1.5 智能就这样登场了

神经细胞的竞争场所，当然是在多细胞生物的体内；竞争的目的当然不仅仅是战胜彼此或战胜其他细胞，还包括最终让它们所支撑的多细胞生物在更高一层的生物竞争中获胜，即在生物的生存和繁衍中获得优势。为此，同一生物体内的细胞最好是既分工又合作，既竞争又协调，不同细胞演化出独特的形态与功能。比如，位于身体表面的细胞可以强化细胞膜，位于运动枢纽区域的细胞可以强化纤维和收缩能力等。其实，数十亿年前的细胞就已比现代人聪明，因为它们早已熟练掌握并运用了亚当·斯密在《国富论》发现的“主观为自己，客观为他人”的共赢秘籍。

分工的好处很多，但同时也带来了潜在危机，因为大家都因此而失去了独立能力，只好越来越严重地彼此依赖，这就为集权和垄断的产生奠定了客观基础。特别是那些神经细胞，它们就趁机抢夺了控制权，甚至最终演化出了最高的权力机构——中枢神经系统。这主要是因为，只有神经细胞才能利用电压变化来快速传递信息，也只有神经细胞才能利用突触来协调其他细胞共同行动。由于缺少必要的化石证据，目前人们还不清楚神经细胞到底是如何演化成中枢神经系统的，但相关专家提出了多种不同的猜测。比如，有人认为，从神经细胞到中枢神经系统的演化过程可分为四个阶段。

第一阶段：在刺细胞动物身上开始出现了一些特殊的原始表皮细胞，它们会对外来刺激做出收缩反应，且彼此间也能像海绵体细胞之间那样，通过电突触来传递信息。

第二阶段：上述具有电突触传递能力且会收缩的表皮细胞，退隐到第二线，躲到了普通的第一线表皮细胞（细胞膜较厚者）之下。不过，这些退隐者仍继续通过电突触连接那些不会收缩的第一线表皮细胞的受器，这就是最早的神经系统原型。

第三阶段：在第一线的表皮细胞和第二线的收缩细胞之间，出现了一种原型神经细胞（中间神经细胞），它们是一种能够感觉到运动的神经细胞，负责从第一线表皮细胞处获取信息，并将这些信息传达给第二线的专司收缩的肌肉细胞。

第四阶段：原型神经系统又开始分化，进一步产生“感觉神经细胞”和“运动神经细胞”。化学突触也在该阶段开始出现，并最终在水母等软体动物身上再分化出“中间神经细胞”。

于是，原型神经系统通过不断分化、分工、连接与扩张后，终于形成了神经网络，它们一边从表皮和各种器官细胞处接收信息（或者说从感官细胞处获得信息），一边又控制着肌肉细胞以达到控制整个身体运动的目的。

接下来，神经系统必须考虑自身安全，它们的随后策略就是要深入体内，让其他细胞（特别是那些容易修补和重生的体细胞）成为挡箭牌，为神经系统保驾护航。最终，某些神经细胞就开始逐渐躲到各种体细胞的身后，并进入了体内最保险的部位，从而成为中枢神经系统中的细胞。而遗留在危险前线战场上的那些神经细胞，就无奈地演化成了主要的感觉神经细胞。比如，留在视网膜上的神经细胞就变成了感光细胞，留在耳蜗里的毛细胞就变成了听觉细胞等。

至今遗留在不同生物体内的神经细胞位置状态，形象地展示了神经细胞向生物体内逐渐深入的演化过程。比如，在环节动物蚯蚓身上，感觉神经细胞仍处于表皮中。演化到软体动物蜗牛时，感觉神经细胞就已转移到表皮下面，以避免来自体外刺激的直接损害。再演化到脊椎动物原始鱼类时，感觉神经细胞就已非常靠近脊椎了。直至演化到两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类动物时，感觉神经细胞就聚焦到脊椎旁的背神经节中。总之，神经细胞一边操控各种体细胞，一边安稳地躲入后方，隐藏到了体内深处，并逐渐演化成中枢神经细胞。

躲入体内安全地带的中枢神经细胞仍不能高枕无忧，一方面它们必须为生物生存和繁衍做贡献，否则就会在演化过程中被淘汰；另一方面，还必须继续分工合作，甚至再次通过分化和连接开始彼此操控，以形成权力更为集中的中枢神经系统。为此，它们必须克服以下三大困难。

困难之一，细胞之间缺乏整合，因而运动的灵活性很差。

这是早期多细胞生物所面临的共同难题，比如，没有神经系统的多细胞动物海绵在受到刺激时虽然也会产生收缩运动，但这种反应只是局部性的而非整体性的。若想在多个细胞之间完成整合协调运动，就必须依靠神经系统来统一指挥。比如，演化到水螅时，就已出现了简单的分散式神经网络，即当水螅身体的局部受到刺激时，信息就会沿神经网络传遍全身，从而引发相应的全身性动作。特别地，神经细胞还可将信息传递给负责收缩肌肉的细胞，从而具备运动功能。比如，早期的反射式动作就是神经细胞将信息传递给众多肌肉细胞后引起的。当演化到海葵时，神经细胞发出的信息不但能让纤维细胞收缩，还能让身体远离可能造成伤害的刺激，更能让海葵的触手在受到刺激时，反射性地喷出毒液，以达到趋吉避凶之目的。若想演化出更好的运动能力，当然不能依靠简单的分散式神经网络，还必须演化出集中式的神经网络和更好的“中间神经细胞”。

困难之二，如何应对重复出现的刺激。

若多细胞生物只会通过躯体动作来趋吉避凶，这当然不够。比如，生物至少还必须有本领记住教训（拥有记忆能力），从而可以更加轻松和快捷地应对反复出现的同类刺激。其实，记忆能力的产生非常简单，甚至只需两个神经细胞和一个突触就能产生简单的短期记忆。这可能出乎许多人的意料吧！比如，只需利用一个感觉运动神经细胞、一个肌肉细胞和一个能自我刺激的“中间神经细胞”，就可以按以下逻辑轻松实现短期记忆：首先，感觉细胞将信息传给中间细胞；其次，中间细胞在刺激肌肉细胞的同时，一直不断地进行自我刺激；最后，肌肉细胞就会在中间细胞持续不断的作用下反复收缩，从而实现了“外界刺激消失之后，仍能持续做出反应”的能力，这便是一种短期记忆能力，也算一种智能吧。

困难之三，如何应对多重选择。

为应对多重选择，神经网络就得演化出相关决策能力，它也是另一种智能。

再一次出乎所有人意料的是，其实只需6个神经细胞就能产生简单的决策能力！实际上，假设有两组上述的短期记忆神经回路（注意，这种记忆只需2个细胞，包括1个神经细胞和1个中间细胞），其中，一组回路位于左侧，负责让左侧的肌肉细胞收缩；另一组回路位于右侧，负责让右侧的肌肉细胞收缩。然后，左右两侧各有一个彼此相连的“抑制性神经细胞”。于是，这样的仅由6个神经细胞组成的系统就能完成如下的简单决策任务：

当只有一侧受到刺激时，该侧的中间神经在刺激本侧肌肉神经的同时，也会刺激本侧的抑制性神经，然后把抑制信息传递给另一侧的抑制性神经细胞，于是，就只有受刺激侧的肌肉收缩。

当两侧受到一大一小的刺激时，刺激较强的一侧就会完全抑制另一侧，导致只有刺激较强一侧的肌肉才会收缩。

当两侧同时受到相同的刺激时，两个中间神经细胞都会被抑制，结果就是没有任何肌肉细胞收缩。

你看，简单的6个神经细胞确实组成了一个简单而有效的智能决策系统。

总之，通过记忆和决策能力等智能的不断演化，神经系统能解决的问题越来越多，于是各种复杂的认知能力就逐渐完善了。