人类不能再聪明了

                作者:道格拉斯·福克斯 来源: 《意林》杂志

                  人类的智力可能已经接近极限,无法进化到更高层次了。多种证据表明,通往更高智力层次的进化途径都已被物理定律堵死。科学家能否找到突破极限的办法?

                  ⊙大脑进化受物理限制⊙

                  就拿大脑容量来说,容量越大,智力层次也越高,但大脑容量增大却有一个反作用:大脑会消耗更多的能量,运行速度?#19981;?#21464;慢。大?#38405;冢?#26356;好的神经连接也需要消耗能量,不成比例地占据大脑?#21344;洹?#22914;果大脑中的神经连接变多变?#31119;突?#30896;到热力学极限,正如计算机芯片上的晶体管所遇到的问题一样:容易产生“噪声”。

                  有人认为,通过进化,我们大脑中的神经元数量变多,或者神经元之间的信息交流速度加快,我们?#31361;?#26356;聪明。但若汇总新近的一些?#33455;浚?#26681;据结果进行逻辑推断,你会发现,如果大脑真朝这个方向进化,很快?#31361;?#35302;到物理极限。这些限制与神经元的自身性质,以及神经元之间频繁的化学信号交流有关。

                  ⊙大脑越大越聪明?⊙

                  要使脑力变强,最明显的方法就是增加大脑容量。100多年来,大脑容量与智力之间的关系一直是科学?#24050;芯?#30340;热点。19世纪末到20世纪初,生物学家花了大量时间来探索生命体的一些共同特征与体重,尤其是与大脑容量相关的、在整个动物界都适用的数学定律。大脑容量增大的一个好处是,可以容纳更多的神经元,神经元的生长、连接也可以更复杂。然而,大脑容量的大小并不是决定智力高低的唯一因素?#21495;?#30340;脑体积是老鼠的800倍,但牛并不见得比老鼠聪明多少。身体越大,大脑反而需要完成更多的琐碎工作,比如监管更多的触觉神经、从更大的视网膜上整合信号、控制更多的肌纤维等与智力无关的内务工作。

                  大脑所需的能量中,相当一部分都耗费在信息交流网络上:人类大脑皮层中,80%的能量都用于信息交流。不过,随着脑容量的增大,神经间的连接似乎会在更精细的结构层次上,遇到更?#29616;?#30340;问题。事实上,早在20世纪中叶,当生物学家在?#21344;?#20851;于大脑重量的数据时,他们也在探究一个更有挑战性的问题?#21495;?#28165;楚大脑的“设计原则?#20445;?#20197;及这种原则?#36136;?#22914;何在大小各异的大脑上发挥作用的。

                  大?#38405;?#30340;神经元都通过一条条叫轴突的细长“尾巴”来连接,轴突就像一根根电话线,可以连接大脑的不同部位,或形成神经束,从中枢神经系统延伸到全身各处。

                  在观测了多个物种的大脑之后,科学家发现,随着脑容量增大,?#31361;?#21457;生一些微妙却不可?#20013;?#30340;变化。首先,神经元的平均大小在变大。由于神经元的总数也在增多,这种改变使得神经元可以连接越来越多的“同胞”。但在大脑皮层上,神经元变大后,密度?#32874;?#38477;了,导?#24459;?#32463;元之间的距离增大,连接神经元的轴突也得相应增长。轴突越长,神经元之间的信号传递就要耗费更多时间,因此只有轴突变得更粗,才能保证神经信号的传递速度(轴突越粗,信号传递越快)。

                  ⊙能否突破极限⊙

                  大脑功能可能受到了一些硬性限制,如同光速受到的限制一样。但除了进化之外,人类可能会有更好的智力提升方法:比如通过社会交往和所掌握的科学技术;几千年来,书面语言让人们可以在体外储存信息,不再局限于大脑记忆;或者运用互联网方面的技术让我们了解更多的知识,从中挑选我们所需要的。在这个过程中,我们的智力和能力将在一定程度上获得提高。

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