通过无线电、电视以及书信方式进行社交也是一种类似的交际。邓巴也认为不同性别的语言是有区别的，他说：“女性之间的言语似乎构成了社会网的主要部分，而男性的许多言语属于自我表现。”英国剑桥大学的语言学家约翰 · 洛克（John Locke）称男性的这种语言特性为“言语的羽毛”。

米勒作了如下进一步的假设：用言语来求偶在人类性选择中占居重要位置。“大凡夫妇在生孩子以前话较多，因为对话是一种检验配偶智商的很有效的方法，同时，这种方法可以将人的智力水平提高。如果把进化比作开车，那么女性的大脑就好比是开车的人，女性进行有区分的选偶，从而推进生物进化的性选择。而男性往往通过炫耀来追求爱情，他们喜欢讲故事，或者发挥其音乐才能和显示创造性思想。”总之，建立关于智力突变的科学理论是很有可行性的。

[Bild der Wissenschaft，2002年8月号]