是什麼讓人類與其他物種不同

進行諸如獵捕大型獵物和建造城市等共同任務的能力,可能是現代人類與我們的靈長類表親分離的原因

在德國萊比錫的一個心理學實驗室裡,兩個蹣跚學步的孩子盯著放在他們夠不到的板子上的小熊軟糖。為了得到這些糖果,兩個孩子必須同時拉住繩子的兩端。如果只有一個孩子拉,繩子就會脫落,他們什麼也得不到。

在幾英里外的萊比錫動物園的猿類設施 Pongoland 的一個有機玻璃圍欄裡,研究人員重複了相同的實驗,但這次是針對兩隻黑猩猩。如果靈長類動物通過了繩子和板子的測試,它們每隻都會得到一份水果獎勵。

透過以這種方式測試兒童和黑猩猩,研究人員希望解決一個令人困惑的問題:為什麼人類作為一個物種如此成功?智人黑猩猩的基因物質幾乎有 99% 相同。那麼,為什麼人類會遍佈地球的每一個角落——在此過程中建造了埃菲爾鐵塔、波音 747 和氫彈?為什麼黑猩猩仍然像它們的祖先一樣,在赤道非洲茂密的森林中覓食,大約在七百萬年前,當古人類和猿類分離成不同的物種時,它們就已經這樣做了?


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就像任何發生在進化時間尺度上的事件一樣——歷時數十萬年或數百萬年——科學家可能永遠無法就真正發生了什麼達成共識。多年來,主流觀點認為只有人類才能製造和使用工具,並能夠使用數字和其他符號進行推理。但隨著我們更多地瞭解其他靈長類動物的能力,這種觀點被拋棄了。一隻黑猩猩,在合適的教練的指導下,可以加數字、操作電腦和點燃香菸。

目前,人類的行為為何與猿類不同,以及在多大程度上不同,仍然是一個爭論的問題。然而,像萊比錫的實驗這樣的實驗,在馬克斯·普朗克進化人類學研究所的主持下,揭示了一種引人注目的可能性,即識別出人類認知系統中一個可能獨特但容易被忽視的方面。從他們一歲之前——一些心理學家稱之為“九個月革命”的里程碑——孩子們開始敏銳地意識到他們父母的腦海裡發生了什麼。他們透過跟隨父母的目光或看向他們所指的方向來表現出這種新能力。黑猩猩也可以在某種程度上弄清楚同伴的想法,但人類更進一步:嬰兒和成年人也能夠齊心協力,專注於必須完成什麼才能完成一項共同的任務。成人和嬰兒來回滾球的簡單行為正是由這種微妙的認知優勢實現的。

一些心理學家和人類學家認為,這種思維的融合可能是在數十萬年前發生的關鍵事件,並塑造了後來人類的進化。小群狩獵採集者和諧合作的能力最終引發了一連串的認知變化,這些變化導致了語言的發展以及不同人類文化在全球的傳播。

這種對人類心理進化的描述,是從對兒童和黑猩猩的研究片段中綜合而成的,是推測性的,並且存在懷疑者。但它或許提供了關於使人類與眾不同的認知能力的起源的最令人印象深刻和廣泛的圖景。

棘輪效應
馬克斯·普朗克研究所擁有世界上最大的研究機構,致力於研究人類和猿類之間行為的差異。任何時候都可能有數十項研究在進行。研究人員可以從 20,000 多名兒童的資料庫中抽取受試者,並從幾英里外的萊比錫動物園的沃爾夫岡·科勒靈長類研究中心招募黑猩猩或任何其他猿類物種的成員——猩猩、倭黑猩猩和大猩猩。

該研究所於 17 年前成立,在德國統一七年後。建立該研究所需要正視德國人類學被玷汙的遺產——及其與納粹種族理論的聯絡,特別是約瑟夫·門格勒在奧斯維辛集中營進行的令人毛骨悚然的人體實驗,門格勒是一位擁有人類學博士學位的醫生。該研究所的組織者竭盡全力招募遺傳學、靈長類動物學、語言學和其他學科的負責人,他們不是德國本地人。

其中一位是邁克爾·托馬塞洛,一位身材高大、留著鬍子的心理學家和靈長類動物學家。現年 64 歲的他,在佛羅里達半島中心一個小型柑橘種植城市長大。他在佐治亞大學開始了他的學術生涯,他的博士論文是關於蹣跚學步的幼兒如何習得語言的。當他在 1970 年代攻讀博士學位時,語言學家和心理學家經常將語言作為人類在動物世界中獨一無二的頭號證據。

托馬塞洛的博士論文記錄了他近兩歲的女兒如何學會她的第一個動詞。原始詞語——“玩玩”或“你你”的出現——揭示了幼兒參與語言要素的反覆試錯測試的自然傾向,這種練習逐漸採用了更傳統的語法和句法結構。這種學習過程與諾姆·喬姆斯基和其他語言學家的觀點形成對比,他們認為語法在某種程度上是基因上固化在我們的大腦中的——這種解釋在托馬塞洛看來是簡化主義的。“語言是一件非常複雜的事情,它不可能像對生拇指那樣進化,”他說。

他對語言的研究拓寬了他對文化和人類進化之間關係的思考。托馬塞洛意識到,僅靠作用於身體特徵的選擇力量,並不能解釋在人類和黑猩猩分道揚鑣以來,在進化時間軸上相對短暫的時間間隔內,複雜的工具、語言、數學和精細的社會機構的出現。人科動物(現代人類和我們已滅絕的親屬)所表現出的某種先天精神能力,但在非人類靈長類動物身上卻沒有,這一定使我們的祖先能夠以極大地加快養活和裝扮自己以及在任何環境中茁壯成長的能力的方式行事,無論環境多麼惡劣。

當托馬塞洛在 1980 年代搬到埃默裡大學擔任教授時,他利用了大學的耶基斯靈長類動物研究中心,透過比較兒童和黑猩猩的行為來尋找這種能力的線索。此舉啟動了一項長達數十年的探索,自 1998 年以來,他一直在馬克斯·普朗克研究所繼續進行。

在對黑猩猩學習的研究中,托馬塞洛注意到猿類不像人類那樣互相模仿。一隻黑猩猩可能會模仿另一隻黑猩猩使用棍子從巢穴中取出螞蟻。然後,該組中的其他成員可能會做同樣的事情。當托馬塞洛仔細觀察時,他推測黑猩猩能夠理解棍子可以用來“蘸螞蟻”,但它們並不關心模仿任何一種可能在捕食昆蟲時使用的技術。更重要的是,沒有嘗試超越基本知識,然後進行一些修改以製造一種新的改進的捕螞蟻器。

相比之下,在人類社會中,這種創新是托馬塞洛稱之為“棘輪效應”的顯著特徵。人類改進他們的工具以使其更好,然後將這些知識傳遞給他們的後代,他們的後代會做出自己的調整——而改進會不斷增加。從為了殺死猛獁象而發明的投擲石塊開始,經過數千年的發展,它演變成彈弓,然後是彈射器、子彈,最後是洲際彈道導彈。

這種文化棘輪為人類作為一個物種的成功提供了一個粗略的解釋,但也引出了另一個問題:將這些知識傳遞給他人涉及哪些具體的心理過程?答案必須從對數十萬年前可能發生的人科動物生理和行為變化的推測開始。牛津大學人類學家羅賓·鄧巴提出的一個觀點——社會大腦假說認為,隨著大腦變得更大,群體規模和文化複雜性也會隨之增加。科學家們知道,到 40 萬年前,海德堡人,很可能是我們的直系祖先,他們的大腦幾乎和我們的一樣大。

托馬塞洛假設,配備了更大的大腦並面臨著養活不斷增長的人口的需要,早期的人科動物開始認真地制定策略來跟蹤和智勝獵物。這種情況對合作施加了強大的選擇壓力:任何在跟蹤和圍捕動物時不是團隊合作者(承擔精心定義的角色)的狩獵小組的成員都將被排除在未來的郊遊之外,因此可能會面臨一個持續黯淡的未來。托馬塞洛指出,如果一位獵人是一個糟糕的夥伴,那麼小組的其餘成員會決定:“我們不會再這樣做了。”在他看來,使現代人類與人科動物群體分離的是一種為超社會性而進化的適應。

骨骼和人工製品的人類古生物學記錄太少,無法為托馬塞洛的假設提供支援。他從兒童和黑猩猩的比較中得出證據——將我們最近的靈長類動物親戚與尚未掌握語言或接受正規教育的蹣跚學步的幼兒進行匹配。未經教導的兒童使研究人員能夠評估尚未完全受文化影響塑造的認知技能,因此可以被認為是天生的。

在過去十年左右的時間裡,萊比錫的研究發現了人類和黑猩猩之間更多的相似之處而不是差異,但它們也突出了托馬塞洛所說的“一個微小的差異造成了巨大的差異”。一項巨大的研究專案,由馬克斯·普朗克研究所發育和比較心理學系的埃絲特·赫爾曼在托馬塞洛的指導下領導,從 2003 年一直持續到 2007 年在《科學》雜誌上發表。它包括對非洲兩個野生動物保護區的 106 只黑猩猩、印度尼西亞的 32 只猩猩和萊比錫的 105 名兩歲半的幼兒進行多項認知測試。

研究人員著手確定人類更大的大腦是否意味著兒童比大型猿類更聰明,如果是這樣,那麼更聰明到底意味著什麼。對這三個物種進行了空間推理(例如尋找隱藏的獎勵)、辨別數量多少的能力以及對因果關係的理解等測試。結果表明,幼兒和黑猩猩在這些測試中的得分幾乎相同(猩猩的表現略遜一籌)。

然而,在社交技能方面,毫無爭議。在測試中(針對非語言猿類進行了調整),幼兒在溝通、向他人學習以及評估其他生物的感知和願望的能力方面都優於黑猩猩和猩猩。研究人員將結果解釋為,人類兒童並非天生就具有更高的智商(一般推理能力),而是配備了一套特殊的能力——正如《科學》雜誌的研究中所說的“文化智力”——這使他們為日後向父母、老師和玩伴學習做好準備。赫爾曼說:“這確實是首次表明,社交認知能力是使我們與其他動物相比與眾不同的關鍵技能。”

深入研究需要探究人類超社交傾向背後的具體心理過程。托馬塞洛的研究表明,大約在九個月大的時候,父母和孩子會進行一種比喻性的讀心術。每個人都有心理學家所說的“心智理論”。當他們一起看著一個球或積木並用它玩一個小遊戲時,每個人都知道對方知道什麼。每個人都以同樣的方式攜帶這些物品的心理影像,就像一群海德堡人會視覺化一頭打算作為晚餐的鹿一樣。托馬塞洛將這種與另一個人一起玩遊戲或實現共同目標的能力稱為共享意向性(他從哲學中借用的一個術語)。在托馬塞洛看來,共享意向性是人類獨有的一種進化適應——一種微小的差異,卻具有重大的意義,它根植於一種遺傳的合作社互動動的傾向,這種傾向在黑猩猩或任何其他物種中都不存在。

讀心術的好處
該研究所的研究人員指出,黑猩猩在某種程度上也可以讀懂彼此的想法。但他們天生的傾向是利用他們以這種方式學到的任何東西,在尋求食物或配偶的過程中相互競爭。托馬塞洛解釋說,黑猩猩的思想似乎參與了一種馬基雅維利式的精神策劃——“如果我這樣做,他會那樣做嗎?”。他在 2010 年 10 月在弗吉尼亞大學的一次演講中說:“你不可能看到兩隻黑猩猩一起搬運一根原木。”

萊比錫的研究人員在繩索和木板實驗中正式展示了這兩個物種之間的差異。在萊比錫動物園,兩隻黑猩猩只有在同時拉動連線到木板上的繩子時才能獲得水果零食。如果食物放在木板的兩端,猿類會拿走離它們最近的水果。但是,如果食物放在中間,佔優勢的猿類會搶走食物,經過幾次試驗後,處於從屬地位的猿類只是停止玩耍。在該研究所的兒童實驗室裡,孩子們一起工作,無論軟糖放在中間還是木板的兩端。當零食在中間時,三歲的孩子會協商,以便每個人都能獲得公平的份額。

托馬塞洛認為,遠古人類對完成工作所需的相互理解為基於合作的社會互動和文化的開始奠定了基礎。他稱之為“共同基礎”的東西,即一個群體中的成員知道其他人所知道的大部分內容,可能為新的溝通形式的發展開闢了道路。

顯然,能夠設計和感知共同目標,並立即感知到狩獵夥伴在想什麼,使我們的人類祖先在其他方面取得了認知上的進步,例如在手勢的交流使用方面比我們的猿類親戚更加成熟。

我們的人類親戚的基本手勢庫可能曾經與大型猿類相似。正如今天的黑猩猩所做的那樣,遠古人類可能會指著來傳達命令——“給我這個”或“做那個”——這是一種以個人需求為中心的溝通形式。黑猩猩,也許讓人想起原始過去的原始人類,仍然沒有嘗試使用這些手勢來教導或傳遞資訊。

對於人類來說,隨著他們的心理處理能力變得更好,手勢有了新的含義。獵人會指著森林中的一片空地,表明鹿在哪裡吃草,這一行為立即被附近的同伴理解。這種指點如何獲得新含義在現代生活中很明顯。“如果我指著表示‘我們去那邊喝杯咖啡吧’,那不是在語言中,”托馬塞洛說。“‘那家咖啡館’的含義在手指上,而不是在語言中。”

年幼的兒童理解這種型別的指點,但黑猩猩不理解。這種差異在一次研究中變得明顯,實驗者反覆將積木放在孩子搭建塔樓所需的盤子上,然後孩子使用了這些積木。在某個時刻,當需要時,沒有剩下任何物體,因此嬰兒開始指著現在空盤子,表明她想要不再存在的積木之一。孩子知道大人會做出正確的推斷——事實上,指代一個不存在的實體是人類語言的一個決定性特徵。在動物園裡,讓黑猩猩進行類似的練習——用食物代替積木——當面對空盤子時,它們並沒有動一根手指。

稍微年長一些的孩子開始理解模仿動作的手勢——將手移到嘴邊表示飢餓或口渴。在研究中看到這些手勢的黑猩猩仍然毫無頭緒。當人類用錘子敲打堅果以獲得果肉時,猿類會理解正在發生的事情,但是當同一個人在手上做出敲擊動作以表達執行相同動作的想法時,猿類會感到困惑。

這種型別的手勢——是人類共享意向性認知能力的延伸——可能成為交流建立更復雜的社會群體(無論是部落還是國家)所需的抽象思想的基礎。模仿動作使人們能夠創造故事情節,例如透過將雙手放在頭頂呈 V 形來表示動物,然後舉起和放下雙手來描述山丘,從而傳達“羚羊在山丘的另一邊吃草”。這些情景來自比較實驗,這些實驗表明,幼兒對許多熟悉的活動的標誌性手勢具有直觀的理解,但黑猩猩沒有。

其中一些手勢的出現可能不僅是透過移動手,還透過旨在代表特定物體或動作的發聲來實現。這些喉音可能演變成語音,進一步增強了在人口持續增長以及部落群體之間出現競爭的情況下管理複雜社會關係的能力。一個擅長合作的群體會勝過那些內部爭吵的群體。

人類不斷擴大的認知能力可能促進了狩獵、捕魚、採集植物或婚姻的特定做法,這些做法變成了文化習俗——“我們”做事的方式——整個群體都應該採用。一套社會規範要求每個人都意識到該群體共享的價值觀——一種“群體意識”,其中每個成員都遵守預期的角色。社會規範產生了一套道德原則,這些原則最終為政府、軍隊、法律和宗教系統等制度框架奠定了基礎,以執行人們賴以生存的規則。從狩獵者團體所需的特定心態開始的千年旅程現在擴大到整個社會。

黑猩猩和其他大型猿類從未走上這條道路。當黑猩猩一起在象牙海岸捕獵疣猴時,正如托馬塞洛所解釋的那樣,這種活動意味著每隻黑猩猩都試圖首先追趕猴子以獲得最多的肉,而人類狩獵採集者,即使在當代環境中,也會在追蹤獵物時密切合作,然後再公平地分享戰利品。托馬塞洛得出結論,猿類社會和其他覓食者(如獅子)的社會可能看起來是在合作,但群體內部發揮作用的動態本質上仍然是競爭性的。

大辯論
即使在研究所內部,托馬塞洛對進化史的解讀也並非被普遍接受。在位於他辦公室樓上的一樓的靈長類動物學系,凱瑟琳·克羅克福德向我展示了她的研究生利蘭·薩穆尼在 3 月份製作的影片。影片顯示了在象牙海岸與賴比瑞亞邊界附近的塔伊國家公園的一隻年輕黑猩猩。

研究人員稱之為“將軍”的黑猩猩剛剛捕獲了一隻大型的黑白疣猴。“將軍”很難吃掉他仍然活著並且掙扎的獵物,併發出了一系列尖銳的“召集尖叫聲”,以召喚樹冠中兩名年長的獵人提供幫助。其中一人是庫巴,他很快到達現場,“將軍”平靜了一點,並咬了第一口真正的獵物。但是,然後“將軍”繼續尖叫,直到另一名獵人易卜拉欣出現。年輕的猿類將手指放在易卜拉欣的嘴裡作為“安慰手勢”,這種舉止確保一切安好。易卜拉欣沒有咬“將軍”的手指,從而給予了所尋求的情感支援。然後三個人分享了這頓飯。“有趣的是,他正在招募這兩名占主導地位的雄性,他們可能會從他手中奪走這隻猴子,”克羅克福德說。“但正如你所看到的,他們並沒有從他手中奪走。他仍然可以吃。”

克羅克福德認為,現在就黑猩猩合作的程度得出結論還為時過早。她說:“我不認為我們知道黑猩猩正在做什麼的極限。”“我認為(托馬塞洛的)論點非常出色,並且就我們目前的知識而言非常明確,但我認為,隨著我們帶到野外的新工具,我們將發現當前的限制是黑猩猩可以做到的限制還是不是。”克羅克福德正在與其他幾位研究人員合作開發測試方法,以識別黑猩猩尿液中的社交聯絡激素催產素。一些研究表明,當黑猩猩分享食物時,這種激素會升高,這表明動物在進食時可能會合作。

克羅克福德在萊比錫研究所完成了她的博士研究,她的導師是托馬塞洛和馬克斯·普朗克研究所靈長類動物學系主任克里斯托夫·波施。波施透過強調他在塔伊國家公園進行的廣泛研究來反對托馬塞洛的結論,該研究表明,黑猩猩具有高度協作的社會結構——一隻黑猩猩將猴子獵物引向期望的方向;其他黑猩猩沿途阻擋它的去路或承擔其他角色。波施關於黑猩猩合作的觀點與埃默裡大學耶基斯國家靈長類動物研究中心的弗蘭斯·德瓦爾的觀點相似(參見第 68 頁的“眾人一心”)。還有其他人從截然相反的角度批評托馬塞洛。路易斯安那大學拉斐特分校的丹尼爾·波維內利認為,托馬塞洛高估了黑猩猩的認知能力,他認為黑猩猩在理解群體中其他人的心理狀態方面具有某種能力。

就他而言,托馬塞洛似乎很享受置身於這場學術爭論之中,他說:“在我看來,波施和德瓦爾正在對猿類進行擬人化,而波維內利正在將它們當作老鼠對待,而它們兩者都不是。”他開玩笑地說,“我們在中間。由於我們受到了來自雙方的平等攻擊,我們一定是正確的。”

來自某些方面的譴責被來自其他方面的深刻尊重所緩和。“我曾經認為人類與黑猩猩非常相似,”紐約大學斯特恩商學院的著名社會科學家喬納森·海特說。“多年來,很大程度上歸功於托馬塞洛的研究,我開始相信他所研究和宣傳的小差異——人類獨有的共享意向效能力——將我們帶過了河流,到達了一個新的岸邊,那裡的社會生活截然不同。”

要解決這些爭論,需要動物園、實驗室和田野站進行更多研究——或許可以透過新的研究來探討黑猩猩在多大程度上對他人的想法具有心理理論。托馬塞洛小組正在進行的其他研究旨在確定,從對德國兒童的測試中得出的關於人類行為的結論,如果對非洲或亞洲的兒童進行類似測試,是否仍然適用。一項研究詢問德國的學齡前兒童是否與肯亞北部一個半遊牧民族桑布魯人分享他們對是非對錯的集體觀念。

可能還需要更深入地研究人類與猿類之間的差異。托馬塞洛的長期密切同事,沃爾夫岡·科勒中心負責人約瑟普·卡爾認為,僅靠共同的意向性可能不足以解釋人類的特殊性。他說,其他認知能力也可能將人類與其他靈長類動物區分開來——一個例子可能是“心理時間旅行”——我們想象未來可能發生的事情的能力。

關於人類和黑猩猩之間重疊的更多視角可能來自對人腦內部的觀察——這項工作正在馬克斯·普朗克研究所的另一層樓進行。斯萬特·帕博在2010年領導一個團隊完成了尼安德特人基因組的初步測序,他在最近的一本書中推測,托馬塞洛關於人類思維獨特性的觀點最終可能透過基因分析來檢驗。

當這些研究開始時,一個合乎邏輯的起點是將對黑猩猩和人類行為的研究與理解自閉症相關數百個基因之間相互作用的異想天開的旅程結合起來。患有自閉症的兒童,與黑猩猩頗為相似,難以理解社會線索。將自閉症兒童的基因與未患病兒童的基因進行比較,然後再與黑猩猩甚至我們最親近的進化親戚尼安德特人的DNA進行比較,可能會更好地理解人類社會性的遺傳基礎。

這些研究也可能有助於解釋為什麼經過數千年的發展,我們從覓食者群體發展到不僅比黑猩猩更有效地提供食物和住所的社會,還提供了無休止的社會交往機會——有機會在一天之內到達地球的任何角落,或者像一個想法湧上心頭一樣快速地向圖森或廷巴克圖傳遞資訊。

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.

FROM OUR ARCHIVES

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

大眾科學 ONLINE Watch an interview with Michael Tomasello at ScientificAmerican.com/sep2014/stix-origins

Gary Stix, senior editor of mind and brain topics at 大眾科學, 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 大眾科學'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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大眾科學 Magazine Vol 311 Issue 3This article was originally published with the title “The “It” Factor” in 大眾科學 Magazine Vol. 311 No. 3 (), p. 72
doi:10.1038/scientificamerican0914-72
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