子陵在听歌 26-04-29 15:57
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在回来的飞机上,我读了一篇Huttner等人2015年Science文章。人类如何成为人的?这是个无比宏大的哲学问题,也是整个人类学的研究对象。但如果把这个问题具体化,人类是从黑猩猩和倭黑猩猩中分化而来的,其中最重要的跃迁,是人类进化出了认知,而认知最重要的是语言。因为语言,人类才形成了真正的记忆和逻辑(所以AI为什么是语言模型,因为语言是人类文明的开端)。那么这个表型是怎么从黑猩猩进化而来的呢?这主要是由人类的前额叶皮层(PFC)进化而出的。

人类是猿类谱系的一个分支,在大约600-700万年前从黑猩猩/倭黑猩猩谱系中分化出来,而更早的灵长类分化发生在约2500-3000万年前。分化之后,人类祖先在东非日益多变的环境中演化(约100-300百万年前),气候波动形成了森林与稀树草原交替的复杂生境。这种环境压力偏向于选择具备灵活性、规划能力和社会协作能力的个体,而非狭隘的专业化特征。

随之而来的,是大脑容量的显著增长:从南方古猿(Australopithecus)的400-500cc(立方厘米)增长到智人(Homo sapiens)的1200-1500cc。与此同时,行为创新不断涌现,包括工具的使用(约260万年的奥杜威工具,约170万年前的阿舍利工具)、火的受控利用(约40-80万年前)以及符号行为的出现(约10-50万年前)。

人类进化的核心特征是PFC的扩张与重组,该区域支持规划、决策、工作记忆和社会认知。在人类大脑中,前额叶皮层约占大脑皮层的25-30%(相比之下,猴类约为15-20%,猿类介于两者之间)。人类大脑拥有约860亿个神经元,其中相当大比例分布在包括前额叶在内的联合皮层。

有趣的是,人类大脑不仅体积增加,其长程连接性(尤其是额顶网络和额颞网络)也得到了增强。此外,人类皮层发育过程极其缓慢,前额叶的成熟一直持续到25岁。这种漫长的发育周期为突触可塑性和学习提供了充足的时间,使抽象推理、语言和自我反思能力的涌现成为可能。

在分子进化层面,这些显著的神经发育演变源于一系列精准调控神经祖细胞动力学的关键突变。也就是我读的Science文章。人类特有的基因ARHGAP11B约在500万年前由ARHGAP11A部分倍增产生,它通过增强基底径向胶质细胞(Basal radial glial cells)的增殖能力,驱动了新皮层这一关键祖细胞群的扩张。实验证据显示,在模式生物中异位表达该基因足以诱导大脑皮层出现显著的扩张与褶皱。

与此同时,人类特有的NOTCH2NL旁系同源基因通过放大Notch信号通路,有效延长了神经祖细胞的增殖周期并增加了神经元的最终产出,这一效应在灵长类大脑特有的外下脑室区(Outer subventricular zone)尤为显著。

此外,尽管FOXP2基因不直接导致大脑体积的增加,但其与黑猩猩版本之间仅有的两个氨基酸差异,通过优化涉及动作序列和言语表达的神经回路,为人类复杂的语言能力提供了遗传基础;临床研究也证实,该基因的功能性突变会导致严重的言语障碍。这些遗传因素共同作用,展示了微小的基因调控与倍增事件如何通过改变发育时序与细胞输出,最终形成了人类的认知。

这些基因是在过去1000-2000万年进化成的。我读到这些,觉得非常有趣的是,就是人类进化的漫长、复杂及偶然性。其实人类不是必然产生的,而人类之所以能够产生,来源于很多巧合,这些巧合在几千万年的时间,逐渐积累,变成了一种事实,也就是一个一个巧合的量变最终形成了质变。如果没有很多巧合,那么人类就不会产生。我们生活在2026年,其实十分有幸地享受了人类几千年进化的结果,和现代人类文明带来的各种极致体验。也就是直接坐享其成,这些本质上也是偶然结果。当然,我们知道,人类的生育方式,我们每个人能够出生,也都是极偶然的事件。所以我们更应该珍惜当下的一切,因为我们每个人能够出生并成为人类都是无比幸运的。

发布于 美国