渡鴉和人一樣，也會規劃未來？

文史 08-10

利維坦按：行為主義（Behaviorism）依照簡約的觀點而生（奧卡姆剃刀）——當動物的行為可以用更簡單的方式解釋時，為何要假設動物有其內在的心智狀態呢？鴿子壓下斯金納箱的槓桿，就像人舉起杯子一樣，不需要經過深思熟慮就可以完成（「無腦」的自動過程）。不過，到了上世紀中期，一項發現推翻了行為主義的這個觀點，單一神經細胞記錄（single neuron recording），能夠追蹤個別腦細胞的能力，這些個別細胞是組成大腦活動的小小齒輪，利用該技術，行為電生理學家已經在動物中看到了內在心智狀態的運作。

這項發現里，最重要的就是位置細胞（place cells），我們現在知道它是認知地圖（cognitive map）關鍵的要素。當動物選擇目的地的不同路徑時，代表不同可能路徑的位置細胞開始活化，儘管動物還沒有走到那一步，就好像動物在思考選擇。

回到本文，人類並非「唯一使用工具者」、「唯一製造工具者」的觀點已經被廣為接受。在本文的一系列實驗中，渡鴉是否具備規劃未來的能力？或者說，這些最低訓練程度的渡鴉，為何能一次性地選對了物品呢？

文/Ed Yong

譯/安德烈

校對/大葯

原文/www.theatlantic.com/science/archive/2017/07/quoth-the-raven-nevermore/533466/

本文基於創作共用協議（BY-NC），由安德烈在利維坦發布

馬西亞斯·奧斯瓦斯和渡鴉，圖源：Sveriges Radio

如果你是一名科學家，當你在研究像渡鴉一樣好奇又聰明的鳥類時，你會發現，實驗很容易就能成功。「如果它們發現這個任務足夠有趣，就會全體排成一列，並且幾乎要為了誰參加這個實驗而發生爭執，」來自倫德大學（Lund University）的馬西亞斯·奧斯瓦斯（Mathias Osvath）說。他在自己的農場里養了16隻鳥。當我們在電話中交談時，我能聽到，背景音中充滿了鳥鳴。

多年來，奧斯瓦斯一直在努力研究一件事：可以規劃未來的是動物，而不是人類。他最新的實驗成果表明，渡鴉確實可以規劃未來。根據他們以往的實驗規律來看，鳥類會挑選出一些工具，或者拿起一些可以用來與人類實驗者交換食物的標誌物品來幫助自己解決未來將會出現的難題。奧斯瓦斯說，從這些行為來看，鳥類「與猿類具有同等水平」。

（science.sciencemag.org/content/357/6347/202）

科學家過去認為，規劃未來的能力和其他許多心智能力一樣，只有人類才能運用這些能力，讓自己跳出當下，預估自身對於未來的需求。他們認為，其他動物完全由當時的狀態驅使，只考慮「現在」是否餓了。就像松鼠囤積堅果為「明天」做準備，如果動物表現出類似的行為，那也只是它們機械、本能的行為。

大約十年前，人類例外主義（human exceptionalism）的概念開始瓦解。奧斯瓦斯和其他科學家發現，其他類人猿，比如黑猩猩、倭黑猩猩和紅毛猩猩，可以自主選擇並保存工具供將來使用。瑞典的某個動物園中有一隻名叫桑提諾（Santino）的黑猩猩，他會囤積大量的石頭，然後在之後的日子裡把這些石頭扔向遊客。

攢石頭扔向遊客的黑猩猩桑提諾，圖源：Los Angeles Times

2007年，劍橋大學的尼古拉·克萊頓（Nicola Clayton）在鴉科鳥類中發現了同樣的能力，這類聰穎的鴉科鳥類包括烏鴉、渡鴉、寒鴉、松鴉和喜鵲。在一個巧妙的實驗中，他把松鴉關在籠子里，籠子里有各種各樣的房間，其中一間房間在每天早晨總是裝著食物，其他房間中從來沒有放過食物。在獲得堅果後，被松鴉們放進空房間的堅果要比放在其他房間的多兩倍，這說明它們對自己未來的需求作出了預估（不然第二天早上這個房間還是空的）。

（www.nature.com/nature/journal/v445/n7130/abs/nature05575.html）

不是所有人都認同這種解釋。懷疑論者認為，克萊頓實驗的成功可能只是反映了鴉科鳥類的一種非常特殊的天賦，埋藏食物——這也是鴉科鳥類會花費大量時間做的事。即使它們真的在為未來做打算，他們也只是做了非常有限的打算，展示了一些被稱為「閃光智慧（laser-beam intelligence）」的行為。相反，我們人類可以通過各種方式來規劃未來，從冷藏食物到買保險到省錢——沒有證據表明鴉科鳥類擁有同樣的靈活性。

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坎·卡巴達依的渡鴉實驗之一：渡鴉通過從管口投入石頭來獲取食物。

奧斯瓦斯做實驗的目的也正在於此。他的學生坎·卡巴達依（Can Kabadayi）訓練這些鳥兒將一種特殊重量和形狀的石頭放在一個管子里，打開一個機關盒。然後，他把盒子移出渡鴉的視線。一個小時後，他向鳥兒們提供了一個托盤，裡面裝著各種各樣的物品，這其中包括能夠打開機關盒的石頭。15分鐘後，在渡鴉們從盤子里選出一件東西之後，卡巴達依把這個機關盒帶回實驗室。石頭本身沒有價值，鳥兒也不知道實驗人員會把盒子拿回來。然而在實驗中，渡鴉選擇這塊石頭的幾率高達86%。

在一次類似的測試中，卡巴達依訓練這些鳥用藍色的瓶蓋來交換一些食物。在他離開一個小時後，實驗人員將鳥挪到了另一個地方，一個新的實驗者給鳥兒們一個托盤，裡面裝著這個藍色瓶蓋和一些其他的小玩意兒。這裡再次重申，這個小瓶蓋沒有任何內在價值，鳥兒們也不知道卡巴達依會帶著食物回來。儘管如此，15分鐘之後，渡鴉們幾乎每次都叼著藍色瓶蓋在等著卡巴達依回來。

從本質上來講，奧斯瓦斯和他的實驗團隊對於渡鴉進行的這些實驗和在類人猿身上所做的實驗是相同的，而渡鴉也以類似類人猿的方式通過了實驗。渡鴉們基於過去的經驗，選擇了對未來最有用的東西。卡巴達依將等待時間從15分鐘延長到17個小時後，它們仍然做出了同樣的選擇。即使托盤裡有一塊食物，他們也會等待著小藍瓶蓋，期待著更好的食物而放棄當下的獎勵。

圖源：Online Athens

這樣的實驗結果讓人印象更深，因為渡鴉不是經常使用工具的動物，而且在野外環境下，它們從來都不會通過交換行為得到食物。奧斯瓦斯的實驗與克萊頓對於渡鴉的研究不同，實驗中，實驗者迫使鴉科鳥類做一些在自然環境下不會做的事情。奧斯瓦斯實驗的成功表明，鴉科鳥類可以用人類和其他類人猿所能夠做到的「靈活方式」規劃未來。

再次聲明，並不是所有的研究者都信服這樣的結論。來自奧克蘭大學的詹妮弗·范克（Jennifer Vonk）同樣在對鴉科鳥類進行研究，她質疑，如果渡鴉不知道自己什麼時候會遇到這個機關盒，它們怎麼知道該選擇哪樣東西呢？因為實驗人員訓練渡鴉使用石頭打開機關盒，並且因為石頭是唯一一種可以產生後續結果的物品，范克進一步解釋道：「這個物品是有意義的，鳥類會對這個工具產生偏好。」「渡鴉在這次實驗中的擇優行為是否能夠反映它們未來的規劃，這個問題還不能得出明確的答案。」

奧斯瓦斯辯駁說，這些渡鴉只接受了最低程度的訓練，並且實驗人員選擇在不同的地點對渡鴉進行測試。他說：「這些動物一生中可能只使用過五次工具，而且它們不太容易使用工具。」然而在測試過程中，所有的鳥兒都一次性選對了物品，這表明，它們在實驗過程中並不僅僅學習到哪件才是正確的物品。

來自耶魯大學的勞里桑托斯（Laurie Santons）說：「這項研究為我們提供了大量的證據，這些證據都證明了猿類和鴉科鳥類之間令人驚奇的平行進化（parallel evolution）。」猿類和鴉科鳥類已經分化了3.2億年，但是，「從工具的使用，精細的社會認知，甚至到現在發現的前瞻性的計劃，兩個物種具有驚人的相似性，這就引出了某種很特別的問題——為什麼這兩個物種會如此相似。」

為了用一種靈活的方式為將來做打算，動物們必須學會在自己的頭腦中模擬和描繪未來的事件，明白他們當前的行動可以促成一個抽象的、不可觀測的目標，並限制當下環境對於自身感官的吸引力，以專註於達成未來的目標。鴉科鳥類有這些技能嗎？桑托斯並不確定。她說：「目前的研究結果表明，鳥類對其所知的客體價值的衡量方式會在將來變得更有價值。這是證明鳥類計劃未來的好證據，但我不認為這樣的實驗結果表明，鳥類能用更高級的方式規劃未來。」

從某種程度上講，鴉科鳥類和猿類擁有相似的技能，鴉科鳥類和猿類的技能是單獨進化的嗎？還是說，兩個物種規劃未來的能力建立在共同祖先的能力之上？奧斯瓦斯說：「這些都是我需要終生研究的問題。」

這應該是一段有趣的研究之旅，尤其是在實驗中讓渡鴉告訴你，它們的能力有多驚人。例如，奧斯瓦斯和卡巴達依不得不把一隻雌性渡鴉拿出實驗組，因為她自己發明了一種打開盒子的新方法。兩位研究者本來以為，他們已經將籠子里能夠對渡鴉有助益的因素（那塊特殊的石頭除外）都已排除。

但是，唉，他們錯了。還有一種方法可以打開盒子：

把散落在地上的樹皮填充到管子里。

所以，一隻渡鴉默默地思考著，忽略了實驗者提供的通關密匙，

用樹皮來打開謎盒的門。

因此，她在這一研究中所開闢的新道路，

永遠都不會有下文了。