那张长得太大的「布」
把你大脑的外层「皮」——也就是大脑皮层——别想成一个团块，而想成一张布：一床薄薄的、只有几毫米厚的细胞毯，披在下面的一切之上。如果你能把它揭下来、熨平铺开，一个人的皮层大约有一张大餐巾那么大。谜题来了：这张餐巾，得塞进一个椰子大小的头骨里。一张这么大的平铺的布，根本就装不进去。总得有什么来让步。
在整个哺乳动物的演化中，这张布不断变大。皮层的扩张是我们这个故事里的头条事件之一：在通往灵长类、并最终通往我们的那些谱系中，这张布的面积膨胀得，远比包着它的头骨要快。关键在于，它主要是变得更*宽*，而不是更*厚*——从小鼠到人，皮层的厚度都保持在差不多那几毫米。爆炸式增长的是它的表面，获得了越来越多那种层层堆叠的细胞，思考、感知与谋划，就发生在这些层里。
大脑为什么会皱
这个解法，和你把一张大地图塞进小口袋时用的是同一招：把它折起来。皮层的这种起皱，叫作脑回化（折叠），这也是为什么人脑看起来像一颗皱巴巴的核桃。向外鼓起的部分叫*脑回*，向内凹陷的沟叫*脑沟*。靠着折叠，一张大布塞进了一个小盒子，却几乎保住了它全部珍贵的表面积——而且还有个附带的好处：折叠把那些彼此「对话」的区域在物理上拉得更近，于是它们之间的「电线」就能保持短。
SMOOTH brain (small mammal) FOLDED brain (large mammal) e.g. mouse, smooth surface e.g. human, deeply wrinkled ___________________ ___________________ / \ / __ __ __ \ | flat, unfolded | | _/ \_/ \__/ \_ | <- gyrus (bulge) | cortical sheet | |/ \__ __ __ \ | | | |\__/ \_/ \_/ \__/ | <- sulcus (groove) \___________________/ \___________________/ small sheet, fits easily BIG sheet folded to fit the SAME skull Same thin sheet (~few mm). Folding multiplies AREA without needing a bigger head: more surface = more cortex for the box it lives in.
这就是为什么折叠程度跟随的是体型大小，而不是单凭聪明。小鼠的皮层是光滑的，因为它那张小布很容易就塞进去了——根本不需要折叠。人、海豚、大象都有深深起皱的大脑，因为它们的布都巨大。这些折叠本身并不是智能；它们是一张大布被迫采用的*打包策略*。这样去解读新皮层的演化，能让我们保持诚实：皱褶是大皮层的一个后果，就像折痕是一张大地图塞进小口袋的后果一样。
章鱼之谜
到目前为止讲的全是哺乳类的故事：一张折叠的布、有层次的皮层，一份打造大脑的整洁配方。现在来认识一种把这份配方彻底打破、却照样出色的动物。章鱼会拧开瓶子、逃出水箱、认得出一个个饲养员，并带着毫不含糊的好奇心去探索。然而它根本没有皮层，没有折叠，没有任何按我们这套蓝图搭起来的东西。它与我们最近的共同祖先，是五亿多年前一种简单的蠕虫状生物。这就是智能的趋同演化：聪明被发明了两次，由几乎不共享任何机件的谱系各自完成。
这套蓝图差异之大，读起来几乎像科幻。我们走的是集中化：一只脊椎动物把绝大部分神经元都放进一个统领全身的头脑里。章鱼做的几乎相反。它那五亿个神经元的大部分，分散在它的腕足里——每条腕都有自己一团稠密的神经细胞，像一个小小的脑，能以惊人的独立性去尝味、触感、行动。这种分布式的布局，生动地展示了一个无脊椎动物神经系统可以怎样被组织：不是一座发号施令的宝座，而是一个由半自主的肢体组成、被一个中央大脑松散协调的「邦联」。
VERTEBRATE plan (centralized) OCTOPUS plan (distributed)
[ BIG BRAIN ] ( central brain )
| / | | \
spinal cord (relay) [arm][arm][arm][arm]...
/ | | \ | | | |
body parts mostly each arm has its OWN
follow orders from above cluster of neurons that
can taste, feel & act
semi-on-its-own
One throne commands the body. ~2/3 of neurons live OUT in the arms.
Same achievement (a flexible, learning mind) — built two completely different ways.是同一棵家谱，还是只是同一个花招？
章鱼逼我们正视一个悄悄贯穿整个本阶的区分——同源与同功的差别。两个特征是同源的，当它们是「同一个部件」、从共同祖先那里继承而来——你的臂骨和蝙蝠的翼骨，是同一副骨架，被重新塑形。两个特征是同功的，当它们做着同样的*活儿*、却是各自独立造出来的——蝙蝠的翼和蝴蝶的翅都能飞，却不共享一个会飞的祖先。同一件传家宝，对上同一个聪明花招、被发明了两次。
- 先弄清你问的是哪个问题。 「这两个大脑有亲缘关系吗？」（同源，关乎祖先）和「这两个大脑擅长同样的事吗？」（同功，关乎能力），是两个完全不同的问题。把它们混为一谈，是新手最经典的陷阱。
- 章鱼与人类的智能，是同功。 两者都能学习、都能解决问题，但那套线路是各自独立发明的。它们的聪明彼此相像，就像两只翅膀彼此相像——结果相同，却没有共享的蓝图。
- 你体内的一个神经元和章鱼体内的一个神经元，则是同源。 这种发信号的细胞本身——那个脉冲、那套化学——可追溯到一个古老的共同祖先。共享的是神经元；不共享的，是这些神经元被连成一副心智的方式。
至此，整个本阶豁然归位。我们从一只水母的神经网开始——一群完全没有中心的神经元。我们看着身体把神经元朝头部聚拢，看着脊椎动物码起一个大脑、再把皮层折叠起来以塞进头骨，而现在，我们站在一只章鱼身旁，它抵达了一副会思考、会学习的心智，走的却是一条与我们几乎毫无共通之处的路。同源的结构与同功的能力，是两个分开的故事。 心智，并不是某一道阶梯顶端那个注定的奖杯——它是一个花招，而生命，只要给足时间、给足各式各样的身体，就不止一次地找到了它。