:人类 宇宙 进化 物质 空间 信息 能量

来源:百度文库 编辑:米粒芽 时间:2019/11/17 06:31:51
 人类 宇宙 进化 物质 空间 信息 能量

2008年05月31日 星期六

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混沌的边缘结构

 

宇宙是人类知之甚少的四维结构的混沌体系。有着爱因斯坦的广义相对论的理论基础,有着宇宙背景的2.7K的辐射和星体红移的实证,人们逐渐认同宇宙起源于“奇点”的爆炸,在近200亿年的膨胀中形成了现在的宇宙。我们所见的宇宙仅是宇宙的局域,生命就发生在“宇宙岛”上。我们人类就处在这样的“混沌”中。宇宙是混沌的时间序列,那么混沌是宇宙的一元的本质。宇宙的演变过程中分化出了生命体,甚至出现了古猿,但依然没有摆脱掉固有的混沌状态。当人类出现以后,才在混沌中开出了一隅貌似清晰的天地,人们对清晰度的辨晰才出现千差万别的哲学观点。混沌的实物特征和场特征是展现在人类“视野”中的内容。人类将感知的宇宙解析为物质、能量、信息三个“亚元”,将三个“亚元”有机的结构在洛仑兹的坐标系上,体现出质量(物质)、能量、信息的函数关系和相关关系,显然这三“亚元”就是架构在实物上和场上的物质维、能量维、信息维。物质三维是不可分割的整体,自然界中的万物毫无例外的由物质三维依照自然规律来架构。在时间维上通过物理进化、化学进化、生物进化,使物质、能量、信息有序积聚形成了有层次的自然界[1]。物理进化是第一层次的有序结构,化学进化是第二层次的有序结构,生物进化是第三层次的有序结构。当人类出现以后就形成了人类进化的有序结构,与人类进化并行的还有两种有序结构,那就是人工自然进化的结构和精神文化的进化结构。显然围绕人类进化(社会进化的一部分)的就是“自在自然”的进化(前三层次的总和),“精神文化”的进化,“人工自然”的进化(社会进化的另一部分)而形成一个人类系统的现实结构。

 

人类系统结构

 

人类系统是自然界发展到一定阶段上,随着人类的产生而出现的有层次的结构体系,是整个自然界的一个特殊部分,是由宇宙三个“亚元”演化而成的。人类系统三要素就是自然维的物质性,社会(狭义)维的能量性,精神维的信息性,以及三维合一的人类的个体群。整个混沌宇宙是人类系统的外环境,人类系统浸渍于混沌体的边缘,是一个开放体系,由有穷多因素的相互作用和制约,形成纵向的、横向的、斜向的、交错的千丝万缕的联系。

 

一、人类的诞生

 

万物与本体外的他物的作用是物质、能量交换的信息属性。无机物、生物和人类的信息特征显然是不同的,无机物所表现的是物理和化学的信息表达。原生动物的原生质感受刺激传导信息;腔肠动物由网状神经系统传递信息;扁形动物则以梯形神经系统传递信息,并且由神经节作信息的加工;环节动物以链状神经与脑一起进行信息的接收传导;发展到脊椎动物的管状神经和脑系统;再到有沟回有新脑皮的大脑的高等哺乳动物的信息传导。由自然物的机械的信息传递形式到动物的心理性的信息传递形式是低级的自然信息到高级的动物信息过程,也影响到低级生物体质到高级生物体质的进化过程。当信息进化到最高级形式就出现了人类这种具有目的性和创造性的意识形式的信息。人类能加工信息,贮存信息,这是经过几十亿年的生物神经传导系统进化而形成的人脑。由此可以表明生物进化是信息接收、存贮、加工的结构性的进化,一句话:生物进化是大脑结构的进化。只有在那种具有物质基础的古猿类脑中建立起更复杂信息结构的古猿后代的大脑,才能成为脱离古猿脑的新物种。原始高级灵长类与原始的人类也会有微妙的信息结构的差别。这种差别就是动物的心理与原始人类的朦胧的意识差别,这种差别才能使本能性的活动转化到初始意识的活动。在演变的自然条件下,扩大活动范围,从中获取从未得到的信息,在活动中对新的信息进行比较、判断,促进大脑发生意识结构的变化。当对他物与自我有所区别时,就会使活动具有目的性,有意识的借助他物(工具)达到目的,在使用“平头”木棒与尖头木棒猎取鱼类的比较中,就会刺激大脑产生磨削工具的思维;投掷圆形石块和尖锐石块获取猎物的比较中就会刺激大脑产生打击石器的思维,当思维成果外化后就制造成了工具,这就是劳动的最初形式,“这个劳动结果的概念正是一定思维的结果,是一种脑力的劳动,然后才是其他的劳动。”[2]

 

二、人类系统的中心结构

 

1、人的意识

人毫无自主的被倏、忽二帝带到这个世界上,在没“开光”以前他便具有了一种特质,是涵括了整个宇宙进化全部信息的特质,不是单一的信息,也不是单一的能量和单一的物质,更不是运动和时间,而是物质结构以及结构在这个结构中的反应性、感应性、心理性、意识性的信息。这同通过物理进化和化学进化而产生的一个“氧原子”一样的特质,氧原子包含了夸克、质子、中子、电子在内的实物和场,也包括了物质结构、能量结构、信息结构以及原子的整体性结构,可以聚变,可以裂变的核特征,六个最外层电子的特征以及这六个电子取决于外界物质而结合成新系统的能力。人的特质既包括了物理进化和化学进化的特质,也包括了生物进化结果的全部的特质,还有在社会中生活的人的历史特质。人具有物性;有较多的与食欲、性欲有关的自私、放纵、贪婪、野蛮、残忍的兽性;含有较少的社会文化的精神性(人性);这就是初始人的本性。初始人的物性、兽性、人性共同组合而成潜意识,本性的潜意识是可以被意识唤醒的“本能意识”[3],是一种沉积意识。人本能具有与环境中事物的高度亲和性,所以说人是一个开放的体系,吸取环境中的能量,利用环境中的物质,来形成人的物质结构,在环境中捕捉信息来形成人的意识结构,意识结构的健全是人在自然中得以成功,取得宇宙霸主地位的先决条件。

当人在成长过程中清晰我不同于树木、山石,不同于虎、豹,不同于父母、兄弟,我而外还有你、他,才展现出我是众多人中的一员的意识,我才是“主体意识”[4]的幼芽。本能意识与主体意识的结合,才使兽性受到压抑,人性得以张扬。当意识到我的进食本能、繁殖本能、防御本能、亲情荣誉本能与我周围的人有关,我必须同周围的人交往,我生活在群体的制约中,才出现了以他人为客体的成熟的主体意识。

当意识到我的生存所需要的财富,不但从他人那里得到,更重要的要向自然界中索取,这就是“实践意识”[5]。

当社会财富不能满足,向自然界中获取又无能为力时,就产生了超物的思维,不再限制于自然的控制,不再限制于对事物的直觉和感觉,开始运用自己的经验、知识将直觉的、感觉的、表象的现实事物变成信息性的超现实的大脑中的事物,事物间相互联系的信息在大脑中重组,就是“理性意识”[6]。理性意识的出现就完成了作为一般人的“我”的完整的信息体系的进化。

2、意识的结构与外化

本能意识来自于复杂的自然界,其兽性部分具有同源性的特点,而人性部分则来自于不同的地理环境,不同人文环境,不同的社会关系中的人的遗传,本能意识不可必免的就存在着差异。主体意识是本能意识在家庭、学校、社会环境下形成的,本能意识和主体意识组成了人类精神的“深层结构”。此时就分化出了不同的情感结构、气质结构、智能结构、性格结构等等心理结构。很明显人的精神结构在出生以前就开始异化了,精神结构的异化产生了不同的“我”——个体,不同的个体就形成了“人属集群”——人类系统。

个体的人实践意识形成后就主动作用于“集群”,作用于自然物(意识到的),以满足自己的性欲、食欲、安全欲、群体欲、自立欲、统治欲等欲望。不同的本能,不同的主体,不同的心理,不同的欲望作用于不同的对象,不同的作用强度形成了复杂的行为,都在人类系统中有目的的进行实践活动。精神作用于他人或物上的行为结果产生了人类系统的初始结构。高强度的作用于自然物的主体意识促使人们产生初始的理性意识和思维。在直觉的、感觉的自然物上注入人的体力、智力形式的能量,制造出了供人使用的工具、武器,最终使欲望的、想象的目的物变成了现实的猎物、食物、洞穴、领地……将客体自然物变成了人化自然物,使独立不改的自然物变成了社会的物质。究其所以然是因为大自然并没有赐予我们任何人以物质和能量,宇宙物质的空间特征就注定物质是各得其所、各就其位的,散布于宇宙特定空间,运行在特定的轨道中,靠自然规律支配其发生、发展、消亡。人类对物质和能量的需求又是生存必不可少的,为了获得自然的物质和能量,为了满足自己的欲望,只能靠加强大自然赐予我们每个人存贮于DNA中的整套信息系统,通过信息演变叠加形成人的精神体系,再去作用于自然之物变成人化之物。在人类出现的早期,虽然精神与物质生产还未分化,智力劳动和体力劳动还发生在个体上,但工具的文化特征已经通过脑力的思维定型,再经体力劳动的实践定型显现出来的文化特征就会传播给客体人,客体人不在通过创造性思维就可以制造出工具来而形成社会生产力。社会生产力的发展使社会进化步入快车道,实践意识和初始理性意识就是人类精神的“中层结构”,它指挥自我脱离自然控制,指挥自我指向客体而进行实践活动。靠欲望作为动力指导实践活动是精神中层结构的外化,称为“我行”,人类的活动范围就是“我行”的边界。

我行范围的扩大,开拓了人类对外部世界的认识范围,感知到自然界是“自在自然”的一部分。在人化自然物的分配过程中,人们感知到社会的初始形态,在人化自然物上人们感知到文化的特征,在同人的交往中人们感知到群体的生命力。对这些感知的事物在大脑中进行联系性思维就是理性意识,这是人类精神的“表层结构”。表层结构分三个亚层,人类对某种具体事物感知过程中形成抽象的概念,由表及里的抓住了事物的本质,察觉到了客观存在的一个新领域,但实践活动还没有达到这个领域,这些认识清楚的领域及领域中事物的联系,就是“我知”亚层,“我知”可以有效的指导“我行”。将“我行”范围的事物本质特征与未知的事物有意识的联系中,对我知的事物的重组中,出现了未知事物的影象,甚或幻想出物的蓝图,这样的理性思维就是“我识”亚层,是未知事物的虚拟层次。“我识”是不能靠实践过程直接展现的,需要通过特殊的工具和特殊的手段来达到“我知”,如观测仪器、测量仪表、实验手段,这个过程多在自然科学、社会科学等研究机构中先由个体转化成“我知”,本亚层是混沌到清晰的边缘,是无序到有序的中间过渡。理性思维的最高层次就是“我思”亚层,人的宇宙观、世界观、社会观在这里形成,是理论物理学家、思想家、宗教家、哲学家体察对象描述对象的乐园,身处混沌中开拓“我识”的疆域,以混沌为材料制造概念,划分层次、架构体系,是人类高质量生存的不可或缺、不可或忽的理性思维层次。

3、人属集群的大生命力

将人抽象化、概念化、一般化,可以用还原性思维方式对人进行分析得出人的层次性结构,甚至可以通过逻辑的思辩清晰人的本能结构、清晰原始人类的进化机制,但都失却了人作为结构的生命力,如果还原性思维结合整体性思维有可能使我们人类对自身认识旋进到更高层次。

生存于现实世界中受着有穷多因素影响的人,有随时间而演进的一面,又有顽固不化的一面;有“我”的独立性一面,又有对“他们”依附的一面;有可塑的一面,又有刚性的一面;有敢冲敢闯的一面,又有畏头畏尾的一面……,可见一般化的人不存在本质的同一性,因为任何个体都不构成完整的人性和本质。所以也不能将作出“类”的划分,显然遗传分类、职业分类、地域分类、性格分类都不是本质的分类,而带有机械性和主观性。历史上的思想家、哲学家都没有得出令人信服的人的本质上的“类”的概念。只有性别分类的男性(类)、女性(类)二类是一个清晰结构。人与人比存在着显而易见的差别,也存在着许多相似、相近,不同的人用主观概念都可以将它们定义。

完美的“人属集群”应该是包括僧、尼、道、佛的人,也包括疯、傻、呆、苶的人;既包括沿街乞讨的丐帮,也包括腰缠万贯的“款爷”;既包括卑躬屈膝的奴才,也包括盛气凌人的官员;既包括红、棕、黑、黄的有色人种,也包括白色人种;既包括现代的人,也包括历史的人,有限无界的人群才构成人的本质。无极性的个体生命力,个体间抵消的意志力,可以在受激状态下形成大生命力和顽强的意志力,这两种力量作用于无活性的物体——工具;作用于有活性的工具——机械;甚至作用于有“灵性”的机械———智能计算机;并通过它们作用于人类系统的外围结构。才能由“必然王国”旋进到“自由王国”。

 

三、人类系统的外围结构

 

1、大自然与人的关系

人类对大自然的认识是一个由浅入深,由表及里,由现象到本质,由混沌到清晰,由片面到层面,不断深化的过程,人类对自然的改造利用也是不断的深化过程。自然界可分为:被人改造过(我行)的,被人意识到(我知)的,被人想像到(我识)的,大多数人想象也想象不出来(我思)的,三个层次中被人改造过的“我行”部分为“人化自然界”,是移入社会的部分,被人意识到的“我知”部分是客体自然界,尚未被人类认识的“我识”、“我思”部分仍在“自在自然界”。人的肉体就脱胎于这个大自然中,起码DNA的物质部分就来自于物质系统中。人类同其他形式的生命体一样利用自然的物质条件来满足自身的物质需求,以自然界作为物质源泉,再以水、氧作为低熵源,自我更新,自我复制,自我调控,人的实践还要借助自然物质的质量形式转化为能量形式,或在自然物上注入人体的能量,形成“人化自然”,都是以自然界作为物质基础的。人类独具的精神世界需要载体,精神的载体也是物质,这些物质也要来自于自然界,所以说自在自然和人化自然是人类的物质供体。

2、社会(能量社会)的功能

质量和能量是可以转化的,我们人类运动体是由能量来驱动的,所以人类须臾不能离开能量,能量和物质一样原本处在客体自然界里,我们不能直接用它们来维持生命,维持人类自我生存的体力、智力、能力的能量来自于人类改造过的自然界(人化自然)里,来自于我们以往定义的“社会里”。

太阳系作为能源对我们人类来说是至关重要的,它的重要性在于它提供了取之不尽,用之不竭的间接能量来源,可是太阳属于客体的自然物,不是人化的自然物,我们衣、食、住、行虽然依赖太阳,但我们不能自太阳直接得到布匹和衣物,不能得到面包和牛奶,太阳对人的能量效应是经过转化的,第一步转化是植物和动物的作用,第二步才是人的转化。人工驯化的植物称庄稼或作物,小麦从播种到收获,从粮食到食物要经过几十道工序,而这些工序在当今世界由一个人来完成的事实是极其罕见的。道理十分简单,小麦再多也很难直接入口作为食物;猪羊再肉满膘肥也不可能汝毛啖血的下咽,个人的生存要靠其他的人来协助,社会越进步,人就越要依靠他人。有的人说这是人的依赖性,依赖的本质就是人与人之间的利益的关系。

我们不但需要食物,还需要衣物,还要住房,还要汽车、火车、飞机,还有精神需求,人类的需求都是来自于已经加上人类能量后的“人化自然”,是靠他人的体力、智力形式的能量加到客体自然界或“人化自然界”的物质上,使之成为人类可直接利用的物质财富,毋庸讳言,人类的获能方式说穿了就是“吃”人,同时也要被人“吃”,“人人为我,我为人人”。存放、转化、分配这些物质财富的场所就是社会,社会是人类利益关系的共同体,社会是物质体系派生的人类的专有“能源”。

人的需求形成利益分配机制,发展成熟的社会的能量(在物质上)流动是消费——生产——交换——消费。人们将体力、智力的能量加在物质上形成产品,不同产品上携带不等价的体力、智力能量,在以物易物的交换中能量是固化在物质上的,这就限制了能量的流动性,如果在产品中将能量以货币标识,就使能量具有统一性,并随着需求而流动。社会的能量是附着在物质上的,物流就是能流,货币充当的是社会能量的等价物,货币就成了一种“活化能”。

3、精神的创生和保存(精神社会)

人为了更好地满足自己的动物本能的需要和意识主体的欲望,从而认知客观事物,由本能意识上升到实践意识。由于深层和中层的精神结构的简单,对信息的获取和加工的能力低下,也不可能有较为成熟的思维。当在实践意识上加上理性意识,获取的信息量增加,在实践过程中形成的概念又增加了新的概念,理性意识也开始成熟起来,人类大脑中的三层精神结构才成为一个整体,有灵性的大脑才能成为一个主宰个体行为的中枢,个体人的大脑中的思想内容的精神世界也就通过了孕育阶段。精神世界的存在没有静质量、动质量,动量和动能,但它同物质场一样可以延伸到整个空间,穿透各维,而感知事物的表象,继尔感知了事物的实质,即能感知过去,还能予见未来。人的一生主要任务也是装备和完善这个世界,为精神的物质载体提供能量,去从事我思、我识、我知,以期在更大的范围内开创物质财富的源泉。

遗憾的是精神世界依赖于物质而存在,受熵增定律的支配,人体以及大脑要去参加与大自然的轮回,精神也随肉体一起消亡。人的肉体消亡了,但人的精神并未完全消失,人类通过三种途径将精神留传下来,一曰语言途径,二曰劳动产品途径,三曰精神产品途径。将自己获得的知识、经验、体会传教给后人、弟子、学生和其他人类客体;将自己的知识、经验留在劳动产品上;将自己的知识、经验、体会以文字形式、图纸形式、绘画形式、雕塑形式留在载体上,或以形体形式、语音形式留在音像产品上;形成了一个庞大的不死的精神产品世界,这些产品上携带的固化的精神就是“文化”。文化不参与轮回,可以在最大程度上抵制熵增,文化是精神的唯一保留形式;文化是摆脱了自然规律控制的形式,精神世界随肉体消失了,但固化的精神能一代一代传递下去,使人类社会在自然界中立于不败之地。可见DNA的信息积累并不是最高级形式,信息在人类系统中积累才是目前的最高级形式。

人类在自然界中创造出了非物质的思想内容的世界,一部分是私有的,一部分是公共的,私有部分存在于个体人的大脑中,公共部分存在于人类系统中的文化载体上,这两种人类的精神都发源于自然信息,是一个强化的信息源,所以精神文化是人类控制宇宙,改造自我的“信息库”。

 

四、人类系统的空间架构

 

“我”是一般的人,“我”是人属系统的中心,我是主体,我具有自然属性,因为我的肉体来自于自然界,自然就是我的母体,自然就是“生我”的客体。我要生存下去,首要任务就是靠食物来补充能量以满足我的生存需求。食物不是自然界的东西,要经过人类的加工,所以人类生存的能量毫无例外要到社会中去获取。那么社会就是“养我”的客体。我要得到知识、技能、文化就要用我的精神属性去捕捉世界的信息,吸收人类积累下来的精神体系中的文化,将客体的精神转化成我的知识、才能,我要上学、读书来补充大脑中先天信息量的不足,这就是精神客体的“化我”过程。“生我”、“养我”、“化我”就是自然客体、社会客体、精神客体合成主体的过程。自然客体是自然过程,我不必付出努力,而社会客体是要我来维持的,“”既取之,必予之”,社会的物质能量仍需要我的转化;“取之”过程是“养我”,那么“予之”过程就是“我养”,通过“我养”才能维持人类能源系统的稳定。我将自己的智力、智慧、思想这些精神外化出来注入到我以外的物体上形成人造物,附着在人造物上的精神就是“我化”。“我养”、“我化”都需要物源条件,物源只能去向自然物质系统中去索取,都要破坏自然物的原有结构来形成社会客体和精神客体,所以“生我”的自然界又是“我克”之客体。“我养”、“我化”、“我克”是主体的社会属性、精神属性和自然属性,是维持人类大系统的三方主要动力。

我由自然创生,再由社会和精神化育后又去反过来,认识、利用、改造大自然,这是我的自然属性,那么自然界就是我的自然客体;我消耗了社会中的物质和能量,当我成熟后又去为社会增加物质财富,这是我的社会性所决定的,那么能量社会就是我的社会客体;我的精神结构的形成有他人教化也有我的主动作用,由我的精神属性所决定,我成人以后就要将精神外化加强人类的精神文化世界,所以精神文化世界就是我的精神客体。[见图]


人类系统的三维结构

 

人具有自然属性、社会属性、精神属性,在自然派生出来的人类系统中具有能动性的存在物,这就是人的本质。人的本质是人类系统得以形成的基础,人类在自然规律制约下,在独立不改的自然界中依靠自然的质能关系将能量转化成社会态,将自然信息变成积聚态,创造出适合人类生存的有别于自然界的三维人类系统。人通过精神属性认识三维社会,认识主体与客体间,客体与客体间,主体与主体间的点、线、面、体的结构联系,通过科学的手段揭示他们的动态结构的运动规律,通过技术手段来实现人类的目的.

 

心智发展终能控制宇宙

 

在本章的末尾,我想把瑞特的神学思想作进一步的延伸。对我而言,这个宇宙中最让我惊讶的事情,是指挥我的手指写下这些文字的心智。经由某种神秘的自然程序,一个比蝴蝶大脑重百万倍的人脑就能梦想、计算、看东西、听声音、说话及将思想与感觉以别的头脑无法了解的方式,化为纸上的符号。经过长时间的生物演化,心智本身已经成为我们所居住小小世界的推动力量,并控制了这个星球。

对我个人而言,心智能包含并进而控制物质世界,是自然的法则。单独的心智和单独的星球可以毁灭,但正如瑞特所说的:“某个世界如果发生了剧变,比如我们这个世界,或甚至某个星球系统的完全解体,对伟大的造物主而言,可能只和我们生命中一些小意外一样稀松平常。”心智渗进宇宙的过程,不会被任何所能想象的剧变或障碍永远阻挡。如果人类不选择主导地位,别的生物也会作这样的选择,它们甚至于已经这样做了。如果人类灭亡了,还会有更聪明也更幸运的物种延续下去,因为心智是永恒的。心智在这个星球上弹奏出美丽乐章前,等待了30亿年,也许在它散布到整个银河系之前,还需要再等个30亿年。而我认为这次不会等待那么久。宇宙就像是围绕我们的肥沃土地,正等着心智的种子发芽滋长,而早晚心智也会走进宇宙这条命定之路。    

神秘的基因 科学家试解人类智慧起源之谜

一种独特基因被认为是导致人类产生认知能力的关键 

杨猛

 

来源:北京科技报 2005年06月01日

 

 人的智慧从哪里来?这是未解之谜。

  “这是个有意思的发现。”中国科学院昆明动物所宿兵研究员面对基因树叉上的一个分点而兴奋。

  这个点代表了一个关键的基因,它的学名叫做垂体腺苷环化酶激活肽(PACAP)前体基因。

  在四分五裂最终形成如万花筒般大千世界的基因树上,这个点出现在人和近亲黑猩猩分化的瞬间。通过试验宿兵发现,分化之后,这个奇怪的基因,只在人脑中得到充分发展与进化,而在黑猩猩的脑袋里这个基因却“消失”了。

  为什么人能够成为人,而猩猩永远只是猩猩?作为近亲,是什么让人更加有智慧,并且具有远远超越黑猩猩的创造力和认知能力?

  当发现了这个基因之后,宿兵开始了一个大胆的设想:在人和猩猩分化之后,垂体腺苷环化酶激活肽前体基因在人脑中快速发展,而在黑猩猩脑袋里那里却停滞不前。也许,“垂体腺苷环化酶激活肽前体基因正是导致人类具有智慧的关键因素。”

  宿兵先生所做的课题是“人类智慧起源的分子基础”。他认为这一发现有助于帮助我们揭开人类智慧起源之谜。最近,他的相关研究论文刚在美国《遗传学》杂志上发表,之后《科学》杂志进行了报道。

  这项研究成果受到了国际科学界的重视。美国伊利诺伊州芝加哥大学的遗传学家Bruce Lahn认为,PACAP前体在人类和黑猩猩之间的差异是“非常令人关注的”。他表示,“这项研究在促成人类大脑进化的候选基因名单上又增添了一个新的成员”。

  人的智慧从哪里来?这是一个古老的话题。过去我们常说“劳动创造了人,使人变得聪明”。但是,驱动这一切成为可能的智慧“原力”又是来自哪里?正是基因研究的深入,让科学家们相信:某些基因在人类进化过程中发挥的作用更具决定力。

  基因差异导致人类与黑猩猩分离

  之所以选择黑猩猩作为这项研究的对象,宿兵介绍,当然是因为黑猩猩足够聪明。对黑猩猩的大脑基因进行研究,通过分析比较大脑发育基因的差异,将有助于解释从黑猩猩到人在认知能力上的飞跃。

  黑猩猩被当成是人类的近亲,就连“猩猩是否应该算人类”的话题,也曾经在科学界引起过激烈讨论。

  2003年,美国韦恩州立大学科学家古德曼及同事提出一个令人喷饭的建议:应当将黑猩猩归入人属。这一建议提出的背景是:古德曼等人选取人、黑猩猩、大猩猩、猩猩、旧大陆猴和鼠为研究对象,比较了这6个物种在97个功能基因上的差异程度。分析结果发现,在编码功能基因的DNA序列方面,黑猩猩与人的相同之处可达99.4%,最为接近。

  这一建议立即在科学界引起争论。如美国加利福尼亚理工学院科学家布里滕的研究显示:黑猩猩与人类遗传信息上的差异可能达到5%,高于科学家普遍认为的1.5%,因此古德曼等的建议争议很大。

  而去年,一项由上海科学家参与的全球研究在破译了黑猩猩的第22号染色体后推断,黑猩猩在进化过程中比人类丢失了更多的DNA片段,这可能是造成两者诸多差别的重要原因。这也被看成是人类和黑猩猩拥有同样的祖先,但黑猩猩最终未能进化为人类的原因所在。

  虽然光在基因水平上很难对一个人和一只黑猩猩作出判断,但是在对两者的大脑和行为进行对比后,就会发现这种差别是显而易见的。科学家们认为,一定有一种与大脑发育有关的重要基因的进化可以有助于解释这一区别。

  进化树上的神秘基因

  宿兵研究员介绍,在他所作的实验中发现,当人类与黑猩猩在进化树上“分道扬镳”后,PACAP的前体基因在人类的“家系”中以一种反常的速度进行着演化。

  在演化过程中PACAP前体作出了大量工作:它至少曾经编码了多种不同蛋白质。在人体内,一个能够生成PACAP38蛋白质的基因区域与此有着密切的关系。宿兵推测,这种蛋白质在神经细胞的传递中扮演了不同的角色,并且对于小脑的正常发育和影响脑细胞的转移起到了关键作用。

  特别值得一提的是:另一个名为“未知领域”(UD)的基因序列还显示:该基因曾经在人类的进化过程中发生了极为迅速的变化———其速度大约是UD基因在其他哺乳动物体内演化速度的7倍———基因序列还显示,UD基因曾经在进化过程中得到了优先选择。

  “这就是达尔文正选择。”宿兵介绍。达尔文正选择是生物学名词。简单地说就是有利的被选择,不利或致死的被淘汰。

  宿兵推测,这个基因的变化,肯定是因为在人脑中发生了适应性的变化,极有可能和人类智慧起源有着密切的关系。

  由此他们预测:“可能在人的神经里,产生了新的多肽,和一般的黑猩猩已经明显不同,这是一种有活性的新的神经肽,而在非人类的灵长类动物中并没有。”

  “我们认为,垂体腺苷环化酶激活肽(PACAP)前体基因这个基因与人类智慧起源有着密切的关系。”“它的出现究竟产生了怎样的作用,这个基因的独特功能以及体制,将是我们下一步要继续深入的工作内容。”

  ■相关链接

  基因让黑猩猩不如人聪明

  人和猿的分化是在500万年前,黑猩猩是和人最接近的动物。在此前的基因研究中,科学家们倾向认为,人与猩猩的“差别”不大,只有大约2%的差异。但是,正是这2%的基因差异使得人与猩猩的智能、行为、心理和生理变得差之毫厘,失之千里。

  但是,从神经语言学、神经心理学等高级神经活动和心理活动来看,人与猩猩和猴子的差距并不是有好几个数量级的差异,而可能是人类的婴儿与成年的差别。有几个事实可以说明问题。

  据美国和法国科学研究小组的研究发现,给婴儿和成年猴子讲日语和荷兰语,两者都不懂词的意义,但两者都能区分它们是日语还是荷兰语。研究人员还不能确定是否是靠提示才使得婴儿和猴子区分这两种语言,只是在倒着说日语和荷兰语时,猴子和婴儿都不能区分这两种语言,这表明他(它)们的神经在处理语言的输入方面确实有相同的机理。这个事实也说明,婴儿的语言能力与成年猴子的能力在某些方面差不多,据此可推论猴子的智力在某些方面可能相当于婴儿。因为语音处理并不是人类所特有的能力,而是所有灵长类动物的能力。而且收听节奏等语言特征的能力可能是来源于同一灵长类的进化历史。从猩猩和猴的许多行为与智能可以推知人类的童年。

  基因研究发现,人和黑猩猩共同的祖先可能拥有比两者都更长的染色体,人之所以比黑猩猩聪明,是因为两者分化后黑猩猩比人缺失了更多的DNA片断:黑猩猩第22号染色体和其对应的人第21号染色体之间,单个碱基差异为1.44%,明显高于以往的报道;DNA片断的插入和缺失达68000个,导致人的第21号染色体要比黑猩猩的第22号染色体长400kb。这些数据将来可用作解释人类和其他动物的区别。

  231个表达基因中,83%的基因表达蛋白质有氨基酸系列的变化,有21个基因在人和黑猩猩的脑和肝脏的表达上有1.5-10倍的明显差异,这差异可能与两者对某些疾病的易感性相关。