伊甸園的飛龍（簡體書）

本書是著名科學家、科普作家卡爾·薩根的科普名作。作者基於生物學、神經解剖學、腦科學、行為學和考古學的知識來探尋人類智能的本質和進化過程，並為開發人工智能和尋找外星智能提供有用的線索。作者從三重腦模型——爬行動物腦、邊緣系統、新皮層說起，講了腦的物質進化史，又從情感、記憶、推理、夢、意識等角度講了大腦功能方面的進化淵源。在人工智能科技發展日益完善的今天，本書的內容有利於促進中國人工智能產業的發展，可以給相關從業人員新的看待智能的角度和啟發。

卡爾·薩根（Carl Sagan，1934-1996）是美國天文學家，也是享譽全球的科普大師。曾任美國康奈爾大學行星研究中心主任，長期參與美國的太空探測計劃，在行星物理學等領域取得了許多重要成果。第2709號小行星就是以他的名字命名。

20世紀80年代他主持拍攝了13集電視片《宇宙》，獲得巨大成功，被譯成十多種語言在幾十個國家上映。其同名圖書《宇宙》長期雄霸《紐約時報》暢銷書榜首，全球銷量達上百萬冊，另一本經典《暗淡藍點》也是影響了一代又一代人。薩根善於用通俗優美的語言解釋深奧的科學原理。他一生共創作了數十部作品，其中《伊甸園的飛龍》榮獲美國文學與新聞著作的獎勵——普利策獎，其他著作多次獲得雨果獎、艾美獎、阿西莫夫獎等重量級獎項。 此外，他還獲得過美國天文學會的“突出貢獻獎”和美國國家科學院的“公共福利獎”。

• 本書英文版一經上市就雄踞《紐約時報》暢銷書榜33周
• 美國文學與新聞著作最高獎普利策獎獲獎作品

• 地球上為什麼只有人有高等智能？
• 智能來源於人類的語言還是人類的大腦？
• 讓動物學會人的語言，它能變得智能嗎？
• 人工智能技術未來的突破點是語言還是邏輯？

第一章 宇宙日歷 / 001

第二章 基因與腦 / 009

第三章 腦與戰車 / 035

第四章 伊甸園的隱喻：人的進化 / 063

第五章 獸的抽象 / 085

第六章 暗淡伊甸園的故事 / 105

第七章 情人與瘋子 / 129

第八章 腦的進化 / 159

第九章 知識就是我們的命運：地球與地外智能 / 193

鳴謝 / 205

關鍵術語 / 207

參考文獻 / 213

譯者後記 / 22

人類處於神與獸之間，時而傾向一類，時而傾 向另一類；有些人日益神聖，有些人變成了野獸， 大部分人保持中庸。

——普羅提諾

我遺憾地意識到，這本書得出的主要結論，也就是人類是某種低 級生命形態的後代，會讓很多人不舒服。然而很少有人懷疑我們是野蠻 人的後代。在一處蠻荒破敗的海灘上，我第一次見到一群火地島土著時 感受到的震驚，是我永遠不會忘記的，因為當時我的腦海裡立刻閃過一 個念頭——我們的祖先就是這個樣子。這些人完全不著片縷，渾身上下 胡亂塗抹著顏料。他們長發雜亂，興奮得口泛白沫，臉上寫滿了野蠻、 震驚和懷疑。他們基本上沒有任何藝術，像野生動物一樣，靠自己能夠 逮到的獵物過活；他們沒有政府，冷酷對待自己小部落之外的所有人。 在自己的家鄉見過野蠻人的人，如果他被迫承認自己的血管裡流淌著低 賤得多的生物的血，他也不會感受到多少羞恥。至於我自己，我會很樂 意接受自己的祖先是那只為了拯救主人性命而直面強敵的英勇小猴，或 者來自山間，從一群震驚的狗當中勝利運走自己年輕同伴的老狒狒，一 如我願意承認自己的祖先是樂於折磨敵人、以血祭供奉神靈、心無憐憫 地殺嬰、對待自己的妻子猶如奴隸、不懂得任何體面、執迷於最荒唐迷 信的野蠻人。 盡管並不是通過自己的努力，但人類已經爬到了有機世界的頂峰， 所以如果人類因此略感驕傲，大概也是可以理解的。而人類身居此位乃 是經由爬升而非亙古通今的安排這一事實，或許能令我們期待在遙遠的 未來擁有更加美好的命運。但是在這裡我們並不關注希望或者恐懼，而 是只關注理性允許我們能夠發現的全部真相。我已經盡我所能地給出了 證據，我們必須承認，正如我所認為的那樣，人類雖然具備種種高貴的 質量，對最底層的人心懷同情，對他人乃至最卑賤的生物都會施加善行， 能夠以上帝般的睿智參透太陽系的運行和結構——盡管擁有所有這些崇 高的能力——人類身體上依然攜帶著低等先祖留下的不可磨滅的印記。

查爾斯·達爾文

《人類的由來》

我們人類非常古老。我們的夢境都是曾在幽暗的伊甸園中講述 的故事……

沃爾特·德·拉·馬雷 《所有的過去》

“好吧，無論怎樣這是個巨大的安慰。”她一邊在樹下走著一 邊說，“之前熱得進不去——進不去——進不去什麼來著？”她繼 續走著，對自己想不起來那個詞感到很驚訝。“我是說在——在—— 在這個下面，你知道！”她把手放在了樹幹上。“它稱自己為什麼， 我很好奇？ ……那麼我又是誰？我會想起來的，如果我能想起來！ 我決心一定要想起來！”然而，下決心並沒有太大的作用，她困擾 了好久之後，能夠說出來的僅僅是：“L，我知道第一個字母是 L ！”

劉易斯·卡洛爾

《愛麗絲鏡中奇遇記》

不要擋在惡龍和他的怒火之間。

威廉·莎士比亞

《李爾王》

……最初，我把理性給予了如野獸般無知的人類，賦予了他們 精神…… 一開始，他們視而不見，聽而不聞，但是就如同擁塞在夢中的 幽靈，他們日間的故事混亂而複雜。

埃斯庫羅斯 《被縛的普羅米修斯》

普羅米修斯的故事最容易激起人們義正詞嚴的憤慨。他把文明 賦予了糊塗而迷信的人類。為了讓他遭受痛苦，宙斯用鐵鏈將他綁在 石頭上，安排一只禿鷹啄他的肝。在上述引文之後的篇章中，普羅米 修斯描述了除火之外，他贈予人類的其他重要禮物。按照順序，它們 分別是：天文學，數學，書寫，馴化動物，發明馬車、航船和醫藥， 以及發現借助夢境和其他方法的占卜術。最後一個禮物在現代人聽來 有些怪異。和《創世紀》中人類被逐出伊甸園的記載一樣，《被縛的 普羅米修斯》似乎是西方文學中又一部準確地隱喻了人類進化的重要 作品——盡管它更多地專注於進化的推動者而非被進化者。“普羅米 修斯”在希臘語中是“預見”的意思，這種能力被認為位於新皮層中 的額葉部位。預見和焦慮在埃斯庫羅斯的角色形象中都有所表現。 夢與人類的進化有何關聯？埃斯庫羅斯也許是在說，人類出現 之前我們的祖先清醒時的生活狀態一如我們夢中的生活，而人類智 能發展帶來的一個重要好處便是我們擁有了理解夢的本質和重要性 的能力。 人類意識似乎有三種主要狀態：清醒、睡眠和做夢。探測腦波 的腦電圖儀在這三種狀態下會記錄到截然不同的腦電活動模式。［1］ 腦波是腦中電路產生的極小電流和電壓的表現。這種腦波信號的典型強度以微伏計，典型的頻率在 1~20 赫茲（也就是每秒周期數）—— 小於北美洲市電為人熟知的每秒 60 周期的頻率（見圖 6-1）。 但是睡眠有什麼好處？毫無疑問，如果我們清醒的時間太長， 身體就會產生迫使我們去睡覺的神經化學物質。被剝奪了睡眠的動物 在腦脊液中產生這種分子，當它們的腦脊液被注入完全清醒的其他動 物，就會誘發它們的睡眠。所以說睡眠必然有一個強有力的原因。 生理學和民間醫學對此問題的傳統答案是，睡眠具有恢復精神 和體力的功效。對身體來說，它是一次遠離日常生活需要，對精神和 肉體進行清理維護的機會。然而盡管從直觀上來講似乎很有道理，真 正支持這一說法的證據卻寥寥無幾。而且，還有一些方面令這一論點 無法讓人坦然接受。比如說，動物在睡眠時是格外容易遭受攻擊的。 即便大多數動物在巢穴、洞穴、樹窟或者隱秘難尋之所睡眠，它們在 睡著之後仍然是非常無助的。我們在夜晚的脆弱非常明顯：希臘人認 為睡神墨菲斯和死神塔納托斯是兄弟。 除非睡眠在生物學上有著某種格外強烈的必要性，自然選擇應 該會進化出無需睡眠的動物。盡管有些動物——二趾樹懶、犰狳、負 鼠以及蝙蝠——至少在季節性休眠的狀態下每天要睡 19~20 小時，也 有一些動物——普通 和多爾鼠海豚——據說睡眠非常少。有些也可以一晚只睡 1~3 小時。他們有第 2 份甚至第 3 份工作，當伴侶在 夜間已經精疲力竭時，他們還在四處閑逛。除此之外，他們的生活似 乎充實而警覺，充滿了建設性。家族史表明，這種素質具有遺傳性。 在一個例子中，一名男子和他的女兒都受著這種福分或者詛咒的困擾， 而他的妻子則被弄得虛弱而驚愕，因這種新奇的不相容而和他離了婚。 他保住了孩子的撫養權。這樣的例子說明睡眠的恢復功能假說至少無 法解釋全部問題。 然而睡眠非常古老。從腦電圖學的意義上來說，除我們之外所 有的靈長目和幾乎所有的其他哺乳動物和鳥類都會睡眠。爬行動物可 能也會睡眠。通過以每秒幾個周期（幾赫茲）的頻率對深埋顳葉下方 的杏仁核進行自發性電刺激，就能在一些人身上誘發顳葉癲癇以及與 之相伴的無意識自主行為。與睡眠區別不大的癲癇發作曾經見諸報告， 當時一位癲癇患者在日出或者日落時駕駛一輛汽車，在他和太陽之間 有一道尖樁柵欄。在特定的速度下，柵欄剛好以危險的頻率遮擋太陽， 形成了能夠引起這種癲癇發作的閃爍。人們知道，晝夜節律——也就 是生理功能的每日循環——至少可以追溯到像軟件動物這樣低等的生 物。正如下文將要描述的，既然對顳葉下方的邊緣系統區域進行電刺 激能夠誘發在某些方面很像做夢的狀態，產生睡眠和夢境的中樞在腦 中的位置也許並不算遠。 最近有些證據表明，根據生活方式的不同，動物有兩種睡眠： 有夢和無夢。耶魯大學的特魯特·阿裡森和多米尼克·契凱迪發現， 從統計上來講，獵食者比獵物更有可能做夢，獵物則更有可能經歷無 夢的睡眠。這些研究都是針對哺乳動物的，僅僅適用於種間差異而非 種內差異。在有夢睡眠中，動物陷入了靜止，對外界刺激明顯失去了 反應。無夢睡眠要淺得多，我們都曾經見過貓或狗在看似迅速入睡之後，因為聲響而支起耳朵。人們通常也認為當睡著的狗四肢做出奔跑 的動作時，它是夢到了捕獵。深刻的有夢睡眠在今天的獵物中比較罕 見這一事實顯然是自然選擇的結果。但是今天基本上屬於被捕食者的 有機體或許有著獵食者祖先，反之亦然。此外，獵食者的絕對顱容量 和腦體質量比通常高於它們的獵物。在睡眠經過了高度發展的今天， 愚蠢的動物比聰明的動物更少地陷入無法行動的深睡眠是合乎情理 的。但是它們到底為什麼要深睡眠呢？這種無法活動的深睡眠狀態究 竟為什麼會被進化出來呢？ 關於睡眠的原始功能，或許如下事實是一條有用的線索：海豚、 鯨以及其他海洋哺乳動物總體上睡眠非常少。海洋中基本上沒有藏身 之處。睡眠會不會並未提高動物受到攻擊的危險，而是起到了降低這 種危險的作用呢？佛羅裡達大學的懷爾斯·韋伯和倫敦大學的雷·麥 迪斯認為這種說法才是實情。每種有機體的睡眠模式都精確地適應其 所處的生態環境。可以想象，愚蠢得不會主動保持安靜的動物也會在 高度危險的時期，在睡眠那不可動搖的威力下陷入靜止。在年幼的獵 食動物身上，這種觀點顯得尤其明顯：幼虎不僅身披著極為有效的保 護色，睡眠時間也特別長。這個想法很有趣，而且可能至少是部分正 確的。它解釋不了所有的問題。幾乎沒有天敵的獅子為什麼要睡覺呢？ 這個問題並不是一個頗具破壞性的反對意見，因為獅子或許是從某種 並非百獸之王的動物進化而來的。與此類似，基本上無所畏懼的成年 大猩猩總在夜晚築巢，大概也是因為它們源自更加孱弱的被捕食者。 也有可能獅子和大猩猩的祖先曾經懼怕過更加可畏的獵食者。 考慮到哺乳動物的進化，靜止假說顯得格外有道理。哺乳動物 出現的時代，統治者是氣息嘶嘶、吼聲如雷，總而言之有如噩夢般可怕的爬行動物。但是幾乎所有的爬行動物都是冷血的［1］，除了在熱 帶地區，它們在夜間都不得不靜止不動。哺乳動物是溫血的，夜間也 能活動。在大約兩億年前的三疊紀，非熱帶地區的夜間生態龕位很可 能幾乎沒被占據。事實上，哈利·杰裡森曾經提出，與哺乳動物的進 化相伴的，是聽覺、嗅覺，以及在夜間感知距離和物體的感覺的發展。 這些感覺在當時而言極為複雜，但在今天看來已是稀松平常。邊緣系 統則是出於處理這些新的複雜感官帶來的大量數據的需要而得到了進 化。（爬行動物相當一部分視覺信息的處理是在視網膜而不是腦中完 成的。新皮層中的視覺處理機構基本上是一個比較新的進化進展。） 對於早期的哺乳動物來說，在爬行動物獵食者主宰的白天保持 靜止、隱匿身形或許是很關鍵的。我所描繪的是一幅中生代晚期的圖 景，其中哺乳動物在白天斷斷續續地入睡，爬行動物則在夜間睡眠。 但是到了夜晚，對於因寒冷而動彈不得的爬行動物，尤其是對於它們 的卵，哪怕弱小的食肉類原始哺乳動物也一定會造成實實在在的威脅。 根據它們的顱容量判斷（見圖 2-3），恐龍相對於哺乳動物而言 相當愚蠢。舉幾個“眾所周知”的例子，暴龍的顱容量約為 200 毫升； 腕龍的顱容量約為 150 毫升；三角龍的顱容量約為 70 毫升；梁龍的 顱容量約為 50 毫升；劍龍的顱容量約為 30 毫升。沒有一種恐龍的絕 對顱容量接近黑猩猩。重達兩噸的劍龍大概比兔子還要愚蠢得多。考 慮到恐龍巨大的體重之後，它們的腦渺小得更加令人側目：暴龍重 8 噸；梁龍重 12 噸；腕龍重 87 噸。腕龍的腦體質量比是人類的萬分之 一。正如同鯊魚是腦體質量比最大的魚，諸如暴龍等食肉恐龍的相對 顱容量也要大於梁龍和腕龍等食草恐龍。