人類(lèi)智商高于動(dòng)物的新解釋

林森

人的基因組與動(dòng)物的基因組差距并不大，例如人與自己的靈長(zhǎng)類(lèi)近親倭黑猩猩有99.6%的基因一模一樣，而與黑猩猩的基因也有98.73%的相似性。盡管人與自己靈長(zhǎng)類(lèi)近親的基因差異并不大，但是，人的智商卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自己的靈長(zhǎng)類(lèi)近親。排除了人類(lèi)智商高的一個(gè)重要產(chǎn)生因素——社會(huì)生活之外，人類(lèi)智商高的純粹生物學(xué)原因主要在于自身大腦與動(dòng)物的大腦的差異。

大腦重量和細(xì)胞數(shù)量

長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員曾認(rèn)為，不同動(dòng)物的大腦重量（容積）是決定其智商的重要因素之一。例如，黑猩猩和倭黑猩猩的大腦重量約為400～500克，猿的大腦重量約為850克，而人類(lèi)的大腦平均重量可達(dá)1350～1400克。

但是，人的大腦重量也隨人類(lèi)進(jìn)化和個(gè)體發(fā)育而有所不同。總體而言，人類(lèi)進(jìn)化越充分和個(gè)體發(fā)育越成熟，則大腦容積越大，大腦也越重。從進(jìn)化看，早期直立人大腦重量有800克，晚期直立人大腦重量已達(dá)到1200克，與現(xiàn)代人的大腦1350～1400克的重量相差不遠(yuǎn)。作為人類(lèi)而言，在進(jìn)化歷史上，早期的大腦重量或容積不大，也與其智商相對(duì)較低聯(lián)系在一起。

從個(gè)體發(fā)育來(lái)看，新生兒的腦重量只有380克左右，九個(gè)月則達(dá)到約660克，2歲半至3歲可達(dá)900～1011克，7歲兒童可達(dá)1280克，已接近成年人1400克的水平了。顯然，個(gè)體的人在大腦發(fā)育不同的階段，即腦重量不同的階段，其智力也不一樣。

隨著研究的發(fā)展，研究人員也認(rèn)為，智商的高低也取決于與大腦容積相關(guān)的腦細(xì)胞的數(shù)量。例如，人類(lèi)的大腦有腦細(xì)胞大約為100億～140億個(gè)，而黑猩猩的腦容量盡管只有人大腦容量的1/3，但其腦細(xì)胞的數(shù)量卻達(dá)到人類(lèi)大腦細(xì)胞的80%，約80億～112億個(gè)。而蜜蜂的大腦只有1毫克，腦細(xì)胞則不到100萬(wàn)個(gè)。

但是，僅以大腦重量（容積）和細(xì)胞數(shù)量來(lái)看，鯨的大腦比人的大腦容積大，也比人的腦細(xì)胞多，因?yàn)轹L的大腦有9000克，腦細(xì)胞數(shù)量超過(guò)2000億。但是，鯨顯然無(wú)法與人類(lèi)比智商，也無(wú)法與黑猩猩比智商。這其中的差異就在于大腦細(xì)胞的相對(duì)數(shù)量。

此外，智商的高低也與大腦容積與身體的比例有關(guān)。在腦體比例上，人并不占優(yōu)勢(shì)，而最具優(yōu)勢(shì)的是獼猴，其腦體之比數(shù)值為26.32，名列第一；其次是鼴鼠，為24.59；再次是人，為21.29；然后才是老鼠，為17.39；然后是黑猩猩，為8.44。因此，判斷智商高低涉及神經(jīng)細(xì)胞與大腦容積之比和大腦容積與身體重量之比這兩個(gè)比值。

神經(jīng)突觸的材料構(gòu)成

以大腦神經(jīng)細(xì)胞相對(duì)數(shù)量做比較，人不如黑猩猩；同時(shí)，以腦體之比來(lái)衡量，人不如獼猴，甚至不如鼴鼠，但為何還是人的智商最高呢？以往的研究似乎不能滿足這個(gè)問(wèn)題。

研究人員認(rèn)為，答案在于人與動(dòng)物大腦中神經(jīng)細(xì)胞的聯(lián)系方式以及信息是通過(guò)什么方式傳遞的，例如，是單一的神經(jīng)傳遞，還是通過(guò)立體和全方位的神經(jīng)回路傳遞。

大腦中神經(jīng)細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞之間的聯(lián)系是通過(guò)兩個(gè)以上的神經(jīng)細(xì)胞的接觸而形成的，神經(jīng)細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞接觸的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為神經(jīng)突觸，也稱(chēng)為神經(jīng)鍵。而這種神經(jīng)突觸則很像電子信息和網(wǎng)絡(luò)傳播中的“微處理器”，它不僅負(fù)責(zé)傳遞神經(jīng)電子脈沖，而且對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和記憶活動(dòng)起著關(guān)鍵性作用。

新的研究發(fā)現(xiàn)，組成神經(jīng)突觸的材料的多與少和差異也是造成人的智商大大高于動(dòng)物的原因之一。組成人和動(dòng)物器官和組織的材料本質(zhì)上都是蛋白質(zhì)，但是蛋白質(zhì)的不同則形成了器官和組織的不同。例如，皮膚是由上皮組織構(gòu)成的，神經(jīng)系統(tǒng)則由神經(jīng)組織構(gòu)成，而構(gòu)成上皮組織和神經(jīng)組織的蛋白質(zhì)不同，這才形成了不同的組織器官。

過(guò)去，研究人員一直認(rèn)為，從低等的蚯蚓到高級(jí)生物如人類(lèi)，所有動(dòng)物的神經(jīng)突觸基本都由相同的蛋白質(zhì)構(gòu)成，物種間的智商差異只是大腦的質(zhì)量造成的，也就是神經(jīng)元和神經(jīng)突觸的數(shù)量越多，數(shù)據(jù)處理能力越強(qiáng)。

但是，英國(guó)桑格研究所的塞思?格蘭特（Seth Grant）研究小組最近發(fā)現(xiàn)，不同物種的神經(jīng)突觸中蛋白質(zhì)的數(shù)量和種類(lèi)有極大差異，而這種蛋白質(zhì)數(shù)量和種類(lèi)的差異造成了智能的差異。格蘭特研究小組發(fā)現(xiàn)，哺乳動(dòng)物的神經(jīng)突觸由大約600種蛋白質(zhì)構(gòu)成，但是，無(wú)脊椎動(dòng)物的神經(jīng)突觸只由約300種蛋白質(zhì)構(gòu)成，蛋白質(zhì)減少了一半。而沒(méi)有大腦的單細(xì)胞動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)只由150種蛋白質(zhì)構(gòu)成，即只有組成哺乳動(dòng)物神經(jīng)突觸的蛋白質(zhì)的25%。

格蘭特認(rèn)為，多細(xì)胞動(dòng)物大約在10億年前出現(xiàn)，構(gòu)成其神經(jīng)突觸的蛋白質(zhì)的數(shù)量和復(fù)雜程度出現(xiàn)了第一次爆炸性提高。第二次則是在脊椎動(dòng)物出現(xiàn)時(shí)，可能是在5億年前。蛋白質(zhì)種類(lèi)和數(shù)量的不同造成了神經(jīng)突觸質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的不同。

不同的蛋白質(zhì)正如不同的材料，例如，把稀土這樣的材料加到鋼鐵中，能顯著提高鋼鐵的耐磨性、耐磨蝕性、耐熱性和韌性。而多種蛋白質(zhì)構(gòu)成的神經(jīng)突觸變得越來(lái)越結(jié)實(shí)，結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，動(dòng)物的智商也越高，行為也越來(lái)越復(fù)雜。因此，神經(jīng)突觸基本構(gòu)成的進(jìn)化就像電腦芯片升級(jí)一樣，材料越好，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，功能就越強(qiáng)大，而擁有最強(qiáng)大“芯片”的動(dòng)物，智商最高，能力也最強(qiáng)。

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