楔子:当人类第一次仰望星空
那是一个寻常的夜晚,又是一个非同寻常的夜晚。
月光尚未升起,夜空中没有一丝云彩。繁星如同被谁不经意间撒落的细碎盐粒,铺满了整个苍穹。它们密密麻麻、挨挨挤挤地闪烁着,仿佛正在窃窃私语着什么亘古的秘密。在银河的两岸,牛郎星和织女星隔河相望,那条横亘天际的乳白色光带,像是一条流淌着光芒的河流,无声地诉说着宇宙的浩瀚与辽远。
在今天,我们可以在城市边缘的郊野,或者海拔较高的山顶,找一个光污染较少的夜晚,重新目睹这样的星空。但对于数万年前、甚至数十万年前的远古人类来说,这样的星空是他们每一个晴朗夜晚的日常。他们没有电灯,没有手机,没有那些遮挡视线的建筑物,每当日落西山、夜幕降临,他们所能看到的,就是这样一幅铺天盖地的星图。
在东非大裂谷的某个岩洞外面,一小群人正围坐在一堆篝火旁。跳动的火焰在他们脸上投下忽明忽暗的光影,温暖的光芒与头顶的寒星遥相呼应。篝火旁边散落着几块被火烧烤过的燧石碎片,那是白天狩猎留下的痕迹;不远处,几只被剥去皮毛的羚羊悬挂在木架上,那是整个部落接下来几天的食物来源。空气中弥漫着烤肉特有的焦香气息,混合着木柴燃烧的烟熏味道,构成了一种属于远古时代的独特氛围。
这群人大约有二十来个,他们是今天人类学家所说的“游群”结构——由几个有血缘关系的家庭组成的最小社会单位。在那个遥远的时代,这样一个小小的群体就是他们理解中的整个世界。篝火旁,有人在低声交谈,有人正在照顾年幼的孩子,有人在整理明天狩猎需要使用的石器和木矛。而人群中最年长的那位老人——按照今天的标准,他大约六十岁左右,已经算是高寿了——正仰着头,凝视着夜空。
这位老人被族人尊称为“讲故事的人”。他之所以获得这个称号,不仅因为他年事已高、经验丰富,更因为他有一种特殊的才能:他能够记住并讲述许多关于这个世界运转规律的道理。他知道什么时候该去哪里寻找水源,什么时候动物会成群结队地迁徙,哪些植物的根茎可以食用,哪些植物的汁液有毒。他还记得许多年前,当他还是个小男孩的时候,他的祖父告诉他的那些故事。
此刻,他正在向族人们讲述一个重要的故事。
“你们看,”老人用手指向天空,声音缓慢而深沉,“那些星星,并不是杂乱无章地撒在天上的。你们看那边,有七颗星星排列成了一把勺子的形状。”他画了一个弧形的手势,“看到了吗?那就是'勺子星'。还有那边,有五颗星星形成了一个'M'形,那是'王后星'。还有那条贯穿天空的银河,它就像一条大河,把天空分成了两半……”
族人们纷纷抬头,顺着他手指的方向望去。在老人的引导下,他们开始注意到那些星星之间的联系。原本杂乱无章的光点,在老人的讲述中,渐渐有了秩序、有了意义。勺子星永远指向北方,王后星会在特定的季节出现在特定的位置,而银河的位置,则可以帮助他们判断夜已经深到了什么程度。
这不是简单的夜谈。
这是人类最早的“天文学”实践,是人类试图理解并记录宇宙空间秩序的最初尝试。在老人讲述勺子星的这一刻,一个深刻而意义重大的认知行为正在发生:他正在将三维的球面天空——一个对人类视觉而言过于庞大、过于复杂的研究对象——简化为可以用语言描述的二维图案。他正在用“勺子”“王后”“河流”这样的隐喻,将那些遥远的、与人类生活看似毫无关系的光点,纳入人类可以理解、可以记忆、可以传承的知识体系之中。
更重要的是,这种记录和命名,本身就蕴含着地图绘制的基本逻辑:选择重要的特征,用简洁的方式标记它们,建立它们与人类生活之间的联系。当老人指着勺子星说“它永远指向北方”的时候,他实际上是在提供一种定位的方法——一种让任何一个记住了这个知识的人,都能在迷失方向时重新找到回家路的定位方法。
如果我们仔细审视这一场景,我们会发现它揭示了人类认知世界的一个核心特征:我们总是试图在混沌中找到秩序,在无序中发现规律。远古的星空在普通人眼中只是一片杂乱的光点,但在“讲故事的人”眼中,它是一幅有结构、有意义、可以用语言编码的图景。而这种将现实世界抽象化、符号化的能力,正是地图绘制——以及更广义地说,人类所有符号系统——得以存在的基础。
让我们继续观察这个夜晚。
篝火旁的对话持续了一段时间,然后渐渐安静下来。人们开始陆续回到各自的休息处,只剩下几个人还在火堆旁守夜。老人被一位年轻的女性搀扶着走向他休息的岩洞,在转身的瞬间,他又抬头看了一眼天空。
勺子星的柄指向北方。老人在心中默默确认。在接下来的几个月里,如果他在夜晚迷了路,他只需要抬头找到那把永恒的勺子,就永远能找到回家的方向。
这个画面——一个老人在入睡前最后看一眼勺子星,确认自己的方向——或许在数万年前的那个夜晚真实发生过无数次。而每一次这样的确认,都强化了人类大脑中的一种特定认知模式:我们需要知道自己在世界中的位置,我们需要一种可靠的方法来定位自己,我们需要记住从一个地方到另一个地方应该怎么走。
这就是“空间认知”,是人类智能中最古老、最基础的部分之一。
今天,认知科学家将这种能力称为“心理地图”(mental map)或“认知地图”(cognitive map)。这个词最早由美国心理学家爱德华·托尔曼在20世纪30年代提出,用来描述动物(包括人类)在脑海中构建环境表征的能力。托尔曼认为,生物的大脑并不是简单地记住一连串刺激-反应的配对,而是会主动构建一个关于环境的内部模型,这个模型可以帮助生物预测环境变化、规划行动路线、找到目标地点。
虽然托尔曼的这些理论是基于对老鼠走迷宫实验的观察得出的,但它们同样适用于理解远古人类的生存策略。一个有效的猎手,必须在脑海中记住营地方圆数十公里范围内的地形:哪条小溪在雨季会涨水、哪片树林里经常有野兽出没、哪座小山后面有一片野果成熟的灌木丛。这些信息不是靠文字或图画记录的,而是完全存储在他的记忆中——存储在一张看不见、摸不着,但确实存在于大脑中的“地图”上。
神经科学家通过现代脑成像技术发现,当人类在空间中导航时,大脑中的几个特定区域会变得活跃,其中最重要的一个是“海马体”(hippocampus)。海马体位于大脑的颞叶深处,形状弯曲,有点像一只蜷缩的海马,因此得名。它在记忆形成和空间导航中都扮演着关键角色。
伦敦的出租车司机是研究海马体功能的经典案例。一项著名的研究发现,经验丰富的伦敦出租车司机——那些必须记住伦敦复杂如迷宫般的街道网络的人——的海马体体积,平均来说,比普通人更大。而且,海马体的体积与他们作为出租车司机的工作年限成正比:开车越久,海马体越大。这说明海马体确实会随着空间导航经验的增加而改变,它不是固定不变的,而是具有惊人的可塑性。
有趣的是,海马体并非人类独有的结构。大多数脊椎动物——鸟类、哺乳动物、爬行动物、甚至鱼类——都拥有海马体或类似的海马结构。这意味着空间导航能力是一种非常古老的进化遗产,至少在数亿年前就已经存在于脊椎动物的共同祖先身上。蜜蜂、蚂蚁等昆虫虽然不拥有海马体,但它们也表现出令人惊叹的空间导航能力,能够记住复杂的路线、在广阔的区域中精确找到食物来源。
这就引出了一个深刻的问题:如果空间导航能力是一种普遍的、跨越物种的进化特征,那么它对人类意味着什么?为什么人类——而不是其他动物——最终发展出了绘制真实地图的能力?
答案可能在于人类独特的其他能力。仅仅拥有空间导航的本能是不够的,人类还发展出了复杂的语言能力、象征性思维能力、以及使用工具的能力。正是这些能力的结合,使得人类能够将内隐的、隐性的空间知识外化、编码、传播给其他人。
勺子星的故事已经部分说明了这一点。老人通过语言,将他对星空的观察和理解编码成可以被其他人理解的信息。他的孙子可能不需要自己重新发现勺子星指向北方的规律,只需要记住爷爷讲述的这个故事,就可以获得这个知识。这意味着地图知识——更准确地说,空间知识——可以通过社会学习的方式在代际之间传递。
但语言的传递有其局限性。口耳相传的知识容易在传递过程中失真,而且很难精确描述复杂的空间关系。“往东北方向走大约三天的路程,翻过那座有两个山峰的山”这样的描述,虽然比没有描述好得多,但仍然模糊不清,容易产生误解。人类需要一种更精确、更稳定、更不易失真的方式来记录空间知识。
这就是岩画和符号出现的背景。
在非洲、欧洲、亚洲、澳大利亚的许多地方,考古学家都发现了远古人类在岩壁上留下的图画和标记。这些岩画的年代差异很大,从数万年前到数千年前不等。它们的内容也多种多样:有动物的形象,有人类的形象,有手印,有抽象的符号和线条。
长久以来,科学家们一直在争论这些岩画的含义。一种观点认为它们主要是宗教或仪式性质的,是原始人类表达精神世界的窗口;另一种观点则认为它们可能具有更实用的功能,比如记录狩猎目标、标记领地边界、或者作为日历使用。
2018年发表在《自然》杂志上的一项研究,为第三种观点提供了强有力的支持。研究者分析了西班牙、法国和德国等地的67个旧石器时代洞穴,发现岩画的位置与洞穴内部的声学特性存在明显的关联——这些岩画大多出现在洞穴中声波反射最强的地方。研究者认为,这些地点可能是古代人类进行仪式活动时的“共鸣点”,在那里发出特定的声音可以在洞穴中产生特殊的音响效果。
这个发现很重要,因为它提醒我们,岩画的功能可能是多元的、复杂的,不应该被简单地归类为“艺术的”或“实用的”。那么,对于那些描绘动物形象的岩画,我们是否应该考虑它们具有“地图”的功能呢?
让我们看看具体的例子。
在非洲南部的斯威士兰和莱索托,考古学家发现了一系列描绘动物的岩画。这些岩画中经常出现一种独特的图案:在一只大型动物的轮廓内部或旁边,有许多小的圆点、线条或其他符号。研究表明,这些符号的数量和位置,可能对应着真实世界中动物迁徙路线的关键节点。
如果这个解释是正确的,那么这些岩画就可以被理解为一种原始的“地图”——一种用视觉符号记录空间信息的系统。虽然它与我们今天理解的地图差别很大,但它确实体现了地图绘制的核心逻辑:选择重要的空间信息,用简化的符号来表示它们,建立符号与真实世界之间的对应关系。
另一个更有说服力的例子来自澳大利亚。在澳大利亚北部的Arnhem Land,考古学家发现了据称是世界上最古老的地图——一块大约38000年前的岩画碎片,上面描绘了一片湖泊和周围的地形。如果这个年代得到确认,它将把人类绘制地图的历史向前推进到冰河时代。
但更常见的“原始地图”形式,可能不是我们现在所理解的那种从上方俯视的平面图,而是更接近于一种“心理地图”的外化表达。比如,北美印第安人常用一种称为“冬季计数”(winter count)的系统来记录历史事件。每年选取一件最重要的事情,用一个符号画在一张兽皮或帆布上,多年的符号串联起来,就形成了一部可视化的编年史。这种系统的空间组织方式与现代地图截然不同,但它同样实现了信息的空间化存储和检索。
考古学家还发现了更接近“地图”定义的例子。在土耳其的Çatalhöyük遗址——一个约9000年前的新石器时代聚落——考古学家发现了一些房屋模型,这些模型精确地复制了真实房屋的内部布局,包括墙壁、炉灶、甚至储物坑的位置。这些模型被解释为可能是用于仪式目的的“灵魂居所”,但它们同时也是已知最早的建筑平面图——一种用三维模型来表达空间布局的地图形式。
值得注意的是,绘制地图的冲动似乎并不依赖于农业的发展、文字的出现、或任何我们通常认为的“文明标志”。前文提到的勺子星导航,在人类还没有农业、还是完全的狩猎采集者时代就已经存在。而澳大利亚的远古地图和Çatalhöyük的建筑模型,也都出现在人类从狩猎采集向农业定居过渡的时期,远早于美索不达米亚或埃及的正式文字系统出现。
这支持了一个重要的论点:绘制地图是人类的一种本能,而不是文化发展的附属产物。
那么,这种本能的根源在哪里?或者说,为什么空间导航能力在进化上如此重要,以至于几乎所有脊椎动物都保留了这一能力?
答案要从我们的灵长类祖先说起。
大约六千万年前,我们的祖先是树栖动物,在森林的树冠层中生活。对树栖动物来说,空间导航能力的重要性是显而易见的:你必须知道哪棵树上果实成熟了,哪条逃跑路线可以躲避天敌,哪个树枝可以支撑你的体重,哪片领地已经被其他同类占据。在三维的森林环境中,空间认知能力直接关系到生存和繁殖的成功。
随着人类祖先从森林走向开阔草原,空间导航的重要性不仅没有降低,反而可能增加了。草原环境更加复杂、更加危险,食物来源更加分散,敌人——无论是野兽还是其他人类群体——可能从任何方向出现。一个能够准确记住水源位置、预测猎物迁徙路线、规划安全回家路线的人,在生存竞争中具有明显的优势。
自然选择开始青睐那些空间认知能力更强的人。那些能够记住更多地形细节、构建更准确心理地图、做出更精确空间判断的人,有更大的概率存活下来、繁衍后代、传递他们的基因和认知倾向。经过数十万甚至数百万年的积累,人类的空间认知能力达到了惊人的高度。
这种能力在现代人类身上仍然清晰可见,尽管我们的生活方式已经发生了翻天覆地的变化。大多数人都能够在熟悉的城市中自由穿行,不需要GPS或地图也能找到目的地;我们能够想象熟悉地点之间的空间关系,即使我们当前并不身处那些地点;我们能够在脑海中“预览”从一个地方到另一个地方的路线,评估不同路线的优劣。这种能力是如此自然,以至于我们很少意识到它有多么神奇、多么不平凡。
但让我们不要忘记,在人类文明的绝大部分时间里,这种能力都是生死攸关的。
回到那个星光灿烂的夜晚。篝火已经熄灭了大半,只剩下微弱的余烬在黑暗中闪烁。部落的成员们大多已经入睡,只有守夜的人还保持着警觉。远处的黑暗中,偶尔传来鬣狗的嚎叫声,提醒着人们危险从未远离。
在这个夜晚,一位年轻的猎人正在睡梦中。他叫“星落”——这当然是他的名字的近似含义,因为那个时代的人名往往与自然现象有关。他大约十五六岁,正是开始跟随成年人学习狩猎技巧的年纪。今天白天,他跟随部落中最优秀的猎手外出,尝试追踪一群羚羊。虽然最后没有成功捕获猎物,但他在追踪过程中学到了很多东西:他记住了猎手是如何根据地面上的痕迹判断动物的种类、大小、行进方向;他观察了猎手是如何选择最佳的埋伏位置;他甚至尝试了自己跟踪一段足迹,虽然很快就跟丢了。
这些经验正在他的脑海中积累、整合、形成一张越来越精细的“心理地图”。这张地图不仅包含地形信息,还包含动物行为的信息、狩猎技巧的信息、危险和安全的信息。它是这个少年在部落中生存所需的核心知识库的雏形。
而在更深的意识层面,他的梦境可能正在发挥另一种作用。现代神经科学研究表明,睡眠——尤其是快速眼动睡眠(REM sleep)——在记忆巩固中扮演着关键角色。在睡眠过程中,大脑会重新播放白天的经历,筛选、整合、最终将重要的信息从短期记忆转移到长期记忆存储中。空间导航记忆被认为是特别受益于这一过程的一类记忆。
“星落”在睡梦中可能梦到了白天追逐羚羊的场景。他的大脑正在将今天学到的空间信息——羚羊的足迹、它们转弯的地点、它们喝水的水坑——整合到他已有的心理地图中。也许在梦中,他正在穿越一片虚拟的草原,追逐着不可能捕获的猎物,为明天(或明年、或十年后)的真实狩猎做着准备。
睡眠和梦境在记忆巩固中的作用,解释了为什么人类需要睡眠——以及为什么睡眠不足会影响空间认知能力。一项著名的研究发现,睡眠被剥夺的出租车司机在学习新路线时表现明显下降;而另一项研究发现,海马体的可塑性——即前文提到的出租车司机海马体增大现象——主要发生在睡眠期间。
现在,太阳快要升起了。
东方的天空开始泛起淡淡的灰蓝色,星星们正在一颗颗隐去。勺子星逐渐淡出了视野,但它的位置已经被记住了。当夜幕再次降临时,它会在天空中等待,等待下一个需要确认方向的夜晚。
部落的成员们开始苏醒。妇女们走向昨天挂放羚羊的地方,开始准备早餐;男人们检查着他们的武器,计划着今天的活动;孩子们在成年人之间穿梭,叽叽喳喳地说着什么。篝火被重新点燃,烟雾袅袅升起,与清晨的薄雾混合在一起。
对现代人来说,这些远古人类的生活似乎遥远得难以想象。但如果我们仔细审视,会发现人类的基本需求和基本能力,在数万年的时光中并没有发生根本性的改变。我们仍然需要知道自己在世界中的位置,仍然需要一种可靠的方法来定位自己,仍然需要记住从一个地方到另一个地方的路线。只不过,今天的我们使用的是GPS和电子地图,而远古的他们使用的是勺子星和心理地图。
但问题还没有结束。
如果绘制地图的能力真的是人类的本能,那么它是如何与人类其他独特的能力——语言、象征性思维、工具使用——相互作用的?为什么人类能够从“脑海中的心理地图”前进到“在兽皮上绘制的地图”,从“在地面上做的简单标记”前进到“在纸张上精确定位的地图”?
答案或许在于人类特有的“表征”能力(representational capacity)。所谓表征,是指用一种符号或信号来表示另一种事物或意义的过程。大多数动物都具有一定的表征能力——比如,一只狗听到铃声会流口水,因为它学会了将铃声“表征”为食物即将到来的信号。但人类的表征能力在复杂性和灵活性上远远超越了其他动物。
人类可以创造出任意层次的抽象表征。我们可以用“河流”这个词来表征一条真实的河流,用一幅画来表征这条河流,用一张地图来表征这条河流,用“地表径流”这一科学概念来表征所有河流的共同特征。这种多层级的抽象能力,使得人类可以将内隐的心理表征——那些只存在于脑海中的、关于世界的知识——转化为外显的符号表征——那些可以被观察、复制、修改、传播的物质实体。
地图就是这种转化过程的产物之一。
一张地图,无论多么简单,都是一种高度抽象的表征。它将三维的现实世界简化为二维的平面表达;它忽略了无数细节,只保留那些与特定目的相关的特征;它用符号——点、线、颜色、形状——来表示真实世界中对应的实体和关系。一张好的地图,是“足够简单以至于可以被理解”和“足够详细以至于有用”之间的精妙平衡。
这种抽象能力的基础,是人类大脑的“组合性”(compositionality)——即将简单元素组合成复杂结构的能力。我们可以将“山”“河”“城市”这些简单的概念组合起来,形成“山那边的河旁边的城市”这样复杂的空间描述;我们可以将道路、建筑、水体这些简单的地图元素组合起来,形成一幅关于某个区域的完整地图。
神经科学研究发现,这种组合性思维涉及大脑前额叶皮层的活动——这是大脑中进化最晚、发育最慢、也是人类特有的区域之一。前额叶皮层使我们能够进行复杂的计划、抽象的推理、以及创造性思维。当我们绘制或阅读一张地图时,前额叶皮层会与海马体紧密协作:海马体提供空间记忆和导航的基础功能,前额叶皮层则负责抽象化、计划和控制。
但这种协作能力并非一蹴而就。人类儿童需要数年时间才能发展出成熟的地图使用能力。发展心理学研究表明,婴儿在出生后几个月内就开始建立关于空间环境的早期表征,但能够真正理解和使用地图,通常要到三四岁甚至更大年纪。这与前额叶皮层的发育时间表相吻合——前额叶皮层要到青春期甚至成年早期才能完全成熟。
这意味着,即使绘制地图的能力深植于人类基因中,它的具体实现——能够理解和使用抽象的地图符号——仍然需要后天学习和经验的培养。一个从未接触过地图的成年人,可能很难从一张现代地图中提取有用信息,就像一个从未接触过书面文字的成年人,很难从书本中获取知识一样。
这个发现对理解远古人类的地图能力有重要启示。我们不应该假设远古人类能够绘制和使用像现代地图一样复杂的地图制品。但我们也不应