【关注】人类的智力是如何发展起来的?《自然》发布三大科学假说

640?

来源:天大神经工程

摘要:我们人类的远祖——著名的阿法南方古猿Lucy生活在三至四百万年前,身体构造介于现代人类与动物之间。


我们人类的远祖——著名的阿法南方古猿Lucy生活在三至四百万年前,身体构造介于现代人类与动物之间。南方古猿的盆骨及股骨与人类相似,阿法南方古猿可以像人类一样直立行走。但它们与人类有一个重大的差异悬殊:阿法南方古猿的大脑连人类的三分之一都不到。


人类在进化领域最大的难题之一就是:Lucy那种早期的小容量大脑如何一步步地演变成我们现在这种聪明伶俐、善于交际的大脑?


发达的脑部是人类标志性特征。人脑是动物王国中最复杂的器官,甚至有科学家称它是“宇宙中最复杂的物件”。


相对于人的体型,人脑的大小令人出乎意料。为何进化过程青睐如此大的脑部?若能解答这个问题,人类学领域的头号难题或许也能得到启发:人类存在意味着什么,人类的独特之处在哪里?


640?


围绕人脑为何如此之大,目前存在若干假说:可能是为了克服艰难的生存环境,也可能为了应对错综复杂的社会生活,因为群居状态下,生存下去的机率是最高的。


在我们的进化中,上述及其他理论可能都扮演了一定的角色,但我们并不了解这些因素的先后与轻重。最近发表于《Nature》期刊的一篇论文告诉我们,科学家正在探索全新的解题思路。


人脑为何这么大的三种理论说


首先,为什么要关心这个问题?有都有了,怎么来的重要吗?


一个答案是:理解人脑进化或有助于我们理解人脑的工作原理,苏格兰圣安德鲁斯大学的进化生物学家毛里西奥·弗雷罗(Mauricio Forero)如是说。


“想理解赛车如何工作,省时省力的办法是阅读设计师笔记,”《Nature》杂志那篇论文的第一作者弗雷罗说。“而要理解大脑是如何运作的,先去理解它的设计同样也是为了省时省力。”理解人脑的设计就意味着理解作用于它的自然选择力。


640?


迄今为止,围绕人脑为何进化到如此之大,进化人类学家提供了三大解释:


 ⑴ 环境解释 :生存挑战。诸如寻找食物、猎捕动物或记忆食物来源等,更倾向于选择发达的大脑。


 ⑵ 社会解释 :与他人互动,无论是来自合作还是竞争的选择压力,都青睐脑部足够发达、能预料他人行动的人。


 ⑶ 文化解释 :谁能将长久记忆知识积累,并将其传授给他人,谁繁衍后代的机会就越大。烹饪或是其中一个文化因素。生物人类学家理查德∙兰厄姆(Richard Wrangham)在2009年出版的《生火:烹饪造就人类》(Catching Fire)一书中提出,一旦学会烹饪食物,我们就能获取更容易消化吸收的卡路里,从而有了脑部发展的多余能量与时间。


三个因素都可能扮演了一定的角色,并相互影响。但这些因素的配比必须恰好到处,才能创造出我们所知的人脑。举个例子,若自然选择青睐高度合作能力,其结果就会是小巧的人脑。不妨这样想:你若高度依赖他人,就不需要如何用脑。合作力惊人的蚂蚁的脑部就不怎么发达。蜜蜂也类似。


另外,有得必有失,发达的脑部涉及到一大缺陷:需要大量燃料。如今,身体代谢活动产生的能量中,20%要供给脑部。


“人脑是奢侈的组织,非常耗能,”马克斯·普朗克研究所进化人类学部门的进化人类学家西蒙·纽鲍尔(Simon Neubauer)说。“肯定有一种利益驱使着这个过程。”


只要选择压力稍有不同,人脑就可能走上另一条进化道路:将这些能量用于繁衍,或将性成熟年龄提前,或发展出更加壮硕的体格。但我们都没有,只进化出一个超级耗能的脑。那么,我们又怎么知道,在这一过程中,哪个因素是最重要的呢?


弗雷罗论文:环境因素或大于社会因素


通常,人们会从相关性研究的角度,探索“人脑为什么这么大”。人类学家和生物学家研究不同物种的脑,试图推断这样一个问题:动物的脑增大之后,哪些行为改变成为可能?比如,在很多灵长类动物中,社会学习与更大的脑容量呈现出相关性。


640?

爱因斯坦的大脑就异于常人


这种研究方法略显杂乱,而且难以得出板上钉钉的结论。人类进化没法用实验验证,毕竟你不可能把一群人流放到环境压力各不相同的孤岛上,观察他们如何进化。


于是,弗雷罗和论文合著者们将目光投向了数学。他们建立计算机模型,模拟出人类进化的不同假设情境:一种是所有选择压力都源于自然环境,一种是所有选择压力都来自社会生活。他们暂未给文化情境建模,但希望在将来的研究中进一步展开。该模型考量了相对于身体其他部位,脑部不断增大的代谢福利与代价。然后运行程序,试图解答一个问题:这些因素如何搭配,才会形成今天的人脑?


640?


自然环境最能解释人脑的大小。自然环境的挑战,以及影响相对较轻的群居生活的挑战,导致人类脑容量迅速扩张。说不定,人类很大一部分进化都发生在非洲的稀树草原上,相对于森林,那里的食物和水更加难以获取。人类还得开动脑筋,躲避酷热。


但问题依然存在。“如果我们发现,艰难的自然环境使人脑进化得越来越大,这就引出一个问题:为什么只有人类如此?其他物种就没有这样?”弗雷罗说。


许许多多的物种都生活在艰难的自然环境中,有的甚至适应了漆黑的洞穴,但从未进化到用智能手机订披萨的程度。


也许,这就是文化中学习与传授知识的能力,可以发挥作用的地方。在艰难环境下,若能积累有关环境的知识,生存下去也变得容易很多。


这并不是说,社会因素并不起作用。毕竟,人类是高度社会化、热爱群居的动物。这可能也是进化的结果。至少很难想象,在不培养社会合作的基础上,你该如何分享文化知识。


人脑为什么这么大的终极答案


这一模型可得出的结论是很有限的,华盛顿大学医学院比较神经生物学家艾米·鲍恩费尔德(Amy Bauernfeind)说。模型永远是现实的简化。它能通过数学方式,判断相关假设是否合理,但并非对进化本身的直接观察,因此很难得出明确结论。


640?


实际上,在人脑的进化历程中,很多因素彼此密不可分。挑战重重的自然环境和刺激智力的社会生活,究竟哪个对进化更加重要?这个问题本身就过于简单化了,在东南路易斯安那大学研究心理进化的马修·罗萨诺(Mattew Rossano)说。


罗萨诺分析:所有因素相互反馈,为征服自然环境而学习制作新工具,就会导致饮食的改变,影响到脑的进化,进而波及妊娠和分娩。由此产生的社会影响又增加了社会的复杂性,这种复杂性又能影响人脑进化,使人类能掌握更高深的技能,这也意味着工具愈加复杂。复杂的工具带来饮食的进一步改变,合作狩猎形式诞生,而这又是一种社会改变……


不过,人脑的进化如此难以建模,这说明了一个耐人寻味的事实:人脑是在特定的进化条件下走到这一步的。人类的智力不是给定的,而是源于一个错综复杂的过程,这个过程本可以有很多不同的结果。若能理解塑造人脑的力量,有朝一日,我们或能更进一步,理解人类智力是多么罕见,也许不仅在地球上,可能更广阔的宇宙中都是如此。


640?


未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能,互联网和脑科学交叉研究机构。


未来智能实验室的主要工作包括:建立AI智能系统智商评测体系,开展世界人工智能智商评测;开展互联网(城市)云脑研究计划,构建互联网(城市)云脑技术和企业图谱,为提升企业,行业与城市的智能水平服务。

  如果您对实验室的研究感兴趣,欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”

640?wx_fmt=jpeg

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/494546.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

工业4.0进行时:增强现实技术如何变革制造业

来源:资本实验室摘要:说到增强现实,很多人可能首先会想到曾在一夜之间席卷全球,风靡世界的精灵宝可梦AR游戏。聚焦前沿科技创新与传统产业升级说到增强现实,很多人可能首先会想到曾在一夜之间席卷全球,风靡…

我不藏了:7个技术体系、共100篇文章、总计1OO万字

🍅 作者主页:不吃西红柿 🍅 简介:CSDN博客专家、C站总榜第8🏆、HDZ核心组成员。欢迎点赞、收藏、评论 🍅 粉丝专属福利:知识体系、面试题库、技术互助、简历模板。文末公众号领取 &#x1f345…

车联网解决方案(PPT)

来源:智车科技未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能,互联网和脑科学交叉研究机构。未来智能实验室的主要工作包括:建立AI智能系统智商评测体系,开展世界人工智能智商评测;开展互联网&#…

刚入职场的菜鸟,这些大数据知识点,你必须掌握了!

一、Hadoop入门 1、常用端口号 hadoop3.x HDFS NameNode 内部通常端口:8020/9000/9820 HDFS NameNode 对用户的查询端口:9870 Yarn查看任务运行情况的:8088 历史服务器:19888 hadoop2.x HDFS NameNode 内部通常端口&#xf…

Google发布“多巴胺”开源强化学习框架,三大特性全满足

编译整理 | Just编辑 | 阿司匹林来源:AI科技大本营强化学习是一种非常重要 AI 技术,它能使用奖励(或惩罚)来驱动智能体(agents)朝着特定目标前进,比如它训练的 AI 系统…

5万成员丨CSDN 大数据领域网红社区!

一、社区愿景 社区地址:https://bbs.csdn.net/forums/ITID 我的梦想很大,大到致力于打造大数据领域第一社区,赋能中国技术社区蓬勃发展。 我的“格局”很小,小到每一篇优质文章,都会不吝啬加精,置顶。 …

坦克大战实现

先将常用的函数与头文件,宏定义等写到一个公共类中 #ifndef __Common_H__#define __Common_H__#include "cocos2d.h"#include "SimpleAudioEngine.h"#include "cocos-ext.h"USING_NS_CC;USING_NS_CC_EXT;#define winSize CCDirector:…

汽车传感器:自动驾驶“第一步”,新兴领域中国有望突围

来源:(中金公司:黄乐平 )摘要:从L3级量产车奥迪A8,到L4级量产巴士百度阿波龙,L3级自动驾驶已逐渐开始落地量产。位处产业链上游的汽车传感器行业最先感受到春意,各种技术路线争鸣&am…

怎么改变asp.net中.sln文件的默认生成路径

转自:http://zhidao.baidu.com/question/149657564.html 你新建解决方案就可以改 转载于:https://www.cnblogs.com/hellolong/articles/2801731.html

腾讯阿里是否开始走向没落,用新互联网大脑模型分析

前言:虽然腾讯面临头条、抖音、陌陌、钉钉等新兴社交平台挑战,阿里面临海尔COSMOPlat,三一重工树根互联、美国GE Predix、德国西门子Mindsphere等工业互联网平台的挑战,但其核心优势依然存在,积累势能继续提高&#xf…

这5个超级经典SQL都不会,回去等通知吧

🍅 简介:CSDN博客专家🏆、信息技术智库公号作者✌ 简历模板、PPT模板、学习资料、面试题库、技术互助【关注我,都给你】 🍅 欢迎点赞 👍 收藏 ⭐留言 📝 一、每门课程问题 用一条 SQL 语句…

12.4scrum report

转载于:https://www.cnblogs.com/76er/archive/2012/12/04/2802336.html

从《2018年全球创新指数报告》看中国创新力!

作者:杨柯巍 张原编辑:煜 佳来源:中国电子信息产业发展研究院摘要:2018 年7 月10 日,世界知识产权组织(WIPO)、美国康奈尔大学和欧洲工商管理学院(INSEAD)共同发布《2018…

【每日SQL打卡】DAY 1丨部门工资最高的员工【难度中等】

活动介绍: 「数据仓库技术交流群」已经正式启动每日SQL打卡,帮助大家扎实基础,努力工作之余,别忘了自我提升。 欢迎报名和邀请小伙伴参与,一个人可能走得很快,但一群人会走得很远。 活动流程: 1…

如何从操作系统安装文件提取驱动文件/ How to extract driver files from setup files (win 7)...

在部署 OS 过程中遇到一个问题,需要找到操作系统对于的驱动文件。由于OS都是直接从微软服务器上面copy下来的,所以,要找到对应的 Device Drivers很困难。好不容易找到一个Drivers的文件夹,发现各种驱动啊,估计也只有当…

【每日SQL打卡】​​​​​​​​​​​DAY 2 丨组合两个表【难度简单】

活动介绍: 「数据仓库技术交流群」已经正式启动每日SQL打卡,帮助大家扎实基础,努力工作之余,别忘了自我提升。 欢迎报名和邀请小伙伴参与,一个人可能走得很快,但一群人会走得很远。 🍅题目汇总(…

业界 |「多巴胺」来袭!谷歌推出新型强化学习框架Dopamine

作者:Pablo Samuel Castro、Marc G. Bellemare 来源:Google AI Blog,机器之心摘要:在过去几年里,强化学习研究取得了多方面的显著进展。在过去几年里,强化学习研究取得了多方面的显著进展。这些进展使得智能体能够以超…

Android客户端与服务器之间传递json数据

在服务器与客户端之间通信,json数据是一种常用格式,本文主要在服务器端构建数据,在客户端接收显示,并且在listview上显示出来 服务器端的构建 简单的javabean与返回结果函数与插入函数略过 public void doGet(HttpServletReque…

高通全系列手机处理器深度解析 (升级选手机必备)附参数对比表

关于高通处理器和ARM之间的关系 正式介绍高通处理器之前,笔者认为还是先来大致了解下高通和ARM公司之间的关系。在之前的文章中我们也介绍过ARM公司以及相应的ARM架构,实际上,包括高通在内所有终端手机芯片厂商的手机处理器产品的底层都是基…

【每日SQL打卡】​​​​​​​​​​​​​​​DAY 2丨连续出现的数字【难度中等】

活动介绍: 「数据仓库技术交流群」已经正式启动每日SQL打卡,帮助大家扎实基础,努力工作之余,别忘了自我提升。 欢迎报名和邀请小伙伴参与,一个人可能走得很快,但一群人会走得很远。 🍅题目汇总(…