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人之所以不同于其他动物，很大程度上在于人类大脑的特殊结构。人脑中神经元的数量是黑猩猩和大猩猩大脑的三倍，人脑也大于其他类人猿的大脑。

此前有研究表明，黑猩猩和倭黑猩猩的大脑重量为400-500克，猿的大脑重量约为850克，人类的大脑平均重量可达1350-1400克。这只是大脑容积的不同，但是随着研究的发展，研究人员认为，智商的高低也取决于与大脑容积相关的脑细胞的数量。人类的大脑神经细胞为100亿-140亿个，而黑猩猩的脑容量尽管只有人大脑容量的1/3，但其脑细胞的数量却达到人类大脑细胞的80%，为80亿-112亿个。显然，大脑细胞的相对数量也对智力起到了重要作用。

黑猩猩大脑细胞的相对数量较高，因而黑猩猩的智商是在动物中最接近人类的。此外，智商的高低也与大脑容积与身体的比例有关。在脑体比例上，人并不占优势，最具优势的是猕猴，其脑体之比数值为26.3235，名列第一；其次是鼹鼠，为24.5902；再次才是人，为21.2903；然后是老鼠，为17.3913；再以后才是黑猩猩，为8.4356。

单从脑子大小来看，其他一些动物也比人有优势，如抹香鲸、大象、海豚大脑的绝对重量高于人类。但为何还是人的智商最高呢？

原因可能在于人与动物大脑中神经细胞的联系方式以及信息传递方式的不同，例如，是单一的神经传递，还是通过立体和全方位的神经回路传递。以磁共振成像观察人的大脑神经回路，结果表明，人类的神经信息传递是立体和全方位的，或许这是人的智力高于其他动物的另一个关键因素。

新的研究还发现，组成神经突触的材料的多少和差异也是造成人的智商高于其他动物的原因之一。组成人和动物的器官和组织的材料本质上都是蛋白质，但是蛋白质的不同则形成了器官和组织的不同。

英国的塞思·格兰特研究小组发现，哺乳动物的神经突触由大约600种蛋白质构成，但是，无脊椎动物的神经突触只由约300种蛋白质构成，而没有大脑的单细胞动物的神经系统只由150种蛋白质构成。多种蛋白质构成的神经突触变得更结实，结构也更复杂，动物的智商也更高，行为也更复杂。神经突触构成的进化就像电脑芯片升级一样，材料越好，结构越复杂，功能就越强大，而拥有最强大“芯片”的动物，智商最高，能力也最强。