尽管我们人类编写教科书，并且可能理所当然地被怀疑存在偏见，但很少有人怀疑我们是地球上最聪明的生物。许多动物拥有特殊的认知能力，使它们能够在特定的栖息地中表现出色，但它们通常不能解决新问题。当然，有些动物可以做到，我们称它们为聪明的，但没有哪种动物像我们一样机智。
是什么促进了人类，或者更准确地说，是我们的原始人类祖先，进化出如此独特的脑力？回答这个问题的一种方法是，研究可能塑造了其他表现出高智力的生物的因素，并看看相同的力量是否可能在我们的祖先身上发挥作用。例如，一些鸟类和非人类哺乳动物比其他动物更擅长解决问题：例如大象、海豚、鹦鹉、乌鸦。但是，对我们的近亲，即大型猿类的研究，肯定会很有启发意义。
学者们已经为灵长类动物（人类和猿类所属的谱系，以及猴子、狐猴和懒猴）智力的进化提出了许多解释。然而，在过去的13年中，我的团队对猩猩的研究意外地发现了一种新的解释，我们认为这种解释在回答这个问题上迈出了很大一步。
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不完整的理论
一种解释灵长类动物智力的有影响力的尝试将社会生活的复杂性归功于刺激了强大认知能力的发展。这种马基雅维利主义智力假说认为，社会生活的成功依赖于培养最有利可图的关系，以及快速解读社会情境——例如，在决定是否帮助被另一只动物攻击的盟友时。因此，社会的需求培养了智力，因为最聪明的生物最有可能成功地做出自我保护的选择，从而生存下来并将它们的基因传递给下一代。然而，马基雅维利主义的特征可能对其他谱系，甚至对所有灵长类动物都不具有同等的好处，因此仅凭这种概念是不令人满意的。
人们可以很容易地设想许多其他可以促进智力进化的力量，例如努力寻找食物的需求。在那种情况下，能够弄清楚如何巧妙地提取隐藏的营养，或者记住关键食物物品不断变化的位置的能力将是有利的，因此这种聪明才智将通过将更多基因传递给下一代而得到回报。
我自己的解释，与这些其他力量并不冲突，而是强调社会学习。在人类中，智力是随着时间推移而发展的。孩子主要从耐心成人的指导中学习。如果没有强大的社会——即文化——输入，即使是一个潜在的神童，长大后也会变成一个笨手笨脚的乡巴佬。我们现在有证据表明，社会学习的这个过程也适用于大型猿类，我将论证，总的来说，聪明的动物是具有文化的动物：它们相互学习解决生态或社会问题的创新方法。简而言之，我认为文化促进智力。
我迂回曲折地提出了这个命题，途径是印度尼西亚苏门答腊岛西海岸的沼泽地，我和我的同事在那里观察猩猩。猩猩是亚洲唯一的大型猿类，仅限于婆罗洲和苏门答腊岛，以独居而闻名。与它更熟悉的亲戚非洲黑猩猩相比，红猿更宁静而不是过度活跃，在社交方面更内向而不是合群。然而，我们在它们身上发现了文化得以蓬勃发展的条件。
沼泽中的技术
我们最初被沼泽吸引是因为它庇护了不成比例的大量猩猩——与岛屿的旱地森林不同，潮湿的沼泽栖息地全年为猿类提供充足的食物，因此可以支持大量种群。我们在克鲁埃特沼泽的苏阿克巴林宾附近的一个地区工作，对于猩猩来说这里可能是天堂，但对于研究人员来说，这里黏糊糊的泥浆、大量的叮咬昆虫以及令人窒息的炎热和潮湿，简直是地狱。[break]
我们在这种不太可能的环境中的首批发现之一让我们震惊：苏阿克猩猩创造并使用了各种工具。尽管圈养的红猿是狂热的工具使用者，但到那时为止观察到的野生猩猩中使用工具的最引人注目的特征是它的缺失。苏阿克的动物使用工具主要有两个目的。首先，它们捕猎蚂蚁、白蚁，尤其是蜂蜜（主要是无刺蜂的蜂蜜）——比其他地方的所有猩猩都多。它们经常用挑剔的目光扫视树干，寻找小孔的进出气流。一旦发现，这些孔洞就成为视觉和手动检查的焦点，用手指戳和挑。通常手指不够长，猩猩会准备一根棍状工具。小心地插入工具后，猿类会小心地来回移动它，然后拔出，舔干净并再次插入。大部分“操作”都是在工具夹在牙齿之间完成的；只有最大的工具，主要用于从白蚁巢穴中敲下大块，才会被用手操作。
苏阿克猿类使用工具的第二个背景涉及内西亚树的果实。这种树产生木质的五角形蒴果，长达10英寸，宽4英寸。蒴果中充满了棕色的种子，大小如利马豆，由于它们含有近50%的脂肪，因此营养丰富——在没有快餐的自然栖息地中，这是一种罕见且备受追捧的美食。树木通过生长非常坚硬的外壳来保护其种子。然而，当种子成熟时，外壳开始裂开；裂缝逐渐扩大，露出整齐排列的种子，这些种子已经长出了漂亮的红色附属物（假种皮），其中含有约80%的脂肪。为了进一步阻止种子捕食者，外壳中充满了剃刀般锋利的针刺。苏阿克的猩猩剥掉短而直的树枝的树皮，然后将它们放在嘴里并插入裂缝中。通过在裂缝内上下移动工具，动物将种子从它们的茎上分离下来。完成此操作后，它可以将种子直接掉入口中。在季节后期，猩猩只吃红色的假种皮，采用相同的技术来获取它们而不会受伤。
这两种制作棍子觅食的方法在苏阿克都很普遍。一般来说，在树洞中“钓鱼”是偶尔的，只持续几分钟，但当内西亚果实成熟时，猿类会将大部分清醒时间用于找出种子或假种皮，我们看到它们一天天变得更胖更光滑。
为什么工具的使用是文化性的
当其他地方的野生猩猩表现出如此低的倾向时，是什么解释了这种工具使用的奇特集中性？我们怀疑苏阿克的动物本质上更聪明：对该物种的大多数圈养成员可以学会使用工具的观察表明，这样做的基本大脑能力是存在的。
因此，我们推断，它们的环境可能掌握着答案。之前研究的猩猩大多生活在干燥的森林中，而沼泽提供了一种独特的茂密栖息地。那里的树洞中筑巢的昆虫比旱地森林中更多，内西亚只在潮湿的地方生长，通常靠近流动的水域。尽管环境解释听起来很诱人，但它并不能解释为什么苏阿克以外的几个种群的猩猩完全忽略了这些相同的丰富食物来源。它也不能解释为什么一些确实吃种子的种群在没有工具的情况下收获它们（当然，这导致它们吃的比苏阿克的猩猩少得多）。树洞工具也是如此。偶尔，当附近的山丘——那里有旱地森林——大量结果时，苏阿克猩猩会去那里放纵，当它们采集水果时，它们会使用工具来利用树洞的内容物。山丘栖息地在猩猩的地理范围内随处可见，因此如果工具可以在苏阿克上方的山坡上使用，为什么不能在任何地方使用呢？[break]
我们考虑的另一个建议，体现在“需要是发明之母”这句古老的谚语中，是苏阿克的动物，生活在如此高的密度下，在食物供应方面有更多的竞争。因此，除非它们能够获得难以获得的供应品，否则许多动物将没有食物——也就是说，它们需要工具才能进食。反对这种可能性的最有力论据是，工具可以获得的甜味或脂肪食物在猩猩的偏好列表中排名很高，因此应该在任何地方都被这些动物寻找。例如，所有地区的红猿都愿意被蜜蜂蜇伤多次以获取蜂蜜。因此，必要性的想法也站不住脚。
另一种可能性是，这些行为是几只聪明的猩猩发明的创新技术，然后在种群中传播并持续存在，因为其他个体通过观察这些专家而学会了。换句话说，工具的使用是文化性的。研究自然界文化的一个主要障碍是，除非进行实验性引入，否则我们永远无法令人信服地证明我们观察到的动物发明了一些新技巧，而不是仅仅应用一种记忆犹新但很少实践的习惯。我们也无法证明一个人从另一个群体成员那里学到了一项新技能，而不是自己弄清楚该怎么做。尽管我们可以证明实验室中的猩猩有能力观察和进行社会学习，但这些研究并没有告诉我们关于自然界文化的任何信息——既没有说明它通常是什么，也没有说明它存在多少。因此，野外工作者不得不开发一套标准来证明某种行为具有文化基础。
首先，这种行为必须在地理上有所不同，表明它是在某个地方发明的，并且它必须在发现它的地方很常见，表明它在一个种群中传播并持续存在。苏阿克的工具使用很容易通过前两个测试。第二步是消除更简单的解释，这些解释产生了相同的空间模式，但不涉及社会学习。我们已经排除了生态学解释，在生态学解释中，暴露于特定栖息地的个体独立地趋同于相同的技能。我们也可以排除遗传学，因为大多数圈养猩猩都可以学会使用工具。
第三个也是最严格的测试是，我们必须能够找到可以通过文化解释的行为的地理分布，而不能轻易地用其他方式解释。一个关键模式是一种行为在一个地方存在，而在某些自然传播障碍之外则不存在。就苏阿克的工具使用者而言，内西亚的地理分布为我们提供了决定性的线索。内西亚树（和猩猩）分布在宽阔的阿拉斯河两岸。然而，在辛基尔沼泽，位于苏阿克以南，阿拉斯河的同一侧，工具散落在地面上，而在河对岸的巴图巴图沼泽，尽管我们在不同年份多次访问，但工具却明显缺失。在巴图巴图，我们确实发现许多水果被撕裂，这表明这些猩猩以与它们在遥远的婆罗洲的古农帕隆遗址的同事相同的方式吃内西亚种子，但方式与它们在辛基尔河对岸的堂兄弟完全不同。
巴图巴图是一个小沼泽地区，它不包含太多最好的沼泽森林；因此，它支持的猩猩数量有限。我们不知道工具的使用是否从未在那里发明，或者是否无法在较小的种群中维持，但我们确实知道，来自河对岸的移民从未将其带入，因为阿拉斯河在那里太宽了，猩猩绝对无法通行。在可以通行的地方，更上游的地方，偶尔会生长内西亚，但该地区的猩猩完全忽略了它，显然没有意识到它丰富的馈赠。因此，文化解释最简洁地解释了知识渊博的工具使用者和野蛮觅食者几乎毗邻而居的意外并置，以及更上游地区存在无知者。[break]
宽容的接近
为什么我们在苏阿克看到这些奇特的工具使用形式，而在其他地方却没有？为了研究这个问题，我们首先对所有研究过猩猩的地点进行了详细的比较。我们发现，即使当我们排除工具使用时，苏阿克也拥有最多的创新数量，这些创新已经传播到整个种群。这一发现可能不是我们自己对不寻常行为感兴趣的人为因素，因为其他一些地点的研究人员为了发现社会学习的行为创新而进行了更多的工作。
我们猜测，个体有更多机会观察他人行动的种群会比提供较少学习机会的种群表现出更多样化的学习技能。事实上，我们能够证实，个体与他人共度更多时间的地点具有更广泛的学习创新库——顺便说一句，这种关系也存在于黑猩猩中。这种联系对于与食物相关的行为最为强烈，这是有道理的，因为从其他人那里获得觅食技能比方说接收到一个明显的交流信号需要更近距离的观察。换句话说，那些接触受过教育的个体最少的动物拥有的文化变异体最少，就像谚语中的乡巴佬一样。
当我们仔细观察各个地点之间的对比时，我们注意到了一些其他的事情。各地的幼年猩猩都花费超过20,000个白昼小时与它们的母亲密切接触，充当热情的学徒。然而，只有在苏阿克，我们也看到成年人在觅食时一起度过相当多的时间。与迄今为止研究的任何其他猩猩种群不同，它们甚至经常以相同的食物为食，通常是布满白蚁的树枝，并分享食物——例如懒猴的肉。这种非传统的接近和容忍使得技能较差的成年人能够足够接近地观察觅食方法，他们像孩子们一样渴望这样做。
获得认知要求最高的发明，例如仅在苏阿克发现的工具使用，可能需要与熟练的个体面对面交流，以及几个观察和实践周期。这种需求的惊人含义是，即使婴儿几乎所有的技能都是从母亲那里学来的，但只有当母亲以外的宽容榜样在身边时，种群才能延续特定的创新；如果妈妈不是特别熟练，知识渊博的专家将在附近，年轻人仍然能够学习那些显然不会自动出现的奇特技巧。因此，社会网络越紧密，群体就越有可能保留任何被发明的技能，这样最终宽容的种群会支持更多这样的行为。
我们在野外的工作表明，自然界中的大多数学习，除了简单的条件反射外，可能都具有社会成分，至少在灵长类动物中是这样。相比之下，大多数研究动物如何学习的实验室实验旨在揭示受试者进行个体学习的能力。实际上，如果实验室心理学家的难题是在自然条件下提出的，在自然条件下，无数的刺激争夺注意力，受试者可能永远不会意识到有一个问题正在等待解决。在野外，社区中知识渊博的成员的行为有助于集中天真动物的注意力。
智力的文化根源
我们对猩猩的分析表明，文化——特殊技能的社会学习——不仅促进智力，而且随着时间的推移，它有利于种群中越来越高的智力的进化。不同的物种在使它们能够向他人学习的机制方面差异很大，但正式的实验证实了从观察野外大型猿类中获得的强烈印象：它们能够通过观察他人的行为来学习。因此，当一只野生猩猩，或者非洲大型猿类，完成一项认知上复杂的行为时，它是通过观察学习和个体实践的结合获得了这种能力，就像人类儿童获得他或她的技能一样。当苏阿克的一只猩猩比其他地方不幸的同类获得了更多的这些技巧时，它这样做是因为它一生中拥有更多的社会学习机会。简而言之，社会学习可以将动物的智力表现提升到一个更高的水平。[break]
为了认识到社会输入对更高智力进化的重要性，让我们做一个思想实验。想象一下，一个个体在没有任何社会输入的情况下长大，但却获得了它所需的所有住所和营养。这种情况相当于世代之间没有接触，或者幼崽从巢穴中出来后自谋生路的情况。现在想象一下，这个物种中的一些雌性发明了一项有用的技能——例如，如何打开坚果以提取其营养丰富的果肉。她会做得很好，并且可能比种群中的其他个体拥有更多的后代。然而，除非这项技能传递给下一代，否则当她去世时它将消失。
现在想象一下这样一种情况，后代在独自闯荡之前会陪伴它们的母亲一段时间。大多数幼崽将从它们的母亲那里学习新技术，从而将其及其随之而来的好处传递给下一代。这个过程通常会在发育缓慢且至少一位父母和后代之间存在长期联系的物种中发生，但如果几个个体形成社会宽容的群体，它将得到强有力的推动。
我们可以更进一步。对于生活在社会宽容社会中发育缓慢的动物，自然选择将倾向于更强烈地奖励通过观察学习能力的轻微提高，而不是创新能力的类似提高，因为在这样的社会中，个体可以站在当代和过去世代的人们的肩膀上。然后，我们将预期一个前馈过程，在这个过程中，动物可以变得更具创新性，并发展出更好的社会学习技术，因为这两种能力都依赖于相似的认知机制。因此，具有文化性会使具有一定创新能力的物种倾向于向更高的智力进化。然后，这将我们带到认知进化的新解释。
这个新的假设解释了一个原本令人困惑的现象。在上个世纪的许多时候，人们像对待人类儿童一样抚养大型猿类幼崽。这些所谓的文化化猿类获得了一系列令人惊讶的技能，毫不费力地模仿复杂的行为——例如理解指向，甚至理解一些人类语言，成为幽默的恶作剧者和创作绘画。最近，佐治亚州立大学的 E. Sue Savage-Rumbaugh 对倭黑猩猩 Kanzi 进行的正式实验揭示了惊人的语言能力[参见 William H. Calvin 的“智力的出现”；《大众科学》，1994 年 10 月]。尽管这些案例经常被认为缺乏科学严谨性而遭到驳斥，但这些始终如一地重复出现的案例揭示了大型猿类体内潜藏的惊人认知潜力。我们可能没有完全体会到丛林生活的复杂性，但我猜想这些文化化猿类确实已经变得资历过高。在一个概括了人类进化故事的过程中，像人类一样长大的猿类可以被提升到比其任何野生同类都更高的认知高峰。
同样的思路解决了长期存在的谜题，即为什么许多圈养的灵长类动物很容易使用——有时甚至制造——工具，而它们的野生同类似乎缺乏任何这种冲动。经常听到的说法是它们不需要工具，但对猩猩、黑猩猩和卷尾猴的观察表明，这种工具的某些用途可以提供动物自然栖息地中最丰富的食物，或者帮助这些生物在食物匮乏时期度过难关。如果我们意识到同一物种的两个个体在智力表现方面可能存在巨大差异，这取决于它们成长的社会环境，那么这个难题就解决了。
猩猩是这种现象的缩影。它们被称为动物园世界的逃脱艺术家，巧妙地打开笼子的门。但是，尽管敬业的野外工作者进行了数十年的艰苦监测，但从野外获得的可用观察结果表明，苏阿克以外的科技成就寥寥无几。野生捕获的个体通常永远不会适应被关起来，始终保持着他们根深蒂固的害羞和对人类的怀疑。但是，动物园出生的猿类很乐意将它们的饲养员视为有价值的榜样，并关注它们的活动以及散落在围栏周围的物体，学会学习，从而积累了许多技能。[break]
通过文化获得智力理论的关键预测是，最聪明的动物也可能生活在整个群体经常采纳成员引入的创新的种群中。这个预测不容易检验。来自不同谱系的动物在它们的感官和生活方式上差异很大，因此传统上很难找到衡量智力表现的单一标准。目前，我们只能问，表现出无可辩驳的智力迹象的谱系是否也具有基于创新的文化，反之亦然。例如，在镜子中认出自己是一个知之甚少但无可置疑的自我意识迹象，这被认为是高智力的标志。到目前为止，尽管在许多谱系中进行了广泛的尝试，但通过这项测试的唯一哺乳动物群体是大型猿类和海豚，它们是能够学会理解许多任意符号的动物，并且表现出模仿的最佳证据，这是基于创新的文化的基础。灵活的、基于创新的工具使用，是智力的另一种表达，在哺乳动物中分布更广泛：猴子和猿类、鲸类动物和大象——所有社会学习都很常见的谱系。尽管到目前为止只能进行这些非常粗略的测试，但它们支持通过文化获得智力的假设。
另一个重要的预测是，创新和社会学习的倾向一定已经共同进化。事实上，现任荷兰乌得勒支大学的 Simon Reader 和现任苏格兰圣安德鲁斯大学的 Kevin N. Laland 发现，表现出更多创新证据的灵长类动物物种也是那些表现出最多社会学习证据的物种。更间接的测试依赖于物种之间大脑相对大小（在统计上校正身体大小后）与社会和发育变量之间的相关性。各种哺乳动物群体中合群性和大脑相对大小之间已确立的相关性也与这一想法一致。
尽管这个新假设不足以解释为什么我们的祖先，在所有大型猿类中是唯一的，进化出如此极端的智力，但大型猿类在丰富的文化背景下非凡的自举能力使这种差距看起来不那么可怕。对历史变化轨迹的解释涉及许多细节，这些细节必须从稀疏且令人困惑的化石和考古记录中费力地拼凑起来。许多研究人员怀疑，一个关键的变化是早期人类直立行走、挥舞工具入侵热带稀树草原。为了挖掘块茎、剥肉和保卫大型哺乳动物的尸体，他们必须集体工作并创造工具和策略。这些需求促进了越来越多的创新和更多的相互依赖，智力也随之滚雪球。
一旦我们成为人类，文化历史就开始与先天能力相互作用，以提高表现。在我们自身物种起源近 15 万年后，人类象征主义的复杂表达，例如精细制作的非功能性人工制品（艺术、乐器和陪葬品），已经广泛传播[参见凯特·王 (Kate Wong) 的“现代思想的早晨”；《大众科学》，2005 年 6 月]。过去 1 万年来的技术爆炸表明，文化输入可以释放无限的成就，所有这些都是用石器时代的头脑完成的。文化确实可以从旧大脑中构建一个新思想。