智能原理
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1.2 生物学研究的贡献

本节集中讨论生物学关于进化、遗传、细胞、生命机理等方面的研究对智能的起源和发展做出的独特贡献。

1.2.1 进化生物学

进化生物学是开启人类认识生命世界的一次伟大革命。万物共祖、自然选择,一代巨擎达尔文的进化论涤清了生命发生发展的层层迷雾,开创了人类认识生物和生物进化过程的科学历程。

一直到18世纪后期,在数千年的人类文明史中,生命神创是必须信奉的教义,否则会受到教会控制的学界的惩治。法国博物学家布丰(Buffon,1707—1768年)在其不朽的40卷历史名著《自然史》中,提出物种因环境而变化的特征,这是第一次以进化的观念解释生物的形成和发展,达尔文给予很高的评价,然而,为了防止宗教迫害,布丰还是加上了“上帝”的帽子。18世纪末到19世纪中叶,越来越多的研究发现了物种进化的考古地质、物种分布等新证据,进化的观念逐步形成。法国博物学家拉马克(Chevalier de Lamarck,1744—1829年)于1809年发表了《动物哲学(Philosophie Zoologique)》一书,提出了拉马克进化论的核心:用进废退和获得性遗传两个法则。达尔文(Charles Robert Darwin,1809—1882年)的《物种起源》则是这个时期生物进化研究的顶峰和集大成者,系统提出了以自然选择为核心的生物进化论,被称之为19世纪三大科学发现之一。

进化生物学对智能研究最主要的贡献是厘清了智能发生发展的起点。生物进化与智能进化之间的关系成为生物学家和生理学家关注的一个重点[11]。对于生物进化与智能的关系,达尔文得出的结论是“每一个智力和智能都是通过级进方式而获得的”[12],这个结论得到生物学界的普遍认同[13]。作为生物进化的顶峰,人的智能显然是生物进化的结果。

生物智能与生物进化的一致性是认识智能的一个核心论断。进化生物学的研究说明,所有的生物具有共同的祖先。如图1.1所示,1837年达尔文在物种起源相关的笔记本中,画了一个关于生命之树的草图。此后关于生物进化的生命树就成了生物界研究的一个主要成果,图1.2则是今天形成共识的生命进化树。

图1.1 达尔文草绘的生命之树[14]

图1.2 依据六界分类系统构建的生命进化系统树[15]

生命进化树形象地告诉我们,在40多亿年漫长的岁月里,如何从原始生命体逐步演化为古细菌、真细菌、真菌、原生生物、动物和植物六界,这六界之间不仅共祖,还存在着奇妙的关系。原始生命体诞生之后的若干亿年内,分成三支。其中古细菌单独一支,几十亿年在相对于其他生物十分恶劣的环境中生生不灭,自身不再进化,也不参与其他种类的生物进化;真细菌一支不仅自身进化成遍布于地球、种类繁多的细菌,而且为其他四界贡献了线粒体,为自养生物贡献了叶绿体;真核细胞一支在融合了线粒体和叶绿体之后,进化出生物界的其余四界。其中既有形态简单的异养真核生物、原生生物,更有居于生物进化顶端的动物和植物。真菌生物既有单细胞,又有多细胞,是异养,又不是动物;原生生物不仅有单细胞和多细胞,还横跨动物和植物、自养和异养,构成真菌的一些组件和构成原生生物的一些组件,还可以融合成新的物种。真菌界和原生生物界在生物进化的历程中具有特别的位置,真核生物四界,生物特征和复杂性差异极大,但又长期并存,说明了生物进化中变异的多样性和自然选择的客观性,也说明了进化过程的梯次性和融合性。而植物界从苔藓、蕨类、裸子到被子,动物界从无脊椎到脊椎,进化的递进关系更加清晰。

生物进化对智能研究有着十分重要的启示。这就是生物智能进化的渐进性和生物智能进化与代谢、遗传等生命其他基本功能在功能构成的分子生物学基础和功能结构上具有本质的相似性。从最早的原始生命体在对代谢和遗传功能的控制过程体现智力,到跨细胞间的能量、信息传输的控制,并向神经系统演进,动物行为对平衡的需求进一步促使脑的形成。神经系统基因组的比较证明人与猿及其他哺乳动物基因的高度相似[16];对蛋白质氨基酸结构的研究证明,从细菌到植物、动物一直到人,存在惊人的相似之处[17];生物解剖学研究进一步发现,人的大脑遗存着最早动物脑的结构[18]。在数十亿年的时间流淌中,从最基本的光能或碳、氢、氧等物质的摄入、分解,形成代谢能力;从最简单的只有几组基因的遗传过程到所有生物遗传功能的实现,从代谢、遗传的控制到整个生命过程及行为的控制,直接展示了智能进化惊人成果后面繁复而又简单的过程。

1809年拉马克提出生物进化形成而不是神创的观点以来,持续受到宗教界的反对;50年后,达尔文《物种起源》出版,进化的观点得到系统地阐述,然而质疑或怀疑的声音依然不绝。20世纪后,古生物学研究发现了更多的证据,特别是生物化学、分子生物学和遗传学的研究成果,才使生物进化成为解释生命发展的主要理论。生物进化理论为生物智能发展的进化规律提供了坚实的基础。时至今日,生命的起点和进化的不连续性等问题还有一些不同的观点,但越来越多的生物考古发现,分子生物学、认知神经科学等领域的研究,生物进化的基本规律日益为更多人接受。

1.2.2 基础生命科学

生命科学是研究生物体及其活动规律的科学。基础生命科学涵盖生命的化学组成,细胞的结构与功能,能量与代谢,繁殖与遗传,生物的起源、分类,生物个体的发育、结构、功能和行为,生态环境,生物技术等领域。本节只讨论与生物智能相关的生命体的主体性和主要功能系统的相互依赖和同构特征。

除开病毒,生命都是由细胞构成的,古菌、真细菌和真菌、原生生物中的大部分物种更是单细胞生物。单细胞生物具备生命的主要功能:代谢、遗传、个体的生命周期、适应环境的能力,直到今天,人类还不能造出一个活的细胞。图1.3显示了一个细胞复杂的代谢、控制功能,图1.4显示了一个单细胞生物完整的生命周期。

图1.3 细胞内的各类活动过程及控制示意图[19]

图1.4 衣藻的生命周期[20]

从图1.3和图1.4,我们看到单细胞生物基本构件及其构成物已经具备完善的代谢、遗传、环境适应、控制功能。多种糖和脂,20种氨基酸构成的蛋白质,核苷酸、核糖核酸和脱氧核糖核酸构成的核酸以及水、碳等分子构成了细胞的基本构件:细胞核、细胞膜、细胞器、细胞壁、细胞质、核糖体、染色体、线粒体、高尔基体、叶绿体、内质膜,以及液泡、微管、微丝等。而这些构件组成了一组生命功能,即代谢、生殖、生命周期控制和环境适应行为,这些功能在一个细胞中实现,体现了主体性、协同性、同构性和信息性。

所谓主体性,在一定意义上又可以称之为“自我”,是指一个生命体,无论是最简单的病毒还是被子植物、脊椎动物,都会为生存而维持代谢,为延续而维持以遗传为核心的繁殖,为适应环境而改变自身的行为,这些行为基于生命体精细的控制功能,而控制功能又基于生命体的基本构成成分和在此基础上形成的细胞、组织、器官、系统的功能结构和信息传导。

生命科学的研究说明,叶绿体的光合作用是一个集生物化学反应和信息传导为一体的精细的控制过程;植物和动物的生长控制是一个集营养物质传输、信号传输和相应组织与器官功能为一体的控制过程;所有生命的遗传过程是一个集遗传物质复制、基于基因结构的信息传导的控制过程;控制代表的是生命体的“自我”,即生命体生存和延续的需求,也就是主体性。主体性的进一步阐述将在本书的第2~5章详细展开。

生命科学的研究说明,生物体代谢、遗传、认知、行为等功能均源自生命体糖、脂、氨基酸和蛋白质、核酸、激素以及水、碳等分子构成的细胞组件及由细胞构成的各类组织、器官、系统。如果把这些统称为生物体的组件,那么这些组件所代表的功能及通过组件的精细结构实现的功能激发、实现和终止具有相同的模板。能量的转化与利用是生命体生存的核心,按照ATP中心假说,ATP在光合作用、代谢通路和遗传信息之间架起了桥梁,它亦是遗传密码起源的关键[21]

在生物体组件内或组件间发生的遵循物理或化学规律的反应或运动不是物理运动或化学反应,而是在分子层次遵循相应规律的生命运动。叶绿素受到光子激发而产生的得失电子反应不能简单等同于纯化学的氧化—还原反应,具有重大差别。反应的结果不是最终产物,而是过程产物,即使此后形成的生物能量——ATP等也不是最终产物,只是生命过程的一个环节。与生物反应不同,这个过程前后是不可中断的,是生命体控制下生命过程的一个环节,是融合到后面的环节中的,这个过程的控制是通过过程中自带的信息,在特定的生物组件结构中实现。同理,遗传的转录、复制,认知的感知、记忆,生长过程控制及对环境条件的判断,都是在生命体“自我”的控制下,以特定的功能组件为基础,信息传递为要素的持续过程。其中过程的循环往复是理解生命过程与物理过程本质不同的关键,没有持续相继过程,一个生命体就终止了。

基础生命科学的研究为智能研究做出了重要贡献,那就是生命的整体性、主体性、同构性和信息性。但由于对生命本质和发生发展机理的研究还有很多未知,在一定程度上对智能的研究带来了困惑,尤其是生命过程中存在的遵循物理规律的化学和物理现象与生命过程的关系,即谁是主导者。如果认为生命过程总体遵循物理规律,则会力图从物理化学的角度去研究生命,研究智能、信息;如果生命过程总体不遵循物理规律,更需要从生命过程整体的角度去研究生命、智能、信息,这是关系到生命科学、智能科学、信息科学发展的基本方法。关于主体性、同构性、信息性,在本书的余下部分将会做进一步的讨论。

1.2.3 分子生物学和生物化学

狭义的分子生物学是在分子水平研究基因的结构和功能的学科,生物化学是研究生命物质的化学组成、结构及生命活动过程中各种化学变化的学科,研究如何由为数不多的分子组成种类和数量巨大、构成各种生命体的组件并实现控制功能。本节主要介绍生命体一般信号和控制系统如何形成和进化,也就是生物体信息功能的基础,这对于理解生物智能,特别是信息在生物智能中的作用具有特殊意义。

分子生物学和生物化学的研究说明,所有生命体都实现了全部功能和全生命周期的信息表示、传输和调控;在遗传过程中还实现了信息的存储和复制;在认知过程中还实现了信息的转换、存储和处理,所有这些功能都通过生物体自身组件的功能和结构实现。与进化生物学的成果结合起来,这些功能是在数十亿年的进化中逐步形成和完善的,直至今天以人为代表的精细、多样、复杂的信息表达、传递、存储、处理、利用能力和代表主体的调控能力。

分子生物学和生物化学的研究说明,生物体已经具备完备的信息表示功能。通过核苷酸、含氮激素、cAMP和cGMP等第二信使、钠钙离子、气体神经递质、神经肽等生物小分子和大分子以及它们的结构一起表征信息[22]-[24]。基因信息的载体是核苷酸,DNA和RNA各有4种,只有一种不同。基因不同的排列和结构不仅成功地表达了生物体生命密码,还精确表达了遗传过程和生命周期控制的信息,基因的转录、翻译、复制,起始和终止,以及细胞生命周期控制,蛋白质及其他细胞的结构、激素的浓度、激活的条件等均成为通道或控制信息表征的载体。在代谢等生理过程中,如光合作用、肠道系统、水和营养物传输、内分泌系统、心血管系统等,信息表征的载体除上述已经介绍的之外,生理过程涉及信号传输的相关细胞中还有很多已知或未知的细胞构件或结构成为信息的载体。在神经系统中,感知信息的细胞中的感知构件(具有感知功能的表皮细胞),执行中枢神经指令细胞的效应器都具有表征信息的功能。

分子生物学和生物化学的研究说明,生物体已经具备完备的信息传递功能。按生物体信息传递的范围分,一类是细胞内传递,另一类是胞间传递,所有生物体都能为所有生存和生殖功能建立直接、有效的信息通道。一般来说,生物体受到内部或外部的刺激,外部信号或内部细胞释放的信息载体传递到靶细胞,与靶细胞的受体特异性结合,受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统,细胞内产生相应的生物化学或电化学反应,信号终止或进入下一个环节。生物体信息传输通道是由与载体特征一致的特定蛋白质、激素等构成,并在激活后形成与信号传输目的一致的通道。G蛋白、离子电压通道、外部机械信号激活的机械信道、膜受体特异蛋白、化学门控通道等,形成了具有生物特征、精确可靠柔性的信息传输渠道。在传输通道中,存在不同形式的结构域,用于识别进入信号的类型和传递目的,并通过结构实现信号有目的传递,而这个目的就是生物体需要,凸显了主体性和信号的语义性。生物体传递的信息经由固定路径、实现特定目的,因此具有鲜明的语义特征。生物体的信息过程不仅在调控和认知体系中是语义的,在遗传、代谢等生理过程的表示、传递中也是语义的。基于语义的精确表达、传递、储存是区别于非生物体信息处理过程的主要特征。

分子生物学和生物化学的研究说明,生物体已经具备代表主体意愿的相当完备的调控功能,即使是单细胞生物也是如此。分子生物学的研究已经在分子水平揭示了遗传过程调控的实现。原核生物(如细菌)经由RNA聚合酶与启动子结合开始转录,通过Rho的依赖性或非依赖性终止,而过程的精细调控则通过激发操纵子实现;真核生物的转录控制更加复杂一些,存在多种类型的启动子和转录因子,通过增强子和沉默子实现精细调控结合域的结构也更加复杂,拥有更多功能。同样对转录后加工、DNA复制、重组和转座也发现了全过程、精细的调控机制,调控机制的实现基于前述信息的表征和传递功能[25]。对于基于信息对信号传递及各生理过程的调控机制,也基本清晰,感兴趣的读者可参阅相关论著,如《信号传导与调控的生物化学》[26]

在生物体的神经系统,信息的表征、传递和认知、行为过程调控,比遗传和代谢等生理过程更加复杂,但其分子生物学和生物化学的原理和结构是相通的。主要的不同在于增加了信息存储、处理功能,信息表征和使用更加依赖于通道和中枢神经系统,特别是大脑的结构,这一部分内容将在本章下一节展开。

尽管在生物体信息表征、传导、控制领域取得了许多重大进展,建立了具备科学界共识的基础理论体系。但无论是遗传过程、认知过程还是其他生理过程基于信息和信息传递的调控,还需要进一步的研究和发现,证实结论或填补理论的空白。例如,罗伯特·莱夫科维茨和布莱恩·科比尔卡以他们在G蛋白偶联受体(GPCR)信号转导领域的重要发现,获得了2012年诺贝尔化学奖。他们所揭示的GPCR信号转导机制,尚有一些领域没有能够清晰解释,如阻遏蛋白在这个过程中的作用。中国科学家徐华强所领导的团队在解析视紫红质(Rhodopsin)和阻遏蛋白复合物的晶体结构上取得重大进展,用自由电子激光技术,得到了高分辨率的视紫红质—阻遏蛋白复合物晶体结构,展现了阻遏蛋白与GPCR的结合模式,为深入理解GPCR下游信号转导通路奠定了重要基础[27]

本节在一般意义上讨论了生物信息的载体、信号传递和遗传、代谢等生理功能的调控,而这些功能实际上与认知系统一起构成了生物智能的整体架构。此后两节,将分别介绍植物和动物的特定形式。

1.2.4 植物生理学

植物生理学是通过对植物生理过程的系统分析,研究植物生长发育调控机制的学科。近年来,由于分子生物学研究的进展,植物生理学在信息的表征、传递和基于信息表征和传递的调控机制取得了一系列重要进展。上一节已经说明,任何生物体都已经形成了完整的、与生物体功能一致的信息表征、信号传递和调控机制,植物具备这样的机制,并有一定的特殊性。

植物最显著的特征是拥有叶绿体,叶绿体又是原核生物与原始真核生物在内共生过程中协同进化而来的,它具有独立的遗传基因,但又与母体的其他遗传基因共同完成遗传过程。叶绿体(质体)的分裂受细胞核的控制,这一特点说明不同来源的独立的遗传基因可以实现协同的基因转率、翻译复制过程,还进一步证实了信息表征对该主体是显性的,可以通过内在的结构实现,也进一步证实了遗传调控功能的信息性[28]

作为自养生物,光合作用是植物的最显著特征,也是生命最奥秘的存在之一。光合作用以叶绿体为单位,每个叶绿体拥有成百上千条光合系统,将光能转化为电能,再转化为化学能;然后通过遍布叶绿体的基质转化为供植物生长的糖,并生成氧气。这个过程及调控是在原子和分子级水平上完成的,远远超越今天最高水平或达到物理极限的集成电路的能力。如果考虑每个叶肉细胞有数十到数百个叶绿体,每平方厘米的叶片大约有50万个叶绿体[29],[30],也就是每平方厘米有数亿条高精度的生物食粮生产线,那么,我们确实需要对生物智能有新的认识。

植物另一个显著特征是生长控制,无论是一年生还是多年生植物,无论是一季还是千年,植物根据物种特定的基因传承,感知温度、湿度和光照,吸取水分和营养,生根、发芽、茎叶生长、开花结果,周而复始。每一个过程都需要根据基因、生长原料和外部环境这三个要素进行调控。这样的调控建立在外部信息的感知、遗传过程的激发和生长原料的输送基础上,建立在全局网状调控的基础上,植物生理学和分子生物学的研究已经在分子层面基本解释了这样的现象[31]

植物没有动物,特别是哺乳动物那样的神经系统,又能实现前述基于信息感知和传递的复杂调控,其信息的载体和传递、处理体系也有其特殊性,这个特殊性就是植物以其组织和器官在实现生理功能的同时,完成了动物神经系统的功能[32]。植物激素是能够调控植物各个生长发育过程的化学物质,在植物体内合成并作为信号分子发挥作用。植物激素作为生长发育过程的部件,直接参与具体的过程;作为信息载体,它的生成和传输都基于植物自身的功能系统,激素合成于普通的细胞,既遵循一般的跨膜和胞内传输机制,还利用植物既有通道进行远距离传输,如利用导管将激素从根部输送到叶端,或利用筛管将激素从叶端输送到根部[33]。光是植物的命根子。光不仅是植物能量的主要来源,还是植物生长发育的重要调控指示信号。植物体的光受体作为感知光变化的信号分子,通过特定的转导途径,实现对植物生长发育的调控。调控是十分复杂的,从种子在黑暗的地下萌芽、分蘖、开花、落叶的生长过程到趋光性的实现,更为重要的是,还需要与同时并存的其他影响植物生长的因素协同调控,展示了植物达到了与其生存、传代一致的调控能力,及相应的信息表征、传递能力。在植物的结构上,这一功能又与植物生长、发育、遗传的功能重合[34]

植物已经具备对有害物或行为等环境信息的响应和植物之间的信息传递、协同应对,有的学者将此称之为植物智能。植物在长期的进化中,已经形成了对低温、干旱、病毒、虫害、重金属等危害的感知和有利于生存的应对调节。发生干旱时激发保卫细胞,调整气孔的开闭[35];遇到病毒时通过抗病反应的信号网络和基因调控,组成防御体系[36];面对重金属的胁迫,植物通过复杂的调控网络来维持代谢平衡,使其受到的毒害降至最低水平[37];当遇到昆虫袭击时,不仅植物自身的防卫体系启动,还能再同种及异种植物间传递信息,通知别的植株开始防御或协同防御[38]

综上所述,植物生理及分子生物学的研究,为分析生物智能的进化和特点提供了扎实的基础。植物已经形成与其生存和传代需求、生物种类特征、环境约束一致,成熟的信息表达、传递、调控机制。

1.2.5 动物行为学

动物在生物智能进化中完成了关键的一跳,即以神经系统为基础的认知功能的形成。动物行为学的研究为生物智能进化解释了动物行为的类型、特点及其遗传、发育和进化来源。动物行为学的研究告诉我们,动物的行为能力源自两个方面:一是基于进化和遗传、发育,二是基于学习和环境。动物的行为能力基于所属物种。所有的物种具备觅食和生殖行为能力;一般而言,动物具备基本时空行为能力,部分物种具有很强的迁移和领域等特殊时空能力;绝大部分动物具备简单的通信能力,部分物种形成了较为复杂的通信和社会生活能力;动物均有初步的学习能力,部分物种形成了多样的学习能力。本节将简单介绍这些内容。

动物的进化和遗传、发育为动物行为提供了生理基础,个体的行为又与其学习能力和环境密切相关,不同的物种拥有不同的遗传基础和学习基础,决定了存在巨大的行为能力差异。

基因对动物行为有着重大影响。不仅是决定一个物种行为特征的主要因素,还是同类动物个体差异的重要来源[39]。动物的行为也会反作用于基因。动物驯养后习得习性的稳定、蜜蜂通信信号的进化,都是例证[40]。动物行为的激发及其过程与该动物内分泌激素系统密切相关,睡眠、生殖等行为都是其例证,而内分泌系统则是生物进化的重要内容[41]。一个物种的神经系统对动物行为的类型和能力具有决定性的作用,金丝雀和树蛙等生物对声音的区分[42],是由神经系统实现的,神经系统是生物进化的主要标志。

生存是所有生物的第一要务,是主体性的首要标志,居于动物行为第一位的是觅食和生殖行为。异养生物生存必须觅食。所有动物具备与生理特征和生存需要一致的觅食能力,当食物不充分或其他环境约束时,就会发生争抢甚至群体战斗,一些动物具备觅食的分工和食品的存储能力[43]。这些都是外显的智能行为。生殖是物种生存的最基本要义,所有动物在生命过程中均把生殖放在优先位置,更从生殖的各个环节为优胜劣汰设置条件。一些动物已经形成与种群繁殖需求一致的婚配体制和亲代抚育模式[44]。这些动物行为研究的成果充分展示了以动物主体性为基础的智能行为。

时空行为展示了动物较为复杂的智能。在一定意义上,相当部分植物拥有生物节律和生物钟,也就是时间作为生命周期的调节指标内置于遗传基因中,并在生长发育过程中发生作用。动物的时空能力随着动物的移动能力和生存需要而进一步发展。与植物不同,动物的时间能力更侧重于细胞的周期和昼夜的更替。动物的空间能力既与物种行为的需求有关,也是生物进化过程的产物。时空能力进化的一个重要原因是动物的迁移需求。一些物种由于生存的需要,在一生的不同时期或一年的不同季节,需要进行周期性的空间转移,迁移成为生存的必要过程,候鸟、回流鱼类对空间特征的认知能力超过了人的本能[45]

许多动物形成了基于种群的社会生活。社会活动基于通信能力,部分物种形成了借助声音、气息或肢体语言等为媒介的通信功能,为社会活动创造了条件。种群内的分工,发现食物、危险的交流,生殖期和发育期的特殊交流,种群的领域等都是社会活动的重要类型[46]。群体性社会活动是动物智能发展的重要台阶,发生发展的动力依然是生存压力,而通信能力则是社会活动的基础。

群体行为、通信功能的发展和生存期的延长,大量物种形成了程度不等的学习能力,不仅发展了生物体一生的智能水平,还成为习得性遗传的基础。动物学习是指“能够使动物的行为对特定的环境条件发生适应性变化的所有过程,也可以说学习是动物借助于个体生活经历和经验使自身的行为发生适应性变化的过程,这种变化应当是与感觉适应(疲劳现象)和神经系统的发育无关的”[47]。对动物学习行为的研究为生物体智能在一个生命周期的发展及动物的社会性文化传承提供了许多启示和实证。动物学习行为构成了丰富的学习范式,从条件反射到父代行为传承,从试错学习、模仿学习到潜在学习,从玩耍学习到顿悟学习,从工具的使用到群体文化传承,除了没有表达复杂现象的概念体系构成的语言和可以记录的文字及由此带来的学习的飞跃,动物展现了学习在智能发展中的一切潜在要素及其作用[48]

动物行为是成熟的、体系化的生物智能,体现了生物智能的所有特征:生物的主体性、生理功能、认知功能、信息功能共同构成了生物体智能的基础,而这些能力是由进化和学习两个渠道发展而来。

1.2.6 小结

生物学研究对认识智能和智能发生发展的规律提供了重要的不可替代的贡献。没有生物就没有智能,迄今为止的非生物智能依赖于人的智能,生物是地球文明之祖。生物智能是进化的,进化依赖于生物进化,生物进化的研究成果是智能进化理论的重要基石。生命科学的一般研究揭示了生物生理的一般规律,生物体是一个统一的整体,代谢功能、遗传功能、认知功能和行为功能相互依赖、相互影响,在分子结构和功能系统结构层面,具有基于进化的同构现象。植物生理学和动物行为学的研究,揭示了生物的主体性,生存和遗传是所有生物内在地放在首要位置,这是主体性的典型表现;在生物生长、发育、行为层次,揭示了内含和外显的智能行为及其生物学基础。

作为生物智能进化的最高成果,人类的认知能力将在下一节介绍。