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只有人进化出了智能
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尽管许多动物所拥有的复杂神经系统都在不断地进行演化,但是大部分人以为动物们会努力想演化出较高智能的印象却是错误的。这个通常观点是说,低等动物有不多的几个固定反射,而在高等动物中,反射可以与新的刺激相关联(就像巴甫洛夫的实验中一样),而且反应也可以与奖励相关联(就像斯金纳的实验中一样)。根据这个观点,关联的能力在更高等的生物体中会变得更好,到最后,这些关联将可以脱离肉体欲望的刺激或实质的刺激,而能直接将不同的概念彼此相互连接,达到像人所拥有能力一样的顶峰。但是我们在真实动物身上所见到的智能分布情况绝非如此。
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突尼斯沙漠蚂蚁离开巢,走了一段距离,然后在炙热的沙子上寻找被酷热烤晕的昆虫尸体。当它找到一个后,咬下一大块,转回身径直爬回巢穴里,也就是一个大约50米开外1毫米见方的小洞。它怎么找到回来的路呢?它的导航是靠在来的路上所搜集的信息,而不是靠像闻咸肉一样嗅着回来。如果有人在蚂蚁从巢穴里刚出来时,把它拿起来扔到离窝有一段距离的地方,这个蚂蚁就会漫无目的地转圈圈。如果有人在蚂蚁找到食物后移动了它,它便会朝与家的方向只差一两度的方向,以直线往回跑,直到超越了巢穴所在的距离,再掉转头来搜寻不会在该位置出现的巢穴。这说明蚂蚁测量并储存了回巢穴的方向和距离,这是一种被称为路径整合或航位推算的导航形式。
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这个动物中信息处理的例子是由生物学家鲁迪格·维尔纳(Rudiger Wehner)发现的,它是心理学家兰迪·盖利斯泰尔(Randy Gallistel)所用的许多例子之一,盖利斯泰尔努力使人们不再把学习看作是形成关联。他解释了这个原则:
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路径整合是一个将速度向量对时间求积分以得到位置向量的连积或离散程序。传统中海上导航的离散等效是有间隔地记录航行的方向和速度,用前一个记录以后的间隔乘以每个记录的速度,得到一个间隔接着一个间隔的位移(例如,以每小时5海里的速度向东北航行半小时会将船离原来地点向东北推进2.5海里),然后累加连续的位移(位置改变)就得到了位置净变化。这些在经度和纬度上位移累计的总和就是对船位置的航位推算。
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听者对此表示怀疑。所有这些计算就容纳在一只蚂蚁小小的尖脑袋里吗?事实上,随着计算的进行,这是很简单的东西。你可以花几美元在电器行买几个小零件,就能做个这样的仪器。但对于神经系统的直觉已经被关联主义禁锢得枯竭殆尽,以至于如果一个心理学家要把这个机器的工作原理延伸至人脑,都会被贴上疯狂和不负责任的标志,更不用说归结为一个蚂蚁脑了。一个蚂蚁真能做计算甚至运算吗?当然不能,这显而易见。但当我们在做自己的航位推算时(我们的“方向感”),我们也没有计算。路径整合计算是在无意识中进行的,它们的输出进入了我们的感知——还有蚂蚁的,如果它有的话——这就像一种抽象的感觉:家在那个方向,很远啊。
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其他的动物们执行着更加复杂的运算、逻辑和数据存储。许多候鸟晚上飞行数千公里,通过看星座保持着它们的方向。在做童子军的时候,老师教给我怎样找到北极星:就在小北斗七星的柄端,或是从北斗星的前端外推七倍于它深度的距离。鸟不是天生就有这个知识的,这并不是因为先天就具有这样的知识是一件不可思议的事,而是因为果真如此的话,这些知识很快就会过时,因而毫无用处。地球的自转轴以及伴随而来的北极是以27000年的周期,在进行着一种叫作分点岁差的摇摆运动。在进化的时间表上看,这个周期很快,鸟的回应是进化出一种特殊的运算来学习天极在夜空中的哪个位置。当它们还在巢里不会飞时,这些就都发生了。雏鸟盯着夜空几个小时,注视着星座们缓慢地旋转。它们发现了星星们似乎围绕着那个点运动,然后参照几个附近的星座记下了它的位置,获得了我在童子军手册上被告知的信息。几个月之后,它们就能使用这些星座中的任何一个来保持稳定的方向——比方说,在向南飞时保持北方在身后,或是来年春天面向天极返回北方。
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蜜蜂通过跳舞告诉它们的同巢伙伴,以太阳为参照系的食物的方向和距离。好像这还不够让人惊叹,蜜蜂为了解决在利用太阳进行导航上会遇到的各种工程难题,还发展出了各种不同的调校系统和备用系统。跳舞的蜜蜂使用一个内部时钟来弥补从它发现食物的时间到它传递信息的时间之间太阳的移动。如果是多云,其他的蜜蜂使用天空中光线的偏极性来估计方向。这些杰作只是蜜蜂独创性的冰山一角而已,卡尔·冯·弗里希(Karl Von Prisch)、詹姆斯·古尔德(James Gould)以及其他一些人证明了这些问题。我的一位心理学家同事曾经认为,蜜蜂是一个用来教导大学生神经系统能够进行复杂运算的极佳材料。他在认知科学导论这门课中用第一周的时间来介绍这其中的一些巧妙实验。在第二年的课程中这些介绍增加到两周,三周,以此类推,直到学生们抱怨这门课程已经变成了一门“蜜蜂认知导论”。
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还有许多可类比的例子。许多物种计算在每块地上花多少时间用于搜寻食物,从而优化它们花在搜寻食物上的每单位能量卡路里的回报率。有些鸟学习星历——太阳在一天和一年中在地平线以上的路径,这对通过太阳来导航是必要的。仓鸮使用声音到达两耳时间之间的亚毫秒差异来猛扑在漆黑中飒飒作响的老鼠。贮藏粮食的物种将坚果和种子放在预料不到的隐藏之处来搞乱小贼,但几个月之后它们一定都能回忆起来。我在前面一章中提到过,北美星鸦能够记住一万个隐藏之处。甚至巴甫洛夫和操作性条件反射这个关联学习的教科书式经典案例,最后也被发现并不是因为大脑总是会将刺激和反应关联在一起的缘故,而是经由一个能够进行多变量及非稳定时间序列分析的复杂演算法而来(就是根据事件过去发生的记录,预测未来事件何时会再度发生的分析)。
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我展示这些动物的寓意在于,动物的脑就像它们的身体一样专业化并且设计良好。大脑是一个精密仪器,使得一个生物能够使用信息来解决其生活方式带来的问题。由于生物体的生活方式不同,而且它们彼此相关的方式像是一堆乱麻,而不是一根链条,所以物种不能够用智商或者根据它们实现了百分之多少的人类智能来排序。无论人类心智有何特殊,它都不可能比动物智能更多、更好或更加灵活,因为根本就没有所谓的一般动物智能的东西。每个动物都进化出了信息处理设备来解决它自身的问题,我们也进化出了设备来解决我们的问题。我们在即便是最微小的神经组织片断里所见到的复杂演算法,就和之前我们所见识到建造机器人的艰难程度、脑损伤所带来的副作用,以及被分开养育的双胞胎之间的相似性一样,都让我们窥见了人类心智背后所必定隐藏的高度复杂结构。
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哺乳动物的脑,就像哺乳动物的身体一样,因循着一个共同的总体规划。许多相同的细胞类型、化学物质、组织、亚器官、中转站以及路径,在同一纲的动物中随处可见,主要的明显差异来自膨胀或萎缩的部分。但在显微镜下,差异出现了。皮质区域的数量有很大差异,从老鼠的20个以下到人类的50个以上。灵长目与其他哺乳动物的差异在于视觉区域的数量、它们相互的连接,以及它们与额叶的运动和决策区域的挂钩连接。当一个物种有一个显著的天赋时,它会反映在大脑的大体解剖结构中,有时肉眼都能看到。视觉区域在猴脑中的高比例(约占一半范围)反映了——更准确地说,是给予了——它们对于深度、颜色、运动以及视觉引导的领会方面的倾向。依赖声呐的老鼠有额外的大脑区域供它们的超声波听力,囤积种子的沙漠老鼠比不囤积种子的物种生来具有更大的海马突起——那里是认知地图的一个位置。
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人脑也讲述了一个进化故事。即使是快速地对比一下,也会发现灵长目动物的大脑已经经过了大幅的重新设计,才变成人脑这个样子。我们的脑比起一只普通猴子或与我们身体大小相仿的猿的脑要大3倍左右。人类为了达到膨胀脑体积的目的,将婴儿脑部的增长过程向后延长到了出生一年后之久。如果我们的身体在那个期间按比例生长的话,我们将会高达3米,重达半吨。
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大脑主要的区域也已经修补过了。嗅觉的神经基础嗅球已经皱缩到灵长目动物相应部分的1/3(以哺乳动物的标准看已经比较小了),主要视觉和运动皮质区域也都成比例地皱缩。在视觉系统内,信息的第一站——初级视觉皮层在整个脑中占较小的比例,而后面的复杂形式处理区域则扩张了,将视觉信息推到语言和概念区域的颞顶区。负责听的区域增长了,特别是理解讲话的区域。额叶——复杂思维和计划的位置——也激增到像我们一样大小灵长类动物相应部分的两倍。猴子和猿的脑略微有些不对称,而人脑,特别是负责语言的区域,则非常不匀称,两半球的形状就可以很明显地区分开来。灵长目动物一些脑区域的相应部分在人脑中已经有了新的功能。负责讲话的布洛卡区在猴脑中有一个同源区域(进化的对应部分),但猴子显然并没有用它来讲话,它们甚至都似乎没有用它来发出尖叫、咆哮以及其他声音。
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发现这些差异很有趣,但即使人脑看上去就像是猿脑的翻版,两者间也有极大的不同。真正起作用的是神经元之间连接的模式,就像不同的计算机程序、微芯片、书或者录像带之间的差异不在于它们的形状,而在于它们构成成分的组合安排一样。关于人脑的微型回路功能实际上还不为人知,因为缺少志愿者愿意在死后将他们的脑捐献给科学。如果我们能设法读取成长中的人类和猿的神经回路代码,我们就一定能找到大量的差异。
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动物们这些了不起的运算只是我们已经丧失或从中发源的“本能”吗?我们常常听说人类除了一些自律功能之外,已经不再拥有任何本能了,我们听到人类是以一种极富弹性的方式,而不是特别打造的机制,来进行思考和行动的。确实如此,但这不是因为我们比其他动物有更少的本能;而是因为我们有更多的本能。我们所夸耀的灵活性来自已经加入程序和陷入竞争的本能印记。达尔文将人类语言称为灵活行为的缩影——“获取艺术的一项本能”(我所写《语言本能》一书的名字就是来源于此),他的跟随者威廉姆·詹姆斯强调了这一点:
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那么,为什么在这样古怪的刺激下,各种动物都会做一些对我们来说很奇怪的事情呢?例如,为什么母鸡会让自己干这种乏味的事情,去孵化一堆就像一窝蛋一样的极其无趣的东西,除非它有某种先知能体察到结果。唯一的答案是诉诸本能。我们只能根据我们自身对本能的理解来解释动物的本能。为什么人只要可能总是躺在软床上而不是硬地板上呢?为什么人们在冷天要围坐在火炉边呢?为什么人们在一个屋子里的时候,有99%的时间会面朝中间而不是面朝墙壁呢?为什么人们更喜欢羊排骨肉和香槟酒而不是硬面包和池塘里的水呢?为什么年轻男子喜欢少女,以至于有关她的一切似乎都比世界上其他任何事更重要呢?我们只能说,这是人类的方式,每个生物都喜欢它自己的方式,并将效仿其视作理所应当,除此之外,别无他辞。科学可能会考虑这些方式,然后发现绝大多数都是有用的。但效仿它们不是为了它们的效用,而是因为在效仿它们时,我们感觉这是要做的唯一合适而自然的事情。10亿人中没有一个人会在吃晚饭时想到效用。他吃是因为食物尝起来好吃,使他想要更多的。如果你问他为什么会想吃更多味道尝起来像那样的东西,我们大概不会把你当作哲学家来尊敬,而会笑你是个傻瓜……
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所以,大概每个动物在某种条件下,感觉它想去做某事时也是这样的情况。对于爱伏窝的母鸡而言,如果世界上有个生物,它不像这只母鸡一样,觉得一窝蛋有多么令它神魂颠倒、珍爱有加,孵它千遍也不厌倦,恐怕这只母鸡知道后要惊诧莫名了。
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这段中描述的人类反应仍可能会使你以为是动物本能的版本。那么,我们的理性和灵活的思维呢?它能被解释为一组本能吗?在前一章中,我说明了我们精确的智能是如何能被分解为越来越小的信息处理行为者或网络。在最低一层,步骤必须像最原始动物的反应一样自动化和不加分析。还记得乌龟对阿契利斯说的吧。任何的理性生物都不能对规则刨根问底,那样的话就会无限回归,永无止境。在某一点处,思考者必须执行一个规则,因为他忍不住要这么做:这是人类的方式,理所应当要做的唯一合适而自然的事情——简言之,一种本能。当一切运行正常时,我们的推理本能就连接到理性分析的复杂程序中,但这不是因为我们领悟了真理和理性的境界。这些本能有可能被诡辩术迷惑、被一些诸如芝诺提出的“运动绝不可能发生”这种论断哄骗,或是让我们在针对感知和自由意志的谜题进行思考时,感到头晕眼花。就像一个动物行为学家巧妙地操控动物的世界来解密动物本能,如放一只机械蜜蜂到蜂窝里,心理学家能够通过用特殊的方法表述问题来解密人类推理的本能,正如我们在第5章中将要看到的那样。
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人类进入了“认知利基”
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安布罗斯·皮尔斯的《魔鬼辞典》里这样定义我们这个物种:
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人,名词。一种动物,极度迷失于对他认为他是什么的狂喜沉思中,而忽略了他实际上应该是什么。他的主要工作就是消灭动物和他自己的同类。然而人类物种的增长稳定且速度很快,将整个地球可以居住的部分都完全占为己有。
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人类确实是一种前所未有的动物,有许多动物学上独特和极端的特征。人类通过现场装配、针对于情境的复杂行为链来实现他们的目标。他们通过使用世界因果结构的认知模型来计划行为。他们终生都在学习这些模型,并通过语言来沟通,这使知识得以在一个群体中以及不同代际间积累。他们制造并依赖许多种工具。他们在长时间内交换商品和礼物。食物被长途运输、大量处理、存储和分享。人类的两性是各司其职的。人类形成了大规模的、结构化的联合,特别是在男人之间,联合体彼此之间进行战争。人类使用火。人类亲缘系统很复杂,并随着他们的生活方式而改变。人类配偶关系的形成是由其父辈协商,而这通常都是以族群之间交换女儿的方式来进行的。排卵是隐秘的,女性可以选择在任何时候进行性行为,而不是在生殖周期中的某些时点进行。
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这些特征中,虽然有几个也能在一些类人猿中发现,但程度要小得多,而且绝大部分是找不到的。人类已经重新发现了一些在灵长目中很罕见但可以在其他动物中找到的特征。他们是二足行走的。他们活得比其他猿时间长,养育不能自立的幼子(性方面不成熟),这占据了他们一生中的很长一部分时间。狩猎很重要,肉食在他们食物结构中占很大一部分。雌性在养育后代上投入了时间和精力:她们抱着孩子,保护孩子不受动物和其他人类的伤害,给他们食物。就像《魔鬼字典》上指出的,人类占据了地球上每一种生态区。
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除了改进我们的骨骼以使我们保持直立和精确地抓握之外,令我们不寻常的不是我们的身体,而是我们的行为和组织行为的心智程序。在漫画《凯文与霍布斯》中,凯文问他的老虎搭档为什么人们总是不满意他们拥有的东西。霍布斯回答:“开玩笑!你们的指甲长得多滑稽,你们也没尖牙,你们晚上还看不见,你们肉色的保护层真是很荒谬,你们的反应速度迟钝得要命,你们甚至都没有尾巴!当然人们不满意了!”但尽管有这些缺陷,还是人控制了老虎的命运,而不是反之。人类进化是真正的“呆鸟大反攻”。
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