脑的演化发育生物学

脑的演化发育生物学，研究的是那些在胚胎发育期间负责构建大脑的基因与逐步进行的过程，如何成为演化用来在物种之间制造大脑差异的“操纵杆”。其核心观念是：没有哪种动物一出生就带着一个成体的大脑；每个大脑都是依照遗传指令、一个细胞一个细胞地生长出来的。因此，当一个物种演化出更大、更小或形状不同的大脑时，真正改变的其实是构建过程——某些基因在何时开启、开启得多强、在哪些细胞里开启、开启多久。

这里令人惊讶之处在于：真正全新的遗传工具其实少之又少。许多把大脑划分成前、后、两侧各区域的发育基因，在蠕虫、果蝇、鱼、小鼠和人之间是共享的，而且往往以相同的方式运作。演化倾向于不去发明新基因，而是重新调校已经存在的那些：让某个发育步骤加快或延迟（称为“异时性”），扩大一个基因起作用的范围，或重新接通那张相互开启与关闭的基因网络。对这些指令做出的小小改动，可以层层扩散，最终在成型的大脑上造成巨大而协调的变化。

这正是研究胚胎能照亮深远历史的原因。通过比较同一套发育程序在不同动物体内如何运行，研究者得以看到，例如：人类皮层的巨大扩张，很大程度上可追溯到一些改变——它们让早期大脑内壁的细胞在变成神经元之前分裂得更久。于是演化发育生物学把一个宏大的问题——像鱼和人这般迥异的大脑究竟如何产生——重新表述为一个具体而可检验的问题：究竟是哪些发育基因和时序被轻轻拨动，又带来了怎样的效果。