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人的智力有极限吗？
人类无疑是地球上智力最高的动物。我们能够设计、制造、和使用工具；能够用复杂的语言文字系统来传递和储存信息；能够进行逻辑思考，用灵活的方式解决问题、预见和计划将来、并且对我们由以产生的世界进行不断深入的研究；还能创造和欣赏音乐、绘画、雕塑等艺术形式。人类是唯一能大规模改变自己生存环境和条件的物种。看看我们周围的房屋、桥梁、道路、汽车、飞机、人造卫星、宇宙探测器，再看看我们使用的计算机、数码照相机、手机、高解析度电视、光纤网络，无不是人类智慧的结晶。而智力和我们最接近的灵长类动物黑猩猩，甚至不能够给自己建造一个简陋的，能够遮风挡雨的住所。
近一、二百年来，特别是近几十年来，人类科学技术水平飞速进步。这给人一种印象，就是人好像越来越“能干”，也就是越来越“聪明”。能制造航天飞机的人好像就比古代制造马车的人要“聪明”。是这样吗？如果是这样，那人还会变得更“聪明”吗？
从类人猿进化到现代人，智力肯定是不断提高的。我们的祖先在大约500万年前和黑猩猩“分道扬镳”时，两者的智力应该是差不多的。因此，目前人类所拥有的智力就应该是在随后的几百万年中发展起来的。
一开始人类祖先的智力的发展看来是很缓慢的。最早的石器出现在大约250万年前的非洲，也就是人类和黑猩猩分开大约250万年之后。石器是人类祖先日常使用的固定工具，它的出现说明这时人类祖先的智力已经超过到现在还没有固定工具的黑猩猩。人类用火最早的遗迹（我国云南省元谋县）是在170万年前的元谋人时代。最早的陶器出土在中国的湖南，大约制作于1万8千年前。在河南舞阳县贾湖出土的大约8000年前的类似文字的契刻符号，以及大约5000年前在西亚两河流域出现的楔形文字，都说明文字诞生于几千年前。而最早的铁器出现在约3500年前的赫梯帝国（现土耳其境内）。
也就是说，在人类的祖先和黑猩猩进化上分支以后的几百万年的时间内，技术上的发展（在某种程度上也是智力发展的标志）是非常缓慢的。人类社会比较快速的发展，基本上是在过去几千年之内。到了近代，科学技术的发展越来越快，近几十年更是人类发展与创新的“爆炸”时期。
但是科学技术发展的水平和速度，和人类智力的进步不是一回事。在原始社会里，生产力非常低下，还不可能有不从事生产而专门从事科学研究的人，但是不能由此就认为那个时期的人比较“笨”。生产力发展了，社会有了“余钱剩米”，才能分化出可以不从事生产活动的人员，科学技术的进步才可以加速。
语言的出现使得储存在每个人脑中的信息得以传播给他人和下一代；文字的出现更使得知识和经验可以在人的大脑以外被记录和积累，因而可以被更方便地传播和供后人学习。这样每一个人就不用全凭自己的智力“从头开始”来获取和创造知识，而是可以在旁人和前人成果的基础上进一步发展。积累的知识越多，已有的技术手段越先进，不同学科之间越是互相渗透，相互促进，人类发现和获取知识的速度就越快。近代和现代物理学的探测手段，如同位素示踪、光谱、质谱、X-射线衍射、核磁共振等等，就极大地促进了化学、生物学、和医学研究的进展。现在许多国家在人力物力上对科学研究和技术开发都有很大的投入，新成果的出现也就更多更快。但是这不等于现代的人就比几千年前的古代人聪明。
比如在4700多年前建造的埃及胡夫金字塔（Pyramid of Khufu），高146.5米，由230万块巨石堆砌而成，总重近700万吨，而且几何精度极高。就是现代人用现代技术，也很难取得那样的成就。2500多年前成书的《孙子兵法》，至今仍是世界上许多军事院校的必读教材。它里面包含的思想和智慧已经超出军事的范畴，而被广泛地用于社会生活的各个方面。我们读古代的小说或演义，一点也不觉得里面的人物“笨”。把现代人放到当时的故事中去，行为和处理问题的方式未必比当时的人高明。
这就像爬山。古代人从海平面爬起，爬到海拔500米。现代人从5000米爬起，可以爬到海拔5500米。5500米当然比500米高得多，但是每个人爬的仍然是500米。古代人发明用火，发明烧制陶器的方法，发明金属冶炼的方法，所需要的智力一点也不亚于现代人测定一个基因的序列，或者编一个软件程序所需的智力。
所以从人类的生产水平和科学技术发展史，得不出人类智力进化的准确过程。也许人类的智力在几千年前，甚至更早，就达到了现在的水平。
对近百年来各国人群智商的测定表明，在测定的早期阶段不同人群的智商都随时间增加，大约每10年增加3点左右（标准为100点）。这种现象为新西兰Otago 大学的科学家James Robert Flynn 所注意到并进行了总结，叫做“弗林现象”（Flynn Effect）。弗林现象的存在好像说明人类的智力还在不断进步。但是仔细的分析发现，这种增加主要是由于智商低端人群的进步，很可能是营养条件的改善消除了对贫穷对大脑发育的不良影响。在同一时间段内，智商高端人群的得分并没有增加。而且从上个世纪90年代开始，许多发达国家人群的平均智商也停止上升了。虽然用各种方法对智商进行测定的结果并不能全面地代表智力，这些实际测定的结果也说明，对于营养有保障的人群来说，智力可能已经进入了“平台”期，计算机时代的到来也没有使人类变得更“聪明”。
现在的问题是，从长远来看，人类的智力还有没有进一步发展的空间？会不会有物理定律和化学定律所设定的极限？
人的思维和智力是大脑中神经细胞（又叫“神经元”）活动的产物。也就是说，人类的智力是基于神经元的智力，这和现代计算机的“能力”是基于硅晶体管的原理不同。要看人类智力的发展有没有极限，就先要看看智力与大脑中神经元的关系。
脑子越大越聪明？
从人类的进化过程来看，好像是脑子越大越聪明。比如现代黑猩猩的脑容量只有420毫升，而现代人的平均脑容量有1350毫升。生活在300多万年前的非洲的原始人类“露西”（Lucy），脑容量只有400毫升左右。200万年前直立人出现，脑容量就增加到800毫升。看来脑容量是伴随着人类智力的发展而增大的。（有的文献也用重量来表示脑的大小。由于脑的比重是在每毫升1.03~1.04克之间，和水的比重非常接近，用克表示脑的重量和用毫升表示脑容量，数值相差不大）。
从表面上看，这似乎是不言自明的。大的脑容量可以容纳更多的神经元，自然智力也会比较高。
但是如果我们把目光扩大一点，看看其它动物，就发现这个说法不完全成立。比如牛的大脑（约440克）比老鼠的大脑（约2克）重200倍以上，和黑猩猩差不多。但是牛不但远不如黑猩猩聪明，也不比老鼠更聪明。就是同为狗，体型巨大的狗有时还不如体型小的狗聪明。乌鸦的脑子只有10克重，却是最聪明的鸟类之一。它会把石子填到装了一部分水的瓶子里，使水位升高以便能喝到水。如果有不同大小的石子可供选择，它还会先用比较大的石子，好像知道这样做水面的上升会更快。它还会把坚果放在马路上，让汽车把果壳压开。
所以大的脑容量不等于高智力。体型较大的动物一般脑容量也较大。但是这“多出来”的神经元并不一定是用来提高智力的，而是首先要满足对大的身体的控制和管理。比如牛，它需要感觉的皮肤面积和要控制的肌纤维数量都远多于老鼠。这就像一个国家或一个地区，面积和人口多了，管理机构及人员也会比较多。只有在基本管理任务以外“富裕”出来的神经元，才有可能被用来进行更高级的思维，也就是发展出更高的智力。
为了弄清脑重和体重的关系以及这种关系对智力的影响，荷兰的解剖学家杜波伊斯（Eugene Dubois）及其同事收集了3690种动物的脑重和体重。他的后继者们对这些数据进行分析后发现，随着动物身体变大，脑子的重量并不成比例地增大，而是体重的0.7~0.8次方，也就是大约3/4次方。比如麝鼠（muskrat）的体重是小鼠（mouse）的16倍，但是麝鼠的脑重只有小鼠的8倍。把这些体重和脑重输入到对数坐标上，横坐标为体重，纵坐标为脑重，就可以经过数学分析得到一条直线，从这条直线可以从动物的体重计算出脑重的“预期值”。
一些动物的坐标正好在这条直线上，比如小鼠，狗，马和大象。有些动物的坐标在这条直线上方，说明它们的脑重超出“预期值”，应该比较“聪明”。高出直线越远，说明脑重超过“预期值”越多，就应该越“聪明”。实际情况也好像是这样。比如人的脑重超出预期值7.5倍，是所有动物中最高的，也最“聪明”。海豚是5.3倍，猴子是4.8倍，都相当“聪明”。反过来，如果动物的坐标是在这条直线以下，也就是它们的脑重低于“预期值”，就应该比较“笨”。牛的比值是0.5，也就是它的脑重只有“预期值”的一半，也的确比较“笨”。
不过这个规律也有例外。比如南美卷尾猴（New World capuchin）的脑重与“预期值”的比例就高于黑猩猩，但是远不如黑猩猩“聪明”。对于体型巨大的动物，如蓝鲸，脑重与预期值的比例也很低（约0.25），但是蓝鲸显然是比较“聪明”的动物。所以脑重和智力的关系，还需要更深入的探讨，以找出更好的指标。
人类大脑皮层中神经元的数量已经是“世界第一”
前面讨论了脑的大小与智力的关系。我们能不能换一个角度，看看脑中神经元的数目与智力的关系呢？不过人脑中不是所有的神经元都与思维有关。比如负责身体一些基本活动（如呼吸，心跳，排泄）的神经中心就主要在延髓中。“植物人”全无意识，但是这些基本生理活动照常进行。所以负责这些活动的神经元可以被认为是与智力无关而不加考虑。小脑占脑总体积的约10%，其神经元（主要为颗粒细胞）被认为是与运动的协调有关，也可以不加以考虑。
而大脑占人脑总重量的82%，其中的“大脑皮层”（大脑表面几毫米厚的组织，是大脑神经元的集中分布的区域）与人的思维直接有关。其它哺乳动物的大脑也占脑体积的大部分，和人的大脑的结构和功能类似，所以大脑皮质里面神经元的数目也许是估计动物智力的一个更好的指标。的确，如果我们比较不同动物中“大脑皮层”中神经元的数量，那人明显是第一位，大约有120亿个神经细胞（不同的实验室得出的数值不完全相同，大约是在110亿和140亿之间）。即使鲸鱼的脑比人脑大好几倍，其大脑皮层里面神经元的数量也还比人类的要少一些，在100~110亿之间。黑猩猩大脑皮层中神经元的数量是人的一半左右，约62亿，海豚是58亿，大猩猩是43亿，大体上与这些动物的智力相当。这些数值也表明，120亿左右是地球上动物大脑中神经元数量的最高值，只为人类所拥有。
鲸类动物大脑皮层中神经元的数目和人相近，智力却远不如人。这说明足够数量的神经元是高智力的必要条件，却不一定是充分条件。在神经元数量相同的情况下，智力还和神经元之间的连接方式和信号传输的速度有关。
信号在神经元之间传输的速度很重要
人类大脑中的120亿个神经元本身并不能自发产生智力。婴儿出生时，大脑中的神经元已经完全形成，也就是已经拥有了这120亿个神经元。但是新生的婴儿并没有明显的智力。要经过数年的时间，智力才逐渐由这些神经元发展出来。这说明神经元之间的联系的建立对于智力的发展是必不可少的。而且智力的发展有一个关键期，与外部环境密切相关。由狼哺养大的“狼孩”，虽然拥有和正常人一样多的神经元，但是由于错过了智力发展的关键期，即使后来再回到人类社会，其智力也始终停留在非常低的水平。
这就像计算机中央处理器（Central Processing Unit，其缩写为CPU）中的晶体管。现代的CPU中已经可以容纳数以千万个，甚至上亿个晶体管，但是这些晶体管还需要导线将它们连接起来才会产生运算能力。
思维过程涉及到大脑的不同区域，信号需要沿着神经元之间的通路（在本文中我们把这些通路统称为“神经纤维”）在不同区域的神经元之间进行传递和交换。信号在大脑的不同区域之间传播的途径越顺畅，速度越快，大脑处理信息的速度就越快，智力就有可能更高。
而神经纤维传输信号的速度是比较慢的。不同的神经纤维传递信号的速度从每秒0.5米到每秒100米左右。如果我们假设平均值为每秒10米，那就是每传输一个1厘米的距离需要1个毫秒。
在这种传输速度下，脑的尺寸对信息传输时间就有很大的影响。比如牛的大脑比老鼠的大脑重200多倍，“直径”为6到7厘米，比老鼠的不到1厘米大得多。信号从牛大脑的一边传到另一边的时间也要长6个毫秒左右。如果思维需要脑中多个部分之间信息的多次来回交换，牛“思考”所需要的时间就更长了。这也许可以部分解释为什么老鼠的反应和行动是那么迅速，而牛总是慢吞吞的。
而小小的蜜蜂，脑重只有几个毫克，但是蜜蜂脑中神经元之间的距离也很短，在毫米范围内，因而信息可以在神经元之间迅速传递。这使得蜜蜂在互相追逐时，可以在一眨眼的工夫飞出复杂的曲线，也就是可以在毫秒级的时间段里对飞行轨迹进行精确的控制。
因此，要提高大脑处理信息的速度，就要尽量缩短神经元之间的距离。从这个意义上讲，脑子越大越不利。
信号传递途径越短，人的智商越高
人的大脑是比较大的，宽约14厘米，长约16.7厘米，高约9.3厘米。大脑皮层又是分为许多功能区的，思维过程需要信息在多个功能区之间交换。不同的人在功能区之间的距离上有所不同（见下文）。为了研究信号在功能区之间传输距离的长短是否与人的智力有关，科学家们用不同的方法测定了不同的人大脑中功能区之间的距离，再把这些数据与这些人的智力相比较，得出了类似的结果。
比如荷兰Utrecht大学医学院的Martijn van den Heuvel 等人用功能核磁共振（functional magnetic resonance imaging）来测定处于休息状态时人脑不同功能区之间的距离。在时间上高度同步的神经活动区域被认为是彼此相关的。从核磁共振图，就可以得出这些功能区的距离。Heuvel等人的实验结果表明，有最短信号传输路径的人，智商最高。
英国剑桥大学的神经图像专家Edward Bullmore 用脑磁图（magneto-encephalography）来估算大脑中不同区域之间信号传输的速度，并且和测试对象的短期记忆力（在短期内同时记住几个数的能力）相比较，发现区域之间具有最直接联系，信号传输速度最快的人，具有最好的短期记忆力。这些研究结果都支持了上面的想法，即神经功能区之间的距离和信号在这些功能区之间传输的速度直接有关，也和智力的高低有关。
你也许要问，人大脑的大小和重量不是都差不多吗？为什么功能区之间的距离还会不同呢？这是因为不同的人大脑皮层的形状不同。人的大脑表面不是平滑的，而是布满了沟回。这使得大脑皮层的面积比光滑的大脑要大得多，也就可以容纳下更多的神经元。
但是就像人的指纹一样，没有两个人的沟回形式是一样的。即使是同卵双胞胎，沟回的形式也只是相似，而彼此不同。由于大脑皮层是分为许多功能区的，不同的沟回形式意味着人与人之间功能区之间的距离不同，信号在这些功能区之间传输所需要的时间也不同。对于一个特定的人来说，如果两个功能区之间的距离比平均距离要短，与这两个功能区有关的智力就有可能比较高。但是另外两个功能区之间的距离也许又比平均数要长，与这些功能区有关的智力也许就比较差。这或许可以部分解释为什么不同的人所具有的才能不同。有的富于数学才能，有的具有音乐天赋，但是在别的方面就比较差。
爱因斯坦的脑重只有1230克，相当于1194毫升，明显低于人类1350毫升的平均值。但是他的大脑的顶叶部位有一些特殊的山脊状和凹槽状结构。较小的大脑和特殊的沟回结构，也许造成了爱因斯坦进行思维时所需的神经通路特别短和通畅，从而形成了他超人的智力。但是他在语言上似乎比常人差，到了三岁才会说话。
人的大脑已经从各个方面进行了“优化”。
为了拥有尽可能多的大脑皮层神经元，同时又使这些神经元安排得尽可能地紧凑以缩短它们之间的距离，还要使神经元之间的通讯尽可能地快捷，我们的大脑已经“采取”了多种方式来进行“优化”。这些“措施”是其它高等动物所共同采取的，但是人类将它们发展到极致。
首先是保持神经元的体积，使其不要过大。动物在体型变大时，一般来说神经元的体积也随着增大。这样就势必增加神经元之间的距离。而灵长类动物的大脑有一个特点，就是脑随着身体变大了，但是神经元的体积基本上不变大，因而可以保持比较高的神经元密度。人每一立方毫米的大脑皮层，也就大头针的针头那么大，里面却含有大约10万个神经元，每个神经元平均有29800个连接处与其它的神经元相联系。用这种方式，人的大脑已经含有所有生物中最多数量的神经元，而大脑的总体积仍然在人体可以接受的范围内。与此相反，大象和鲸鱼的大脑中神经元的尺寸就比较大，使得它们的大脑比人的大得多，但是神经元的密度却比较低。因此大象和鲸鱼大脑的工作效率也比人的大脑要低。
二是大脑的神经元多集中到表层（大脑皮层）的2到3个毫米的厚度中。这样可以使神经元之间的距离尽可能地短。数学分析表明，这种安排比起把神经元在大脑中平均分布再彼此联系更有效率。绝大多数的神经元之间的联系都是短途的，只有少数是长距离的联系。
第三，大脑皮层的构造也不同。大脑皮层分新皮层（neocortex）、古皮层(archeocortex)、和旧皮层(paleocortex)。古皮层与旧皮层比较古老，与嗅觉有关。这些皮层的结构只有三层，叫做“爬行动物的大脑皮层”。而从哺乳动物开始，新皮层出现。动物的进化程度越高，新皮层占的比例越大。像人的大脑皮层中，约有96%是新皮层。新皮层中的神经元的排布依据神经元类型的不同分为六层，可以实现更高程度的皮质神经元的密集。计算机的CPU也借鉴了这个“设计”，在芯片中放上多达9层的晶体管。
第四，用不同的神经纤维完成不同的“任务”。神经元发出的，把信号传给其它细胞的纤维叫做“轴突”。有的轴突外面包有“绝缘层”（叫做“髓鞘”），叫做“有鞘纤维”，传输信号的速度比较快，但是占的体积也比较大。另一种没有“绝缘层”，叫做“无鞘纤维”，传输速度比较慢，但是占的体积比较小。大脑皮层神经元之间的短途连接就使用“无鞘纤维”，以减少占用的空间，使神经元之间可以更加靠近。而比较长途的联系就用“有鞘纤维”以获得更高的传输速度。由于髓鞘是白色的，这部分脑组织就叫做“白质”。神经元集中的地方因为轴突没有髓鞘，成灰色，叫做“灰质”。白质和灰质的分区，说明大脑已经在减少体积和保持信号传输速度上尽量兼顾二者。
由于这些改进，我们的大脑在拥有地球上动物中最多的大脑皮层神经元的同时，又在神经元的密集，连接路径，以及信号传输速度上进行了“优化”，使我们拥有任何其它动物无法比拟的智力。问题是，大脑的这些“优化”过程已经接近终点了吗？我们的智力还能提高吗？
我们的大脑还有多少“改进”的空间？
从上面的分析可以看出，大脑皮层中神经元的总数，神经元的密集程度，以及信号在大脑中各个功能区之间传输的距离和速度都和智力的高低有关。那我们是不是能够在这几个方面继续加以改进，以获得更高的智力呢？下面我们就对这些问题分别进行讨论。
1）继续增加大脑皮层中神经元的数量
既然人类拥有地球上动物中最多的大脑皮层神经元的数目，同时也拥有最高的智力，继续增加这些神经元的数目也许能使大脑处理信息的能力更为强大，使我们变得更加“聪明”。
但是更多的大脑皮层神经元意味着更大的大脑，功能区之间的距离会增加，使信号传输的距离和时间更长。这会使大脑处理信息的速度变慢。
更大的大脑也需要更大的头来“装”它。目前人类新生儿的头的尺寸已经是身长的四分之一（成人为八分之一），头围约34厘米。这样大小的头已经使得分娩成为一件困难和痛苦的事情。经历过或者看过分娩过程的人都会对此印象深刻。要是新生儿的头更大，如果不用剖腹产，恐怕他（她）妈妈都把他（她）生不下来了。
就算产道的问题能解决，能量供应也是问题。大脑是高度消耗能量的组织，人脑的重量大约为体重的2%，却使用身体能量总消耗的20%。新生儿大脑的能耗甚至高达身体总能耗的60%！不要忘记心脏，肝脏，肾脏也是高度耗能的器官，加起来也不到新生儿总能耗的40%。再增加脑容量，其它器官的活动就无法维持了。
2）增加信号传输的速度
增加大脑处理信息效能的一个办法就是增加信号在神经元之间和功能区之间传输的速度。不同的神经纤维传输信号的速度不同。神经纤维直径越大，信号传输速度越高。这就像粗的电线由于电阻较小，导电能力更强一样。神经纤维外面有“绝缘层”（髓鞘）的，信号传输的速度也更快。
但是无论是增加神经纤维的直径，还是在外面包上厚厚的“绝缘层”，都会使神经纤维的总“粗度”变大，占用更多的地方，迫使神经元之间相距更远。这会增加信号传输的距离，使信息处理速度变慢。
3）增加神经元之间和功能区之间的联系通道数目
现在人类大脑皮层中每个神经元和其它神经元之间有数以万计的联系。近一步增加联系的数目也许能使大脑处理信息的能力更为强大。增加功能区之间的联系也相当于增加信号传输的“带宽”，使信息传输更加通畅。
但是无论是增加短途联系和长途联系的通道，都意味着要增加神经纤维的数量。这些神经纤维必然要占用体积，增加神经元之间和功能区之间的距离，其结果也是延长信号传输的时间，使大脑处理信息的速度变慢。
更多的神经纤维也意味着更多的神经脉冲，消耗更多的能量。
4）使神经元和神经纤维更加“微型化”
如果神经元的细胞体变得更小，神经纤维变得更细，就可以在同样的体积中容纳更多的神经元。这样既可以提高大脑皮层中神经元的总数，提高信息处理的能力，又可以缩短它们之间的距离，有利于信号的传输，还可以降低能耗，是一举数得的办法。问题是，神经元和它的神经纤维还能进一步“微型化”吗？
这有点像计算机行业中的“摩尔定律”，即每过18个月，集成电路中晶体管的总数和计算性能就提高一倍。这主要是通过晶体管以及它们之间的导线的微型化来实现的。既然计算机可以这样做，那么大脑是不是也可以这样做呢？
摩尔定律在开始时工作得很好，似乎可以无止境地持续下去。但是到了晶体管的尺寸接近纳米级，“漏电”现象就日益严重，晶体管的工作不再可靠。提高栅极的电压可以改善晶体管工作的稳定性，但是要消耗更多的能量，散热问题就更难解决。
而且随着集成电路的微型化，电场传播速度也有一天会成为计算机速度的瓶颈。现在计算机的速度已经可以达到每秒千兆级（gigabits）。而在4千兆的频率下，电场在每个周期中也只能走7.5厘米，也就是已经接近计算机硬件的尺寸。
神经系统的微型化也有类似的问题。即当尺寸减少到一定程度，神经元的工作就变得不稳定。要理解这个问题，需要先知道神经信号是如何产生和传输的。
神经纤维传输的信号在本质上也是电性的，但不是电流从神经纤维的一端流到另一端，而是膜电位的局部改变以接力的形式沿着神经纤维传播。详细叙述这个过程需要太多的时间和篇幅，这里只给出一个大大简化了的模式。
神经细胞在“静默”（没有发出电脉冲）时，细胞膜的两边有一定的电位差，幅度大约为-70毫伏，膜内为负，膜外为正。这个跨膜电位主要是由膜外高浓度的钠离子来实现的。
当神经元接收到从别的细胞来的信号时，在接触点（即接收信号处）会让一些钠离子进入细胞。由于钠离子是带正电的，它的进入会抵消一部分膜内的负电，使得跨膜电位的幅度减少。如果神经元在多处同时接收到这样的信号，这些跨膜电位的变化就有可能叠加起来，造成跨膜电位的幅度进一步减少。当跨膜电位的幅度减少大约15毫伏，也就是其数值减少到约-55毫伏时（即所谓“阈值”时），膜上的一种对电位变化敏感的钠离子通道就会感受到这个变化，改变自己的形状，让钠离子通过细胞膜。由于膜外钠离子的浓度远高于膜内，钠离子通道打开会使更多的钠离子进入细胞，跨膜电位进一步降低。这反过来又使更多的钠离子通道打开。这种“正反馈”使得这个区域内原来外正内负的电位差完全消失，甚至出现短暂的外负内正的情况。
到了这个时候，这里的钠离子通道就关闭了，而且暂时不会对膜电位变化做出反应。进入细胞的钠离子会向各个方向扩散，改变邻近区域的跨膜电位，触发邻近区域钠离子通道的反应。这样一级一级地触发下去，膜电位改变的区域就会沿着神经纤维传递下去，这就是所谓的“神经脉冲”的传递。由于最初被活化的钠离子通道还在“不应期”，这个电信号不能反向再传回去，而只能向前走，使得神经纤维只能单向传递信号。
由此可以看出，一个神经元是否发出神经脉冲，要看许多信号叠加的总结果。而且钠离子通道并不只是在跨膜电位变化到阈值时才会打开。在细胞里，这些钠离子通道还会由于其它分子的热运动带来的快速冲撞而“自动”打开，形成“噪音”。只有钠离子通道的数量足够多，接受正常信号的通道数大大多于偶然打开的通道数，神经元才能正常工作。神经元过小，或者神经纤维过细，钠离子通道的数目就不足以维持正常的“信噪比”，一些偶然被触发的钠离子通道就会使神经元发出错误的信号。英国剑桥大学的理论神经科学家Simon Lauglin及其同事通过计算发现，如果神经纤维的直径小到150到200纳米，噪音就会大到不可接受。而最细的神经纤维（无髓鞘的C类神经纤维）直径已经小到300纳米。
我们也可以设想让钠离子通道变得更“稳定”，就是不容易被热运动偶然打开，这样就可以降低噪音水平。但是这样的钠离子通道就需要更高的膜电位变化才能被“触发”，使得神经元工作的能耗增加。这就像计算机的处理器中，提高栅极电压可以使晶体管更稳定，但是也需要更多的能量才能使它工作。
因此，像计算机里面的晶体管小到一定程度就不能稳定工作一样，神经元小到一定程度也会使噪音过大。而且神经纤维直径越小，信号传输速度越慢。像直径300纳米的神经纤维，信号传输速度还不到每秒1米。这就足够抵消紧凑所带来的好处了。
让“大脑外延”和“集体智慧”发挥更大的作用
以上的分析表明，影响智力的几个因素是相互制约的。改善其中的一个因素，其它的因素就会受到不利的影响。增加大脑皮层神经元的数量，加粗神经纤维或包以髓鞘以增加信号传输的速度，都会增加大脑的体积，使得信号传输的距离变大，而且更多的神经元和神经通路也需要更多的能量供应。缩小神经元的尺寸，减少神经纤维的直径可以使得神经细胞更加密集，缩短信号传输的距离，但是又会使噪音增加和降低神经纤维传输信号的速度。一些理论分析的结果表明，我们大脑的工作能力已经接近生理极限，要进一步改进的空间不是很大。
有趣的是，神经元和计算机中晶体管都在接近纳米级的尺寸时遇到难以克服的障碍。这也是不难理解的，因为这已经接近分子和原子的尺寸。而原子和分子是不可“压缩”的，要它们正常地发挥作用，就必须给它们足够的空间范围。在计算机65纳米级的处理器中，二氧化硅介电层已经薄到5个氧原子厚。提出“摩尔定律”的Gorden Moore也认识到这个问题。在2005年他就说，晶体管的尺寸已经逼近原子的大小，而这是晶体管技术最终的障碍。同样，对电位敏感的钠离子通道（一种膜蛋白质）的大小约为10个纳米，如果把神经纤维看成是一个“管子”，那光是钠离子通道就要占神经纤维直径中的20个纳米。
计算机处理器遇到的障碍可以用其它技术来克服，人们也可以设计全新的计算机，不再依靠晶体管。但是人的大脑是亿万年进化的产物，其“设计图”已经组入我们的DNA中，不可能“从头再来”和“重新设计”。也就是说，我们的思维无法摆脱对神经元的依赖，也无法克服物理和化学定律对神经元工作条件的限制。
当然，目前人类对于神经活动与智力的了解还很初步，也许大自然还有使大脑进一步进化的途径。比如在大脑皮层中神经元的总数不变的情况下，把更多的神经元转用于思考，而“牺牲”一些不太重要的功能，比如嗅觉。也许人的大脑已经在这样做了，因为人类现在的嗅觉能力已经大大低于许多其它动物。不过我们到底能“牺牲”多少其它神经系统的功能而又不严重影响我们的生活质量，还是一个难以回答的问题。
因此，作为个人，我们的智力也许不会再有大的提高。但是人类还是可以通过其它方法来提高人脑的工作效率。一是用人设计的计算机。就像劳动工具是人的手脚的“外延”和“放大”一样，计算机也是人脑功能的“外延”和“放大”。我们可以用计算机在几秒钟内搜寻整个数据库，在一瞬间完成人脑要用数小时，甚至数年才能完成的计算工作。现代社会的生产和生活，已经离不开人脑的“外延”了，而且这种依赖的程度还会越来越高。
第二是使用集体的智力。在人类文明发展的初期，许多发明和创造都是由个人来完成的。但是到了信息时代，人类已经作为一个整体在工作。在这个系统中，每个人都可以迅速获取其他人创造的知识，又在这些知识的基础上做出个人的贡献。这有点像一部超级计算机，里面有众多的处理器同时在工作，一起来完成各种复杂的任务。社会信息化的程度越高，人类的“集体智慧”起的作用就越大。即使个人的智力不再提高，人类作为整体的进步却可以随着科学和技术的发展和知识的积累而不断加速，就像我们现在所看见的那样。
主要参考文献
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(2009) Efficiency of Functional Brain Networks and Intellectual Performance. The Journal of Neuroscience, 29(23):7619 –7624
初稿完成于2012年7月11日 洛杉矶
http://blog.sciencenet.cn/blog-582158-593568.html 此文来自科学网朱钦士博客，转载请注明出处。
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49 印大中 方唯硕 周华 王曙明 吉宗祥 苏晓路 张玉秀 傅琳琛 丁振峰 王继尧 武夷山 张伟 李世森 崔健 李土荣 柏舟 陈学雷 俞立 赵帅飞 陈筝 秦川 武爱 李泳 李欣海 杜敏彪 刘光银 陈德照 汤奔阳 杨正瓴 王江超 张骥 周炳红 胡熙浩 徐俊 文克玲 丁大勇 高建国 luxiaobing12 zhanghuatian hero1caesar ao021 linhucao franklwq XY niming007 ahsys sowhathen lrx decipherer
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- [41]丁大勇
- 谢谢朱老师！又读了老师讲解勤奋之所以必要的原理，暗下决心要“事斯语”——“充分使用它来了解世界和为人类造福”！
- [40]丁大勇
- 朱老师好！您这篇科普写得太精彩了！谢谢！
再请教两个问题：
1）经验表面，画图是辅助思考的极为有效的手段，这是不是说很多思维过程复用了视觉皮层的功能？这样似乎与当代计算技术中用GPU(Graphics Processing Unit)来辅助CPU加速运算有些类似。如果这样推理下去，是不是盲人，特别是先天就盲的人，他们的智力多少会因为视觉皮层发展不充分而受到影响呢？
2）另外一个经验就是，说出来或写出来，会让思路变得清晰，能推进思考；那么这是什么原理呢？说出来与不说出来，信息在人脑内发生了哪些变化呢？
谢谢老师！祝老师健康！ - 博主回复(2014-5-14 08:56)：你提出了两个非常有趣的想法。我的理解是，人脑的暂时储存能力有限，而且思考的结果不能都储存在随时可以调用的状态，而只能记住最后的那些想法，相当于只有一个很小的RAM。绘图等于是把思考过程用图的形式在体外储存起来，这样就可以随时调用。人脑的思维常常是有一个概念，但不是很明确。说出来或写出来就要使用语言文字，而语言文字是有明确概念的。找到最能代表自己想法的词汇，其实是对自己脑中概念的明确化。说和写都要有逻辑，而逻辑的推断常常会导出新的想法。说还只是暂时利用自己的记忆，是有限的，而写是使用体外的记忆，是无限的。所以我觉得只有把想法以文字的方式固定下来，才是真正明确了。
- [39]samkuok
- 我想这篇文章足够让我花上好几年用计算机去验证了，保持关注ing...
- [38]wnetexp
- 朱老师，关于您的文章中的下面段落，我也有疑问：
"在这种传输速度下，脑的尺寸对信息传输时间就有很大的影响。比如牛的大脑比老鼠的大脑重200多倍，“直径”为6到7厘米，比老鼠的不到1厘米大得多。信号从牛大脑的一边传到另一边的时间也要长6个毫秒左右。如果思维需要脑中多个部分之间信息的多次来回交换，牛“思考”所需要的时间就更长了。这也许可以部分解释为什么老鼠的反应和行动是那么迅速，而牛总是慢吞吞的。"
6个毫秒在动物思考的时间长度中几乎可以忽略不计，而您多次提到的“信息联系是否通畅”的说法，确实可以作为主要因素，但是需要继续深入阐释，究竟何为信息联系通畅？鄙人不才，想从计算机处理的角度展开分析，我认为其中一种情况是人脑调度海马体中各种短期记忆信息和联系的效率有关，这些都是分析问题时需要的东西，如果总是想不起来，或很慢才能想起来，就会造成反应慢，这些部分在计算机系统中就是“上下文”，显然，计算机访问上下文毫无压力，因为这都由操作系统和寻址策略固定了，而人如果在这两方面没有特别训练，会导致您所说的“信息不通畅”；所以，拥有良好的分析问题和存储调度短暂记忆的技巧会提高“信息的通畅程度”，这也将是在人脑物理参数没有大幅度提高的情况下，能够大幅度提高智力的重要办法之一。 - 博主回复(2013-3-18 11:00)：同意你说的海马在提取记忆信息里的作用。近年来的研究发现，海马中有一些“概念细胞”（concept cells），它们只对某个事物及其有直接关联的事物起反应。比如看见一个人的照片，看见这个人的名字，或者听见有人说这个人的名字，还有和与这个人有关的故事，都会在同一细胞上引起反应，但是该细胞对其他无关的人或事物则没有反应。由于这些细胞本身不能储存这么多信息，很可能它们只是作为“信息索引”来使用的，类似你说的“上下文”的情形。
6毫秒只是信号单向传递一次所需的时间，而思考涉及调取多种有关的信息，还要对这些信息进行分析比较，排除不正确的结论，而挑选正确的结论，所涉及的信息来往决不会只是几个来回，总的时间就很可观了。
人脑不如计算机的地方之一，就是不能保证信息通畅。就像你说的，我们经常有调不出一个想要的信息（比如某个人的名字）的情况，需要多方联想，甚至多次尝试。这就需要花费更多的时间。
- [37]贾开志
- 我想请教一些额外的问题，人类智力进化的动力是什么啊？我们有必要进化成更大的大脑吗？就是现在的大脑我们尚有很大的空间没有利用，是不是我们只能利用一定比例的大脑，随着大脑容量的变大，可供我们利用的数量越多呢。
- 博主回复(2012-12-29 01:59)：生物进化的“动力”就是在竞争和不断变化的环境中生存。如果我们能变得更加“聪明”，我们认识自然规律和我们自己的能力也会更强。人们犯的许多错误说明我们在认知能力上还是有欠缺的。若干自然规律的限制也使我们的思考能力不能再大幅度的提高。不过人的智力和人对自然认识的程度不是一回事。智力也许已经进入平台区，但是人类的知识却能加速积累。所以人类还是在不断进步的。
- [36]唐凌峰
- 朱老师，我看您的文章，一边看一边忍不住赞叹。真是写得太精彩了！这一篇博文，应该至少是十年的积累吧？
- 博主回复(2012-12-29 01:45)：谢谢你的肯定。资料的积累的确是一个比较长的过程。在写作过程中，又会发现需要新的资料，又要去主动搜寻。需要这样反复多次，文章才能写得比较完整。
- [35]黄川
- 在计算机世界中，我们以bit作为一切信息的抽象，但这种抽象和人脑对现实世界的认知没有本质差别，
若把信息认为是规律的状态排列，也未尝不可的。一堆可以控制并具有不同状态的东西，就可以用来计算
，也就可以衍生智能。我们关心的是智能（算法）是否可以解决问题，以及算法的耗时，即一个问题的现
在可知，解答需要的时间取决于改变bit状态需要时间。抽象问题相关的信息：分类，建立关联索引，罗
列方法等等，某种程度上智能的差异就在于此。一只老鼠，让它调用某些脑区去完成一个方程式的推导是
否可能？首先它需要明白方程式的语言，其次能理解计算符号和算子，再而理解运算的逻辑，然后顺理成
章的解答。这个过程需要调用多少脑神经元呢？百万年前，人还是猿的时候，老鼠还是那老鼠，那么这时
候说老鼠会先于人得到E=MC^2方程也说得通了。人所以是人，语言的出现功不可没，整个人类历史中，它
令个体对世界的认知汇集到整个人类历史中，亦令个体得以继承整个人类的认知，同时自身逐渐的完善和
分化着（文字、工具也是语言的分化）。若世界源于奇点，那么去除所有冗余，也将归为奇点，描述奇点
需要多少bit呢？至少通过人脑可以描述和理解的还离极限很遥远。某一天，人把智能分化于老鼠，令其
推导方程和谱曲也不是什么奇怪的事（不用怀疑鼠脑的结构是否有此潜力）。然而，人对于人脑的本身工
作方式的理解还差很多，而且人体处理信息的工作也不是完全都交由脑区，像人眼，人耳并不是直接把图
像或者声音信息换算成bit流传输到大脑中，是否意识过人眼如何跟踪移动的物体，人耳如何在声音嘈杂
的环境分辨不同的声音来源等等。另，有时思考出一个天才的想法，并不比舞蹈家伴随音乐近乎随意的协
调身体跳出舞步需要调用的信息来的多。另，人脑某区域损伤，其它脑区也有可能建立其它的方法来弥补
该原本该脑区的工作。“智商”，在某一天会有其它的一些更完备的描述来认识其所代表的本质。我们有时只知道按照一些已有的模型来统计，认为逻辑推理，空间想象，记忆等等分属不同脑区，其实理解智能单依靠这些简单的分类不见得可行，有赖更高的抽象去描述各智能间的联系，便于分化出新的“语言”。 - 博主回复(2012-7-25 07:08)：你在这里谈到了许多有趣的话题，可以分别扩充，写成文章。
- [34]杜敏彪
- 如何搜索定位形成“移动集（极）智”的影子？
博主回复(2012-7-21 03:03)：看不懂你的问题。
“问题”应用方法之一：“发展了用激光冷却和捕获原子的方法”于1997年获得诺贝尔物理学奖 - 博主回复(2012-7-30 00:30)：每个科学领域都有自己的专业术语，一般只有该专业的人才知道它的意思。你如果想和不同专业的人交流，最好把这些术语的意思解释一下。
- [33]xx2008
- 问题无限，人的智力亦无限，否则无法解释过去和未来的发展！
- 博主回复(2012-7-23 12:05)：9楼已经回答了你的问题。个人的智力有限，但是集体的智力和积累的知识却可以使我们对这个世界的认识无限深化。现在我们看到的是科学技术的加速发展，但是在同一时期内单个人的智商并没有增加，所以个人有限的智商并不妨碍人类认识自然的无限的能力。用9楼形象的话来说，就是有限的值对无限的时间积分（假设人类不灭亡的话），结果也是无限的。
- [32]xx2008
- 作为一个有限生命的个体，在任何时候智商和智力都是有限的吧，但发展到每个时代智商和智力总是在不断的发展吧，从这点来说人认识和解决问题的能力应该是进步的，现在才100多年的智商测定，似乎相对人类的历史和未来是渺小和苍白的吧，发这样问题的人似乎是个在以悲观的态度看世界吧.
- [31]仲银鹏
- 明白你的意思了。有个小事情说一下，你举爱因斯坦的例子是想说他智商高吧，实际上，关于他智商168的那个说法是谣言，他家的后代已经出来辟谣了，他没做过测试。公认聪明的费曼也只有120的智商。我猜想，爱因斯坦可能更低。不过这个只能表明智商测试是不科学的，那个测试太机械了。
- 博主回复(2012-7-23 09:03)：我也不太相信一些智商测定的结果。一个人的智力是很难界定的。作为个人，不太可能在什么方面都“聪明”，往往只在某些方面比较突出。要是智商测验测的正好不是他的强项，也许会被宣布为“弱智”。
有些人做出了不凡的成就，有时候也是“在合适的条件下做了合适的事”，即要解决的问题正好碰上了他的强项。换一个题目或领域，用同样的思路和方法去对待，也许结果就不怎么好。要是让爱因斯坦去卖“大碗茶”，恐怕还卖不过不识字的农民。农村里的一些人也许文化水平不高，但是非常聪明。下过乡的人相信都有此体会。打下“江山”（也需要足够的智力）的人，也多是农村出来的人。
- [30]zhangweizj1966
- 博主回复(2012-7-21 03:22)：其它动物的智力也是由低到高发展起来的。从现在地球上所有的生物都使用同样的遗传密码看，这些生物应该有共同的祖先。那现在我们在不同生物中看到的智力就是后来发展出来的。我们没有看到其它动物智力的进化，是因为我们观察的时间太短。
.循环论证 - 博主回复(2012-7-22 22:54)：比如乌鸦的智力就是从乌鸦的祖先发展出来的，这中间必然有一个过程。这个过程对于乌鸦来说就是智力的进化。这个过程需要成千上万年时间，不是人类的一代人两代人看得到的。
- [29]仲银鹏
- 也就是说，信息传递的时间越短，人的反应越快。但是人类思考问题靠得不仅仅是速度，据我观察，能思考非常艰深问题的人反应快的不多。
- 博主回复(2012-7-22 06:21)：信息在大脑中传播的时间是以毫秒计的，与反应快慢不是以一回事。我的理解是，信息的传输越是通畅，能够有效组合多种信息的能力就越强，也就是从已有概念中找到答案的能力越强。
现在思考的具体机制还不清楚，但是我们可以设想“调出”一个信息并能够把它保存到“工作记忆”中的时间窗口很短。只有组合信息的速度足够快，才能使更多的信息在思考中进入思考过程。
另外，信息被“读取”后，信号会得到加强（这和计算机的存储不一样），下一次思考时也许就能进入信息组合过程。这也许可以解释为什么一个问题需要反复思考才能得出答案。
人在思考问题时，常常要考虑各种不同的可能性和方案，也就是要调动不同的信息进入组合过程。这种过程带有随机性，连思考者自己也不知道何时可以“想通”一个问题。这种过程也因人而异，表现出来就是一些人的思考过程比较慢（需要较长的时间才能得出答案），但是每次思考时调动多种信息的速度还是越快越好。
- [28]杨正瓴
- 原则上【人的智力有极限】：
《11年前的记忆：人脑复杂性的估计及其哲学意义》
http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-356704.html
您的博文很好，转载到了：
http://blog.tech110.net/index.php?uid-11851-action-viewspace-itemid-65390
3个相关材料：
[1] 廖俊林《你的脑袋有多大？》2012-07-10
http://blog.sciencenet.cn/blog-460310-590715.html
[2] 《乌鸦智慧与生俱来 并非模仿人类(图)》
http://news.xinhuanet.com/world/2005-01/13/content_2455168.htm
[3] 论文作者：Ted R. Schultz 期刊：PNAS 发布时间：2008-3-26《蚂蚁5千万年前就会“种庄稼”》
http://news.sciencenet.cn/htmlpaper/2008326131318151601.html - 博主回复(2012-7-22 03:23)：谢谢你的鼓励和转载，也谢谢你提供的链接。文章我都看了，很有趣，使我受益不少。人脑复杂性及其哲学意义不太容易懂，能谈得详细一些就好了。
- [27]汤奔阳
- 内行写出来的就是不同。顶！
- 博主回复(2012-7-22 03:18)：谢谢。
- [26]苏晓路
- 真正的强人工智能是自主演化的，不受人类个体智力的限制。当然它也会受到某种限制，毕竟不管计算技术计算体制怎么发展，即使真的造出量子计算机，世界上全部的计算设备，总的计算能力也有个上限。不过这个智能肯定比全人类群体智能要高几个数量级。
- 博主回复(2012-7-21 09:43)：人工智能发展的确不会受到人类的神经系统所受到的那些限制。而且人的思维也脱离不了生物进化所带来的特点，并不能做到完全客观。比如连续成功就会过度自信，而连续失败又会过度悲观。人也有“跟风”的倾向。这些在股票市场上的表现最为明显。也许这是为什么没有人能写出预测股市的程序来。在金融危机爆发前，谁也没有“算”出它就会到来。
人对一件事的好恶，是极多因素综合的结果，可是大脑可以在一瞬间把这个综合过程完成。人对于艺术的欣赏，也难以用程序来表达。所以我觉得人工智能在某些方面（比如计算速度，记忆能力）大大超过人类，但是在许多方面还无法取代人的意识。也许在遥远的将来会做到一些。
- [25]夏新宇
- 最后一节太关键了。
对比一下中文世界和英文世界的网络知识的差别，可以看到，中国人“集体智慧”的前景极为悲观。
我说的还不是科研领域，而是职场、人生方面的知识：几乎对任何一个具体的问题，英文都有妥善的答案，而中文很难有靠谱的。 - 博主回复(2012-7-21 04:04)：希望变化能快一些。
- [24]A675528094QQ
- 现在制约智力的第一要素是身体对能量的利用。因为大脑现在已经成为身体能量的负担，这还是在大多数神经元工作不大给力的情况下。意识在头脑里是由电信号和化学信号不断的流动所产生的。记忆是相当与刻录在某些脑细胞里。只能这么说我们需要知道的还是太多了?
- 博主回复(2012-7-21 03:40)：能量供应的确是一个很大的限制因素，其中还包括散热的问题。人脑的血流量已经占到全身血流量的15~20%。再加大人脑的“功率”，恐怕会把它“烧掉”。
- [23]yangtingfe
- 计算机已经是一种智力的外延了，人类或可通过类似的方式拓展智能
- 博主回复(2012-7-21 03:36)：同意。
- [22]黄川
- 正如计算机业已成型的结构，除了用外设配置提高，处理器里装载的系统也可以有很大的提升空间。若把智商类做处理信息的能力，那么人们需要处理越来越复杂的问题，高度的抽象问题相关的信息，可以直奔主题，减少冗余信息处理时间。
- 博主回复(2012-7-21 03:35)：很想听到你更详细的想法。
- [21]仲银鹏
- 信号传递途径越短，人的智商越高， 我对这点有疑问，这只能说明反应快，脑子对信息的传递处理速度快，不能说智商高，比如说思维的深度就和这个没关系吧，有很多东西都是靠大量的信息拼凑，甚至多年以后才得到一个结论，杨振宁就说他的很多物理上的贡献都是经过多年的思考，综合加工才出来的，脑子快也没用。
- 博主回复(2012-7-21 03:34)：我的理解是，许多问题的确要经过长时间的思考才能得到答案。但是几年的时间不是一直在思考。每当人思考某个问题时，还是要集中全副精力，尽可能多地把脑中储存的信息联系起来，以达到想法上的突破。在这里不同信息之间联系的通畅与否就决定了某个想法能不能出现，所以和信息的流畅程度有关。
- [20]武爱
- 中国传统文化认为：人的智力和认识是有极限的。人的智力最多只能认识到道这一层次，超过“道”这一层次就难以认识了。
“一阴一阳之谓道，阴阳不测之谓神”。 - 博主回复(2012-7-21 03:28)：也许确有人类的智力不能认识的范畴。
- [19]秦川
- 有意思。
- 博主回复(2012-7-21 03:24)：谢谢。很高兴你对这篇文章谈的内容感兴趣。
- [18]EroControl
- 智能，在方法角度看，是个有限的规律。
- 博主回复(2012-7-21 03:23)：请进一步阐述。
- [17]zhangweizj1966
- 进化论本身就是错误的。
人类智力和其它动物智力，有天壤之别。为什么其它所有动物的智力都没有进化，而只有人类智力进化了？ - 博主回复(2012-7-21 03:22)：其它动物的智力也是由低到高发展起来的。从现在地球上所有的生物都使用同样的遗传密码看，这些生物应该有共同的祖先。那现在我们在不同生物中看到的智力就是后来发展出来的。我们没有看到其它动物智力的进化，是因为我们观察的时间太短。
- [16]崔健
- 看到你描述的人脑效率和神经元密度和粗细关系的时候忽然想到那些智障但某方面却表现出超长天赋的人。情况会不会是这样的？这些人的大脑在特定区域神经元密度特别高但是神经不是很粗，也就不是很稳定。这就造成整体上智力不济，反应迟缓。但在那些密度极高的区域神经活动却非常活跃从而造成了超出常人的天赋。
- 博主回复(2012-7-21 03:19)：的确有所谓的“偏才”，在某个方面特别优秀，但是在其它方面很差。也有大病一场后在某个方面变得突出的。估计这和脑中局部的神经通路有关。
- [15]李红雨
- 除了借助于外部工具，如计算机等辅助性的精确检索手段，对神经信号的传导进行电子化的有效激励，也能成为一个可选项。另外不同于对于智力发展存在极限的悲观看法，通过将旧有知识映射成概念，屏蔽掉具体的推理细节，能够使得人类智力不断增长而不受到大脑物理的限制，但是这需要一个显著的前提，就是这个世界是规律的，规律是统一的。某种程度上来说，这个理念是人择原理的延伸。或者我们可以这么认为非规律的东西实际上无法被认识的，我们无法证实或者否定这样一种情形的存在。
- 博主回复(2012-7-21 03:14)：你可以进一步阐述你的想法，具体如何去做。
- [14]白晓冰
- 老师的文让人很受益，只是我不明白的是，虽然大脑是智力产生的生物基础，但是脑发育的极限就是智力的极限吗？
- 博主回复(2012-7-21 03:08)：很好的问题。现在我们多是在宏观上讨论大脑与智力的关系，得出的结论也是基于我们现在对于大脑工作方式的理解。现在人们对思想，意识，智力等高级神经活动的了解还很少，也许在微观上还有一些与智力有关，可以加以改进的地方。
- [13]杜敏彪
- 如何搜索定位形成“移动集（极）智”的影子？
- 博主回复(2012-7-21 03:03)：看不懂你的问题。
- [12]吴芳
-
2013年高考语文试题选你文章。 - 博主回复(2012-7-21 03:03)：不敢。
- [11]苏晓路
- 集体智慧有一个大问题，就是个体大脑之间的连接带宽太小。如果用语言作为基本信息载体，那么最快每秒也不会超过百字节水平。就算能把媒介速度提高，但是人脑的IO通道也不可能有大的提高，因为负责处理IO信号的脑区是基本固定的，不可能短时间内有大的增长。而且信息输入增加之后，译解码的速度也跟不上，译解码之后信息综合的速度也会跟不上，另外，如果处理IO和解码占用了较多脑区，那用来思考分析的脑区就必然减小，所以俺觉得群体智慧也是有上限的，不可能提高太多。
真正可以近乎无限增长的似乎只有人工智能 - 博主回复(2012-7-21 02:54)：每个人的“带宽”确实有限。无论是通过语言（听觉）还是文字（视觉），人在单位时间里能够处理的信息都是有限的。而且能接受哪些信息，还要看具体这个人的知识背景。所以在这里人的分工很重要。每个人只能接收和处理相对狭窄的信息，但是由于人群的巨大和分工，几乎所有的信息都有人能够理解和接收。
在目前从事科学研究的人员总数有限的情况下，科学进步的速度也有一个上限。人工智能也是由人来设计的，也要受到人智力的限制。
- [10]dragonfield
- 可以预期人类有能力通过生命科学的研究减少在提高智能方面的障碍，楼主说的各个问题都可以解决。人距离完美距离还非常远，可改进的地方很多。
- 博主回复(2012-7-21 02:44)：希望如此。
- [9]yqlei
- 人类的智力水平有极限，博主的长文已经说得够清楚了。不过，智力活动的成果看上去却没有极限--如果有足够的空间可以组织、存储、提取智力活动成果的话。智力水平维持在一个常量没有问题，时间积分，可以无限大啊。也许，极限在空间上。但是，地球之外的空间那该有多大啊？这样说来，智力成果的极限要看我们啥时候接触到外星智生物了。
- 博主回复(2012-7-21 02:43)：同意你的想法。个人的智力虽然是有限的，但是人类的综合智力和它在时间上的“积分”是无限的。
- [8]yqlei
- 智力到底是怎样定义的呢？如何测试一个人、一个团体的智力呢？智力包括了解决问题的能力，也包括想象力吧？智力是多维度的，好像有哪些主要的维度又说不清楚？当人类成为网络的一个个湿终端的时候，嘿嘿，那时候是机器的智力高呢还是人类的智力高？
- 博主回复(2012-7-21 02:40)：“智力”是很难定义的。至今科学家们也还没有一致的意见。但是智力一般包括以下能力：抽象思维（包括想象力），推理，学习和理解复杂的事物，计划，预见，用灵活的方式（而不是固定的反射式的方式）解决问题，等等。不同的智力测验测试这些不同的方面，所得结果叫“智商”。它只是智力近似的反映。
网络把不同人的智慧连在一起，但是网络里的信息仍然需要人的大脑来理解和综合。
- [7]周华
- 将来通过基因技术大幅度提高人的各种生命指标，有可能自我更新出一个新的接近完美的人类物种。也可能根据生存需要设计制作出一些新人类，比如适合宇宙航行的人类，适合深海生活的人类，等等。
- 博主回复(2012-7-21 02:22)：人是亿万年进化的结果，能在多大程度上被改变还不清楚。人体的各个部分是高度相关的，所谓“牵一发而动全身”。看以后科技的进步吧。
- [6]方唯硕
- 很好的科普，拜读了！
不过有一点疑问，多个神经元交互后的信号处理能力，应该高于单个的总和。对于从简单到复杂，是否有一个阈值？也就是说，需要到一个什么样的程度，才能由量变到质变？毕竟再多的单个神经元的简单加和仍然不是生命。
另外，对于复杂信号的处理，例如困难问题的决策，依靠集体智慧能变得更好吗？ - 博主回复(2012-7-21 02:14)：谢谢鼓励。多个神经元相互作用处理信息的能力肯定比单个神经元高。至于有没有阈值，我的看法是神经系统的进化的渐进的，在不同的生物中解决不同的问题。比如线虫只有302个神经细胞，就可以很好地协调全身的活动，包括运动。越复杂的生物，神经系统越发达。智力也不是人类所独有，而是从低级到高级逐渐发展起来的。
集体智慧常常优越于个体的智慧，不同人的观点常常可以相互启发，相互补充。但是也有少数人拥有真理，需要“力排众议”的时候。
- [5]周华
- 人的群体智能肯定是不断增加的，就是作为个体的人也可以通过受教育增加智商，而且更特别一点的是，随着生命科学的进步，第一代转基因人已经诞生，未来利用生物技术提高人的智商是完全可能的。比如人的记忆力是智能的一个主要构件，但是通过内置芯片，人的记忆力可能突飞猛跃地提高。
- 博主回复(2012-7-21 02:17)：抱歉！“后态度”应该为“后天”。
- 博主回复(2012-7-21 02:00)：后态度环境和学习可以增加某些方面的智商，比如把计算机“玩”得很熟的人解决计算机的问题就比一般人要快。
人脑的记忆和芯片的记忆原理不同，要用内置芯片来增加人脑的记忆能力，首先要解决信息如何转换的问题。
- [4]潘欢
- 好长啊， 人类大脑的复杂性不亚于宇宙的复杂性。
- 博主回复(2012-7-21 01:55)：是啊。人脑中神经元的数目和银河系中恒星的数目类似，但是人脑要复杂多了。
- [3]xx2008
- 智商等于智力？？？？好象搞不太清二者的区别...
- 博主回复(2012-7-21 01:53)：智力是动物解决问题的能力，是客观的；而智商是人类用各种方法来测定智力的结果，有片面性和主观性。但是综合多种智商测定的结果，在一定程度上可以反映智力的高低。
- [2]印大中
- 这是汇聚人类智慧，让人类变得更智慧的好文章。
- 博主回复(2012-7-19 06:17)：谢谢鼓励。印教授起得好早啊，清晨5点过就上计算机了！
- [1]lixuke2005
- 现在是集团军作战
- 博主回复(2012-7-19 06:19)：是的。其它社会动物也有集体智慧，但是人类集体作战的规模和水平空前。
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