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鲍尔比要求自己作更为严谨的研究，他用在伦敦儿童辅导诊所得到的实际案例来支持自己的理论，并发表《44个青少年小偷，他们的性格与家庭生活》（1944）。具有重要意义的是，大多数适应不良的儿童具有情感性障碍，鲍尔比把这种现象同他们早期的母亲剥夺和缺失的经历联系在一起。
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短暂低迷与继续研究
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从医学院毕业之后，鲍尔比留在了莫利兹医院工作。起初他治疗成年患者，后来工作重心逐渐转向了儿童。他的第一次实证研究，是追踪44名带有焦虑和轻微犯罪倾向行为模式的青少年。在这些儿童中，他发现了一个共同特征：这些青少年在童年的某一个时期都缺乏母亲或者被剥夺了母爱。
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在第二次世界大战期间，鲍尔比暂时偏离了儿童方面的研究，开始研究军队人员的甄别标准为军方服务。这次研究经历给了他收集到稳定有效的统计数据，以便在战后能够继续支持他的研究。
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1945年，为军队服务结束后，鲍尔比回到伦敦的塔维斯托克诊所（Tavistock），然后直到退休，并且成了塔维斯托克诊所儿童发展部的负责人。为了突出亲子关系的重要性，他迅速把该部改名为“儿童和家长部”。与他同时代的大多数精神分析学家不同，鲍尔比对家庭的健康和病理发展以及两者相互作用的实际模式非常感兴趣。
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然而令鲍尔比失望的是，当时该部门大部分的临床工作方向是由克莱因指导的，而与他所强调的家庭实际互动模式完全无关。由于研究上的南辕北辙，鲍尔比不得不在做完与他的理论不相干的研究之后，才能继续追求自己感兴趣的研究。
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同时在塔维斯托克期间，鲍尔比对康拉德·洛伦茨（Konrad Lorenz）的胚胎学习理论产生了兴趣（例如幼鸟在孵化出来之后是怎样把第一次看到的生物当作他们的母亲），并且坚信早期的经历将影响和加强以后的行为方式。
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厚积薄发，成就斐然
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1950到1952年，鲍尔比作为世界卫生组织的顾问，对孤儿和收容所等与母亲分离的儿童作相关研究。他在《母亲照料与儿童健康》（1951）中报告说，那些被剥夺了母亲的儿童需要寻求一个“母亲形象”来代替；母亲或者母亲形象的缺乏将对儿童的未来造成不良的影响。
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1948年，鲍尔比获得了第一项研究基金，他聘请詹姆斯·罗伯逊来对住院、福利收容所以及与父母分离的幼儿进行观察资料的收集。经过两年的数据搜集，罗伯逊在医院不能再继续作为一个与研究无关的科学家。他认为要为他所观察的儿童做一些事，为此拍了一部感人的电影《2岁去医院》（1952）。这部电影经过了精心拍摄，以确保人们无法批评它有失偏颇。电影也得到了鲍尔比的协助。鲍尔比和罗伯逊所使用的时间采样、时钟的图像始终出现在影片中，以证明电影片段没有被特别剪辑。这部影片不但对鲍尔比的依附理论的形成起了很大的作用，而且使得英国和世界各地的人们开始关注医院里的儿童的命运。
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由于在塔维斯托克诊所对于母子分离的相关研究，鲍尔比获得了一份关于战后欧洲无家可归的儿童命运的调查报告。通过这份报告，鲍尔比认识到他的理论能够解释年幼子女被剥夺和被分离的经验的深刻影响。这一点上，鲍尔比很幸运地遇到了欣德（Robert Hinde），他试图通过掌握动物行为学方面的原则来帮助自己更深地了解孩子和母亲的本质关系。1954年，欣德开始参加塔维斯托克的研究讨论，并提醒鲍尔比注意到哈洛的恒河猴实验。当然，不只是实验证实了鲍尔比的理论，鲍尔比反过来也影响了哈洛关于母婴互动和社会群体分离的观点。
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鲍尔比首次正式发表依附理论时，吸收了行为科学的某些概念，他在伦敦向英国精神分析学会发表了3篇经典论文。第一篇为1957年发表的《儿童与其母亲依恋的性质》，其中回顾了现有的精神分析理论关于儿童对母亲的力比多的解释（简单说，即所谓“二级驱动理论”，包括原始吮吸物体、原始附着物体以及返回子宫的原始欲望）。
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第二篇论文《分离焦虑》于1959年发表。在这篇论文中，鲍尔比指出传统精神分析理论在解释婴幼儿对母亲形象的强烈依附感以及儿童对母子分离的强烈反应等方面的不足。罗伯逊和鲍尔比把婴幼儿发展的这一时期划分为三个阶段：
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第一是“抗拒阶段”（Protest stage）：一旦母亲离开视野范围，孩童就会哭，并抗拒别人的安慰，急着找回母亲。第二是“绝望”（despair）：当分离的时间延长，孩童变得安静、伤心和沮丧。第三是“隔离”（detachment）：孩童会避开或排斥其他人，包括母亲。
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渐渐地，就算是母亲离开了他，这小孩也不会难过了。长大后，他也能适应社会，能与人交往，但这只是表面上的。他很少付出真感情，内心缺乏温情。所有这些都表明，当依附行为被激活时，分离的焦虑是能体验到的，他并不能终止；除非团聚，焦虑才能够解除。不像其他精神分析学家，鲍尔比最先认识到，过度的分离焦虑通常是由不良的家庭经历造成的。比如，反复无常的威胁和放弃行为，家长的拒绝，父母或兄弟姐妹的疾病、死亡等，都会引起儿童的不良反应。
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在1959年发表的第三篇理论论文《婴幼儿的忧愁和悲痛》中，鲍尔比怀疑婴幼儿的自恋是因为失去了爱的对象，从而产生了心理障碍。他对安娜·弗洛伊德关于婴幼儿因为没有发展出足够的“自我”而导致不能伤心这一观点提出质疑，他也对克莱因关于断奶期乳房丧失造成婴幼儿的最大伤害的言论提出了怀疑。相反，他预见性地指出，无论何时依附行为都是存在的，但是由于母亲的行为不当而造成了婴幼儿悲痛和忧愁的出现。
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在60年代，鲍尔比开始了他最负盛名、也是最重要的工作——“依附与丧失”的相关研究。他出版了一系列的著作包括《依附》（Attachment，1969），《分离》（Separation，1973）和《丧失》（Loss，1980）。最初，他的理论受到了传统精神分析学派的严厉批评（其中包括安娜·弗洛伊德），批评者声称，他的理论是对弗洛伊德理论的歪曲和误解。但是，当心理学家和精神病学家对弗洛伊德理论进行修正之后，批评者认识到鲍尔比的理论是具有创新性的。
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虽然鲍尔比于1972年正式退休，但是他仍旧活跃于研究和写作领域中。他与塔维斯托克诊所仍旧保持着紧密的联系，但他更多的是在靠近苏格兰海岸的斯凯（Skye）小岛上与家人度假，享受生活。他和兰斯塔夫（Ursula Longstaff）于1938年结婚，并育有4个子女。他最后一本书是关于达尔文的传记，出版于1990年。一个月之后的9月2日，鲍尔比在岛上的家中死于中风。
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依附理论
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鲍尔比将精神分析、认知心理学和进化生物学等学科整合在一起，纠正了弗洛伊德精神分析理论对童年经历的过分强调和对真正创伤的忽视，从而于1989年获得了美国心理学会颁发的杰出科学贡献奖。
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鲍尔比主要针对精神分析理论的不足，同时认为客体关系理论也可以再改造，从而创立了他的“依附理论”（Attachment Theory）。在依附理论中，他认为孩童时期的发展对成人有直接的影响，孩童的依附对日后的人格发展有很大的关系。应该直接针对婴儿期作研究，而不只是依靠成人那有可能已被扭曲的“回忆”。
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鲍尔比的依附理论提出了几个基本的观念。这些观念共同构成一个强有力的普遍性原理：人的依附关系驱动着人的发展。有如下四个基本的观念：
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1.依附是基于人的生物性的需要，但有别于其他生物性需要。
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洞察婴儿依附奥秘的鲍尔比