神經元：生命的第一根電線
早在任何動物長出大腦之前，演化就偶然造出了一種奇特而強大的細胞：它存在的全部意義，就是把一條消息從一個地方送到另一個地方。我們把它叫做神經元，它的出現是生命史上的重大轉折之一。神經元的起源給了動物一樣植物和真菌從未擁有的東西——一條快速、專屬的通道，能把「這裡」傳給「那裡」。一片葉子只能等著化學物質在組織裡慢慢滲透；而一個神經元，眨眼之間就能把訊號沿著自己傳送出去。
把一個神經元想像成一根細繩，兩頭各有一簇毛茸茸的鬚。一頭負責「聽」，另一頭負責「說」。訊號從這頭進來，沿著細繩飛奔，再交給下一個細胞。把幾根這樣的繩子接在一起，你就造出了第一個配得上神經系統這個名字的東西——一支小小的接力隊，傳遞著一根誰也看不見的接力棒。
一張沒有中心的網
現在，把這些神經元均勻地鋪滿整個身體，讓每一個都和鄰居相連，就像一顆顆珠子縫進一張漁網。這就是神經網，它是現存最簡單的、遍布全身的神經系統。水母、水螅和海葵，一輩子都靠它活著。這裡沒有大腦、沒有頭、沒有指揮部——只有一張鋪在身體上的細胞網，像一頂髮網，每個結點都和周圍的結點相連。
正因為沒有中心，神經網裡的訊號並不會特意傳向某個地方。碰一下水螅的一側，這股擾動會同時朝四面八方擴散，就像石子落進池塘盪開的漣漪。整隻動物可以縮起來、可以一搏一搏地動，卻沒有任何「老闆」發號施令。這張網本身就是決定——再沒有別的對象可問了。
nerve net (jellyfish) chain of ganglia (worm) o—o—o—o—o—o—o (G)=(G)=(G)=(G) | x | x | x | x | | | | | o—o—o—o—o—o—o o o o o | x | x | x | x | one rope of relay o—o—o—o—o—o—o stations, front to back signal spreads EVERY way signal flows ALONG
網的長處，網的短處
對一隻沒有前後之分的動物來說，神經網再合適不過了。水母隨波漂流，海葵原地靜候。對於一個長得像輪子、像口袋的身體，每個方向都同等重要，所以一套四周反應都一樣的系統正好派得上用場。這張網還很結實：弄壞一小塊，其餘部分照常工作，因為沒有哪一處是「主管」。它根本沒有什麼珍貴到丟不起的部件。
但這種簡單是有代價的。沒有中心，動物就無法把來自許多地方的訊號匯總起來，做出一個高明的決定。它沒法瞄準，記不住多少東西，談不上規劃，也學不會複雜的本領。神經網就像一支合唱團，每個人都哼著同一個音——美而穩，卻永遠唱不出一段旋律。要想做得更多，動物就需要一個讓訊號能夠聚到一起、相互比較的地方。
為什麼要建一個中心？
這就是整一階段的核心問題。既然神經網這麼結實、這麼省成本，為什麼那麼多動物要拋棄它，把神經元擠成一團團、一束束——最後擠成一個大腦？簡短的回答是：有方向的運動。一旦動物開始朝前爬，總有一端最先迎上這個世界。那個領頭的一端，正是食物、危險和消息到來的地方，所以在那裡多塞些神經元、好應付撲面而來的資訊，是很划算的。
把神經元聚成團，一下子帶來兩個好處。它縮短了需要互相「對話」的細胞之間的連線，訊號因此能更快匯合；它還創造出一個地方，讓眾多輸入在身體行動之前被一併權衡。這一對孿生趨勢——把神經元打包成束，再把最豐富的那一束堆到前端、靠近感覺器官——就叫做集中化與頭化（*cephalo-* 不過就是「頭」的意思）。蚯蚓演示了第一章：它的神經元聚成一條由中繼站串起的神經迴路，前端還打了一個稍大些的結。幾乎你能想到的所有動物——昆蟲、蝸牛、魚，還有你——都屬於這個譜系：身體圍繞著一條集中的神經索和一個頭來搭建。
- 鋪開：神經元像神經網一樣覆蓋全身，朝任何方向傳導——適合沒有前端的身體。
- 聚攏：當身體朝一個方向運動，神經元聚成索和中繼結，訊號得以匯合，而不只是四散。
- 頂端成頭：最豐富的那一團堆在領頭的一端、緊挨感官——這便是大腦的開端。
同一個主意，被發明了兩次
還有一條線索告訴我們，建一個中心確實值得：大自然不止一次、而且是各自獨立地朝它伸出了手。章魚和烏賊，和我們處在動物族譜上截然不同的分支，可牠們同樣長出了龐大複雜的大腦，能解謎、會用工具、還認得人臉。當兩個相隔遙遠的譜系各自走到同一個解法上，生物學家稱之為趨同演化——這強烈暗示，把神經系統集中起來並不是我們這一家的怪癖，而是每一種活躍的動物都要面對的問題的一個好答案。