Cognitive Science  認(rèn)知科學(xué)

“當(dāng)一個(gè)物體消失在視野之中，這個(gè)物體還存在嗎？”

對(duì)于成年人來(lái)說(shuō)，這樣的問(wèn)題幾乎簡(jiǎn)單到荒謬的地步。但是在兒童心理學(xué)家讓·皮亞杰的理論中，這種對(duì)于物理世界基本原理的理解，是嬰幼兒成長(zhǎng)發(fā)育中的里程碑式事件。這樣的能力，又叫客體永存性（object permance），是指外界事物的存在與否是獨(dú)立于我們的主觀視角的。當(dāng)一個(gè)球消失在你的視野里時(shí)，它并沒(méi)有從這個(gè)世界上消失，而當(dāng)一個(gè)球進(jìn)入你的視線范圍內(nèi)時(shí)，也并不意味著這個(gè)世界上憑空出現(xiàn)了一個(gè)球。

人類嬰幼期的奇詭之處常常被人類社會(huì)發(fā)達(dá)的社會(huì)結(jié)構(gòu)與文化傳統(tǒng)所掩蓋。我們常常忘了，就連站在人類文明巔峰的量子物理學(xué)家們，在人生伊始階段，對(duì)于物理世界的全部理解都要從客體永存性開(kāi)始?？墒浅砷L(zhǎng)過(guò)程中究竟發(fā)生了什么呢？我們是如何從一個(gè)連視覺(jué)系統(tǒng)都不成熟的生物體，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的幼態(tài)持續(xù)，變成地球上唯一建筑了文明的物種，具有了探索宇宙奧秘的能力呢？難道嬰兒們所面對(duì)的世界，真如心理學(xué)家威廉·詹姆斯所言，不過(guò)是“一團(tuán)怒放而嘈雜的混亂”？

在皮亞杰的理論中，客體永存性至少要到嬰兒九個(gè)月大的時(shí)候才會(huì)出現(xiàn)。在此之前，嬰兒由于沒(méi)有客體永存性的概念，甚至都不會(huì)去主動(dòng)尋找被藏起來(lái)的小玩具。不管這個(gè)小玩具平時(shí)有多吸引寶寶們的目光，只要它被小毯子蓋住、消失在視線范圍里，寶寶們甚至都不會(huì)主動(dòng)試著掀起毯子來(lái)尋找這個(gè)小玩具。也就是說(shuō)，在這些小嬰兒的認(rèn)識(shí)里，所有看不見(jiàn)的東西都等同于不存在。

在這些小嬰兒的認(rèn)識(shí)里，所有看不見(jiàn)的東西都等同于不存在。

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皮亞杰的階段性發(fā)展理論是當(dāng)代發(fā)展心理學(xué)的奠基之作。在此之前，人們對(duì)于嬰兒心理活動(dòng)的理解還局限于弗洛伊德理論體系中“由性欲驅(qū)動(dòng)的原始生物體”上。皮亞杰將嬰幼兒的認(rèn)知發(fā)展置于階段性理論的大框架之下，然而他的理論所能解答的問(wèn)題遠(yuǎn)少于留下的問(wèn)題，而且缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)證據(jù)支持。就拿客體永存性這種概念來(lái)說(shuō)來(lái)說(shuō)，嬰兒究竟如何完成從無(wú)到有的轉(zhuǎn)化，又是如何在此之上逐漸發(fā)展出對(duì)于物理世界的深刻理解呢？

上世紀(jì)八十年代末，就有研究者設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試嬰兒對(duì)于物理世界的理解。

在巴亞熱昂（Baillargeon）等人的實(shí)驗(yàn)中，他們招募了一些只有五個(gè)半月大的嬰兒們。這些小寶寶們首先反復(fù)觀看了一個(gè)“木板后倒”的事件：一塊木板，由兩條線牽引，像吊橋展開(kāi)一樣慢慢向后倒去。當(dāng)這些小寶寶們停止打量這個(gè)事件之后，研究人員會(huì)給這些小寶寶們呈現(xiàn)“可能事件”和“不可能事件”。在可能事件里，這塊木板后面被放置了一個(gè)小木塊。由于小木塊會(huì)阻擋木板的后傾，所以當(dāng)木板向后傾斜到一定程度時(shí)就會(huì)停止，像是被“卡住”了一樣。而在不可能事件中，雖然這塊木板后面同樣也有一個(gè)小木塊，但通過(guò)巧妙的實(shí)驗(yàn)操作，這塊木板向后倒的時(shí)候會(huì)無(wú)視物理法則，如同魔術(shù)一般穿過(guò)小木塊，完全倒下。

這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)很巧妙地測(cè)量了嬰兒對(duì)于客體永存性的理解。雖然木板向后倒下的時(shí)候遮蓋住了小木塊，讓小木塊消失在了寶寶的視野里，但如果在這些五個(gè)月半大的嬰兒的眼里，那些小木塊仍然存在于這個(gè)世界上，仍然保有“固體”的特性，那么它就應(yīng)該阻擋木板的后傾。

— 2006 Wadsworth Thomson

那么寶寶們是如何想的呢？由于嬰兒缺乏語(yǔ)言理解能力與表達(dá)能力，如果想知道嬰兒們究竟在想什么，實(shí)驗(yàn)人員們往往只能通過(guò)來(lái)衡量嬰兒的注視時(shí)間來(lái)推斷嬰兒的心理活動(dòng)。這樣的實(shí)驗(yàn)范式又叫“習(xí)慣化范式”。

在使用習(xí)慣化范式的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)人員往往會(huì)給嬰兒呈現(xiàn)重復(fù)的視覺(jué)刺激。一開(kāi)始，嬰兒們會(huì)好奇地打量著這些視覺(jué)刺激，但是當(dāng)視覺(jué)刺激被重復(fù)到一定程度時(shí)，嬰兒們就會(huì)把目光挪開(kāi)，停止對(duì)于這些視覺(jué)刺激的注視。如果在這時(shí)呈現(xiàn)出一些對(duì)于于嬰兒來(lái)說(shuō)新奇的視覺(jué)刺激，嬰兒們又會(huì)重新開(kāi)始打量新奇的視覺(jué)刺激。換句話說(shuō)，通過(guò)對(duì)比嬰兒的注視時(shí)長(zhǎng)，研究人員們可以推斷出在這些小嬰兒眼里，究竟哪些視覺(jué)刺激是新奇的、不符合他們預(yù)判的，而又有哪些視覺(jué)刺激是熟悉的、與預(yù)想中一致的。

研究人員們發(fā)現(xiàn)，這些不過(guò)五個(gè)半月大的嬰兒，真的會(huì)花更多時(shí)間盯著“不可能事件”看。如果嬰兒只是基于視覺(jué)信息做出反應(yīng)的話，那么按道理來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是“可能事件”要比“不可能事件”更新奇一點(diǎn)。畢竟在“可能事件”中，木板被一個(gè)小木塊“卡住了”，移動(dòng)了更短的距離。但嬰兒竟然會(huì)注視表面特征更相似、擁有相同運(yùn)動(dòng)軌跡的“不可能事件”更長(zhǎng)時(shí)間——巴亞熱昂認(rèn)為，這說(shuō)明在五個(gè)半月大的，嬰兒就已經(jīng)出現(xiàn)了對(duì)于“客體永存性”的理解，遠(yuǎn)比皮亞杰理論中出現(xiàn)得要更早。

五個(gè)半月，二十二周，不到兩百天。在人生中的最初短短兩百天里，嬰兒有大量的時(shí)間處于睡眠狀態(tài)。即使在清醒時(shí)刻，他們未發(fā)育成熟的視覺(jué)系統(tǒng)與注意力系統(tǒng)也很難幫助他們對(duì)于這個(gè)世界進(jìn)行細(xì)致入微的觀察——很難想象，嬰兒能通過(guò)這樣短暫、低質(zhì)量的視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)中習(xí)得物理世界的基本法則。

面對(duì)這樣的難題，哈佛大學(xué)的心理學(xué)家伊麗莎白·斯貝吉（Elizabeth Spelke）提出了核心知識(shí)理論。她認(rèn)為，人類天生就擁有一小部分、相互獨(dú)立的核心知識(shí)系統(tǒng)。這些核心知識(shí)系統(tǒng)至少包括四種，其中有對(duì)于客體、主體、數(shù)字和幾何的理解。這些核心知識(shí)系統(tǒng)是人類認(rèn)知結(jié)構(gòu)的固有特征，在出生時(shí)就存在；只是隨著嬰兒不斷發(fā)育，并且擁有更多經(jīng)驗(yàn)，這些核心知識(shí)系統(tǒng)會(huì)得到發(fā)展與完善，逐漸形成更成熟復(fù)雜的知識(shí)。

4個(gè)月的嬰兒就已經(jīng)會(huì)花更長(zhǎng)的時(shí)間注視并不合常理的數(shù)學(xué)事件。

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圖片來(lái)源：Wynn(1992)

比如說(shuō)，關(guān)于客體的知識(shí)系統(tǒng)由一系列物理運(yùn)動(dòng)的原理組成：接觸、凝聚性和連續(xù)性。在觀察生活中常見(jiàn)的客體運(yùn)動(dòng)時(shí)，這三條原理都不可或缺：接觸原理是指一個(gè)客體如果想使另一個(gè)客體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，只能通過(guò)客體與客體之間的接觸完成；而凝聚性是指客體在運(yùn)動(dòng)中仍然會(huì)保持一個(gè)有邊界的、聯(lián)結(jié)在一起的整體；至于連續(xù)性，則是嬰兒能夠理解客體永存性的重要一環(huán)：物體的運(yùn)動(dòng)路徑必須要是一個(gè)連貫的、不受阻礙的路徑。在巴亞熱昂的實(shí)驗(yàn)中，木板的運(yùn)動(dòng)路徑明明應(yīng)該受到阻礙，卻仍然順暢的“倒下”。嬰兒之所以會(huì)盯著“不可能事件”看更長(zhǎng)時(shí)間，正是因?yàn)樵凇安豢赡苁录敝?，物體的運(yùn)動(dòng)違背了連續(xù)性的原理。

斯貝吉的核心知識(shí)理論，從各種意義上來(lái)說(shuō)都與經(jīng)驗(yàn)主義背道而馳。自十七世紀(jì)起，英國(guó)經(jīng)驗(yàn)主義哲學(xué)的思潮就逐漸從心靈哲學(xué)的領(lǐng)域蔓延到實(shí)證科學(xué)的土壤。尤其是在二十世紀(jì)中后期的心理學(xué)認(rèn)知革命之后，“知覺(jué)是人類知識(shí)的起源”更是逐漸成為認(rèn)知科學(xué)與心理學(xué)的背景色。與經(jīng)驗(yàn)主義相對(duì)的是先天論，其擁躉認(rèn)為人類知識(shí)的起源離不開(kāi)一些與生俱來(lái)的模塊。對(duì)于某些當(dāng)代心靈哲學(xué)家來(lái)說(shuō)，這種論點(diǎn)甚至幾乎全然來(lái)自于猜測(cè)，天生論是心理學(xué)家與哲學(xué)家都可以“安全拋棄”的觀點(diǎn)。

然而巴亞熱昂等學(xué)者對(duì)低齡嬰兒的研究，迫使學(xué)界重新審視這兩種論點(diǎn)的科學(xué)性。嬰兒對(duì)于物理世界的知識(shí)，究竟從何而來(lái)呢？

1983年，美國(guó)心靈哲學(xué)家福多在《心理模塊性》一書(shū)中，第一次詳述了“模塊性”的概念。他認(rèn)為，人類的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立，并且由具有信息封閉特征的模塊組成。這些模塊同時(shí)具有領(lǐng)域?qū)Ｖ感裕╠omain specificity）。也就是說(shuō)，如果一個(gè)模塊負(fù)責(zé)處理物理信息，那么它在處理這些信息的過(guò)程中并不能讀取其他模塊所具有的信息，而且，這個(gè)模塊只能處理與物理世界相關(guān)的信息。

— 《思維模塊性》福多

福多不僅為心靈哲學(xué)家開(kāi)拓了理論上的新天地，還重新構(gòu)造了先天論與經(jīng)驗(yàn)論的辯論框架。如今，隨著產(chǎn)前超聲成像技術(shù)與表觀遺傳學(xué)的發(fā)展，“天生如此”與“受環(huán)境影響”之間的界限愈來(lái)愈模糊。在當(dāng)代心靈哲學(xué)辯論中，先天論與經(jīng)驗(yàn)論的雙方都認(rèn)同先天與習(xí)得對(duì)于發(fā)展有著不可或缺的重要影響。雙方?jīng)]有達(dá)成共識(shí)的，主要在于人類天生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的具體形式。

如斯貝吉這樣的天生論者，認(rèn)為人類天生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)并非白紙一張。借用福多的語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，就是擁有一些“具有領(lǐng)域?qū)Ｖ感浴钡哪K。而當(dāng)代的經(jīng)驗(yàn)論者雖然也認(rèn)同人類認(rèn)知結(jié)構(gòu)先天就存在一些限制，但是，與天生論者不同的是，他們認(rèn)為所謂“模塊”的存在屬于子虛烏有，人類的知識(shí)可以由一些具有領(lǐng)域一般性（domain general）的機(jī)制來(lái)獲得。在關(guān)于低齡嬰兒的物理知識(shí)究竟從何而來(lái)的問(wèn)題上，天生論者認(rèn)為是因?yàn)榇嬖谝恍┫忍斓摹拔锢砟K”，專門(mén)負(fù)責(zé)處理有關(guān)客體的信息；而經(jīng)驗(yàn)論者的觀點(diǎn)則是這樣的知識(shí)完全不用依賴于某種特定的習(xí)得機(jī)制，用來(lái)習(xí)得客體永存性的機(jī)制，也許就是習(xí)得數(shù)字、習(xí)得主體性的機(jī)制。

這也難怪當(dāng)代經(jīng)驗(yàn)論者格外偏愛(ài)聯(lián)結(jié)主義的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型：平行式分布加工（Parallel Distributed Processing）的模型，不需要假設(shè)某種特定學(xué)習(xí)機(jī)制的存在，也能對(duì)于像客體永存性的認(rèn)知現(xiàn)象進(jìn)行模擬。計(jì)算心理學(xué)家宗像裕子（Yuko Munakata）就曾搭建過(guò)一系列簡(jiǎn)單的全連接網(wǎng)絡(luò)，模擬嬰兒對(duì)于物理世界的理解。她認(rèn)為，這樣簡(jiǎn)單的模型就足以解釋皮亞杰與巴亞熱昂所觀察到的嬰兒不去主動(dòng)尋找隱藏物體，卻會(huì)長(zhǎng)時(shí)間凝視“不可能事件”的兩種看似矛盾的現(xiàn)象。因?yàn)椤皩ふ译[藏物體”對(duì)于低齡嬰兒的運(yùn)動(dòng)機(jī)能、協(xié)調(diào)能力都有著很高的要求，而低齡嬰兒對(duì)于客體的心靈表征還處于弱而不完整的階段，僅能支持他們動(dòng)眼、調(diào)動(dòng)視覺(jué)注意力系統(tǒng)。更重要的是，按照奧卡姆剃刀“如無(wú)必要勿增實(shí)體”的原則，如果像全連接網(wǎng)絡(luò)這樣的通用學(xué)習(xí)機(jī)制都能對(duì)這種認(rèn)知現(xiàn)象進(jìn)行模擬，又何必構(gòu)建出一些專門(mén)負(fù)責(zé)處理“物理”的心靈模塊呢？

當(dāng)然，平行式分布加工模型究竟能在何種程度上模擬認(rèn)知現(xiàn)象仍然充滿爭(zhēng)議。簡(jiǎn)單幾層的聯(lián)結(jié)主義模型，真的就揭露了為肉乎乎、粉團(tuán)團(tuán)的小寶寶們的心靈世界嗎？這些模型所跑出來(lái)的數(shù)據(jù)，百分之零點(diǎn)幾幾的錯(cuò)誤率，又能在何種程度上揭曉人類認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)的奧秘——這些問(wèn)題，都是迫切需要經(jīng)驗(yàn)主義者們提供回答的。

2013年，哲學(xué)家馬克·比克哈德（Mark Bickhard）與他的學(xué)生合著一篇論文，重新質(zhì)疑了天生論與經(jīng)驗(yàn)論的對(duì)立關(guān)系。他認(rèn)為，在當(dāng)代的發(fā)展心理學(xué)與心靈哲學(xué)中存在對(duì)于皮亞杰理論的嚴(yán)重誤讀，而天生論與經(jīng)驗(yàn)論的雙方，無(wú)論設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行怎樣的計(jì)算建模，都不能徹底解決“知識(shí)從何而來(lái)”的問(wèn)題。他們提議，心理學(xué)家們應(yīng)該重新考慮一種以行動(dòng)為基礎(chǔ)的理論：嬰兒對(duì)于物理世界的心靈表征，起源于自身行動(dòng)與外界環(huán)境的交互。

但是，這畢竟僅僅是理論。在天生論與經(jīng)驗(yàn)論雙方都累積了大量的實(shí)驗(yàn)證據(jù)面前，這樣折中的理論，并沒(méi)有得到太多人的支持。

人類對(duì)于物理世界的探索可以上溯到前蘇格拉底時(shí)期的自然哲學(xué)家們。幾千年過(guò)去，人類對(duì)于物理世界的理解歷經(jīng)了無(wú)數(shù)次革命。但是處于人類“出廠設(shè)置”階段的嬰兒，對(duì)于物理世界的理解究竟是如何開(kāi)始，又是如何完善的，至今仍然是一個(gè)謎題。這樣的謎題正如同心靈的本質(zhì)一樣令人著迷而激動(dòng)。對(duì)于人類心靈與認(rèn)知的研究上，就如同任何科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程一樣，都是“進(jìn)一寸有進(jìn)一寸的歡喜”，都是“雖不能至，心向往之”。

嬰兒是地球上最接近外星人的物種。這些大眼睛、皺皮膚、圓肚子的人型生物，使用奇特的方式進(jìn)行移動(dòng)，經(jīng)常性地發(fā)出意義不明的聲音信號(hào)。但這些小外星人卻也同時(shí)是最接近人類本質(zhì)的物種：如果心靈的本質(zhì)真的存在，我們只能將目光投向這些剛剛問(wèn)世不久的嬰兒。呱呱墜地不久的他們，就和古往今來(lái)任何一個(gè)人一樣，都具有去探索、去發(fā)現(xiàn)、去創(chuàng)造，去體驗(yàn)生而為人的美妙與痛苦的潛能。

《It’s Mother’s Arms》

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Jesse Willcox Smith

用理查德·費(fèi)曼的話來(lái)說(shuō)，“物理并不是最重要的事情，愛(ài)才是” 。我們也許永遠(yuǎn)都無(wú)法真的鉆入這些奇特生物的小腦瓜里，一探究竟他們?nèi)绾卫斫膺@個(gè)世界上的物理現(xiàn)象?？蛇@并不阻礙我們做最重要的事情：去愛(ài)，因?yàn)樗麄兿笳髦祟惖奈磥?lái)。