发布日期：2026-02-13 12:28 点击次数：198
提要
本文建议了一种基于目田能旨趣（FEP）的检朴解说，试图从生物学表面的角度解说早期智东说念主（Homo erectus）的行径演化，罕见是他们制作石斧的行径。“领路赞誉”（cognitive surprise）可能促使早期智东说念主偶尔展现出非传统或荒谬的行径，这些行径的协同演化倾向，如“蛇梯棋”游戏一样揭示了石器时期智东说念主某些行径的出现、褪色及再次出现的模式。
当这些遗物出当今早期和中新世记载中时，东说念主类学家和考古学家不时会将它们遐想成早期东说念主类在遐想中的系谱“梯子”上攀缘的笔据，用来解说东说念主类领路智商何如渐进式发展，末端越来越翻新的武艺，并最终导致了智东说念主的领路上风。
关联词，Héctor Marín Manrique， Karl Friston和Michael Walker建议了一种不同的假定：荒谬个体的行径并非老是被群体所摄取，群体可能无法连气儿或遐想这些与以往不同的行径所带来的潜在上风，致使无法抒发这种不同。这种连气儿上的失败和偶发的种群事件，可能导致这些荒谬行径被忽略，从而不为后世所记。这种情况犹如在“蛇梯棋”中沿“蛇”滑落，可能会在东说念主类行径演化的历程中形成断层，留住难以解说的进化谜团。
▷Manrique， Héctor Marín， Karl John Friston， and Michael John Walker. \"‘Snakes and ladders’ in paleoanthropology: From cognitive surprise to skillfulness a million years ago.\" Physics of life reviews (2024).
“手斧”：考古学案例
石制“手斧”（Handaxes）是东说念主类行为在早期和中期更新世的笔据之一[1-2]，它被归类为“双面剥片大型切削器具”（Bifacially-flaked large cutting tools”，简称BFLCTs），同属于此类的还有“薄刃斧”（Cleavers）。
▷一件早期“手斧”和一件“薄刃斧”，来自西欧（以厘米为单元标度）。
这些“手斧”的纵向和横向对称性，是其无数且显赫的特色，早在约170至160万年前便依然存在[3]。东说念主们无数以为，这种对称性体现了制作家的主不雅意图，即在制作器具前，制作家就依然对其外形进行了预设[4]。
这种预设反应了制作家在神经生物学上的一种领路意志倾向，即他们能够从一块原始石块中塑造出意想的三维风物，如“手斧”的风物[5-9]。旧石器时期的考古学家无数招供，形态技艺上的规矩性不错在这些器具的风物中感知到，这美艳着“手斧”其他衰退此类特征的浮浅石器之间有实在质的区别，不管这些浮浅石器是否起原于“手斧”的古迹。
天然BFLCTs代表了复杂的石制切削器具，其制作阵势是通过从石块上削去大片部分而成，但它们并非最早的切削器具。最陈腐的剥片石器出当今约340万年前的非洲上新世晚期，其创造者可能是南边古猿东说念主，而最陈腐的归为东说念主类的化石骨骼则不错回首到280万年前；在简陋258万年前的早期更新世驱动时，咱们的旷古先人行者动阐扬出配合的迹象。这些迹象之一就是他们制作的器具，这些器具通过敲打石块制成，留住的风物像贝壳一样，极端恰当用手抓抓。
相较于BFLCTs，这些更早期的器具在制作工艺上较为浮浅。愈加精良的“手斧”初次出当今东非约176万年前，其时立正东说念主依然取代了几种早期的东说念主科动物[10-14]。在南非，“手斧”简陋出当今160万年前[15]，尔后“手斧”在非洲和欧亚大陆的旧石器时期记载中王人有荒芜出现，但在时候和空间上的散播并不均匀。从更晚的早期更新世驱动，BFLCTs在西亚和南亚的少数几个古迹中出现，时候跨度从150万至100万年前。也就是说，BFLCTs是由多样形态的东说念主类在长达150多万年的时候里陆续制造的。
上头提到的300万年前就出现的浮浅石器，如“砍砸器”（choppers），它的考古发现一直延续到最近的千年。也就是说，当176万年前，东说念主们驱动通过更精良的双面剥片制作“手斧”时，那些更早期的更浮浅的手工技艺在时候和空间上仍然平常存在，与“手斧”的制造形成显着对比。后者在其初次出现后的一百多万年中的记载是间歇和零落的，因而它并非是正宗的制作工艺。它们的珍藏也维持了一个引申：从这些双面剥片石器的发明到它们在旧石器时期生活中阐扬费劲作用之间，可能存在数十万年的时候跨度。
▷砍砸器
于是这产生了一系列问题。既然“手斧”的制反水映了一种明确的意图性，那么这种相识是如安在早期东说念主类成员中产生的？它可能依然产生过若干次？它是否在多个时候和所在出现和褪色？[16]咱们不错以为它只产生过一次，之后不仅技巧性地代代相传，而且还看成一种技巧从一个社区传递到另一社区，在时候和空间上产生了深刻的影响吗？
一些旧石器时期的考古学家和古东说念主类学家以为这种可能性是信得过的。它基于一种“提高主义”的假定，即BFLCTs为早期东说念主类提供了功能上风。这些上风具有显著的适合价值，有助于糊口况且促进了东说念主口的日渐增长和生息顺利。这些技巧通过使早期东说念主类能够平常哄骗生态区和生物群落的资源，鼓吹了东说念主口和地舆的延迟。
但这种不雅点遭到了来自好多方面的反驳。率先，“手斧”存在的时候和空间跨度极大。即使在地舆区域≥500公里范围内发现了几个包含“手斧”的考古组合，况且这些考古年代不错归在一个大致相似的时候段（可能≥200，000年），咱们也难以断言这一定代表了一种源远流长、代代相传的“文化传统”。因为若是一个世代平均陆续25年，那么200，000年意味着8000个世代，这对用“社会传播”、“积聚文化”和“文化历史”的法子来解说考古记载的可能性（更无须连络感性）组成了环节挑战。
其次，手斧的时空散播并歪邪正，在时候上屡次呈现“出现，褪色，然后又出现”的特征，在空间的散播上也较为零散，若是咱们以为手斧的制作是文化传播的斥逐，况且带来了糊口上风，就很艰深释这种零落性和间歇性。有不雅点以为，手斧的“社会传播”或“文化传播”在考古记载中的保存并不完好，但这仅是一种调停性的解说。终末，若是“手斧”与制作工艺更浮浅的“砍砸器”并存，且后者并未暴露出显赫的上风，为什么“砍砸器”会被不断制作出来呢？
本文将对此征象，给出一种基于目田能旨趣（FEP）的检朴解说[17]。它除了不错解说“手斧”等石器器具，也不错解说古东说念主类的其它技艺发展。为此，咱们率先引入一个很有匡助的类比——“蛇梯棋”游戏。
“蛇梯棋”游戏的类比
陈腐的“蛇梯棋”是一种恰当两个或更多玩家的桌游，棋盘如下图。棋盘上的梯子和蛇永别邻接两个不同的方格。游戏驱动时，玩家的棋子舍弃在起初（编号为1的方格），通过投掷骰子来决定前进的步数，若投出6点，就不错再投一次。
若是棋子停留在梯子的下端，就不错沿梯子高潮至对应的上端；若停留在蛇的头部，则须沿蛇身滑落至尾部。率先到达极度的玩家到手。显著，游戏经过中，玩家的棋子经验屡次升降，有时致使在某些位置轮回耽搁。
▷蛇梯棋：https://en.wikipedia.org/wiki/Snakes_and_ladders
从“文化积聚”的角度看，东说念主类的技艺和文化的发展如爬梯子一般不断高潮。但施行上，历时两百万年的“东说念主类高潮”就像这个游戏一样，并非一帆风顺，也不是直线前进的。夸张地说，它的确不错被看作一个寓言，描摹了咱们在技艺和文化发展经过中，以蜗牛般的速率，耐心、游移、磕趔趄绊，有时致使倒退。“手斧”这种规矩性技艺在时空范围内的歪邪正出现，也不错这么连气儿。
接下来的论点将解说为什么这种发展模式是踉跄而断续的。这一论点植根于自组织物理学的表面。浮浅来说，隔离均衡气象的自组织系统势必呈现一种特殊的巡游行径，这种行径在好多方面王人与“蛇梯棋”游戏的特色相似[17]。
目田能旨趣、主动推理与东说念主类进化
目田能旨趣（FEP）提供了一种基于统计物理学的非琐碎、第一性旨趣的法子，来连气儿自组织系统（如生物体）是何如鼎新其响应以适合进化的，以及具有感知智商的生物（即能够体验嗅觉的主体）何如作念出行径反应。咱们罕见计议那些具有“档次机制性心智”（hierarchically mechanistic mind，简称HMM）的动物[18-19]。
HMM将具身、定位的大脑界说为一个复杂的自适合系统，该系统通过其里面分层组织的神经领路机制之间的动态相互作用，产生感知-行动周期，主动地最小化东说念主类嗅觉和体魄气象的熵（即扩散或衰减）[19]。HMM不错看作是一种神经生物学推理机[20]，它的运行机制稳当目田能旨趣。
目田能旨趣指出，系数生物王人倾向于消耗与糊口相兼容的最小能量。关联词，可适合环境的自组织系统却和会过主动推理，在感知瞻望除外对变化的环境进行反应，消耗更多的能量。这种试图最小化的能量，被界说为目田能，它不错预计对外部的感知瞻望与里面信念（偏好、先验）之间的相反。不错浮浅地以为，感知瞻望是根据外部接管到的信息所进行的“客不雅推理”，比如走在路上遇到了下雨，咱们根据对雨滴的视觉不雅察、触感作念出我方会被淋湿的瞻望，而里面信念的偏好则是不但愿被淋湿的主不雅意愿。前者与是否厌恶被淋湿无关。
生物系统需要尽可能减小感官瞻望与信念瞻望之间的相反。要作念到这小数，除了不错通过根据外部信息修正信念，比如在上述情景中不得不接管被打湿的事实，还不错通过行动窜改外部寰球的气象，也就是跑去避雨。在基于目田能旨趣的主动推理的框架下，生物体的领路和行径王人投诚相通的法律解说，奇迹于最小化感知上的赞誉（surprise），赞誉即是一种瞻望差错（prediction error）。在信息论和瞻望编码的贝叶斯条款概率分析中，这种瞻望差错不时被称为“不测”或“自信息”，其筹画阵势是可能事件概率的负对数。
▷目田能旨趣中，系统的气象可分为四类：代表外部环境的外部气象（external state）、智能体的不雅测气象（sensation state）、里面气象（internal state）以及动作气象（action state）。
对生态系统中的生物而言，负目田能被视为其适合度的一种阐扬，它要求生物与生态位之间的互动达到热力学后果的最优化。目田能看成一种信息度量，开云app官方下载预计了多样斥逐对生物体来说的平均赞誉进程。因此，当一个生物体能够准确模拟并瞻望其与生态位的交互时，咱们便不错说它依然适合了阿谁环境。因为它幸免了与环境的赞誉交换（举例，偏离稳态设定点），或者幸免处于极低概率的气象（举例，受伤或死亡）。
某些生物，举例东说念主类，依然发展出深层的生成模子，有智商瞻望其行径的斥逐。这种生物有智商遐想不同业动下的“反事实改日”：浮浅地说，他不错进行运筹帷幄[21-25]。因为这种生物在进行感知瞻望时，会将其行将履行的行动纳入考量，从而能瞻望多样行动的潜在斥逐，并据此作出行动有运筹帷幄，以进行主动猜测（运筹帷幄）。
这是“主动推理”的一个关节方面：根据最小化主意下的预期目田能来弃取行动和主意。更浮浅地说，行动的弃取旨在最小化预期的赞誉，以幸免发生低概率的不良事件（如受伤或死亡），并通过产生的斥逐减少对环境的不笃定性。减少不笃定性是至关费劲的，因为它意味着在深层生成模子轨则下的感知行径具有相识的方面，使感知行径对显赫性和新颖性保持明锐。
只好具有这种深层生成模子的系统才会阐扬出这种探索行径，因为它们是独一能够响应领路启示并回答“若是我这么作念会发生什么？”的系统[26-28]。因此，驱动主意或战术弃取的预期目田能不错解析为实用和领路部分，永别复古实用性（exploitative）行径和探索性（exploratory）行径。
咱们不错这么连气儿：若是一个生物能够尝试预感改日行径的后果，那么在行动尚未伸开之前，其心中便充满了由遐想带来的各种可能性与赞誉。这种对改日斥逐的预期，促使个体试图缩短感知中的赞誉，从而增强对环境的掌控力，并更深入地连气儿多样行径可能带来的后果。这即是探索性行径的能源所在。
在生物进化的大配景下，目田能最小化不仅复古着生物的存活，还包括其顺利衍生后代的智商[29-30]。天然弃取是渐进和保守的，面对环境相互依赖性和规矩性，生物的生成性自组织系统的完好性，是由包括“主动推理”在内的适合性交互所维持的。这种“主动推理”与由生成模子所引发的，以及由进化所赋予的先验期许密切相干[31-33]。主动推理实例化了一个生成模子，其组成部分是大脑中能够瞻望接下来最有可能感知的神经网罗。在条款概率的贝叶斯统计中，进化和天然弃取不错被视为天然的“贝叶斯模子弃取”（也称为“结构学习”[34]）。
因此，进化在生物、技艺，致使是在神色社会层面上逐步且间歇性地发展[35-37]。目田能旨趣与生物学，罕见是神经生物学相干，不管是在细胞能源学、神经回路和行径的个体发育层面，照旧在通过生物适合和适合性的天然弃取进化的种群的系统发育层面。
“领路惊喜”与“蛇梯图”
当今，让咱们哄骗前文的不雅点来解读与“手斧”相干的考古发现。在商讨这一主题时，咱们粗略不应过分强调“群体大小”在鼓吹“手斧”制作技艺社会传播方面的作用，反而应更多地温顺个体层面。即，是什么引发了制作家对制造石制“手斧”可能性的领路意志？以及不雅察者（其它同伴或者制作家本人）对这种翻新作念法的反应又是何如？
在传统器具看成主流的环境下，个体蹧跶更多时候和元气心灵制作精良的、设施更繁复的“手斧”，需要一种探索性的倾向，意志到弃取不同的阵势制作可能产生什么斥逐（如咱们在文中第一部分所见，“手斧”的形态反应了制作家对风物的事前遐想），或者相识到新技艺的家具可能带来更长久的实用性价值，也即减小后续能量消耗的潜在可能。这些王人需要个体具备更深档次的生成模子。
于是咱们不错这么以为，在“手斧”存在的时空跨度中，多样古东说念主类群体的举座领路智商，并未达到能够相识到“手斧”的翻新性和长久价值的水平[38-39]。关联词，偶尔也会有个别个体不错领有更具抒发性（即更深档次）的生成模子，知悉这种探索（领路）和哄骗（实用）价值，于是在巧合的情况下发展出了这些更复杂的工艺。然则，群体中的其他个体（有时包括这些荒谬个体自身）经常未能意志到同伴这种翻新行径的特殊之处，并未产生“领路赞誉”[40]。
对于旁不雅者来说，这种行径与他们的行径模式库中的典型行为不吻合，因为典型行为是基于他们实用的先验常识，而这种故意的先验的法式性信念佛常会压倒对新领路的探索。这就导致了这些新的创造并未被群体所接管，创造者的“武艺”被视为阔绰了群体为保管糊口所需的（弗成结伴的）厚爱能量和时候。
值得夺主意是，在保管基础稳态时，咱们的大脑在休息气象下每公斤消耗11.2瓦特的能量，而系数这个词体魄仅消耗1.25瓦特/公斤，蹧跶了咱们50%的葡萄糖摄入量和20%的氧气摄入量，其中75-80%的能量用于维持脑神经元的行为[41]。
因此，立正东说念主一百万年前的行为必须餍足更大的日常能量需求，不然咱们今天就不会存在。这种情况下，经过考据的例行公务成了生活的主导，那些能高效履行这些任务的东说念主取得了群体的信任，而那些乖癖、非正宗或异质的行径则被置于装疯卖傻之中，未能在集体的牵记或听说中留住陈迹。此外，在咱们的旷古先人制作石器时，他们通过敲击大石块来打造器具，经过中偶尔会敲出一些奇特的风物。这些风物其实是不测产生的，其时的东说念主们可能并没挑升志到这些巧合形成的石块也不错用作器具[42-43]，尽管考古学家从比拟形态学的角度将它们分类为器具。
▷Vadim Sherbakov
总的来说，咱们以为，在早期和中期更新世时期，那些荒谬的、异质的行径行为在东说念主类成员中遭受的运说念就是这么起起落落。在技艺智商“梯子”上看似达到的个东说念主成立，很可能被同伴疏远，他们无法遐想或抒发这些行径可能带来的糊口上风。况且，彼时的东说念主类衰退富饶运动的疏导智商，再加上多样东说念主口事故，异质行径的记载经常会丢失。即使这些技艺在某些袖珍的狩猎汇聚群体中被记着，它们也可能因东说念主口的波动而在灭一火时褪色。
阿谁时期的东说念主类交流十分有限，即便存在言语疏导也相当原始；加之该时期东说念主类寿命较短，生物熟悉期早于当今，脑容量也有限（这些袖珍大脑只好咱们今天大脑大小的三分之二），这在职何情况下王人收敛了袖珍成东说念主脑中神经生物学的生动性，进而影响了深档次的领路智商*。
论文原文第四部分珍视商讨了立正东说念主与现代东说念主在细节上的大脑相反，由于与著述的举座逻辑无关，仅看成佐证，在这里不再赘述。
除此除外，群体还面对多样万般灭一火的风险，如不对等的性别比例、坐蓐时的死亡或先天性残疾、感染、牙齿零落，或由于疫疠、枯萎、干旱、激流、野火、霜冻、摇风雪或其他暴力炫夸事件形成的食品或水稀缺。这些成分共同作用，导致荒谬行径斥逐难以在种群中厚实传承。
终末一个问题是，若是这些散播在各个所在以及各个时候的“手斧”是由不同的个体寂寞制作的，那么它们的形态为何会具有一定的相似性呢？比如横向和纵向的对称性等。
对此，咱们粗略不错连气儿为，自组织的实质具有内在的周期性、飞速性以及最小化目田能的倾向，这使得系统总会反复探索弘大气象空间中的某些特定气象，从而导致深层的生成模子在偏好上呈现某种相似性（比如对对称性的意志，显著，对称在领路上是愈加圣洁的，稳当最小化的原则）。同期，原料的局限性、生理结构（比如便于抓抓）等也收敛了制作的形态。这使得各地出土的不同期间制作的“手斧”等器具不错在寂寞制作的情况下具有某种形态上的相似性，这种相似除正巧外也有一定进化的势必性，并不一定是文化传播的斥逐。
一言以蔽之，在注释“手斧”技艺的演变经过中，咱们发现了技艺发展的不法律解说性和周期性，这种征象并非东说念主类专有的历史脚本，而是一种无数存在于生物系统中的自组织行径。目田能旨趣为咱们提供了一个连气儿这种征象的有劲器具。
技艺的每次“向上”或“滑落”王人可能是对外部环境变化的一种适合性回话，其中既包括物理环境的变化，也包括社会、经济和文化配景的回荡。在大家化和快速信息流动确现代社会，东说念主类技艺和文化的发展可能呈现出愈加复杂的动态变化。
正因如斯，咱们更应促进灵通的翻新体系，允许“非传统”想维的存在和发展。通过这么的灵通与配合，不错最大收敛地减少技艺提高中的“赞誉”元素，促进一个更为厚实和可陆续的技艺和文化发展环境。
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