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重點提要● 一般認為現代智人在更新

世之後就不太演化，然而

探討全世界族群基因資訊

的新研究發現，人類演化

速度在農業和城市發展後

反而加快了。

● 如果我們持續演化，一千

年後，在經歷了環境和社

會帶來的意外發展後，人

類會是什麼模樣？臆測的

答案從充滿希望到惡托邦

夢魘都有。

問起人們對未來人類模樣的想

像，獲得的答案通常只有兩種。有

些人會提起舊時科幻小說的描述：額

頭凸起、智商更高的大腦人；另外一派會

說人類身體不會再演化，科技已終結了殘

酷的天擇，只剩文化仍在繼續演化。

大腦人的說法並沒有什麼真正的科學根

據，分析人類過去幾千代的頭顱化石記

錄，可看出人類腦容量的快速增長時期很

久以前就結束了，因此幾年前提出上述問

題時，大多數科學家都會選擇人類身體的

演化已停滯的觀點。但是以DNA技術檢測

從前和現今的基因組，卻得到完全不同的

結果，掀起了演化學研究的革命。在現代

智人誕生後，不僅重大的基因重組事件仍

層出不窮，演化速度甚至越來越快。人類

和其他生物一樣，在物種形成初期，體型

會經歷最劇烈的改變，然而之後在人類的

生理（可能還有行為）上，基因仍繼續引

發著改變。直到人類史近期，分散在世界

各地的人類，差異仍是有增無減，即使到

了今日，現代化的生活還是繼續驅動著一

些影響行為性狀的基因的演變。

如果巨大的腦不是人類未來的走向，那

麼什麼才是？我們的體型會變大或變小？

會越來越聰明還是越來越笨？那些新冒出

來的疾病和全球升高的氣溫會影響人類的

演化嗎？會有新人種出現嗎？或者當我們

把矽和鋼裝入我們的腦和身體後，未來人

類的演化就不再取決於基因，而是科技？

我們會淪為主宰地球未來的下一個智慧

體：「機器」的建造者嗎？

頭號演化者

追溯人類演化一直是研究遠古化石的古

生物學家的範疇。人科動物的歷史可溯

至700多萬年前，那時出現了一小群稱為

查德沙赫人（Sahelanthropus tchadensis）

的原始人，之後人科陸續加入了許多相當

多樣的成員，實際數字仍有爭議，我們已

知的至少有九種，而且在殘缺不全的化石

記錄裡，肯定還埋藏著其他人科動物的痕

跡。由於早期人類遺骸很少能不被動物吃

掉而保存在沉積岩中，這個估計數字每年

未來的人類　　會是什麼樣子？

你聽了可能會有點驚訝：人類仍持續在演化，我們的

身體和腦與人類祖先不盡相同，我們的後代也將和我

們有所差異。

撰文╱華德（Peter Ward）　翻譯╱涂可欣

演化中的演化論

未 來 學

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都會隨著發表在論文上的新發現和新詮釋

而變動。

每個新物種的演化，都是因為一小群個

體與較大族群分隔幾代後，為了適應全新

的環境條件而產生改變。在與同類分開久

了之後，這個小群體在遺傳路上獨行，最

後其成員再也不能與親代族群交配繁殖。

化石記錄告訴我們，現代智人最古老的

成員生活在19萬5000年前的衣索比亞，

然後擴散到全世界。到了一萬年前，除了

南極洲外，現代智人已成功定居於各大

陸，而且也各自適應許多不同的當地環境

（以及其他演化驅力），形成現在通稱的

種族。分隔在不同地區的種族彼此顯然只

維持著不多不少的聯繫，因此不至於演化

成新的獨立物種。在各人種擴散到幾乎全

世界的每個角落後，我們可能以為演化過

程差不多也告尾聲了。

結果實情並非如此。一年前，美國猶他

大學的哈彭丁（Henry C. Harpending）和

威斯康辛大學麥迪遜分校的霍克斯（John

Hawks）團隊從國際人類基因組單倍型圖

計畫（參見2008年8月號〈追溯人類的

DNA足跡〉）的資料中，分析了270人的

基因標記，這些人分別隸屬四個族群：中

國漢人、日本人、約魯巴人（居住在奈

及利亞）、和北歐人。他們發現直到5000

年前，至少還有7%的人類基因經歷過演

化，大部份的改變都與適應特殊環境有

關，而這些環境有自然的，也有人為的。

舉例來說，大多數漢人和非洲人成年後都

無法消化吸收新鮮牛奶，而在瑞典和丹

麥，幾乎人人都能消化牛奶，這種能力是

為了適應北歐有著豐富乳品的環境。

另一個由美國哈佛大學薩貝提（Pardis

C. Sabeti）團隊進行的研究，則用龐大的

遺傳變異資料在基因組上找尋天擇的痕

跡。人類基因組上有超過300處在近期曾

為了增進生存和繁殖的機會而改變，其

中包括對拉薩熱（Lassa fever，在非洲肆

虐、由病毒造成的傳染病）的抵抗力；有

些非洲族群也對瘧疾等其他疾病演化出抵

抗力；亞洲人皮膚色素與毛囊發育都改變

了；北歐人演化出較白的皮膚和藍眼睛。

哈彭丁和霍克斯團隊估計，自從我們最

早的人科祖先與現代黑猩猩的祖先分道揚

鑣後，過去一萬年來，人類演化的速度比

之前任何時期都要快上百倍。他們認為人

類的演化速度加快，是因為人類遷移到各

種不同的環境，以及農業與城市發展改變

了生活條件，這些改變並不只是耕種的習

慣本身，或是將荒野開墾為農田造成的景

觀轉變，而是因為衛生條件差、全新飲食

和新型疾病（從其他人或家畜傳染來的）

等因素所構成的致命威脅。雖然有些人對

這估計數字有所保留，但對其基本論點都

一致認同：人類是頭號演化者。

不自然的天擇

近百年來，現代智人的處境再度改變。

便捷的交通打通了過去地理造成的隔離，

也打破了讓種族互不往來的社會藩籬，人

類基因庫從來沒有像現在一樣，廣泛混合

著以前完全隔絕的地方族群。事實上，

人類的遷移能力可能讓各種族彼此越來越

像。在此同時，科技和醫學也阻礙了人類

受到的天擇，現在全世界各地的嬰兒死亡

率都不高，原本帶有致命遺傳缺陷的人，

現在也能活下來並結婚生子，生存法則中

的自然淘汰已經不再適用。

英國倫敦大學學院的瓊斯（S t e v e

Jones）認為人類的演化已經終止。他在

2002年愛丁堡皇家學會主題為「演化結

束了嗎？」的辯論會中說：「對我們現代

智人來說，事物不再變得更好或更糟，如

果你想知道烏托邦是什麼模樣，請看看四

周，這就是烏托邦。」瓊斯指出，至少在

已開發國家，幾乎每個人都有機會成長到

生育年齡，窮人和富人生育小孩的機會是

均等的，把某些疾病（譬如HIV）的抵抗

力遺傳下去或許仍具有生存優勢，但現

在決定人們生死的因子，主要是文化而

華德在古生物學、生物學和太空

生物學界活躍了30多年，他是

研究大滅絕和隕石撞擊地球作用

的專家，並曾領導美國華盛頓大

學2001~2006年駐美國航太總署

太空生物學研究所的團隊，這個

團隊由超過40名科學家和學生組

成。他和他11歲的兒子最近在一

個大型模型火車台上，重建了一

個白堊紀末期的世界，放滿了各

種按比例製作的恐龍模型，這樣

的小實驗證明了恐龍滅絕的確是

極速的撞擊所造成的。

在現代智人之後

人類譜系過去曾經形成新物種，

那麼未來呢？物種形成需要一些

隔離機制，最常見的是因地理屏

障切斷了一個小族群與較大基因

庫的聯繫。人類在目前人口眾多

且交流頻繁的狀況下，不太容易

形成新的物種，除非發生以下幾

種情況：

在遙遠星球上建立人類殖民地。

失去或自願放棄讓我們能進行全

球基因交流的科技。

在巨大隕石撞擊地球之類的末日

災變後，自然隔離成不同群體。

進行基因改造。

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非遺傳。簡言之，現在的演化可能有賴迷

因（meme）的轉移，而不是基因（參見

2005年11月號〈迷因：文化基因？〉）。

還有另一個觀點認為，遺傳演化現在仍

持續中，但卻是倒退的。現代生活的一些

特質帶動的演化改變，不會讓我們更適於

生存，甚至還可能不利於生存。相信有許

多大學以上學歷的人都注意到一個可能的

「非適應」演化：他們必須為了完成學業

而延後生育，然而他們許多學業表現較差

的高中同學卻很快有了小寶寶。如果智力

較低的父母生育較多小孩，那麼智力反而

變成了進化的包袱，人類的智力會因此越

演化越低。

這個論點有著漫長而充滿爭議的歷史。

眾多反駁意見之一是，人類的智力是由眾

多不同能力所組成，受許多基因的影響，

因此這個性狀遺傳給下一代的機率很低，

而天擇只會作用在遺傳性狀，研究人員經

常爭辯智力的遺傳性（參見2008年11月

號〈尋找智力基因〉），但他們並沒有發

現人類平均智力有下降的跡象。

有些科學家臆測，即使智力未受影響，

但有些絕對無益於人類的性狀，可能是

由少數基因控制，遺傳率較高，因此仍會

累積在現代智人的基因庫中，例如妥瑞

氏症和過動症等行為失調。如果這些病

症有利於繁殖，它們在代代相傳下就會越

來越普遍。妥瑞氏症和過動症的專家康

明斯（David Comings）在他發表的論文和

1996年出版的書中，都指出這兩種病症

比過去常見，而這種演化趨勢的一個可能

原因是：有這種症狀的女性比較少上大

學，反而生育較多子女，但有些人強烈質

疑康明斯的研究方法。事實上，我們並不

清楚妥瑞症和過動症病例是否真的增加，

而且由於一般人認為罹患這類病症並不光

采，使得這個領域的研究格外困難。

雖然這些特例還未經科學證實，但是其

推論的基本思路卻是可信的。我們通常

認為演化帶來的是構造上的改變，然而它

也會影響非外觀可見的行為，許多人帶有

讓他們容易染上酒癮、吸毒和其他惡習的

基因，不過大部份人並不會因此墮落，因

為基因不是宿命，後天的生活環境還是有

所影響；然而也確實有些人無法克服這些

問題，而影響了他們的生存和生育的子女

數，這些影響就是天擇作用的施力點。未

來，人類因應社會和環境的變化而產生的

演化，可能涉及全新的行為模式；然而，

人類和其他生物的差別就在於，我們不是

被動地接受達爾文天擇演化的邏輯。

過去一萬年來，人類演化速度比起之前的任何

時期都快了上百倍。

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既聰明又長壽的未來小孩

人類既然能引導許多動、植物的演化，

為什麼不能引導自身的演化呢？我們已能

更快速地推動有益人類的演化，何必坐等

天擇的作用呢？舉例來說，在人類行為這

個領域，遺傳學家不僅已經查出問題和疾

病的遺傳因子，對性和競爭力的整體傾向

與各個層面也有認識，許多行為性狀至少

有部份是可遺傳的。假以時日，篩檢遺傳

組成將會成為司空見慣的程序，人們也可

根據檢驗結果選擇適合的藥物。

再下一步則是實際改變人們的基因。我

們可想到的方法有兩種：只改變相關器

官中的基因（基因療法），或改變整個基

因組內的某個基因（稱為生殖細胞系基因

療法，可防止疾病遺傳至後代）。研究人

員仍致力於以基因療法治療疾病的短期目

標，但如果有一天能克服萬難成功發展出

生殖細胞療法，幫助的就不僅是帶有缺陷

基因的人，還有他們的子子孫孫。人類遺

傳工程的主要障礙是基因組太過複雜，基

因通常負責不只一種功能，相反的，某一

生理功能往往也有多個基因參與，因為這

種多效性（pleiotropy），變動一個基因可

能會引發意想不到的後果。

既然如此，為什麼還會想要嘗試？改變

基因的壓力很可能來自為人父母者望子成

龍、望女成鳳的心態，他們會期待生個男

孩或女孩，會希望賦予孩子美貌、聰穎、

有音樂天份或個性甜美的基因，或確保孩

子不是天生就心胸狹隘、抑鬱、過動或甚

至具有犯罪傾向，這些改變的動機都非常

強烈。另一方面，人類也永遠懷著戰勝老

化的企圖。許多最新研究指出，老化並不

單純是身體器官耗損所致，而是原本就設

定好會衰退，主要由基因控制。果真如此

的話，下個世紀的遺傳學研究將可揭露許

多控制老化的基因，並且修改那些基因。

倘若可以改變我們的基因，會如何影響

人類未來的演化呢？恐怕是相當深遠的。

假設父母親改變他們未出世小孩的基因，

增加他們的智力、美貌和壽命，那麼這

些孩子會既聰明又長壽（智商150，壽命

150歲），他們可以生更多小孩，累積更

多天賦，甚至可能會傾向物以類聚，在自

我劃定的地理或社會隔離下，他們的基因

開始演變，最後差異大到宛如新物種。我

們是否有一天會走上這條路，端看我們的

後代如何決定。

人機合體之路

比基因改造更難預測的是我們對機器的

操縱，或反過來是機器對人類的操控。

人類最終會演化成與機器共生的人機合體

嗎？許多作家預測，人類可能會把身體連

如果機器的效率成為衡量生殖成就的新準則，

大部份我們視為人類精髓的人性都會遭到淘汰。

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接到機器人上，或將心智上傳到電腦。事

實上，我們早已開始依賴機器；我們製造

機器來滿足自身的需求，相對的我們也為

了機器而調整生活習慣和行為，當機器變

得越複雜、機器間的聯繫越多時，我們也

被迫適應它們。戴森（George Dyson）在

1998年出版的《電腦生命天演論》中曾

明確闡述：「人類為了讓操作電腦網絡更

容易而做的每件事，都同時讓電腦網絡更

容易操控人類，雖然這不是人類的本意。

就像生命中無數的弔詭，達爾文的天擇演

化固然成功，但它可能反而成為自身的受

害者，無法趕上它引發的非天擇過程。」

我們卓越的科技威脅了舊有的演化方

式。2004年，英國牛津大學演化哲學家

伯斯創（Nick Bostrom）提出有關人類未

來的兩個觀點。從樂觀的角度來看，「整

體說來，演化的主要趨勢是朝更高階的複

雜、知識、知覺和合作為目標導向的生

物，我們可不客氣地將這趨勢歸類為『進

步』。這個我們應該稱為過份樂觀的看法

認為，過去演化的成功記錄，讓我們有信

心去相信演化（無論是生物、文化資訊傳

遞或科技）會繼續往較佳的方向發展。」

雖然提到「進步」，一定會讓已過世的

演化生物學家古爾德（Steven Jay Gould）

從他的墓中跳出來，但也不是全無道理。

就如同古爾德說的，化石（包括我們祖先

的化石）告訴我們演化改變不是連續的，

而是間歇跳躍的，它也絕對不是「累進」

或「定向」，生物可能會變小，也可能會

變大。但事實上演化仍指出了一個方向：

複雜度增加。或許這就是未來人類演化的

結果：組合解剖、生理或行為性狀而達到

更大複雜度。如果我們能繼續適應環境的

改變（並採取一些巧妙的行星工程），沒

有什麼遺傳或演化理由能證明人類不會一

直活到太陽燃燒殆盡時。和老化不同的

是，沒有物種帶有滅絕的基因程式。

而關於演化較黑暗的一面，我們都太熟

悉了。伯斯創（他想必是一個搖擺不定的

人）描繪了一個我們將心智上傳到電腦後

導致人類滅亡的情景：先進的人工智慧可

以將人類各種認知單元包裝起來，再將它

們重組成不似人類的東西，屆時人類就過

時了。伯斯創預測了一連串事件的演變：

「有些人將他們心智傳到電腦後加以複

製，在此同時，神經科學和人工智慧持續

進步，最後能夠分離出個人的認知模組，

並連接到其他上傳的心智模組⋯⋯那些符

合共通標準的模組溝通較佳，也較易合

作，因此有較高的經濟生產力，產生了標

準化的壓力⋯⋯到最後可能沒有任何位置

可容納『人類』的心智結構。」

彷彿科技的過時還不夠讓人心驚膽顫，

伯斯創還提出更悲慘的可能性：如果機器

的效能成為衡量生殖成就的新準則，大部

份我們視為人類精髓的特質都有可能遭到

淘汰。伯斯創寫道：「那些賦予人類生命

意義的奢華和樂趣：幽默、愛情、遊戲、

藝術、性、舞蹈、閒聊、哲學、文學、科

學發現、飲食、友誼、養兒育女、運動，

那些我們具備能力並樂在其中的活動，在

過去演化史中曾幫助我們適應環境，但是

我們有什麼理由去相信這些活動能繼續幫

助人類適應未來？或許未來能將生殖成就

最大化的，只是不斷重複單調乏味又無止

盡的工作，目標為改進一些經濟產量數字

的小數點第八位。」

總結而言，假若人類沒有滅絕的話，未

來有幾個可能：

停滯：我們維持現在的原樣，僅有少數與

種族融合有關的改變。

形成新物種：在地球或其他星球上演化出

新人類物種。

人機共生：結合機器和人腦形成一種綜合

智慧體，可能保持、也可能喪失了我們的

「人性」。

　未來人，你將何去何從？

涂可欣　陽明大學神經科學研究所碩士，美國伊利

諾州大學遺傳所博士研究，現專職科普翻譯工作。

Once We Were Not Alone. Ian Tattersall; Scientific American, Jan 2000.

An Ancestor to Call Our Own. Kate Wong; Scientific American, Jan 2003.

〈迷因：文化基因？〉，《科學人》2005

年11月號

Future Evolution. Peter Ward. W. H. Freeman, 2001.

The Future of Human Evolution. Nick Bostrom in Death and Anti-Death: Two Hundred Years after Kant, Fifty Years after Turing. Edited by Charles Tandy. Ria University Press, 2004.

A Map of Recent Positive Selection in the Human Genome. Benjamin F. Voight, Sridhar Kudaravalli, Xiaoquan Wen and Jonathan K. Pritchard in PLoS Biology, Vol. 4, No. 3, pages 0446–0458; March 7, 2006.

Genome-wide Detection and Characterization of Positive Selection in Human Populations. Pardis C. Sabeti et al. in Nature, Vol. 449, pages 913–918; October 18, 2007.

Natural Selection Has Driven Population Differentiation in Modern Humans. L. B. Barreiro, G. Laval, H. Quach, E. Patin and L. Quintana- Murci in Nature Genetics, Vol. 40, No. 3, pages 340–345; March 2008.

The 10,000 Year Explosion: How Civilization Accelerated Human Evolution. Gregory Cochran and Henry Harpending. Basic Books, 2009.