人類如何進化智慧?

題目：

人類如何進化智慧?

解答：

人的智慧從哪裡來?這是未解之謎. 「這是個有意思的發現.」中國科學院昆明動物所宿兵研究員面對基因樹叉上的一個分點而興奮. 這個點代表了一個關鍵的基因,它的學名叫做垂體腺苷環化酶激活肽（PACAP）前體基因. 在四分五裂最終形成如萬花筒般大千世界的基因樹上,這個點出現在人和近親黑猩猩分化的瞬間.通過試驗宿兵發現,分化之後,這個奇怪的基因,只在人腦中得到充分發展與進化,而在黑猩猩的腦袋裡這個基因卻「消失」了. 爲什麼人能夠成爲人,而猩猩永遠只是猩猩?作爲近親,是什麼讓人更加有智慧,並且具有遠遠超越黑猩猩的創造力和認知能力? 當發現了這個基因之後,宿兵開始了一個大膽的設想：在人和猩猩分化之後,垂體腺苷環化酶激活肽前體基因在人腦中快速發展,而在黑猩猩腦袋裡那裡卻停滯不前.也許,「垂體腺苷環化酶激活肽前體基因正是導致人類具有智慧的關鍵因素.」 宿兵先生所做的課題是「人類智慧起源的分子基礎」.他認爲這一發現有助於幫助我們揭開人類智慧起源之謎.最近,他的相關研究論文剛在美國《遺傳學》雜誌上發表,之後《科學》雜誌進行了報導. 這項研究成果受到了國際科學界的重視.美國伊利諾州芝加哥大學的遺傳學家Bruce Lahn認爲,PACAP前體在人類和黑猩猩之間的差異是「非常令人關注的」.他表示,「這項研究在促成人類大腦進化的候選基因名單上又增添了一個新的成員」. 人的智慧從哪裡來?這是一個古老的話題.過去我們常說「勞動創造了人,使人變得聰明」.但是,驅動這一切成爲可能的智慧「原力」又是來自哪裡?正是基因研究的深入,讓科學家們相信：某些基因在人類進化過程中發揮的作用更具決定力. 基因差異導致人類與黑猩猩分離 之所以選擇黑猩猩作爲這項研究的對象,宿兵介紹,當然是因爲黑猩猩足夠聰明.對黑猩猩的大腦基因進行研究,通過分析比較大腦發育基因的差異,將有助於解釋從黑猩猩到人在認知能力上的飛躍. 黑猩猩被當成是人類的近親,就連「猩猩是否應該算人類」的話題,也曾經在科學界引起過激烈討論. 2003年,美國韋恩州立大學科學家古德曼及同事提出一個令人噴飯的建議：應當將黑猩猩歸入人屬.這一建議提出的背景是：古德曼等人選取人、黑猩猩、大猩猩、猩猩、舊大陸猴和鼠爲研究對象,比較了這6個物種在97個功能基因上的差異程度.分析結果發現,在編碼功能基因的DNA序列方面,黑猩猩與人的相同之處可達99.4％,最爲接近. 這一建議立即在科學界引起爭論.如美國加利福尼亞理工學院科學家布里滕的研究顯示：黑猩猩與人類遺傳信息上的差異可能達到5％,高於科學家普遍認爲的1.5％,因此古德曼等的建議爭議很大. 而去年,一項由上海科學家參與的全球研究在破譯了黑猩猩的第22號染色體後推斷,黑猩猩在進化過程中比人類丟失了更多的DNA片段,這可能是造成兩者諸多差別的重要原因.這也被看成是人類和黑猩猩擁有同樣的嫦齲諦尚勺鈧瘴茨芙死嗟腦蛩凇?/P> 雖然光在基因水平上很難對一個人和一隻黑猩猩作出判斷,但是在對兩者的大腦和行爲進行對比後,就會發現這種差別是顯而易見的.科學家們認爲,一定有一種與大腦發育有關的重要基因的進化可以有助於解釋這一區別. 進化樹上的神祕基因 宿兵研究員介紹,在他所作的實驗中發現,當人類與黑猩猩在進化樹上「分道揚鑣」後,PACAP的前體基因在人類的「家系」中以一種反常的速度進行著演化. 在演化過程中PACAP前體作出了大量工作：它至少曾經編碼了多種不同蛋白質.在人體內,一個能夠生成PACAP38蛋白質的基因區域與此有著密切的關係.宿兵推測,這種蛋白質在神經細胞的傳遞中扮演了不同的角色,並且對於小腦的正常發育和影響腦細胞的轉移起到了關鍵作用. 特別值得一提的是：另一個名爲「未知領域」（UD）的基因序列還顯示：該基因曾經在人類的進化過程中發生了極爲迅速的變化———其速度大約是UD基因在其他哺乳動物體內演化速度的7倍———基因序列還顯示,UD基因曾經在進化過程中得到了優先選擇. 「這就是達爾文正選擇.」宿兵介紹.達爾文正選擇是生物學名詞.簡單地說就是有利的被選擇,不利或致死的被淘汰. 宿兵推測,這個基因的變化,肯定是因爲在人腦中發生了適應性的變化,極有可能和人類智慧起源有著密切的關係. 由此他們預測：「可能在人的神經里,產生了新的多肽,和一般的黑猩猩已經明顯不同,這是一種有活性的新的神經肽,而在非人類的靈長類動物中並沒有.」 「我們認爲,垂體腺苷環化酶激活肽（PACAP）前體基因這個基因與人類智慧起源有著密切的關係.」「它的出現究竟產生了怎樣的作用,這個基因的獨特功能以及體制,將是我們下一步要繼續深入的工作內容.」 ■相關連結 基因讓黑猩猩不如人聰明 人和猿的分化是在500萬年前,黑猩猩是和人最接近的動物.在此前的基因研究中,科學家們傾向認爲,人與猩猩的「差別」不大,只有大約2%的差異.但是,正是這2%的基因差異使得人與猩猩的智能、行爲、心理和生理變得差之毫厘,失之千里. 但是,從神經語言學、神經心理學等高級神經活動和心理活動來看,人與猩猩和猴子的差距並不是有好幾個數量級的差異,而可能是人類的嬰兒與成年的差別.有幾個事實可以說明問題. 據美國和法國科學研究小組的研究發現,給嬰兒和成年猴子講日語和荷蘭語,兩者都不懂詞的意義,但兩者都能區分它們是日語還是荷蘭語.研究人員還不能確定是否是靠提示才使得嬰兒和猴子區分這兩種語言,只是在倒著說日語和荷蘭語時,猴子和嬰兒都不能區分這兩種語言,這表明他（它）們的神經在處理語言的輸入方面確實有相同的機理.這個事實也說明,嬰兒的語言能力與成年猴子的能力在某些方面差不多,據此可推論猴子的智力在某些方面可能相當於嬰兒.因爲語音處理並不是人類所特有的能力,而是所有靈長類動物的能力.而且收聽節奏等語言特徵的能力可能是來源於同一靈長類的進化歷史.從猩猩和猴的許多行爲與智能可以推知人類的童年. 基因研究發現,人和黑猩猩共同的祖先可能擁有比兩者都更長的染色體,人之所以比黑猩猩聰明,是因爲兩者分化後黑猩猩比人缺失了更多的DNA片斷：黑猩猩第22號染色體和其對應的人第21號染色體之間,單個鹼基差異爲1.44％,明顯高於以往的報導；DNA片斷的插入和缺失達68000個,導致人的第21號染色體要比黑猩猩的第22號染色體長400kb.這些數據將來可用作解釋人類和其他動物的區別. 231個表達基因中,83％的基因表達蛋白質有胺基酸系列的變化,有21個基因在人和黑猩猩的腦和肝臟的表達上有1.5-10倍的明顯差異,這差異可能與兩者對某些疾病的易感性相關.
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