思维

对思维的起源知之甚少，但线虫应该不太可能有思维。它的302个神经元通过决策提高获得食物、交配和避开不利环境的机会，但要说这种简单活动是思维很难让人信服。据我们所知，线虫的决策是固定连线的，有点类似于计算机中运行的人工神经网络（第6章）。鸟类和哺乳动物等高等动物显然具有思维。只要观察过动物如何解决问题，比如松鼠或乌鸦如何从“防鼠”鸟食器中获取食物，就会相信这一点。狗的行为也极具智慧。当然，我们无法知道动物到底在想什么，因为我们无法与之交谈。我们需要交谈才能了解他人的思维。不过我认为如果动物的表现和行为很像是在思维，就没有理由拒绝接受将动物的行为解释为它们的确是在思维。它们可能不像人类思维那样有精细的场景构建能力，也肯定不会用人类语言思考，但没有科学理由质疑鸟类和哺乳动物具有思维；显然它们也学习。甚至昆虫和较高级的软体动物也会学习。就连只有302个神经元的线虫也能学会趋近或避开与食物有关联的味道、气味或温度。

在第10章我曾推测思维之所以可能是因为大脑具有由复杂引擎塑造的计算策略。如果将学习解释为复杂引擎在大脑中以微秒级的速度运作，则需要很久以前在动物的进化史中偶然出现了一种学习策略，原始大脑对感知输入同时产生多种解释，然后选择与其他感知和记忆数据最匹配的解释。一旦实现这一点，只需稍加改进就能引入多回合的修改和选择；即复杂引擎。这是改进不完美的内部世界模型很自然而直接的方式。

无论线虫的大脑中编码了怎样的原始世界模型，它都必然源自标准而缓慢的生物进化试错过程。如果你很小，又生活在土壤中，你的世界在大部分时间里就具有很大的可预见性，但如果你很大，生活在海洋或陆地上，你就会不断面临新的环境。实时适应（而不是进化适应）必然会带来极大的优势。通往思维的进化的第一步可能出现在动物进化相当早期的时候。如果对于周围环境有一个心智模型将非常有用。没有这个模型就只能用基本随机的行为应对环境。好的模型能让人知道到哪里躲藏和寻找食物。即使是很初级的思维，心智模型也是必需的。问一些将自己置于不同位置或面临行动选择的环境的问题。我应当到A还是B地点寻找食物？我应当躲在X岩缝还是Y岩缝？一旦具有了这种能力，大脑所需的就是在不同的心智模型之间进行选择。

思维的进化与针对特定疾病的抗体的产生有一个重要的区别。抗体和思维都是基于对之前编码的信息的复制和修改。身体结构基本会不变，大脑中的连接模式则是暂时性的，可以有多种形式。大脑的生理结构具有很高的冗余性，很适合产生相似却又稍有不同的连接模式，根据与其他活跃神经模式的匹配程度进行选择。

学习需要有选项，而选项需要有选择的机制。当选择固定下来，就发生了学习。由于身体反应（运动、记忆、思维）是由神经活动模式决定，而神经活动模式又编码了信息，因此即使是简单动物的学习也涉及对信息编码模式的选择。不难想象大脑冗余会以这样的方式组织，最初作出和记住的决定可以通过反复的修改和选择的内部机制得到改善。因此，思维的根源与学习的根源可能密不可分。动物神经系统最简单的是珊瑚虫纲：水螅、珊瑚和水母。没有发现这种初等动物有联想学习。这些动物也没有中枢神经系统，虽然它们有神经细胞，能对刺激做出正面或负面反应；但它们似乎没有对间接线索进行联想的能力。所有有脑的动物似乎都能进行初级的学习。

对于让原始大脑能够学习的生理结构的革新还知之甚少，但无论是什么，学习必定是由基于细胞通信的时空模式的信息编码系统所设定。这个编码策略完全不同于基因编码。随后的关键步骤可能是能够提供选择的中枢神经系统的形成。这可能发生在寒武纪物种大爆发的早期。