遗传记忆：我们如何知道我们从未学过的东西

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

52年前，我遇到了我的第一个学者症患者，从那时起，我就对这种非凡的状况着迷。在我见过的众多学者症患者中，最引人注目和始终如一的事情之一是，他们显然知道他们从未学过的东西。

莱斯利·莱姆克是一位音乐大师，尽管他一生中从未上过音乐课。就像一个世纪前的“盲人汤姆”·威金斯一样，他的音乐天赋在婴儿时期就如此早期和自发地爆发出来，以至于不可能通过学习获得。它是“出厂预装”的。在这两种情况下，专业音乐家都见证并证实，莱姆克和威金斯不知何故，即使在没有正规训练的情况下，也天生能够访问所谓的音乐“规则”或庞大的语法。

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阿隆佐·克莱蒙斯一生中从未上过艺术课。在他还是婴儿时，头部受伤后，他开始用手边的任何东西——Crisco 或任何东西——进行雕塑，现在他是一位著名的雕塑家，只需看一眼动物本身，就能在一个小时或更短的时间内用粘土塑造出任何动物的完美标本——每块肌肉和肌腱都完美地定位。他没有接受过正规训练。

为了解释学者症患者，他们在没有任何正规训练的情况下，在存在严重残疾的情况下，天生就能掌握艺术、数学、音乐甚至语言的庞大语法和规则，“遗传记忆”，在我看来，必须与更常见的认知/语义记忆和程序/习惯记忆回路一起存在。

简而言之，遗传记忆是复杂的技能和实际的精深知识，与其他更典型和普遍接受的身体和行为特征一起遗传。在学者症患者中，音乐、艺术或数学“芯片”是出厂预装的。除了上面提到的例子外，我在我的书《天才之岛：自闭症、后天性和突发性学者症患者的丰富心灵》中描述了其他案例。

遗传记忆并非一个全新的概念。1940 年，A.A. 布里尔引用了威廉·卡彭特博士的话，他在将数学神童泽拉·科尔本的计算能力与莫扎特对音乐创作的掌握程度进行比较时，写下了以下内容

“在上述每种情况下，我们都有一个特殊的例子，即拥有对某些精神活动的非凡先天才能，这种才能在很早的时候就表现出来，以至于排除了它可能是通过个人经验获得的观念。对于这种先天天赋，我们称之为直觉：几乎可以肯定的是，就像低等动物的本能一样，它们是体现在表现出这些天赋的个体的有机体中的体质倾向的表达。”

卡尔·荣格使用“集体无意识”一词来定义他对遗传特征、直觉和过去集体智慧的更广泛的概念。

怀尔德·彭菲尔德在他 1978 年的开创性著作《心灵的奥秘》中也提到了三种类型的记忆。“动物，”他写道，“尤其显示出可能被称为种族记忆的东西”（这将等同于遗传记忆）。他将第二种类型的记忆列为与“条件反射”相关的记忆，第三种类型为“经验性”记忆。后两种类型将与通常应用于“习惯或程序性”记忆和“认知或语义”记忆的术语一致。

迈克尔·加扎尼加在他的 1998 年著作《心灵的过去》中写道

“婴儿不会学习三角学，但却知道；不会学习如何区分图形和背景，但却知道；不需要学习，但却知道，当一个有质量的物体撞击另一个物体时，它会移动该物体……庞大的人类大脑皮层充满了专门的系统，随时准备、愿意并且能够用于特定的任务。而且，大脑是在严格的基因控制下构建的……一旦大脑构建完成，它就开始表达它所知道的东西，它从工厂带来的东西。大脑是满载而来的。内置并处于活动状态的特殊设备的数量令人震惊。从感知现象到直觉物理学再到社交交流规则，一切都随大脑而来。这些东西不是学来的；它们是天生就结构化的。每个设备都解决一个不同的问题……我们用于完成我们所做的事情的大量设备都是出厂预装的；当我们知道一个动作时，这些设备已经执行了它。”

史蒂芬·平克的 2003 年著作《白板：对人性的现代否定》驳斥了人类发展的“白板”理论。布赖恩·巴特沃斯在他的 1999 年著作《计数是什么：每个大脑如何为数学而生》中指出，婴儿具有许多专门的先天能力，包括数字能力，他将其归因于 30,000 年前祖先的人类基因组中编码的“数字模块”。

来自美国国家心脏研究所的马歇尔·尼伦伯格在 1968 年发表在 JAMA 上一篇题为“遗传记忆”的文章中，提供了对这种先天知识的实际 DNA/RNA 机制的见解。

无论是称为遗传记忆、祖先记忆还是种族记忆，还是直觉或先天天赋，遗传传递精深知识（远超本能）的概念对于解释学者症天才如何能够知道他们从未学过的东西是必要的。

我们倾向于认为我们出生时就带着一台精美而复杂的有机机械（“硬件”），我们称之为大脑，以及一个巨大但空白的硬盘驱动器（内存）。人们普遍认为，我们成为什么样的人，是我们不断学习和生活经验的积累和最终结果，这些经验被一个接一个地添加到记忆中。但是，学者症天才显然已经预先编程了大量的先天技能——以及他们专业领域的知识——可以说，这是出厂预装的“软件”——这解释了为什么学者症患者在面对通常巨大的认知和其他学习障碍时，天生就表现出非凡的能力。这是一个值得更多探索和研究的记忆功能领域。

事实上，最近“后天性学者症患者”或“意外天才”的案例让我相信，我们所有人都有这种出厂预装的软件。我在 8 月份的《大众科学》杂志上以“意外天才”为题详细讨论了其中一些案例。简而言之，某些人在头部受伤或疾病后，表现出爆发性的，有时甚至是惊人的音乐、艺术或数学能力，这种能力一直处于休眠状态，直到通过招募仍然完整且未受伤的大脑区域，重新连接到新招募的区域，并释放其中包含的先前潜在的能力才得以释放。

最后，动物王国提供了大量超出身体特征的复杂遗传能力的例子。帝王蝶每年都要进行 2,500 英里的旅程，从加拿大到一个位于墨西哥的小块土地上过冬。春天，它们开始漫长的北返之旅，但这需要三代才能完成。因此，没有一只返回的蝴蝶曾经飞过整个路线。它们如何“知道”它们从未学过的路线？这必须是一种遗传的类似 GPS 的软件，而不是学来的路线。

鸣禽，如麻雀、画眉和莺，通过聆听其他同类来学习它们的歌曲。相比之下，霸鹟及其亲属等亚鸣禽物种继承了它们所需的所有遗传指令，用于这些复杂的咏叹调。即使在隔音隔离中饲养，亚鸣禽也能发出其物种的通常叫声，而无需正规训练或学习。动物王国中还有更多复杂的特征、行为和技能是遗传和天生的例子。我们称这些为动物的本能，但我们尚未将这个概念应用于人类复杂的遗传技能和知识。

有些人会争辩说，学者症天才遗传的是“倾向”或支架，学习可以在此基础上异常迅速地应用，而不是知识本身，并且像鸣禽物种一样，他们向他人学习。我的立场是，学者症天才是一个令人信服的例子，证明亚鸣禽遗传了先于学习的实际指令和知识。这并不是说这种遗传技能（先天）不能被培养、增强和改进（后天）。它们可以被培养、增强和改进。但我同意威廉·卡彭特博士的观点，即学者症患者表现出“对某些精神活动的先天才能，这种才能在很早的时候就表现出来，以至于排除了它可能是通过个人经验获得的观念”。

我称之为遗传记忆，我提出它存在于我们所有人身上。挑战是如何在不干扰的情况下，在没有脑损伤或类似事件的情况下，挖掘这种休眠的能力。