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现代学习的理论家已将巴甫洛夫理论中关键一点做了修改。他们提出，主动式学习并非是在刺激和奖励持续一起出现时发生的，而是发生在预期的巧合和实际发生的事情不相符的时候。如果心智发生了“预测误差”，即在某种刺激后期待回报，却没有实现，或者反过来，那么心智就必须更改之前的期待：它必须学习。因此，例如铃响后不再有食物，而闪烁的光预示有食物，那么狗就得从它的预测和新现实的不相符中学习。无论是愉悦的还是痛苦的，意外比预测所含的信息更多。
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对于预测误差的强调，既在大脑中以生理形式存在，也在心智中以心理形式存在。在对猴子做的一系列实验中，沃尔夫勒姆·舒尔茨（Wolfram Schultz）发现，位于大脑中特定区域（黑质和腹侧被盖区）分泌多巴胺的神经元对意外情况做出回应，但不会回应预测的结果。这些神经元在猴子获得奖励时会更加活跃，在没预料到的情况下被剥夺奖励时则不太活跃。换句话说，这些多巴胺细胞本身所编码的学习规则，实际上和如今工程师努力在机器人体内设置的学习规则是相同的。5
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作为一个孜孜不倦的狗解剖者，巴甫洛夫应该乐于看到这种还原论式的研究结果。但是，这个结果将会导致一个哲学讽刺，可能会让他感到不安。他打算证明狗的大脑从外部世界学习经验，而舒尔茨的原话却是，“真正的原因……独立于人之外。”他立足于经验主义的一个悠久认知传统，可由穆勒和休谟追溯至洛克。该传统认为：人类本性大致是经验在心智这张白纸上的涂鸦。然而，若要在心智的白纸上涂鸦，多巴胺神经元一定要经过特别设定以便对意外情况产生回应。那么它们是如何被设定的呢？答案是通过基因。如今，在世界顶尖的基因实验室里，研究者仍在例行做着类似于巴甫洛夫所做过的各类实验，因为巴甫洛夫的后继者都在忙于证明基因在学习中发挥的作用。这里，本书的主题也得到证明：基因不仅与先天相关，与后天也有着密切的联系。
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现代的巴甫洛夫式实验的对象通常是果蝇，但实验原理和过去相同。实验者将味道难闻的化学物质注入果蝇所在的试管，再立即对果蝇的脚施以电击。很快果蝇就学到闻到怪味后会紧跟着电击，于是之后它一闻到怪味时，在电击来到之前，它便会立即飞离：它已经将这两种现象形成关联（起初是意外情况）。该实验最早是在20世纪70年代里由加州理工学院的奇普·奎因（Chip Quinn）和西摩·本泽（Seymour Benzer）实施的。它证明了一个令所有人颇为震惊的事实，即果蝇可以学会并记住气味与电击之间的关联。
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该实验也证明，只有果蝇有某些特定的基因，才能实现这一点。如果果蝇发生了基因突变，缺失了一个关键基因，那么就不会有这种关联。在储存新的记忆方面，果蝇体内至少有17种基因是至关重要的。人们给这些基因取的名字都含有贬义色彩：笨蛋、健忘、植物人、丑陋等。这有点儿不公平，因为果蝇只有缺少这个基因才会变成笨蛋，如果有这个基因的话就不笨了。一般认为，所有的动物包括人类都拥有同一组CREB基因。它们在学习过程中必须处于开启状态——这就是说，它们在此期间必须要合成一种蛋白质。
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这是一个极为震撼的发现，由于太过震撼，很少有人可以接受。1914年，约翰B.华生对联想学习如此说道：
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大多数心理学家对大脑中新通路的形成总是夸夸其谈，就像是有一群伏尔甘的小仆人，拿着锤子和凿子跑过神经系统，挖掘新的沟壑，并将旧的沟壑挖深。6
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华生对该观点嗤之以鼻。但是，该受到嘲笑的是他自己。心理关联的形成，也就是神经元之间形成新的强化联结。创建这些关联的“伏尔甘的仆人”当然存在，它们叫作基因。基因！这些毫不留情的命运的木偶主人本应该在构造大脑以后，便离开让大脑自己运行。但是它们没有；它们实际上在做学习的活儿。此时此刻，在你大脑中的某个地方，一个基因开启了，于是一系列蛋白质开始运作，改变了大脑细胞之间的突触，这样一来，也许你会永远将阅读这一段文字与厨房飘出的咖啡香关联起来……
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接下来的这一句话，我怎么强调都不过分。这些基因受到我们的行为的支配；而不是行为听命于基因。那些形成巴甫洛夫关联的物质和携带遗传性染色体的物质是相同的。记忆“在基因里”，说明它是在使用基因，而不是人可以遗传记忆。后天和先天一样，受到基因影响的程度是相同的。
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接下来我们就来看这类基因的一个例子。2001年，乔什·杜布劳（Josh Dubnau）和蒂姆·塔利合作，对一只果蝇做了一次精细复杂的实验。请尽情感受实验方法的各种细节，好好欣赏一下现代分子生物学所用工具的复杂精妙性。（然后请停下来想一想，在几年以后，工具又将变得多么复杂。）首先，他在果蝇的shibire基因里制造出一种对温度敏感的突变，该基因合成一种叫动力素的发动蛋白。这意味着，在30℃时，果蝇处于麻木状态，而在20℃时，果蝇又会完全恢复。接下来，他运用基因工程制造出一只果蝇，其体内的这种变异基因只会在来自大脑中某部分的信息输出时才会活跃，这个部分称为蘑菇体，对于学习气味和电击的关联是必不可少的。该果蝇在30℃时不会麻木，但它不能提取记忆。当这样一只果蝇经过训练以后，在温度高时可以将气味与危险关联，在温度低时可以提取之前的记忆，它在这方面做得很好。在相反的情况下，实验者要求果蝇在温度低时形成记忆，在温度高时再提取记忆，可是它做不到这一点。7
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结论如下：习得记忆与提取记忆完全不同；它们发生在大脑中不同的部分，需要不同的基因。来自蘑菇体的信息输出对提取记忆来说是必不可少的，但对记忆习得来说却是无关紧要的，而信息输出则需要相关基因的开启。巴甫洛夫可能有过这样的梦想，在将来某个时候，有人可以理解大脑中的哪些联结可以解释关联学习理论，但是他应该没想过会有人向前更进一步，分析大脑中的分子。他更不会想象到，一步步通往这个过程的关键就在于格雷戈尔·孟德尔的遗传颗粒说。
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这门科学尚处于襁褓期。那些研究与学习和记忆相关的基因的人，开采出未知领域里的富饶之矿。例如，塔利如今给自己设定了个巨大的任务，即理解这些与记忆相关的基因是如何改变它们的主神经元与邻近神经元之间的一些突触，却又不触及其他突触。每个神经元都有大约70个突触与其他细胞相连。在细胞核里，1号染色体上的CREB基因负责开启一组其他基因，而那些基因必须要把信号发送至正确的突触。在这些突触上，信号可以改变联结的强度。塔利最终找到了一种方法，可以理解这一切是如何实现的。8
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然而，CREB基因只是其中的一部分。塞斯·格兰特（Seth Grant）找到证据表明，与学习和记忆密不可分的许多基因与其说是时序网络的组成部分，不如说它们共同组建了一台机器，他将其称为赫布机（这样称呼的缘由稍后会加以说明）。这样一台赫布机包含至少75种不同的蛋白质，也就是75种基因的合成物，它们在一起运作，就像一台精密复杂的机器在运行。9
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让婴儿啼哭
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我曾说过会再次提到约翰B.华生。华生在南卡罗来纳州一个贫困荒凉的乡村长大，母亲一心为家，但父亲却喜欢拈花惹草，在华生13岁时离家而去。无论是基于基因还是经验，这样的背景都让他形成了坚强而又好斗的性格。他是个暴力青年，对妻子不忠实的丈夫，而且还是个专制的父亲，曾迫使一个儿子自杀，又迫使一个孙女喝酒。他退休以后悲苦地隐居于世。他也曾掀起了人类行为学的一场新革命。由于对心理学的无稽之谈深感失望，他于1913年在一次讲座中，拟就一篇题为《行为主义者视角下的心理学》的改革宣言。10
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他宣布，必须停止自我反省。有传言说，曾有人让华生去想象一只小鼠穿越迷宫时，它的头脑中发生了什么，华生非常厌恶这样的问题。他有物理学崇拜心理。他认为心理学必须要建在客观基础上。真正重要的是行为，而非思想。“人类心理的主题是人类行为。”换句话说，心理学家应该研究有什么进入生物体，又有什么可以通过生物体表现出来，而不是两者之间的过程。支配学习的各种原则应该可以从动物那儿推理出，又可运用于人类。
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华生的观点来自三种主要思潮。威廉·詹姆斯虽然是一个先天论者，但他也强调习惯形成在人类行为中的作用。爱德华·桑代克更进一步，提出了“效果定律”，即动物会重复带来愉悦效果的动作，而不再做那些带来不愉快结果的动作。这种观点也可称为强化学习、试误学习、工具性条件反射或操作性条件反射（心理学家们各自喜欢使用的行话）。在桑代克的实验中，经过试误学习，猫找到拉杆、打开笼子的门；只需经过几次试验，它便清楚地知道如何打开门。尽管在1927年以前巴甫洛夫的作品还没有翻译成英文，但是华生从朋友那儿了解到一些，并立即意识到巴甫洛夫式或经典条件反射是学习的核心重点。最终，这里出现了一位和物理学家一样严谨的心理学家，“我看到了巴甫洛夫做出的卓越贡献，明白条件性反应可以很容易被看成是我们一直所说的习惯的一个部分。”11
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1920年，华生和其助手罗莎莉·雷纳（Rosalie Rayner）做了一个实验，让他相信情感反应也是条件式的，人类就可以被看作无毛的大型鼠。这个实验产生了巨大的影响力。这里也大致介绍下雷纳吧。她当时19岁，舅舅是一位著名的参议员，曾因主持泰坦尼克号沉没的听证会而广为人知。她美丽而又富有，开着一辆斯图兹跑车在巴尔的摩到处兜风。华生与她坠入爱河。华生的妻子在他的外套里发现雷纳给他写的情书，但她的律师建议她找华生当面对质之前，最好能找一封华生写给对方的情书，而不是他收到的情书。于是她来到雷纳家，说要喝杯咖啡。她装作头痛并提出要躺一会儿，于是她来到楼上罗莎莉的卧室里，将房门反锁，在里面搜寻到丈夫写给罗莎莉的14封情书。接踵而至的丑闻断送了华生的学术生涯。他与妻子离了婚，娶了雷纳，放弃了心理学，转向广告业。他加入智威汤逊公司（J.Walter Thompson），为强生的婴儿爽身粉设计了一个成功的推广企划案，并说服罗马尼亚女王支持旁氏面霜。
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自1920年起，这对情侣所做实验的对象是一个名叫艾伯特B（Albert B）的小孩，他从出生起便一直在医院里生活（有传闻说他是华生和一个护士的私生子，但我并未找到相关证据）。艾伯特11个月大时，华生和雷纳给他看了一系列东西，包括一只白色小鼠。艾伯特对这些东西毫无畏惧；他甚至喜欢和那只小鼠玩耍。然而，当他们忽然用锤子敲打钢筋时，艾伯特吓哭了，这也是合乎情理的。这以后，每当艾伯特触摸小鼠时，两位心理学家就开始敲打钢条。短短几天后，艾伯塔一看到小鼠就会开始啼哭，这是一种条件式的害怕反应。现在他对白色兔子也表现出恐惧，甚至看到白色的海豹皮大衣都会害怕。很显然，他已将恐惧转移到任何白色的、毛茸茸的物体上。带着他所特有的讥讽口气，华生宣布了这个故事的寓意：
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自现在起20年后，弗洛伊德主义者除非改变了他们的假设，否则当他们来研究艾伯特对海豹皮大衣的恐惧时，他们很可能会从他口中套出一个梦境。根据他们的研究，这个梦境表明艾伯特在3岁时曾试图玩母亲的阴毛，结果被狠狠地呵斥了一顿。12
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（如果你问我的看法，我想说华生才应该受到责怪。）
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到了20世纪20年代中期，华生已经确信，条件反射不是人类对世界的学习的一部分，而是其最关键的主题。他的学术热情渐涨，坚信后天胜于先天，并发表了这个令人震撼的声明：
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给我一打健全的婴儿，并让他们在我设定的特定环境里成长。我敢保证，随意挑选出其中一个，我都可以将其训练为我所选择的任何一类专家——医生、律师、艺术家、巨商，甚至是乞丐或小偷，无论他的天资、爱好、脾气、才能以及他祖先的职业和种族是怎样的。13
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重新设计人
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颇具讽刺意味的是，在华生发表此声明的五年前，列宁也有着同样的想法。和巴甫洛夫一样，列宁受到谢切诺夫环境主义的影响，他通过阅读尼古拉·车尔尼雪夫斯基（Nikolai Chernyshecsky）的著作了解到了这些。在俄国革命爆发两年后，据说列宁曾悄悄参观过巴甫洛夫的心理研究所，并问他是否可以设计人类本性。14这次会面没有任何记录保存下来，所以我们无从知晓巴甫洛夫对此事的看法。也许他得去关注更为紧要的事：内战导致饥荒，研究所的狗都处于饥饿状态；研究者们为了让狗存活下去，只能将自己为数不多的口粮与它们共享。巴甫洛夫开始在研究所里培育一块菜地，以身作则带领学生们收获园艺的果实，就如同带领他们收获科学成果一样。15我们无法了解列宁是否从巴甫洛夫那里得到了政治鼓励。巴甫洛夫曾对革命做出直言不讳的批评，不过当人民委员们对他表示支持时，他的态度也会稍有缓和。
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