人类心智的起源
作者: Marc Hauser / 14253次阅读 时间: 2013年5月17日
来源: 科学人 标签: 人类心智 心理学 心智
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fs~2lM w0人类心智的起源心理学空间@&oVQ}kb

.?*K qh$IkTQ0撰文╱豪瑟(Marc Hauser)翻译╱涂可欣

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■达尔文认为人类和其他动物的心智演化是连续的,这个观点受到后继学者的支持。心理学空间'Y"o{ j0k8fcofS
■但是有越来越多证据显示,人类和其他动物的心智事实上有着巨大的差距,作者最近指出了四个人类独有的认知特征。
i@Ffh*tD7[0■虽然我们并不清楚人类独有的心智性状是如何起源并演化,但线索正慢慢浮现。

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要了解人类心智的起源,第一步是找出人类和其他生物间心智活动的差异。心理学空间u {$A"mqq

 不久前,有三个外星人登陆地球,他们想要评估这里的智慧生命。这三个外星人其中一个擅长工程,一个精通化学,最后一个专司计算。下面是外星人的调查报告摘要(整段翻译如下):负责工程的外星人说:「这里所有的生物都是固体,有些具有体节,能在地上、水里或空中移动,不过都很慢,没什么值得注意的。」负责化学的外星人接着说:「所有生物都很相似,是从四种化学成份构成的不同序列衍生出来的。」最后轮到计算专家提出看法:「计算能力有限,不过有一种无毛的双足生物却与众不同,可以使用原始且缺乏效率的方法来交换资讯,创造出许多奇怪的物品、有些是消耗品、有些会产生符号,还有些会摧毁同类,与其他生物截然不同。」心理学空间Ad0w s*la9X

工程师沉思:「这怎么可能呢?所有生物的形体和化学成份都很类似,计算能力怎么会不同呢?」计算专家坦承:「我也不明白,但他们似乎具有一套可创造几乎无限多种表达方式的系统,远远超越其他生物,我提议将这种无毛的双足生物和其他生物划分开来,列为不同的起源,来自别的星系。」另外两名外星人同意,然后咻地一起飞回他们的星球去提出报告。

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或许我们不应该责怪外星访客误将人类独立于蜜蜂、鸟、河狸、狒狒和巴诺布猿之外,毕竟只有人类能创造出蛋白牛奶酥、电脑、枪、化妆品、戏剧、歌剧、雕塑、方程式、法律和宗教。蜜蜂和狒狒无法烘焙蛋白牛奶酥,它们甚至没有想过这个可能性,它们的脑缺乏科技才智,也没有烹饪美食的创造力心理学空间 kq6Q-O6F L

y;ylI;h c)HA0达尔文在1871年出版的《人类原始与性择》(TheDescentofMan)中辩称,人类和非人类心智的「差别在于程度而不在于性质」。长久以来学者抱持这个观点,看看近几年的遗传证据:人类和黑猩猩的基因有98%相同。但如果我们共有的遗传组成可以解释人类心智的演化起源,那为什么黑猩猩不会撰写这篇文章、帮滚石合唱团和声或烤个蛋白牛奶酥呢?事实上,越来越多证据显示,人类和其他物种的智能有极大的差距,这和达尔文心智连续理论刚好相反。我并不是说人类的智力是无中生有,研究人员确实发现,人类认知的一些基本要素在其他物种身上也有,但如果将人类心智比拟为摩天大楼,这些基本要素只能算是大楼的水泥底层。人类智能的演化起源仍然晦涩难解,然而透过新的观点和实验技术,谜底将逐渐明朗。心理学空间 `Xo r4|JU!lp

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人类心智的四大特质心理学空间6T%@NQ4dry

a2hS@r0如果科学家想了解人类心智是如何发展成形的,首先必须找出是什么让人类心智有别于其他生物。虽然人类和黑猩猩的基因绝大部份是一样的,但研究指出,在人类谱系和黑猩猩分开后,一些微小的遗传漂变(geneticshift)让两者的计算能力产生了巨大的差异。共有的遗传组成在重排、删除和复制之后,创造出具有四项特质的脑,而这些最近由我们和其他实验室所发现的特质,构成了我所谓的「人类独特性」。

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人类心智的第一项特质是衍生计算能力(generativecomputation),它可创造出变化万千的表达方式,它们可能是字的排列、音符的序列、动作的组合或一串数学符号。衍生计算包含了两种运算:递回和组合。递回是重复使用一个规则来创造出新的表现,就像我们会把一个词重复地嵌放在另一个词中,形成含意更深的较长语句来表达想法。举例来说,美国作家史坦(GertrudeStein)写过一句简单却充满诗意的话:「玫瑰是玫瑰还是玫瑰」(Aroseisaroseisarose)。组合运算则是混合不同的元素来产生新概念,像是新名词「随身听」(walkman)或新的音乐类型。心理学空间r/Q`$K }7cV8N

'k b @&y/i$\3b3a"_0人类心智的关键要素

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下列四个特质是人类独有的,要解释人类心智的起源,我们得先了解它们的来龙去脉。心理学空间 `4KyXry4L2sO

L8f,oQ,a0衍生计算能力︰让人类能创造出变化无穷的词汇、概观和事件。这项特征包含了两种运算机制:递回和组合。递回是重复使用一组规则来创造出新的表现内容;组合是混合不同的元素而产生新的想法。心理学空间"F)uJ A6Iy@/F

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随意组合概念︰让人类能混合不同的知识领域,像是艺术、性爱、空间、因果关系和友谊,而产生新律法、社会关系和科技。心理学空间(s,nH!Gd)ifm p

.m&jU p$OA[0心智符号︰包含了真实和想像的经验,构成人类丰富而复杂的沟通系统的基础,这类符号可以存在于个人的心中,也可透过文字或图画表达出来。心理学空间GL TN%d\1S%O

B N,v3^K|9O}0抽象思考︰让人类能想像视觉、听觉、触觉、味觉或嗅觉经验以外的事物。心理学空间Nf'_S-M&N

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人类心智的第二项特质是随意组合概念的能力。我们经常串连不同领域的知识,结合我们对艺术、性爱、空间、因果关系和友谊的认识,产生新的律法、社会关系和科技。例如我们可以判定社会不容许(道德)我们为了搭救(道德)五个人(数字)的生命而蓄意(大众心理学)把另一个人推(动作)到火车(物体)前。人类独有的第三项特质是使用心智符号。人类会自动将所有真实或想像的感觉经验,转化为个人内在的符号,或经由语言、艺术、音乐或电脑编码表达出来。第四,只有人类能进行抽象思考。动物的想法主要环绕着感觉和认知经验,而人类有许多想法则没有这样的关联。只有人类想得出独角兽和外星人、名词和动词、无穷和上帝。

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E&MVG7w4K4mhF0虽然人类学家对于现代人类的心智何时成形,并没有共识,考古记录却明确显示,大约在80万年前的旧石器时代,它有了很快的转变,在5万4万5000年前改变加速,而在演化史上这只是一眨眼的时间。我们第一次见到多零件组合成的工具、在动物骨头上打洞制成的乐器、显示出美学和来世信仰的陪葬饰品、生动描绘事件和感知未来的洞穴壁画,还有学会用火,这项技术结合了日常物理和心理学,让人类祖先能烹调食物并取暖,从而能克服全新的环境。

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这些遗迹彰显出人类祖先如何解决各种新的环境问题,用新方法来表达自己,并建立独特的文化。但是这些考古证据无法回答人类四项独特性的起源和所受到的天择驱力。举例来说,法国拉斯科洞穴的生动壁画,显示人类祖先了解图象具有的双重特质:它们既是物体,也可表达成其他的物体和事件。然而这些绘画并不能揭露画图和看图的人能否使用有文法系统的符号(名词、动词、形容词),来表达对这些艺术作品的美学喜爱,或是能否用声音或手势来传达想法。同样的,那些出土的远古乐器,例如3万5000年前用骨头和象牙制成的乐器,也无法透露它演奏出来的乐音,是如葛拉斯(PhilipGlass)乐曲的重复简单旋律,还是如华格纳乐曲以递回方式,让各种主旋律反覆出现。

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从工具的使用即可反映出人类独特的衍生计算能力。其他动物的工具只用一种材质,也只有一种用途,人类则经常结合不同材料来制作工具,并赋予多重功能。上图中猩猩拿树叶当伞,右图是人类组合多种材料制成的铅笔,有多种用途。心理学空间iRPCL0Id:@7F

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但是我们可以充满自信的说,从非洲大草原上的狩猎采集者,到华尔街的证券交易商,都拥有与生俱来的四项人类特质。然而如何调配这些要素而产生文化,则因群体不同而有明显差异。人类文化有各自的语言、乐曲、道德标准和器物,从某个文化角度来看别的文化,往往觉得相当怪异,经常难以理解,有些令人厌恶,甚至觉得违反道德。其他动物不会表现出如此多样的生活型态,若从这点来看,黑猩猩根本不可能有文化。心理学空间W&M0H'I}

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不过要了解人类心智的起源,黑猩猩和其他动物仍是有趣且有关的研究对象。事实上,唯有找出人类和其他动物共有以及人类独有的能力,科学家才能拼凑出人类独特性的演变。心理学空间9J!C7SjR*l)O ['x S9{

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复杂的脑造成复杂的心智心理学空间6h#e$a2O9zI[;M&H

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我的小女儿苏菲雅三岁时,我问她是什么让我们思考,她指指头说:「我的脑。」我接着问小狗、猴子、小鸟和鱼有没有脑,她答有。然后我又问她在我们眼前爬过的蚂蚁有没有脑,她说:「没有,蚂蚁太小了。」虽然大小确实会影响脑的结构,进而影响思想,但我们成人知道大小并不是判定动物有没有脑的准则。研究显示,包括人类在内的脊椎动物,脑内细胞的类型和所使用的化学传递物大致相同,而且猴类、猿类和人类大脑最外层的皮质组织构造也近似。换句话说,人类许多大脑特征和其他物种并无二致,不同之处只在于脑部某些区域的大小,以及这些区域的连结方式,而这些差异造就了人类在动物界中无可比拟的思考能力。动物确实有些看似接近人类脑力的复杂行为,例如制作或修改物件来达成特殊目的。雄园丁鸟会用小树枝搭建堂皇的鸟巢,并以羽毛、树叶、钮扣装饰,还用压碎的果实涂漆,好吸引雌鸟;新喀里多尼亚乌鸦会将叶片刻成钓竿来捕捉昆虫;研究人员还曾观察到黑猩猩用木矛一次穿刺好几只躲藏在树干隙缝的婴猴。此外,科学家利用不同动物进行实验,发现生物天生具有一些日常的物理概念,让它们在面对没有直接经验的挑战时,能想出新的解决办法。其中有个实验是让红毛猩猩和黑猩猩想办法取得盛装在固定住的塑胶圆筒底部的花生,它们必须先将饮水机的水含在嘴里,再吐到圆筒内,好让花生浮上来。

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mj f{3o t R2}0动物也会表现出常见于人类的社会行为。有经验的蚂蚁会引导晚辈找到重要的食物来源;狐会指导幼儿支解美味但可能致命的蝎子。许多研究显示,从家犬、卡布钦猴到黑猩猩,许多动物会抗议食物分配不均,表现出经济学家所说的「厌恶不公」。另外,还有充份的证据指出,动物在维护阶级地位、照顾幼儿和找寻新配偶或同伴时,并不会拘泥于日常活动,而是随时因应新的社会情境,例如地位较高的个体会倚重拥有独特技能的下属。

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X7w%g)[_"j$KoG0这些观察让人不禁赞叹大自然解决之道的奇妙,然而当惊奇感退去,我们仍得面对人类和其他生物之间的鸿沟。为了说明这个差距有多深,以及了解它起源的困难,且让我更详细描述人类的独特性。

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虎鲸的脑5620公克  伊特拉斯坎鼩鼱的脑0.1公克  人类的脑1350公克

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\ }${JKncW_0大脑比一比

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人脑的大小不如鲸、相对大小(与身体的比例)不如鼩鼱,但人类却比其他动物来得智高一筹,因此脑的大小并不能解释人类心智的独特性。心理学空间;dv_lfP8n4_k

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多样化的创造能力心理学空间 QM5w,Hq*A3k!|

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就拿人类一个最基本的工具为例,考试的人所使用的2B铅笔,即可说明人类心智的海阔天空,让认知能力有限的其他动物望尘莫及。我们手握漆上色彩的木头,用中间的铅芯写字,由金属环固定的粉红色橡皮可用以擦去错字。四种不同的材料,各有特定的功能,组合成一个工具。虽然主要目的为书写,但也有人把它当做发簪、当成书签、甚至戳死恼人的小虫。相对的,动物使用的工具,像是黑猩猩用来挖白蚁的棍子,则是单一材质、单一用途,不会有其他功能,不具备如铅笔一样的组合特性。心理学空间"qB3S-U*m;X8y

#J!^D T1W9]m!B0人类还有另外一个简单的工具,正是应用递回的范例,就是在许多露营的装备中可找到的折叠杯。要制作这样的器具,只需要遵循一个简单的规则:上一节比下一节宽,不断重复直到叠出所要的大小。我们在所有人类心智层面中几乎都可找到类似的递回法则,从语言、音乐、数学到用手、脚和口所产生变化无尽的动作。然而动物的递回作用却很微弱,只有在观察运动系统时才能见到。

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7`8vY^ W8S$U0递回运动机制是所有动物都有的标准配备。当动物行走时,会重复将一只脚放在另一只脚前;进食时,会重复抓起食物送到口边,直到胃送出停止的讯号。动物心智的递回系统局限于大脑运动区,和其他脑区隔绝。动物也有递回系统,显示人类获得独特思考能力的关键步骤,并不是演化出全新的计算方式,而是打开原本深锁在运动系统中的递回运算,让其他与思想相关的脑区也能使用。至于这个限制性功能是如何变成开放介面,能与其他要素随意连结,稍后我们还会讨论。心理学空间DP-Z#Y5N \Z

8H Js%kc`0开始比较人类的语言和其他物种的沟通方式时,隔阂就更深了。人类和其他动物一样,也会以非口语沟通系统来传达情感和动机,例如婴儿的咯咯笑和哇哇哭。但只有人类拥有额外的语言系统,运用心智符号为基础,每个符号都可划入特定的抽象类别,例如名词、动词和形容词。虽然有些动物发出的声音,除了表达情绪外,也蕴含了物体和事件的资讯,例如食物、性和捕食,但这类声音表达的范围和人类相比,相形见绌,而且无法归入人类语言结构中的抽象类别。心理学空间;hN'YKE[


C:t ]%`/bG{#M0动物会使用一些声音来表示眼前的物体和事件,但和人类相比,它们的表达范围极为有限。人类拥有额外的抽象思考能力,不仅让我们能够说古道今,还能讨论抽象的观念,像是达嘛赖喇宣说的佛法。

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不过这样的看法往往会引来强烈的质疑,因此我们有必要澄清。举例来说,或许你会认为动物的词汇看起来很少,是因为研究人员并不是真的了解动物在说什么。关于动物发声和一般沟通,科学家的确还有很多需要深入了解的地方,但我相信研究不足并不能解释人类与动物心智的巨大差距。动物以声音交流时,大多数是一声呼噜或叽咕或尖叫,对方的回答也只是一声。动物是有可能将像是「请帮我抓背部下面,待会换我帮你抓」这样的大量资讯挤在那500毫秒的声音里,但如果只用一、两声呼噜就清楚表达,人类又何必要发展出神秘又冗长的系统?

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v{ ~JPgE%R6?0不只是数学:许多动物都会算数,但只有人类能计算地球的周长、光的速度或赢得乐透的机会。人类还能结合数字系统和其他思想范畴,例如道德,而决定是否要舍弃1个人来救5个人。

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2R$M x5?1w"k4x!y T0Z0再说,即使我们认为蜜蜂的摇摆舞动表示美味的花粉位于北方一公里外,或是白鼻长尾猴的警示呼声可以表示出不同捕食者,它们使用的符号和人类依然有五个基本差异:动物的符号受真实物体或事件的引发,而不会凭空想像;动物的符号局限于当下;动物的符号不能划分在抽象类别之下,不像人类的字可以分成名词、动词和形容词;动物很少结合符号,即使有,最多也只串连两个符号,而且没有章法;动物的符号限定在特定背景之下。

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c5yU8u+t0人类的语言则和其他动物的沟通系统全然不同,值得注意的特点是以视觉或听觉型式传达得一样好。如果鸣禽失去了声音、蜜蜂失去了摇摆,沟通也跟着终结。但当人类耳聋时,还有能表情达意的手语,这种沟通模式在结构复杂度上并不亚于语音。人类的语言和它需要的计算能力,还能和其他知识领域巧妙搭配,凸显出人类能随意连结各个知识系统的惊人能力。就拿对物体和事件的计量能力来说,许多动物至少有两种非语言计量能力。第一种可准确计算少于4的数量,第二种则是概算,没有数量限制,但必须是特定的比率,例如动物能区分1和2、2和4、16和32等。第一套系统位于与追踪记录个体有关的脑区,第二套系统位于计算程度大小的脑区。

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2008年,我和同事描述了恒河猴的第三套计算系统,或许有助于了解人类区别单数与复数能力的起源。这套系统会在动物同时(而非连续性出现)看到多组物件时发挥作用,让恒河猴能够区分一个和多个物件,但却无法比较多样物件。在实验中,恒河猴看到我们将1颗苹果放进盒子里,再将5颗苹果放进另一个盒子里,然后让它们选择时,恒河猴都会选择有5颗苹果的盒子。接着我们又将2颗和5颗苹果分别放进两个不同的盒子里,这时猴子的选择就不一致了。这就和人类在说「1颗苹果」(apple)和2、5或100颗苹果(apples)时一样。

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sI3S7m:o]2@Ged8C R0但是当人类的语言系统和这古老的计算系统连结时,就出现了有趣的现象。试试看将0、0.2和-5等数字后面加上最适当的apple或apples,即使是年幼的儿童,只要母语是英语,都会选择用apples。事实上,连1.0都会选择用apples,惊讶吗?心理学空间%pUHz(zv

r^l_y t.f#g4]`&r0是该感到奇怪的,这并不是我们学到的文法,事实上,严格来说,它在文法上是错误的,但这却是人类与生俱来的共通文法,这项规则简单却抽象:凡不是1的数字都是复数。

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苹果的例子证明,句法和集合观念等不同系统在交互作用后,会影响人类的思考方式和对世界的看法,而人类的创意还不止于此,我们会将语言与数字系统应用在道德(例如救5个人胜过救1个人)、经济(如果我拿到10元,会分给你1元,但是这似乎不公平,因此你会拒绝这1元),以及交易禁忌(不管获利多丰厚,在美国贩卖儿童都是不合法的)。心理学空间$\L A$A|d{j2hl

%G!k:unD`oLk.Z0跳不出的思考框架心理学空间? q @F%XVPz

(egx)n2p|:\0观察谆谆教诲的狐或厌恶不公的猴子,我们都会获得相同的结论:动物演化出敏锐的心智来解决特定的问题,也因此难以应用技巧来解决全新的问题,但无毛双足的人类却不是如此,一旦出现在地球上,拥有现代心智的人类祖先就开始探索过去无人栖息的地方,创造语言来描述全新事件,并想像死后的来世。心理学空间!JP9l#K1@ZVrB

6`$t8w {[G0虽然我们对人类认知能力的根源所知有限,但在找出人类心智的独特要素后,科学家现在知道该留意什么,我相信神经生物学将能帮忙阐明这些疑问。虽然学者仍不清楚基因如何建造出脑,而脑内的电生理活动如何产生思想和情绪,但我们正在目睹一场心智科学的革命,这些研究将能填补我们对心智认识的空白,让我们了解为什么人类的脑和其他生物的脑有如此巨大的差异。

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jaY4F&z0举例来说,嵌合动物实验(将某一动物的脑部线路移植到另一种生物中)有助于厘清脑部线路的连结方式,基因改造动物的实验可以揭露基因在语言和其他社会机制中所扮演的角色。这些研究结果虽然不能透露神经细胞如何产生人类独特的心智特质,却能够提供进一步探索这些性状的指标。

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有限的线索心理学空间+YSi#D z S&p%[8I


z(fn)S~-h$Z0考古学证据显示,自3万5000年前起,人类就经常制作乐器和艺术品,显示当时人类已具符号性思考能力。但现代学者无从得知远古人类留下符号的意义,或是他们所作的乐曲,因此这类文物在探讨人类独特心智时能提供的线索有限。心理学空间Oa;w6hi5l D

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目前我们只能承认,人类即使和演化关系最近的灵长类之间,都存在着一道心智鸿沟,而且我们不清楚这道鸿沟是如何形成的。黑猩猩能够设计实验来测试人类吗?黑猩猩能想像身为人类来解决它们的问题吗?答案都是「不能」。虽然黑猩猩能看见人类的行为,但它们无法体悟人类的想法和感觉,因为它们缺乏所需的心智基础。虽然黑猩猩和其他动物似乎也能拟定计画,考虑经验和选择未来,却没有证据显示它们能进行与现实状况相违背的思考,想像和现有状态不同的世界,而人类却经常如此。在人类独特的基因组孕育出独特的心智后,人类就一直进行着这类思考,而这正是建立人类道德系统的前提。

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\Rbu:v0人类的心智能力已强大到了极限吗?不管是哪一种表达形式:语言、作曲、道德标准和科技,我猜想我们没有能力穷尽出所有的可能性,毕竟我们的能力非常有限,难以另辟蹊径。

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倘若人类心智面临了生理上的束缚,使得心智思考的范围受到局限,那么所谓「跳脱框架思考」就错了,因为我们将永远困在框架内,另类思考能力也受限,这就有点像黑猩猩无法想像做为人类的感觉,人类也无法想像外星智慧生物的感觉,我们将永远陷入「人类心智」这个框架中。唯一挣脱约束的办法是演化,彻底改造人类基因组、建立新神经连结、设计新神经结构。这样的改变将创造出全新的心智,届时有着新心智的生物将审视他的祖先,就像我们经常回顾人类祖先:带着一丝尊敬、好奇和孤独感,鹤立于简单心智生物之中。

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关于译者

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涂可欣阳明大学神经科学研究所硕士,美国伊利诺大学遗传博士研究,现专职科普翻译工心理学空间"P \MB8JtV+K._`8t

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关于作者心理学空间/Njgp[r5`7ZL

e3vk'g&B\$q @o0豪瑟是美国哈佛大学心理学、人类演化生物学和个体演化生物学教授,研究人类心智的演化和发育基础,他的目标是找出人类和其他动物共有,以及人类独一无二的心智能力。心理学空间-O3T2U;zY&w6i8Z/d

4JW0[I7M.{0延伸阅读心理学空间%J,qL;z"x0m\ZK

wY"^;v_K0The Faculty of Language: What Is It, Who Has It, and How Did It Evolve?  Marc D. Hauser, Noam Chomsky and W. Tecumseh Fitch in Science , Vol.  298, pages 1569-1579; November 22, 2002.心理学空间.{ V4AetgNHT

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Moral Minds: How Nature Designed Our Universal Sense of Right and  Wrong. Marc D. Hauser. Harper Collins, 2006.心理学空间qYpl2XS{5G#J

/^9v @&g$e+b0{4J0Baboon Metaphysics: The Evolution of a Social Mind. Dorothy L. Cheney  and Robert M. Seyfarth. University of Chicago Press.2007.

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