生物心理学的探索之旅

当我们观察一只小狗见到主人时兴奋地摇尾巴，或者看到一个孩子第一次品尝酸梅时皱起眉头的表情，我们不禁会想：这些行为背后到底隐藏着什么样的生物学原理？生物心理学就像是一座连接心理世界与生物世界的桥梁，帮助我们理解行为的动物本质。

生物心理学家致力于研究行为的动物根源，将我们的行为和体验与遗传学和生理学紧密联系起来。就像古代中医讲究"望闻问切"一样，现代生物心理学家也试图通过观察大脑活动、分析基因结构来解读人类行为的奥秘。

在这个令人着迷的学科中，我们需要思考三个根本性的问题：

1. 心理与大脑之间究竟存在怎样的关系？
2. 我们的行为是天生的还是后天习得的？
3. 在探索这些问题时，我们又该如何平衡科学研究的需求与伦理道德的要求？

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两个永恒的哲学之问

在人类提出的所有问题中，有两个问题格外深刻和困难。其中一个涉及物理学，另一个则关乎心理学与物理学的关系。

宇宙为何存在

德国哲学家莱布尼茨在1714年提出了第一个问题："为什么存在某些东西而不是虚无？"这个问题看似简单，却蕴含着宇宙起源的终极奥秘。 从直觉上讲，虚无似乎应该是默认状态。但显然，宇宙——或者创造宇宙的任何存在——必须是自我创造的。这是怎么发生的呢？这个问题至今仍让最聪明的科学家们抓耳挠腮。

不过，有一个相关的问题更容易探讨：既然宇宙存在，为什么是这种特殊的宇宙？宇宙本来可以是根本不同的吗？我们的宇宙拥有质子、中子和电子，它们具有特定的质量和电荷。宇宙还包含一些不太为人熟知的粒子类型，以及特定数量的能量和神秘的"暗物质"、"暗能量"。

就像做饺子需要恰到好处的面粉和水的比例一样，宇宙也有着四种基本力的完美配比：引力、电磁力、强核力和弱核力。

宇宙的精妙平衡

从1980年代开始，弦理论的专家们试图通过数学证明这是宇宙唯一可能的存在方式。如果成功了，这在理论上会非常令人满意。但遗憾的是，随着弦理论家们深入研究他们的方程，他们得出结论：这并不是唯一可能的宇宙。宇宙本可以采用无数种不同的形式，遵循不同的物理定律。有多少种可能？数字1后面跟着大约500个零，而这还只是保守估计！

在所有这些可能的宇宙中，有多少能够支持生命呢？答案是：寥寥无几。

让我们看看生命存在需要的条件有多么苛刻：

如果电磁力更强，原子内的质子会相互排斥得如此强烈，以至于原子会分裂，就如同同极磁铁相互排斥一般。 在宇宙初期只有氢元素。其他元素是在恒星内部通过核聚变形成的。要让这些元素从恒星中出来并进入行星（如地球），恒星必须爆炸成超新星，将其内容物发射到银河系中。如果弱核力稍强或稍弱一点，恒星就无法爆炸。同样，在宇宙大爆炸后的最初几分之一秒，如果弱核力稍强，宇宙几乎只会由氢组成；如果弱核力稍弱，宇宙几乎只会由氦组成。 最令人惊叹的是，由于电磁力与强核力的精确比例，氦（元素周期表中的2号元素）和铍（4号元素）在恒星内部产生共振，使它们能够轻易融合成碳——这是我们所知生命的必需元素。如果这两种力中任何一种哪怕改变不到1%，宇宙中几乎就不会有碳。

水的奇迹

你是否想过为什么水是液体？其他轻分子，如二氧化碳、一氧化氮、臭氧和甲烷，除非在极低温度下，否则都是气体。在水分子中，两个氢离子形成104.5度角。因此，水分子的一端带有轻微的正电荷，另一端带有轻微的负电荷。这种微小的电荷差异足以让水分子相互吸引。

简而言之，宇宙本可以在许多方面有所不同，而在几乎所有这些情况下，我们所知的生命都不可能存在。

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意识的终极谜题

第二个深刻的问题是哲学家戴维·查默斯所称的"困难问题"：在这个由物质和能量组成的宇宙中，为什么会有意识这样的东西存在？

我们可以理解物质如何聚集形成分子，以及某些碳化合物如何组合形成原始生命形式，然后进化成动物，再进化成具有大脑和复杂行为的动物。但是，大脑活动为什么以及如何变得有意识的呢？心理体验与大脑活动之间的关系是什么？这就是著名的心理-大脑问题，或称为心理-身体问题。

这个问题如同询问为何古琴弹奏时会产生美妙的音乐，而不仅仅是机械的振动一般困难。

到目前为止，还没有人能够对意识提供令人信服的解释。一些学者建议我们完全摒弃意识或心理的概念，这种提议似乎是在回避问题，而不是回答问题。查默斯和其他学者则提出，我们应该将意识视为物质的基本属性。

基本属性是那些无法简化为其他东西的属性。例如，质量是一个基本属性，我们无法解释物质为什么有质量，它就是有。同样，我们无法解释质子和电子为什么带电荷，它们就是带电荷。也许意识也是如此。然而，这是一个不太令人满意的答案。首先，意识不像其他基本属性。物质一直都有质量，质子和电子一直都带电荷。据我们所知，意识只存在于某些特定神经系统的某些部分，而且只在某些时候存在——当你处于无梦睡眠时没有，当你昏迷时也没有。

事实上，弦理论家们并没有放弃。他们试图用组成一切的亚亚亚原子的弦状物体来解释质量和电荷。说意识是基本属性意味着我们已经放弃了解释它。也许我们永远不会解释它，但现在放弃还为时过早。

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生物心理学的本质

生物心理学是研究行为和体验的生理、进化和发展机制的科学。它大致与生物心理学、心理生物学、生理心理学和行为神经科学等术语同义。生物心理学这个术语强调的目标是将生物学与心理学问题联系起来。 就像中医讲究"整体观念"一样，生物心理学也不仅仅是一个研究领域，更是一种观点。它认为我们之所以这样思考和行动，是因为某些大脑机制，而我们进化出这些机制是因为拥有这些机制的古代动物比拥有其他机制的动物更好地生存和繁殖。

大脑的结构奥秘

生物心理学的大部分研究都涉及大脑功能。大脑就像是一个精密的城市，有着不同的区域和功能。从上方（背侧视图）和底部（腹侧视图）观察人脑，我们可以看到许多重要的区域，这些区域会在后续的学习中变得更加熟悉。 仔细观察大脑，我们会发现明显的子区域。在微观层面，我们找到两种细胞：神经元和胶质细胞。

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行为的四重解读

常识性的行为解释通常涉及意图性目标，比如"他这样做是因为他试图..."或"她那样做是因为她想要..."。但是，我们往往没有理由假设存在意图。一只4个月大的鸟第一次向南迁徙，它大概不知道为什么。来年春天，当它产蛋、孵化并保护蛋免受掠食者侵害时，它再次不知道为什么。甚至人类也不总是知道自己行为的原因。打哈欠和笑声就是两个例子——你会做这些，但你能解释它们完成了什么吗？ 与常识性解释相反，生物学解释行为分为四个类别：生理的、个体发育的、进化的和功能性的。这如同从四个不同的角度来观察泰山，每个角度都能看到不同的风景。

大脑的运作机制

生理解释将行为与大脑和其他器官的活动联系起来。它涉及身体的机械原理——例如，使激素能够影响大脑活动的化学反应，以及大脑活动控制肌肉收缩的路径。 如同中医师需要了解经络运行的道理，生物心理学家也需要了解大脑这台"生物计算机"是如何运作的。

成长的轨迹

"个体发育"一词来源于希腊语词根，意思是存在的起源或创世。个体发育解释描述了结构或行为如何发展，包括基因、营养、经验及其相互作用的影响。 例如，抑制冲动的能力从婴儿期到青少年期逐渐发展，这反映了大脑前部区域的逐渐成熟。如同竹子需要数年方能成材，我们的心理能力也需要时间来发展完善。个体发育不仅关注我们如何成长，更关注我们为什么以这种特定的方式成长。

历史的传承

进化解释重构了结构或行为的进化历史。动物的特征几乎总是在祖先物种中发现的东西的修改版本。例如，猴子偶尔使用工具，人类进化出了对这些能力的精细化改进，使我们能够更好地使用工具。 进化解释也关注从祖先那里遗留下来的特征，这些特征在后代中几乎没有或完全没有功能。例如，受到惊吓的人会起"鸡皮疙瘩"——毛发直立——特别是在手臂和肩膀上。

鸡皮疙瘩对人类来说是无用的，因为我们的肩膀和手臂毛发太短，通常还被衣服覆盖。但在其他大多数哺乳动物中，毛发直立使受惊的动物看起来更大、更具威胁性。

进化的智慧

功能解释描述了为什么结构或行为会以这种方式进化。在一个小的、孤立的群体中，基因可能通过一种叫做遗传漂变的过程意外传播。然而，在大群体中普遍存在的基因大概提供了某种优势——至少在过去是这样，尽管不一定是今天。 功能解释识别这种优势。例如，许多物种的外观与其背景相匹配。功能解释是，伪装外观使动物对掠食者来说不明显。

鸟鸣的四重奏

让我们通过鸟鸣这个例子来看看这四种解释如何协同工作：

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生物心理学的职业天地

如果你对生物心理学相关的职业感兴趣，有一系列与研究和治疗相关的选择。这个领域就像是一片广阔的海洋，不同的人可以在其中找到适合自己的航道。

研究领域的机会

研究职位通常需要心理学、生物学、神经科学或其他相关领域的博士学位。拥有硕士或学士学位的人可能在研究实验室工作，但不会指导研究。如同修建紫禁城需要不同技艺的工匠，研究团队也需要不同层次的专业人员。 许多拥有博士学位的人在高校任职，在那里他们进行教学和研究的结合工作。其他人则在政府、制药公司或其他行业赞助的实验室中从事纯研究工作。

实践应用领域

治疗领域包括临床心理学、咨询心理学、学校心理学、医学，以及物理治疗等相关医学实践。这些领域的范围从专门处理脑部疾病的神经科医生，到需要识别可能的脑部疾病迹象以便将客户转介给合适专家的社会工作者和临床心理学家。

古语云"活到老，学到老"，在这个快速发展的领域里，持续学习是保持竞争力的关键。

专业领域分类

现代生物心理学包含众多专业分支，每个分支都有其独特的研究方法和应用价值：

研究领域的专业分工：

• 神经科学家研究神经系统的解剖、生化或生理学
• 行为神经科学家调查大脑和其他器官的功能如何影响行为
• 认知神经科学家使用大脑研究来分析和探索人们的知识、思维和解决问题的能力
• 神经心理学家进行行为测试来确定各种脑损伤患者的能力和残疾状况

实践领域的专业方向：

• 临床心理学家帮助有情感问题的人
• 咨询心理学家帮助人们做出教育、职业和其他决定
• 学校心理学家识别学童的教育需求并制定计划满足这些需求
• 神经外科医生进行脑部手术
• 精神科医生使用药物或其他医疗程序帮助有情感困扰的人

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遗传学与行为的奥秘

你做的每一件事都依赖于你的基因和你的环境。想想面部表情吧。环境的贡献是显而易见的：当世界对你好时，你笑得更多；当事情进展不顺时，你会皱眉。但遗传也影响你的面部表情吗？

研究人员检查了天生失明的人的面部表情，这些人因此无法学习模仿面部表情。令人惊讶的是，天生失明者的面部表情与他们有视力的亲属非常相似。这些结果表明遗传在控制面部表情方面起着重要作用。

当我们超越"遗传和环境都很重要"这个一般性结论时，争议就出现了。比如，人类智力的差异主要依赖于遗传差异、环境影响，还是两者大致相等？类似的问题也出现在性取向、酗酒、体重增加以及几乎所有心理学家感兴趣的其他方面。遗传学已经成为一个越来越复杂的领域，随着研究的进展变得更加复杂。

孟德尔的伟大发现

在19世纪晚期修道士格雷戈尔·孟德尔的工作之前，科学家认为遗传是一个混合过程，精子和卵子的特性简单地混合，就像两种颜色的油漆一样。

孟德尔证明了遗传是通过基因进行的，基因是从一代到另一代保持其结构完整性的遗传单位。作为规律，基因成对出现，因为它们沿着同样成对的染色体（基因链）排列。作为这个规律的例外，雄性哺乳动物有不配对的X和Y染色体，具有不同的基因。

从传统上讲，基因被定义为染色体的一部分，染色体由双链分子脱氧核糖核酸组成。然而，许多基因并没有预期的那种离散位置。有时几个基因在染色体的一段上重叠。有时遗传结果依赖于两个或更多染色体的部分。

生命密码的奥秘

如果将汉字的每个笔画比作生命的指令，基因的工作方式便是如此。脱氧核糖核酸链作为合成核糖核酸分子的模板。核糖核酸是一种单链化学物质。一种核糖核酸分子——信使核糖核酸——作为合成蛋白质分子的模板。 脱氧核糖核酸包含四种"碱基"——腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶——以任何顺序排列。这些碱基的顺序决定了核糖核酸分子上相应碱基的顺序——腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。

如同用宫商角徵羽五音能谱出千变万化的乐章，用4个碱基就能编写出生命的所有程序。

核糖核酸分子上碱基的顺序反过来决定了组成蛋白质的氨基酸的顺序。例如，如果三个核糖核酸碱基按顺序是胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤，那么蛋白质就会添加氨基酸谷氨酰胺。如果接下来的三个核糖核酸碱基是尿嘧啶、鸟嘌呤和鸟嘌呤，蛋白质上的下一个氨基酸就是色氨酸。 蛋白质由20种氨基酸组成，这些氨基酸的顺序取决于脱氧核糖核酸和核糖核酸碱基的顺序。考虑到由此产生的身体结构和功能的复杂性，这是一个令人惊叹的简单代码。 一些蛋白质形成身体结构的一部分。其他蛋白质作为酶，即调节体内化学反应的生物催化剂。

基因配对的智慧

任何在两条染色体上具有相同基因对的个体对该基因是同质的。具有不匹配基因对的个体对该基因是异质的。例如，你可能在一条染色体上有蓝眼基因，在另一条染色体上有棕眼基因。

基因是显性的、隐性的或中间性的。显性基因在同质或异质条件下都表现出强烈的效应。隐性基因只在同质条件下表现其效应。例如，棕眼基因是显性的，蓝眼基因是隐性的。如果你有一个棕眼基因和一个蓝眼基因，结果是棕色眼睛。

即使在眼色的情况下也不是这样。研究人员已经确定了至少十个有助于眼色变异的基因。至少有180个基因有助于人们身高的差异。此外，也有可能有基因但只部分表达它——在某些细胞中而不是其他细胞中，或在某些情况下而不是其他情况下。影响行为的基因特别容易受到多种影响。

性别相关的基因奥秘

性染色体上的基因被称为性联基因。所有其他染色体是常染色体，它们的基因被称为常染色体基因。

在哺乳动物中，雌性有两条X染色体，而雄性有一条X和一条Y。在繁殖过程中，雌性必然贡献一条X染色体，雄性贡献一条X或一条Y。如果他贡献一条X，后代是雌性；如果他贡献一条Y，后代是雄性。

Y染色体很小。在人类中，它只有27种蛋白质的基因，远少于其他染色体。然而，Y染色体也有许多影响其他染色体上基因功能的位点。X染色体有大约1500种蛋白质的基因。因此，当生物学家谈到性联基因时，他们通常指的是X连锁基因。

与性联基因不同的是性限基因，它们存在于两性中，通常在常染色体上，但主要在一个性别中活跃。例子包括控制男性胸毛数量、女性乳房大小、公鸡啼叫数量和母鸡产蛋率的基因。两性都有这些基因，但性激素在一个或另一个性别中激活它们。

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基因的变化与适应

基因以多种方式发生变化。一种方式是通过突变，即脱氧核糖核酸分子的可遗传变化。仅仅将脱氧核糖核酸中的一个碱基改变为其他三种类型中的任何一种，就意味着突变基因将编码在分子的一个位置上具有不同氨基酸的蛋白质。 考虑到进化已经有数十亿年的时间来选择每个基因的最佳构成，新的突变很少是有利的。不过，那些罕见的例外是重要的。人类某个基因与黑猩猩版本的该基因仅在两个碱基上不同，但这两个突变以几种促进语言发展的方式修改了人类的大脑和发声器官。

基因复制与缺失的奥秘

另一种突变是复制或缺失。在繁殖过程中，染色体的一部分本应出现一次，但可能出现两次或根本不出现。当这个过程发生在染色体的一个很小的部分时，我们称之为微复制或微缺失。 许多研究人员认为，与大脑相关基因的微复制和微缺失可能是精神分裂症的一个可能解释。如同古籍若有缺页或重页便难以理解，基因的微小变化也可能导致大脑功能的异常。

基因表达的调控艺术

除了基因的这些永久性变化外，表观遗传学领域研究的是在不修改脱氧核糖核酸序列的情况下基因表达的变化。 虽然任何基因都存在于身体的每个细胞中，但它可能只在某些类型的细胞中活跃，或只在生命的特定时期活跃，比如胚胎发育早期。有些基因在青春期变得更加活跃，有些在老年时变得不太活跃，有些在一天中的某个时间比另一个时间更活跃。

如果事实上富含的食物在生活后期变得丰富，那些后代由于其基因表达而容易出现肥胖和心脏病的高概率。在生命早期缺乏母亲照顾的幼鼠会改变大脑海马区某些基因的表达，导致后期生活中对情绪压力反应的高度脆弱性。 基因表达的变化也是学习和记忆的核心，也是吸毒成瘾引起的大脑变化的核心。虽然大部分研究涉及大鼠或小鼠，但类似的机制几乎肯定也适用于人类。

经验如何改变基因表达

一个经验如何能修改基因表达呢？首先，让我们看看基因表达是如何调节的，然后看看环境因素如何影响这种调节。 标准的脱氧核糖核酸分子图解显示它是一条直线，实际情况要复杂得多。称为组蛋白的蛋白质将脱氧核糖核酸结合成类似缠绕在球上的绳索形状。组蛋白分子有松散的末端，某些化学基团可以附着在上面。

在某些情况下，结果会在基因附近的组蛋白尾部添加乙酰基，导致组蛋白放松对脱氧核糖核酸的抓握，促进该基因的表达。乙酰基的移除导致组蛋白紧紧抓住脱氧核糖核酸，并关闭基因。

另一个可能的结果是在脱氧核糖核酸上添加或移除甲基，通常在基因开始时的启动子区域。向启动子添加甲基会关闭基因，移除它们会打开基因。实际上，结果更复杂，因为附着甲基或乙酰基以不同的方式影响不同的基因。

一般观点是，你在任何时刻所做的不仅影响你现在，还会产生表观遗传效应，在更长的时间内改变基因表达。此外，"遗传"效应和"经验"效应之间的界限变得比以往更加模糊。经验通过改变基因的活动来发挥作用。

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遗传与环境的舞蹈

假设有人问唱歌能力是否取决于遗传或环境。这个问题本身是没有意义的。除非你既有遗传又有环境，否则你根本不能唱歌。但是，我们可以有意义地重新表述这个问题：观察到的个体差异更多地取决于遗传差异还是环境差异？

例如，如果你唱得比别人好，原因可能是不同的基因、更好的训练，或者两者兼而有之。

遗传力的测量方法

为了确定遗传和环境的贡献，研究人员主要依靠两种证据。首先，他们比较同卵双胞胎和异卵双胞胎。人们通常称同卵双胞胎为"相同"双胞胎，但这个术语是误导性的，因为相同双胞胎在重要方面经常不同。 有些是彼此的镜像。此外，由于表观遗传的原因，某些基因可能在一个双胞胎中比在另一个双胞胎中更活跃。尽管如此，他们有相同的基因，而异卵双胞胎没有。同卵双胞胎之间比异卵双胞胎之间更强的相似性表明遗传贡献。

第二种证据是对收养儿童的研究。收养儿童倾向于像他们的生物父母的任何趋势都表明遗传影响。如果某种特征的变化很大程度上取决于遗传差异，该特征就有高遗传力。 研究人员有时也检查"虚拟双胞胎"——同龄、同时被收养到单个家庭的儿童。他们从婴儿期开始在同一环境中成长，但没有任何遗传相似性。行为上的任何相似性都可以归因于环境影响。然而，这些行为差异——在许多情况下是相当大的——表明了遗传影响。

遗传力的普遍发现

研究人员已经发现几乎他们测试的每种行为都有显著的遗传力。例子包括孤独感、神经质、看电视、社会态度和学习第二语言的速度。大约唯一任何人测试过的没有显著遗传力的行为是宗教归属——比如新教或天主教。

任何特定特征的遗传力估计都特定于给定的群体。考虑在美国具有中等遗传力的酒精滥用。在某个群体中，一些家庭出于宗教原因教授严格的酒精使用禁令，而其他家庭更宽松。在如此强烈的环境差异下，遗传影响发挥较少的作用，遗传力将相对较低。

然后考虑另一个群体，其中所有家庭都有相同的规则，但人们在影响他们对酒精反应的基因上有很大差异。在那个群体中，遗传力将更高。简而言之，遗传力的估计从来不是绝对的。它们适用于特定时间的特定群体。

环境干预的可能性

即使具有高遗传力的特征也可以通过环境干预来修改。考虑苯丙酮尿症，或称为苯酮尿症，这是一种遗传性无法代谢苯丙氨酸氨基酸的疾病。

如果苯酮尿症不治疗，苯丙氨酸积累到有毒水平，损害大脑发育，使儿童智力发育迟缓、烦躁不安和易怒。大约1%的欧洲人携带苯酮尿症的隐性基因。较少的亚洲人和几乎没有非洲人有这个基因。

虽然苯酮尿症是遗传性疾病，但环境干预可以修改它。许多国家的医生常规测量婴儿血液或尿液中苯丙氨酸或其代谢物的水平。

如果婴儿水平高，表示苯酮尿症，医生建议父母让婴儿严格低苯丙氨酸饮食，以最大限度地减少大脑损伤。我们预防苯酮尿症的能力提供了特别强有力的证据，证明可遗传的并不意味着不可修改的。

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行为的进化奥秘

进化是一个在各代之间改变群体中各种基因频率的过程。请注意，根据这个定义，进化包括基因频率的任何变化，无论从长远来看它是否对物种有帮助或有害。 我们区分关于进化的两个问题：某些物种是如何进化的，以及物种是如何进化的？询问一个物种是如何进化的，就是要询问什么是从什么进化来的，我们的答案基于化石和现存物种比较的推断。 例如，生物学家发现人类与黑猩猩比与其他物种更相似，他们推断出一个共同的祖先。生物学家已经构建了显示各种物种之间关系的"进化树"。随着新证据的出现，生物学家改变他们对任何两个物种密切相关程度的意见。

进化的必然性

物种如何进化的问题是一个关于过程如何运作的问题，这个过程在其基本轮廓中是一个必然的结果。鉴于我们对繁殖的了解，进化必须发生。推理如下：

也就是说，任何物种的当前一代都像那些在过去成功繁殖的个体。植物和动物饲养员早就知道这个原则，他们选择具有理想特征的个体作为下一代的父母。这个过程被称为人工选择，经过许多代，饲养员已经培育出了优秀的赛马、数百种狗、产大量蛋的鸡等等。

达尔文的洞察力是大自然也会选择。如果某些个体在寻找食物、逃避敌人、吸引配偶或保护后代方面比其他个体更成功，那么他们的基因在后代中会变得更普遍。给定大量的时间，这个过程可以产生我们实际遇到的生命的广泛多样性。

进化的常见误解

让我们通过解决一些关于进化的误解来澄清进化原理：

使用或不使用某些结构或行为会导致进化中该特征的增加或减少吗？

你可能听过有人说："因为我们几乎从不使用小脚趾，所以它们在每一代中都变得越来越小。"这种想法是生物学家拉马克通过获得性特征遗传的进化理论的遗留，被称为拉马克进化。

根据这个想法，如果你锻炼手臂肌肉，你的孩子会天生具有更大的手臂肌肉；如果你没有使用小脚趾，你孩子的小脚趾会比你的小。然而，生物学家没有发现拉马克进化发生的机制，也没有发现它确实发生的证据。使用或不使用某种身体结构并不会改变基因。

人类停止进化了吗？

因为现代医学可以让几乎任何人活着，因为繁荣国家的福利项目为几乎每个人提供生活必需品，一些人断言人类不再受到"适者生存"原则的约束。因此，论证认为，人类进化已经放缓或停止。 这个论证的缺陷在于进化取决于繁殖，而不仅仅是生存。如果拥有某些基因的人比平均水平有更多的孩子，他们的基因就会在人口中传播。

"进化"意味着"改善"吗？

这取决于你所说的"改善"是什么意思。根据定义，进化改善了适应性，它在操作上被定义为一个人的基因在后代中持续存在的副本数量。如果你比平均水平有更多的孩子，而且他们活得足够长也能繁殖，你在进化上就是适应的，无论你在其他方面是否成功。 你也可以通过支持你的亲属来增加你的适应性，他们分享你的许多基因，可能通过他们自己的繁殖来传播这些基因。任何传播的基因，根据定义，都是适应的。

然而，在某个时间和地点增加适应性的基因在环境改变后可能变得不利。例如，雄孔雀的彩色尾羽使其能够吸引雌性，但在有对鲜艳颜色反应的新掠食者出现时可能变得不利。

利他行为的进化谜题

为了进一步说明进化心理学，让我们考虑利他行为这个理论上有趣的例子——一个有益于行为者以外的人的行为。一个鼓励利他行为的基因会帮助其他个体生存和传播他们的基因。利他基因能传播吗？如果能，如何传播？

利他主义有多常见？在人类中它肯定会发生：我们为慈善事业捐献。我们试图帮助遇到困难的人。一个学生可能向在课程中竞争好成绩的同学解释某些东西。一些人捐赠肾脏来拯救他们甚至不认识的人的生命。

在非人类中，利他主义更难找到。合作当然存在。一群动物可能一起狩猎或一起觅食。一群小鸟可能"围攻"猫头鹰或鹰来把它赶走。但这些例子不同于没有任何回报的帮助。

也考虑猫鼬。猫鼬群体的成员定期站立，如果看到危险，就发出警报声警告其他猫鼬。它的警报声帮助其他猫鼬（包括它的亲属），但首先看到危险并发出警报声的那个最有可能逃脱。

利他基因如何传播

为了说明，让我们假设——没有证据——某些基因增加了利他行为。它能在群体中传播吗？一个常见的回答是大多数利他行为成本很少。诚然，但成本小是不够的。基因只有在拥有它的个体比没有它的个体繁殖得更多时才会传播。

另一个常见的回答是利他行为对物种有益。再次，这是真的，但反驳是一样的。一个对物种有益但未能帮助个体的基因会随着那个个体而死亡。

一个更好的解释是亲缘选择——选择一个对个体亲属有益的基因。如果一个基因导致你冒着生命危险保护分享你许多基因的孩子，包括也许这种利他主义基因，那么这个基因就会传播。自然选择也可以支持对其他亲属的利他主义——如兄弟姐妹、表亲、侄子和侄女。

另一个解释是互惠利他主义，即个体帮助那些会回报恩惠的人的想法。研究人员发现人们倾向于帮助不仅那些帮助过他们的人，还有他们观察到帮助过别人的人。这个想法不仅是"你挠了我的背，所以我会挠你的"，而且是"你挠了别人的背，所以我会挠你的"。

通过帮助他人，你建立了乐于助人的声誉，其他人愿意与你合作。这个系统只有在个体能够相互识别的情况下才能工作。否则，一个不合作的个体可以接受恩惠，繁荣发展，而从不回报恩惠。

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动物研究的伦理思辨

某些伦理争议难以达成一致。一个是堕胎问题，另一个是在研究中使用动物。在这两种情况下，争议双方的善意人士都坚持认为他们的立场是正确和合乎伦理的。这种争议不是好人与坏人的对抗，而是两种善意观点之间的冲突。 实验室动物研究对我们了解大脑和行为做出了重大贡献，正如你在本书中将看到的那样。这种研究范围从单纯的行为观察到显然任何动物都不会自愿参与的研究（如果它有选择的话）。

我们如何处理这样的事实：一方面，我们想要更多的知识；另一方面，我们想尽量减少动物的痛苦？

动物研究的重要性

鉴于大多数生物心理学家和神经科学家主要对人脑和人类行为感兴趣，他们为什么要研究非人类？有四个原因：

1. 行为的基本机制在物种之间是相似的，有时在非人类物种中更容易研究。如果你想了解一台复杂的机器，你可能从检查一台更简单的机器开始。我们也通过从更简单的情况开始来学习大脑-行为关系。

2. 我们为了动物本身而对动物感兴趣。人类天生好奇。我们很想知道宇宙其他地方是否有生命。同样，我们想了解蝙蝠如何在黑暗中追逐昆虫，候鸟如何在不熟悉的领域找到路径，以及鱼群如何协调游泳。

3. 我们从动物身上学到的知识为人类进化提供了线索。我们是如何成为现在这个样子的？是什么让我们与黑猩猩和其他灵长类动物不同？为什么以及如何灵长类动物比其他物种进化出更大的大脑？

4. 法律或伦理限制阻止对人类进行某些研究。例如，研究人员将电极插入大鼠和其他动物的脑细胞，以确定大脑活动与行为之间的关系。他们还注射化学物质，提取大脑化学物质，并研究脑损伤的影响。

伦理辩论的复杂性

在某些情况下，研究人员只是观察自然状态下的动物，这些程序不会引起伦理问题。然而，在其他研究中，包括本书中讨论的许多研究，动物遭受了脑损伤、电极植入、药物或激素注射以及其他明显不是为了它们自己利益的程序。

任何有良心的人（包括科学家）都会对此感到困扰。尽管如此，动物实验对医学研究至关重要，该研究导致了预防或治疗小儿麻痹症、糖尿病、麻疹、天花、大面积烧伤、心脏病和其他严重疾病的方法。

生理学或医学领域的大多数诺贝尔奖都是为在非人类动物身上进行的研究而颁发的。

找到治疗或预防艾滋病、阿尔茨海默病、中风和许多其他疾病的方法的希望很大程度上取决于动物研究。在医学和生物心理学的许多领域，没有动物研究，研究将进展缓慢或根本不进展。

反对程度的差异

对动物研究的反对程度差异很大。"最小主义者"容忍某些动物研究，但希望根据研究的可能价值、对动物的痛苦程度以及动物类型来禁止其他研究。（例如，很少有人对伤害昆虫有严重担忧。）他们支持对研究的严格规定。

研究人员原则上同意，尽管他们可能在接受和不可接受的研究之间划线的地方有所不同。法律标准强调"三个R"：减少动物数量（使用更少的动物）、替代（尽可能使用计算机模型或其他动物替代品）和改进（修改程序以减少疼痛和不适）。

在中国和世界各国，每个接受政府研究资金的学院或其他机构都必须有一个由兽医、社区代表和科学家组成的机构动物护理和使用委员会，该委员会评估提议的实验，决定它们是否可以接受，并指定尽量减少疼痛和不适的程序。

在他们看来，将动物关在笼子里（大概甚至包括宠物）是奴役。因为动物不能对研究给予知情同意，废除主义者坚持认为无论在什么情况下使用它们都是错误的。

根据动物研究的一位反对者的说法："我们没有道德选择，只能完全停止这项研究...我们不会满足，直到每个笼子都空了为止。"

寻求平衡与理解

废除主义者和动物研究人员之间的分歧是两种伦理立场之间的争议："永远不要故意伤害无辜者"和"有时一点伤害会导致更大的好处"。 一方面，允许研究的不可否认的后果是造成痛苦或困扰。另一方面，禁止为人类目的使用动物意味着医学研究的重大挫折，以及动物到人类移植的终结（例如，移植猪心瓣膜来延长心脏病患者的生命）。

这种经常激烈和极端的争论性质使研究人员难以表达中间或细致入微的观点。许多研究人员表示，尽管使用动物进行研究，但他们真的关心动物。一些神经科学家甚至是素食主义者。但即使承认疑虑也似乎几乎像是向恐吓屈服。结果是极端的两极化，干扰了对困难问题的开放思考。

思考与展望

生物学研究表明，人类与其他动物物种之间并没有根本的鸿沟。因为我们在许多方面与其他物种相似，我们从动物研究中学到了很多关于自己的知识。同样因为这种相似性，我们认同动物，我们希望不伤害它们。 决定进行动物研究的神经科学研究人员通常不会轻易做出这个决定。他们希望尽量减少对动物的伤害，但他们也希望增加知识。他们认为在受控条件下造成痛苦比允许无知和疾病造成更大的痛苦更好。

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总结与展望

生物心理学家雄心勃勃，希望尽可能多地用大脑过程、基因等来解释心理学。指导假设是，当你看到兔子时在大脑中发生的活动模式就是你对兔子的感知。当你感到恐惧时发生的模式就是你的恐惧。

这并不是说"你的大脑生理学控制你"，而不是"你控制你的大脑"。相反，你的大脑就是你！这个领域的进一步研究将探讨我们能用这个指导假设走多远。

在行为控制中，基因既不是万能的也不是无关紧要的。某些行为具有高遗传力，如品尝某些化学物质的能力。许多其他行为受基因影响，但也受经验的强烈影响。我们的基因和进化使人类能够成为今天的我们，但它们也给了我们根据环境需要改变行为的灵活性。

理解人类行为的遗传学很重要，但也特别困难，因为研究人员对环境影响的控制非常有限，对谁与谁交配也没有控制权。推断人类进化也很困难，部分原因是我们对古代祖先的生活了解不够。

最后，我们应该记住，事情的现状不一定与事情应该的状态相同。例如，即使我们的基因使我们倾向于以特定方式行事，如果这些倾向不适合现代生活的需要，我们仍然可以决定尝试克服这些倾向。