你刚出生的时候,是如何理解这世界的?
人类婴幼期的奇诡之处常常被人类社会发达的社会结构与文化传统所掩盖。我们常常忘了,就连站在人类文明巅峰的量子物理学家们,在人生伊始阶段,对于物理世界的全部理解都要从客体永存性开始。可是成长过程中究竟发生了什么呢?我们是如何从一个连视觉系统都不成熟的生物体,经过漫长的幼态持续,变成地球上唯一建筑了文明的物种,具有了探索宇宙奥秘的能力呢?难道婴儿们所面对的世界,真如心理学家威廉·詹姆斯所言,不过是“一团怒放而嘈杂的混乱”?
处于人类“出厂设置”阶段的婴儿,对于物理世界的理解究竟是如何开始,又是如何完善的?(图源:由纪善生设计)
一团怒放而嘈杂的混乱
在这些小婴儿的认识里,所有看不见的东西都等同于不存在。(图源:sciencephoto)
婴儿眼中的物理定律
在巴亚热昂(Baillargeon)等人的实验中,他们招募了一些只有五个半月大的婴儿们。这些小宝宝们首先反复观看了一个“木板后倒”的事件:一块木板,由两条线牵引,像吊桥展开一样慢慢向后倒去。当这些小宝宝们停止打量这个事件之后,研究人员会给这些小宝宝们呈现“可能事件”和“不可能事件”。在可能事件里,这块木板后面被放置了一个小木块。由于小木块会阻挡木板的后倾,所以当木板向后倾斜到一定程度时就会停止,像是被“卡住”了一样。而在不可能事件中,虽然这块木板后面同样也有一个小木块,但通过巧妙的实验操作,这块木板向后倒的时候会无视物理法则,如同魔术一般穿过小木块,完全倒下。
这样的实验设计很巧妙地测量了婴儿对于客体永存性的理解。虽然木板向后倒下的时候遮盖住了小木块,让小木块消失在了宝宝的视野里,但如果在这些五个月半大的婴儿的眼里,那些小木块仍然存在于这个世界上,仍然保有“固体”的特性,那么它就应该阻挡木板的后倾。
2006 Wadsworth Thomson
在使用习惯化范式的实验中,实验人员往往会给婴儿呈现重复的视觉刺激。一开始,婴儿们会好奇地打量着这些视觉刺激,但是当视觉刺激被重复到一定程度时,婴儿们就会把目光挪开,停止对于这些视觉刺激的注视。如果在这时呈现出一些对于于婴儿来说新奇的视觉刺激,婴儿们又会重新开始打量新奇的视觉刺激。换句话说,通过对比婴儿的注视时长,研究人员们可以推断出在这些小婴儿眼里,究竟哪些视觉刺激是新奇的、不符合他们预判的,而又有哪些视觉刺激是熟悉的、与预想中一致的。
研究人员们发现,这些不过五个半月大的婴儿,真的会花更多时间盯着“不可能事件”看。如果婴儿只是基于视觉信息做出反应的话,那么按道理来说,应该是“可能事件”要比“不可能事件”更新奇一点。毕竟在“可能事件”中,木板被一个小木块“卡住了”,移动了更短的距离。但婴儿竟然会注视表面特征更相似、拥有相同运动轨迹的“不可能事件”更长时间——巴亚热昂认为,这说明在五个半月大的,婴儿就已经出现了对于“客体永存性”的理解,远比皮亚杰理论中出现得要更早。
核心知识系统:先天论的复兴?
面对这样的难题,哈佛大学的心理学家伊丽莎白·斯贝吉(Elizabeth Spelke)提出了核心知识理论。她认为,人类天生就拥有一小部分、相互独立的核心知识系统。这些核心知识系统至少包括四种,其中有对于客体、主体、数字和几何的理解。这些核心知识系统是人类认知结构的固有特征,在出生时就存在;只是随着婴儿不断发育,并且拥有更多经验,这些核心知识系统会得到发展与完善,逐渐形成更成熟复杂的知识。
4个月的婴儿就已经会花更长的时间注视并不合常理的数学事件。(图源:Wynn(1992))
然而巴亚热昂等学者对低龄婴儿的研究,迫使学界重新审视这两种论点的科学性。婴儿对于物理世界的知识,究竟从何而来呢?
先天与习得:模板论与神经网络
《思维模块性》福多
如斯贝吉这样的天生论者,认为人类天生的认知结构并非白纸一张。借用福多的语言来说,就是拥有一些“具有领域专指性”的模块。而当代的经验论者虽然也认同人类认知结构先天就存在一些限制,但是,与天生论者不同的是,他们认为所谓“模块”的存在属于子虚乌有,人类的知识可以由一些具有领域一般性(domain general)的机制来获得。在关于低龄婴儿的物理知识究竟从何而来的问题上,天生论者认为是因为存在一些先天的“物理模块”,专门负责处理有关客体的信息;而经验论者的观点则是这样的知识完全不用依赖于某种特定的习得机制,用来习得客体永存性的机制,也许就是习得数字、习得主体性的机制。
这也难怪当代经验论者格外偏爱联结主义的神经网络模型:平行式分布加工(Parallel Distributed Processing)的模型,不需要假设某种特定学习机制的存在,也能对于像客体永存性的认知现象进行模拟。计算心理学家宗像裕子(Yuko Munakata)就曾搭建过一系列简单的全连接网络,模拟婴儿对于物理世界的理解。她认为,这样简单的模型就足以解释皮亚杰与巴亚热昂所观察到的婴儿不去主动寻找隐藏物体,却会长时间凝视“不可能事件”的两种看似矛盾的现象。因为“寻找隐藏物体”对于低龄婴儿的运动机能、协调能力都有着很高的要求,而低龄婴儿对于客体的心灵表征还处于弱而不完整的阶段,仅能支持他们动眼、调动视觉注意力系统。更重要的是,按照奥卡姆剃刀“如无必要勿增实体”的原则,如果像全连接网络这样的通用学习机制都能对这种认知现象进行模拟,又何必构建出一些专门负责处理“物理”的心灵模块呢?
当然,平行式分布加工模型究竟能在何种程度上模拟认知现象仍然充满争议。简单几层的联结主义模型,真的就揭露了为肉乎乎、粉团团的小宝宝们的心灵世界吗?这些模型所跑出来的数据,百分之零点几几的错误率,又能在何种程度上揭晓人类认识结构的奥秘——这些问题,都是迫切需要经验主义者们提供回答的。
婴儿,物理与爱
但是,这毕竟仅仅是理论。在天生论与经验论双方都累积了大量的实验证据面前,这样折中的理论,并没有得到太多人的支持。
婴儿是地球上最接近外星人的物种。这些大眼睛、皱皮肤、圆肚子的人型生物,使用奇特的方式进行移动,经常性地发出意义不明的声音信号。但这些小外星人却也同时是最接近人类本质的物种:如果心灵的本质真的存在,我们只能将目光投向这些刚刚问世不久的婴儿。呱呱坠地不久的他们,就和古往今来任何一个人一样,都具有去探索、去发现、去创造,去体验生而为人的美妙与痛苦的潜能。
《It's Mother's Arms》Jesse Willcox Smith
[2] Baillargeon, R., Spelke, E. S., & Wasserman, S. (1985). Object permanence in five-month-old infants. Cognition, 20(3), 191-208.
[3] Cowie, F. (1999). What's within?: nativism reconsidered. Oxford University Press on Demand.
[4] Colombo, M. (2018). Bayesian cognitive science, predictive brains, and the nativism debate. Synthese, 195(11), 4817-4838.
[5] Fodor, J. A. (1983). The modularity of mind. MIT press.
[6] Kinzler, K. D., & Spelke, E. S. (2007). Core systems in human cognition. Progress in brain research, 164, 257-264.
[7] Margolis, E., & Laurence, S. (2013). In defense of nativism. Philosophical Studies, 165(2), 693-718.
[8] Munakata, Y. (1998). Infant perseveration and implications for object permanence theories: A PDP model of the AB task. Developmental Science, 1(2), 161-184.
[9] Spelke, E. S., & Kinzler, K. D. (2007). Core knowledge. Developmental science, 10(1), 89-96.
[10] James, W., Burkhardt, F., Bowers, F., & Skrupskelis, I. K. (1890). The principles of psychology (Vol. 1, No. 2). London: Macmillan.
[11] Piaget, J. (1954). The construction of reality in the child. New York: Basic.
作者简介:曹安洁,卡耐基梅隆大学认知科学和哲学专业在读,目前认知科学感兴趣的领域有:语言习得、因果认知。哲学感兴趣的领域是心灵哲学和科学哲学。你神老粉,线下活动志愿者。热衷各国美食,专精匹兹堡地区中低消费水平餐厅。立志成为一名好科学家,成为不了就当个善良的科研工作者。
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