一条会照镜子的鱼，泛起认知领域的水花

一条通过“镜子测试”的小鱼，再次引发人们对于如何定义和测量自我意识的讨论。

ELIZABETH PRESTON

封面：EMMANUEL POLANCO

一条蓝黑相间的鱼径直游向了那面镜子，它想尽方法通过镜子去看它的腹部，那里有科研人员放置的棕色标记。随后，它游到水箱底部，将腹部和箱底的沙子摩擦，以期能磨掉印记，接着又游回镜子前再次检查。对于这个现象，科学家们持有截然不同的观点，有的认为这是一个了不起的发现，也有人说这不过是在吸引眼球罢了。

马克斯·普朗克鸟类研究所的演化生物学家亚历克斯·乔丹（Alex Jordan）认为，这种鱼（濑鱼）已经通过了经典的自我意识测试。

Bluestreak Cleaner Wrasse - Labroides dimidiatus

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图片来源：zsispe/Flickr

科学家们长期以来认为，如果能够认出镜子里的自己，便意味着个体拥有自我意识，并且还可能理解他者的观点。在近50年来，他们利用镜子测试动物的自我意识能力：在让动物熟悉镜子之后，在它们的身上做标记，这个标记只能通过镜子看到，如果动物会去触碰或者检查自己的身体（而不是去摸镜子里的自己），那么它就通过了这个测试。

我们人类大致在1.5岁左右会发展出这个能力，即能够辨别出“镜子里的自己”是自己。而除人类之外，只有少数几种动物能够通过镜子测试。大猩猩能够通过，即将在《PLOS生物学》（PLOS Biology）杂志发表的本文主角——濑鱼——也能通过。

乔丹的发现在该领域激起很大的风波，他说：“似乎有科学家并不承认这个发现，因为如果这个发现确实存在，便说明灵长类动物不再那么特别。如果这种鱼确实通过了镜子测试，要么承认濑鱼确实具有自我意识，要么承认这个测试并不能测自我意识。”

相对妥当的解释可能是两者都有：有些动物的智力确实超过了我们的固有设想，另一方面，镜子测试在测量自我意识方面可能还不够全面。如果将目光重新聚焦到动物身上，设计出新的实验，以新视角去看待动物，可能会有全新的发现。

灵长类动物的自我意识

在读研期间的某一天，正在镜子前刮胡子的演化心理学家戈登·盖洛普（Gordon Gallup），突然想出定义该领域的实验范式：通过镜像测量自我意识。不久之后，盖洛普在杜兰大学任职。他在灵长类动物研究中心接触到了许多动物，得以验证自己的想法。

盖洛普最开始是拿四只黑猩猩做实验的。实验开始时，黑猩猩看到镜子里的自己，就像是看到了另一只黑猩猩，不断发出声音以示自己的领地主权。但是几天后，它们停止了这种行为，开始在镜子前打量自己，并用镜子清洁牙齿，查看生殖器等。为了证明黑猩猩确实知道在镜子中看到的是自己，研究者在黑猩猩睡着后，将红色颜料涂在它们的眉毛和耳朵上。当醒来的黑猩猩去照镜子时，它们能用手指去抹擦自己的脸。在同期的另一个实验中，盖洛普所用的动物是猕猴，结果发现猕猴并不能完成这个测试。

这些研究结果发表在1970年的《科学》杂志上。“这个发现比我原来想的影响更大，” 盖洛普说，“人们当时还挺相信的。”

戈登·盖洛普，纽约州立大学奥尔巴尼分校的演化生物学家，他在约50年前发明了测量自我意识的镜子测试。

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图片来源：Gordon Gallup

自1975年以来，盖洛普一直在纽约州立大学任职。他的办公室内放满了各种书籍和手稿，一些老旧的家电和家具见证着他在这里工作的岁月。他向我们展示了一张黑白照片，照片上的大猩猩正在镜子前“认识”它自己。他认为，镜子测试所揭示的本质是自我意识，他将自我意识定义为“一种将自己作为关注对象的能力”，并且坚信这是一种很少见的高级智慧。他认为，任何能够认出镜子里的像是它们自己的动物，都可能意识到他者具有独立的思维，并且可能同时具有移情能力。有自我意识意味着有他者意识。

在盖洛普研究的同一时期，北卡来罗那大学的心理学家比尤莱·阿姆斯特丹（Beulah Amsterdam）进行了另一项研究。她以婴幼儿为观察对象，进行“点红实验”*，她发现大约2岁左右的婴幼儿能够意识到镜子里的像是他们自己。在随后的时间里，盖洛普和他的合作者们对许多动物进行镜子测试，从灵长类动物到小鸡，几乎没有发现能通过的。大多数动物都认为镜子里的是另一个对象，而不是自己。

*注：与镜子测试相似，在婴幼儿睡着时在他们的鼻尖或脑门点一个红点，让婴幼儿醒后照镜子，看他们的行为表现。

不过有些动物做到了，或者说，似乎是做到了。亨特学院的海洋哺乳动物学家和认知心理学家黛安娜·赖斯（ Diana Reiss），对海豚进行了全面的研究，发现它可能通过了镜子测试。海豚在照镜子时会仔细研究镜像的眼睛和嘴，翻转身体并吹泡泡。在用黑色记号笔做上标记后，海豚花了更多时间在镜子前打量有记号的身体侧面。

在大多数情况下，猴子没有通过测试。在对恒河猴进行几周的训练后，同时保持其头部强制固定面对镜子，这些猴子才能通过镜子测试。在另一项以狨猴为研究对象的实验中，研究者试图用巧克力标记以增加它们的动机，但是失败了（一些猴子试图去舔镜子里的巧克力）。不过赖斯和她的同事发现，一种亚洲象能够通过测试，红毛猩猩、大猩猩、倭黑猩猩和喜鹊也都能通过。

而在盖洛普看来，只有三种动物被认为能通过测试：黑猩猩、红毛猩猩和人类。他认为其它动物所谓通过测试，都缺乏有力的证据，并且研究人员过度解读了动物的行为。盖洛普与人合著了多篇论文，批评其他人的研究方法和对实验的理解。

盖洛普就曾质疑生物学家马克·豪赛（Marc Hauser）的研究结果。豪赛将棉顶狨猴的头部绒毛染成其它颜色，他报告称，棉顶狨猴在照镜子时会摸自己的头。但是其他科学家没能重复这个结果。2011年，豪赛在另一项研究中伪造数据的事迹败露，从而离开了哈佛大学。

不过盖洛普表示自己的心态很开放，愿意看到其它动物通过镜子测试的可能。

自我意识或许和社会属性相关

乔丹对于动物在社会群体中所演化的心智能力的发展很感兴趣，他和合作者们想要探索社会性鱼类的认知极限。因此，他们想到将镜子测试作为检测标准。一开始他们用热带淡水鱼来做测试，但是都没能通过。后来他们想到濑鱼，乔丹说：“因为濑鱼具有极高的智力，并且高度社会化。”

濑鱼主要生活在珊瑚礁附近，以寄生虫和大型鱼类的死皮为食，它们很容易成为其它鱼类的食物。但是，乔丹表示，无论是在实验室还是在野生环境中，濑鱼都对周围的环境保持着很大的好奇，它们会清理我们放到水池中的手，就像尽心尽责地对待客户一般。

在镜子面前，濑鱼的表现看起来和黑猩猩类似。一开始濑鱼会攻击镜子中的像，随后在镜子前做出不同寻常的行为，如上下倒过来游。在几天之后，它们会在镜子前花更多的时间，好像是在研究镜子中的自己。然后，研究者开始在濑鱼的身上进行标记：在实验组里给濑鱼的腹部涂上棕色颜料，在对照组里给濑鱼的腹部涂上透明颜料。之后，有棕色标记的濑鱼似乎能够通过镜子得知自己身上存在印记，它们会游到水池的底部用沙子摩擦自己的腹部，再游回镜子前检查。

据乔丹说，四条濑鱼中有三条能够通过镜子测试。

亚历克斯·乔丹，马克斯普朗克鸟类研究所的演化生物学家，他声称濑鱼通过了镜子测试。

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图片来源：Simon Gingins

为了让论文发表，乔丹等人花了三年多时间。同行审查能保证每个研究者的论文都被匿名审核，但作为审稿人的盖洛普对该研究总是投出坚决的反对票。盖洛普认为，乔丹所说的“这条鱼认出自己”是一种可笑的行为，因为这种行为的表现太过于模棱两可，其中参杂的更多成分是实验者自己的解读。而濑鱼之所以会这样表现，也可能是在对另一条濑鱼说“看，你的腹部有东西”——正如我们说“看，你的下巴沾上了芥末”。他认为乔丹的解释太过牵强。

而赖斯也在不同期刊上审核到这篇文章。她认为，濑鱼在镜子前面上下倒过来游，并不表明濑鱼在学习镜子的使用方法或原理。她和盖洛普发现该研究存在的问题：印记看起来像寄生虫，这可能引发濑鱼本能地做出反应；虽然这个印记是和其它实验所用的相同标记物，但是和其它标记所带来的影响并不相同。赖斯认为若要证明乔丹的结论，那么整个研究的证据应该更加充分。

在收到审稿人的反馈之后，乔丹和他的同事们进行更严格的变量控制，文章最终发表在《PLOS生物学》上。这个艰辛的历程也使文章更有说服力。乔丹开玩笑说：“幸好没有死在这个过程里。”

巴纳德学院的心理学家亚历山德拉·霍洛维茨（Alexandra Horowitz）在研究狗的认知，她称濑鱼的研究“很了不起……挑战了我们关于鱼之体验的原有观念”。

乔丹想让人们知道鱼类能有多聪明，但是他也说：“我想证明的并不是鱼类能和黑猩猩一样聪明，也不是它们的认知能力发展等同于18月大的婴儿，而是在鱼类研究之外的科学本质。镜子测试可能无法完全作为测量自我意识的标准测试，我们需要知道，这个测试背后到底意味着什么，我们能否做得更好。”

什么是自我意识？

有时候我们很容易分辨出动物是否理解镜子的作用。在田纳西州，作家玛丽·劳拉·菲尔波特（ Mary Laura Philpott）总是在凌晨被敲门声吵醒，当她打开门时发现那是一只小乌龟，她给它起名“弗兰克”。弗兰克每天凌晨都来敲门，最后她怀疑，它可能是在挑战或者攻击门玻璃反射出的那只乌龟——夜复一夜。

我们应该知道的一点是，某个物种内的某些个体不能通过镜子测试，并不意味着这个物种内的每一个成员都不能通过，阳性结果总是比阴性结果更具说服力。并且，哪怕是有动物能够通过镜子测试，对于这种行为的解释，不同研究者之间也存在一定的分歧。

盖洛普在1970年出版的一本书中写到：想要意识到自己的镜像，需要相当高级的智力，这个测试所得到的数据能够测量出动物是否具有自我概念的形式。他认为，一个物种要么表现出自我意识，要么没有，这是一个全或无的情况，并且绝大多数物种都是没有自我意识的。所以，在他看来，大多数的研究者是在“花很多时间想办法，挽救他们喜爱的实验室动物们的智力完整性”。

当然也有其他研究者，如赖斯，认为自我意识并不是全或无的关系，它似乎是一个连续体。在2005年的一项研究中，埃默里大学灵长类动物学家弗兰斯·德·瓦尔（Frans de Waal）和他的合著者发现，相比于有机玻璃后的另一只陌生的猴子，僧帽猴与其镜像的眼神接触次数更多。这可能是自我意识有无之间的一种中间状态：僧帽猴似乎不理解自我本身，但也不把自我当作陌生人。

不同研究者对于“自我意识”这个词的含义也有不同的见解，并未达成共识。赖斯认为镜子测试只展现出了自我意识的一个侧面，科罗拉多大学的生物学家马克·贝科夫（Marc Bekoff）和康奈尔大学的保罗·舍曼（Paul Sherman）认为，自我认同可能是一种谱系，即存在高低强弱之分——从无脑参与的反射到和人类一样的自我意识。

黛安娜·赖斯，亨特学院的认知心理学家，她声称看到了海豚通过自我意识的镜子测试，但是对于濑鱼是否通过镜子测试持怀疑态度。

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图片来源：Elizabeth Nolan

乔丹更喜欢用连续体来解释这个现象。他认为，有些动物如果尾巴被触碰到就会向前移动，有些动物（如濑鱼）会把寄生虫从大鱼的皮肤上刮下来，并不是所有动物的表现都如人思考宇宙那般高级，濑鱼所表现出来的可能是一种更低水平的自我意识。这个领域的许多其他研究者也赞同他的观点，即镜子测试不能完全测量自我意识，乔丹说：“我认为研究者们需要修改和重新评价怎样理解动物的所知。”

在这一领域中，大多数研究者都赞同一个事实：即自我意识和社会属性相关，那些在镜子测试表现得好的动物都是群居生活。盖洛普在1971年进行了一项有趣的实验，他将一只黑猩猩在隔离的环境中单独养大，发现它并不能通过镜像测试，而在野外生活或者群居的黑猩猩却可以。这个发现似乎也吻合芝加哥大学哲学家乔治·和赫伯特·米德（ George Herbert Mead）的观点。米德认为，我们的自我意识是在我们与他人的交互过程中塑造的。他在1934年出版的著作中写道：“单凭自身不可能体验到自我意识”。

在盖洛普看来，认出镜子里的自己、理解他人的心理状态和共情，三者有着清晰的联系。“一旦你能成为自己的关注对象，并且能开始思考你自己，你就能用你的经验去推导他人的类似经验。”没有物种通过看镜子而演化，但是有些却能在同类中看到它们自己。

镜子就像是一扇窗户

2006年，亚洲象的亲社会性帮助研究者设计了更好的镜子测试。比较心理学家约书亚·普罗尼克（Joshua Plotnik）和德·瓦尔及赖斯合作，对亚洲象进行镜子测试。但他们的早期实验失败了，原因可能是镜子实在太小了，导致大象看不全自己。在修正后的测试中，他们用了更大尺寸的镜子，这样大象就可以看到全身。他们也允许大象走近镜子，以便大象能用后肢直立起来看镜子的背后，或者跪下从镜子的下面窥视。

— 亚洲象在镜子足够大时，似乎通过了镜子测试。

除了调整设备，实验人员还找来另一只作为参照的大象：当一只大象发现自己朋友的旁边还站着一只奇怪的大象，也许它能发现这是它自己。但结果并不如人意，三只大象中只有一只大象通过了镜子测试，研究人员也未在其它大象中获得鼓舞人心的结果。

普罗尼克说，我们必须试着从动物的角度出发，去理解镜子测试。比如：大象喜欢脏，可能不关心自己身上的印记，不像黑猩猩那样梳理毛发。大猩猩会梳理毛发，但它们讨厌与其它大猩猩进行直接的眼神交流。这可能有助于解释为什么它们在镜像测试中没有像黑猩猩或红毛猩猩那样成功。

普罗尼克认为，未来的实验应该考虑动物的特定动机和感知特性。例如，镜子测试是视觉实验，但是大象更感兴趣的是它们的嗅觉和听觉。“如果你测试的动物主要不是视觉动物，它们失败了，这公平吗?” 

霍洛维茨说：“作为视觉动物，我们很难想象自己进入非视觉动物的感官世界。”但她认为，如果我们想了解它们的思维方式，就必须这样做。例如：狗不善于在镜子里认出自己。但是霍洛维茨最近为狗设计了一个“嗅觉镜测试”。她发现，当尿液中有额外的气味“标记”时，狗狗们会花更长的时间嗅出尿液样本。

赖斯认为，嗅觉镜研究并不能证明狗能够识别自己。但她认为这个实验是一个有趣的起点。“除此之外，我们如何（设计）测试，以窥探动物的自我意识？”

我们具有同理心，我们现在需要挣扎着把自己放在其它物种的视角之内感受它们的感受。这种理解不仅可以帮助我们更好地定位我们在世界上的位置，而且可以保护世界。例如，普罗尼克说，因为缺乏栖息地，亚洲象，这种濒危物种，与人类之间发生了冲突。他认为，在有关如何解决这一冲突的辩论中，很多东西都缺少大象的视角。如果我们能够从动物的视角出发，这可能是了解它们思想的一扇有用的窗户。

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编译：连炜城

审校：杜彧

编辑：EON

https://www.quantamagazine.org/a-self-aware-fish-raises-doubts-about-a-cognitive-test-20181212/

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