生命的第一种学习方法——演化试错学习法

意识是通过众多神经细胞之间相互作用产生的。然而，单细胞生物和小型多细胞生物是不可能有意识的，那它们是如何生存下来的呢？

它们的生存是靠应激反应，其实不光是它们，当我们的手的碰到钉子时，也会下意识的收缩，这个反应并不需要意识的参与，反应的速度超快，大脑还未产生痛觉，应激反应就已经开始了。

虽然应激反应已经写在了生物的基因里面了。但是应激反应并不是与生俱来的，一代一代的生物，通过遗传给后代错误的基因  (基因突变，遗传信息在复制的过程中发生错误)，这样的错误造成了生物的不同形态，以及不同的应激反应，而那些能够产生遇到危险能物理刺激做出反应的基因的生物，更能适应环境，便被大自然筛选保留下来。

这便是演化，也是生物的第一个学习方法——以种群为单位的试错学习法，但它的代价却是死亡，因为如果你的基因无法遇到危险，物理刺激做出反应，就会死亡，被自然所淘汰。

  生命的第二种学习方法——神经网络

当种群的基因库的更新速度快过环境的变化速度，种群便得以延续。这也就是为什么生命要一代一代的演化，而不是完全复制自己。
用演化的试错机制去适应环境，至少需要几代的演化。而且，多细胞生物相比于单细胞生物，演化速度要慢的多，毕竟单细胞的细菌每10分钟就能复制一次，而大型的哺乳动物至少也需要十几年或者几十年才能繁衍出一代。
所以，多细胞大型生物的繁衍试错演化速度，跟不上环境的改变速度，无法适应环境，那么多细胞生物种群要如何维持自己的存在?

大脑产生的原因

这就要求个体在自己的生命周期内拥有学习能力。这需要演化出神经细胞，众多神经细胞形成神经网络，配合演化机制，形成大脑，来感知环境，从环境中获取信息，再根据从以往的信息中总结的规律，形成的模型，从而预测环境的变化，用大脑根据模型指挥身体做出相应的反应，来应对变化，这就是学习。

寒武纪初期，眼睛等感官器官相继产生，使神经网络增加了实时感官的能力，可以学习用上一时刻的信息，来预测下一时刻的信息的模型。

比如，我们躲避车辆，是因为我们看过，上下时刻都发生了什么（上一时刻，人站在车前面。下一时刻，车毁人亡。），然后就用神经网络建立了这样的模型，看见车行驶过来，就立刻躲避。

基于概率的模型筛选机制

好奇心驱使我们去认识更多环境中的事物，而大脑产生的意识会在各种事物各种现象之间的建立关系。比如猎物脚印与猎物位置的关系，火与温度的关系，待人友善与受到回报的关系，等等

大脑会建立这些关系的模型。这里实际发生的是负责不同功能的大脑细胞之间，建立了突触链接，加强了交流。

视觉，听觉，嗅觉细胞首先储存信息，然后建立突触联系，以后遇到相同情况时，二者立刻互联，加快决策和行动。多次见到的联系，会让链接更加紧密，让人印象深刻。

而大脑的神经网络演化出了遗忘机制，这允许了生命不再以死亡为代价，来学习模型。遗忘替代了死亡，起到了筛选模型的作用。（高频次使用的模型被保存下来，低频次使用的模型则被遗忘淘汰掉）

  高等生物的目标——保证在繁衍之前不死

虽然这些反应用演化原理产生的应激反应，同样可以实现，但是这种演化试错学习法，对于繁殖能力有限的多细胞生物来说，效率太低，代价太大，基因不可能在出生的时，就定好怎么做高考题?怎么找对象？

如果演化速度赶不上环境变化速度，就无法适应环境，物种则会被淘汰。这就要求大型生物需要个体的学习，来适应环境，而人类无疑是当前学习能力最强的生物，这也是为什么智人能够在短短两三万年间，便从非洲席卷全球，在基因没有明显改变的情况下，适应了全球所以的陆地环境。

在这里，人类的身体当于硬件，通常情况下无法改变，而通过后天的学习建立的认知模型，便是输入人体的软件。各种软件塑造着人类的行为，让人类能够在各种环境中稳定存在。