From e9f3cf88826265aa30979af88c13e05328441cc8 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: CrazyJasonwell Date: Thu, 24 Jul 2025 11:32:35 +0800 Subject: [PATCH] vault backup: 2025-07-24 11:32:35 --- .obsidian/plugins/rss-reader/data.json | 88 ++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 88 insertions(+) diff --git a/.obsidian/plugins/rss-reader/data.json b/.obsidian/plugins/rss-reader/data.json index c0996667..23ac8c35 100644 --- a/.obsidian/plugins/rss-reader/data.json +++ b/.obsidian/plugins/rss-reader/data.json @@ -3316,6 +3316,94 @@ "image": null, "description": "知乎日报全文RSS。获取更多全文RSS：https://feedx.net", "items": [ + { + "title": "瞎扯 · 如何正确地吐槽", + "description": "
\"头图\"/
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@草原猎鹰 ： 3 岁：抱抱。 6 岁：哥，你快过来！ 9 岁：回家捎三块钱馒头。 12 岁：滚！ 16 岁：家人们，谁懂啊……
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@天南星 ：有狗的。 昨天早晨，我一睁眼，以为他要飞升了。
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@评论莫扎特 ：饿到连魔芋都能想办法吃进肚子已经够惨了，更惨的是这玩意零卡。
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@太二真人 ：七月十五，中元节，凌晨是阴气最重的时候，老一辈人叮嘱过，如果中元节晚上有人向你招手，千万不要停车。 如果被强行拦下来，他们肯定让你吹气，千万不要吹，他们是为了收你的阳气，你要一吹，魂就没了。
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@寒霜 ：我觉得，文字的描述远不如直接上图来得震撼。
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@草原猎鹰 ： 3 岁：抱抱。 6 岁：哥，你快过来！ 9 岁：回家捎三块钱馒头。 12 岁：滚！ 16 岁：家人们，谁懂啊……
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@天南星 ：有狗的。 昨天早晨，我一睁眼，以为他要飞升了。
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@评论莫扎特 ：饿到连魔芋都能想办法吃进肚子已经够惨了，更惨的是这玩意零卡。
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@太二真人 ：七月十五，中元节，凌晨是阴气最重的时候，老一辈人叮嘱过，如果中元节晚上有人向你招手，千万不要停车。 如果被强行拦下来，他们肯定让你吹气，千万不要吹，他们是为了收你的阳气，你要一吹，魂就没了。
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@寒霜 ：我觉得，文字的描述远不如直接上图来得震撼。
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本篇回答可能是简中唯一详细讲解南美洲安第斯早期文明的资料，涉及小北（卡拉尔）、塞钦、查文等考古文化，美洲最早的国家很可能正是诞生在埃及建立金字塔以及夏商更迭的这一时期。

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本篇回答总计约 1.4 万字，可以先点赞、收藏再规划阅读时间~

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位于秘鲁中部的查文·德·万塔尔遗址
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〇、金字塔时代的世界文明

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按照题目所描述的“埃及人在修金字塔”，古埃及文明建立的第一座金字塔是在第三王朝的左赛尔金字塔，大约在公元前 27 世纪；而古埃及所建立的最后一座金字塔则是第十八王朝的阿赫摩斯金字塔，大约在公元前 16 世纪，也即是说“在修金字塔”的时代是 -27C 至 -16C 之间的时间段，这个时间段也恰恰是世界上寥寥无几的几大已经存在的文明的重要进阶发展期：

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| 在两河流域，当地最早的统一广土国家如阿卡德、巴比伦先后建立并统一该地区。

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| 在南亚，这一时段也恰恰是印度河谷文明最辉煌的成熟阶段（-26C ~ -19C），涌现了摩亨佐达罗、哈拉帕等一批重要城邦。但在此之后印度河谷文明走向衰落，雅利安人进入南亚，并从 -15C 开始发展至吠陀文明时期。

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| 在中国，建立起了早期国家的长江流域文化如良渚文化、屈家岭 - 石家河文化发展至晚期并最终衰落；北方则在 -23C 之后兴起了位于山西省的陶寺和位于陕西省的石峁等新兴早期国家，最终在 -19C 左右，中华文明从“满天星斗”阶段走向“月明星稀”阶段，二里头文化建立起了强势的广土国家，使中国上古历史离开古国时代进入王朝时代。

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以上这些公元前第二千纪地球上（除美洲外）仅有的几大文明被梁启超等人称赞为所谓“四大文明古国”，这一点已经广为人知。但对于这一时代的美洲文明则几乎无人了解：

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此时的中美洲在公元前三四千年终于完成了对玉米的驯化之后，定居农业生活开始逐渐扩散，并于公元前 2000 年前后在墨西哥湾沿岸平原（韦拉克鲁斯州与塔巴斯科州）取得较大发展，与渔猎资源的结合使得当地人开始快速增长人口并聚集在特定的定居点，从而在 -16C 到 -14C 间进入快速城市化的进程，最终发展出了以圣洛伦索 - 特诺奇蒂特兰（San Lorenzo Tenochtitlan）为都城的城邦王国，奥尔梅克文明从此发韧，后续的玛雅文明、萨波特克文明、墨西哥高原文明（包括特奥蒂瓦坎、托尔特克与阿兹特克）在很大程度上受到奥尔梅克文明的影响，因此奥尔梅克被视为中美洲文明之母。

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奥尔梅克文明核心区的重要遗址地点
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奥尔梅克的代表性城邦圣洛伦索、拉文塔（La Venta）以及三桃（Tres Zapotes）活跃的时代也被考古学家们总结为中美洲的形成时代（Formative Period，约公元前 16 世纪至公元 3 世纪），意指后来中美洲文明的大量元素与特征（如三姊妹田农业技术、玉米处理烹饪技术、对黑曜石和玉石的使用、美术风格、20 进制的数学与神圣历法、文字、橡胶球赛、血祭仪式等等）都起源于这一时代，足见这一时代的重要性。

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无独有偶，秘鲁考古学界亦对安第斯中部文明的相近时代定义为形成时代，即约公元前 18 世纪至公元前 2 世纪。在 1990 年代以前，学界通常将兴盛于公元前 9 世纪的查文文化（Cultura Chavín）视为安第斯文明之母，这意味着早在印加帝国的两千多年以前的形成时代，安第斯文明便已经开始其文明进程。

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也因查文文化在其兴盛期（前 9 到前 3 世纪）对秘鲁中部的一大片地区形成了艺术和宗教上的重大影响，考古学家们又提了第一展开期（Early Horizon）的新概念，所谓展开期（horizon，或西语 horizonte）指的是存在一个重要中心在对外施展强势的政治或文化影响力的时期，我结合其字面意义（“地平线”）与考古学中的实际含义将其译为“展开期”，在安第斯文明历史上存在三个展开期，即上述的①查文时代、②瓦里帝国（公元 6 到 10 世纪）所定义的第二展开期、③印加帝国（公元 15 到 16 世纪）所定义的第三展开期。（实际上在英语 / 西语当中将这三个展开期称为早展开期、中展开期和晚展开期，但不好理解，所以在中文当中我译为第一、第二和第三展开期。）在秘鲁安第斯文明的形成时代细分出第一展开期之后，在查文文化兴盛之前的 -18C 至 -9C 也得到了新的分期名称初始期（Initial Period）。形成时代包含初始期和第一展开期两个时期。

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在第二展开期，上秘鲁（玻利维亚）的蒂瓦纳库也同样发展出了强盛的国家并和瓦里帝国并存数个世纪。
在这三个展开期之间存在两个中间期（intermediate），英语 / 西语也按“早”和“晚”作为前缀来加以区分，我则依然使用第一、第二的表述，即第一中间期（公元前 2 世纪至 6 世纪）和第二中间期（11 世纪至 15 世纪）。在中间期，安第斯山脉中部（即厄瓜多尔、秘鲁、玻利维亚一带）存在多个地区性的兴盛文化，如第一中间期就有秘鲁北部海岸的莫切文化和南部海岸的纳斯卡文化（著名的地画“纳斯卡线条”便是出于纳斯卡文化），第二中间期则有兰巴耶克、奇穆王国、昌卡文化、艾玛拉诸王国等等。因这样的原因，中间期有时也在中文里译为“区域发展期”。
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然而，随着 1990 年代以后秘鲁考古学界对多个考古遗址展开了更深入的挖掘研究，对安第斯文明起源的探讨也出现了一些影响重大的新观点，这与本题所说的“埃及人在修金字塔”有着很大的直接关系，接下来我会做出详细的讲解和探讨。

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一、秘鲁中部海岸的渔业文化兴起与所谓的“卡拉尔文明”

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卡拉尔最重要的中心仪式建筑
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可能有的读者在看到本回答以前就有听闻秘鲁小北地区苏佩河谷的“卡拉尔文明”。在卡拉尔（Caral）遗址所发掘出的规模宏大的公共建筑光是看照片就能令人印象深刻。

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然而围绕着卡拉尔遗址的有关信息暗藏着极大的迷惑性与争议性：这个始于公元前 3000 年左右并延续至前 2100 年左右的遗址被其主要研究人员 Ruth Shady 称为建立了统一国家的“卡拉尔文明”，她与她的同事从 1990 年代开始大量制作出版物以宣传这一概念，形成了很大的影响力，相关的维基百科词条亦直接采用了她的说法（并且未在词条中设置“争议”一栏）。

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但实际上对于这一概念，秘鲁考古学界本身就莫衷一是——主流观点（如参与了秘鲁考古的日本学者岛田泉在《秘境：秘鲁安第斯文明探源》一书中所做的面向中国读者的综述）通常以一种含糊的、难以清晰理解的话语体系来表述此事，声称他们并不采用柴尔德或其他学者对文明或文化的定义；甚至有的学者声称卡拉尔促使我们更新对文明的定义与看法，有意舍弃其他文明的考古学所形成的经验和结论。后面我会再来探讨这套“秘鲁话语体系”的相关问题。

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与此同时，也有不少学者对卡拉尔文明论提出了直接的批评，如我将要重点引用的 Koshman V. A. (2019)针对卡拉尔最令 Shady 一派学者骄傲的建筑规模和遗址规模提出：“在地层定年后，这些纪念性建筑似乎是在数百年的几个阶段建造的，其中许多建筑没有同时使用。”对于卡拉尔遗址的居住人口和社会结构，Koshman 则提出：“更重要的是，没有高声望的物品，表明它们被有限的圈子使用。此外，要计算这片谷地本可以养活多少人的话，无法给出几百人以上的数字。 ”（卡拉尔文明论一派学者将卡拉尔的人口估计为 1000 至 3000 的级别甚至更多。）若是再结合没有陶器这一最为致命的特点以及农业生计的占比可能不高等其他问题，基本上可以说明卡拉尔很大概率并没有建立起一个存在阶级分化的国家，可能只是一些渔民和农民家族或氏族在建造和利用这些仪式建筑。按照当下国际考古学界相对得到较多认同的定义文明的标准（比如中国考古学博物馆所指出的城市、阶级社会和国家）而言，这也就意味着卡拉尔并不能够被称为“文明”。

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Ruth Shady 在其宣传手册《渔城阿斯佩罗》一书中的配图，复原描绘的是小北文化在当时的社会风貌
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卡拉尔所在的小北地区（Norte Chico）或者说苏佩河谷（Supe Valley）在秘鲁的上古时代当然有其显著特色和考古学意义上的重要性，其中最重要的便是揭示了早期秘鲁文明重视渔业和农渔交换、重视宗教仪式、擅于建造大型建筑等特点；而且秘鲁寒流形成的丰富的渔业资源也的确能够养活秘鲁那干旱的海岸地区的较多人口，这能够解释为什么秘鲁海岸能够形成发展出文明与国家的因子。

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但要以“文明”的角度来看待的话，小北地区所出土的文物不足以证明建立起了拥有丰富定居人口的城市以及已经形成阶级且统治精英有意巩固权威的国家。即使我们仍以所谓“美洲最早的城市”来看待卡拉尔，其适合类比的对象也只应是一万年前位于黎凡特地区的耶利哥（杰里科）和同样活跃在五千年前位于东欧的库库特尼这些“前文明城市”或“非国家城市”的案例，而非已经明确建立起了国家的两河、埃及和中国。（如下图所示，Ruth Shady 在其宣传当中将中国文明的起点放在 3900 年前，应当是意指二里头，这便无视了中国文明在古国时代的考古文化，从而能够使她所宣扬的“卡拉尔文明”一跃成为世界第三古老的文明。赢学气息可以说扑面而来。）

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为什么要用“卡拉尔文明”来赢？我们该如何看待这种赢学概念？

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若是我们仔细阅读 Ruth Shady 的许多表述，了解 20 世纪秘鲁考古学的相关流变，便能够理解为什么 Shady 急切地给卡拉尔戴上“文明”的帽子并大肆宣传。

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在 20 世纪上叶，人们对秘鲁有史记载的古代的了解非常欠缺，所能充分了解的也仅有印加帝国时代及其往前的数百年时间，因此一度出现秘鲁文明是次生于中美洲的文明的思潮，直到“秘鲁考古学之父”胡里奥·特略（Julio Tello）发现了活跃于公元前 900 年前后的查文·德·万塔尔（Chavín de Huantar）遗址，证明了秘鲁文明是不受其他文明影响独立发展出来的原生文明，这令秘鲁民族主义者极为兴奋。然而在 Tello 逝世后的 20 世纪下叶，又有学者 Federico Kauffmann Doig 提出秘鲁文明外来说：一方面此时对中美洲奥尔梅克文明的考古有了不少成果，人们发现 -1500 年前后的奥尔梅克文明要比查文早发展数百年的时间，另一方面 Kauffmann 发现查文的文物艺术与中美洲有一定相似性（以及存在美洲虎等形象），以及文明外来说可以解释为什么查文一经兴起便呈现出高度复杂的阶级社会的面貌。Kauffmann 的观点引来了大量的批评，秘鲁考古学界积极地捍卫秘鲁文明原生以及查文是安第斯文明之母的观点，Kauffmann 本人也在晚年放弃了秘鲁文明外来论的主张。

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到了 1990 年代，Ruth Shady 对小北文化的遗址做了更深入的挖掘研究并重新做了测年，发现其大型公共建筑兴建于公元前 3000 年前后，此外对一系列秘鲁海岸遗址的进一步研究也使得考古学界对秘鲁海岸早期文化的理解有了很大程度的深入，提出了出于内因的社会复杂化、平行发展、区域交流体系等诸多的新观点、新概念，形成了一套我称之为“秘鲁话语体系”的专门服务于秘鲁考古学的术语系统。对于秘鲁民族主义者而言，将卡拉尔称为文明能够一举将秘鲁文明的起源从公元前 900 年向前推到公元前 3000 年，跃居为世界第三古老的原生文明（如前所述），这显然是令人极为兴奋的成果，可谓是大赢特赢。对于秘鲁考古学界的其他学者而言，我个人揣测的是“卡拉尔文明”能够彻底解决安第斯文明起源的疑问，并且因年代极为古早而可以永久性地避免再有新的文明外来论，他们自己本身并不是做小北地区的挖掘研究的，也乐于在免受舆论干扰的情况下安心先把自己的研究对象挖掘好、分析好，“卡拉尔文明”的概念能够为他们起到遮风挡雨的作用。

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我们作为并不处于秘鲁考古学界的外人，其实能够更加冷静地看待这一问题，很显然，Shady 就是出于自己的个人情感和秘鲁民族赢学的目的，仅仅在发现卡拉尔大型建筑、渔业资源并解读出所谓的“复杂社会”之后就武断地宣称卡拉尔是安第斯文明的起源和母体（matrix），而并不探讨人口、社会结构、阶级分化、统治权威、陶器、艺术、暴力与战争等等与文明的定义直接相关的话题，因为这些话题对于“卡拉尔文明”而言是相当不利的：这里没有陶器，没有暴力与战争的痕迹，没有能够展现精英阶级的权威与声望的文物和艺术品，实际上根本就不能和乌鲁克、良渚、古埃及相提并论，而是处于这些真正的文明以前的社会发展阶段。

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以中国语境来类比的话，也就是相当于仰韶时代（公元前 5000 年至前 3000 年间），“卡拉尔文明”的概念相当于我们把半坡文化宣扬成所谓的“半坡文明”，这样便能够使我们的文明史再往前推一千年，中华“上下五千年”变成“上下六千年”，从而超越两河与埃及，直接成为世界第一古老的文明，那就真是大赢特赢了。如此类比下来，我想读者们应该就能明白“卡拉尔文明”的问题在哪了。

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二、大型建筑、圣火祭坛、棉花、陶器：发展出真正的安第斯文明的四大法宝

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在直接且严厉地批判了“卡拉尔文明”的概念之后，我之后还是会将小北地区的考古文化称为小北文化，我们也能够更加客观理性地看待秘鲁的早期文化，不必将卡拉尔视为最特殊的那一个。实际上，2009 年考古学家们对塞钦下城（Sechín Bajo）的挖掘研究发现了早至公元前 3700 年的建筑遗迹，这可能是比卡拉尔还要早得多得多的“美洲最早的城市”。

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注意秘鲁当代区划中的安卡什省（Anqash），这将是我在之后的表述中会经常提到的区域。我们通常将利马省与安卡什省的海岸称为“秘鲁中部海岸”，而其以北的海岸是秘鲁北部海岸，其以南的海岸则是秘鲁南部海岸。小北地区便是坐落于利马省海岸线的北部。
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而公元前 3000 年也的确是一个重要节点。秘鲁考古学界将前 3000 年至前 1800 年间的时间段划分为所谓的前陶时代晚期。所谓前陶时代（Preceramic Period）指的是秘鲁大地上尚未出现陶器的时代，可以从公元前 1800 年往前追溯大几千年的时间，直至在维鲁河谷（Viru Valley）发现可测年至前 1800 年的陶器底层，从此秘鲁文明进入有陶器的时代。前 3000 年至前 1800 年便是这个所谓前陶时代的晚期，而之所以将前 3000 年作为划分节点，除了小北文化发展出了如卡拉尔那样的大型公共建筑以外，一种将要主导秘鲁早期文化近三千年之久的文化习俗传统也在这个时候形成。

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这个传统最早发现于安第斯高地的瓦努科省（位于安卡什省东面）的科托什（Kotosh）遗址，因此叫作科托什宗教传统、科托什 - 米托宗教传统或米托宗教传统，也有更直白的称呼圣火祭坛传统，由于科托什仅仅只是最早发现这一传统的地点而非其起源地（另一个代表性遗址是活跃于前 2700 年至前 2000 年的 La Galgada，要比从公元前 2000 年开始活跃的科托什早整整一个时代），所以我后面都将使用圣火祭坛传统的说法。这种传统的持续时间基本上与前陶时代晚期（-3000 ~ -1800）直接重合并向后延伸覆盖形成时代，这种宗教仪式传统有多种特征，包括出现有交叉双手的符号（如下图所示）、矩形神庙建筑、设有位于中间的圣火祭坛、出现有来自遥远地点的祭品。其中高地上的圣火祭坛有不少是方形的小片围场，前述卡拉尔和 La Galgada 的主要建筑前方则有面积较大的圆形下陷广场，人们会在这里烧火以作为崇拜仪式的一部分。

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出现在科托什遗址的交叉双手
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La Galgada 遗址的金字塔与圣火祭坛复原图
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之所以秘鲁考古学界要强调圣火祭坛传统，其原因在于其广泛的分布以及这一传统所能够揭示的秘鲁早期文化的一大特点：极大重视宗教仪式。我们已经无法知晓公元前的秘鲁人具体崇拜哪些神明，我们通过考古所得的物质证据所能知晓的是，随着农业发展进步、食物变得丰富、人口进一步增长，社会中出现了一批重要的专家，其中最为重要的便是祭司。由于秘鲁早期文化对宗教仪式的极大重视，人们需要祭司们引领着去走仪式流程拜神祈祷，奏乐、献祭、焚烧物品、使用致幻药物、获取神谕这些繁琐的流程需要专人负责，而为了准备这样的宗教仪式，祭司们需要建造仪式建筑，需要获取重要的物品（如酒水、海菊蛤和致幻植物），需要获知重要的情报和知识，比如计算日月星辰的周期以及对厄尔尼诺现象做出预测（Lumbreras 1993），这也将在之后的社会发展中导致阶级分化和统治权力的出现，圣火祭坛传统将能够有力地印证神权在秘鲁早期文化尤其是高地文化中的重要性。

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而在前陶时代晚期，另一项带来可能带来突破性发展的事物便是从公元前 2500 年开始种植的棉花，棉纺织技术也应运而生，这一发现出现在秘鲁北部海岸的 Huaca Prieta（深褐色圣地）遗址，出土的棉花纤维纺织品中甚至带有蓝色染料的痕迹。棉花所制作的工具比如渔网将大幅增加人们所能获得的食物，配合同样在这一时代出现的沟渠开凿和灌溉技术，定居农业生活在重要性在秘鲁迅速提高，不难想象人口也会因此而迅速增长，一些重要的突破也即将到来：其一是我个人重点关注的遗址塞钦上城（Sechín Alto）于前 2150 年开始有人居住，这个位于安卡什省南部沿海的卡斯马河谷地区的塞钦文化开始进入了其重要的发展阶段；其二则是堪称划时代的突破，那便是陶器终于在前 1800 开始出现，使得秘鲁真正进入了早期文明的形成时代。

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位于瓦努科省的科托什遗址
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在重点讲述塞钦文化以前，我们先对这个社会复杂性不断增加、人口数量不断增长以及安第斯地区大量建造大型礼仪中心（Michael E. Moseley 2001）的前陶时代晚期做个小结：从前 3000 年起，卡拉尔遗址开始出现大型公共建筑的建造；与此同时圣火祭坛传统开始出现，这表明了秘鲁早期文化对宗教仪式的高度重视并带来祭司阶层的兴起和神权的出现；沟渠灌溉和前 2500 年开始的棉花种植给农业带来了快速的发展进步，从而使得食物和人口均大量增长，推动社会复杂化；前 1800 年陶器在秘鲁北部海岸出现，秘鲁文明进入形成时代。这样的发展历程对于后续秘鲁发展出真正的国家文明而言至关重要。

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对此 Rodriguez & Rick (2004)也做出了类似的表述，以下我直接引用其译文：

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在初始期，灌溉技术的结合使人们能够扩大作物的种植面积。沟渠将河床的水引入邻近的土地，改变了高地山谷和沿海沙漠的生产能力。通过灌溉，粮食作物（如块茎、南瓜、豆类，在高地还有玉米）以及经济作物（如棉花和葫芦）的集约化，补充了沿海海洋资源的持续利用和高地美洲驼的驯化。陶瓷的最初出现为食品的加工和储存提供了便利。其他技术发展也是这一时期的特征：棉花和高原美洲驼绒毛纤维的使用增加了网和纺织品等产品的产量，同时出现了冶金技术的第一个证据（Burger 和 Gordon 1998）。人口的增长伴随着这些发展，这既是其持续发展的结果，也是进一步促进其发展的原因。这种增长发生在众多广泛的社区中。
……由于农业产量和人口增长带来的众多社区，初始期当中纪念性建筑的建设急剧增加。几个世纪以来，建筑业的发展经常持续不断地占领周围的社区。起源于前陶期的形式延续到初始期，包括高地的科托什宗教传统建筑（Burger 和 Salazar Burger 1985），以及主要位于沿海地区的 U 形神庙、下沉的圆形广场和阶梯式平台（Williams Leon 1985）。在高地，科托什形式延续自科托什（Izumi and Sono 1963；Izumi 和 Terada 1972）、La Galgada（Grieder 等人 1988）和 Huaricoto（Burgeran and Salazar-Burger 1985）等地的前陶期建筑。其他重要的高地遗址，如 Pacopampa（Morales 1998；Rosas 和 Shady 1974）、Huacaloma（Seki 1998；Terada 和 Onuki1982）和 Kuntur Wasi（Inokuchi 1998），在这一时期也得到了显著发展，一些高地遗址开始融入沿海建筑形式。在海岸地区，U 形寺庙经历了一些最宏伟的发展，扩建成通常面向内陆的巨大建筑群，朝向养活农业生产的河流源头（Williams-Leon 19801985）。
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另提一句，相比于其他文明的早期阶段，安第斯早期文明及前文明社会在建筑方面的成就的确令人瞩目，甚至可以称得上为“早熟”。然而 Shady 一派人士将建筑看得过于重要，在我看来反而没有能真正全面地把握住秘鲁早期文化的特点，单单以建筑这一点就将 -3000 年的卡拉尔放在“文明”的高度上，忽视了文明发展的其他方面，自然是相当偏颇的。

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至此，获得“四大法宝”的安第斯早期社会也将真正见到文明的曙光。

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三、南美洲最早的国家：塞钦

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经过前陶时代晚期的这些重要的发展之后，秘鲁早期文化迎来了“有陶时代”以及真正的文明时代。按照 Michael E. Moseley (2001)的说法，前陶时代也见证了安第斯山脉地区的气候变化，因为冰河时代的顶峰导致的整个石器时代持续发生的冰川消融结束，结果南美洲西海岸的海平面趋于稳定。可以说，秘鲁早期文化迎来了一个绝好的时代。

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在这样的背景下，秘鲁海岸诸多同时发展的考古文化中的其中一个成为了最先过线的选手，那便是塞钦文化（Cultura Sechín）。这一文化位于安卡什省南部海岸的卡斯马 - 塞钦河谷，拥有包括塞钦下城、塞钦上城、塞钦山（Cerro Sechín）、羊驼原莫谢克（Pampa de las Llamas-Moxeke）、陶坎奇 - 昆坎（Taukachi-Konkan）在内的诸多考古遗址，南面不远的 Las Haldas 文化（字面意思是“那些裙子”）与卡斯马 - 塞钦河谷文化亦有相当多的互动。

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前文当中我就讲述到过，根据 2009 年的研究，塞钦下城可能才是“美洲最早的城市”而不是卡拉尔，此时的小北地区的文化已经在 -21C 前后走向衰落，而 -2150 年左右，可能由于前陶时代晚期农业和人口的巨大发展，塞钦文化人群开始在后来塞钦上城的遗址所在地居住生活，并建立起最早的公共建筑。随着人口的进一步增长以及可能还有陶器的发明，加之肥沃的土壤、对河流与灌溉的有效利用，塞钦文化尤其是塞钦上城在前 1600 年至前 1500 年左右迎来巨大的发展：塞钦上城的最大人口达到了惊人的 1.8 万人之多！而整个塞钦文化也即包括卡斯马河与其支流塞钦河的多座遗址在内可能拥有多达 2.3 万以上的人口。

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在这样的背景下，塞钦社会迎来急剧的复杂化，在前 1500 年至前 1400 年的阶段开始大兴土木，建立起了规模宏大的公共建筑，塞钦文化的主要考古研究者 Shelia Pozorski 和 Thomas Pozorski 通过对其中的核心建筑内部构造的详细分析研究，认为这座建筑正是整个塞钦国家的行政中心，负责对灌溉系统、农业产品、纺织产品、社区和建筑等事务展开行政管理。而与塞钦上城隔塞钦河而望的北岸的陶坎奇 - 昆坎遗址则可能是塞钦国家统治者的宫殿区（Pozorski 2015）。

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塞钦文化遗址
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塞钦上城核心行政建筑示意图
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除了对作为行政中心的主建筑的研究，塞钦上城与当地其他遗址的等级差异及文化关联表明塞钦文化建立起了多级定居点模式，这在其他早期文明的研究中也恰恰是形成了国家的显著特征，如良渚和圣洛伦索。

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另一项证明塞钦文化建立了国家的证据则是作为军事堡垒的塞钦山遗址出现了可能是安第斯文明最早最丰富的美术作品，那是一系列非常清晰直白的人物形象，其中站立者持有武器，Pozorski 认为其上描绘的是大型的战斗或者屠杀，战士和受害者可以通过他们的服装清楚地区分。值得注意的是，塞钦山石雕画中的受害者穿的是与羊驼原莫谢克（Pampa de las Llamas-Moxeke）神庙土墩正面装饰的巨大神像或祭司同款的百褶裙和扇形束腰外衣。由于此时没有外部敌人袭击的证据，塞钦山石雕画记录的是内部冲突。更具体地说，它表明南部 Pampa de las Llamas Moxeke 分支的一个派系的叛乱已被平息，其领导人已被处决。

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塞钦山复原图
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塞钦山的石雕画
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这项关键的证据证明了塞钦文化有着军事活动和内部镇压事件，而暴力与战争恰恰是其他文明考古当中判断早期国家出现的重要技术指标。

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可以说，庞大的人口规模、作为行政中心和宫殿的大型公共建筑、多级定居点模式、暴力与战争等一系列证据“令人信服地证明了卡斯马河谷在初始期出现了国家级政治组织。以数十万立方米的石头和泥土为代表的建筑阶段所涉及的建筑规模之大，证明了领导人动员和支持大量劳动力的能力。”（Pozorski 2005）

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唯一遗憾的是，是塞钦缺少能够表明统治者地位的小型文物，特别是陪葬品，这可能与塞钦文化所在地在此后的数千年时间里一直有人居住和使用有直接关系，尤其是在 -1500 年至 -1400 年的鼎盛期之后，塞钦上城马上在 -1400 年迎来南面 Las Haldas 文化人群的侵略与征服，而后到了第一展开期，塞钦上城的主要土丘式建筑遭到严重破坏，部分丘顶被夷为平地，建筑材料被用来在新平整的表面上建造许多小平台、房间和球场。这种占领始于公元前 500 年左右，持续了几百年，但在这一时期居住在这里的人口却恰恰达到了历史最高水平，这或许反映了卡斯马河谷的土地确实相当肥沃，以及塞钦文化遗留的底蕴对外来入侵者有着高度的吸引力。

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我个人猜测 -500 年的外来入侵可能与 -550 年造成查文·德·万塔尔中衰的一场地震有关，可能正是查文文化人群从高地迁来卡斯马 - 塞钦河谷并将此地征服、改造。
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此外，由于对塞钦上城仅挖掘了其上方的 1/3 的部分，其下方还有不少未挖掘的部分，未来的考古挖掘研究可能还会给我们带来更丰富的信息。

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以上叙述可以说充分证明了塞钦文化诞生了南美洲甚至全美洲第一个国家。中美洲奥尔梅克文明的圣洛伦索有 -16C、-14C、-12C 三个不同的起始时间，我通常采用 -16C 作为其城市化的开端，-14C 作为其国家的开端，-12C 则可能是这一古王国的一场改朝换代，此后的圣洛伦索开始对外施展巨大的经济与文化影响力。塞钦上城建立国家的起始年代可能是在 -1600 年前后，要比圣洛伦索稍早一点，而经过前陶时代晚期上千年的发展以及塞钦上城本身数百年的建设，到此时踏过文明国家的门槛在逻辑上也十分通顺。

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尤其是以小北文化作为对比的话，塞钦文化在人口规模、定居点之间的关系、暴力与战争的痕迹这几个方面有着非常突出的表现，允许 Pozorski 反复强调这些令人信服的证据表明塞钦建立起了早期国家。在 2016 年的文章中，他们这么写道：“当时，塞钦上城政权统治着整个卡斯马谷地区，并以强硬的领导方式控制着该地区，这种领导方式渗透到了人们生活的方方面面。定居点规划清晰，建筑元素遵循既定的建筑原则，人员和货物的流动受到严密的监控和控制，手工艺生产则由居住区内的行政机构监督。”

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可以说，如果我们以当下国际考古学界相对存在较多共识的定义文明的标准（城市、阶级社会、国家，其中以国家为重），小北文化之后的秘鲁早期文化当中并非没有能够充分满足文明与国家定义的考古文化，从我主观的感受而言，发展程度可能只相当于仰韶文化中期的小北文化摘下南美洲最早文明的帽子在学术上是令人非常遗憾的，尤其是为了圆上这一点，以至于半个秘鲁考古学界都不得不炮制出一套与其他文明存在差异的、令一般外人难以理解的“秘鲁话语体系”，这是十分别扭的事情。

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在进一步讲解和批判这套“秘鲁话语体系”之前，我认为值得再花一点篇幅做一点“后日谈”，讲讲塞钦文化建立起南美洲最早的国家和真正的文明以后，安第斯文明迎来了怎样的发展。

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四、具有巨大虹吸效应的神权社会：查文

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前文提到过在 1990 年代小北的卡拉尔被推上“文明”的宝座以前，从特略（Tello）开始表达的传统观点以查文文化作为安第斯文明的起源和母体，其主城查文·德·万塔尔在各方面都十分辉煌，拥有巨大的建筑、丰富的艺术品以及强大的人口吸引力。有趣的是，从考古成果来看，查文·德·万塔尔缺乏对外地的直接控制系统，也缺乏军事机构、防御设施和武器文物（Rodriguez & Rick 2004），尽管存在明显的阶级分化迹象，但考古学家们根据以上这些证据认为查文并非是一个强盛的王权国家，而是一个辉煌的神权社会，祭司集团掌握着权力，受到尊重的工匠集团则产出丰富的艺术品，而平民则负责供养前两个阶级。甚至令人赞叹的是，坐落于山谷间关键路口位置的查文·德·万塔尔既集中了各方财货，也集中了宗教知识，更因此而不断吸引人口前来。除了移民来到这座重要的圣城以外，通常认为查文·德·万塔尔是一座重要的朝圣地，在一片很大范围内，其他地方的人口会周期性地前来朝圣。查文的宗教知识、意识形态、声望以及艺术风格也因此而广为传播，从而形成了第一展开期。

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秘鲁考古学界认为查文的兴起是区域交流的成果，所谓区域交流，即在安第斯高地与海岸地区各地平行发展的诸多考古文化之间的交流，尤其是美洲驼（羊驼、骆马）的驯化正是在形成时代，这使得跨区域的货物与人员往来变得更加便利。而安第斯内部多样的生态（即存在大量不同的地形地貌）导致各地物产有异，这便刺激了各区域间的往来，甚至秘鲁考古学界还曾经提出过查文文化人群来自于安第斯山脉东麓亚马逊雨林的观点（主要依据包括查文艺术中美洲虎和蛇等图腾形象），查文也恰恰因重要的节点位置而兴盛起来，证明了区域交流的重要性。

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光是看以上描述，我们便可以了解到查文社会和塞钦社会存在很大的差异，塞钦社会可能更为世俗，权力更加集中和专制，并且不惜使用武力来维护统治。即使到了后来，同处于秘鲁海岸地区的第一中间期文化如北部海岸的莫切文化和南部海岸的纳斯卡文化，军事和权力的表现都十分突出。位于高地上的查文社会则显得更为温和与“高尚”，主要通过祭司集团在宗教仪式当中的主导地位和对知识的垄断来施加统治，查文·德·万塔尔作为最重要的仪式中心并不直接控制其他地方的仪式中心，反而放开竞争，形成了 Koshman 所说的“竞争性仪式中心”的概念，这似乎表现出查文文化的自信与大气。

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查文的兴起和塞钦国家的形成并非没有关系，两者都位于安卡什省，主城之间的距离并不遥远，并且从特略开始，一系列考古学家都认为塞钦和查文在艺术上有很大的相似性，或者说属于同一套风格，这或许反映了塞钦国家的强盛曾经带来过的对外影响力。

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查文的海螺雕画
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但从社会面貌来看，查文可能受到高地的圣火祭坛传统更大的影响：如前所述，极度重视宗教仪式的 La Galgada 和科托什等遗址都位于安卡什省和临近的瓦努科省的高地地区，按 Koshman 的文章（2019）的观点，我们甚至可以说在安第斯高地的早期社会，其权力是先从神权开始的，社会管理只是神权的附带权力，相对而言并不突出：“在安第斯山脉，权力最初是与崇拜有关的，但随着社会变得更加复杂，出现了新的职能，更重要的是，出现了确保权力在空间和实际控制可能性方面的稳定性和巩固的技术。”Koshman 甚至将其讲述向后延伸至印加帝国，“从长远来看，安第斯山脉崇拜中心的影响范围越来越大，最终形成了印加帝国，其势力蔓延了数千公里，这一事实很好地说明了这一点。”可以说这是一种相当新颖的观点，即安第斯文明尤其是高地文明的特点是神权逐步强化、逐步掌握越来越大的社会政治权力，从而形成了最终的帝国。对印加帝国的理解先放一边，至少这样的思路也确实有利于解释早期的圣火祭坛传统以及独特的查文社会。（Koshman 甚至用良渚来作为类比对象，尤其是良渚的神权与中原 / 西北的军事技术的结合导致了二里岗帝国的出现，可能是在暗示安第斯文明也有类似的进程。）

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由于查文文化强大的虹吸作用，要到查文衰落之后，地区尤其是海岸地区才迎来了新的发展，其中最值得关注的当属北部海岸的强权莫切文化，莫切文化可能形成了至少两个以军事和权力为突出特征的国家，但这是超出本篇回答话题的后话了。

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五、秘鲁考古学的“秘鲁话语体系”

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本篇回答至此已经详尽地讲解了“埃及金字塔时代”的美洲文明，尤其是秘鲁安第斯文明的前陶时代晚期以及初始期的塞钦文化这两段处于金字塔时代内的重点内容，往前顺带讲解小北的卡拉尔为什么不是文明，往后也顺带讲解查文文化的基本特征以及 Koshman 所提出的“神权强化”的长期思路，这或许能让我们真正有效地理解安第斯文明，而不是陷入秘鲁考古学界所制造的那一套话语泥潭当中。

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这套奇特的话语体系最初可能来自于考古研究尚不充分之时秘鲁考古学界形成的“避谈国家”的想法，Bischoff (1994)就认为“讨论安第斯山脉中部国家的起源、建制政治之间的关系或宗教机构的兴衰似乎还为时过早。”但是到了 Quilter & Koons (2012)都仍然表达出对探讨国家概念的反感，多少反映了秘鲁考古学界内部可能也存在隐性的分歧：Shady 在给卡拉尔戴上“文明”帽子的时候不忘提到卡拉尔已经建立起了“国家”，而 Pozorski 在描述塞钦的时候亦极力表达塞钦建立起了国家（当然现在我们知道前者完全不靠谱，而后者的证明却是十分有力的），以及 Koshman (2019)用一整篇文章探讨整个秘鲁文明史当中的国家和权力，这反映了也有不少秘鲁考古学家有意采用以国家来定义文明的方法探讨安第斯的文明和国家的起源。

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然而岛田泉等学者或许是出于要把“卡拉尔文明”这种奇葩说法圆上的目的，在知道卡拉尔完全称不上是国家的情况下，便不得不用秘鲁考古学发明的一系列概念建构出一套新的话语体系，其中的关键术语包括复杂社会、平行发展、区域交流这三点，其中重点是这个所谓的“复杂社会”，似乎是想表明能够合力建设大型公共工程的卡拉尔就是足以称得上“文明”的复杂社会，却没有人胆敢声称这个复杂社会就是阶级社会，而不仅仅只是几个渔民和农民家族自发自愿地在较长的时间段内合力建设而已。如果只是几个家族的合作，这种“复杂社会”相比于真正的阶级社会，又是否能称得上“复杂”呢？

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除此之外在描述早期文化的时候，这种话语体系大量展开描写细处如建筑、渔业、农业、驯化动物，以及将许多不同时间地点的考古文化报菜名般一同提及，似乎是要用这种方法去冲淡对文明和国家这两个概念的讨论，即使到了需要表达他们对文明定义的看法时也会采用一种令人摸不着头脑的哲批式的话语，如岛田泉和夏普所写到的：

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总而言之，我们应该将文明视为（1）一个由众多的有形的、无形的、人为的和自然的因素构造的高度复杂的长期过程（2）对形成文化重要性因素的主观判断。本质上它可以被描述为一种精神状态。
（《秘境：秘鲁安第斯文明探源》第 20 页）
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这种话语，我想大多数读者会觉得每个字都看得懂，连在一起却又看不懂了。如果我们提取出主语和宾语的主干来看，那就成了：将文明视为……长期过程 / 主观判断 / 精神状态。这到底是哪个学科里对“文明”的定义呢？文明是过程？是精神状态？

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我个人对知识的评价标准在于这种知识是否有利于我们理解世界，这种话语显然无法帮助我们理解文明、理解安第斯，可以说是一种非常无效的话语。

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诚然，安第斯文明有其显著不同于其他文明的特色，比如高地文明是从掌管宗教仪式的神权社会开始的，比如垂直生态经济对安第斯高地的社会组织形态有很强烈的影响，这可能导致“无国家社会”在很大一片空间里长期存在。以及因各种原因，一般爱好者想要入门安第斯文明的难度非常非常大，分期的名字本身就令人难以理解（Early Horizon → “早地平线”？），每个分期当中又罗列了数十个遗址名称，一般爱好者根本无从搞清楚该先看哪个，即使看了几个遗址的相关介绍也无法理解其考古学和历史学意义，无法有效地串联起来。而“秘鲁话语体系”倒是美其名曰“平行发展”，意思是每个地方的每个遗址都凭借各自的内因自行发展“复杂社会”，每一个都同等重要。

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以上这些所有的因素，都很容易导致作为爱好者的我们陷入这种“秘鲁话语体系”的泥潭当中，摸不清真正的脉络，反倒是我有意跳出这片泥潭，完全用“外人”的眼光去看待秘鲁早期文化，比如对所谓的“卡拉尔文明”提出关于人口规模、统治者权威、暴力和战争的痕迹的拷问，这些都是其他文明都有的东西，没有这些东西那便证明还远没到建立起国家的时候，没有国家，没有阶级社会，甚至可能连城市都不是，又怎么能称得上“文明”？这样一来我们的视野便能够一下子变得清晰起来，也才能获得真正有效的理解。以后我也依然会使用这套方法去研究掌握更多关于安第斯文明的信息，并给大家带来关于安第斯文明的更多科普讲解。

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本篇回答可能是简中唯一详细讲解南美洲安第斯早期文明的资料，涉及小北（卡拉尔）、塞钦、查文等考古文化，美洲最早的国家很可能正是诞生在埃及建立金字塔以及夏商更迭的这一时期。

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本篇回答总计约 1.4 万字，可以先点赞、收藏再规划阅读时间~

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位于秘鲁中部的查文·德·万塔尔遗址
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〇、金字塔时代的世界文明

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按照题目所描述的“埃及人在修金字塔”，古埃及文明建立的第一座金字塔是在第三王朝的左赛尔金字塔，大约在公元前 27 世纪；而古埃及所建立的最后一座金字塔则是第十八王朝的阿赫摩斯金字塔，大约在公元前 16 世纪，也即是说“在修金字塔”的时代是 -27C 至 -16C 之间的时间段，这个时间段也恰恰是世界上寥寥无几的几大已经存在的文明的重要进阶发展期：

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| 在两河流域，当地最早的统一广土国家如阿卡德、巴比伦先后建立并统一该地区。

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| 在南亚，这一时段也恰恰是印度河谷文明最辉煌的成熟阶段（-26C ~ -19C），涌现了摩亨佐达罗、哈拉帕等一批重要城邦。但在此之后印度河谷文明走向衰落，雅利安人进入南亚，并从 -15C 开始发展至吠陀文明时期。

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| 在中国，建立起了早期国家的长江流域文化如良渚文化、屈家岭 - 石家河文化发展至晚期并最终衰落；北方则在 -23C 之后兴起了位于山西省的陶寺和位于陕西省的石峁等新兴早期国家，最终在 -19C 左右，中华文明从“满天星斗”阶段走向“月明星稀”阶段，二里头文化建立起了强势的广土国家，使中国上古历史离开古国时代进入王朝时代。

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以上这些公元前第二千纪地球上（除美洲外）仅有的几大文明被梁启超等人称赞为所谓“四大文明古国”，这一点已经广为人知。但对于这一时代的美洲文明则几乎无人了解：

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此时的中美洲在公元前三四千年终于完成了对玉米的驯化之后，定居农业生活开始逐渐扩散，并于公元前 2000 年前后在墨西哥湾沿岸平原（韦拉克鲁斯州与塔巴斯科州）取得较大发展，与渔猎资源的结合使得当地人开始快速增长人口并聚集在特定的定居点，从而在 -16C 到 -14C 间进入快速城市化的进程，最终发展出了以圣洛伦索 - 特诺奇蒂特兰（San Lorenzo Tenochtitlan）为都城的城邦王国，奥尔梅克文明从此发韧，后续的玛雅文明、萨波特克文明、墨西哥高原文明（包括特奥蒂瓦坎、托尔特克与阿兹特克）在很大程度上受到奥尔梅克文明的影响，因此奥尔梅克被视为中美洲文明之母。

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奥尔梅克文明核心区的重要遗址地点
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奥尔梅克的代表性城邦圣洛伦索、拉文塔（La Venta）以及三桃（Tres Zapotes）活跃的时代也被考古学家们总结为中美洲的形成时代（Formative Period，约公元前 16 世纪至公元 3 世纪），意指后来中美洲文明的大量元素与特征（如三姊妹田农业技术、玉米处理烹饪技术、对黑曜石和玉石的使用、美术风格、20 进制的数学与神圣历法、文字、橡胶球赛、血祭仪式等等）都起源于这一时代，足见这一时代的重要性。

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无独有偶，秘鲁考古学界亦对安第斯中部文明的相近时代定义为形成时代，即约公元前 18 世纪至公元前 2 世纪。在 1990 年代以前，学界通常将兴盛于公元前 9 世纪的查文文化（Cultura Chavín）视为安第斯文明之母，这意味着早在印加帝国的两千多年以前的形成时代，安第斯文明便已经开始其文明进程。

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也因查文文化在其兴盛期（前 9 到前 3 世纪）对秘鲁中部的一大片地区形成了艺术和宗教上的重大影响，考古学家们又提了第一展开期（Early Horizon）的新概念，所谓展开期（horizon，或西语 horizonte）指的是存在一个重要中心在对外施展强势的政治或文化影响力的时期，我结合其字面意义（“地平线”）与考古学中的实际含义将其译为“展开期”，在安第斯文明历史上存在三个展开期，即上述的①查文时代、②瓦里帝国（公元 6 到 10 世纪）所定义的第二展开期、③印加帝国（公元 15 到 16 世纪）所定义的第三展开期。（实际上在英语 / 西语当中将这三个展开期称为早展开期、中展开期和晚展开期，但不好理解，所以在中文当中我译为第一、第二和第三展开期。）在秘鲁安第斯文明的形成时代细分出第一展开期之后，在查文文化兴盛之前的 -18C 至 -9C 也得到了新的分期名称初始期（Initial Period）。形成时代包含初始期和第一展开期两个时期。

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在第二展开期，上秘鲁（玻利维亚）的蒂瓦纳库也同样发展出了强盛的国家并和瓦里帝国并存数个世纪。
在这三个展开期之间存在两个中间期（intermediate），英语 / 西语也按“早”和“晚”作为前缀来加以区分，我则依然使用第一、第二的表述，即第一中间期（公元前 2 世纪至 6 世纪）和第二中间期（11 世纪至 15 世纪）。在中间期，安第斯山脉中部（即厄瓜多尔、秘鲁、玻利维亚一带）存在多个地区性的兴盛文化，如第一中间期就有秘鲁北部海岸的莫切文化和南部海岸的纳斯卡文化（著名的地画“纳斯卡线条”便是出于纳斯卡文化），第二中间期则有兰巴耶克、奇穆王国、昌卡文化、艾玛拉诸王国等等。因这样的原因，中间期有时也在中文里译为“区域发展期”。
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然而，随着 1990 年代以后秘鲁考古学界对多个考古遗址展开了更深入的挖掘研究，对安第斯文明起源的探讨也出现了一些影响重大的新观点，这与本题所说的“埃及人在修金字塔”有着很大的直接关系，接下来我会做出详细的讲解和探讨。

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一、秘鲁中部海岸的渔业文化兴起与所谓的“卡拉尔文明”

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卡拉尔最重要的中心仪式建筑
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可能有的读者在看到本回答以前就有听闻秘鲁小北地区苏佩河谷的“卡拉尔文明”。在卡拉尔（Caral）遗址所发掘出的规模宏大的公共建筑光是看照片就能令人印象深刻。

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然而围绕着卡拉尔遗址的有关信息暗藏着极大的迷惑性与争议性：这个始于公元前 3000 年左右并延续至前 2100 年左右的遗址被其主要研究人员 Ruth Shady 称为建立了统一国家的“卡拉尔文明”，她与她的同事从 1990 年代开始大量制作出版物以宣传这一概念，形成了很大的影响力，相关的维基百科词条亦直接采用了她的说法（并且未在词条中设置“争议”一栏）。

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但实际上对于这一概念，秘鲁考古学界本身就莫衷一是——主流观点（如参与了秘鲁考古的日本学者岛田泉在《秘境：秘鲁安第斯文明探源》一书中所做的面向中国读者的综述）通常以一种含糊的、难以清晰理解的话语体系来表述此事，声称他们并不采用柴尔德或其他学者对文明或文化的定义；甚至有的学者声称卡拉尔促使我们更新对文明的定义与看法，有意舍弃其他文明的考古学所形成的经验和结论。后面我会再来探讨这套“秘鲁话语体系”的相关问题。

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与此同时，也有不少学者对卡拉尔文明论提出了直接的批评，如我将要重点引用的 Koshman V. A. (2019)针对卡拉尔最令 Shady 一派学者骄傲的建筑规模和遗址规模提出：“在地层定年后，这些纪念性建筑似乎是在数百年的几个阶段建造的，其中许多建筑没有同时使用。”对于卡拉尔遗址的居住人口和社会结构，Koshman 则提出：“更重要的是，没有高声望的物品，表明它们被有限的圈子使用。此外，要计算这片谷地本可以养活多少人的话，无法给出几百人以上的数字。 ”（卡拉尔文明论一派学者将卡拉尔的人口估计为 1000 至 3000 的级别甚至更多。）若是再结合没有陶器这一最为致命的特点以及农业生计的占比可能不高等其他问题，基本上可以说明卡拉尔很大概率并没有建立起一个存在阶级分化的国家，可能只是一些渔民和农民家族或氏族在建造和利用这些仪式建筑。按照当下国际考古学界相对得到较多认同的定义文明的标准（比如中国考古学博物馆所指出的城市、阶级社会和国家）而言，这也就意味着卡拉尔并不能够被称为“文明”。

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Ruth Shady 在其宣传手册《渔城阿斯佩罗》一书中的配图，复原描绘的是小北文化在当时的社会风貌
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卡拉尔所在的小北地区（Norte Chico）或者说苏佩河谷（Supe Valley）在秘鲁的上古时代当然有其显著特色和考古学意义上的重要性，其中最重要的便是揭示了早期秘鲁文明重视渔业和农渔交换、重视宗教仪式、擅于建造大型建筑等特点；而且秘鲁寒流形成的丰富的渔业资源也的确能够养活秘鲁那干旱的海岸地区的较多人口，这能够解释为什么秘鲁海岸能够形成发展出文明与国家的因子。

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但要以“文明”的角度来看待的话，小北地区所出土的文物不足以证明建立起了拥有丰富定居人口的城市以及已经形成阶级且统治精英有意巩固权威的国家。即使我们仍以所谓“美洲最早的城市”来看待卡拉尔，其适合类比的对象也只应是一万年前位于黎凡特地区的耶利哥（杰里科）和同样活跃在五千年前位于东欧的库库特尼这些“前文明城市”或“非国家城市”的案例，而非已经明确建立起了国家的两河、埃及和中国。（如下图所示，Ruth Shady 在其宣传当中将中国文明的起点放在 3900 年前，应当是意指二里头，这便无视了中国文明在古国时代的考古文化，从而能够使她所宣扬的“卡拉尔文明”一跃成为世界第三古老的文明。赢学气息可以说扑面而来。）

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为什么要用“卡拉尔文明”来赢？我们该如何看待这种赢学概念？

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若是我们仔细阅读 Ruth Shady 的许多表述，了解 20 世纪秘鲁考古学的相关流变，便能够理解为什么 Shady 急切地给卡拉尔戴上“文明”的帽子并大肆宣传。

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在 20 世纪上叶，人们对秘鲁有史记载的古代的了解非常欠缺，所能充分了解的也仅有印加帝国时代及其往前的数百年时间，因此一度出现秘鲁文明是次生于中美洲的文明的思潮，直到“秘鲁考古学之父”胡里奥·特略（Julio Tello）发现了活跃于公元前 900 年前后的查文·德·万塔尔（Chavín de Huantar）遗址，证明了秘鲁文明是不受其他文明影响独立发展出来的原生文明，这令秘鲁民族主义者极为兴奋。然而在 Tello 逝世后的 20 世纪下叶，又有学者 Federico Kauffmann Doig 提出秘鲁文明外来说：一方面此时对中美洲奥尔梅克文明的考古有了不少成果，人们发现 -1500 年前后的奥尔梅克文明要比查文早发展数百年的时间，另一方面 Kauffmann 发现查文的文物艺术与中美洲有一定相似性（以及存在美洲虎等形象），以及文明外来说可以解释为什么查文一经兴起便呈现出高度复杂的阶级社会的面貌。Kauffmann 的观点引来了大量的批评，秘鲁考古学界积极地捍卫秘鲁文明原生以及查文是安第斯文明之母的观点，Kauffmann 本人也在晚年放弃了秘鲁文明外来论的主张。

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到了 1990 年代，Ruth Shady 对小北文化的遗址做了更深入的挖掘研究并重新做了测年，发现其大型公共建筑兴建于公元前 3000 年前后，此外对一系列秘鲁海岸遗址的进一步研究也使得考古学界对秘鲁海岸早期文化的理解有了很大程度的深入，提出了出于内因的社会复杂化、平行发展、区域交流体系等诸多的新观点、新概念，形成了一套我称之为“秘鲁话语体系”的专门服务于秘鲁考古学的术语系统。对于秘鲁民族主义者而言，将卡拉尔称为文明能够一举将秘鲁文明的起源从公元前 900 年向前推到公元前 3000 年，跃居为世界第三古老的原生文明（如前所述），这显然是令人极为兴奋的成果，可谓是大赢特赢。对于秘鲁考古学界的其他学者而言，我个人揣测的是“卡拉尔文明”能够彻底解决安第斯文明起源的疑问，并且因年代极为古早而可以永久性地避免再有新的文明外来论，他们自己本身并不是做小北地区的挖掘研究的，也乐于在免受舆论干扰的情况下安心先把自己的研究对象挖掘好、分析好，“卡拉尔文明”的概念能够为他们起到遮风挡雨的作用。

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我们作为并不处于秘鲁考古学界的外人，其实能够更加冷静地看待这一问题，很显然，Shady 就是出于自己的个人情感和秘鲁民族赢学的目的，仅仅在发现卡拉尔大型建筑、渔业资源并解读出所谓的“复杂社会”之后就武断地宣称卡拉尔是安第斯文明的起源和母体（matrix），而并不探讨人口、社会结构、阶级分化、统治权威、陶器、艺术、暴力与战争等等与文明的定义直接相关的话题，因为这些话题对于“卡拉尔文明”而言是相当不利的：这里没有陶器，没有暴力与战争的痕迹，没有能够展现精英阶级的权威与声望的文物和艺术品，实际上根本就不能和乌鲁克、良渚、古埃及相提并论，而是处于这些真正的文明以前的社会发展阶段。

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以中国语境来类比的话，也就是相当于仰韶时代（公元前 5000 年至前 3000 年间），“卡拉尔文明”的概念相当于我们把半坡文化宣扬成所谓的“半坡文明”，这样便能够使我们的文明史再往前推一千年，中华“上下五千年”变成“上下六千年”，从而超越两河与埃及，直接成为世界第一古老的文明，那就真是大赢特赢了。如此类比下来，我想读者们应该就能明白“卡拉尔文明”的问题在哪了。

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二、大型建筑、圣火祭坛、棉花、陶器：发展出真正的安第斯文明的四大法宝

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在直接且严厉地批判了“卡拉尔文明”的概念之后，我之后还是会将小北地区的考古文化称为小北文化，我们也能够更加客观理性地看待秘鲁的早期文化，不必将卡拉尔视为最特殊的那一个。实际上，2009 年考古学家们对塞钦下城（Sechín Bajo）的挖掘研究发现了早至公元前 3700 年的建筑遗迹，这可能是比卡拉尔还要早得多得多的“美洲最早的城市”。

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注意秘鲁当代区划中的安卡什省（Anqash），这将是我在之后的表述中会经常提到的区域。我们通常将利马省与安卡什省的海岸称为“秘鲁中部海岸”，而其以北的海岸是秘鲁北部海岸，其以南的海岸则是秘鲁南部海岸。小北地区便是坐落于利马省海岸线的北部。
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而公元前 3000 年也的确是一个重要节点。秘鲁考古学界将前 3000 年至前 1800 年间的时间段划分为所谓的前陶时代晚期。所谓前陶时代（Preceramic Period）指的是秘鲁大地上尚未出现陶器的时代，可以从公元前 1800 年往前追溯大几千年的时间，直至在维鲁河谷（Viru Valley）发现可测年至前 1800 年的陶器底层，从此秘鲁文明进入有陶器的时代。前 3000 年至前 1800 年便是这个所谓前陶时代的晚期，而之所以将前 3000 年作为划分节点，除了小北文化发展出了如卡拉尔那样的大型公共建筑以外，一种将要主导秘鲁早期文化近三千年之久的文化习俗传统也在这个时候形成。

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这个传统最早发现于安第斯高地的瓦努科省（位于安卡什省东面）的科托什（Kotosh）遗址，因此叫作科托什宗教传统、科托什 - 米托宗教传统或米托宗教传统，也有更直白的称呼圣火祭坛传统，由于科托什仅仅只是最早发现这一传统的地点而非其起源地（另一个代表性遗址是活跃于前 2700 年至前 2000 年的 La Galgada，要比从公元前 2000 年开始活跃的科托什早整整一个时代），所以我后面都将使用圣火祭坛传统的说法。这种传统的持续时间基本上与前陶时代晚期（-3000 ~ -1800）直接重合并向后延伸覆盖形成时代，这种宗教仪式传统有多种特征，包括出现有交叉双手的符号（如下图所示）、矩形神庙建筑、设有位于中间的圣火祭坛、出现有来自遥远地点的祭品。其中高地上的圣火祭坛有不少是方形的小片围场，前述卡拉尔和 La Galgada 的主要建筑前方则有面积较大的圆形下陷广场，人们会在这里烧火以作为崇拜仪式的一部分。

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出现在科托什遗址的交叉双手
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La Galgada 遗址的金字塔与圣火祭坛复原图
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之所以秘鲁考古学界要强调圣火祭坛传统，其原因在于其广泛的分布以及这一传统所能够揭示的秘鲁早期文化的一大特点：极大重视宗教仪式。我们已经无法知晓公元前的秘鲁人具体崇拜哪些神明，我们通过考古所得的物质证据所能知晓的是，随着农业发展进步、食物变得丰富、人口进一步增长，社会中出现了一批重要的专家，其中最为重要的便是祭司。由于秘鲁早期文化对宗教仪式的极大重视，人们需要祭司们引领着去走仪式流程拜神祈祷，奏乐、献祭、焚烧物品、使用致幻药物、获取神谕这些繁琐的流程需要专人负责，而为了准备这样的宗教仪式，祭司们需要建造仪式建筑，需要获取重要的物品（如酒水、海菊蛤和致幻植物），需要获知重要的情报和知识，比如计算日月星辰的周期以及对厄尔尼诺现象做出预测（Lumbreras 1993），这也将在之后的社会发展中导致阶级分化和统治权力的出现，圣火祭坛传统将能够有力地印证神权在秘鲁早期文化尤其是高地文化中的重要性。

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而在前陶时代晚期，另一项带来可能带来突破性发展的事物便是从公元前 2500 年开始种植的棉花，棉纺织技术也应运而生，这一发现出现在秘鲁北部海岸的 Huaca Prieta（深褐色圣地）遗址，出土的棉花纤维纺织品中甚至带有蓝色染料的痕迹。棉花所制作的工具比如渔网将大幅增加人们所能获得的食物，配合同样在这一时代出现的沟渠开凿和灌溉技术，定居农业生活在重要性在秘鲁迅速提高，不难想象人口也会因此而迅速增长，一些重要的突破也即将到来：其一是我个人重点关注的遗址塞钦上城（Sechín Alto）于前 2150 年开始有人居住，这个位于安卡什省南部沿海的卡斯马河谷地区的塞钦文化开始进入了其重要的发展阶段；其二则是堪称划时代的突破，那便是陶器终于在前 1800 开始出现，使得秘鲁真正进入了早期文明的形成时代。

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位于瓦努科省的科托什遗址
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在重点讲述塞钦文化以前，我们先对这个社会复杂性不断增加、人口数量不断增长以及安第斯地区大量建造大型礼仪中心（Michael E. Moseley 2001）的前陶时代晚期做个小结：从前 3000 年起，卡拉尔遗址开始出现大型公共建筑的建造；与此同时圣火祭坛传统开始出现，这表明了秘鲁早期文化对宗教仪式的高度重视并带来祭司阶层的兴起和神权的出现；沟渠灌溉和前 2500 年开始的棉花种植给农业带来了快速的发展进步，从而使得食物和人口均大量增长，推动社会复杂化；前 1800 年陶器在秘鲁北部海岸出现，秘鲁文明进入形成时代。这样的发展历程对于后续秘鲁发展出真正的国家文明而言至关重要。

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对此 Rodriguez & Rick (2004)也做出了类似的表述，以下我直接引用其译文：

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在初始期，灌溉技术的结合使人们能够扩大作物的种植面积。沟渠将河床的水引入邻近的土地，改变了高地山谷和沿海沙漠的生产能力。通过灌溉，粮食作物（如块茎、南瓜、豆类，在高地还有玉米）以及经济作物（如棉花和葫芦）的集约化，补充了沿海海洋资源的持续利用和高地美洲驼的驯化。陶瓷的最初出现为食品的加工和储存提供了便利。其他技术发展也是这一时期的特征：棉花和高原美洲驼绒毛纤维的使用增加了网和纺织品等产品的产量，同时出现了冶金技术的第一个证据（Burger 和 Gordon 1998）。人口的增长伴随着这些发展，这既是其持续发展的结果，也是进一步促进其发展的原因。这种增长发生在众多广泛的社区中。
……由于农业产量和人口增长带来的众多社区，初始期当中纪念性建筑的建设急剧增加。几个世纪以来，建筑业的发展经常持续不断地占领周围的社区。起源于前陶期的形式延续到初始期，包括高地的科托什宗教传统建筑（Burger 和 Salazar Burger 1985），以及主要位于沿海地区的 U 形神庙、下沉的圆形广场和阶梯式平台（Williams Leon 1985）。在高地，科托什形式延续自科托什（Izumi and Sono 1963；Izumi 和 Terada 1972）、La Galgada（Grieder 等人 1988）和 Huaricoto（Burgeran and Salazar-Burger 1985）等地的前陶期建筑。其他重要的高地遗址，如 Pacopampa（Morales 1998；Rosas 和 Shady 1974）、Huacaloma（Seki 1998；Terada 和 Onuki1982）和 Kuntur Wasi（Inokuchi 1998），在这一时期也得到了显著发展，一些高地遗址开始融入沿海建筑形式。在海岸地区，U 形寺庙经历了一些最宏伟的发展，扩建成通常面向内陆的巨大建筑群，朝向养活农业生产的河流源头（Williams-Leon 19801985）。
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另提一句，相比于其他文明的早期阶段，安第斯早期文明及前文明社会在建筑方面的成就的确令人瞩目，甚至可以称得上为“早熟”。然而 Shady 一派人士将建筑看得过于重要，在我看来反而没有能真正全面地把握住秘鲁早期文化的特点，单单以建筑这一点就将 -3000 年的卡拉尔放在“文明”的高度上，忽视了文明发展的其他方面，自然是相当偏颇的。

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至此，获得“四大法宝”的安第斯早期社会也将真正见到文明的曙光。

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三、南美洲最早的国家：塞钦

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经过前陶时代晚期的这些重要的发展之后，秘鲁早期文化迎来了“有陶时代”以及真正的文明时代。按照 Michael E. Moseley (2001)的说法，前陶时代也见证了安第斯山脉地区的气候变化，因为冰河时代的顶峰导致的整个石器时代持续发生的冰川消融结束，结果南美洲西海岸的海平面趋于稳定。可以说，秘鲁早期文化迎来了一个绝好的时代。

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在这样的背景下，秘鲁海岸诸多同时发展的考古文化中的其中一个成为了最先过线的选手，那便是塞钦文化（Cultura Sechín）。这一文化位于安卡什省南部海岸的卡斯马 - 塞钦河谷，拥有包括塞钦下城、塞钦上城、塞钦山（Cerro Sechín）、羊驼原莫谢克（Pampa de las Llamas-Moxeke）、陶坎奇 - 昆坎（Taukachi-Konkan）在内的诸多考古遗址，南面不远的 Las Haldas 文化（字面意思是“那些裙子”）与卡斯马 - 塞钦河谷文化亦有相当多的互动。

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前文当中我就讲述到过，根据 2009 年的研究，塞钦下城可能才是“美洲最早的城市”而不是卡拉尔，此时的小北地区的文化已经在 -21C 前后走向衰落，而 -2150 年左右，可能由于前陶时代晚期农业和人口的巨大发展，塞钦文化人群开始在后来塞钦上城的遗址所在地居住生活，并建立起最早的公共建筑。随着人口的进一步增长以及可能还有陶器的发明，加之肥沃的土壤、对河流与灌溉的有效利用，塞钦文化尤其是塞钦上城在前 1600 年至前 1500 年左右迎来巨大的发展：塞钦上城的最大人口达到了惊人的 1.8 万人之多！而整个塞钦文化也即包括卡斯马河与其支流塞钦河的多座遗址在内可能拥有多达 2.3 万以上的人口。

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在这样的背景下，塞钦社会迎来急剧的复杂化，在前 1500 年至前 1400 年的阶段开始大兴土木，建立起了规模宏大的公共建筑，塞钦文化的主要考古研究者 Shelia Pozorski 和 Thomas Pozorski 通过对其中的核心建筑内部构造的详细分析研究，认为这座建筑正是整个塞钦国家的行政中心，负责对灌溉系统、农业产品、纺织产品、社区和建筑等事务展开行政管理。而与塞钦上城隔塞钦河而望的北岸的陶坎奇 - 昆坎遗址则可能是塞钦国家统治者的宫殿区（Pozorski 2015）。

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塞钦文化遗址
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塞钦上城核心行政建筑示意图
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除了对作为行政中心的主建筑的研究，塞钦上城与当地其他遗址的等级差异及文化关联表明塞钦文化建立起了多级定居点模式，这在其他早期文明的研究中也恰恰是形成了国家的显著特征，如良渚和圣洛伦索。

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另一项证明塞钦文化建立了国家的证据则是作为军事堡垒的塞钦山遗址出现了可能是安第斯文明最早最丰富的美术作品，那是一系列非常清晰直白的人物形象，其中站立者持有武器，Pozorski 认为其上描绘的是大型的战斗或者屠杀，战士和受害者可以通过他们的服装清楚地区分。值得注意的是，塞钦山石雕画中的受害者穿的是与羊驼原莫谢克（Pampa de las Llamas-Moxeke）神庙土墩正面装饰的巨大神像或祭司同款的百褶裙和扇形束腰外衣。由于此时没有外部敌人袭击的证据，塞钦山石雕画记录的是内部冲突。更具体地说，它表明南部 Pampa de las Llamas Moxeke 分支的一个派系的叛乱已被平息，其领导人已被处决。

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塞钦山复原图
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塞钦山的石雕画
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这项关键的证据证明了塞钦文化有着军事活动和内部镇压事件，而暴力与战争恰恰是其他文明考古当中判断早期国家出现的重要技术指标。

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可以说，庞大的人口规模、作为行政中心和宫殿的大型公共建筑、多级定居点模式、暴力与战争等一系列证据“令人信服地证明了卡斯马河谷在初始期出现了国家级政治组织。以数十万立方米的石头和泥土为代表的建筑阶段所涉及的建筑规模之大，证明了领导人动员和支持大量劳动力的能力。”（Pozorski 2005）

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唯一遗憾的是，是塞钦缺少能够表明统治者地位的小型文物，特别是陪葬品，这可能与塞钦文化所在地在此后的数千年时间里一直有人居住和使用有直接关系，尤其是在 -1500 年至 -1400 年的鼎盛期之后，塞钦上城马上在 -1400 年迎来南面 Las Haldas 文化人群的侵略与征服，而后到了第一展开期，塞钦上城的主要土丘式建筑遭到严重破坏，部分丘顶被夷为平地，建筑材料被用来在新平整的表面上建造许多小平台、房间和球场。这种占领始于公元前 500 年左右，持续了几百年，但在这一时期居住在这里的人口却恰恰达到了历史最高水平，这或许反映了卡斯马河谷的土地确实相当肥沃，以及塞钦文化遗留的底蕴对外来入侵者有着高度的吸引力。

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我个人猜测 -500 年的外来入侵可能与 -550 年造成查文·德·万塔尔中衰的一场地震有关，可能正是查文文化人群从高地迁来卡斯马 - 塞钦河谷并将此地征服、改造。
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此外，由于对塞钦上城仅挖掘了其上方的 1/3 的部分，其下方还有不少未挖掘的部分，未来的考古挖掘研究可能还会给我们带来更丰富的信息。

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以上叙述可以说充分证明了塞钦文化诞生了南美洲甚至全美洲第一个国家。中美洲奥尔梅克文明的圣洛伦索有 -16C、-14C、-12C 三个不同的起始时间，我通常采用 -16C 作为其城市化的开端，-14C 作为其国家的开端，-12C 则可能是这一古王国的一场改朝换代，此后的圣洛伦索开始对外施展巨大的经济与文化影响力。塞钦上城建立国家的起始年代可能是在 -1600 年前后，要比圣洛伦索稍早一点，而经过前陶时代晚期上千年的发展以及塞钦上城本身数百年的建设，到此时踏过文明国家的门槛在逻辑上也十分通顺。

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尤其是以小北文化作为对比的话，塞钦文化在人口规模、定居点之间的关系、暴力与战争的痕迹这几个方面有着非常突出的表现，允许 Pozorski 反复强调这些令人信服的证据表明塞钦建立起了早期国家。在 2016 年的文章中，他们这么写道：“当时，塞钦上城政权统治着整个卡斯马谷地区，并以强硬的领导方式控制着该地区，这种领导方式渗透到了人们生活的方方面面。定居点规划清晰，建筑元素遵循既定的建筑原则，人员和货物的流动受到严密的监控和控制，手工艺生产则由居住区内的行政机构监督。”

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可以说，如果我们以当下国际考古学界相对存在较多共识的定义文明的标准（城市、阶级社会、国家，其中以国家为重），小北文化之后的秘鲁早期文化当中并非没有能够充分满足文明与国家定义的考古文化，从我主观的感受而言，发展程度可能只相当于仰韶文化中期的小北文化摘下南美洲最早文明的帽子在学术上是令人非常遗憾的，尤其是为了圆上这一点，以至于半个秘鲁考古学界都不得不炮制出一套与其他文明存在差异的、令一般外人难以理解的“秘鲁话语体系”，这是十分别扭的事情。

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在进一步讲解和批判这套“秘鲁话语体系”之前，我认为值得再花一点篇幅做一点“后日谈”，讲讲塞钦文化建立起南美洲最早的国家和真正的文明以后，安第斯文明迎来了怎样的发展。

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四、具有巨大虹吸效应的神权社会：查文

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前文提到过在 1990 年代小北的卡拉尔被推上“文明”的宝座以前，从特略（Tello）开始表达的传统观点以查文文化作为安第斯文明的起源和母体，其主城查文·德·万塔尔在各方面都十分辉煌，拥有巨大的建筑、丰富的艺术品以及强大的人口吸引力。有趣的是，从考古成果来看，查文·德·万塔尔缺乏对外地的直接控制系统，也缺乏军事机构、防御设施和武器文物（Rodriguez & Rick 2004），尽管存在明显的阶级分化迹象，但考古学家们根据以上这些证据认为查文并非是一个强盛的王权国家，而是一个辉煌的神权社会，祭司集团掌握着权力，受到尊重的工匠集团则产出丰富的艺术品，而平民则负责供养前两个阶级。甚至令人赞叹的是，坐落于山谷间关键路口位置的查文·德·万塔尔既集中了各方财货，也集中了宗教知识，更因此而不断吸引人口前来。除了移民来到这座重要的圣城以外，通常认为查文·德·万塔尔是一座重要的朝圣地，在一片很大范围内，其他地方的人口会周期性地前来朝圣。查文的宗教知识、意识形态、声望以及艺术风格也因此而广为传播，从而形成了第一展开期。

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秘鲁考古学界认为查文的兴起是区域交流的成果，所谓区域交流，即在安第斯高地与海岸地区各地平行发展的诸多考古文化之间的交流，尤其是美洲驼（羊驼、骆马）的驯化正是在形成时代，这使得跨区域的货物与人员往来变得更加便利。而安第斯内部多样的生态（即存在大量不同的地形地貌）导致各地物产有异，这便刺激了各区域间的往来，甚至秘鲁考古学界还曾经提出过查文文化人群来自于安第斯山脉东麓亚马逊雨林的观点（主要依据包括查文艺术中美洲虎和蛇等图腾形象），查文也恰恰因重要的节点位置而兴盛起来，证明了区域交流的重要性。

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光是看以上描述，我们便可以了解到查文社会和塞钦社会存在很大的差异，塞钦社会可能更为世俗，权力更加集中和专制，并且不惜使用武力来维护统治。即使到了后来，同处于秘鲁海岸地区的第一中间期文化如北部海岸的莫切文化和南部海岸的纳斯卡文化，军事和权力的表现都十分突出。位于高地上的查文社会则显得更为温和与“高尚”，主要通过祭司集团在宗教仪式当中的主导地位和对知识的垄断来施加统治，查文·德·万塔尔作为最重要的仪式中心并不直接控制其他地方的仪式中心，反而放开竞争，形成了 Koshman 所说的“竞争性仪式中心”的概念，这似乎表现出查文文化的自信与大气。

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查文的兴起和塞钦国家的形成并非没有关系，两者都位于安卡什省，主城之间的距离并不遥远，并且从特略开始，一系列考古学家都认为塞钦和查文在艺术上有很大的相似性，或者说属于同一套风格，这或许反映了塞钦国家的强盛曾经带来过的对外影响力。

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查文的海螺雕画
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但从社会面貌来看，查文可能受到高地的圣火祭坛传统更大的影响：如前所述，极度重视宗教仪式的 La Galgada 和科托什等遗址都位于安卡什省和临近的瓦努科省的高地地区，按 Koshman 的文章（2019）的观点，我们甚至可以说在安第斯高地的早期社会，其权力是先从神权开始的，社会管理只是神权的附带权力，相对而言并不突出：“在安第斯山脉，权力最初是与崇拜有关的，但随着社会变得更加复杂，出现了新的职能，更重要的是，出现了确保权力在空间和实际控制可能性方面的稳定性和巩固的技术。”Koshman 甚至将其讲述向后延伸至印加帝国，“从长远来看，安第斯山脉崇拜中心的影响范围越来越大，最终形成了印加帝国，其势力蔓延了数千公里，这一事实很好地说明了这一点。”可以说这是一种相当新颖的观点，即安第斯文明尤其是高地文明的特点是神权逐步强化、逐步掌握越来越大的社会政治权力，从而形成了最终的帝国。对印加帝国的理解先放一边，至少这样的思路也确实有利于解释早期的圣火祭坛传统以及独特的查文社会。（Koshman 甚至用良渚来作为类比对象，尤其是良渚的神权与中原 / 西北的军事技术的结合导致了二里岗帝国的出现，可能是在暗示安第斯文明也有类似的进程。）

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由于查文文化强大的虹吸作用，要到查文衰落之后，地区尤其是海岸地区才迎来了新的发展，其中最值得关注的当属北部海岸的强权莫切文化，莫切文化可能形成了至少两个以军事和权力为突出特征的国家，但这是超出本篇回答话题的后话了。

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五、秘鲁考古学的“秘鲁话语体系”

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本篇回答至此已经详尽地讲解了“埃及金字塔时代”的美洲文明，尤其是秘鲁安第斯文明的前陶时代晚期以及初始期的塞钦文化这两段处于金字塔时代内的重点内容，往前顺带讲解小北的卡拉尔为什么不是文明，往后也顺带讲解查文文化的基本特征以及 Koshman 所提出的“神权强化”的长期思路，这或许能让我们真正有效地理解安第斯文明，而不是陷入秘鲁考古学界所制造的那一套话语泥潭当中。

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这套奇特的话语体系最初可能来自于考古研究尚不充分之时秘鲁考古学界形成的“避谈国家”的想法，Bischoff (1994)就认为“讨论安第斯山脉中部国家的起源、建制政治之间的关系或宗教机构的兴衰似乎还为时过早。”但是到了 Quilter & Koons (2012)都仍然表达出对探讨国家概念的反感，多少反映了秘鲁考古学界内部可能也存在隐性的分歧：Shady 在给卡拉尔戴上“文明”帽子的时候不忘提到卡拉尔已经建立起了“国家”，而 Pozorski 在描述塞钦的时候亦极力表达塞钦建立起了国家（当然现在我们知道前者完全不靠谱，而后者的证明却是十分有力的），以及 Koshman (2019)用一整篇文章探讨整个秘鲁文明史当中的国家和权力，这反映了也有不少秘鲁考古学家有意采用以国家来定义文明的方法探讨安第斯的文明和国家的起源。

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然而岛田泉等学者或许是出于要把“卡拉尔文明”这种奇葩说法圆上的目的，在知道卡拉尔完全称不上是国家的情况下，便不得不用秘鲁考古学发明的一系列概念建构出一套新的话语体系，其中的关键术语包括复杂社会、平行发展、区域交流这三点，其中重点是这个所谓的“复杂社会”，似乎是想表明能够合力建设大型公共工程的卡拉尔就是足以称得上“文明”的复杂社会，却没有人胆敢声称这个复杂社会就是阶级社会，而不仅仅只是几个渔民和农民家族自发自愿地在较长的时间段内合力建设而已。如果只是几个家族的合作，这种“复杂社会”相比于真正的阶级社会，又是否能称得上“复杂”呢？

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除此之外在描述早期文化的时候，这种话语体系大量展开描写细处如建筑、渔业、农业、驯化动物，以及将许多不同时间地点的考古文化报菜名般一同提及，似乎是要用这种方法去冲淡对文明和国家这两个概念的讨论，即使到了需要表达他们对文明定义的看法时也会采用一种令人摸不着头脑的哲批式的话语，如岛田泉和夏普所写到的：

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总而言之，我们应该将文明视为（1）一个由众多的有形的、无形的、人为的和自然的因素构造的高度复杂的长期过程（2）对形成文化重要性因素的主观判断。本质上它可以被描述为一种精神状态。
（《秘境：秘鲁安第斯文明探源》第 20 页）
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这种话语，我想大多数读者会觉得每个字都看得懂，连在一起却又看不懂了。如果我们提取出主语和宾语的主干来看，那就成了：将文明视为……长期过程 / 主观判断 / 精神状态。这到底是哪个学科里对“文明”的定义呢？文明是过程？是精神状态？

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我个人对知识的评价标准在于这种知识是否有利于我们理解世界，这种话语显然无法帮助我们理解文明、理解安第斯，可以说是一种非常无效的话语。

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诚然，安第斯文明有其显著不同于其他文明的特色，比如高地文明是从掌管宗教仪式的神权社会开始的，比如垂直生态经济对安第斯高地的社会组织形态有很强烈的影响，这可能导致“无国家社会”在很大一片空间里长期存在。以及因各种原因，一般爱好者想要入门安第斯文明的难度非常非常大，分期的名字本身就令人难以理解（Early Horizon → “早地平线”？），每个分期当中又罗列了数十个遗址名称，一般爱好者根本无从搞清楚该先看哪个，即使看了几个遗址的相关介绍也无法理解其考古学和历史学意义，无法有效地串联起来。而“秘鲁话语体系”倒是美其名曰“平行发展”，意思是每个地方的每个遗址都凭借各自的内因自行发展“复杂社会”，每一个都同等重要。

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以上这些所有的因素，都很容易导致作为爱好者的我们陷入这种“秘鲁话语体系”的泥潭当中，摸不清真正的脉络，反倒是我有意跳出这片泥潭，完全用“外人”的眼光去看待秘鲁早期文化，比如对所谓的“卡拉尔文明”提出关于人口规模、统治者权威、暴力和战争的痕迹的拷问，这些都是其他文明都有的东西，没有这些东西那便证明还远没到建立起国家的时候，没有国家，没有阶级社会，甚至可能连城市都不是，又怎么能称得上“文明”？这样一来我们的视野便能够一下子变得清晰起来，也才能获得真正有效的理解。以后我也依然会使用这套方法去研究掌握更多关于安第斯文明的信息，并给大家带来关于安第斯文明的更多科普讲解。

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我来说下这个宇称问题吧，因为毕竟杨振宁说过这事，他说他发现的宇称不守恒意味着这个世界有了绝对的“左和右”，这说明宇称不守恒的确和左右的定义有关系，那么关系是什么呢？

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我们先来看看宇称不守恒到底是什么意思。

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首先对称问题在物理学上可是有特殊意义的，因为物理学家都特别喜欢对称的东西，认为一切对称的东西都是优美的。他们甚至希望宇宙里各种量都存在对称性，尤其是 20 世纪初，德国的女数学家埃米·诺特还提出了一个非常著名也非常受物理学家推崇的诺特定理，她说：“在系统中每个连续的对称性，都会对应着一个守恒量。”

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德国数学家埃米·诺特
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那诺特的这句话要怎么理解呢？

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意思就是说，在这个世界上，任何连续性的对称维度下，都一定存在某个守恒的物理量。

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例如，在时间维度上就存在平移对称性。

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什么意思呢？就是说，任何相同的物理过程，换一个时间来进行都是一样的结果。例如，把一个小球从相同楼层抛下去，不管你是今天丢，还是明天丢，这个加速掉落的过程肯定都是一样的，最后落地的速度也一定一样，这些都可以用相同的重力加速度公式来计算，这个公式里面也不会有任何起始时间的参数。因为不管什么时间做这个实验，结果肯定都是相同的。

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那么时间平移的对称性对应什么物理量守恒呢？

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答案是：能量守恒。

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为什么这么说呢？因为时间平移如果对称，系统的整体能量就不会发生变化。例如，你今天把小球拿到楼顶付出了一定的能量，转化成了小球的势能；如果你不再移动小球，到明天小球的势能也不会有任何变化；而如果明天你抛下小球，小球的势能就会转化成落地的动能，能量因为时间平移具有对称性，所以保持了总量守恒。

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如果时间平移不对称了，如重力常数随时间发生了变化，变得越来越大了，那么第二天小球就会凭空具有了更多的势能，能量就不守恒了，我们就可以凭空地源源不断地获得能量。这显然是不可能的，因此时间平移一定是对称的。

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同样，物理学里还有空间平移对称性，意思是一个物理过程，无论在哪里进行都是一样的，它不会随位置变化而发生改变。

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在知名科幻小说《三体》里开篇就有这么一段情节，三体人派了几个智子跑到地球来捣乱，随机地干扰了粒子加速器实验，结果导致全球的物理学家都陷入了恐慌。当时材料学家汪淼去找物理学家丁仪，想了解科学界发生了什么事情，丁仪就邀请汪淼打台球。丁仪问汪淼，如果你能把台球打进洞，那么我把球桌换个位置，用相同的球，在相同的位置，以相同的角度和力度击打，是不是还能打进洞？

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汪淼当时一脸迷茫地说：“当然可以啊，这个过程中没有任何物理量发生变化。”

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其实并不是没有任何物理量发生变化，因为球桌的位置已经不同了，可是汪淼还是会默认没有什么发生变化，就是因为空间平移对称性在大家心目中都是下意识默认的，不会有谁认为空间平移后物理过程就不同了。所以，任何物理实验在任何位置和时间做，只要过程完全相同，那么过程和结果都应该是完全相同的。

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这甚至是人类科学能够建立起来的基础。试想，如果这两条都不成立了，就没有人能够观察到完全相同的实验现象；如果实验不能重现，那么一切科学实验就都失去意义了，整个客观世界也就毫无规律可言了。

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这也是在《三体》小说里，当外星人的智子干扰了地球上的所有粒子对撞实验，造成空间或时间平移对称性被破坏的假象以后科学家为什么会感到恐慌的原因，因为这等于说在微观层面，整个人类发展科学的实验基础都不存在了。

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所以在小说里，作者就假想出当智子干扰了全世界粒子加速器的时空对称性后，全球的高能物理科学研究被彻底锁死的情形。因为人们将无法再通过实验的手段去探索和发现新的物理规律，从而导致整个人类科学的进步都被彻底锁死了。

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如果真的有这种恐怖的技术手段，这种假想也确实是有可能成立的，因为时间和空间平移对称性的确是一切现代科学的基本前提，没有时空平移对称性的世界是不可想象的。

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如果说时间平移对称性对应了能量守恒，那么空间平移对称性对应了什么守恒呢？

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答：动量守恒。

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那肯定有朋友就会想了，物理学上守恒的量好像还有不少，如角动量也是守恒的，它又对应了什么对称性呢？

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角动量守恒的确也有对应的对称性，它对应的是空间旋转对称性。也就是说，任何物理过程在任何角度方向上进行结果都是一致的，如果我们不标注方位，观察某个物理实验过程的录像，在排除外界影响的前提下，是无法判断实验中各种物理过程的方向的，它可能朝北，也可能朝南，但是这不重要，因为无论它朝什么方向都不会影响实验的过程和结果，物理过程在空间方向上是旋转对称的。

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其实这些对称性反映的是我们宇宙的一个基本特性，就是宇宙在时间和空间维度上的分布都是绝对均匀的。例如，在我们的宇宙里无论是不同位置，还是不同方向，或者是不同时间，光速都是绝对一致的，各种常数也都是完全相同的，所以各种物理过程自然也是完全一致的；时间维度上同样如此，无论是过去、现在，还是将来，我们的物理定律都是不会发生变化的，这很好理解。

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除这些对称性之外，人们还发现了很多其他对称性，如洛伦兹对称性，说的是在不同惯性系中物理规则也是一样的。这涉及相对论的一些概念，我们在此不过多赘述。

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不过大家有没有发现，这些对称性描述的都是一些连续量，因为诺特定理本来说的就是连续的对称性。那么有没有不连续的对称性呢？

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有科学家认为也有这种非连续的对称性，有人就提出了空间的镜像变化可能也是对称的，意思就是任何物理过程，如果我们把它镜像翻转，这个过程应该还是对称的。如你在手里抛接一个硬币，这里面包含可以用牛顿力学解释的运动过程；如果有一面镜子，将整个过程映射出来的话，那么镜子里面反射的过程也是应当符合牛顿力学规则的，不会发生变化。

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有不熟悉物理学的朋友就会奇怪了，为什么要研究镜中世界呢？镜子里不就是真实世界的影像反射，里面怎么会有物理过程？

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其实这个镜像中的镜子只是一个比喻，并不是真的观察一面镜子。

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镜像对称的意思就是如果我们有办法把一个物理系统里面所有向量的方向像镜像一样翻转变化，那么整个系统的物理过程也会对称地全都反过来，系统的整个演化过程会像镜像一样左右相反，但是其他因素不变。例如，一个旋转的足球，顺时针和逆时针状态就是互为镜像的，那么与之相关的物理过程也都应该是镜像的。物理系统应该具有“空间镜像不变性”。

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那么任何物理过程都具有空间镜像对称性又对应什么守恒呢？

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1927 年美国的物理学家尤金·维格纳（Eugene Paul Wigner）提出，这种对称应该对应宇称守恒。

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美国物理学家尤金·维格纳
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好，我们终于说到宇称问题了。

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“宇称”是什么意思呢？宇称（Parity）又译为奇偶性。所谓的宇称守恒（Parity Conservation）就是奇偶守恒的意思。

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奇偶守恒又是什么意思呢？这就要用到一些中学数学的概念了。

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我们都知道量子可以用波函数来描述，而有的波函数是偶函数。学过初等代数的朋友都知道，偶函数（Even Function）的定义就是如果对于函数 f (x) 的定义域内任意的一个 x，都有 f (x) = f (-x)，这个函数就是偶函数。偶函数的图像是关于 y 轴对称的，左右翻转就能和原图像重合。

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还有的波函数是奇函数（Odd Function），即对于一个定义域函数 f (x)定义域内的任意一个 x，都有 f (x) = -f (x)。奇函数的图像关于原点对称，需要上下和左右都翻转图像才能重合。尤金·维格纳认为，镜像对称对应的应该就是波函数的奇偶特性不变，也就是说任何物理系统镜像以后，其中量子的波函数会保持奇偶特性不变，奇函数镜像后还是奇函数，偶函数镜像后还是偶函数，函数性质不会变化，而这种不变性就被称为宇称守恒。

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奇偶函数
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当然维格纳也不是凭空这样断定的，而是通过复杂的数学证明得到的这个结论。物理学家当然都很喜欢这个结论，几乎所有的物理学家都有一种天生的执念，他们认为优美的大自然就应该是对称的，对称就是宇宙最和谐自然的形态，是它应该有的样子，宇称守恒很符合物理学家的审美观。

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很快大家也在万有引力、强互相作用力和电磁力中用实验验证了宇称守恒，这就更让大家坚信宇称守恒无处不在了。

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不过大家发现还有一些实验似乎有点疑问，是什么实验呢？

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出现问题的是当时高能粒子实验中发现的一些“奇异粒子”。

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什么是“奇异粒子”呢？

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奇异粒子是在加速器实验中通过粒子碰撞产生，又被物理学家发现的两种新粒子，这两种粒子分别被命名为θ粒子和τ粒子。之前科学家一直觉得它们应该是相同的粒子，因为θ粒子和τ粒子的物理性质非常一致，具有相同的质量、相同的电荷，就连寿命也是一样的。

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那么后来物理学家怎么知道它们是两种粒子的呢？是因为发现它们的衰变产物不一样。

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θ粒子和τ粒子的衰变公式如下：

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按照它们的衰变公式，θ粒子可以衰变成两个粒子，包括一个π+ 介子和一个π0 介子；而τ粒子衰变之后的产物则是两个π+ 介子和一个π–介子，有 3 个粒子，两者明显不同。

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更重要的是：θ粒子衰变产物的波函数是偶宇称的，那么根据宇称守恒，θ粒子的波函数也应当是偶宇称的；而τ粒子的衰变产物的波函数是奇宇称的，所以τ粒子的波函数也应当是奇宇称的。

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这样看，θ粒子和τ粒子的衰变产物不同，从衰变产物的属性又能得知它们的奇偶属性也不同，所以虽然它们两个其他方面很像，但也只是长得像的双胞胎，并不是同一种粒子。

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但是，这两种粒子过高的相似性也引起了一些科学家的怀疑，别的粒子之间都差别巨大，它们两个怎么会如此相似呢？

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于是有人开始怀疑，有没有可能这两种粒子其实就是同一种粒子呢？但宇称守恒明确地指出这是不可能的。

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在当时这一现象也被称为“θ-τ之谜”，很多科学家试图弄清楚这件事情，其中就包括大名鼎鼎的杨振宁和李政道，他们对这个现象也产生了很大的研究兴趣。

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年轻的杨政宁和李政道
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杨振宁和李政道两人最感兴趣的是衰变过程中起作用的“弱相互作用力”。

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我们都知道在目前的物理理论中，宇宙中所有力的属性可以分为四大类，分别是“万有引力”“电磁作用力”“强相互作用力（又称强核力）”和“弱相互作用力（又称弱核力）”，这四大类力又被称为四大基本作用力。

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这四大类力中，最强的是强相互作用力，其次是电磁作用力，然后是弱相互作用力，而能压扁恒星、塑造黑洞的万有引力其实是最弱的作用力。

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弱相互作用力是原子核之间的作用力，作用距离在核际范围；强相互作用力是原子核内部的作用力，作用距离最短；而电磁力和引力都是长程力，作用距离可以无限远。

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科学家认为所有的力都是通过某种玻色子来传递的，如电磁作用力表示电荷在磁场中所受到的力，它对应的玻色子就是光子。传递强相互作用力的是胶子；传递弱相互作用力的是 Z 和 W 玻色子。而传递万有引力则是目前还未发现，仍只存在于假想中的“引力子”，找到它一直是许多物理学家的心愿。

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杨振宁和李政道检查了之前所有与宇称守恒相关的实验，发现四大作用力中只有弱相互作用力的宇称守恒还没有被任何实验验证过，也就是说大家默认在弱相互作用下，宇称应该也是守恒的，而这很可能是宇称的一个漏洞。在粒子的衰变中起作用的恰恰是弱相互作用力，那么有没有可能在弱相互作用下宇称其实是不守恒的，从而导致同种粒子在弱相互作用下衰变，结果因为镜像变化后产生了差异才出现了两种衰变结果呢？

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这对于当时的物理学界来说可是一个很惊人的猜想，因为它直接挑战了物理学家们的集体信念：宇宙中不可能存在宇称不守恒的现象。虽然科学家们对于宇称的对称没有像之前对待那些连续量的对称性那么笃定，但是也是相当自信的。

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但凡是惊人的论断自然需要惊人的证据，杨振宁和李政道知道光凭借理论推导是不足以令人信服的，于是他们构想出了两套检验观点的实验方案，希望用确凿的事实加以证明。

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然后杨振宁和李政道就开始寻找能够帮助他们用实验验证宇称不守恒现象的科学家。不过他们找了很久都没有找到合适的人选，因为几乎所有人都认为这个实验不会成功，要推翻宇称守恒几乎是不可能的。其中不乏一些知名的大科学家都对此表示了质疑，包括泡利、费曼、朗道这样级别的科学家。泡利甚至愿意花钱跟人打赌宇称一定是守恒的，而居然没有谁愿意跟他对赌，可见当时整个物理学界对宇称守恒是多么相信。

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就在杨振宁和李政道快要陷入困境时，他们终于找到支持者——同为华裔身份的女物理学家吴健雄教授。

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吴健雄教授
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吴健雄这个名字听起来颇为阳刚，但她却是一名资深的女物理学家，是哥伦比亚大学的知名女教授，而且她还是袁世凯的孙媳妇——她的丈夫袁家骝是袁世凯的孙子，也是一名相当出色的物理学家。吴健雄作为华裔女性核物理学家的独特身份在学术界已经是非常罕见，不过她的学术成就更加不一般，她不仅是美国物理学会的会长，甚至还参与了美国制造原子弹的“曼哈顿工程”，并在其中做出了非常重要的贡献。她的论文方案成功解决了核实验中遇到的原子炉连续反应停止故障问题，因此她也被称为世界第一枚原子弹的“助产士”。

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在杨李两人找到吴健雄之前，她已经是研究原子β衰变的权威专家。β衰变正好是在弱相互作用力范畴，正适合帮助两人实现他们构想的第一套实验方案；而吴健雄教授也对杨振宁和李政道两人的猜想非常有兴趣，于是决定支持他们。

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当杨振宁和李政道找到她，吴健雄教授仔细研究了他们的想法和方案后，立即决定放弃自己的假期和会议来进行这个实验；正是这个决定让整个物理学取得了一次重大突破。

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杨振宁和李政道认为要验证宇称问题，最好的办法就是找到一种放射性的粒子，把它们调制成不同的自旋方向，让它们互为镜像，再观察不同自旋方向的放射粒子在衰变时发射衰变射线的情况会不会违背镜像原理，即可验证宇称是否守恒，这就是他们构想出来的第一套实验方案。

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吴健雄根据他们的方案，决定选择使用钴 -60 元素作为放射源。钴 -60 会经过两步衰变成镍元素，过程中会放射出一份电子、一份中微子和两份γ射线，其中发射的电子正好可供实验者进行观察。一份几十毫克的钴 -60 样品一秒钟就可以发射数以万计的电子，是一种非常好的放射源。

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钴 60 衰变公式
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β放射源找好以后，下一步就是调制出自旋不同方向的稳定的钴原子了，这是最困难的环节。为了得到稳定的钴原子，吴健雄想尽了办法，最后她使用了美国国家标准局的超低温装置，将钴元素冷冻到接近绝对零度的温度下（0.003 开尔文），从而制备出了稳定的接近静态的钴原子。

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吴健雄又利用螺线管制造出强磁场，把两份钴原子调制成不同的自旋方向，从而得到互为镜像状态的钴原子；接下来就可以观察统计它们在衰变过程中，从不同方向上发射出的电子数量是否存在区别。

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吴健雄教授统计了钴原子自旋的轴向方向上发射出的电子数量，把逆时针自旋的钴原子向下发射的电子数量记录为 I1，向上发射的电子数量记录为 I2；把顺时针自旋的钴原子向上发射的电子数量记录为 I2′，向下发射的电子数量记录为 I1′。

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这 4 个数值存在什么样的关系呢？

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首先根据空间旋转对称性我们可以知道，如果把逆时针自旋的钴原子的轴线旋转 180°就可以使之变成顺时针自旋的状态。那么根据旋转对称性，很显然，I2 就变成了 I1′；I1 就变成了 I2′，所以 I2 肯定要等于 I1′，I1 也肯定要等于 I2′。

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再根据宇称对称，这两个原子现在已经互为镜像关系，所以 I2 又要等于 I2′，I1 又要等于 I1′。

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如果两个对称性都成立，就有下面两组等式，所以这 4 个数值应该全部相等，4 个方向上发射的电子数量应该完全一样。

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但吴健雄精心地测量了这 4 个数值，发现它们并不相等，这就很明确地证明两组等式之中必定有某组是不成立的。

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更进一步的测量结果是，旋转对称中的两个等式是成立的，但是镜像对称的等式不成立。这说明钴原子在自旋的轴向上，向上和向下发射的电子数量并不相等，而且系统镜像之后，上下发生了颠倒，因此钴原子的衰变过程并非镜像对称的。

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这里可能会有人产生疑问，为什么发射电子在上下方向数量不同就可以证明两者是“非镜像对称”呢？

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这个问题类似之前网络上流传的一个问题，“为什么人照镜子时，左右会颠倒，而上下却不会颠倒呢？”

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这个问题乍听起来好像还真有点费解，但其实答案很简单，因为“左右”和“上下”两组文字概念在不同坐标系中是不一样的。

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我们首先看镜子的作用是什么，镜子的作用其实就是翻转现实世界的坐标系。

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坐标镜像翻转了 X 轴
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我们照镜子时，如果把空间的三维坐标用 xyz 标出来，对照镜子里面 3 个坐标轴和镜外的 3 个坐标轴，其实只有 x(x)轴方向发生了反转，而 y 轴和 z 轴的方向并没有发生变化。

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图中 z 轴代表的是上和下，所以镜子里的“上下”和镜子外的“上下”还是同样的方向。

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而“左右”则不同了，左右是一个相对概念，它与图中 x 轴的朝向是相关的。所以当镜子里的 x 轴反转时，自然也就改变了左右的概念，镜子里的左右就发生了颠倒。

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其实不光是左右，你再找一个与 x 轴有关的概念，比如“前后”，你会发现同样前后也发生了颠倒。

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所以认识到这一点的我们就可以知道，镜像的过程是不会改变上下方向的。

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那么镜像两边的钴 -60 原子，在上下方向上发射出的电子数量，自然就应该是彼此对应相等的。

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但是，现实的情况是不相等。

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所以，很多人看到这个实验结果后都惊呼“上帝竟然是个左撇子！”

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吴氏实验中的宇称不守恒
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1957 年初在哥伦比亚大学物理系的某次聚餐上，年轻的李政道兴奋地把他们的实验接近成功的消息告诉了其他人，这自然引起了轰动。在场的莱德曼教授 （Leon Lederman） 听后心想，如果弱相互作用力下宇称真的不守恒，那么他正好有加速器的设备条件来试试杨振宁和李政道论文中设计的第二套实验方案。莱德曼的团队只用了 4 天时间就完成了杨振宁和李政道的第二套实验方案，结果也非常清晰地指向宇称不守恒。也就是说，吴健雄和莱德曼的两个实验的结论都推翻了弱相互作用力下的宇称守恒，两篇实验报告同时发表了出来，这项诺贝尔奖级别的发现就此正式诞生了！

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这项发现让李政道和杨振宁两人终于成功地揭开了θ-τ粒子之谜，他们清楚地证明在弱相互作用力下，宇称是不守恒的，所以θ和τ粒子其实就是同种粒子（后来被统称为 K 介子），它们之间的衰变差异只是因为在弱相互作用力下微观粒子的衰变具有不对称的“手性”造成的。

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不过这项发现的意义其实并不是揭开了θ-τ粒子之谜那么简单，这项发现对当时的物理学界来说可谓是颠覆性的，很多顶级专家都发表了感到不可置信的评价，研究晶体的布洛赫曾经说，如果宇称不守恒，他就把自己的帽子吃掉！可见之前的宇称观念在物理界是多么深入人心。

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而李政道和杨振宁的发现让人们第一次认识到原来大自然不是自己想象的那么和谐完美，里面有很多“破缺”的地方，这些破缺成就了世界现在的样子。

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人们顺着李政道和杨振宁的思路进一步深入，基于宇称不守恒的思想，用对称性破缺结合杨振宁和米尔斯在 1954 年一起确定的杨－米尔斯方程，于是认识到了电磁作用力和弱相互作用力之间更深层的关系。后来温伯格提出了弱电统一理论，第一次将四大作用力中两种作用力的理论统一了起来；接着盖尔曼等人建立了描述强相互作用的量子色动力学，又统一了强力；再后来就是粒子的标准模型体系的建立，以及更后来发展出的弦论等。

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当然这些都是后话了， 但是从这段历史中我们可以了解到杨振宁、李政道、吴健雄等科学家在粒子物理学的发展历程中曾经点亮过多么关键的节点，因此对他们的贡献的褒奖自然也是世界级的，杨振宁和李政道两人获得了 1957 年的诺贝尔奖，当时他们都是中国国籍，因此他俩也就成为首次获得诺贝尔奖的中国人，而且他们这项惊世骇俗的发现还创造了最快获得诺贝尔奖的记录——前一年发表论文，第二年就获奖了，说明诺贝尔奖对这项发现的认可度相当高。可惜的是，一同参与验证这项发现的号称“东方居里夫人”的吴健雄教授却没有同时获奖，虽然之后她也获得了高达 7 次的诺贝尔奖提名，但还是因为种种原因未能最终获奖，实在令人遗憾。

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李政道和杨振宁打破了宇称守恒以后，物理学界也都接受了弱相互作用力下宇称破缺的概念，但是整个物理学界还是觉得非常不舒服，因为大家觉得这种不对称看起来就不和谐。

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其实在微观世界里充满了各种不和谐的现象，也不知道为什么物理学家单单对这个不对称现象特别反感；很多人就开始尝试，想方设法地要找回对称性，让宇宙回归大家心目中的和谐状态。所以后来还有很多物理学家提出了其他一些办法来重新建立守恒关系，比如之后的 CP 守恒，CPT 守恒等等，这是后话也不多提了。

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但是为什么钴 60 的β衰变过程会导致宇称不守恒呢，科学家认真分析了钴 -60 元素的衰变过程，也发现了一些有趣的东西。

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我们来仔细看看吴健雄实验中钴 -60 的衰变方程，在几种衰变产物里有一个特别的粒子引起了科学家的兴趣。

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钴 60 衰变方程
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这个特别的粒子就是被称为反电中微子的轻子，又称为反中微子。

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它有什么特别之处呢？

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中微子这个粒子族类吧可是现代粒子物理学中的一个明星粒子族类。而且它能够被发现也挺不容易的，因为中微子是一种几乎不与其他任何粒子发生相互作用的粒子，它完全不受电磁作用力和强相互作用力的影响，只受弱相互作用力和万有引力的影响，而这两种力都很弱，所以它几乎可以不受任何影响地穿越一切障碍。

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现在你举起手掌，一秒钟内大概就有上千亿个由太阳内部核聚变反应释放出的中微子穿过了你的掌心，但是你毫无感觉，而且你也没有办法阻挡它们，因为它们只需要 0.2 秒就可以毫无阻碍地穿过整个地球，更别提你的手掌了。

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中微子还具有诸多的神奇性质，引起了实验和理论物理学家的高度关注。

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中微子一共有 3 种类型，人们把它们称为 3 种“味”，分别是电 e 中微子（Ve）、μ中微子（Vμ）和τ中微子（Vτ），这 3 种中微子又分别对应一个反粒子，所以还有 3 种反中微子，一共是 3 种味道 6 种类型。不同味道的中微子是可以相互转换的，称为中微子的振荡，不过限于篇幅，我们还是重点关注中微子在镜像状态下的一些特别表现。

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我们知道，任何粒子都存在自旋，中微子也有自旋，不过它是一种奇特的“单自旋”粒子。

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什么叫单自旋粒子？

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我们知道微观粒子的自旋是一种不能类比宏观物体旋转的内禀属性，它并不是我们所能理解的宏观视角下的几何旋转，但却带有角动量，还能与电磁场互动；但是中微子的自旋就更奇特了，它不仅没有真正的几何旋转，甚至连角动量的方向都只有一种。

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一般的粒子，我们都能观察到它们在任何方向上都具有两种自旋方向：向左或向右，分别用左旋和右旋来标记，并在计算时用正表示右旋，负表示左旋。多数基本粒子都有左右两种不同的自旋取值，如电子、质子和中子的自旋。

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而且自旋和观测方向也是紧密相关的，如果你从某个角度观察一个粒子是左旋的，那么我们可以断言从相反方向观察它肯定是右旋的。从这个角度看，自旋也有点类似我们宏观视角的旋转，但是我还是要提醒大家，这个并不是旋转，只是有点类似旋转的特性，如果你实在想不明白，就直接把它当成一种输出属性吧，只是我们在观察这个粒子的时候它才会根据现在的环境随机输出的一种属性。

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随机？的确是随机的，因为大部分的粒子，它们的自旋方向基本都是随机左或者随机右的，你观察的时候完全无法预测它们的方向，只能知道一个概率，都是 50%的左旋和 50%的右旋，而且你如果把它们分开，只留下一个方向，换一个坐标轴观察后再回到原来的坐标轴观察，它还会是 50%的左旋和 50%的右旋，就好像没有没分开过一样，所以自旋就是一个非常奇特的量子属性。

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但是，中微子就不同了，其他任何粒子都有对等概率的左旋和右旋存在，而中微子在实验中观测到的从来都是左旋（取值为 -1）的，而反中微子全部是右旋（取值为 +1）的，不管从什么角度观测都是如此。也就是说人们从未发现左旋的反中微子，也没发现过右旋的中微子。

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为什么中微子要“搞特殊化”呢？到目前为止，这还是一个未解之谜，学界有两种不同的主流观点：

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（1）中微子是所谓的“马约拉纳粒子”，这种粒子的自旋没有左右之分，右旋同时也是左旋，何况在微观世界里面也不存在几何逻辑，所以可以用这样“任性”的观点来解释。

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（2）中微子的自旋单一取向是其本身的特点，且中微子的左旋性说明其以光速运动，是几乎无质量的。

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对于第二种观点，为什么说中微子是以光速运动就会导致自旋方向单一呢？

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科学家的解释是中微子的运动速度与光子相同，我们只能从正面 180°的方向上对它进行观测，不存在比光更快的观测方式让我们能从背后观测它，所以这个粒子对于观测者来说就只有一个方向，也就只有一个自旋方向；另一个自旋方向受光速限制是无法观测的，也就是不存在的。

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看不到就不存在？的确，在量子世界里，一切都是以观察为基础的，无法观察的东西就等于不存在。

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不过很显然，这是宏观世界里绝对不可能出现的现象，也是无法用宏观经验理解的，用熟悉的专业话术概括就是：该现象没有经典对应。

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那么，单向自旋属性的中微子出现在钴 -60 的衰变方程里，自然会破坏钴原子衰变过程的对称性。当我们对这种单自旋的中微子施加空间镜像变换，按理说左旋的中微子在镜像翻转后应该变成“右旋的中微子”，可是后者在实验中从未被观测到，它不存在，所以左旋的中微子镜像后还会是左旋的状态，于是镜像失败。

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中微子的存在就导致该物理过程整体都不再具备“空间镜像不变性”了。

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所以，弱相互作用力下的宇称不对称，实质上就是中微子的宇称不对称，是中微子的单自旋特性导致了它无法被镜像翻转，所以导致了对称性破缺。

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好了，讲到这里我们终于可以谈一下绝对的左和绝对的右了。

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题主在问这个问题的时候也谈到了只靠文字通讯的时候左右无法被定义的问题，其实就是因为左右这个概念是可以镜像翻转的，所以我们无法只通过文字描述那个方向才是共同的基准。

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别的物理概念我们都可以用文字的方式阐述清楚，比如外星人问地球人：你们有多高啊？我们回答说：大约 1.7 米。然后外星人问：请问什么叫做 1 米？我们就可以回答说：你们知道氢原子吧？就是一个质子和一个电子组成的最小的原子。按照我们的单位制，1 米大约是氢原子半径的 200 亿倍。

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只要外星人也知道氢原子，大家就有了共同讨论的基准，所以大家就能理解双方所描述的长度单位，类似角度单位，时间单位，速度单位，质量单位，能量单位都可以很方便的用文字建立基准，因为这些单位只要是我们和外星人生活在同一个宇宙里，我们都可以找到一些共同的事物作为基准，比如光子电子等等，但是左右这种概念就无法统一。

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我们最容易想到的左右定义是，左手的方向叫做左，右手的方向叫做右。但这其实是循环论证，如果不先定义左右，你怎么知道哪只手是左手，哪只手是右手呢？

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我们平时教小朋友左右都是直接抓着他的手描述的，或者说你写字的手就是右边，但是不能面对面指示的话还是很难说清楚，当然你也可以说心脏在左边，可是外星人的身体结构和我们不同，为了不产生误会，我们还是得把人体的解剖图发过去对方才能理解。

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在以前，物理学认为一切物理过程都是宇称守恒的时候，我们也没法用任何物理现象来给外星人描述什么左或者右，因为这些过程都是可以镜像翻转的，外星人同样不知道你的基准是什么。

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直到现在，我们终于发现了，在弱相互过程中宇称是不守恒的，也就是说左右不对称了，这样同一个物理过程，地球人和外星人都能观察到相同的不对称现象，那么仅通过文字分辨左右就有了可能。

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其实现在我们了解了中微子的特性，那么分辨左右就更简单了，因为中微子根本就只有一个自旋方向，我们只要说中微子的旋转的方向就是左，那么双方就绝对不会再产生任何疑义了。所以说中微子单自旋这一物理现象的发现，让人类第一次有了通过客观物理现象来定义左和右的办法。

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那么最后我还想聊下，我们怎么理解中微子单自旋这个特性呢？这种超出我们常识认知的概念有没有什么办法可以让我们比较容易接受一点？

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其实还是有一种解释的，就是中微子其实是一种“二维粒子”。

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什么是“二维粒子”？

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三体里面不是就描述过这种事情吗，外星人为了毁灭地球，扔了一张“二向箔”，打算把整个太阳系二维化，然后人们就看到了整个太阳系变成一张纸的过程。

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小说这段写的很震撼，但是我认为其实小说里面错误的描述了对二维世界的观感。你想，如果一个二维化的世界，你怎么还能从不同的角度观察它的倾斜侧面，甚至看到它极薄的侧面呢，那它就不是一个真的二维物体，只是一个被拍扁的三维平面而已，再扁它也是三维的。

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真正的二维物体，其实已经丢失了一个坐标维度，如果只有两个维度了，那应该看起来是什么样子才对呢？

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其实就像以前的假 3D 游戏一样，你无论怎么观察里面的物体，都只能看到它的正面图案，你旋转物体就冲着你旋转，你永远看不到它的侧面和背面，甚至永远不能用一个倾角去观察它，它就是一张 x 轴始终指向你的动图，或者说它没有 x 轴了，它就是永远将另两个维度的全部信息展示给你。

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那么在这种情况下，如果这张动图上有一个左旋的图案，那么全游戏的所有玩家看到它都是左旋的，因为没有任何人能从背后观察这张动图，哪怕是两个玩家面对面站立，把这个 2D 物体放在他们两人中间，他们看到的依然都是冲着自己的左旋图案，因为这个物体没有第三个维度供不同的观察者翻转视角了。

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所以，中微子为什么只有一个自旋方向，答案很可能是它就是一个 2D 粒子，它的波函数只有两个坐标轴，所以任何人观察它，都能用自己的观察坐标看到完全相同的信息，所以这就有了绝对的左和右，放之宇宙皆准！

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以上的内容部分节选自本人的量子物理学专栏，也欢迎大家订阅

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上帝是个程序员：游戏制作人眼中的量子物理

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我来说下这个宇称问题吧，因为毕竟杨振宁说过这事，他说他发现的宇称不守恒意味着这个世界有了绝对的“左和右”，这说明宇称不守恒的确和左右的定义有关系，那么关系是什么呢？

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我们先来看看宇称不守恒到底是什么意思。

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首先对称问题在物理学上可是有特殊意义的，因为物理学家都特别喜欢对称的东西，认为一切对称的东西都是优美的。他们甚至希望宇宙里各种量都存在对称性，尤其是 20 世纪初，德国的女数学家埃米·诺特还提出了一个非常著名也非常受物理学家推崇的诺特定理，她说：“在系统中每个连续的对称性，都会对应着一个守恒量。”

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德国数学家埃米·诺特
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那诺特的这句话要怎么理解呢？

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意思就是说，在这个世界上，任何连续性的对称维度下，都一定存在某个守恒的物理量。

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例如，在时间维度上就存在平移对称性。

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什么意思呢？就是说，任何相同的物理过程，换一个时间来进行都是一样的结果。例如，把一个小球从相同楼层抛下去，不管你是今天丢，还是明天丢，这个加速掉落的过程肯定都是一样的，最后落地的速度也一定一样，这些都可以用相同的重力加速度公式来计算，这个公式里面也不会有任何起始时间的参数。因为不管什么时间做这个实验，结果肯定都是相同的。

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那么时间平移的对称性对应什么物理量守恒呢？

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答案是：能量守恒。

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为什么这么说呢？因为时间平移如果对称，系统的整体能量就不会发生变化。例如，你今天把小球拿到楼顶付出了一定的能量，转化成了小球的势能；如果你不再移动小球，到明天小球的势能也不会有任何变化；而如果明天你抛下小球，小球的势能就会转化成落地的动能，能量因为时间平移具有对称性，所以保持了总量守恒。

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如果时间平移不对称了，如重力常数随时间发生了变化，变得越来越大了，那么第二天小球就会凭空具有了更多的势能，能量就不守恒了，我们就可以凭空地源源不断地获得能量。这显然是不可能的，因此时间平移一定是对称的。

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同样，物理学里还有空间平移对称性，意思是一个物理过程，无论在哪里进行都是一样的，它不会随位置变化而发生改变。

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在知名科幻小说《三体》里开篇就有这么一段情节，三体人派了几个智子跑到地球来捣乱，随机地干扰了粒子加速器实验，结果导致全球的物理学家都陷入了恐慌。当时材料学家汪淼去找物理学家丁仪，想了解科学界发生了什么事情，丁仪就邀请汪淼打台球。丁仪问汪淼，如果你能把台球打进洞，那么我把球桌换个位置，用相同的球，在相同的位置，以相同的角度和力度击打，是不是还能打进洞？

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汪淼当时一脸迷茫地说：“当然可以啊，这个过程中没有任何物理量发生变化。”

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其实并不是没有任何物理量发生变化，因为球桌的位置已经不同了，可是汪淼还是会默认没有什么发生变化，就是因为空间平移对称性在大家心目中都是下意识默认的，不会有谁认为空间平移后物理过程就不同了。所以，任何物理实验在任何位置和时间做，只要过程完全相同，那么过程和结果都应该是完全相同的。

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这甚至是人类科学能够建立起来的基础。试想，如果这两条都不成立了，就没有人能够观察到完全相同的实验现象；如果实验不能重现，那么一切科学实验就都失去意义了，整个客观世界也就毫无规律可言了。

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这也是在《三体》小说里，当外星人的智子干扰了地球上的所有粒子对撞实验，造成空间或时间平移对称性被破坏的假象以后科学家为什么会感到恐慌的原因，因为这等于说在微观层面，整个人类发展科学的实验基础都不存在了。

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所以在小说里，作者就假想出当智子干扰了全世界粒子加速器的时空对称性后，全球的高能物理科学研究被彻底锁死的情形。因为人们将无法再通过实验的手段去探索和发现新的物理规律，从而导致整个人类科学的进步都被彻底锁死了。

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如果真的有这种恐怖的技术手段，这种假想也确实是有可能成立的，因为时间和空间平移对称性的确是一切现代科学的基本前提，没有时空平移对称性的世界是不可想象的。

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如果说时间平移对称性对应了能量守恒，那么空间平移对称性对应了什么守恒呢？

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答：动量守恒。

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那肯定有朋友就会想了，物理学上守恒的量好像还有不少，如角动量也是守恒的，它又对应了什么对称性呢？

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角动量守恒的确也有对应的对称性，它对应的是空间旋转对称性。也就是说，任何物理过程在任何角度方向上进行结果都是一致的，如果我们不标注方位，观察某个物理实验过程的录像，在排除外界影响的前提下，是无法判断实验中各种物理过程的方向的，它可能朝北，也可能朝南，但是这不重要，因为无论它朝什么方向都不会影响实验的过程和结果，物理过程在空间方向上是旋转对称的。

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其实这些对称性反映的是我们宇宙的一个基本特性，就是宇宙在时间和空间维度上的分布都是绝对均匀的。例如，在我们的宇宙里无论是不同位置，还是不同方向，或者是不同时间，光速都是绝对一致的，各种常数也都是完全相同的，所以各种物理过程自然也是完全一致的；时间维度上同样如此，无论是过去、现在，还是将来，我们的物理定律都是不会发生变化的，这很好理解。

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除这些对称性之外，人们还发现了很多其他对称性，如洛伦兹对称性，说的是在不同惯性系中物理规则也是一样的。这涉及相对论的一些概念，我们在此不过多赘述。

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不过大家有没有发现，这些对称性描述的都是一些连续量，因为诺特定理本来说的就是连续的对称性。那么有没有不连续的对称性呢？

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有科学家认为也有这种非连续的对称性，有人就提出了空间的镜像变化可能也是对称的，意思就是任何物理过程，如果我们把它镜像翻转，这个过程应该还是对称的。如你在手里抛接一个硬币，这里面包含可以用牛顿力学解释的运动过程；如果有一面镜子，将整个过程映射出来的话，那么镜子里面反射的过程也是应当符合牛顿力学规则的，不会发生变化。

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有不熟悉物理学的朋友就会奇怪了，为什么要研究镜中世界呢？镜子里不就是真实世界的影像反射，里面怎么会有物理过程？

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其实这个镜像中的镜子只是一个比喻，并不是真的观察一面镜子。

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镜像对称的意思就是如果我们有办法把一个物理系统里面所有向量的方向像镜像一样翻转变化，那么整个系统的物理过程也会对称地全都反过来，系统的整个演化过程会像镜像一样左右相反，但是其他因素不变。例如，一个旋转的足球，顺时针和逆时针状态就是互为镜像的，那么与之相关的物理过程也都应该是镜像的。物理系统应该具有“空间镜像不变性”。

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那么任何物理过程都具有空间镜像对称性又对应什么守恒呢？

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1927 年美国的物理学家尤金·维格纳（Eugene Paul Wigner）提出，这种对称应该对应宇称守恒。

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美国物理学家尤金·维格纳
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好，我们终于说到宇称问题了。

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“宇称”是什么意思呢？宇称（Parity）又译为奇偶性。所谓的宇称守恒（Parity Conservation）就是奇偶守恒的意思。

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奇偶守恒又是什么意思呢？这就要用到一些中学数学的概念了。

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我们都知道量子可以用波函数来描述，而有的波函数是偶函数。学过初等代数的朋友都知道，偶函数（Even Function）的定义就是如果对于函数 f (x) 的定义域内任意的一个 x，都有 f (x) = f (-x)，这个函数就是偶函数。偶函数的图像是关于 y 轴对称的，左右翻转就能和原图像重合。

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还有的波函数是奇函数（Odd Function），即对于一个定义域函数 f (x)定义域内的任意一个 x，都有 f (x) = -f (x)。奇函数的图像关于原点对称，需要上下和左右都翻转图像才能重合。尤金·维格纳认为，镜像对称对应的应该就是波函数的奇偶特性不变，也就是说任何物理系统镜像以后，其中量子的波函数会保持奇偶特性不变，奇函数镜像后还是奇函数，偶函数镜像后还是偶函数，函数性质不会变化，而这种不变性就被称为宇称守恒。

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奇偶函数
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当然维格纳也不是凭空这样断定的，而是通过复杂的数学证明得到的这个结论。物理学家当然都很喜欢这个结论，几乎所有的物理学家都有一种天生的执念，他们认为优美的大自然就应该是对称的，对称就是宇宙最和谐自然的形态，是它应该有的样子，宇称守恒很符合物理学家的审美观。

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很快大家也在万有引力、强互相作用力和电磁力中用实验验证了宇称守恒，这就更让大家坚信宇称守恒无处不在了。

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不过大家发现还有一些实验似乎有点疑问，是什么实验呢？

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出现问题的是当时高能粒子实验中发现的一些“奇异粒子”。

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什么是“奇异粒子”呢？

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奇异粒子是在加速器实验中通过粒子碰撞产生，又被物理学家发现的两种新粒子，这两种粒子分别被命名为θ粒子和τ粒子。之前科学家一直觉得它们应该是相同的粒子，因为θ粒子和τ粒子的物理性质非常一致，具有相同的质量、相同的电荷，就连寿命也是一样的。

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那么后来物理学家怎么知道它们是两种粒子的呢？是因为发现它们的衰变产物不一样。

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θ粒子和τ粒子的衰变公式如下：

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按照它们的衰变公式，θ粒子可以衰变成两个粒子，包括一个π+ 介子和一个π0 介子；而τ粒子衰变之后的产物则是两个π+ 介子和一个π–介子，有 3 个粒子，两者明显不同。

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更重要的是：θ粒子衰变产物的波函数是偶宇称的，那么根据宇称守恒，θ粒子的波函数也应当是偶宇称的；而τ粒子的衰变产物的波函数是奇宇称的，所以τ粒子的波函数也应当是奇宇称的。

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这样看，θ粒子和τ粒子的衰变产物不同，从衰变产物的属性又能得知它们的奇偶属性也不同，所以虽然它们两个其他方面很像，但也只是长得像的双胞胎，并不是同一种粒子。

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但是，这两种粒子过高的相似性也引起了一些科学家的怀疑，别的粒子之间都差别巨大，它们两个怎么会如此相似呢？

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于是有人开始怀疑，有没有可能这两种粒子其实就是同一种粒子呢？但宇称守恒明确地指出这是不可能的。

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在当时这一现象也被称为“θ-τ之谜”，很多科学家试图弄清楚这件事情，其中就包括大名鼎鼎的杨振宁和李政道，他们对这个现象也产生了很大的研究兴趣。

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年轻的杨政宁和李政道
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杨振宁和李政道两人最感兴趣的是衰变过程中起作用的“弱相互作用力”。

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我们都知道在目前的物理理论中，宇宙中所有力的属性可以分为四大类，分别是“万有引力”“电磁作用力”“强相互作用力（又称强核力）”和“弱相互作用力（又称弱核力）”，这四大类力又被称为四大基本作用力。

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这四大类力中，最强的是强相互作用力，其次是电磁作用力，然后是弱相互作用力，而能压扁恒星、塑造黑洞的万有引力其实是最弱的作用力。

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弱相互作用力是原子核之间的作用力，作用距离在核际范围；强相互作用力是原子核内部的作用力，作用距离最短；而电磁力和引力都是长程力，作用距离可以无限远。

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科学家认为所有的力都是通过某种玻色子来传递的，如电磁作用力表示电荷在磁场中所受到的力，它对应的玻色子就是光子。传递强相互作用力的是胶子；传递弱相互作用力的是 Z 和 W 玻色子。而传递万有引力则是目前还未发现，仍只存在于假想中的“引力子”，找到它一直是许多物理学家的心愿。

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杨振宁和李政道检查了之前所有与宇称守恒相关的实验，发现四大作用力中只有弱相互作用力的宇称守恒还没有被任何实验验证过，也就是说大家默认在弱相互作用下，宇称应该也是守恒的，而这很可能是宇称的一个漏洞。在粒子的衰变中起作用的恰恰是弱相互作用力，那么有没有可能在弱相互作用下宇称其实是不守恒的，从而导致同种粒子在弱相互作用下衰变，结果因为镜像变化后产生了差异才出现了两种衰变结果呢？

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这对于当时的物理学界来说可是一个很惊人的猜想，因为它直接挑战了物理学家们的集体信念：宇宙中不可能存在宇称不守恒的现象。虽然科学家们对于宇称的对称没有像之前对待那些连续量的对称性那么笃定，但是也是相当自信的。

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但凡是惊人的论断自然需要惊人的证据，杨振宁和李政道知道光凭借理论推导是不足以令人信服的，于是他们构想出了两套检验观点的实验方案，希望用确凿的事实加以证明。

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然后杨振宁和李政道就开始寻找能够帮助他们用实验验证宇称不守恒现象的科学家。不过他们找了很久都没有找到合适的人选，因为几乎所有人都认为这个实验不会成功，要推翻宇称守恒几乎是不可能的。其中不乏一些知名的大科学家都对此表示了质疑，包括泡利、费曼、朗道这样级别的科学家。泡利甚至愿意花钱跟人打赌宇称一定是守恒的，而居然没有谁愿意跟他对赌，可见当时整个物理学界对宇称守恒是多么相信。

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就在杨振宁和李政道快要陷入困境时，他们终于找到支持者——同为华裔身份的女物理学家吴健雄教授。

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吴健雄教授
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吴健雄这个名字听起来颇为阳刚，但她却是一名资深的女物理学家，是哥伦比亚大学的知名女教授，而且她还是袁世凯的孙媳妇——她的丈夫袁家骝是袁世凯的孙子，也是一名相当出色的物理学家。吴健雄作为华裔女性核物理学家的独特身份在学术界已经是非常罕见，不过她的学术成就更加不一般，她不仅是美国物理学会的会长，甚至还参与了美国制造原子弹的“曼哈顿工程”，并在其中做出了非常重要的贡献。她的论文方案成功解决了核实验中遇到的原子炉连续反应停止故障问题，因此她也被称为世界第一枚原子弹的“助产士”。

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在杨李两人找到吴健雄之前，她已经是研究原子β衰变的权威专家。β衰变正好是在弱相互作用力范畴，正适合帮助两人实现他们构想的第一套实验方案；而吴健雄教授也对杨振宁和李政道两人的猜想非常有兴趣，于是决定支持他们。

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当杨振宁和李政道找到她，吴健雄教授仔细研究了他们的想法和方案后，立即决定放弃自己的假期和会议来进行这个实验；正是这个决定让整个物理学取得了一次重大突破。

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杨振宁和李政道认为要验证宇称问题，最好的办法就是找到一种放射性的粒子，把它们调制成不同的自旋方向，让它们互为镜像，再观察不同自旋方向的放射粒子在衰变时发射衰变射线的情况会不会违背镜像原理，即可验证宇称是否守恒，这就是他们构想出来的第一套实验方案。

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吴健雄根据他们的方案，决定选择使用钴 -60 元素作为放射源。钴 -60 会经过两步衰变成镍元素，过程中会放射出一份电子、一份中微子和两份γ射线，其中发射的电子正好可供实验者进行观察。一份几十毫克的钴 -60 样品一秒钟就可以发射数以万计的电子，是一种非常好的放射源。

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钴 60 衰变公式
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β放射源找好以后，下一步就是调制出自旋不同方向的稳定的钴原子了，这是最困难的环节。为了得到稳定的钴原子，吴健雄想尽了办法，最后她使用了美国国家标准局的超低温装置，将钴元素冷冻到接近绝对零度的温度下（0.003 开尔文），从而制备出了稳定的接近静态的钴原子。

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吴健雄又利用螺线管制造出强磁场，把两份钴原子调制成不同的自旋方向，从而得到互为镜像状态的钴原子；接下来就可以观察统计它们在衰变过程中，从不同方向上发射出的电子数量是否存在区别。

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吴健雄教授统计了钴原子自旋的轴向方向上发射出的电子数量，把逆时针自旋的钴原子向下发射的电子数量记录为 I1，向上发射的电子数量记录为 I2；把顺时针自旋的钴原子向上发射的电子数量记录为 I2′，向下发射的电子数量记录为 I1′。

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这 4 个数值存在什么样的关系呢？

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首先根据空间旋转对称性我们可以知道，如果把逆时针自旋的钴原子的轴线旋转 180°就可以使之变成顺时针自旋的状态。那么根据旋转对称性，很显然，I2 就变成了 I1′；I1 就变成了 I2′，所以 I2 肯定要等于 I1′，I1 也肯定要等于 I2′。

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再根据宇称对称，这两个原子现在已经互为镜像关系，所以 I2 又要等于 I2′，I1 又要等于 I1′。

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如果两个对称性都成立，就有下面两组等式，所以这 4 个数值应该全部相等，4 个方向上发射的电子数量应该完全一样。

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但吴健雄精心地测量了这 4 个数值，发现它们并不相等，这就很明确地证明两组等式之中必定有某组是不成立的。

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更进一步的测量结果是，旋转对称中的两个等式是成立的，但是镜像对称的等式不成立。这说明钴原子在自旋的轴向上，向上和向下发射的电子数量并不相等，而且系统镜像之后，上下发生了颠倒，因此钴原子的衰变过程并非镜像对称的。

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这里可能会有人产生疑问，为什么发射电子在上下方向数量不同就可以证明两者是“非镜像对称”呢？

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这个问题类似之前网络上流传的一个问题，“为什么人照镜子时，左右会颠倒，而上下却不会颠倒呢？”

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这个问题乍听起来好像还真有点费解，但其实答案很简单，因为“左右”和“上下”两组文字概念在不同坐标系中是不一样的。

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我们首先看镜子的作用是什么，镜子的作用其实就是翻转现实世界的坐标系。

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坐标镜像翻转了 X 轴
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我们照镜子时，如果把空间的三维坐标用 xyz 标出来，对照镜子里面 3 个坐标轴和镜外的 3 个坐标轴，其实只有 x(x)轴方向发生了反转，而 y 轴和 z 轴的方向并没有发生变化。

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图中 z 轴代表的是上和下，所以镜子里的“上下”和镜子外的“上下”还是同样的方向。

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而“左右”则不同了，左右是一个相对概念，它与图中 x 轴的朝向是相关的。所以当镜子里的 x 轴反转时，自然也就改变了左右的概念，镜子里的左右就发生了颠倒。

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其实不光是左右，你再找一个与 x 轴有关的概念，比如“前后”，你会发现同样前后也发生了颠倒。

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所以认识到这一点的我们就可以知道，镜像的过程是不会改变上下方向的。

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那么镜像两边的钴 -60 原子，在上下方向上发射出的电子数量，自然就应该是彼此对应相等的。

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但是，现实的情况是不相等。

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所以，很多人看到这个实验结果后都惊呼“上帝竟然是个左撇子！”

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吴氏实验中的宇称不守恒
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1957 年初在哥伦比亚大学物理系的某次聚餐上，年轻的李政道兴奋地把他们的实验接近成功的消息告诉了其他人，这自然引起了轰动。在场的莱德曼教授 （Leon Lederman） 听后心想，如果弱相互作用力下宇称真的不守恒，那么他正好有加速器的设备条件来试试杨振宁和李政道论文中设计的第二套实验方案。莱德曼的团队只用了 4 天时间就完成了杨振宁和李政道的第二套实验方案，结果也非常清晰地指向宇称不守恒。也就是说，吴健雄和莱德曼的两个实验的结论都推翻了弱相互作用力下的宇称守恒，两篇实验报告同时发表了出来，这项诺贝尔奖级别的发现就此正式诞生了！

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这项发现让李政道和杨振宁两人终于成功地揭开了θ-τ粒子之谜，他们清楚地证明在弱相互作用力下，宇称是不守恒的，所以θ和τ粒子其实就是同种粒子（后来被统称为 K 介子），它们之间的衰变差异只是因为在弱相互作用力下微观粒子的衰变具有不对称的“手性”造成的。

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不过这项发现的意义其实并不是揭开了θ-τ粒子之谜那么简单，这项发现对当时的物理学界来说可谓是颠覆性的，很多顶级专家都发表了感到不可置信的评价，研究晶体的布洛赫曾经说，如果宇称不守恒，他就把自己的帽子吃掉！可见之前的宇称观念在物理界是多么深入人心。

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而李政道和杨振宁的发现让人们第一次认识到原来大自然不是自己想象的那么和谐完美，里面有很多“破缺”的地方，这些破缺成就了世界现在的样子。

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人们顺着李政道和杨振宁的思路进一步深入，基于宇称不守恒的思想，用对称性破缺结合杨振宁和米尔斯在 1954 年一起确定的杨－米尔斯方程，于是认识到了电磁作用力和弱相互作用力之间更深层的关系。后来温伯格提出了弱电统一理论，第一次将四大作用力中两种作用力的理论统一了起来；接着盖尔曼等人建立了描述强相互作用的量子色动力学，又统一了强力；再后来就是粒子的标准模型体系的建立，以及更后来发展出的弦论等。

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当然这些都是后话了， 但是从这段历史中我们可以了解到杨振宁、李政道、吴健雄等科学家在粒子物理学的发展历程中曾经点亮过多么关键的节点，因此对他们的贡献的褒奖自然也是世界级的，杨振宁和李政道两人获得了 1957 年的诺贝尔奖，当时他们都是中国国籍，因此他俩也就成为首次获得诺贝尔奖的中国人，而且他们这项惊世骇俗的发现还创造了最快获得诺贝尔奖的记录——前一年发表论文，第二年就获奖了，说明诺贝尔奖对这项发现的认可度相当高。可惜的是，一同参与验证这项发现的号称“东方居里夫人”的吴健雄教授却没有同时获奖，虽然之后她也获得了高达 7 次的诺贝尔奖提名，但还是因为种种原因未能最终获奖，实在令人遗憾。

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李政道和杨振宁打破了宇称守恒以后，物理学界也都接受了弱相互作用力下宇称破缺的概念，但是整个物理学界还是觉得非常不舒服，因为大家觉得这种不对称看起来就不和谐。

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其实在微观世界里充满了各种不和谐的现象，也不知道为什么物理学家单单对这个不对称现象特别反感；很多人就开始尝试，想方设法地要找回对称性，让宇宙回归大家心目中的和谐状态。所以后来还有很多物理学家提出了其他一些办法来重新建立守恒关系，比如之后的 CP 守恒，CPT 守恒等等，这是后话也不多提了。

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但是为什么钴 60 的β衰变过程会导致宇称不守恒呢，科学家认真分析了钴 -60 元素的衰变过程，也发现了一些有趣的东西。

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我们来仔细看看吴健雄实验中钴 -60 的衰变方程，在几种衰变产物里有一个特别的粒子引起了科学家的兴趣。

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钴 60 衰变方程
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这个特别的粒子就是被称为反电中微子的轻子，又称为反中微子。

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它有什么特别之处呢？

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中微子这个粒子族类吧可是现代粒子物理学中的一个明星粒子族类。而且它能够被发现也挺不容易的，因为中微子是一种几乎不与其他任何粒子发生相互作用的粒子，它完全不受电磁作用力和强相互作用力的影响，只受弱相互作用力和万有引力的影响，而这两种力都很弱，所以它几乎可以不受任何影响地穿越一切障碍。

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现在你举起手掌，一秒钟内大概就有上千亿个由太阳内部核聚变反应释放出的中微子穿过了你的掌心，但是你毫无感觉，而且你也没有办法阻挡它们，因为它们只需要 0.2 秒就可以毫无阻碍地穿过整个地球，更别提你的手掌了。

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中微子还具有诸多的神奇性质，引起了实验和理论物理学家的高度关注。

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中微子一共有 3 种类型，人们把它们称为 3 种“味”，分别是电 e 中微子（Ve）、μ中微子（Vμ）和τ中微子（Vτ），这 3 种中微子又分别对应一个反粒子，所以还有 3 种反中微子，一共是 3 种味道 6 种类型。不同味道的中微子是可以相互转换的，称为中微子的振荡，不过限于篇幅，我们还是重点关注中微子在镜像状态下的一些特别表现。

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我们知道，任何粒子都存在自旋，中微子也有自旋，不过它是一种奇特的“单自旋”粒子。

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什么叫单自旋粒子？

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我们知道微观粒子的自旋是一种不能类比宏观物体旋转的内禀属性，它并不是我们所能理解的宏观视角下的几何旋转，但却带有角动量，还能与电磁场互动；但是中微子的自旋就更奇特了，它不仅没有真正的几何旋转，甚至连角动量的方向都只有一种。

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一般的粒子，我们都能观察到它们在任何方向上都具有两种自旋方向：向左或向右，分别用左旋和右旋来标记，并在计算时用正表示右旋，负表示左旋。多数基本粒子都有左右两种不同的自旋取值，如电子、质子和中子的自旋。

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而且自旋和观测方向也是紧密相关的，如果你从某个角度观察一个粒子是左旋的，那么我们可以断言从相反方向观察它肯定是右旋的。从这个角度看，自旋也有点类似我们宏观视角的旋转，但是我还是要提醒大家，这个并不是旋转，只是有点类似旋转的特性，如果你实在想不明白，就直接把它当成一种输出属性吧，只是我们在观察这个粒子的时候它才会根据现在的环境随机输出的一种属性。

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随机？的确是随机的，因为大部分的粒子，它们的自旋方向基本都是随机左或者随机右的，你观察的时候完全无法预测它们的方向，只能知道一个概率，都是 50%的左旋和 50%的右旋，而且你如果把它们分开，只留下一个方向，换一个坐标轴观察后再回到原来的坐标轴观察，它还会是 50%的左旋和 50%的右旋，就好像没有没分开过一样，所以自旋就是一个非常奇特的量子属性。

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但是，中微子就不同了，其他任何粒子都有对等概率的左旋和右旋存在，而中微子在实验中观测到的从来都是左旋（取值为 -1）的，而反中微子全部是右旋（取值为 +1）的，不管从什么角度观测都是如此。也就是说人们从未发现左旋的反中微子，也没发现过右旋的中微子。

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为什么中微子要“搞特殊化”呢？到目前为止，这还是一个未解之谜，学界有两种不同的主流观点：

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（1）中微子是所谓的“马约拉纳粒子”，这种粒子的自旋没有左右之分，右旋同时也是左旋，何况在微观世界里面也不存在几何逻辑，所以可以用这样“任性”的观点来解释。

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（2）中微子的自旋单一取向是其本身的特点，且中微子的左旋性说明其以光速运动，是几乎无质量的。

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对于第二种观点，为什么说中微子是以光速运动就会导致自旋方向单一呢？

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科学家的解释是中微子的运动速度与光子相同，我们只能从正面 180°的方向上对它进行观测，不存在比光更快的观测方式让我们能从背后观测它，所以这个粒子对于观测者来说就只有一个方向，也就只有一个自旋方向；另一个自旋方向受光速限制是无法观测的，也就是不存在的。

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看不到就不存在？的确，在量子世界里，一切都是以观察为基础的，无法观察的东西就等于不存在。

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不过很显然，这是宏观世界里绝对不可能出现的现象，也是无法用宏观经验理解的，用熟悉的专业话术概括就是：该现象没有经典对应。

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那么，单向自旋属性的中微子出现在钴 -60 的衰变方程里，自然会破坏钴原子衰变过程的对称性。当我们对这种单自旋的中微子施加空间镜像变换，按理说左旋的中微子在镜像翻转后应该变成“右旋的中微子”，可是后者在实验中从未被观测到，它不存在，所以左旋的中微子镜像后还会是左旋的状态，于是镜像失败。

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中微子的存在就导致该物理过程整体都不再具备“空间镜像不变性”了。

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所以，弱相互作用力下的宇称不对称，实质上就是中微子的宇称不对称，是中微子的单自旋特性导致了它无法被镜像翻转，所以导致了对称性破缺。

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好了，讲到这里我们终于可以谈一下绝对的左和绝对的右了。

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题主在问这个问题的时候也谈到了只靠文字通讯的时候左右无法被定义的问题，其实就是因为左右这个概念是可以镜像翻转的，所以我们无法只通过文字描述那个方向才是共同的基准。

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别的物理概念我们都可以用文字的方式阐述清楚，比如外星人问地球人：你们有多高啊？我们回答说：大约 1.7 米。然后外星人问：请问什么叫做 1 米？我们就可以回答说：你们知道氢原子吧？就是一个质子和一个电子组成的最小的原子。按照我们的单位制，1 米大约是氢原子半径的 200 亿倍。

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只要外星人也知道氢原子，大家就有了共同讨论的基准，所以大家就能理解双方所描述的长度单位，类似角度单位，时间单位，速度单位，质量单位，能量单位都可以很方便的用文字建立基准，因为这些单位只要是我们和外星人生活在同一个宇宙里，我们都可以找到一些共同的事物作为基准，比如光子电子等等，但是左右这种概念就无法统一。

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我们最容易想到的左右定义是，左手的方向叫做左，右手的方向叫做右。但这其实是循环论证，如果不先定义左右，你怎么知道哪只手是左手，哪只手是右手呢？

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我们平时教小朋友左右都是直接抓着他的手描述的，或者说你写字的手就是右边，但是不能面对面指示的话还是很难说清楚，当然你也可以说心脏在左边，可是外星人的身体结构和我们不同，为了不产生误会，我们还是得把人体的解剖图发过去对方才能理解。

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在以前，物理学认为一切物理过程都是宇称守恒的时候，我们也没法用任何物理现象来给外星人描述什么左或者右，因为这些过程都是可以镜像翻转的，外星人同样不知道你的基准是什么。

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直到现在，我们终于发现了，在弱相互过程中宇称是不守恒的，也就是说左右不对称了，这样同一个物理过程，地球人和外星人都能观察到相同的不对称现象，那么仅通过文字分辨左右就有了可能。

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其实现在我们了解了中微子的特性，那么分辨左右就更简单了，因为中微子根本就只有一个自旋方向，我们只要说中微子的旋转的方向就是左，那么双方就绝对不会再产生任何疑义了。所以说中微子单自旋这一物理现象的发现，让人类第一次有了通过客观物理现象来定义左和右的办法。

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那么最后我还想聊下，我们怎么理解中微子单自旋这个特性呢？这种超出我们常识认知的概念有没有什么办法可以让我们比较容易接受一点？

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其实还是有一种解释的，就是中微子其实是一种“二维粒子”。

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什么是“二维粒子”？

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三体里面不是就描述过这种事情吗，外星人为了毁灭地球，扔了一张“二向箔”，打算把整个太阳系二维化，然后人们就看到了整个太阳系变成一张纸的过程。

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小说这段写的很震撼，但是我认为其实小说里面错误的描述了对二维世界的观感。你想，如果一个二维化的世界，你怎么还能从不同的角度观察它的倾斜侧面，甚至看到它极薄的侧面呢，那它就不是一个真的二维物体，只是一个被拍扁的三维平面而已，再扁它也是三维的。

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真正的二维物体，其实已经丢失了一个坐标维度，如果只有两个维度了，那应该看起来是什么样子才对呢？

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其实就像以前的假 3D 游戏一样，你无论怎么观察里面的物体，都只能看到它的正面图案，你旋转物体就冲着你旋转，你永远看不到它的侧面和背面，甚至永远不能用一个倾角去观察它，它就是一张 x 轴始终指向你的动图，或者说它没有 x 轴了，它就是永远将另两个维度的全部信息展示给你。

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那么在这种情况下，如果这张动图上有一个左旋的图案，那么全游戏的所有玩家看到它都是左旋的，因为没有任何人能从背后观察这张动图，哪怕是两个玩家面对面站立，把这个 2D 物体放在他们两人中间，他们看到的依然都是冲着自己的左旋图案，因为这个物体没有第三个维度供不同的观察者翻转视角了。

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所以，中微子为什么只有一个自旋方向，答案很可能是它就是一个 2D 粒子，它的波函数只有两个坐标轴，所以任何人观察它，都能用自己的观察坐标看到完全相同的信息，所以这就有了绝对的左和右，放之宇宙皆准！

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以上的内容部分节选自本人的量子物理学专栏，也欢迎大家订阅

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上帝是个程序员：游戏制作人眼中的量子物理

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\"头图\"/
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这根本就不是当牛做马为驴的事。

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难道你没发现……

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鸟也能骑：

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著名的骑鸵鸟比赛
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人也能骑：

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骑人提踵：锻炼腓肠肌、比目鱼肌
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万物皆可骑：

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so……

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我们发现一个关键，脊椎动物方便骑的最大原因，是所有都长成了这样的一个结构：

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头颅 + 长长的脊椎 + 四肢。

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人之所以不好骑，是因为人的脊椎是完全直立的。

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在所有两足运动（bipedalism）的动物中，人是几乎唯一直立脊椎的动物。

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  • 为什么这里的措辞是几乎呢？因为有一种鸟类也是直立脊椎的，咱们在回答结尾揭晓。
    • \n
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也就是说，在行 / 跑状态下，人是唯一不能骑的动物。

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    \n
  • 当然，如果你非得骑，也当我没说过（毕竟，万物皆能骑）。
    • \n
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于是这个问题，就转化成了两个问题。

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1、脊椎动物为什么要进化成一个集中的头部，加长长的脊椎？

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2、为什么偏偏人类完全直立了脊椎，变成了不可骑的动物？

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好了，接下来进入深度长文科普时间……

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（温馨提醒：8000 字长文，深度演化科普，没时间看的，可以先点赞收藏）

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我们先来回答第一个问题。

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脊椎动物为什么要进化成一个头部，加长长的脊椎？

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是啊！

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你看，6.5 亿年前的动物是没有大脑的，神经系统非常的简单。

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例如，水母这样的刺胞动物，神经系统简单得就像一张网。

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随便碰一下，就会引起全身性的反射[1]：

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一开始神经系统这么的简单。

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那究竟是什么力量，促使简单的神经系统复杂化，发展出大脑的呢？

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这背后的驱动力，正是感官的集中。

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和单细胞生物「刺激→应激反应」的简单模式不同，多细胞动物的行为以反射「感觉细胞→感觉神经元→运动神经元→肌细胞」为基础。

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随着动物演化得越来越复杂，接收到的感官信号越来越丰富，运动越来越精细复杂，反射弧中的感觉神经元和运动神经元就会越来越多。

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这些神经元胞体汇聚在一起，就发展成了神经中枢，不仅节约了空间，也使得信号处理更加的高效。

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6.5 亿年前，早期两侧对称动物出现时，就因为感官的集中，发展出了最早的脑。

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原始腔肠动物一支演化成了水母类，一支演化成了原始的两侧对称动物，并继续分化成了原口动物和后口动物两个大门类。

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原口动物演化成无脊索动物，后口动物演化成脊索动物。

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蠕形动物是早期两侧对称动物，原始的三胚层。这类动物的神经开始往头部汇聚，形成了原始的“脑”，然后在“脑”后形成纵横的神经索，但比起高级神经系统来说，它们的神经细胞是分散在神经索中的。当纵神经索减少，则形成梯式神经系统，出现最早的神经中枢。

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例如，扁形动物：

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可以看出，从扁形动物开始，动物就已经表现出良好的可骑性。

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可骑性正是从神经系统集中、脑开始出现而发展出来的。

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寒武纪前夕，原口动物中的一支演化出了链状神经系统，这便是后来的环节动物（例如蚯蚓），以及节肢动物（例如三叶虫、螃蟹、蝗虫等）。

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发达的链状神经系统，是演化史上的一大飞跃，由此缔造了繁荣的寒武纪时代。

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链状神经系统，分成中枢和外围两个部分。

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脑和腹神经索属于中枢神经系统，各节神经从脑延伸到身体各个部分形成外围神经系统。在神经系统中，神经细胞汇聚成神经节，神经纤维聚集成束。

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和原始的蠕形动物相比，链状神经系统中，“大脑”已经处于优势地位，腹神经索受到“脑”的控制。

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为了足够快速的神经传导，节肢动物往往形成巨大的神经（巨神经纤维）。而且有研究证明，节肢动物的大脑已经能形成记忆。

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正是因为链状神经系统前所未有的优越性，在寒武纪~奥陶纪时代，不仅率先发展出了早期霸主奇虾，还发现出了诸如海蝎子之类的庞然大物。

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它们不断壮大自己的神经纤维，以支撑庞大的体魄。

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  • 各种大小的史前深海坐骑，你想选哪一个？
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寒武纪早期，人类追溯的最早脊索动物祖先是皮卡虫。

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可以看出，它们同样展现出良好的可骑性，哪怕它们此时的脑简单得就像文昌鱼这样的一个透明脑泡。

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这种动物一看就没有什么攻击力，只能在奇虾统治的时代夹缝中生存。

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这一支动物，虽然同样是把神经汇聚在了头部，但形成的并不是索状，而是管状。这些管状神经系统，形成了原始的脊髓，同时有了棒状的弹性胶质支撑结构——脊索，于是脊索动物出现了。

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这正是未来整个脊椎 / 脊髓系统的雏形。

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和节肢动物最大的区别在于，节肢动物的腹神经系统在腹部，脊索动物的管状神经系统在背部。前者是实心的，后者是空心的。

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空心的神经系统，令神经组织具有更大的空间和面积。

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虽然在一开始，管状神经系统，相比起链状神经系统，优势并不十分明显。但对于未来的演化前景来说，管状神经系统是远远优于链状神经系统。

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随着头部神经的进一步集中，演化出了昆明鱼，早起鱼类开始出现了。

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在奇虾统治的寒武纪时代，早期鱼类苟延残喘，由于输于体型和力量，大量早期鱼类灭绝于奇虾的口中，唯有拥有更高级神经系统的鱼类，才得以繁衍生息下去。

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即便奥陶纪时期，鱼类叠甲演化出甲胄鱼，也依旧只能在新时代霸主海蝎子的统治下瑟瑟发抖。

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  • 巨型海蝎子的可骑性相当高，骑着颇为拉风。
    • \n
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在演化过程中，随着早期鱼类演化得更为复杂，管状神经系统头部，渐渐形成了复杂的脑部。

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而神经细胞轴突外面也形成了一层髓鞘，髓鞘具有绝缘性，保证了神经传导的高效性。髓鞘的神经传递速度高达 100 米每秒，髓鞘是发达神经系统的地基，而节肢动物的神经传导速度只有 2 米每秒。4.5 亿年前的盾皮鱼身上，第一次出现了髓鞘[2]。

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有了发动的神经系统，鱼类变得越来越灵活，为了保证运动的平衡，配套演化出了偶鳍，这便是高等脊椎动物四肢的原型。

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而那些没有进化出髓鞘的脊索动物，便只能如同尾索动物一样，在海洋里猥琐生存。

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明明是动物，却犹如植物一样，营固着生活。哪怕在后来的数亿年中，种类繁多，进化得五花八门，但却永远在死胡同里打转而已。

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  • 海鞘：我们现在这样尾索，看你还怎么骑！
    • \n
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不过我们的祖先，终究属于硬刚的那一派。

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不直面惨淡的人生，不经历大浪淘沙般的磨砺，就没有后来的辉煌。

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正因为高度发达的神经系统，足以支撑更庞大的躯体，原始脊椎动物的体型，迅速大型化，并很快夺走了节肢动物海洋和陆地的霸主地位。

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    \n
  • 邓氏鱼：兄弟听说你想骑我？
    • \n
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这得益于神经系统的先进性，才能演化出对环境更强的适应力（例如体型和力量更大，攻击力更强）。

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我们的鱼类祖先形成了五个相对独立脑泡：

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即，端脑（大脑）、间脑（丘脑）、中脑、后脑（脑桥、小脑），以及，末脑（延脑）。

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神经系统、骨骼系统、消化系统、循环系统、免疫系统……我们的鱼类组先，奠定了后来所有动物及人体的所有系统。

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后来的所有后裔，都是大脑加脊椎的结构，这也是所有脊椎动物可骑性的基础。

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肉鳍鱼活化石矛尾鱼（Latimeria）
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3.6 亿年前，肉鳍鱼登陆成功，演化成了四足动物，在大陆上开枝散叶，成为最繁荣的类群之一。

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那为什么只有人类完全直立了脊椎，变成了不可骑的动物？

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在陆地上，早期四足动物的尾巴没有办法继续利用水提供动力，它们演化出了一个特殊的肌肉群——尾股肌（caudofemoralis）。

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尾股肌一端连接着尾巴，一端连接在股骨上。当尾巴左右摇摆时，就能拉动大腿屈伸，成为爬行时的主要动力来源。

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除此之外，为了控制腿部整体的前后运动，它们还发展出了髂股肌（iliofemoralis）[3]，连接着髂骨和股骨。

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尾巴提供主要的动力，四肢叉向身体两侧，这就决定了它们主要是通过左右摆动来进行运动。

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时至今天，爬行动物基本上都是这样的运动方式。

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这样的方式进行快速运动时，会面临一个非常尴尬的问题[4]。

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它们没有膈肌等专门的呼吸结构，主要通过肋间肌、腹壁肌挤压肺部来实现呼吸。当它们进行高速奔跑时，这些肌肉群会被动挤压肺部，迫使它们无法正常呼吸。

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蜥蜴总是憋气奔跑，跑一段时间再停下来换气。

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这样的运动效率和呼吸效率，都是非常的低。

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3.2 亿年前，四足动物演化出了早期的合弓纲和蜥形纲动物，它们正好分别是恐龙和哺物动物的祖先。

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龙兽争霸正式上演。

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未来它们运动系统的演化差异，也决定了可骑性的差异。

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此时的大陆上还没有真正意义上的霸主，谁率先提升运动效率和呼吸效率，抢夺先机，就能成为未来的大陆主宰。

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哺乳动物祖先和恐龙祖先，在运动效率和呼吸效率上，开启了一场持续 2 亿年的进化军备竞赛。

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四足动物演化树：左下两栖、左合弓纲，中副爬行、右蜥形纲
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3 亿年前之后，出现了体型达到 3 米的副爬行动物和盘龙目动物，它们具有想当的可骑性。

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盘龙目杯鼻龙（Cotylorhynchus）
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副爬行动物盾甲龙（Scutosaurus）
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在运动效率上，它们不约而同演化出更长更强壮的四肢，同时朝着腹部集中，抬起了身体。

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这个过程，本质上相当于增加力量的同时也增加了力臂，使得总力矩增加，大大提高了运动能力。

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在呼吸效率上，恐龙为首的主龙类发展出了双重呼吸，哺乳动物祖先这一支则发展出了膈肌。同时，它们还殊途同归地完成了两个特殊的身体革命，完整的双循环系统以及恒定的体温。

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呼吸和运动方式改变了，动物就可以一边奔跑，一边自由呼吸啦。

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除此之外，它们的脊椎也发生了适应性的变化。

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身体抬高了，早期四足动物那样左右摆动的运动方式，就严重影响了奔跑速度，变成了不利于生存的特征。因此经过不断淘汰，被环境筛选出来的后代，脊椎左右摆动的幅度都更加的退化了[5]。

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哺乳动物上下弯曲的脊椎
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左右摆动演化为上下摆动
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在生物演化史上，我们常常会强调双足直立行走的重要性，但其实从匍匐前行演化成四肢直立行走，同样非常的重要。这意味着它们的身体已经做好了全方面的准备，有了发展得更大、更强、更快的潜力。

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生物演化从来都是物竞天择。

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蜥形纲与合弓纲分道扬镳后的 1 亿年，曾发展出了大量的过渡物种，尤其是副爬行动物、盘龙类，曾拥有自己的辉煌，但它们最终在残酷的竞争中全部灭绝了。

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今天还存在的左右摇摆身体前进的陆生动物只有三支，鳄类、龟鳖类，以及有鳞类。

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这三大类全部具有特殊的生态位或着形态。

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2 亿多年前，最早的恐龙和哺乳动物几乎同时出现。三叠纪晚期，伴随着合弓纲动物和伪鳄类的衰退，恐龙很快崛起成了全新的霸主，并建立了自己的辉煌。虽然恐龙的崛起，与大灭绝、气候、代谢、繁殖都有关系，但特殊的运动方式，同样是它们称霸的关键。

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恐龙和哺乳动物在适应直立步态的过程中，它们尾部的演化走上了截然不同的道路。

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恐龙从诞生开始，就掌握了两足行走[6]。

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它们强化了尾巴和肌肉，发展出了无比发达的尾股肌群，白垩纪晚期的霸王龙可以说是这种步态的终极形态[7][8]。

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  • 霸王龙：兄弟，听说你们都很想骑我？小心我用小手手挠你们！
    • \n
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更优秀的生物力学构造，是恐龙在与伪鳄竞争的过程中获胜的关键，除了后来因为体重再次发展为四足行走的大型恐龙，以及半水生的棘龙外，其它恐龙大多是两足行走的。

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    \n
  • 伪鳄类的步态介于早期蜥形纲动物和恐龙之间，它们发展出的直立形态也是柱状直立，缺少股骨头，运动能力也很低。一些伪鳄已经发展出了二足行走，但生理上的巨大缺点，使得它们在与恐龙竞争的过程中失利。
    • \n
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恐龙这种步态，最大的特点是节能，它们的身体相对来说比较僵硬，除了头部外，整个脊椎弯曲的幅度都不大。这使得它们前进时身体非常稳定，相对灵活的尾巴则能进行有效的减震。

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因此和大多数人想象中的不同，决大多数恐龙擅长的并不是速度和爆发力，而是耐力。

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恐龙的特殊步态，使得它们获得了巨大的成功。

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它们的确也像人类一样，解放了双手，并朝着不同的方向演化：

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蜥脚类等巨型恐龙再次利用了（双手）起来，进行四足行走；
半水生的棘龙和小型掠食恐龙发展出了利爪；
霸王龙则因为前肢的利用率大大降低，发生了严重退化；
鸟类的祖先则适应飞翔，把前肢演化成了翅膀。
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    \n
  • 史上最拉风的坐骑之一，你最想要选哪一号的？中号还是大号？
    • \n
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但由于恐龙的脊椎无法直立，双手只能位于身体下方，这也就注定了，它们无法像人类一样完成复杂的手眼协调运动，双手很难朝着非常灵活的方向发展。

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在运动步态的演化方面，人类的哺乳动物祖先，走的是与恐龙完全相反的一条道路。

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它们弱化了尾巴，尾股肌也发生了退化，通常不再提供前进的动力，大多数只发挥平衡的作用。

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髂股肌发展成了臀部肌肉群，成为主要的动力之源。而四足交替前行，搭配可灵活上下摆动的脊椎，使得它们拥有高速奔跑的潜力。

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当它们进行奔跑时，脊椎可以如同弹簧一样，储能和释能，大大提高了爆发力和极限速度。

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猎豹：(>^ω^<)喵！表骑我，真骑不动。

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相比起恐龙，大多数哺物动物都以爆发力擅长，反而缺少的是耐力。

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耐力更强的哺乳动物，通常具有更加稳定的步态。

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例如，以耐力见长的犬科动物，有着多种步态适应不同的速度，以达到最大化的体能利用。它们在低速状态，脊柱和身体明显更加的稳定，整体步态反而更加接近双足步态。

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犬类步行时的能量回收效率最高可以达到 70%[9]，猫科最高也只有 37.9%。

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汪星人：托个人类幼崽，俺已经很费力了。

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作为对比，鸡行走的能量回收效率达到了 80%，这也足以从一定程度反应出恐龙的平均水平。

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一个耐力型，一个爆发型，拥有各自的优势。

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恐龙灭绝后，哺乳动物迅速占领了不同的生态位，创造了属于自己的王朝。

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兽族内部上演王超更替时，人类祖先却早早就进入了树栖生态位，很长一段时间都过着与世无争的生活。

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经过数千年的树栖适应，我们祖先与其它哺乳动物的生理构造，已经有了很大的不同。

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不仅四肢和肌肉都更加适应抓握，而且上下肢有了更大的上下伸展能力，同时因为承重的需求，下肢也逐渐发展得更加的强壮。

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哪怕是最原始的灵长类，狐猴的双手都已经具备了一定的解放程度，同时具备了暂时直立行走的能力。

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不过要完全解放双手，依旧是一个非常残酷的演化过程。

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  • 森林古猿：自从学会了使用双手，再也不用担心被骑啦~
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在教科书中，通常这样描述人类直立的演化：

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1200 多万年前，森林古猿中的一支以树栖生活为主，进化成了现代类人猿；另一支却由于环境的改变，不得不下到地面上来生活，慢慢进化成了人类。

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这样简单的一段话背后，却是人类祖先一代代的被淘汰过程。

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3000 万年前的灵长类，随着体型的不断大型化，它们发展出了对生拇指。此时它们的运动方式和今天的猴子非常相似，通过俯身的姿态，四肢抓握攀缘行走。它们同时有着长长的尾巴，主要发挥着平衡的重要作用。

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然而就在这时，我们祖先的那一支，却发生了一个非常关键的基因突变：

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决定尾巴发育的 TBXT 基因被转座子插入，导致基因失活，最终退化掉了尾巴[10][11]。

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对于适应树栖生活的灵长类来说，丢失尾巴是非常不利的基因突变。

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经历一系列残酷的淘汰过程，只有那些进一步改变身体，适应无尾树栖环境的灵长类才存活了下来。

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这便是人猿总科（Hominoidea）。

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它们的骨骼发生了适应性改变，从俯身变成了垂直攀爬（vertical climbing），双手在上方抓握，双脚在下方抓握。

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人猿总科的动物，都有着一定的直立行走的能力。

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最早的人猿动物，以原康修尔猿（Proconsul）为代表。

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早期人猿总科与猴总科一样，都是生活在树上。

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但缺失尾巴的他们，在完全的树栖环境中，并不比猴总科更有竞争力。

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相比起整个灵长类，人猿总科一开始是弱势物种。

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大约在 1800~2000 万年前左右，它们才在适应树栖环境的过程中，发展出了更长的手臂，通过优秀的臂行（Brachiation）来解决平衡问题。

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其中手臂最长的一支，发展成了今天的长臂猿，其它的则发展成了人科动物，包括红毛猩猩，大猩猩，黑猩猩，以及人类。

\n

大约在这个时期前后，非洲板块与欧亚板块相撞，东非高原和东非大裂谷逐渐形成。

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东非的气候逐渐变得干旱，森林发生了退化。

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森林的退化，对于这群适应树栖的灵长类来说是一场灾难。栖息环境的衰退，食物的减少，这不仅意味着大量个体的死亡，甚至是种群的衰亡，物种的灭绝。

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1600 万年前，红毛猩猩的祖先最终适应了树栖，艰难的生存选择落在了其它的人科动物身上。

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通过化石分布来看，人类的古猿祖先，很有可能是先走出非洲，发展为森林古猿，在欧洲繁荣之后，再迁回非洲发展出了人亚科。当然，并不排除人类祖先一直都是非洲发展的可能。

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传统观点认为，森林古猿走出森林后，才发展出了直立行走。

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但是近年的研究却发现，我们祖先走出森林之前，就已经掌握了直立行走的能力。

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现在演化观点 VS 过去演化观点
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1200 万年前，为了适应偶尔下地，它们的上肢和下肢发展得同样强壮，几乎用同等的时间进行臂行和直立行走。甚至在树栖时，它们也进行手脚并用的直立运动，研究者把这种运动方式称为伸展四肢攀爬（extended limb clambering）[12]。

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多瑙韦斯猿古根莫斯种（Danuvius guggenmosi），森林古猿的一种
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虽然森林古猿获得了短暂的成功，但生物演化最忌讳的就是这种不上不下的中间状态。

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随着森林的进一步衰退，它们竞争不过完全树栖的猴类和其它古猿，等待它们的终将是灭绝的命运。

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幸运的是，他们的一部分后代适应了地面环境，不再高度依赖树栖生活。

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由于它们的双手和双脚同样的发达，在地面活动，就有了两个选择：

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要么再次四肢行走，要么完全直立行走。

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生物演化，只要不被淘汰，就能不断繁衍生息。

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这两个方向都获得了成功，其中分别在 800 万年前和 600 万年前演化出来的大猩猩和黑猩猩祖先，发展出了指背行走（Knuckle-walking）。这使得它们既能臂行，也能指行，甚至有着一定直立行走能力。

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这使得它们在保留树栖适应能力的同时，对地面环境也有着更强的适应能力，从而使得他们获得了非常大的成功。

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尤其是黑猩猩被划分到了人族，在生物学上已经属于广义上的人类。

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700 万年前的乍得沙赫人（Sahelanthropus tchadensis），与人类和黑猩猩祖先接近
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不过黑猩猩在适应指行的过程中，因为稳定性的要求，它们的脊椎笔直，腰部也更加僵硬，所以没有发展出持久直立行走能力。不过它们这样的生理特征，非常适应森林地面或者是森林的缘边地带。

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森林被树栖灵长类占据，森林边缘地带被黑猩猩的祖先占据，我们的祖先不得不完全直立身体，彻底走出了森林。

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这是一个相当残酷的过程。

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我们那些没有完全走出森林，攀缘能力差、直立行走能力稍差的祖先，在与大猩猩、黑猩猩祖先竞争的过程中，全部灭绝了。

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他们的后代经过一代代的被淘汰，被自然法则不断优胜劣汰，才最终发展出了非常擅长直立行走的人类。

\n

那些灭绝的过渡物种，图根原人、地猿、肯尼亚平脸人、南方古猿、傍人，无一不显示出自然选择的残酷。

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南方古猿之后，大约在 280 万年前开始，人类祖先发展出了真人属，也就是狭义上的人类，才以恐怖直立猿的身份，开启了全新的时代。

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人族大家族
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为什么人类在完成直立行走之后，才获得了巨大的成功？

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直立行走究竟给人类带来了什么养优势？

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有观点认为，人类获得成功的关键是直立行走的能量回收率非常高。

\n

确不低，大约 65%左右，比黑猩猩的直立行走的能量回收率高了 75%。

\n

但问题在于，直立行走对黑猩猩来说，并不是完全必要的。拿人类与黑猩猩比较，其实并合理。

\n

人类应该与地面活动的其它动物相比较。

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虽然人类的步行效率，明显高于大多数四足步态的动物，但其实也只有接近犬科的水平，明显低于鸡的水平，更远远低于企鹅。

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是的，人类行走的能量回收率，远远低于这种走路来摇摇摆摆的鸟类。

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    \n
  • 企鹅：想不到吧，我们是节能小能手。骑我们就算啦~
    • \n
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实际上，几乎所有动物行走时的能量回收率都低于企鹅，因为企鹅行走的能量回收率高达 90%。

\n

企鹅也是唯一直立脊椎的鸟类，不过它们羽毛下的双脚，却是这个样子的：

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蹲着的，并不是像人类这样的完全直立。

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同样是二足行走，人类直立行走的效率之所以低于大多数鸟类，本质上还是因为人类具有非常灵活的脊椎。为了灵活性，牺牲掉了能量效率。这其实和猫科动物能量效率低是同样的原因。

\n

除此之外，人类奔跑时的效率也非常低，能量回收效率比起步行的时候更是骤降了 75%。

\n

也就是说，节能方面，人类比起其它的温血动物，其实并没有显著的优势。

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总的来说，关于直立行走带给人类的优势，其实还是需要从整体演化的角度来看。

\n

人类祖先的双手、双脚，甚至是脊椎，乃至于尾巴的退化，这都是配套演化的，它们发展出强壮而足以长期支撑起身体的双脚的时候，双手也已经发展出优秀的抓握能力，并且变得越来越灵活。

\n

严酷的生境压力，在数百万年前就促使它们发展出了，当时陆生动物中最优秀的大脑。

\n

在这个恰当的时机解放了双手，打造和运用工具，自然便水到渠成了。

\n

相对来说，恐龙的大脑和双手的开发程度，都比较落后，再加上身体并没有完全直立，所以，直到它们灭绝之前，都没有发展出智慧文明的条件。

\n

当然，如果恐龙没有灭绝，它们继续演化数千万年，甚至是上亿年，还会不会发展出智慧文明，那就充满着巨大的悬念了。

\n

人类祖先经过 5 亿年多年的演化，才把横向的脊椎，演化成了直立。每一次关键的演化，都是建立在累累尸骨上面的，伴随着无数次的毁灭与新生。

\n

我们祖先好不容易挺直了脊梁，让我们不用弯腰把后背变成“座位”。

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但依旧有无数人不得不当牛做马为驴。

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查看知乎讨论
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\n\n\n\n", + "content": "
\"头图\"/
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这根本就不是当牛做马为驴的事。

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难道你没发现……

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鸟也能骑：

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著名的骑鸵鸟比赛
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人也能骑：

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骑人提踵：锻炼腓肠肌、比目鱼肌
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万物皆可骑：

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so……

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我们发现一个关键，脊椎动物方便骑的最大原因，是所有都长成了这样的一个结构：

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头颅 + 长长的脊椎 + 四肢。

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人之所以不好骑，是因为人的脊椎是完全直立的。

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在所有两足运动（bipedalism）的动物中，人是几乎唯一直立脊椎的动物。

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    \n
  • 为什么这里的措辞是几乎呢？因为有一种鸟类也是直立脊椎的，咱们在回答结尾揭晓。
    • \n
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也就是说，在行 / 跑状态下，人是唯一不能骑的动物。

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    \n
  • 当然，如果你非得骑，也当我没说过（毕竟，万物皆能骑）。
    • \n
\n

于是这个问题，就转化成了两个问题。

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1、脊椎动物为什么要进化成一个集中的头部，加长长的脊椎？

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2、为什么偏偏人类完全直立了脊椎，变成了不可骑的动物？

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好了，接下来进入深度长文科普时间……

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（温馨提醒：8000 字长文，深度演化科普，没时间看的，可以先点赞收藏）

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我们先来回答第一个问题。

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脊椎动物为什么要进化成一个头部，加长长的脊椎？

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是啊！

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你看，6.5 亿年前的动物是没有大脑的，神经系统非常的简单。

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例如，水母这样的刺胞动物，神经系统简单得就像一张网。

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随便碰一下，就会引起全身性的反射[1]：

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一开始神经系统这么的简单。

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那究竟是什么力量，促使简单的神经系统复杂化，发展出大脑的呢？

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这背后的驱动力，正是感官的集中。

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和单细胞生物「刺激→应激反应」的简单模式不同，多细胞动物的行为以反射「感觉细胞→感觉神经元→运动神经元→肌细胞」为基础。

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随着动物演化得越来越复杂，接收到的感官信号越来越丰富，运动越来越精细复杂，反射弧中的感觉神经元和运动神经元就会越来越多。

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这些神经元胞体汇聚在一起，就发展成了神经中枢，不仅节约了空间，也使得信号处理更加的高效。

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6.5 亿年前，早期两侧对称动物出现时，就因为感官的集中，发展出了最早的脑。

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原始腔肠动物一支演化成了水母类，一支演化成了原始的两侧对称动物，并继续分化成了原口动物和后口动物两个大门类。

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原口动物演化成无脊索动物，后口动物演化成脊索动物。

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蠕形动物是早期两侧对称动物，原始的三胚层。这类动物的神经开始往头部汇聚，形成了原始的“脑”，然后在“脑”后形成纵横的神经索，但比起高级神经系统来说，它们的神经细胞是分散在神经索中的。当纵神经索减少，则形成梯式神经系统，出现最早的神经中枢。

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例如，扁形动物：

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可以看出，从扁形动物开始，动物就已经表现出良好的可骑性。

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可骑性正是从神经系统集中、脑开始出现而发展出来的。

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寒武纪前夕，原口动物中的一支演化出了链状神经系统，这便是后来的环节动物（例如蚯蚓），以及节肢动物（例如三叶虫、螃蟹、蝗虫等）。

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发达的链状神经系统，是演化史上的一大飞跃，由此缔造了繁荣的寒武纪时代。

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链状神经系统，分成中枢和外围两个部分。

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脑和腹神经索属于中枢神经系统，各节神经从脑延伸到身体各个部分形成外围神经系统。在神经系统中，神经细胞汇聚成神经节，神经纤维聚集成束。

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和原始的蠕形动物相比，链状神经系统中，“大脑”已经处于优势地位，腹神经索受到“脑”的控制。

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为了足够快速的神经传导，节肢动物往往形成巨大的神经（巨神经纤维）。而且有研究证明，节肢动物的大脑已经能形成记忆。

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正是因为链状神经系统前所未有的优越性，在寒武纪~奥陶纪时代，不仅率先发展出了早期霸主奇虾，还发现出了诸如海蝎子之类的庞然大物。

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它们不断壮大自己的神经纤维，以支撑庞大的体魄。

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  • 各种大小的史前深海坐骑，你想选哪一个？
    • \n
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寒武纪早期，人类追溯的最早脊索动物祖先是皮卡虫。

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可以看出，它们同样展现出良好的可骑性，哪怕它们此时的脑简单得就像文昌鱼这样的一个透明脑泡。

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这种动物一看就没有什么攻击力，只能在奇虾统治的时代夹缝中生存。

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这一支动物，虽然同样是把神经汇聚在了头部，但形成的并不是索状，而是管状。这些管状神经系统，形成了原始的脊髓，同时有了棒状的弹性胶质支撑结构——脊索，于是脊索动物出现了。

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这正是未来整个脊椎 / 脊髓系统的雏形。

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和节肢动物最大的区别在于，节肢动物的腹神经系统在腹部，脊索动物的管状神经系统在背部。前者是实心的，后者是空心的。

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空心的神经系统，令神经组织具有更大的空间和面积。

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虽然在一开始，管状神经系统，相比起链状神经系统，优势并不十分明显。但对于未来的演化前景来说，管状神经系统是远远优于链状神经系统。

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随着头部神经的进一步集中，演化出了昆明鱼，早起鱼类开始出现了。

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在奇虾统治的寒武纪时代，早期鱼类苟延残喘，由于输于体型和力量，大量早期鱼类灭绝于奇虾的口中，唯有拥有更高级神经系统的鱼类，才得以繁衍生息下去。

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即便奥陶纪时期，鱼类叠甲演化出甲胄鱼，也依旧只能在新时代霸主海蝎子的统治下瑟瑟发抖。

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  • 巨型海蝎子的可骑性相当高，骑着颇为拉风。
    • \n
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在演化过程中，随着早期鱼类演化得更为复杂，管状神经系统头部，渐渐形成了复杂的脑部。

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而神经细胞轴突外面也形成了一层髓鞘，髓鞘具有绝缘性，保证了神经传导的高效性。髓鞘的神经传递速度高达 100 米每秒，髓鞘是发达神经系统的地基，而节肢动物的神经传导速度只有 2 米每秒。4.5 亿年前的盾皮鱼身上，第一次出现了髓鞘[2]。

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有了发动的神经系统，鱼类变得越来越灵活，为了保证运动的平衡，配套演化出了偶鳍，这便是高等脊椎动物四肢的原型。

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而那些没有进化出髓鞘的脊索动物，便只能如同尾索动物一样，在海洋里猥琐生存。

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明明是动物，却犹如植物一样，营固着生活。哪怕在后来的数亿年中，种类繁多，进化得五花八门，但却永远在死胡同里打转而已。

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  • 海鞘：我们现在这样尾索，看你还怎么骑！
    • \n
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不过我们的祖先，终究属于硬刚的那一派。

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不直面惨淡的人生，不经历大浪淘沙般的磨砺，就没有后来的辉煌。

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正因为高度发达的神经系统，足以支撑更庞大的躯体，原始脊椎动物的体型，迅速大型化，并很快夺走了节肢动物海洋和陆地的霸主地位。

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    \n
  • 邓氏鱼：兄弟听说你想骑我？
    • \n
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这得益于神经系统的先进性，才能演化出对环境更强的适应力（例如体型和力量更大，攻击力更强）。

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我们的鱼类祖先形成了五个相对独立脑泡：

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即，端脑（大脑）、间脑（丘脑）、中脑、后脑（脑桥、小脑），以及，末脑（延脑）。

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神经系统、骨骼系统、消化系统、循环系统、免疫系统……我们的鱼类组先，奠定了后来所有动物及人体的所有系统。

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后来的所有后裔，都是大脑加脊椎的结构，这也是所有脊椎动物可骑性的基础。

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肉鳍鱼活化石矛尾鱼（Latimeria）
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3.6 亿年前，肉鳍鱼登陆成功，演化成了四足动物，在大陆上开枝散叶，成为最繁荣的类群之一。

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那为什么只有人类完全直立了脊椎，变成了不可骑的动物？

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在陆地上，早期四足动物的尾巴没有办法继续利用水提供动力，它们演化出了一个特殊的肌肉群——尾股肌（caudofemoralis）。

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尾股肌一端连接着尾巴，一端连接在股骨上。当尾巴左右摇摆时，就能拉动大腿屈伸，成为爬行时的主要动力来源。

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除此之外，为了控制腿部整体的前后运动，它们还发展出了髂股肌（iliofemoralis）[3]，连接着髂骨和股骨。

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尾巴提供主要的动力，四肢叉向身体两侧，这就决定了它们主要是通过左右摆动来进行运动。

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时至今天，爬行动物基本上都是这样的运动方式。

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这样的方式进行快速运动时，会面临一个非常尴尬的问题[4]。

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它们没有膈肌等专门的呼吸结构，主要通过肋间肌、腹壁肌挤压肺部来实现呼吸。当它们进行高速奔跑时，这些肌肉群会被动挤压肺部，迫使它们无法正常呼吸。

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蜥蜴总是憋气奔跑，跑一段时间再停下来换气。

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这样的运动效率和呼吸效率，都是非常的低。

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3.2 亿年前，四足动物演化出了早期的合弓纲和蜥形纲动物，它们正好分别是恐龙和哺物动物的祖先。

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龙兽争霸正式上演。

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未来它们运动系统的演化差异，也决定了可骑性的差异。

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此时的大陆上还没有真正意义上的霸主，谁率先提升运动效率和呼吸效率，抢夺先机，就能成为未来的大陆主宰。

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哺乳动物祖先和恐龙祖先，在运动效率和呼吸效率上，开启了一场持续 2 亿年的进化军备竞赛。

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四足动物演化树：左下两栖、左合弓纲，中副爬行、右蜥形纲
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3 亿年前之后，出现了体型达到 3 米的副爬行动物和盘龙目动物，它们具有想当的可骑性。

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盘龙目杯鼻龙（Cotylorhynchus）
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副爬行动物盾甲龙（Scutosaurus）
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在运动效率上，它们不约而同演化出更长更强壮的四肢，同时朝着腹部集中，抬起了身体。

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这个过程，本质上相当于增加力量的同时也增加了力臂，使得总力矩增加，大大提高了运动能力。

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在呼吸效率上，恐龙为首的主龙类发展出了双重呼吸，哺乳动物祖先这一支则发展出了膈肌。同时，它们还殊途同归地完成了两个特殊的身体革命，完整的双循环系统以及恒定的体温。

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呼吸和运动方式改变了，动物就可以一边奔跑，一边自由呼吸啦。

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除此之外，它们的脊椎也发生了适应性的变化。

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身体抬高了，早期四足动物那样左右摆动的运动方式，就严重影响了奔跑速度，变成了不利于生存的特征。因此经过不断淘汰，被环境筛选出来的后代，脊椎左右摆动的幅度都更加的退化了[5]。

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哺乳动物上下弯曲的脊椎
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左右摆动演化为上下摆动
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在生物演化史上，我们常常会强调双足直立行走的重要性，但其实从匍匐前行演化成四肢直立行走，同样非常的重要。这意味着它们的身体已经做好了全方面的准备，有了发展得更大、更强、更快的潜力。

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生物演化从来都是物竞天择。

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蜥形纲与合弓纲分道扬镳后的 1 亿年，曾发展出了大量的过渡物种，尤其是副爬行动物、盘龙类，曾拥有自己的辉煌，但它们最终在残酷的竞争中全部灭绝了。

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今天还存在的左右摇摆身体前进的陆生动物只有三支，鳄类、龟鳖类，以及有鳞类。

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这三大类全部具有特殊的生态位或着形态。

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2 亿多年前，最早的恐龙和哺乳动物几乎同时出现。三叠纪晚期，伴随着合弓纲动物和伪鳄类的衰退，恐龙很快崛起成了全新的霸主，并建立了自己的辉煌。虽然恐龙的崛起，与大灭绝、气候、代谢、繁殖都有关系，但特殊的运动方式，同样是它们称霸的关键。

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恐龙和哺乳动物在适应直立步态的过程中，它们尾部的演化走上了截然不同的道路。

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恐龙从诞生开始，就掌握了两足行走[6]。

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它们强化了尾巴和肌肉，发展出了无比发达的尾股肌群，白垩纪晚期的霸王龙可以说是这种步态的终极形态[7][8]。

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  • 霸王龙：兄弟，听说你们都很想骑我？小心我用小手手挠你们！
    • \n
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更优秀的生物力学构造，是恐龙在与伪鳄竞争的过程中获胜的关键，除了后来因为体重再次发展为四足行走的大型恐龙，以及半水生的棘龙外，其它恐龙大多是两足行走的。

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    \n
  • 伪鳄类的步态介于早期蜥形纲动物和恐龙之间，它们发展出的直立形态也是柱状直立，缺少股骨头，运动能力也很低。一些伪鳄已经发展出了二足行走，但生理上的巨大缺点，使得它们在与恐龙竞争的过程中失利。
    • \n
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恐龙这种步态，最大的特点是节能，它们的身体相对来说比较僵硬，除了头部外，整个脊椎弯曲的幅度都不大。这使得它们前进时身体非常稳定，相对灵活的尾巴则能进行有效的减震。

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因此和大多数人想象中的不同，决大多数恐龙擅长的并不是速度和爆发力，而是耐力。

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恐龙的特殊步态，使得它们获得了巨大的成功。

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它们的确也像人类一样，解放了双手，并朝着不同的方向演化：

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蜥脚类等巨型恐龙再次利用了（双手）起来，进行四足行走；
半水生的棘龙和小型掠食恐龙发展出了利爪；
霸王龙则因为前肢的利用率大大降低，发生了严重退化；
鸟类的祖先则适应飞翔，把前肢演化成了翅膀。
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    \n
  • 史上最拉风的坐骑之一，你最想要选哪一号的？中号还是大号？
    • \n
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但由于恐龙的脊椎无法直立，双手只能位于身体下方，这也就注定了，它们无法像人类一样完成复杂的手眼协调运动，双手很难朝着非常灵活的方向发展。

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在运动步态的演化方面，人类的哺乳动物祖先，走的是与恐龙完全相反的一条道路。

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它们弱化了尾巴，尾股肌也发生了退化，通常不再提供前进的动力，大多数只发挥平衡的作用。

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髂股肌发展成了臀部肌肉群，成为主要的动力之源。而四足交替前行，搭配可灵活上下摆动的脊椎，使得它们拥有高速奔跑的潜力。

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当它们进行奔跑时，脊椎可以如同弹簧一样，储能和释能，大大提高了爆发力和极限速度。

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猎豹：(>^ω^<)喵！表骑我，真骑不动。

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相比起恐龙，大多数哺物动物都以爆发力擅长，反而缺少的是耐力。

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耐力更强的哺乳动物，通常具有更加稳定的步态。

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例如，以耐力见长的犬科动物，有着多种步态适应不同的速度，以达到最大化的体能利用。它们在低速状态，脊柱和身体明显更加的稳定，整体步态反而更加接近双足步态。

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犬类步行时的能量回收效率最高可以达到 70%[9]，猫科最高也只有 37.9%。

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汪星人：托个人类幼崽，俺已经很费力了。

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作为对比，鸡行走的能量回收效率达到了 80%，这也足以从一定程度反应出恐龙的平均水平。

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一个耐力型，一个爆发型，拥有各自的优势。

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恐龙灭绝后，哺乳动物迅速占领了不同的生态位，创造了属于自己的王朝。

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兽族内部上演王超更替时，人类祖先却早早就进入了树栖生态位，很长一段时间都过着与世无争的生活。

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经过数千年的树栖适应，我们祖先与其它哺乳动物的生理构造，已经有了很大的不同。

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不仅四肢和肌肉都更加适应抓握，而且上下肢有了更大的上下伸展能力，同时因为承重的需求，下肢也逐渐发展得更加的强壮。

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哪怕是最原始的灵长类，狐猴的双手都已经具备了一定的解放程度，同时具备了暂时直立行走的能力。

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不过要完全解放双手，依旧是一个非常残酷的演化过程。

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    \n
  • 森林古猿：自从学会了使用双手，再也不用担心被骑啦~
    • \n
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在教科书中，通常这样描述人类直立的演化：

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1200 多万年前，森林古猿中的一支以树栖生活为主，进化成了现代类人猿；另一支却由于环境的改变，不得不下到地面上来生活，慢慢进化成了人类。

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这样简单的一段话背后，却是人类祖先一代代的被淘汰过程。

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3000 万年前的灵长类，随着体型的不断大型化，它们发展出了对生拇指。此时它们的运动方式和今天的猴子非常相似，通过俯身的姿态，四肢抓握攀缘行走。它们同时有着长长的尾巴，主要发挥着平衡的重要作用。

\n

然而就在这时，我们祖先的那一支，却发生了一个非常关键的基因突变：

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决定尾巴发育的 TBXT 基因被转座子插入，导致基因失活，最终退化掉了尾巴[10][11]。

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对于适应树栖生活的灵长类来说，丢失尾巴是非常不利的基因突变。

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经历一系列残酷的淘汰过程，只有那些进一步改变身体，适应无尾树栖环境的灵长类才存活了下来。

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这便是人猿总科（Hominoidea）。

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它们的骨骼发生了适应性改变，从俯身变成了垂直攀爬（vertical climbing），双手在上方抓握，双脚在下方抓握。

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人猿总科的动物，都有着一定的直立行走的能力。

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最早的人猿动物，以原康修尔猿（Proconsul）为代表。

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早期人猿总科与猴总科一样，都是生活在树上。

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但缺失尾巴的他们，在完全的树栖环境中，并不比猴总科更有竞争力。

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相比起整个灵长类，人猿总科一开始是弱势物种。

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大约在 1800~2000 万年前左右，它们才在适应树栖环境的过程中，发展出了更长的手臂，通过优秀的臂行（Brachiation）来解决平衡问题。

\n

其中手臂最长的一支，发展成了今天的长臂猿，其它的则发展成了人科动物，包括红毛猩猩，大猩猩，黑猩猩，以及人类。

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大约在这个时期前后，非洲板块与欧亚板块相撞，东非高原和东非大裂谷逐渐形成。

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东非的气候逐渐变得干旱，森林发生了退化。

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森林的退化，对于这群适应树栖的灵长类来说是一场灾难。栖息环境的衰退，食物的减少，这不仅意味着大量个体的死亡，甚至是种群的衰亡，物种的灭绝。

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1600 万年前，红毛猩猩的祖先最终适应了树栖，艰难的生存选择落在了其它的人科动物身上。

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通过化石分布来看，人类的古猿祖先，很有可能是先走出非洲，发展为森林古猿，在欧洲繁荣之后，再迁回非洲发展出了人亚科。当然，并不排除人类祖先一直都是非洲发展的可能。

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传统观点认为，森林古猿走出森林后，才发展出了直立行走。

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但是近年的研究却发现，我们祖先走出森林之前，就已经掌握了直立行走的能力。

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现在演化观点 VS 过去演化观点
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1200 万年前，为了适应偶尔下地，它们的上肢和下肢发展得同样强壮，几乎用同等的时间进行臂行和直立行走。甚至在树栖时，它们也进行手脚并用的直立运动，研究者把这种运动方式称为伸展四肢攀爬（extended limb clambering）[12]。

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多瑙韦斯猿古根莫斯种（Danuvius guggenmosi），森林古猿的一种
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虽然森林古猿获得了短暂的成功，但生物演化最忌讳的就是这种不上不下的中间状态。

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随着森林的进一步衰退，它们竞争不过完全树栖的猴类和其它古猿，等待它们的终将是灭绝的命运。

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幸运的是，他们的一部分后代适应了地面环境，不再高度依赖树栖生活。

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由于它们的双手和双脚同样的发达，在地面活动，就有了两个选择：

\n

要么再次四肢行走，要么完全直立行走。

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生物演化，只要不被淘汰，就能不断繁衍生息。

\n

这两个方向都获得了成功，其中分别在 800 万年前和 600 万年前演化出来的大猩猩和黑猩猩祖先，发展出了指背行走（Knuckle-walking）。这使得它们既能臂行，也能指行，甚至有着一定直立行走能力。

\n

这使得它们在保留树栖适应能力的同时，对地面环境也有着更强的适应能力，从而使得他们获得了非常大的成功。

\n

尤其是黑猩猩被划分到了人族，在生物学上已经属于广义上的人类。

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700 万年前的乍得沙赫人（Sahelanthropus tchadensis），与人类和黑猩猩祖先接近
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不过黑猩猩在适应指行的过程中，因为稳定性的要求，它们的脊椎笔直，腰部也更加僵硬，所以没有发展出持久直立行走能力。不过它们这样的生理特征，非常适应森林地面或者是森林的缘边地带。

\n

森林被树栖灵长类占据，森林边缘地带被黑猩猩的祖先占据，我们的祖先不得不完全直立身体，彻底走出了森林。

\n

这是一个相当残酷的过程。

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我们那些没有完全走出森林，攀缘能力差、直立行走能力稍差的祖先，在与大猩猩、黑猩猩祖先竞争的过程中，全部灭绝了。

\n

他们的后代经过一代代的被淘汰，被自然法则不断优胜劣汰，才最终发展出了非常擅长直立行走的人类。

\n

那些灭绝的过渡物种，图根原人、地猿、肯尼亚平脸人、南方古猿、傍人，无一不显示出自然选择的残酷。

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南方古猿之后，大约在 280 万年前开始，人类祖先发展出了真人属，也就是狭义上的人类，才以恐怖直立猿的身份，开启了全新的时代。

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人族大家族
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为什么人类在完成直立行走之后，才获得了巨大的成功？

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直立行走究竟给人类带来了什么养优势？

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有观点认为，人类获得成功的关键是直立行走的能量回收率非常高。

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确不低，大约 65%左右，比黑猩猩的直立行走的能量回收率高了 75%。

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但问题在于，直立行走对黑猩猩来说，并不是完全必要的。拿人类与黑猩猩比较，其实并合理。

\n

人类应该与地面活动的其它动物相比较。

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虽然人类的步行效率，明显高于大多数四足步态的动物，但其实也只有接近犬科的水平，明显低于鸡的水平，更远远低于企鹅。

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是的，人类行走的能量回收率，远远低于这种走路来摇摇摆摆的鸟类。

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    \n
  • 企鹅：想不到吧，我们是节能小能手。骑我们就算啦~
    • \n
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实际上，几乎所有动物行走时的能量回收率都低于企鹅，因为企鹅行走的能量回收率高达 90%。

\n

企鹅也是唯一直立脊椎的鸟类，不过它们羽毛下的双脚，却是这个样子的：

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蹲着的，并不是像人类这样的完全直立。

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同样是二足行走，人类直立行走的效率之所以低于大多数鸟类，本质上还是因为人类具有非常灵活的脊椎。为了灵活性，牺牲掉了能量效率。这其实和猫科动物能量效率低是同样的原因。

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除此之外，人类奔跑时的效率也非常低，能量回收效率比起步行的时候更是骤降了 75%。

\n

也就是说，节能方面，人类比起其它的温血动物，其实并没有显著的优势。

\n

总的来说，关于直立行走带给人类的优势，其实还是需要从整体演化的角度来看。

\n

人类祖先的双手、双脚，甚至是脊椎，乃至于尾巴的退化，这都是配套演化的，它们发展出强壮而足以长期支撑起身体的双脚的时候，双手也已经发展出优秀的抓握能力，并且变得越来越灵活。

\n

严酷的生境压力，在数百万年前就促使它们发展出了，当时陆生动物中最优秀的大脑。

\n

在这个恰当的时机解放了双手，打造和运用工具，自然便水到渠成了。

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相对来说，恐龙的大脑和双手的开发程度，都比较落后，再加上身体并没有完全直立，所以，直到它们灭绝之前，都没有发展出智慧文明的条件。

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当然，如果恐龙没有灭绝，它们继续演化数千万年，甚至是上亿年，还会不会发展出智慧文明，那就充满着巨大的悬念了。

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人类祖先经过 5 亿年多年的演化，才把横向的脊椎，演化成了直立。每一次关键的演化，都是建立在累累尸骨上面的，伴随着无数次的毁灭与新生。

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我们祖先好不容易挺直了脊梁，让我们不用弯腰把后背变成“座位”。

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但依旧有无数人不得不当牛做马为驴。

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\n\n\n\n", + "category": "", + "link": "https://daily.zhihu.com/story/9782782", + "creator": "", + "pubDate": "Thu, 24 Jul 2025 08:27:02 +0800", + "enclosure": "", + "enclosureType": "", + "image": "", + "id": "", + "language": "", + "folder": "资讯", + "feed": "知乎", + "read": false, + "favorite": false, + "created": false, + "tags": [], + "hash": "2d3d34767cee4312a5641bbb330eea9c", + "highlights": [] + }, { "title": "瞎扯 · 如何正确地吐槽", "description": "
\"头图\"/
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@两年半就出师了 ：海绵的寿命是一万年，海星的寿命大概 35 年，剧中海绵宝宝跟派大星年龄相仿， 30 出头，所以我们看到海绵宝宝跟个孩子一样，派大星像是个老年痴呆。
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@川尤一 ：认识个同学。 生活费一个月 1 万。 我想不明白她是咋花的。 难道顿顿吃鸡公煲？
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@ReversedT ：群还是太高级了，不够基础，我的建议是：
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@月牙上的钓鱼娃 ：小时候看小说 一万三千斤，感觉山一样沉。长大了才知道。一辆卡车可以运十根。
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