周彩霞

摘要：符号化学习是人类特有的学习方式，要求大脑具备符号化认知及逻辑推理的能力，这些能力是与人脑共生演化的。综合多学科研究成果可知，人类符号化学习的生物演进基础包括：脑容量提升、发音器官完备、脑结构演进和人类神经系统的适应性优势等四个方面。具备符号化学习能力在人类应对因社会交往复杂化而带来的适应性挑战方面显得尤为关键。

关键词：符号化学习认知大脑进化

1、符号化学习概述

学习是微观经济个体进行行为决策的重要环节。信息完全或不完全的背景下，经济个体能够观察到彼此行动或接收彼此建议时，个体可能启动某种机理向他人学习，进而做出判断，然后表现出自己的决策行为。个体的学习形式或途径主要有三种——干中学、观察学习和建议学习。参考认知心理学理论及学习行为实验的相关结果，我们认为，抽离三种学习方式的表象，人类社会学习实际上存在一个“亲历学习-->模仿学习-->符号化学习”的演进过程。亲历和模仿两种学习方式较多地与具体思维相关，很多动物也具备类似的学习能力，本文不予讨论。第三种学习方式涉及到个体对抽象概念化的逻辑运算调用，即使用经抽象概念后的可视符号化逻辑运算体系学习，又可以简称为符号化学习。

对人类使用符号进行的思辨探讨可谓源远流长，基督教思想家奥古斯丁将符号作为一种有意义的特殊的“表征”； 英国哲学家洛克认为：观念是对事物符号化的结果，本质上是对所指的把握、综合与解证；德国哲学家康德提出符号是人类的标记能力，即以当前事物为媒介，把预见未来事物的观念与对过去事情的观念联结起来的认知能力。近现代符号学理论研究的是标示过程(sign processes)，即语言或非语言起记号指代作用的过程。法国结构人类学家列维?斯特劳斯认为，文化是人类心智积累性创造的一种共享的符号系统。文化人类学大师格尔兹等人进一步认为，尽管作为文化的“意义”和“符号”是一种观念性的存在，但实际上它们是为社会成员所共有的“交流体系”，亦即某一群人所共享的、社会地传承下来的知识和意义的公共符号体系。显然，交流、共享及传承都离不开个体间的相互学习。综合已有社会学习及符号学理论研究成果，本文所指的“符号化学习”的内涵是：个体接受符号化信息，运用抽象思维的逻辑处理能力，进行运算建立新知识的学习。

2、符号化学习的生物演进基础

个体学习方式的演进离不开相应的人类生物演进。符号化学习要求大脑具备符号化认知及逻辑推理的能力，符号化的学习能力是人类所特有的。有关人类大脑进化及认知能力进化的研究涉及到人类学、考古学、认知心理学、语言学和神经生物学等多学科理论。综合Donald（1991），Deacon（1998），Klein and Edgar（2002）、汪丁丁（2005）、陈宜张（2008）等的研究，人类演化到具有符号化学习能力的基础主要在于脑容量提升、发音器官完备、脑结构演进和人类神经系统的适应性优势等四个方面。

2.1 脑容量的提升

脑容量提升是脑结构复杂化、功能提升的前提。根据考古学发现，300～400万年前原始人脑量小于400毫升；约200万年前，东非原始人类（手人）的脑量突破400毫升，手的使用对脑量增长有强烈影响，左右大脑不对称性开始强化；约160万年前出现的直立人脑量达800毫升；大约60万年前，原始人类开始使用火。熟食的蛋白质更容易被吸收，能量利用率大大提高，进而加速了脑量的提升。约50万年前，能人的脑量超过了1400毫升。

2.2 发音器官的完备

早期的四足猿以果类为食，无需发达的臼齿，脸部外突，嘴扁平，有獠牙，面貌狰狞，表情显示为敌意，不善于社会交往；性秩序以暴力为优胜标准，雄性间难以形成长期合作关系，结果便是群体难以扩大，适应性差。由于气候变化，导致四足猿不得不下树与地面的猫科及犬科动物竞争觅食。由素食向杂食的食物结构性转变改变了其面部的生理特征：吃生肉使得嚼肌发展，臼齿发达，面部骨骼逐渐垂直，鼻梁开始突出。直立人鼻腔垂直，喉结开始下降，逐步有了能够正常发音的喉结、鼻腔、舌根和口形，进而为个体间的合作及语言的发展提供了必要前提。

2.3 脑结构演进与适应社会交往功能的“符号化”能力发展

Donald(1991)认为，导致大脑演进的主要因素是由于交往人群的扩大。基于现阶段对大脑的认识可知，动物脑结构演化的较高级阶段是出现了皮质和沟回。直至出现人类的前额叶（pre frontal lobe），即所谓的“新脑”（neo-cortex）。大脑皮质的主要功能是计划和监督执行那些具有目的性的行为。此类计划涉及社会认知，社会认知又以自我意识的存在为前提。“新脑”在原始人的演化阶段主要功能为：制定远途狩猎计划，协调不同家庭成员，判断信任程度和筹划建立信任关系，并由此逐渐发展出语言和理性有关的其他功能。考古发现表明，大脑皮质特别是“新脑”的功能大约只有5万年的历史。为什么约5万年前人类突然有了强烈的自我意识？Klein and Edgar(2002)依据东非考古发现提出，面对恶劣的生存环境，两足猿社会必须要有足够大的群体才能保证围猎的成效。维持相互之间的信任、实现群体内及群体间的合作，成为实现群体生存的必要条件。相互交换“礼品”继而符号化的信物（如花费大量时间打磨的“鸵鸟蛋”蛋壳圆片）应运而生，成为社会交往的工具。符号化信物的产生需要抽象能力足够发达，两足猿的符号化能力由此得到发展，并使语言成为可能。语言使“个人”成为人类社会的个体，具有了群体性，极大扩展了人类社会交往的范围，反过来刺激了大脑的扩张，导致了人类脑量约5万年前的最后一次突破。

脑神经外科学家W.Penfield(1975)将高级脑干和大脑皮层分成两大系统，第一个系统是自主性机制、像计算机一样的，包括感觉区和运动区；第二个是解释性的、神智的机制，包括新的颞叶和前额叶皮层。额叶与颞叶相接，相接处发展成为语言中枢。语言中枢分为两块，一块主司发音，一块主司文字识别。额叶在顶部与顶叶相接，相接处有一中央沟回是感觉和运动的中心。在额叶、顶叶、颞叶三块脑区相交处，即所谓“动-视-听”联合区域发展出大脑的“符号”功能——最重要的是语言和文字认知。由此，人类获得了语言等“符号化”能力，满足了人类社会交往的需要。

2.4 人类神经系统的适应性优势

纽约大学脑科学研究中心主任Llinas认为：符号能力最初只是一些名为“中介神经元”的神经结构的功能。大脑皮质的多数神经元都是中介神经元。中介神经元不直接感受外部信号也不直接控制有机体动作，它们的功能是创造性地解释环境刺激，即提供外界信号和有机体动作的“解释”——放大信号、翻译信号，以其他方式处理和调节来自感知神经元和动作神经元的信号。脑神经系统作为演化的产物，对人类生存具有非常奇特的适应性优势，即“以不确定性应对不确定性”。 大脑在代谢方面的活动率，是其他组织在身体静止状态时活动率的十倍。个体的发展将人体最耗费能量的功能部位——新皮质层的神经元预留，等待个体在经历的时候再作具体的各种连接。这表明个体会依照各自经历建造自己的大脑。这种预留余地的可能性使人类具备了强大的学习能力，进而使得认知学习方式的演进成为可能。

3、结语

简言之，人类以外的其他动物行为只包括简单的条件反射或反应性行为。脑科学支持了人是符号动物，支持符号互动主义的共生演化思想，即人的符号能力是与人脑共生演化的（Deacon，1998）。大脑的进化是学习方式演进的生理学基础，也就是使之具备了演进的可能及能力。外部环境的变化与大脑进化形成互动关系。演化过程可简单概括如下：气候变迁导致环境恶化==>生存压力增加==>两足猿觅食难度加大==>地面觅食及远途狩猎需要分工及协调==>群体社会交往的需求提升==>符号化能力及语言能力产生==>与环境的互动，实现大脑结构与符号化能力的共同提升。

符号化的思考和语言是灵长类动物大脑变化的产物。这些变化扩展了由灵长类初生经原始人类得到很大发展的基本的注意力、认知和信息检索能力。人类大脑在语言与逻辑处理能力发展后具备了无需亲历，仅依模拟、推理可能发生的状况，即可进行预估评价的能力，或者说具备了盘算的能力。这些能力在应对因社会交往复杂化而带来的适应性挑战方面显得尤为关键。对个体学习方式的深入研究将有助于更好理解制度变迁、投资者行为、消费行为、企业管理等方面的问题。

参考文献

[1][英]洛克.人类理解论[M].北京:商务印书馆,1981.

[2][德]康德.实用人类学[M].上海:上海人民出版社,2005.

[3][美]克利福德·格尔茨.文化的解释[M].南京:译林出版社,1999.

[4]李幼蒸.理论符号学导论（第3版）[M].中国人民大学出版社,2007.

[5]汪丁丁.制度分析基础讲义[M].上海:世纪出版集团,上海人民出版社,2005.

[6]Donald, Merlin. Origins of the Modern Mind: Three stages in the evolution of culture and cognition, Harvard University Press . 1991.

[7]Deacon, Terrence W. The Symbolic Species：The Co-evolution of Language and the Brain，W. W. Norton & Company, 1998.

[8]Klein，R. and Blake Edgar. The Dawn of Human Culture: A bold new theory on what sparked the “big band”of human consciousness，New York: John Wiley and Sons, Inc. 2002.