奇点临近？Nature人类行为：文化演化不比生物更快

原创 十三维 集智俱乐部

人类文化与生物种群演化速度哪个更快？答案也许出乎意料：它们几乎是同速。2 月在 Nature Human Behaviour 发表的一篇论文揭示，文化和生物进化的过程和模式具有深度统一性。研究者通过使用时间序列分析法，得出大部分演化由某种稳定力或方向力在推动，并分别在一定程度上调节着不同性状的演化速率。通过文化选择，很多人工文化品的特征演变可以由“最优转移模型”来解释，而该模型又基于人类审美偏好中已知的种种心理偏差。

当今世界似乎充满变化，不仅新的文化和消费产品令人目接不暇，新的艺术实验、科技成果也层出不穷，并广泛渗入到所有人的生活日常。即使不追随时代潮流的人，也早已习惯了“旧的”迟早会被“新的”取代，就如每年总是一场场如期而至手机发布会上的一阵阵惊呼。

只有念旧的人们环顾自然或忆念往昔时，眼里还能依稀浮现出些许慢时光们的美好。

几乎所有人都已经达成了这样的共识：人类文明在加速发展，已经远远超出了自然演化的速度。一些研究者认为[2-5] ，这是因为思想在头脑中传播的速度，要比基因在身体中快得多。用道金斯的术语来说，这是一个模因（meme）主导基因、文化胜过自然的时代，在某些人类沙文主义者眼中，也是人类优越于其他物种的理由。顺应趋势，2016 年的世界地质大会上正式宣布，继更新世和全新世之后，地球已经进入一个全新的地质年代——“人类世”（Anthropocene）[1]。

这个全新纪元是以工业化和全球殖民的大加速为特征的，它意味着人类已经具备了干预星球进程的能力，并直接导向科幻爱好者和未来学家们所津津乐道的加速主义（Accelerationism）、超人类主义（Transhumanism）或奇点主义（Singularitarianism）。

然而，就如同人类曾普遍信奉万物有灵一样，以上浮光般的感受和论证有没有可能只是一种新的盲目信念？美国历史和社会学家刘易斯 · 芒福德（Lewis Mumford）曾在两卷本的技术理论专著《机器神话》中写道：

我们当今文明的先行者们，往往把他们特殊的机械技术成就和进步方式与那些毫无道理的道德优越感混为一谈……维多利亚时代就有种信仰，相信通过掌握机器，人类其他一切组织制度和习俗规约必然都能大大改进。当今的人类本该抵制、拒绝这种无根据的信仰。

诚如芒福德所言，如果没有足够的科学证据，即使感受再强烈，一种信念并不优于另一种信念，尤其在涉及如此宏大的议题时。

论文题目：

The pace of modern culture

论文地址：

https://www.nature.com/articles/s41562-019-0802-4

与普遍认为人类文化发展非常迅速的看法相反，研究表明现代文化的演化速度与许多动物种群相似。通过使用时间序列分析法，论文得出大部分现代文化是由某种稳定力或方向力，或二者共同作用而形成的，它们分别在一定程度上调节着不同文化特征的演化速率。通过文化选择，很多人工文化品的特征演变可以由“最优转移模型”来解释，而该模型又基于人类审美偏好中已知的种种心理偏差。

Haldanes 速率：度量演化的指标

研究者们选取了流行音乐、小说、临床医学文献、汽车四种人工文化制品，与有机生物种群中的炭疽菌、红肩甲虫、丛林蜗牛、三刺鱼、中型雀等进行了对比。

在图 1 中，可以看到对这些文化制品和种群所测定各种性状的原始演化轨迹。

但由于时间序列的分辨率不同，它们的演化速度不能简单通过观察来对比。为此研究者们选取了生物学中几种演化指标 [6,7]中的一种：Haldanes 速率，进行比较。这种指标将物种变异的性状当做原始资料，能够体现出种群内部变异情况。

在一个不断演化的种群中，对于具有某种性状的表现型 z1 和 z2，Haldane 速率（h）是时间间隔 I = t2 - t1 下、以标准差校正后的变化率，它代表了种群性状演化速度变化情况：

其中 S 是合并样本后标准差，由两个时间点的样本标准差 s1 和 s2 以及样本大小 n1 和 n2 计算得出：

在（1）中，ν = ∣Δz∣∕ S 是 h 的分子，代表性状 z 经样本标准差校正后的变化情况，即 Haldane 速率 h 则是 ν 在时间上的变化率。

图 2 中以流行音乐为例表示了它们之间的关系。

可以看到，在五十年内，不仅音乐主题多样性在到一定高度后开始下降，从整体演化看，速度 h 除了在10-25区间短暂加速外也一直在降低。

文化和生物演化的对比

在使用以年为单位时间对输出数据进行归一化处理后，研究者们计算出了所有文化制品和有机生物种群的绝对 Haldanes 速率（即以年为单位的 h1），如图 3 所示：

从中我们可以得出以下重要结论：

文化和生物演化都在更长时间后开始减速

此前已有一些研究表明 [7-10,37]，有机生物种群的进化速度会随着时间间隔增加而变缓，这与本文研究结论相符（图3e–h）。对比人工文化制品，从图 3a-d 曲线可以看到，它们和有机演化呈现出了相同的演化趋势。

演化速度随着时间间隔的增加而变慢，这意味着从长远来看，大多数性状特征比每年直接观察看到的更为保守。例如，在流行音乐的各种特征中，主题表现型的变化可能都在同一方向上。因此即使再经过五十年发展，平均偏移也只有 0.005个标准差。这可以解释为什么对所有艺术家的歌曲风格而言， 在排行榜上新的流行歌曲很少听起来是完全陌生的。

人类文化和动物种群以相似速度演化

同样明显的是，不同有机生物种群的演化速度各有快慢（图3e–h）。若采取整数年为单位计算，某些动物的演化速率变动可能会超过一个数量级。

其中进化最快的动物通常会涉及遗传多态性（Polymorphisms），即存在两个或多个等位基因的表型。例如一种由自然选择定向驱动演化 [15] 的炭疽菌（Bb），每年以 h1 = 1.56 的速率演化。而外壳颜色多态性较大丛林蜗牛则以 h1 > 3 的演化。其中最快是一种三刺鱼（Ga），鳍甲以 h22 = 6.0 的速率快速变化（22 年平均）。

至于受到环境影响较大的连续性状，如其中一种达尔文雀（Gf&Gs），与多态性种群相比，演化速率 h1 则变化较低。

物种多态性种群处在几个等位基因的强大遗传控制之下，这意味着它们的 Haldanes 速率是真实演化速率大小。相比之下，连续性状的变化几乎大部都是由表型可塑性（phenotypic plasticity）引起的 [20,21] [16,17,18,22,23]（其中一种方式是表观遗传），因此表型变化快慢可以视作演化速率的上限。

这样在纳入多态性考量后，为了对比人类文化和有机种群的演化速度，研究者们分别计算了四种人类文化制品的 h1 分布上限：发现它们均远小于有机性状的分布上限。并发现即使排除多态性的影响，文化和有机性状分布也处于相同的数量级——在每年间隔下 0.1 < h1