大脑的“能力”
人之所以为人，皆因会思考。无论研究对象是人还是动物，要想回答“大脑具备多少思维能力”这个问题，都得先从解剖学角度入手。
头部较大的动物，大脑自然也会偏大一些，或是具有相对复杂的脑沟。其实，分析大脑与分析身体其他部位的思路并无区别，都要先看各个物种特有的大小与形状。当然，如果你坚称大象的大脑比能探讨哲学问题的智人更“大”，那就说明你没找对分析形态的维度。我们的体重不过50千克左右，而“小飞象”的原型重达千克，直接比较两者的脑容量没有任何意义。
小飞象。摄影/踏雪无痕，来源/图虫创意
那就做一道老套的除法题——脑容量除以体重，看看能得出怎样的结果吧。脑化指数的计算公式是“脑容量除以体重的2/3次方”。至于脑化指数有什么用，我们可以笼统地说，数字越大，就说明该物种越“聪明”。猿猴（即灵长类）的脑化指数普遍较高。猿猴确实具备相对较大的大脑，大脑的实际功能也很强大，担得起“聪明”二字。
正如我在介绍普罗猿的时候提过的那样，“爬树”这一生活方式显然促进了大脑功能的发展，催生出了更大的大脑。除去灵长类，兔、牛、马等食草动物的大脑相对较小，狗的数值倒是直逼部分灵长类。一般来说，食肉动物需要做出各种敏捷、激烈的动作，有时还需要制订复杂的捕猎策略，所以它们的大脑比较发达。当然，我们无法据此简单粗暴地比较当家畜饲养的马和宠物狗孰优孰劣，所以脑化指数终究只是一个粗略的参考标准。
再看看我们人类的表现吧。脑化指数高达0.，其他动物望尘莫及。人类能缔造文明，能发动战争，能醉心于美与艺术的创造，能开展学术研究、探寻宇宙的真理。唯有异常庞大的大脑，才能造就这样的能力。
在灵长类中，只有黑猩猩、猩猩等能力出众的类人猿跟得上人类的脚步。可即便是它们，脑化指数也不过0.3左右。倭狨的数值略高，但这不过是因为它们是灵长类中体形格外娇小的一类，而体重作为分母对脑化指数产生了较大的影响。
黑猩猩。摄影/ariwid，来源/图虫创意
顺便一提，化石数据告诉我们，开启人科历史的东非猿人阿法南方古猿体重约50千克，脑容量为毫升左右。这意味着单论脑化指数，露西小姐的大脑性能与黑猩猩、猩猩等类人猿相当。
出类拔萃的“大”
人类的脑化指数之所以一骑绝尘，并非因为我们的体格与倭狨一般娇小，而是因为我们的大脑本就大得出奇。我们是智人，“脑袋大”是理所当然的。
然而，我们的大脑实在大得诡异，直叫人不禁发问：
“再怎么样，也不至于演化出这样的脑子吧？”
在进化的过程中，究竟发生了什么？
请大家回忆一下之前讨论过的内容：脑容量为毫升的阿法南方古猿与脑容量为1毫升的智人，大致相隔不到万年。万年看似漫长，但考虑到哺乳类至少在地球上繁衍生息万年，其历史甚至能一路追溯到2亿年前，万年也不过是一眨眼的工夫。那么在此期间，人类究竟经历了什么，以至于大脑的体积扩大到三倍以上呢？
解剖学家在这里引入了一个概念：工具。现存的类人猿（如黑猩猩和猩猩）有着与阿法南方古猿相差无几的脑容量，它们幸运地活到了今天。因此，若想研究大脑的演化历史，你家周边的动物园饲养的类人猿能告诉我们的东西也许比露西亲戚们的化石更多。事实上，我们已经通过研究类人猿取得了一系列的成果，在某种程度上阐明了猿猴（即动物）的大脑如何演化成了人类的大脑。种种迹象显示，使用、制作工具等用双手完成的细活，似乎加速了大脑的复杂化与巨大化。
仅仅是“把手边的东西用作工具”，就有助于培养手部的精细抓握调节能力。众所周知，野生黑猩猩会用石头敲开坚硬的树果，猩猩则会用树枝测量水深，判断自己能否安全渡河。
我们早就知道，亚洲的类人猿会把大树叶当伞撑，在下雨天保持身体的干燥。最近还有人观察到，大猩猩会将树枝插进沼泽地试探深浅，在行走时用树枝支撑体重。虽然一切只是推测，
但这些行为恐怕早在人科诞生之初就已经出现了。不难想象，正是这些行为带来了脑容量的扩大与大脑功能的急剧增强。左右分工人科的特殊之处，不仅在于“使用工具”，更在于“制造工具”。猿人早早就掌握了打碎石头、制造石器的本领。事实上，人们在非洲发现了许多石器，据说其历史可追溯到万年前。这一时期最具代表性的猿人被称为“惊奇南方古猿”（Australopithecusgarhi）。它们出现的时间略晚于阿法南方古猿。化石证据显示，它们的大脑还没有超过阿法南方古猿，但已经演化出了更长的脚等形态。种种迹象表明，惊奇南方古猿会制造石器，并用它们肢解动物，方便进食。人们在其化石附近发现了大量石器碎片和极有可能是被石器肢解的动物残骸。
惊奇南方古猿的石器不过是打碎的石块。作为人造物，实在是粗糙得很。可即便如此，它们若是没有地球上的其他物种所不具备的灵巧双手，就不可能做出那样的东西。而且双手的不对称性，即“惯用手”的确立，也极有可能出现于人科进化到“制造工具”的阶段后。
在棒球赛场上，左投手能有效封锁左击者，可谓制胜利器。但惯用手不单单是“用哪只手来做动作”这种形式层面的问题。动物的大脑分为左右两个半球，神经主要交叉于延髓，于延髓接收并发送指令，因此左脑控制着右半身的大部分感觉和运动功能，右脑则控制着左半身。人科出现“惯用手”，意味着左右脑的发展并不均衡，而是出现了各有偏重的功能分化。
其实现存的类人猿也确立了所谓的惯用手，左右脑的分化也已明确出现。类人猿虽能灵巧地使用工具，但不会制造石器，不过在这一阶段，左右脑的功能就已经开始分化了。当然，随着人科的生活变得越来越复杂，其惯用手也开始执行越来越困难的任务，这进一步加快了左右脑的功能分化。例如，研究结果显示，现代人在进行计算的时候，左脑会被激活，而想象事物的时候，右脑则会更活跃。换句话说，人的大脑会根据任务左右分工。我们接下来要讨论的“左右脑在语言方面的分工”也许是最具戏剧性的变化之一，堪称大脑的设计迭代。
类人猿与人类骨架。摄影/Morphart，来源/图虫创意
功能分化因何而起
“为什么双足直立行走是人科发展出语言的必要条件？”在正式探讨语言功能之前，我想先把这个问题解释清楚。用两条腿走路，为人类铺平了改造结构的道路，使更复杂的语言交流成为可能。整件事有着非常清晰的条理。
学界主流观点认为，直立使人科的喉咙受重力的影响下降，于是喉咙的周边就形成了空洞。人科生物可借助这一空洞，以肌肉的细微动作振动空气，生成各种细腻的声音。换句话说，多亏重力的方向倾斜了90度，人科才能创造出使用语言所必需的独特发声器官。发声所需的“音响设备”极有可能是意外的产物，是双足直立行走的副产品。
喉咙下降的时间当然略晚于双足直立行走。猿人的发音机制似乎尚不完善，但是当人科进化到直立行走的阶段时，喉咙位置已经完成了一定程度的下降。我们可以根据其颅骨化石推断出大脑的形状，而一些研究结果表明，直立人大脑中控制语言的部分可能已经开始显著发育了。
随着人科的进化，语言中枢明显集中在了左脑。为什么偏向了左边，而非右边？说我们对真正的原因一无所知都不为过。虽说存在性别与个体差异，但人类的语言中枢中最为重要的部分普遍集中在左脑。为了适应前所未有的复杂生活，人类在大约万年时间里重新设计了左右半脑的功能和形态。
作为补充，我想给出一项非常简单明了的数据：成年人的脑容量确实存在一定的左右差异。研究人员抽取了大量随机样本，发现在大多数情况下，人的左脑大于右脑。虽然各位读者没有做过测试，但是根据概率论，你的大脑也很有可能是左侧略大。人类是右撇子占多数，左右半脑的发育过程可能也并不同步，很可能是控制右手的左半脑发育较快，导致了“左半脑较大”这一不均衡的结果。稍后将会提到的“学会语言”也被认为是导致幼儿期左脑发育快于右脑的一大因素。
制造工具和双足直立行走为人类带来了全新的可能性，而这些可能性最终以惯用手和语言的形式“开花结果”。在这个过程中，大脑的左右半球出现了决定性的分化。实验表明，与人类相去甚远的低等动物（如青蛙）也有类似于“惯用手”的现象。一言以蔽之，也许脊椎动物的大脑本就不可能均衡发展。然而，这样的泛泛而论与“人科大脑改用左右分工型设计”是两回事。换言之，只有朝我们人类演化的一脉才不惜大规模且不对称地运用左右脑一结构，以便开展更高水平的智力活动。
大脑。摄影/natali_mis，来源/图虫创意
人类独有的事例
有一种疾病只会在人类身上体现出不幸的症状，那就是脑梗死。想必很多人都知道，脑梗死的典型症状正说明了大脑功能在控制语言和惯用手方面的局部性。脑梗死会使大脑某个特定区域的血流停止，导致由该区域的血管供血的部分停止工作。脑梗死导致左脑局部“死亡”的情况并不罕见。一旦出现这种情况，在延髓交叉的神经所控制的部分，即右半身的运动和感觉功能就会陷入停滞。然而，问题不止于此。集中于左脑的语言中枢也可能出现不同寻常的功能失常。
人脑有两个著名的语言中枢集中在左脑，即“运动性语言中枢”与“感觉性语言中枢”。前者位于额叶（即大脑前部），又名“布洛卡区”（Broca’sArea），得名于对其研究做出巨大贡献的法国外科医生；后者则位于颞叶（即靠近大脑侧面的部位），又名“韦尼克区”（Wernicke’sArea），得名于研究过该部位的德国精神病学家。
布洛卡区负责下令“以声音的形式说出语言”。该部位一旦因脑梗死受损，人就会陷入“头脑明明很清醒，明明知道自己想说什么，却无论如何都没法把话说出来”的状态。照顾过脑梗死病人的朋友都知道，只要我们就病人想说的话给出提示，病人往往可以通过“动动左手”之类的形式明确表达自己的想法。惯用的右手和运动性语言中枢双双陷入功能障碍，是人科特有的“大脑不对称进化”的结果。韦尼克区出现特异障碍的症状则是患者的发声功能完全正常，却只能说出一连串莫名其妙的单词，滔滔不绝却不知所云。
显而易见，在朝智人进化的道路上，大脑变得异常巨大，以获得足以支持灵巧双手的能力，功能的分化也在同步推进。我们完全可以将这一历程理解为“调整设计、创造人科”的过程。如果人之所以为人，是因为有巨大的大脑，那么改写大脑设计图纸的历史，也就是人类的进化史。
关于大脑的话题就说到这里。让我们再将视线投向离头部相当遥远的器官，细看设计迭代的奥妙。