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先来看看我们的第一个问题，视觉。一台视觉机器必须解决一个被称为反向光学的问题。普通光学是物理学的一个分支，人们可以用它来预测一个具有特定形状、材料和亮度的物体，如何投射出我们称之为视网膜图像的斑斓色彩。光学是一门研究得较为透彻的学科，它应用于绘画、摄影、电视机研制以及最近的计算机图像和虚拟现实技术。但大脑要解决的却是一个恰恰相反的问题。输入的是视网膜图像，而输出的是对现实世界中物体以及物体构造的表述——所知决定所见。这就是难点所在。反向光学就是一个工程师们所称的“伪命题”。它简直就无解。正如连乘几个数得出乘积容易，而给定乘积要想得出这些连乘的数却几乎是不可能的，同理，光学是容易的，而反向光学则不可能。但你的大脑在你每次打开冰箱取出容器的时候，都解决了反向光学的问题。这是怎么做到的呢？
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答案是：大脑提供了缺失的信息，那些关于我们所处世界以及它如何反射光的信息。如果视觉脑“假定”它生活在某种世界中——一个光亮均匀分布的世界，其中的组成大多数构质均匀，并具有平滑、统一色泽的表面——这样就很容易去估计所看到的物体究竟是什么。如前所述，单凭检验各自视网膜成像的亮度是无法区分煤和雪的。但假定有一个感知表面特性的模块，模块基于的假设是，世界的光亮是平滑而均匀的。这个模块可以分3步解决煤-雪难题：从视域的一边到另一边相减得出所有的光亮梯度（确定物体外缘）；估算整个视域的平均亮度水平；将每一小块部分的亮度与平均亮度相减，得出每小块部分的灰色度。与平均值相比，较大的正偏差被视为是白色物体；大的负偏差被视为是黑色物体。如果光照确实是平滑而均匀的，这些知觉就准确地反映了现实世界中物体的表面。既然地球千万年来大致符合光照均匀的假设，那么利用了这个假设的自然选择做得也就很不错了。
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表面-知觉模块解决了一个难以解决的问题，但也付出了一些代价。大脑放弃了成为一个通用型问题解决者。它配置了一套装置来感知典型地球视觉条件下的表面性质，因为它专注于这个区域性问题。略微改变一下问题，大脑就束手无策了。比如，我们将一个人置于一个没有日光普照而由巧妙安排拼制的灯光照明的世界中。如果表面-知觉模块推测照明是均匀的，它就会被诱导人产生幻觉，看到本来没有的物体。这真的会发生吗？这每天都在发生。我们将这些幻觉称为幻灯片展示、电影和电视。我们在看电视时，盯着一片闪烁的玻璃，但我们的表面-知觉模块告诉我们：我们在观看真正的人和地点。这个模块已经被揭秘；它并不理解事情的性质，而是凭借一本作弊手册。这本作弊手册深埋于我们视觉脑的运行之中，我们无法抹掉其中写成的假设。即使是一个终生的电视迷，其视觉系统也永远无法“学习获知”CRT电视是一张闪烁着黄磷点的板子，这个人也永远不会丧失认为板子后面有一个世界的错觉。
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我们其他的心理模块需要它们自己的作弊手册来解决各自难以解决的问题。物理学家想弄明白肌肉收缩时身体如何运动，他需要解决运动学（运动几何学）和力学（力的效应）中的问题。而大脑要搞清楚如何收缩肌肉来让身体移动，需要解决的问题则是有关反向运动学和反向力学——对物体施加什么力才能使其在某一特定轨道中运动。像反向光学一样，反向运动学和反向力学都是伪命题。我们的运动模块通过做出合理的外部假设解决了这些问题——当然，不是关于照明的假设，而是有关运动的身体的假设。
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我们对于他人的常识是一种直觉心理学——我们试图根据其行为推导出人们的信念和愿望，试图根据我们对他们信念和愿望的推测来预测他们将要采取的行为。但我们的直觉心理学必须假设他人具有信念和愿望；我们不能像闻橘子的气味一样，感受到另一个人大脑里的信念和愿望。如果我们不能通过这个假设透镜看待这个社会和世界，我们就会像见义勇为者1号一样，为一袋利马豆自送性命；或者像见义勇为者2号一样，为了任何一个长着像人头一样的东西就纵身跃入水中，而这东西却可能只不过是个有脑袋的大型发条玩具。稍后我们会看到，那些罹患某种病症的人，他们缺乏常人拥有的这一假设，将他人视作发条玩具。甚至我们对家人的爱也隐含了自然界定律的一个假设，这是对遗传学普遍定律的一个逆转。对家人的感情是被自然设计用来帮助基因自我传播的，但我们看不见也闻不到基因。科学家用正向遗传学来推导基因如何在不同的组织间传播（例如，减数分裂和性行为使两个人的子裔共同拥有其父母50%的基因）；对于亲戚间的感情我们使用了一种反向遗传学来估算在与我们所交流的群体中，哪些个体更可能与我们具有共同的基因（例如，如果有人恰巧和你共有同一对父母，对待这人时就要像他的基因和你的基因具有重叠之处一样）。在稍后的章节中我将继续探讨这些问题。
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心智的构建基础一定是专业化的部件，因为它必须要解决专业化的问题。只有天使才可能是通用问题解决者，我们凡人只能根据零星的信息做出可能错误的猜测。我们的每个心智模块解决各自难以解决的问题，凭借的是对心智如何工作的信念的飞跃，凭借的是做出那些不可或缺但又难于辩护的假设——唯一的解释是，这些假设非常符合我们祖先所生活过的世界。
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模块令人想到可分解的、嵌入式部件，这会令人误解。心智模块不大可能为肉眼所见，它们不像超市的牛肉柜台上展示肋间牛排和臀部烤肉一样，可以在大脑的表层划分区域。心智模块或许更像是在公路上不幸被碾杀的动物，在脑的凹凸、沟隙上蜿蜒爬行。或者它可能闯入了由纤维相互连接而构成一个单元的区域中。信息处理的美妙之处在于，其对容纳空间需求的灵活性。正如大公司的管理层可以散布于不同的地点而通过电信网络彼此连接一样，或者如计算机程序可以分布于磁盘或内存的不同位置，支持心智模块的回路系统或许也以一种空间上随意的方式散布于大脑的各处。心智模块无须彼此严密隔绝，仅通过少量狭窄管线进行沟通。这种专门意义上“模块”的定义由杰瑞·福多尔提出后，引发了许多认知科学家的激辩。模块的界定是根据它们可获取的信息所实现的专门功能，而并不必然是根据它们可获得的信息种类。
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因此心智模块的比喻有些笨拙，一个更好的隐喻是诺姆·乔姆斯基（Noam Chomsky）的“心智器官”。身体的一个器官是一个专门的构造，用以实现某个特定的功能。但我们的器官并不像鸡杂碎一样装在一个袋子里，而是整合形成了一个有机的整体。身体由各个系统组成，各系统又分作多个组织组成不同的器官，组织的构成单元则是细胞。有些组织，如上皮组织，稍作调整即用于许多器官。有些器官，如血液和皮肤，与身体的其他部分相互作用，作用范围既广且迂回，这些器官无法用一道线来圈定。有时候并不清楚两个器官的具体分界在哪里，或者多大一块身体部分我们就称之为一个器官。手是个器官吗？指头呢？指头里的骨头呢？这些都是迂腐学究式的术语性问题，解剖学者和生理学家们没工夫理会这些。大家都清楚，身体不是由火腿罐头制成的，而是由许多专门部件组成的异质结构。这些也很可能适用于心智。无论我们是否可以在构成心智的元件之间画出精密的界限，我们都可以很明确地说，心智并不是由一团“心智杂碎”所组成的，而是由一整组构造独特、彼此相异的组件建构而来的。
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我们身体器官的复杂设计是由人的基因组包含复杂的信息所决定的，所以我相信，我们的心智器官也是如此。我们不是通过学习而获得胰脏，所以我们也不是通过学习而获得视觉系统、语言习得能力、常识，抑或爱、友谊以及公平等情感。没有一个发现证实这种论断，但许多证据都倾向于这一说法。给我印象最深刻的一条证据就是机器人难题。若没有支持与现实世界相互作用法则的假设，心智所解决的每个重要工程问题都是不可解的。人工智能研究者们所设计的所有程序都是专门针对某一特定领域，如语言、视力、运动或是某些不同种类常识等问题。在人工智能研究中，程序开发者有时会骄傲地兜售他的“孩子”，称其是为未来建立的、功能卓越的、通用系统的完美示范，但领域内的其他人则通常对这种自吹自擂不屑一顾。我估计永远不会有人建造出一个像人的机器人，我是说一个真正像人的机器人，除非他们能将专门针对不同问题的多个计算系统全都包含在这个机器人的设计中。
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在本书中，我们将会讲到其他一些证据，说明我们心智器官的基本设计要归功于我们的遗传程序。我已经提到过，在人格和智力的众多微妙结构方面，分开养育的同卵双胞胎都相同，这有赖于基因的指引。通过巧妙的方法来进行测试，婴儿和孩童天生懂得对自然和社会世界的基本分类，展示出早于其年龄段水平的成熟掌握程度，有时还运用了从未被告知过的信息。人们有许多信念与他们的经验不一致，但这些信念在进化所经历的环境中却是正确的。他们追求的目标有悖于自己的福利，但在那个环境中却是适应性的合理行为。现在广为流行的观点是，文化差异可以有天壤之别，而且没有界限。与之恰恰相反，对人种志文献的调研显示，世界上各个种族，各个民族的人都共有着异常详细具体的普遍心理。
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但心智具有一个复杂的先天结构，并不意味着学习就无关紧要了。将这个问题理解为先天结构与学习彼此相互对立，或者相互代替，或者互为补充、相互作用，都大错特错了。不是说这个论断中认为先天结构和学习（或者遗传与环境、先天与培养，生物性与文化性）之间的相互作用是完全错误的。而是说，这种论断已沦为那类极其拙劣，甚至都谈不上错误的观点。
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设想一下下面的对话：
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甲：“这款新计算机到处体现了复杂的技术。它拥有500兆赫的处理器、1G的内存、1000GB的硬盘容量，三维彩色虚拟现实显示器、语音输出、无线接入互联网、专长于十多门学科，还有内置的《圣经》《不列颠百科全书》《巴特利名言》和全套莎士比亚作品集。它的设计花费了专业人士数万个小时。”
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乙：“哦，我猜你是说我向这计算机里面敲什么都无所谓了。有了这么多的内设构造，它的环境如何就不太重要了。无论我敲进去什么，它都会执行同样的工作。”
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上面的回答显然很愚蠢。有很多内设的机器，应该会令系统对其输入回应得更智能化和更加灵敏，而不是回应更少。但这个回答正抓住了几世纪以来评论者们对建造结构复杂的高技术思维机器这种想法的反应。
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而“相互作用学派”的观点也好不到哪里去，他们对于任何将相互作用当作天生禀赋的部分都感到深恶痛绝。我们来看看这些论调：
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计算机的行为源自处理器与输入的复杂而相互作用。
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一个人要想理解汽车的工作原理，它既不能忽略引擎，也不能忽略汽油或者司机。所有这些因素都很重要。
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CD播放器中发出的声音反映了两个核心要素之间紧密交织在一起的相互作用：机器的结构和你插入的光碟。这两者缺一不可。
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这些论断没错，但却毫无意义——全然乱七八糟，彻底寡然无味，说了还不如不说好。将心智或机器比作像马提尼酒一样把两种成分混在一起，或是比作一场势均力敌的拉锯战都是错误的，这种比喻无助于理解处理信息的复杂仪器。的确，人类智能的每个方面都涉及文化和学习。但学习并不是环绕的气体或力场，学习的实现不是靠魔力。正是因为有了用来学习的先天设备，学习才成为可能。主张存在一些先天模块的意思是，存在一些先天的学习设备，每种设备都根据一定的逻辑来学习。要理解学习，我们需要新的思考方式来取代那些前科学时代的隐喻——混合物与力，在板上书写以及在石块上雕刻。我们需要的思路能够反映一个复杂仪器是如何针对外部环境中不可预知的方面而调整自身的，它又是如何吸纳各种所需数据而实现其功能的。
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认为遗传与环境相互作用的观点并不总是毫无意义，但我认为它混淆了两个问题：心智有什么相同的地方以及心智如何不同。上面那些乏味的陈述可以变得易于理解，通过将“X是如何工作的”转变成“是什么使X做得比Y更好”即可。
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计算机的有用性既取决于其处理器的处理能力，也有赖于使用者的专业程度。
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汽车的速度取决于引擎、燃料以及驾驶者的技巧。这些都是重要的因素。
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CD播放器播出的音质取决于两个关键因素：播放器的机械和电子设计以及原音录制的光碟的质量。二者都不可偏废。
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当我们对一个系统的功能比另一个类似系统的功能好多少感兴趣时，我们会忽略每个系统中的因果关系链，而去总结到底是哪些因素令整个系统工作得快或慢、高保真还是低保真。这种对人的排行——来决定谁进入医学院或是谁得到工作——就是“先天还是培养”这一问题构想的源头。
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