科普天地玄黄，从未开化到文明

　　美国加利福尼亚大学心理学教授凯洛格曾经在自己的儿子唐纳德10个月的时候，领养了一只7个半月大的雌性黑猩猩，他同等地对待这两个生命。原计划要进行5年的实验由于出现了状况，不得不在第9个月的时候停止，因为猩猩的确变得更有人性，而小唐纳德却变得更像猩猩。
　　这不由让我想到，在人类漫长的进化过程中，究竟是什么力量，让我们发展出科技的呢？如果让我在一篇文章中阐述整个过程，无疑是不可能的，所以我只是想简单介绍一下，人类是如何慢慢建立对自然界的最初理解的。
　　建立数和形概念是人类思维超越动物的第一个里程碑
　　生物学家可以从史前遗迹中大致了解早期人类从事什么样的劳动，吃什么样的食物，但要推测他们懂什么数学就非常困难。毕竟数学是无形的，没有直接的线索。不过也有一些间接线索，这些线索就是去考察世界上那些仍然未开化人的数学。另外一个就是考察人类的幼儿是如何建立数的概念的。
　　数是人类在精神上制造出来的最抽象的概念，即使是1、2这样最简单的数，要是和其他语言相比较，也是很抽象的。目前没有证据能够证明除了人以外还有其他动物也能理解数。
　　有些人认为动物有可能也是有数字概念的，比如杜鹃在别的鸟巢里下蛋的时候，会把其它的鸟蛋去掉，保持鸟巢中蛋的总数不变，但这并不能代表杜鹃就有数的概念。作为比鸟类更聪明的灵长类在进化的初期就产生跟杜鹃鸟差不多的对数的理解，我想大家应该不会有什么意见吧。
　　人类是高度社会化（群居）并逐渐进化出了语言的生物。这就使得生活中的经验可以相互交流，并在一定程度上得到传承。随着经验的传承和积累，逐渐形成了对于数字的特性：一一对应和分割不变的理解。
　　同认识数的概念一样，人类是如何产生抽象图形的概念也很难考证。从挖掘到的原始人类遗迹上看，早期的人类已经产生了简单的点、线、面、角等基本几何概念。随着人类的发展，逐渐产生了描述数和形的语言，从此数学（数学和几何）成为了人类特有的抽象思维工具。
　　借助数学工具开启探索自然界的艰苦历程
　　随着数学进入人类的生活，会产生很多的应用，比如猎物分配、简单的统计部落人口，必然会加深人类对于数学的理解的运用，而这些知识的积累帮助了人类进一步认识自己所生活的环境。举几个简单的例子：
　　比如丈量一下自己住的山洞的大小或者是弓箭可以射出去多远。假设弓箭的射程是100步，这在数学上是个什么概念呢？其实这是除法，意味着如果每一步的距离都相等（一一对应），弓箭的射程中包含了多少步就是这个单位距离的整数倍。在分割弓箭射程的时候，尽管把它分割成一步一步的距离的和，但是总射程不变（分割不变）。
　　大自然中总有些现象会引起人类的注意，比如昼夜交替、四季轮回、植物的枯荣等等，人类慢慢就产生了时间的观念。从出土的最早的计时器（日晷）来看，人类最早就是利用太阳在天穹上的运动带来物体的投影位置移动来记录白天的时间。
　　尽管不同地区出土的日晷其等分的份数不同，但所有的民族都不约而同地采用了数学中的除法。即把一个白天的时间平均分成若干相等的份作为一个计时单元，所有的计时单元格加起来就是一个白天。这同样是利用了数字的一一对应和分割不变原理。
　　日月星辰的起落、河道的流向、山脊的走势又给人类带来了方位的概念。正因为太阳东升西落，所有的人类都是同一个地球，所以不同区域、不同民族的方位都是采用了东南西北四个方向。这样的方位定义，无疑也能证明，这些概念都是源自人类对于自然的观察。
　　结束语
　　有了数学、有了长度、时间这样的概念，极大地推动了人类社会的发展。尽管早期并没有诞生科学，但是数学帮助人类只用大约2万年就跨越了石器时代、青铜时代、铁器时代，在没有数学之前的蒙昧时代，人类足足用了一百多万年。
　　随着以物理学为代表的，使用数学语言描述的科学的诞生，仅仅用了300多年，如今人类的生活方式已经可以用日新月异来形容，甚至智能手机刚刚出现才20年，就已经出现了老人因为不会使用而无法融入社会生活的尴尬情况。
　　人类未来会是什么样，我无法预言，但可以肯定的是，这一切背后的动力就是伟大的科学。
　　文/郭哥聊科学，图片来自网络，侵删。