人類智商高于動物的新解釋

林森

人的基因組與動物的基因組差距并不大，例如人與自己的靈長類近親倭黑猩猩有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。盡管人與自己靈長類近親的基因差異并不大，但是，人的智商卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自己的靈長類近親。排除了人類智商高的一個重要產(chǎn)生因素——社會生活之外，人類智商高的純粹生物學(xué)原因主要在于自身大腦與動物的大腦的差異。

大腦重量和細(xì)胞數(shù)量

長期以來，研究人員曾認(rèn)為，不同動物的大腦重量（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進化和個體發(fā)育而有所不同?？傮w而言，人類進化越充分和個體發(fā)育越成熟，則大腦容積越大，大腦也越重。從進化看，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)。作為人類而言，在進化歷史上，早期的大腦重量或容積不大，也與其智商相對較低聯(lián)系在一起。

從個體發(fā)育來看，新生兒的腦重量只有380克左右，九個月則達(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，人類的大腦有腦細(xì)胞大約為100億～140億個，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)到人類大腦細(xì)胞的80%，約80億～112億個。而蜜蜂的大腦只有1毫克，腦細(xì)胞則不到100萬個。

但是，僅以大腦重量（容積）和細(xì)胞數(shù)量來看，鯨的大腦比人的大腦容積大，也比人的腦細(xì)胞多，因為鯨的大腦有9000克，腦細(xì)胞數(shù)量超過2000億。但是，鯨顯然無法與人類比智商，也無法與黑猩猩比智商。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，而最具優(yōu)勢的是獼猴，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比值。

神經(jīng)突觸的材料構(gòu)成

以大腦神經(jīng)細(xì)胞相對數(shù)量做比較，人不如黑猩猩；同時，以腦體之比來衡量，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問題。

研究人員認(rèn)為，答案在于人與動物大腦中神經(jīng)細(xì)胞的聯(lián)系方式以及信息是通過什么方式傳遞的，例如，是單一的神經(jīng)傳遞，還是通過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)系是通過兩個以上的神經(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)點稱為神經(jīng)突觸，也稱為神經(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，而且對神經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和記憶活動起著關(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物的原因之一。組成人和動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。

過去，研究人員一直認(rèn)為，從低等的蚯蚓到高級生物如人類，所有動物的神經(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。

但是，英國桑格研究所的塞思?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)量和種類有極大差異，而這種蛋白質(zhì)數(shù)量和種類的差異造成了智能的差異。格蘭特研究小組發(fā)現(xiàn)，哺乳動物的神經(jīng)突觸由大約600種蛋白質(zhì)構(gòu)成，但是，無脊椎動物的神經(jīng)突觸只由約300種蛋白質(zhì)構(gòu)成，蛋白質(zhì)減少了一半。而沒有大腦的單細(xì)胞動物的神經(jīng)系統(tǒng)只由150種蛋白質(zhì)構(gòu)成，即只有組成哺乳動物神經(jīng)突觸的蛋白質(zhì)的25%。

格蘭特認(rèn)為，多細(xì)胞動物大約在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物出現(xiàn)時，可能是在5億年前。蛋白質(zhì)種類和數(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)突觸變得越來越結(jié)實，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，動物的智商也越高，行為也越來越復(fù)雜。因此，神經(jīng)突觸基本構(gòu)成的進化就像電腦芯片升級一樣，材料越好，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，功能就越強大，而擁有最強大“芯片”的動物，智商最高，能力也最強。

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