如今,，網(wǎng)絡(luò)上有許多關(guān)于動(dòng)物的有趣視頻，有些動(dòng)物看上去很“呆萌”,，有些又仿佛在某一領(lǐng)域表現(xiàn)出非凡的能力與智慧,。動(dòng)物到底有沒有智慧呢,？長期以來，人類一直對(duì)這個(gè)問題感到好奇,。動(dòng)物學(xué)家利用多樣的觀察方法與巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),，不斷研究動(dòng)物行為和它們的思考方式，并發(fā)展出動(dòng)物行為和認(rèn)知科學(xué)這一學(xué)科,。了解動(dòng)物的行為與認(rèn)知,，有助于揭示動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境并生存進(jìn)化的過程，也有助于理解和保護(hù)生物多樣性,，同時(shí)能夠促進(jìn)對(duì)人類認(rèn)知的探索,，解答人類認(rèn)知起源與社會(huì)進(jìn)化等相關(guān)問題。
動(dòng)物智慧源于觀察學(xué)習(xí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)
智商通常被認(rèn)為是衡量人類智力的標(biāo)準(zhǔn)，這一指標(biāo)主要由感知記憶能力,、抽象概括能力與創(chuàng)造力等構(gòu)成,。“智商”概念具有特定的文化和教育意涵,，用于動(dòng)物身上需謹(jǐn)慎，因?yàn)閯?dòng)物看待世界的方式和人類有所不同,，動(dòng)物智能更多體現(xiàn)在適應(yīng)自然環(huán)境,、解決生存挑戰(zhàn)等方面。
在網(wǎng)絡(luò)視頻中,，我們經(jīng)?？吹揭恍櫸锬軌蚋鶕?jù)主人的不同指令進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，這是不是意味著動(dòng)物可以聽懂人類的語言呢,？實(shí)則不然,，這種行為更多的可能是條件反射。它們并不理解人類語言的含義,，但是特殊的刺激信號(hào)使得它們做出了模式化的反應(yīng),。
心理學(xué)上的著名例子“漢斯效應(yīng)”可以很好說明這個(gè)問題。一位數(shù)學(xué)教師威廉·馮·奧斯滕堅(jiān)信人類低估了動(dòng)物的智商,。在他的指導(dǎo)下,，一匹叫漢斯的馬學(xué)會(huì)了用蹄子回應(yīng)指令，比如在黑板上寫下一個(gè)“3”,，漢斯就會(huì)用蹄子“啪啪啪”敲擊3下,。奧斯滕進(jìn)而在黑板上寫一些基本的算術(shù)題并訓(xùn)練漢斯，很快它就可以通過蹄子給出正確答案,，甚至是一些基本的平方根和分?jǐn)?shù)運(yùn)算,。然而，心理學(xué)家奧斯卡·豐斯特的調(diào)查研究卻顯示：當(dāng)提問者知道問題的答案時(shí),，漢斯回答的正確率相當(dāng)高,，但當(dāng)提問者不知道答案或者離漢斯遠(yuǎn)一些時(shí)，漢斯很難正確作答,。于是,，豐斯特深入觀察了提問者的行為。他發(fā)現(xiàn),，當(dāng)馬蹄踏擊數(shù)接近正確答案時(shí),，提問者的姿勢和面部表情會(huì)隨之發(fā)生變化，緊張程度隨之增加,，漢斯會(huì)通過提問者的動(dòng)作和微表情來判斷什么時(shí)候停止踏蹄,。也就是說，馬并不是真的會(huì)做數(shù)學(xué)題，而是擁有細(xì)致入微的觀察能力,。觀察學(xué)習(xí),，正是動(dòng)物認(rèn)識(shí)世界、學(xué)習(xí)技能的一個(gè)重要手段,。
除了觀察學(xué)習(xí),，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也是動(dòng)物不可或缺的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，通過不斷嘗試,，逐漸掌握某種技能,。工具使用在過去往往被認(rèn)為是人類獨(dú)有的一項(xiàng)技能，但隨著研究的深入,，我們發(fā)現(xiàn)動(dòng)物也具有創(chuàng)造工具,、使用工具的能力。動(dòng)物學(xué)家珍妮·古道爾提供了野生黑猩猩使用工具的例子,。在坦桑尼亞的貢貝溪國家公園中,，黑猩猩品嘗白蟻的美味時(shí)，會(huì)精心挑選一根短而堅(jiān)硬的木棒,，用它當(dāng)作“鉆頭”,，在白蟻的巢穴上精準(zhǔn)打孔。一旦洞口出現(xiàn),，它們又會(huì)迅速找到一根長而柔軟的草莖,，仿佛手握一根細(xì)長的釣竿，輕柔而巧妙地伸入狹窄的洞口,，輕輕搖晃,，引誘白蟻們上鉤。黑猩猩們不僅展現(xiàn)了出色的手眼協(xié)調(diào)能力,，更體現(xiàn)了對(duì)工具功能的深刻理解和靈活運(yùn)用,。
很多人都讀過《烏鴉喝水》的故事，南京大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家們通過實(shí)驗(yàn)再現(xiàn),，證實(shí)這一能力并非烏鴉的專長,，灰喜鵲等烏鴉的近親也能做到?；蚁铲o在面對(duì)“烏鴉喝水”的情境時(shí)能夠辨別水質(zhì)和沙質(zhì),、重物和輕物、實(shí)心物體和空心物體,，體現(xiàn)出較高的類比問題解決能力（使用之前解決問題的經(jīng)驗(yàn)解決當(dāng)下類似的問題）以及訓(xùn)練遷移能力（把在一件事情中獲得的經(jīng)驗(yàn)用于另一件事情）,。
靈長類動(dòng)物在記憶能力與社會(huì)學(xué)習(xí)能力上表現(xiàn)出色
在廣闊龐大的生態(tài)系統(tǒng)中，靈長類作為萬物之靈脫穎而出,，展現(xiàn)了出色的學(xué)習(xí)與認(rèn)知能力,。作為目前動(dòng)物界中進(jìn)化程度最高的類群,，靈長類對(duì)研究和解決人類起源問題具有重要意義，其獨(dú)特的行為特征和高度發(fā)達(dá)的智力水平吸引眾多科學(xué)家關(guān)注,。
靈長類動(dòng)物具備一定的空間認(rèn)知能力,，它們能夠識(shí)別和記憶不同的位置和地點(diǎn)。高黎貢白眉長臂猿在白天活動(dòng)時(shí),，會(huì)仔細(xì)觀察并記住周圍環(huán)境中潛在的過夜樹的位置,。當(dāng)夜幕降臨，它們會(huì)迅速調(diào)用腦海中的空間地圖,，鎖定目標(biāo)樹木的方向和距離,，徑直前往。靈長類動(dòng)物也可以通過記憶來識(shí)別和辨別不同面孔和聲音,。黑猩猩可以記住20余年前離群個(gè)體的長相，獼猴可以通過聲音來識(shí)別親屬與非親屬,，這些都說明它們具備出色的長期記憶能力,。出乎科學(xué)家意料的是，有些動(dòng)物的短期記憶能力或者說瞬時(shí)記憶能力也超過人類,，比如黑猩猩,，就對(duì)數(shù)字具有非凡的瞬時(shí)記憶能力，在相關(guān)測試中比人類表現(xiàn)更好,。
靈長類有別于其他大部分動(dòng)物的一點(diǎn)是,，它們會(huì)利用自身多樣的行為策略與發(fā)達(dá)的認(rèn)知技能，形成多種多樣的社會(huì)系統(tǒng),，而社會(huì)系統(tǒng)的形成,，反過來也提高了靈長類的社會(huì)學(xué)習(xí)能力。社會(huì)學(xué)習(xí)是指通過個(gè)體之間直接的交互或間接的觀察,，導(dǎo)致自身行為發(fā)生改變,。社會(huì)學(xué)習(xí)能力在很多物種中都起到至關(guān)重要的作用，因?yàn)樗试S知識(shí)在個(gè)體之間快速傳遞,，對(duì)物種的生存具有重要意義,。
靈長類動(dòng)物通常生活在復(fù)雜的群體中，具有明確的行為規(guī)范,，這使得它們之間的相互作用和學(xué)習(xí)過程極為豐富,。在日本幸島上，有獼猴在食用紅薯前清洗了表面的泥土,，洗后的紅薯不僅口感甘甜,，而且避免了直接食用可能帶來的身體不適。此后每當(dāng)這只獼猴想要享用紅薯時(shí),，都會(huì)帶至溪邊清洗,。周圍其他獼猴迅速效仿,，形成了清洗紅薯的新習(xí)性，在島上猴群間傳播開來,，進(jìn)而世代相傳,。于是出現(xiàn)了這樣一幕：100多只日本獼猴排著隊(duì)在水里洗紅薯，場面十分壯觀,，幸島的獼猴也以“文明猴子”著稱于世,。這一現(xiàn)象是非人靈長類動(dòng)物學(xué)習(xí)能力與傳播能力的有力證明。
我國特有的川金絲猴所形成的重層社會(huì)結(jié)構(gòu),，是目前已知最復(fù)雜的動(dòng)物社會(huì)結(jié)構(gòu),。成年雄猴作為家長和多只雌性生活在一起并繁衍后代，組成一個(gè)家庭,；多個(gè)這樣的金絲猴家庭聚集在一起,，共同覓食、活動(dòng)和休息,，組成了一個(gè)繁殖群,。科學(xué)家將金絲猴這種由單元,、分隊(duì),、群組、社群層層嵌套而成的獨(dú)特社會(huì)結(jié)構(gòu)稱為重層社會(huì),。這一結(jié)構(gòu),，僅在包括早期人類在內(nèi)的極少數(shù)幾個(gè)靈長類物種中有所體現(xiàn)。在這樣的社會(huì)系統(tǒng)中,，個(gè)體與個(gè)體,、群體與群體之間聯(lián)系緊密，具有復(fù)雜的行為機(jī)制與多樣的通信交流,。西北大學(xué)金絲猴研究團(tuán)隊(duì)最新的研究借助計(jì)算機(jī)深度學(xué)習(xí)技術(shù),，對(duì)金絲猴的面部進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)川金絲猴除了明顯的面部活動(dòng)之外,，還存在著微表情交流,，這種多樣化的通信信號(hào)在復(fù)雜社會(huì)結(jié)構(gòu)下維系了動(dòng)物的社群發(fā)展。
從動(dòng)物行為到動(dòng)物認(rèn)知,，科學(xué)研究增進(jìn)生物多樣性保護(hù),，提高人類對(duì)自身的認(rèn)識(shí)
動(dòng)物行為學(xué)是動(dòng)物認(rèn)知研究的基礎(chǔ)。只有了解動(dòng)物的行為模式,，才能更深入地了解其背后的認(rèn)知機(jī)理,。1973年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予研究蜜蜂舞蹈,、幼鳥印隨等動(dòng)物行為的科學(xué)家,，標(biāo)志著動(dòng)物行為學(xué)這門學(xué)科的建立,。而動(dòng)物認(rèn)知學(xué)，可以說是建立于這門新興學(xué)科之上的“新新學(xué)科”,。
研究動(dòng)物的認(rèn)知能力能夠增進(jìn)我們對(duì)動(dòng)物智能的理解,，進(jìn)而和動(dòng)物生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué),、行為學(xué)等多學(xué)科一起為動(dòng)物保護(hù)工作提供科學(xué)依據(jù),。動(dòng)物認(rèn)知研究還拓寬了我們對(duì)人類認(rèn)知機(jī)制及文化傳播路徑的認(rèn)識(shí)，揭示了文化傳播背后深刻的生物學(xué)根基與內(nèi)在規(guī)律,。通過這一視角,，我們能夠更加透徹地理解人類看待世界的方式由何演變而來，也能更好地理解人類的進(jìn)化過程,。
目前,，大數(shù)據(jù)分析、腦成像技術(shù)及分子生物學(xué)等前沿方法與手段已經(jīng)應(yīng)用到動(dòng)物認(rèn)知研究中,?？茖W(xué)家利用人工智能模型分析大數(shù)據(jù)下猩猩的姿態(tài)與運(yùn)動(dòng)，以此來考量信息如何在社群內(nèi)傳播,。北京師范大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用眼部追蹤技術(shù)，判斷大熊貓?jiān)诿鎸?duì)新鮮事物時(shí)注意力的分布模式,。新科技與新手段使得人類對(duì)于動(dòng)物如何看待世界這一問題的認(rèn)識(shí)逐步加深,，給動(dòng)物認(rèn)知這門科學(xué)帶來蓬勃生機(jī)。動(dòng)物認(rèn)知研究的進(jìn)展也為人類認(rèn)知科學(xué),、神經(jīng)生物學(xué),、進(jìn)化生物學(xué)以及人工智能等領(lǐng)域帶來啟發(fā)。
中國是全球生物多樣性最豐富的國家之一,?！吨袊镂锓N名錄》顯示，目前我國具有哺乳動(dòng)物694種,、鳥類1505種,、爬行動(dòng)物656種、兩棲動(dòng)物656種,、魚類5127種,、昆蟲及其他無脊椎動(dòng)物60769種，特有屬種繁多,，這是我國開展動(dòng)物行為與認(rèn)知研究得天獨(dú)厚的優(yōu)勢,。在生態(tài)文明建設(shè)的大背景下，動(dòng)物研究正迎來空前的發(fā)展機(jī)遇與廣闊前景,。我們堅(jiān)信,，更深入地理解動(dòng)物世界的多樣性與復(fù)雜性,，將為促進(jìn)人與自然和諧共生貢獻(xiàn)更多中國智慧與中國方案。
（作者為西北大學(xué)教授）
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