是什么让人类与其他物种不同

进行诸如猎捕大型猎物和建造城市等共同任务的能力,可能是现代人类与我们的灵长类表亲分离的原因

在德国莱比锡的一个心理学实验室里,两个蹒跚学步的孩子盯着放在他们够不到的板子上的小熊软糖。为了得到这些糖果,两个孩子必须同时拉住绳子的两端。如果只有一个孩子拉,绳子就会脱落,他们什么也得不到。

在几英里外的莱比锡动物园的猿类设施 Pongoland 的一个有机玻璃围栏里,研究人员重复了相同的实验,但这次是针对两只黑猩猩。如果灵长类动物通过了绳子和板子的测试,它们每只都会得到一份水果奖励。

通过以这种方式测试儿童和黑猩猩,研究人员希望解决一个令人困惑的问题:为什么人类作为一个物种如此成功?智人黑猩猩的基因物质几乎有 99% 相同。那么,为什么人类会遍布地球的每一个角落——在此过程中建造了埃菲尔铁塔、波音 747 和氢弹?为什么黑猩猩仍然像它们的祖先一样,在赤道非洲茂密的森林中觅食,大约在七百万年前,当古人类和猿类分离成不同的物种时,它们就已经这样做了?


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就像任何发生在进化时间尺度上的事件一样——历时数十万年或数百万年——科学家可能永远无法就真正发生了什么达成共识。多年来,主流观点认为只有人类才能制造和使用工具,并能够使用数字和其他符号进行推理。但随着我们更多地了解其他灵长类动物的能力,这种观点被抛弃了。一只黑猩猩,在合适的教练的指导下,可以加数字、操作电脑和点燃香烟。

目前,人类的行为为何与猿类不同,以及在多大程度上不同,仍然是一个争论的问题。然而,像莱比锡的实验这样的实验,在马克斯·普朗克进化人类学研究所的主持下,揭示了一种引人注目的可能性,即识别出人类认知系统中一个可能独特但容易被忽视的方面。从他们一岁之前——一些心理学家称之为“九个月革命”的里程碑——孩子们开始敏锐地意识到他们父母的脑海里发生了什么。他们通过跟随父母的目光或看向他们所指的方向来表现出这种新能力。黑猩猩也可以在某种程度上弄清楚同伴的想法,但人类更进一步:婴儿和成年人也能够齐心协力,专注于必须完成什么才能完成一项共同的任务。成人和婴儿来回滚球的简单行为正是由这种微妙的认知优势实现的。

一些心理学家和人类学家认为,这种思维的融合可能是在数十万年前发生的关键事件,并塑造了后来人类的进化。小群狩猎采集者和谐合作的能力最终引发了一连串的认知变化,这些变化导致了语言的发展以及不同人类文化在全球的传播。

这种对人类心理进化的描述,是从对儿童和黑猩猩的研究片段中综合而成的,是推测性的,并且存在怀疑者。但它或许提供了关于使人类与众不同的认知能力的起源的最令人印象深刻和广泛的图景。

棘轮效应
马克斯·普朗克研究所拥有世界上最大的研究机构,致力于研究人类和猿类之间行为的差异。任何时候都可能有数十项研究在进行。研究人员可以从 20,000 多名儿童的数据库中抽取受试者,并从几英里外的莱比锡动物园的沃尔夫冈·科勒灵长类研究中心招募黑猩猩或任何其他猿类物种的成员——猩猩、倭黑猩猩和大猩猩。

该研究所于 17 年前成立,在德国统一七年后。建立该研究所需要正视德国人类学被玷污的遗产——及其与纳粹种族理论的联系,特别是约瑟夫·门格勒在奥斯维辛集中营进行的令人毛骨悚然的人体实验,门格勒是一位拥有人类学博士学位的医生。该研究所的组织者竭尽全力招募遗传学、灵长类动物学、语言学和其他学科的负责人,他们不是德国本地人。

其中一位是迈克尔·托马塞洛,一位身材高大、留着胡子的心理学家和灵长类动物学家。现年 64 岁的他,在佛罗里达半岛中心一个小型柑橘种植城市长大。他在佐治亚大学开始了他的学术生涯,他的博士论文是关于蹒跚学步的幼儿如何习得语言的。当他在 1970 年代攻读博士学位时,语言学家和心理学家经常将语言作为人类在动物世界中独一无二的头号证据。

托马塞洛的博士论文记录了他近两岁的女儿如何学会她的第一个动词。原始词语——“玩玩”或“你你”的出现——揭示了幼儿参与语言要素的反复试错测试的自然倾向,这种练习逐渐采用了更传统的语法和句法结构。这种学习过程与诺姆·乔姆斯基和其他语言学家的观点形成对比,他们认为语法在某种程度上是基因上固化在我们的大脑中的——这种解释在托马塞洛看来是简化主义的。“语言是一件非常复杂的事情,它不可能像对生拇指那样进化,”他说。

他对语言的研究拓宽了他对文化和人类进化之间关系的思考。托马塞洛意识到,仅靠作用于身体特征的选择力量,并不能解释在人类和黑猩猩分道扬镳以来,在进化时间轴上相对短暂的时间间隔内,复杂的工具、语言、数学和精细的社会机构的出现。人科动物(现代人类和我们已灭绝的亲属)所表现出的某种先天精神能力,但在非人类灵长类动物身上却没有,这一定使我们的祖先能够以极大地加快养活和装扮自己以及在任何环境中茁壮成长的能力的方式行事,无论环境多么恶劣。

当托马塞洛在 1980 年代搬到埃默里大学担任教授时,他利用了大学的耶基斯灵长类动物研究中心,通过比较儿童和黑猩猩的行为来寻找这种能力的线索。此举启动了一项长达数十年的探索,自 1998 年以来,他一直在马克斯·普朗克研究所继续进行。

在对黑猩猩学习的研究中,托马塞洛注意到猿类不像人类那样互相模仿。一只黑猩猩可能会模仿另一只黑猩猩使用棍子从巢穴中取出蚂蚁。然后,该组中的其他成员可能会做同样的事情。当托马塞洛仔细观察时,他推测黑猩猩能够理解棍子可以用来“蘸蚂蚁”,但它们并不关心模仿任何一种可能在捕食昆虫时使用的技术。更重要的是,没有尝试超越基本知识,然后进行一些修改以制造一种新的改进的捕蚂蚁器。

相比之下,在人类社会中,这种创新是托马塞洛称之为“棘轮效应”的显著特征。人类改进他们的工具以使其更好,然后将这些知识传递给他们的后代,他们的后代会做出自己的调整——而改进会不断增加。从为了杀死猛犸象而发明的投掷石块开始,经过数千年的发展,它演变成弹弓,然后是弹射器、子弹,最后是洲际弹道导弹。

这种文化棘轮为人类作为一个物种的成功提供了一个粗略的解释,但也引出了另一个问题:将这些知识传递给他人涉及哪些具体的心理过程?答案必须从对数十万年前可能发生的人科动物生理和行为变化的推测开始。牛津大学人类学家罗宾·邓巴提出的一个观点——社会大脑假说认为,随着大脑变得更大,群体规模和文化复杂性也会随之增加。科学家们知道,到 40 万年前,海德堡人,很可能是我们的直系祖先,他们的大脑几乎和我们的一样大。

托马塞洛假设,配备了更大的大脑并面临着养活不断增长的人口的需要,早期的人科动物开始认真地制定策略来跟踪和智胜猎物。这种情况对合作施加了强大的选择压力:任何在跟踪和围捕动物时不是团队合作者(承担精心定义的角色)的狩猎小组的成员都将被排除在未来的郊游之外,因此可能会面临一个持续黯淡的未来。托马塞洛指出,如果一位猎人是一个糟糕的伙伴,那么小组的其余成员会决定:“我们不会再这样做了。”在他看来,使现代人类与人科动物群体分离的是一种为超社会性而进化的适应。

骨骼和人工制品的人类古生物学记录太少,无法为托马塞洛的假设提供支持。他从儿童和黑猩猩的比较中得出证据——将我们最近的灵长类动物亲戚与尚未掌握语言或接受正规教育的蹒跚学步的幼儿进行匹配。未经教导的儿童使研究人员能够评估尚未完全受文化影响塑造的认知技能,因此可以被认为是天生的。

在过去十年左右的时间里,莱比锡的研究发现了人类和黑猩猩之间更多的相似之处而不是差异,但它们也突出了托马塞洛所说的“一个微小的差异造成了巨大的差异”。一项巨大的研究项目,由马克斯·普朗克研究所发育和比较心理学系的埃丝特·赫尔曼在托马塞洛的指导下领导,从 2003 年一直持续到 2007 年在《科学》杂志上发表。它包括对非洲两个野生动物保护区的 106 只黑猩猩、印度尼西亚的 32 只猩猩和莱比锡的 105 名两岁半的幼儿进行多项认知测试。

研究人员着手确定人类更大的大脑是否意味着儿童比大型猿类更聪明,如果是这样,那么更聪明到底意味着什么。对这三个物种进行了空间推理(例如寻找隐藏的奖励)、辨别数量多少的能力以及对因果关系的理解等测试。结果表明,幼儿和黑猩猩在这些测试中的得分几乎相同(猩猩的表现略逊一筹)。

然而,在社交技能方面,毫无争议。在测试中(针对非语言猿类进行了调整),幼儿在沟通、向他人学习以及评估其他生物的感知和愿望的能力方面都优于黑猩猩和猩猩。研究人员将结果解释为,人类儿童并非天生就具有更高的智商(一般推理能力),而是配备了一套特殊的能力——正如《科学》杂志的研究中所说的“文化智力”——这使他们为日后向父母、老师和玩伴学习做好准备。赫尔曼说:“这确实是首次表明,社交认知能力是使我们与其他动物相比与众不同的关键技能。”

深入研究需要探究人类超社交倾向背后的具体心理过程。托马塞洛的研究表明,大约在九个月大的时候,父母和孩子会进行一种比喻性的读心术。每个人都有心理学家所说的“心智理论”。当他们一起看着一个球或积木并用它玩一个小游戏时,每个人都知道对方知道什么。每个人都以同样的方式携带这些物品的心理图像,就像一群海德堡人会可视化一头打算作为晚餐的鹿一样。托马塞洛将这种与另一个人一起玩游戏或实现共同目标的能力称为共享意向性(他从哲学中借用的一个术语)。在托马塞洛看来,共享意向性是人类独有的一种进化适应——一种微小的差异,却具有重大的意义,它根植于一种遗传的合作社交互动的倾向,这种倾向在黑猩猩或任何其他物种中都不存在。

读心术的好处
该研究所的研究人员指出,黑猩猩在某种程度上也可以读懂彼此的想法。但他们天生的倾向是利用他们以这种方式学到的任何东西,在寻求食物或配偶的过程中相互竞争。托马塞洛解释说,黑猩猩的思想似乎参与了一种马基雅维利式的精神策划——“如果我这样做,他会那样做吗?”。他在 2010 年 10 月在弗吉尼亚大学的一次演讲中说:“你不可能看到两只黑猩猩一起搬运一根原木。”

莱比锡的研究人员在绳索和木板实验中正式展示了这两个物种之间的差异。在莱比锡动物园,两只黑猩猩只有在同时拉动连接到木板上的绳子时才能获得水果零食。如果食物放在木板的两端,猿类会拿走离它们最近的水果。但是,如果食物放在中间,占优势的猿类会抢走食物,经过几次试验后,处于从属地位的猿类只是停止玩耍。在该研究所的儿童实验室里,孩子们一起工作,无论软糖放在中间还是木板的两端。当零食在中间时,三岁的孩子会协商,以便每个人都能获得公平的份额。

托马塞洛认为,远古人类对完成工作所需的相互理解为基于合作的社会互动和文化的开始奠定了基础。他称之为“共同基础”的东西,即一个群体中的成员知道其他人所知道的大部分内容,可能为新的沟通形式的发展开辟了道路。

显然,能够设计和感知共同目标,并立即感知到狩猎伙伴在想什么,使我们的人类祖先在其他方面取得了认知上的进步,例如在手势的交流使用方面比我们的猿类亲戚更加成熟。

我们的人类亲戚的基本手势库可能曾经与大型猿类相似。正如今天的黑猩猩所做的那样,远古人类可能会指着来传达命令——“给我这个”或“做那个”——这是一种以个人需求为中心的沟通形式。黑猩猩,也许让人想起原始过去的原始人类,仍然没有尝试使用这些手势来教导或传递信息。

对于人类来说,随着他们的心理处理能力变得更好,手势有了新的含义。猎人会指着森林中的一片空地,表明鹿在哪里吃草,这一行为立即被附近的同伴理解。这种指点如何获得新含义在现代生活中很明显。“如果我指着表示‘我们去那边喝杯咖啡吧’,那不是在语言中,”托马塞洛说。“‘那家咖啡馆’的含义在手指上,而不是在语言中。”

年幼的儿童理解这种类型的指点,但黑猩猩不理解。这种差异在一次研究中变得明显,实验者反复将积木放在孩子搭建塔楼所需的盘子上,然后孩子使用了这些积木。在某个时刻,当需要时,没有剩下任何物体,因此婴儿开始指着现在空盘子,表明她想要不再存在的积木之一。孩子知道大人会做出正确的推断——事实上,指代一个不存在的实体是人类语言的一个决定性特征。在动物园里,让黑猩猩进行类似的练习——用食物代替积木——当面对空盘子时,它们并没有动一根手指。

稍微年长一些的孩子开始理解模仿动作的手势——将手移到嘴边表示饥饿或口渴。在研究中看到这些手势的黑猩猩仍然毫无头绪。当人类用锤子敲打坚果以获得果肉时,猿类会理解正在发生的事情,但是当同一个人在手上做出敲击动作以表达执行相同动作的想法时,猿类会感到困惑。

这种类型的手势——是人类共享意向性认知能力的延伸——可能成为交流建立更复杂的社会群体(无论是部落还是国家)所需的抽象思想的基础。模仿动作使人们能够创造故事情节,例如通过将双手放在头顶呈 V 形来表示动物,然后举起和放下双手来描述山丘,从而传达“羚羊在山丘的另一边吃草”。这些情景来自比较实验,这些实验表明,幼儿对许多熟悉的活动的标志性手势具有直观的理解,但黑猩猩没有。

其中一些手势的出现可能不仅是通过移动手,还通过旨在代表特定物体或动作的发声来实现。这些喉音可能演变成语音,进一步增强了在人口持续增长以及部落群体之间出现竞争的情况下管理复杂社会关系的能力。一个擅长合作的群体会胜过那些内部争吵的群体。

人类不断扩大的认知能力可能促进了狩猎、捕鱼、采集植物或婚姻的特定做法,这些做法变成了文化习俗——“我们”做事的方式——整个群体都应该采用。一套社会规范要求每个人都意识到该群体共享的价值观——一种“群体意识”,其中每个成员都遵守预期的角色。社会规范产生了一套道德原则,这些原则最终为政府、军队、法律和宗教系统等制度框架奠定了基础,以执行人们赖以生存的规则。从狩猎者团体所需的特定心态开始的千年旅程现在扩大到整个社会。

黑猩猩和其他大型猿类从未走上这条道路。当黑猩猩一起在象牙海岸捕猎疣猴时,正如托马塞洛所解释的那样,这种活动意味着每只黑猩猩都试图首先追赶猴子以获得最多的肉,而人类狩猎采集者,即使在当代环境中,也会在追踪猎物时密切合作,然后再公平地分享战利品。托马塞洛得出结论,猿类社会和其他觅食者(如狮子)的社会可能看起来是在合作,但群体内部发挥作用的动态本质上仍然是竞争性的。

大辩论
即使在研究所内部,托马塞洛对进化史的解读也并非被普遍接受。在位于他办公室楼上的一楼的灵长类动物学系,凯瑟琳·克罗克福德向我展示了她的研究生利兰·萨穆尼在 3 月份制作的视频。视频显示了在象牙海岸与利比里亚边界附近的塔伊国家公园的一只年轻黑猩猩。

研究人员称之为“将军”的黑猩猩刚刚捕获了一只大型的黑白疣猴。“将军”很难吃掉他仍然活着并且挣扎的猎物,并发出了一系列尖锐的“召集尖叫声”,以召唤树冠中两名年长的猎人提供帮助。其中一人是库巴,他很快到达现场,“将军”平静了一点,并咬了第一口真正的猎物。但是,然后“将军”继续尖叫,直到另一名猎人易卜拉欣出现。年轻的猿类将手指放在易卜拉欣的嘴里作为“安慰手势”,这种举止确保一切安好。易卜拉欣没有咬“将军”的手指,从而给予了所寻求的情感支持。然后三个人分享了这顿饭。“有趣的是,他正在招募这两名占主导地位的雄性,他们可能会从他手中夺走这只猴子,”克罗克福德说。“但正如你所看到的,他们并没有从他手中夺走。他仍然可以吃。”

克罗克福德认为,现在就黑猩猩合作的程度得出结论还为时过早。她说:“我不认为我们知道黑猩猩正在做什么的极限。”“我认为(托马塞洛的)论点非常出色,并且就我们目前的知识而言非常明确,但我认为,随着我们带到野外的新工具,我们将发现当前的限制是黑猩猩可以做到的限制还是不是。”克罗克福德正在与其他几位研究人员合作开发测试方法,以识别黑猩猩尿液中的社交联系激素催产素。一些研究表明,当黑猩猩分享食物时,这种激素会升高,这表明动物在进食时可能会合作。

克罗克福德在莱比锡研究所完成了她的博士研究,她的导师是托马塞洛和马克斯·普朗克研究所灵长类动物学系主任克里斯托夫·波施。波施通过强调他在塔伊国家公园进行的广泛研究来反对托马塞洛的结论,该研究表明,黑猩猩具有高度协作的社会结构——一只黑猩猩将猴子猎物引向期望的方向;其他黑猩猩沿途阻挡它的去路或承担其他角色。波施关于黑猩猩合作的观点与埃默里大学耶基斯国家灵长类动物研究中心的弗兰斯·德瓦尔的观点相似(参见第 68 页的“众人一心”)。还有其他人从截然相反的角度批评托马塞洛。路易斯安那大学拉斐特分校的丹尼尔·波维内利认为,托马塞洛高估了黑猩猩的认知能力,他认为黑猩猩在理解群体中其他人的心理状态方面具有某种能力。

就他而言,托马塞洛似乎很享受置身于这场学术争论之中,他说:“在我看来,波施和德瓦尔正在对猿类进行拟人化,而波维内利正在将它们当作老鼠对待,而它们两者都不是。”他开玩笑地说,“我们在中间。由于我们受到了来自双方的平等攻击,我们一定是正确的。”

来自某些方面的谴责被来自其他方面的深刻尊重所缓和。“我曾经认为人类与黑猩猩非常相似,”纽约大学斯特恩商学院的著名社会科学家乔纳森·海特说。“多年来,很大程度上归功于托马塞洛的研究,我开始相信他所研究和宣传的小差异——人类独有的共享意向性能力——将我们带过了河流,到达了一个新的岸边,那里的社会生活截然不同。”

要解决这些争论,需要动物园、实验室和田野站进行更多研究——或许可以通过新的研究来探讨黑猩猩在多大程度上对他人的想法具有心理理论。托马塞洛小组正在进行的其他研究旨在确定,从对德国儿童的测试中得出的关于人类行为的结论,如果对非洲或亚洲的儿童进行类似测试,是否仍然适用。一项研究询问德国的学龄前儿童是否与肯尼亚北部一个半游牧民族桑布鲁人分享他们对是非对错的集体观念。

可能还需要更深入地研究人类与猿类之间的差异。托马塞洛的长期密切同事,沃尔夫冈·科勒中心负责人约瑟普·卡尔认为,仅靠共同的意向性可能不足以解释人类的特殊性。他说,其他认知能力也可能将人类与其他灵长类动物区分开来——一个例子可能是“心理时间旅行”——我们想象未来可能发生的事情的能力。

关于人类和黑猩猩之间重叠的更多视角可能来自对人脑内部的观察——这项工作正在马克斯·普朗克研究所的另一层楼进行。斯万特·帕博在2010年领导一个团队完成了尼安德特人基因组的初步测序,他在最近的一本书中推测,托马塞洛关于人类思维独特性的观点最终可能通过基因分析来检验。

当这些研究开始时,一个合乎逻辑的起点是将对黑猩猩和人类行为的研究与理解自闭症相关数百个基因之间相互作用的异想天开的旅程结合起来。患有自闭症的儿童,与黑猩猩颇为相似,难以理解社会线索。将自闭症儿童的基因与未患病儿童的基因进行比较,然后再与黑猩猩甚至我们最亲近的进化亲戚尼安德特人的DNA进行比较,可能会更好地理解人类社会性的遗传基础。

这些研究也可能有助于解释为什么经过数千年的发展,我们从觅食者群体发展到不仅比黑猩猩更有效地提供食物和住所的社会,还提供了无休止的社会交往机会——有机会在一天之内到达地球的任何角落,或者像一个想法涌上心头一样快速地向图森或廷巴克图传递信息。

MORE TO EXPLORE

Cultural Origins of Human Cognition. Michael Tomasello. Harvard University Press, 1999.

Humans Have Evolved Specialized Skills of Social Cognition: The Cultural Intelligence Hypothesis. Esther Herrmann, Josep Call, María Victoria Hernàndez-Lloreda, Brian Hare and Michael Tomasello in Science, Vol. 317, pages 1360–1366; September 7, 2007.

A Natural History of Human Thinking. Michael Tomasello. Harvard University Press, 2014.

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The Morning of the Modern Mind. Kate Wong; June 2005.

大众科学 ONLINE Watch an interview with Michael Tomasello at ScientificAmerican.com/sep2014/stix-origins

Gary Stix, senior editor of mind and brain topics at 大众科学, edits and reports on emerging advances that have propelled brain science to the forefront of the biological sciences. Stix has edited or written cover stories, feature articles and news on diverse topics, ranging from what happens in the brain when a person is immersed in thought to the impact of brain implant technology that alleviates mood disorders such as depression. Before taking over the neuroscience beat, Stix, as 大众科学's special projects editor, was responsible for the magazine's annual single-topic special issues, conceiving of and producing issues on Albert Einstein, Charles Darwin, climate change and nanotechnology. One special issue he oversaw on the topic of time in all of its manifestations won a National Magazine Award. With his wife Miriam Lacob, Stix is co-author of a technology primer called Who Gives a Gigabyte? A Survival Guide for the Technologically Perplexed.

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大众科学 Magazine Vol 311 Issue 3This article was originally published with the title “The “It” Factor” in 大众科学 Magazine Vol. 311 No. 3 (), p. 72
doi:10.1038/scientificamerican0914-72
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