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虽然这些分子生物学结果告诉了我们人与黑猩猩的总体遗传差异，以及人与黑猩猩分化的大概时间，可是有些重要的问题却无法回答，例如：“人与黑猩猩究竟怎样不同？”“那些差异什么时候出现的？”因此我们接着要讨论化石与工具。形态介于猿与现代人之间的生物，学者发现的就数以百计，他们的工艺制品，更是多不胜数。从那么丰富的资料中可以得出什么结论呢？骨骼的变化，一向是体质人类学的研究主题。人类在演化过程中，最显著的形态变化有：脑容量增加；涉及直立行走的骨骼变化；头骨骨壁变薄，牙齿缩小，上下颚肌肉变得纤细。
那么，我们怎样估计我们与黑猩猩的遗传距离呢？这个问题直到20世纪七八十年代，才由分子生物学家解决了。答案不仅令学者惊讶，还可能会产生实际的伦理议题，例如我们该如何对待黑猩猩？读者会发现：人类与黑猩猩的遗传差异，虽然比人类各族群之间的差异或不同品种的狗之间的差异要大，但比起其他大家熟悉的亲密物种，还是小得多。很明显，在黑猩猩的遗传程序中，只有很小比例的指令发生了变化，于是在我们身上产生了巨大的行为结果。学者也发现，物种之间的遗传差异，也反映了时间跨度，因此我们可以大致估算出人类祖先从一撮共祖分化出来的时间，大约是在700万年之前，误差大约一两百万年。
大脑增大，无疑是我们发展语言与人文创制的先决条件。因此你也许会期望从化石记录中发现脑容量与工艺技术平行发展、密切呼应的趋势。事实上，两者并没有什么密切呼应的现象。这是人类演化史上最令人惊讶、也最令人不解的发现。即使人类大脑已经演化到接近现代人的程度，石器仍然维持原来的粗糙状态，达几十万年之久。4万年以前，尼安德特人的脑容量，平均值已经超过现代人的，可是他们的工具仍没有什么新奇创意，他们也没艺术品传世。尼安德特人仍然只不过是一种大型哺乳类。甚至有些人类族群，即使骨骼形态已经与现代人无异，仍然继续使用尼安德特类型的工具，达几万年之久。
讨论人类演化，一个基本的问题是：我们与黑猩猩究竟有多大的遗传差异？我们的基因组与黑猩猩的差别是10%，还是50%、99%？仅仅以肉眼观察，或列举可以观察的体征比较，无法帮助我们得到答案，因为许多遗传变化并没有观察得到的征状，而其他的变化却有全面性的影响。举例来说，以外形而论，大丹狗与北京狗的差别，可比人与黑猩猩大多了。然而所有的狗只要给它们机会，都能交配繁殖，不论品种（当然，双方之间若体型差异太大，交配不易完成）；而生下来的，也还是狗。对一个菜鸟观察者而言，大丹狗与北京狗的外形差异，似乎意味着它们的遗传差异比人类与黑猩猩还大。不同品种的狗，外形上有许多差异，例如体型、身体各部位的比例、毛色等，可是那些形质都由少数几个基因控制，那些基因的变化，对生殖生理不会产生什么影响。
从分子生物学证据得到的结论，因为这些谜团而可以修饰得更为精确。不错，人类与黑猩猩的基因组只有2%的差异，可是在这个微小比例中，直接涉及人文创制（例如艺术与复杂工具）的必然更小，那些基因与形态无关。至少在欧洲，那些人类特征是突然出现的，毫无预兆——当时正是克罗马侬人取代尼安德特人的时候。从那时起，我们再也不是“另一种大型哺乳类”了。是哪一小撮遗传变异使得人类一跃而上，冲破人兽之别的藩篱呢？我将提出一些臆测作为第一部的结论。
我们什么时候不再只是“另一种大型哺乳类罢了”？为什么？怎么发生的？回答这三个问题，有三种不同类型的线索，供我们寻觅答案。考古学家搜寻地层中的化石骨髓与古人遗留的工具，那是人类演化的主要证据。第一部会讨论一些传统的考古证据，以及分子生物学提供的新证据。
