做一条鲸鱼是种怎样的体验？

- 导言

在上一讲中我们提到，虽然人类没有绝对值最大最重的脑，也没有相对值最大最重的脑，但是人类大脑中的神经元又多又密、 IPC 很高，所以，人类虽然没有鹰的眼睛、豹的速度、熊的力量，却还是能在地球上活得不错。

那么，人类的大脑是否就能傲视群雄、鄙视所有其他动物的大脑了呢？是不是只有人类才有语言、推理、欺骗、模仿、使用工具、自我意识等等一系列高等智能呢？最开始，许多人都是这样认为的。但是这些年，随着越来越多的实验证据和科学论文的发表，让我们看到，不论是不是哺乳类，动物们都展示出了各种各样的高强能力。

前几年，我去到波士顿水族馆玩，水族馆的工作人员向我展示了章鱼的智能。

馆员先递给我一个类似九连环那样的锁，让我解开，我折腾了一会儿就决定放弃了。结果，类似的东西扔给水族缸里的章鱼，三下五除二就被它解决了。我可能也是比较笨，总之是给人类丢脸了，白长了一个高 IPC 的大脑。

除了章鱼之外，其实还有很多动物，拥有着一些、我们人类或许都没有的智能维度。我在这里想给大家特别分享一个神奇的物种，这个物种其实我原本并没有留意，因为我一直都是以研究人脑为主的。

但是，在给研究生课程进行备课准备的时候，总是要涉及一些其他动物的大脑和人脑进行比较的知识。就在这个过程中，我逐渐留意到了这个物种，它们在大脑的很多方面，都拥有着足以匹敌人类的指标。

你或许已经猜到了，没错，就是鲸鱼和海豚。

- 聪明的鲸鱼

其实，我们平时说的鲸鱼和海豚，都是属于鲸目的。只不过海豚长牙，是齿鲸；像是座头鲸和蓝鲸这种，我们传统意义上称为鲸鱼的，都是不长牙的须鲸。

我首先注意到的，是鲸豚类大脑的外观。之前我讲过，像鸭嘴兽、猫、狗等等，很多哺乳类动物的大脑褶皱并不明显，到了灵长类动物，像是黑猩猩这样的大猿，以及我们人类这里，大脑才密密麻麻布满了褶皱。原本我以为，人类大脑的褶皱应该是最为密集和丰富的了，然而，当我看到鲸豚的大脑时，我发现自己错了。从外观上来看，他们的大脑褶皱一点也不比人类少。

再从皮层神经元的数量上看，现在已有的数据是，伪虎鲸的脑皮层神经元也是 1000 亿这个数量级。而更大的鲸鱼，对于它们大脑的数据，目前我们都还是欠缺的，所以，现在科学界并不能推算出，鲸鱼大脑的 IPC 和我们人类相比到底如何。

- 镜像测试

从智能这个角度看，我们人类的一些智能，貌似鲸豚类都可以有。我举个最有代表性的例子，就是对自我意识的测试。做这种测试，一般采用的方法叫「镜像测试」，简单地说，就是看这个生物能不能从一面镜子里，认出那个镜像是自己。

很多动物、包括我们人类刚出生不到 2 岁的小宝宝，都会认为镜子里出现的不是自己，而是另一个同类。但是智能比较高的生物，就会具有自我意识，比如我们这些已经长大了的人类，就能顺利通过这个镜像测试，认出镜子里的那个人是自己。

除了人类以外，还有一些生物也能通过镜像测试，比如大象、黑猩猩、还有鲸豚。当年我看到这样的研究论文时，实际上是持保留态度的，因为那毕竟是别人的研究，我又没亲眼见过。我当然希望自己也能实验一下，获取第一手资料。

在北京海洋馆有两头白鲸，养在一个很大很大的玻璃幕墙里，人可以在外面看得到。我就决定，拿一面镜子去亲自做个实验。当时我手边只有一块大约 40 厘米乘以 40 厘米见方的镜子，比我们一般背的双肩包面积还小。到了海洋馆以后，我先在其它水族箱试了试，包括养鲨鱼的水族箱，我把镜子冲着它们贴在缸壁上，结果没有一条鱼理我。

然后我就去到养白鲸的那个大缸。如果你曾经去过可能知道，那个玻璃缸有五六米高，很大很宽，两头白鲸就飘在水面上，把呼吸孔露在外面。参观白鲸的人都是站在最下面的，有老有小，大家离白鲸很远，这个距离就好比是白鲸在三楼的水面上呼吸，人站在一楼仰头观看。

一楼的人群们都希望能吸引白鲸下来，但是两头白鲸完全不为所动。我好不容易挤进去，站在一个角落，然后就掏出了这面镜子，贴到了缸壁上。没过多久，其中一头白鲸无意中转到了这个方向，然后它很快就一个猛子扎下来，到了一楼。它完完全全地把一侧的眼睛贴到了我这面镜子上，我可以很明显感觉到它非常好奇。但是这个行为并不能说明它认出了镜子里是自己，它很可能以为镜子里面是另一头白鲸。

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紧接着，只过了一小会，这头白鲸就游走了，我当时还以为它是对照镜子不感兴趣了。没想到，这头白鲸只是游到了几米开外，然后就转回身来，对着镜子，一会儿动动左边，一会儿动动右边，扭扭尾巴，还背过身去，把头转回来看镜子。这一系列的行为，完全就像是一个小女生，在对着镜子摆 oe ，而且这个行为在动物行为中，也是非常经典的自我镜像行为。

这时候我才意识到，原来这面 40 厘米的镜子对于 4 米长的白鲸，实在太小了，它应该是发现贴近了看不全，才决定退到远一点的地方，这样就能照见自己的全身了。在这期间，另一头白鲸原本是背对着我们，但是不久之后，也一个猛子扎下来照镜子。要知道，白鲸的智商在鲸豚类里并不是最出类拔萃的，而这两头白鲸应该是第一次见到镜子，就完美通过了镜像测试，给我留下了非常深刻的印象。

通过这次现场实验，让我对鲸豚类的智能逐渐好奇起来。

- 全息立体的 3D 语言系统

于是后来，我关注了更多鲸豚类的研究。逐渐，我意识到一种可能性，就是鲸豚类在某些方面的智能，或许和我们人类已经不在一个维度了。这个猜想目前最主要的体现，在于鲸豚类的语言。

早在上世纪中叶，科学家们就开始研究海豚的语言。在 1961 年，《科学》杂志上登载了一篇论文，内容就是对两条海豚之间的对话进行研究。人们逐渐发现，海豚似乎至少能同时用两个声道进行交谈。它们既会用哨音来交流，也可以用「哒哒」的声音交流，就像是两个频道在同时播放。而在两条海豚之间，它们似乎可以同时用哨音和「哒哒」声沟通，哨音在说一件事，「哒哒」声同时在说另一件事。你能想象，这样的交流是种怎样的体验吗？

除此之外，海豚还有个声呐系统。它们通过发出声波，可以对空间中物体的形状、位置、远近都进行比较准确的定位，这远比我们人类从听觉中能获取的信息多得多。

近年来，一些脑科学家对海豚的大脑结构进行了研究，他们普遍发现，海豚跟听觉相关的大脑颞叶，整体呈现出了扩张的趋势。2015 年，一组来自英国和美国的科学家报告了他们对海豚大脑白质结构的研究成果，他们发现，海豚大脑听觉区的结构和陆地哺乳动物的大脑不同，而且在海豚的大脑中，从丘脑通往视觉区和听觉区的白质纤维有很大重叠，说明有可能对于鲸豚类来说，它们的听觉与视觉相连，一起处理与回声相关的信息。

我把这段话简单翻译一下，意思就是，对于鲸豚类来说，它们或许可以通过声波，在大脑中直接重建出三维的立体视觉图像。

对于我们人类来说，我们利用听到的声音，可能最多只知道这个发声物体的个头多大、距离多远，如果你对这个声音本身很熟悉，或许你还能认出这个声音的主人是谁。那么，你想象一下，假如你是一只海豚，你可以将声波直接转化为相对精准的视觉信息，你能知道这个东西长什么样子，甚至还能了解它的内部构造，这是一种多么奇妙的体验。

对于这个能力，在 2 年前的一部迪士尼动画电影《海底总动员 2 》中，有一段特别好的演示。在影片大约第 54 分钟开始，水族馆里有一头白鲸，开始展现它利用声波以及回声，来探测空间和物体信息的能力。当然，这里面难免有艺术夸张的成分，但是，这个小片段非常形象地向我们展示了，鲸豚能将听觉信息转化为比较精准的视觉信息的可能性。大家要是感兴趣，可以去看一看。

最近，我还看到一种说法，有些研究者提出了一种更大胆的猜想。他们认为，鲸豚之间的语言，甚至远比我们想象的复杂。它们不光能把声波转化为视觉信息，因为它们本身能发出比较复杂的声波，所以很有可能，它们直接把回声定位的音波作为语言来交流。

换句话说，就是它们不光可以把声波转化为大脑中的三维视觉图像，还有可能，它们可以把脑海中的三维图像通过声波传递给自己的同类。如果事实的确如此，你可以试着想象一下，两条海豚之间的对话是一种什么样的体验？

我们人类如果走在街上，突然冒出来一个陌生人，把你的手机抢走了，你去警察局报案的时候，可能要费尽力气去描述这个人的样貌，他是圆脸、寸头、细长眼睛、中等身高等等，然后，人物肖像画师又要根据你的语言描述，把这个人的外貌特征画出来。如果海豚的声呐语言确实存在的话，一条海豚如果被一只鲨鱼袭击了，它在和同伴诉苦的时候，可以很明确地直接把这条鲨鱼的三维图像，通过声波，传递给小伙伴们。

当然，这些目前都只能算是研究者的猜想，相关的实验数据和研究，做起来是非常有挑战性的。因为太大的鲸鱼人类无法饲养，小一些的海豚，还存在着是否愿意配合实验、乃至于研究伦理等一系列的问题。

- 总结

总结一下，我们这一讲主要在谈论其它动物的智能与大脑，尤其是海豚和鲸鱼。仔细想想，鲸豚类的生活环境和我们人类是截然不同的，它们生活在水里，我们生活在陆地上。生物的大脑与坏境之间，本来就有着密切的联系，大脑要如何处理、加工、具象化环境信息，才能更好地适应外部环境，这是对每一种生物大脑的挑战。

每种动物都有其相对独特的生存环境和习性，每种动物也有其独特的大脑，很有可能，每种动物都有其不同的智能展现方式。甚至有些动物的智能，比如鲸豚类的语言，已经超越了我们的想象。

- 互动

受此启发，在思考关于大脑升级的问题时，我也经常会问我自己，人脑以及人类智能前进的方向是什么呢？我们人类是否会展开另一个崭新维度的智能？这些开放性的问题，也留给大家一起思考吧。

我们下一讲见~

- 导言

在第一大部分的课程中，我简单地为大家介绍了一些关于大脑的结构特性。那么，从这节课开始，我们就要进入课程的第二个模块，也是最让人兴奋的模块，就是大脑该如何进行升级。

在我们深入到任何过于具体的内容之前，我想先和你聊聊，所谓的「大脑升级」究竟是什么意思，以及与它有关的核心观点是什么。

首先，从大的方面来说，其实我们人类，或者说，智人的大脑，并不一直是现在这个样子的。从生活在几十万年前的早期智人，到我们目前这个人类阶段，我们的大脑设置经历过一些微小的调整。

从基因的角度看 年的《科学》杂志曾经发表过一项研究，说的是一个和人脑尺寸有关的基因，叫「异常纺锤型小脑畸形症相关基因」，也叫 ASPM 基因。这个基因最新的一次更新，是在 5800 年前。5800 年前，这是什么概念？基本上就是我们一直说的中华文明的起始时期。换句话说，从那个时候开始，我们现代人类，也就是正在听课的你，从出生时就自带的那个大脑，它的预装系统和炎帝黄帝、孔子孟子老子、秦皇汉武等等等等，并没什么太大的区别，你们都在使用最新版本。

那么，问题来了，我们的大脑就一直保持这个样子了吗？人类的智能是否已经到达了天花板呢？我们的文明还会继续发展吗？这些问题其实非常有趣，你也可以思考一下 。在这里，我想先抛砖引玉，分享一些我自己的看法。

- 聪明的大脑一定是天生的吗？关于大脑的可塑性

我曾经讲过关于大脑发展演化的一些当代观点：人类的大脑不光是为了适应自然环境而演化的，它还要适应人类的社会环境。这也是「社会脑假说」的核心内容。所以，如果环境发生了剧变，无论是自然环境还是社会环境，我们的大脑就会面临一个压力，去适应和调整。

那么，从 5800 年前到现在，我们所生活的自然环境和社会环境是否发生了改变呢？从自然环境的角度说，其实可能并没有发生特别大尺度地变化，只是小范围的自然环境变化还是存在的，比如，原始森林变成了高楼大厦。而从社会环境的角度看，我认为还是发生了一些重大改变的，这一点我们稍后再展开讨论。

那么，大脑在面对环境变化的时候，是如何应对的呢？我们大脑的预装系统，又在这其中扮演了怎样的角色呢？虽然在之前的课上，我们学习了许多关于大脑结构和功能的知识，但是这些知识基本上都是静态的，我并没有讲到关于大脑本身的一些发展发育，这种动态变化的事情。

事实上，关于人类大脑在人们一生中的变化、它的发育和发展，这些都是脑科学研究的重要内容和方向。「大脑在人们一生中是在不断动态变化的」这件事，基本上是大家比较公认的看法了。人类的大脑，在我们一出生、甚至出生之前，就具备了一个预装系统，在这个基础上，随着我们所接触到的外部环境、社会环境、接受的教育训练、独特的人生经历、自我觉知等等，这些复杂的因素影响，使得我们的大脑在不断发生着或大或小的改变。

以语言为例，尽管全世界各地的人类使用着不同的语言，但是越来越多的研究认为，并非有些人天生就只能说汉语、有些人天生就只能说英语。我们人类一生下来所具备的这个大脑，是能够习得任何一种人类语言的。换句话说，我们大脑的预装系统里，已经有了「语言能力」这个功能，只不过要安装进去的是哪种语言，这就和你的成长环境及语言学习经历有关了。而不同的语言经历，确实也会对大脑有着不同的塑造。

在 2009 年的一篇研究中，研究者对比了以汉语为母语的人，和以英语为母语的人的大脑皮层，他们将关注点放在了和声调加工相关的脑区。我们都知道，汉语和英语这样的西方语言相比，最大的不同在于，文字上我们是象形文字，在言语上我们是声调语言，同一个字，用不同的音调说出来，字义就完全不同。比如，妈，麻，马，骂，都是 ma 这个音，但是声调不同，意思也不相同。但在英语里面，ale ？ ale ! 无论音调怎么变，ale 还是苹果的意思。所以，这项研究的脑科学家就在猜想，说汉语的人，在日常语言交流中，对声调的加工显然要比说英语的人强烈得多，那么我们能否在说汉语的人的大脑里，发现这种语言经历对大脑塑造的痕迹呢？

于是，他们进行了大脑皮层的对比，结果发现，就在和语言声调加工有关的脑区，也就是我们右侧颞叶前部的区域，汉语母语者大脑的灰质集中度，要显著高于英语母语者。你可能会问，这种差别会不会是人种差别导致的呢？研究者们显然也考虑到了这种可能，他们还找来了一组人，他们都是西方人，且是英语母语者，但是这组人都学过汉语，学龄从 3 年到 7 年不等。科学家们比较了这组学过汉语的人的大脑，结果发现，他们的右侧颞叶前部，和声调加工相关的脑区里，灰质集中度也显著地增强了。

这仅仅是关于语言的一个举例，我再讲一个其他领域的研究案例。在 2005 年的时候，脑科学家刚刚发现，可以采用「脑皮层的灰质集中度」这个指标，去定量化地描述大脑不同区域的结构特性。于是，他们就想到要去探索一下，人类的空间导航能力和不同脑区之间的关系。空间导航能力，通俗地说就是人们认路、识路的能力，这种能力很差的人，就是我们说的「路痴」啦。因为这组科学家都在英国工作，于是他们就想到了一群空间导航能力最强大的人，那就是伦敦的出租车司机。

伦敦的道路不是那种很规整的、横平竖直的设计，而是充满了各种各样的拐弯和单行线，即使是普通人开车，也经常迷路。但是伦敦的出租车司机们，即使没有 GPS 这样的工具帮忙，也可以在城市内穿梭纵横，可谓是空间导航能力超强了。于是，科学家们就对比了两组人的大脑，一组是伦敦的出租车司机，另外一组是当地驾龄相当的普通司机。结果科学家们发现，伦敦出租车司机的大脑中，有一个区域的灰质集中度，要显著地比普通司机高，那就是人脑的海马区。

海马区不属于大脑皮层，它是大脑皮层下的结构，一直被认为是和记忆、包括空间记忆等方面的脑功能相关。更有趣的是，他们还发现，出租车司机大脑中的这个海马区的灰质集中度，与他开了多少年出租车，呈正相关。也就是说，在伦敦开出租车这件事本身，就是对空间导航能力的一个训练，而这种训练的结果，也如实地反应到了我们的大脑中。

其实，以上关于语言和空间导航能力的两个小例子，体现了我们人脑很重要的一个特性，那就是「大脑的可塑性」。正是因为大脑具有这种可塑性，我们虽然一出生都具备了一个预装系统，但是在生命中，随着环境和个人经历的变化，大脑也在相应地进行变化、并不断地被塑造着。

我的朋友经常会问我这样的问题，比如，一个人聪明不聪明，是天生的还是后天的？通过我上面的介绍，你可能已经猜到了我的看法，那就是，聪明与否是先天与后天共同作用的结果，也就是说，我们的大脑是预装系统和动态塑造，共同造就出来的。

- 新时代大脑面临的挑战

那么，我刚刚说的这些，和大脑升级又是什么关系呢？我前面说到了 年前开始，我们大脑的预装系统就已经是目前的顶配了。但是，人类在这几千年里所面临的环境，从未像我们今天所处的这个时代一样，有着如此剧烈的变化。尤其是从工业革命开始，一直到如今这个互联网和人工智能快速发展的时代，人类感知世界的方式、以及感知到的世界，还有人与人之间的关系和互动方式，都和过去几千年来有着巨大的不同。

先不说我们今天的互联网时代，就从工业革命开始后，一些科技的进步让我们人类面前的世界都出现了变化。有一本关于艺术的书，叫做《 The Shock of the New 》，这本书在开篇就讲到了巴黎最著名的埃菲尔铁塔。这座铁塔的建造，可以说是工业革命之后的产物了，然而正是因为这座铁塔的落成，对当时的艺术造成了巨大的冲击。

为什么呢？书上这样说，在铁塔诞生之前，因为缺少一个具有如此高度的观察点，人们对城市和大多数景观的认识都是平面的。但是自从铁塔落成以后，普通人都可以上到铁塔上面，对整个周边世界进行一种鸟瞰式的观赏。这在当时，完全是一种全新的视觉体验，而正是这种视觉体验，激发了当年生活在巴黎的艺术家们，比如像塞尚这样的人，进行了全新视角的艺术探索。

类似的例子还发生在电影艺术方面。在 1895 年，法国的卢米埃尔兄弟制作了一部只有 50 秒的黑白无声短纪录片，展现的是一辆火车在蒸汽机车的牵引下，驶进了火车站。第一次观看这部短片的观众，在屏幕上的火车从远方疾驰而来的时候，四散奔逃。

虽然很可惜，当年没有脑科学家留下埃菲尔铁塔建成前后的艺术家们的大脑扫描对比数据，也没有看电影前后的大脑数据，但是我们当代的很多脑科学家，还是做了很多实验的。比如，人类看到虚拟世界的时候，大脑是否有所变化？是和我们看到真实世界时一样的吗？人类与人类打交道，还有人类和机器人打交道，大脑的反应是否一样？等等等等。

面对这些新鲜出现的、5000 多年都不曾存在的事物，我们人类的大脑正在做些怎样的调整？人脑面对的新挑战又是什么呢？这也是「大脑升级」这个模块，我想要和你一起探讨的主题。

在这里，我还想格外强调的一点是，我在这里所说的「大脑升级」，并不是说我们的大脑存在一个严格标准化的升级模板，你把这个程序、那个算法替换了，才叫升级后的大脑，毕竟人脑和计算机系统并不能百分百完全类比。

- 总结

这个世界上没有两颗完全相同的大脑，你的大脑独一无二。我们每个人的人生经历、感兴趣、擅长、和想要进一步发展提升的方向都不尽相同。因此，我所希望的，是大家能在听过「大脑升级」这个模块以后，对我们大脑可能面临的具体生活挑战，比如焦虑、拖延、情绪、社交、自卑等方面，有一个全新的认识，受到一些启发。当你试图去应对这些挑战的时候，能为你提供一些可能的思路。

所以，欢迎大家进入接下来的「大脑升级」模块，我们下一讲见~