本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
多年前，当在肯尼亚的安博塞利国家公园漫步时，一头名叫Echo的雌象首领偶然发现了她以前的同伴Emily的骨骼。Echo和她的家人放慢脚步，开始检查遗骸。他们用象鼻抚摸Emily的头骨，探查每一个缝隙；他们用柔软的后脚小心翼翼地触摸她的骨骼；他们搬动她的象牙。大象对其他死象始终如此反应，但对死去的犀牛、水牛或其他物种则不表现出太大兴趣。有时，大象甚至会用泥土和树叶掩埋它们的同类尸体。
在这些时刻，大象的脑海中在想些什么？我们不能将它们的行为解释为对垂死或最近去世的同伴的本能和直接反应。相反，它们似乎明白——即使在朋友或亲戚去世多年之后——已经发生了不可逆转的变化，在这里，在地上，曾经有一头活生生的大象，但现在已经不在了。换句话说，大象会悲伤。
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这种悲伤只是众多迹象之一，表明大象是非常聪明、善于社交和富有同情心的生物。经过数十年的野生大象观察——以及过去八年中进行的一系列精心控制的实验——科学家们现在一致认为，大象会形成终生的亲属关系，用大量的隆隆声和喇叭声互相交谈，并做出群体决策；大象玩耍、模仿父母并合作解决问题；它们使用工具，在 distress 时互相安慰，并且可能具有自我意识（参见：科学证明：大象比我们意识到的还要聪明）
所有这些智力必定以某种方式从大象的大脑中产生——陆地动物中最大的大脑，是人类大脑的三倍大，单个神经元似乎是人类脑细胞的三到五倍大。在它们的进化史上，大象——就像人类一样——经历了脑化指数（EQ）的急剧增加：动物大脑的实际质量与其根据整体体型预期的脑质量之间的比率。EQ为1正是您所期望的。较高的 EQ 通常但不总是与我们认为的更高的智力同步。人类的 EQ 高于 7；海豚在 4 到 5 之间；虎鲸和黑猩猩在 2 到 3 之间。据我们所知，大象最初并不特别聪明。非洲草原象和森林象、亚洲象及其已灭绝的近亲猛犸象都在非洲进化了数百万年前。大象最古老的亲戚是一些类似河马和貘的沼泽生物，它们有灵活的上唇和多达八根短象牙。随着时间的推移，大象变得越来越大，进化为通过吃掉大量相对营养贫乏的草来生存。随着它们身体的增长，它们的大脑也随之增长——甚至超过了人们的预期。在 3500 万年前到今天之间，长鼻目动物的 EQ——包含现代大象及其已灭绝的亲戚的分类科——增加了 10 倍，从 0.2 增加到亚洲象的 2 以上。
科学家们才刚刚开始认真研究大象头骨中容纳的神经结构，但他们已经发现了一些独特的特征。保罗·曼格尔于 2002 年搬到南非，明确目的是研究大象的大脑。他说，到目前为止，最突出的是专门用于大象非凡的感官和运动才能的神经网络。
在去年 11 月在加利福尼亚州圣地亚哥举行的神经科学学会年会上，曼格尔、巴西里约热内卢联邦大学生物医学科学研究所的 苏扎娜·赫库拉诺-霍泽尔及其同事展示了整个大象大脑的首次准确细胞计数。赫库拉诺-霍泽尔开发了一种最复杂的方法来计算大脑中细胞的数量。基本上，她将整个大脑液化，仅保留细胞核——DNA囊，作为细胞的指挥中心。然后，她用荧光蛋白标记每个细胞核内的 DNA，并测量荧光强度以获得细胞核总数。由于每个细胞只有一个细胞核，因此该数字就是脑细胞总数。
事实证明，大象大脑的神经元数量是我们大脑的三倍多：2570 亿个，而我们的大脑只有 860 亿个。这些神经元中的绝大多数并非位于大脑皮层——人类抽象思维的所在地——而是位于大象的小脑中，小脑控制呼吸、心率和运动等职责。大象的小脑有 2500 亿个神经元；它的大脑皮层有 55 亿个。人类大约有 700 亿个神经元在小脑中，160 亿个在皮层中。
曼格尔和赫库拉诺-霍泽尔怀疑，大象依赖如此密集的小脑来操纵动物王国中最敏感和多才多艺的附肢之一。大象的抓握鼻有超过 100,000 个不同的肌纤维束，其灵巧程度与人类或黑猩猩的手一样。在生命的前几个月，当小象学习如何使用象鼻时，扭动的附肢似乎有自己的想法——让人想起人类婴儿舞动的四肢。到成年时，大象可以使用它们的象鼻在水下浮潜，举起超过 700 磅重的物体，或轻轻地剥开花生壳。
颞叶中致力于声音交流和听觉的神经网络在大象的大脑中也特别大且复杂。大象可以发出柔和的唧唧声或发出像飞机起飞一样响亮的喇叭声。它们可以识别多达 100 头不同大象的叫声，即使是从近 5,000 英尺的距离。它们经常使用人类在没有辅助的情况下无法听到的低频隆隆声进行交流。一些科学家推测，口渴的大象通过探测雷暴产生的振动来引导自己走向远处的降雨。除了声音和触觉外，大象主要依靠气味来了解彼此和周围的世界。象鼻是上唇和鼻孔的融合，使大象的嗅觉甚至比啮齿动物和狗等爱管闲事的动物还要敏锐。大象嗅球（大脑中处理气味的部分）的一个区域包含额外的细胞层，呈蜂窝状排列，在其他哺乳动物中没有发现。
如果说大象巨大的小脑——以及其错综复杂的嗅觉和颞叶——赋予了这种生物感官超能力，那么大象大脑的哪些特征解释了其更复杂、更抽象的智力才能：例如其合作解决问题的能力、对死亡的理解和自我意识？根据我们对大脑的普遍了解，这种类型的智力来自大脑皮层。然而，曼格尔和赫库拉诺-霍泽尔最近的调查证实，尽管大象的大脑是我们大脑的三倍大，但大象的大脑皮层包含的神经元数量却出奇地少，而且密度远不及人类或黑猩猩的大脑皮层。然而，大象显然有惊人的智力。
加州大学戴维斯分校的本杰明·哈特推测，大象的大脑皮层并非来自局部密度，而是来自广泛的互连性。他怀疑，人类和黑猩猩的大脑在整个皮层中进化出了许多紧密的神经元网络——类似于人口稠密城市集中的州——而大象的大脑则倾向于远处大脑区域之间的长连接，构建了相当于广泛的跨国铁路系统。然而，就目前而言，这在很大程度上是假设性的。
看着大象的脸庞，就如同凝视着智慧。这是一种与朋友和家人体验情感亲密的生物，它似乎理解死亡，并以近乎仪式化的方式对待死者。这是一种可以认出镜子中的自己、将树枝制成工具、制定和执行计划以及记住某人的面孔数十年的动物。一种具有我们永远无法亲身体验的感知世界的精妙方式和我们可能永远无法破译的复杂语言的动物。一种其聪明才智与我们相似，但在许多方面又是独一无二的动物。作为一个物种，我们长期以来一直珍视我们非凡的智力，痴迷地将我们的智力与其他所有野兽的聪明才智进行比较。我们坚持不断更新一个宏大的聪明才智等级制度。然而，当人们对像大象这样异常聪明和敏感的动物了解得越多，这种排名就越没有用处。突然之间，将智力视为金字塔似乎很愚蠢。是的，有些生物的大脑更大，有些生物能够完成其他生物永远无法实现的令人印象深刻的智力壮举。但更令人印象深刻的是——更令人着迷的是——我们星球上智力的辉煌多样性。有很多不同的聪明方式。今天活着的每个物种都与它们生存所需的一样聪明。当我们看着大象的眼睛时，我们应该认识到它们不亚于智力上的平等。