一條自我覺醒的魚
Flootz
Son de los Diablos
Dengue Dengue Dengue
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利維坦按：鏡子測試的局限性很明顯，人類通過視覺識別自我，但很多動物並非主要依靠視覺來理解外在世界，比如貓狗。個人比較認同文中的「自我認知」程度譜——之所以貓狗沒有通過鏡子測試，或許它們是處於比較低級的自我意識領域，要麼認為鏡中是同伴，要麼乾脆不予理睬。那麼，對於一條魚而言，它從鏡子中又看到了什麼呢？這又回到了如何定義「自我意識」的老問題。
文/Elizabeth Preston
譯/喬琦
校對/斬光
原文/www.quantamagazine.org/a-self-aware-fish-raises-doubts-about-a-cognitive-test-20181212/
本文基於創作共同協議（BY-NC），由喬琦在利維坦發布
文章僅為作者觀點，不代表利維坦立場
很少有動物能夠通過旨在驗證實驗對象是否擁有自我認知的鏡子測試——連大多數靈長類動物都在這項測試中失敗了。有消息稱，最近開展的一個實驗表明某種魚似乎能認出鏡子中的自己。這讓心理學家和動物行為學家再度燃起了對鏡子測試究竟證明了什麼的疑問。他們甚至覺得這種測試也許什麼都證明不了。圖源：Andre Mouton
一條藍黑色的小魚游到鏡子前，直挺挺地豎起身體，想儘力看清鏡子里的腹部，以及研究人員在它喉嚨上做的那枚標記。接著，這條小魚便扭動身體，掉頭往下方游去，狠狠地讓喉嚨從斜刺里撞在水缸底部的沙面上。最後，它又回到了鏡子前。如果你問科學家這個現象意味著什麼，不同的人會給出不同的說法，有的會說這是一個具有革命意義的時刻，也有一些人會說這不過是在吸引眼球罷了。
德國馬克斯·普朗克鳥類研究所的進化生物學家亞歷克斯·喬丹（Alex Jordan）認為，這條裂唇魚通過了一個經典自我認知測試。長久以來，科學家們一直認為，能夠在鏡子中認出自己表明這種生物擁有某種自我意識，也許還表明它們同樣也有他者意識。
近50年里，科學家們一直使用鏡子來測試動物是否擁有這種意識。這個測試的過程一般是，先讓動物熟悉鏡子，然後在它身上放一枚標記，並且動物自己只能在照鏡子時看到這枚標記。如果這隻動物看向鏡子後觸摸或檢視自己身上的這枚標記，那就通過了測試。
人類通常也只有到蹣跚學步的時候才會取得這個裡程碑式的成就。其他物種則甚少有能通過這項測試的。極少數能通過的，其中的大部分，甚至可以說全部，都是像黑猩猩這樣腦容量頗大的哺乳動物。然而，正如今年早些時候出現在bioRxiv.org上的一項研究（這篇文章應該會出現在即將出版的最新一期PLOS Biology上）所說，喬丹和他的共同作者們在一條小魚身上觀察到了這種貌似表明其有自我意識的行為。
結果，喬丹的發現在學界內激起了強烈反響。「有一些研究人員似乎不希望魚類出現在這個擁有自我意識的物種俱樂部里，」他說。「因為這就意味著（靈長類）生物不再那麼特殊了。」
如果魚通過了鏡子測試，喬丹說：「那麼，你要麼認為魚有自我意識，要麼認為這個測試不能測出動物是否有自我意識。」正確的答案可能是這兩者都沾一點。有些動物的心智能力也許的確比我們原來設想的更強大一些，而鏡子測試的結果也可能確實不如我們原先猜想的具有這麼重要的意義。如果繼續朝著理解動物心智的方向前進，那或許就得打破鏡子測試的舊思想，轉而設計考慮到每個物種獨特世界觀的新實驗。
反思靈長類
進化心理學家戈登·蓋洛普（Gordon Gallup）在研究生期間某次對著鏡子刮鬍子的時候，想出了這個堪稱開創了新領域的鏡子測試。之後不久，他就在杜蘭大學取得了一個職位，因而有機會接觸到三角洲地區靈長類研究中心的動物並繼續檢驗他的這個想法。
圖源：Replicated Typo
一開始，蓋洛普把4隻黑猩猩分別單獨關在籠子里，然後讓它們照鏡子。起初，這些黑猩猩的反應就好像是它們看到了陌生「猩猩」一樣，對著鏡子里的自己又是威脅示威、又是大喊大叫，但幾天後這些行為就停止了，它們開始真的照鏡子了。它們會對著鏡子剔牙、摳鼻子、檢視生殖器。為了證明黑猩猩的確理解自己看到的東西，研究人員麻醉了它們，並且在它們的眉毛和耳朵上輕輕地拍上了一些紅色顏料，然後再將黑猩猩們送回鏡子面前。結果，這些動物一看到鏡子中的自己就伸出手指觸碰自己臉上的顏料。
與黑猩猩能認出自己相比，更令蓋洛普驚訝的是，同時展開測試的獼猴卻無法做到這點。1970年，蓋洛普的研究成果在《科學》（Science）上正式發表，「鏡子測試的意義比我預想的更大，」蓋洛普說，「人們很喜歡這項發現。」
（doi.org/10.1126/science.167.3914.86）
進化生物學家戈登·蓋洛普，如今在奧爾巴尼紐約州立大學工作。近50年前，他發明了用於測試動物自我意識的鏡子測試。對他來說，少數幾個肯定通過了這項測試的物種分別為人類、黑猩猩以及紅毛猩猩。圖源：Courtesy of Gordon Gallup
自1975年起，蓋洛普就一直在位於奧爾巴尼的紐約州立大學工作。我們在他那間狹小的辦公室同他進行了一番對話。蓋洛普辦公室的所有桌面和抽屜都堆滿了紙張。鋪滿了整張辦公桌的紙堆更是高高聳立，最上面擺著一部隨時都會掉下來的電話。這些雜物的背後到處都是過時的技術：滿是灰塵的老式電腦（能用3.5英寸軟盤的那種）、移動式電視架上的VHS錄像帶、幻燈片放映機。蓋洛普坐在一把滾輪式辦公椅上，工業地板上的毛毯已經被椅子上的滾輪磨出了一個圓形的洞。
他給我看了那些黑猩猩在鏡子面前打量自己的黑白照片。蓋洛普說，鏡子測試告訴我們的是動物的自我意識——他對這個概念的定義是自身「成為自己關注對象的能力」。此外，他還覺得能擁有自我意識表明這個物種擁有某種罕見的智能。蓋洛普認為，任何能在鏡子中認出自己的動物都有能力意識到他者會有與自己不同的想法，並且進而產生同理心。也就是說，自我的意識也意味著對他者的意識。
圖源：PsyBlog
大約在蓋洛普最早展開鏡子測試的同一時間，北卡羅來納大學教堂山分校的心理學家比尤拉·阿姆斯特丹（Beulah Amsterdam）也對嬰兒和蹣跚學步的幼兒展開了類似實驗。在阿姆斯特丹的實驗中，她在孩子的鼻子上點上了口紅，結果發現大多數幼兒能在2歲的時候認出鏡子里的自己。隨後的幾年裡，蓋洛普和他的同事又對其他動物做了鏡子測試，從靈長類到雞應有盡有，但能夠通過測試的物種要遠少於測試失敗的。大多數動物都覺得看到的不是自己，也從來不會湊近了觀察。
（doi.org/10.1002/dev.420050403）
圖源：GDBlogs
不過，仍有一些動物能對鏡子里的自己作出反應——或者說，看上去是這樣。紐約亨特學院海洋生物學家及認知心理學家黛安娜·瑞斯（Diana Reiss）對海豚做了大量研究，其中就包括和蓋洛普團隊合作開展的鏡子測試。瑞斯表示，儘管她和蓋洛普共同開展的測試沒有得出定論，但隨後的研究表明海豚能夠通過鏡子測試。水族館裡的海豚會端詳鏡子里的自己的眼睛和嘴巴，並且確實會作出翻滾的動作，還會吹出不一樣的泡泡。當研究人員在它們身上畫上黑色標記後，海豚會花更多時間打量鏡中自己的帶標記側。
（journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0189813）
（www.pnas.org/content/98/10/5937）
通過水族館的單面玻璃，你能看到一隻海豚在鏡子里的自己面前調皮地轉圈。某些研究者認為，海豚已經通過了鏡子測試，但這個結論仍有爭論。視頻提供：Diana Reiss
最重要的是，猴類一直沒有通過鏡子測試。某些獼猴在經過幾周的訓練（限制它們頭部的運動，強迫它們盯著鏡子）後通過了這項測試。在另一項實驗中，研究人員嘗試用巧克力來給猴子做標記，希望以此提高它們的積極性，但結果也不理想。（有些猴子甚至想要舔鏡子里的巧克力。）不過，瑞斯和她的團隊發現亞洲象在鏡子測試中體現了自我意識。瑞斯表示，紅毛猩猩、倭黑猩猩以及大猩猩全都通過了測試——此外還有一種鳥類，喜鵲。
（www.pnas.org/content/114/12/3258）
（psycnet.apa.org/doiLanding?doi=10.1037/0000012-033）
儘管如此，在蓋洛普看來，仍只有三個物種確定無疑地通過了鏡子測試：黑猩猩、紅毛猩猩和人類。他覺得證明其他物種擁有自我意識的證據都不夠強力，並且還認為研究人員過度解讀了某些動物的行為。蓋洛普和他人合寫了幾篇論文，批評了某些研究人員的測試方法和過度演繹。
（linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0376635717304862）
其中一位實驗結果遭到蓋洛普質疑的研究者是哈佛大學生物學家馬克·豪澤爾（Marc Hauser）。他異想天開地把絨頂檉柳猴頭上蓬鬆的白毛染成了稀奇古怪的顏色，以此作為標記的方式。豪澤爾和他的論文共同作者報告稱，當這些猴子看向鏡子中的自己時會伸手摸頭。然而，這個實驗沒能被複制出來，而豪澤爾本人也因在其他研究中偽造數據於2011年離開了哈佛大學。
（onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/1098-2345%28200103%2953%3A3%3C131%3A%3AAID-AJP4%3E3.0.CO%3B2-X）
饒是如此，蓋洛普仍表示他持開放態度。「任何其他物種在鏡子前認出了自己，我都非常高興，」他說。
於是，喬丹的魚來了。
高度社會性能產生自我意識
喬丹對動物在進化出群居習慣之後習得或喪失的心智技能很感興趣。他和論文共同作者們想要探索社會性魚類的認知極限，於是，他們想到了鏡子測試。一開始，他們測試了麗魚，這種魚沒能通過測試。然後，他們就開始細細思索接下去測試什麼魚。「得出的答案是：當然應該是裂唇魚，」喬丹說，「這是一種非常聰慧的動物，並且具有高度社會性。」
裂唇魚生活在珊瑚礁附近，擅長啄食寄生蟲，大型魚類身上掉落的死皮也能成為它們的一頓餐食。這是一種生活在刀尖上的危險生活，裂唇魚必須十分聰明才能避免自己成為其他魚類的美食。喬丹表示，無論是在實驗室里還是在野生環境中，裂唇魚都對環境十分好奇並且非常在意人類的行為，總是試圖像對待客戶一樣清理人類的手掌或面罩。
在鏡子面前，裂唇魚似乎表現出了和黑猩猩類似的行為。起初，它們攻擊自己在鏡子中的映像，接著又在鏡子面前表現出了不同的行為，比如倒立著游泳。幾天後，這些魚待在鏡子附近的時間明顯增加了，就好像是在照鏡子一樣。
亞歷克斯·喬丹，德國馬克斯普朗克鳥類研究所研究動物行為的進化生物學家。他受到啟發，想要測試社會性魚類的認知極限，於是，他開展了針對裂唇魚的鏡子測試。圖源：Simon Gingins
然後，研究人員在那些看上去有自我意識的裂唇魚身上作了標記，他們在每條魚的喉部皮膚下注射了一點棕色物質或者透明物質，注射透明物質是為了做對照實驗。隨後，有些魚似乎在鏡子面前研究起了自己身上的棕色標記，接著，它們開始借著岩石或者水缸底部的沙子刮蹭自己的喉嚨。據喬丹所說，這是一種常見的魚類去除異物的行為。作者們在文章中總結，在這項研究中，75%的魚出現了上述所有這些行為並且通過了鏡子測試。
這群研究人員花了三年多的努力才讓這篇論文最終發表。同行評議在很大程度上是一個隱秘的過程。在這個階段，領域內的專家會對提交給期刊的論文作出匿名評論。然而，蓋洛普直接實名寫出了對這篇裂唇魚論文的意見，內容是「強烈反對」，喬丹如是說。
在奧爾巴尼，蓋洛普聽到魚認出了鏡中的自己這個說法時輕聲地笑了。對他而言，這些魚表現出來的行為意義太模糊了。蓋洛普在一條評審意見中寫道，裂唇魚刮蹭喉嚨的時候，也許是在給鏡子里的魚示範要做出什麼動作——就好像在提醒對方「你下巴上有點芥末」 ，喬丹說，他覺得這個解釋「非常牽強」。
我認為，學界需要重新評估和修訂我們研究動物認知的方式。
——馬克斯普朗克鳥類研究所亞歷克斯·喬丹
瑞斯表示，她也在不同期刊的同行評議過程中數次評論這篇論文。她並不覺得像倒立游泳這樣的行為就表明魚在測試鏡子的工作原理。她和蓋洛普都懷疑那個棕色標記和寄生蟲有點兒像——而裂唇魚本能地會對寄生蟲作出反應——這點就和用在其他動物身上的非自然標記產生了區別。「我覺得對於一個意義如此重大的論斷來說，現有的證據還不夠強力，」瑞斯說。
作為對反對觀點的回應，喬丹和他的共同作者又在研究中加入了更多對照實驗。既然這篇論文最終被期刊接受並且發表，喬丹認為這段艱難的返修歷程更增加了這項研究的可信度。「而且，你看到了，我沒在這個過程中累死，」他開玩笑地說。
紐約市巴納德學院研究犬類認知的心理學家亞歷山德羅·霍洛維茨（Alexandra Horowitz）稱這項裂唇魚研究堪稱「驚艷」。她還補充道：「我認為……這項研究挑戰了我們對於魚類能力的既定概念。」
喬丹想要整個世界都知道魚究竟有多聰明。不過，他還表示，「我絕不認為魚和黑猩猩一樣聰明。或者說，我絕不認為裂唇魚的智商相當於18個月大的嬰兒。事實並非如此。」喬丹認為，他這篇論文的主旨對科學的意義要比對魚的意義更大。「鏡子測試很可能測試的並不是自我意識，」他說。那麼接下去的問題就變成了鏡子測試究竟驗證了什麼，以及我們是否可以做的更好。
什麼是自我意識？
有時候，很容易就能得出結論：某種動物真的不理解鏡子里究竟是什麼。在田納西州的納斯威爾，作家瑪麗·勞拉·菲爾波特（Mary Laura Philpott）經常在清晨時分被響亮的敲門聲喚醒。開門之後，她就會發現一隻小烏龜，她給這隻調皮的爬行動物起名為弗蘭克。最後，她開始懷疑弗蘭克可能是在夜復一夜地挑釁或攻擊房門上反射自己的形象形成的那隻奇怪烏龜。
然而，只是單只動物沒能通過鏡子測試並不意味著這個物種的所有成員都無法通過鏡子測試。在這項測試中，正向結果比負向結果更有意義。另外，即便動物們真的在鏡子里認出了自己，研究者們對這個行為背後的含義也仍有分歧。
「能夠認出自己在鏡子中的映像似乎表明這種生物擁有相當高的智能，」蓋洛普在1970年時寫道。「這些數據似乎足以成為第一批在非人類生命形式中體現自我概念的實驗結果。」
無論一個物種是否展現出了自我意識（如蓋洛普所說，大部分沒有），「這都提示了許多研究人員，要去花大量時間努力找出能夠全面體現他們鍾愛的實驗室動物完整智力情況的方法，」他這麼跟我說。
然而，瑞斯和其他研究人員則認為自我意識更可能不只有「有」和「無」這兩種情況，而是存在中間地帶。在一項2015年的研究中，埃默里大學靈長類動物學家弗蘭斯·德瓦爾（Frans de Waal）和他的共同作者們證明，相比有機玻璃後面的陌生猴子而言，卷尾猴和鏡子中的自己會有更多眼神交流。這可能就是一種介於卷尾猴有自我意識和沒有自我意識之間的中庸結果：卷尾猴似乎不明白鏡子里的映像就是自己，但它們也不會像對待陌生人那樣攻擊這個映像。
（www.pnas.org/content/102/32/11140）
科學家對「自我意識」這個辭彙的情感也很複雜，因為他們沒能在這個概念的定義上達成共識。瑞斯認為，鏡子測試表現了「自我意識的一個方面」，而不是整個認知系統。科羅拉多大學博爾德分校生物學家馬克·貝科夫（Marc Bekoff）以及康奈爾大學的保羅·謝爾曼（Paul Sherman）提出了「自我認知」程度譜。在這個譜系中，最低程度的自我意識就是對自己的形象毫無反應，最高程度則是人類這樣的自我意識。
（linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0169534703004002）
喬丹很欣賞程度譜這個想法，並且認為，裂唇魚應該處於程度譜中低自我意識的那一端。他指出，移動尾巴以免被一腳踩上、除去鱗片上的寄生蟲可不能跟端坐著思考自身在宇宙中的地位相提並論。這個領域的其他一些學者也支持他的觀點，認為鏡子測試並不能檢驗自我意識。「我認為，學界需要重新評估和修訂我們研究動物認知的方式，」喬丹說。
黛安娜·瑞斯，亨特學院認知心理學家，發現了海豚擁有自我意識的證據，但對裂唇魚擁有自我意識的觀點持懷疑態度。她表示：「我覺得對於一個意義如此重大的論斷來說，現有的證據還不夠強力。」圖源：Elizabeth Nolan
這一領域內大多數科學家達成了共識的一點是，認出鏡子里的自己和社會性之間存在某種聯繫。那些在鏡子測試中表現優異的物種全部都是群居動物。在1971年一項由蓋洛普等人開展的有趣實驗中，出生在禁閉室內且獨自成長的黑猩猩沒能通過鏡子測試。那些通過了鏡子測試的黑猩猩都生於野外，過著群居生活。蓋洛普認為，這個發現支持了芝加哥大學哲學家喬治·赫伯特·米德（George Herbert Mead）的觀點，也即自我意識是在與他人的交流中形成的。「生物個體自身無法形成自我概念，」米德在1934年如此寫道。
（link.springer.com/article/10.1007%2FBF03393991）
蓋洛普認識到，認出鏡子中的自己、理解他人思維狀態以及同理心，這三者之間存在清晰且緊密的聯繫。「一旦你成了自身注意力關注的主題，你就能開始思索自我，然後就可以用自己的體驗去推測他人身上的相應體驗，」蓋洛普說。沒有哪個物種是在照鏡子的過程中進化出來的，但部分物種可以在同伴身上看到自己的映像。
以鏡為窗
2006年，亞洲象的社會性幫助研究人員設計出了更好的鏡子測試。如今在紐約市亨特學院工作的比較心理學家約書亞·普洛特尼克（Joshua Plotnik）與德瓦爾以及瑞斯一起完成了這項研究。在早先亞洲象沒能通過的那種鏡子測試中，研究人員將這些動物安置在圍欄里，遠遠地看著一面小小的鏡子。在改進版的鏡子測試中，研究人員使用了一面8英尺長8英尺寬（8英尺約合2.4米）的大鏡子，這樣一來，大象就能看到自己的整個身體了。此外，他們還讓大象接近鏡子，目的是讓它們能夠靠著後腿支撐站立起來以便在鏡子中看到自己身後的景象，又或者跪坐下來以便看到自己身下的景象。
（psycnet.apa.org/doiLanding?doi=10.1037/0735-7036.103.2.122）
從沒通過鏡子測試的亞洲象，在換用能夠看到自己和身邊大象的大鏡子後，通過了鏡子測試。圖源：Courtesy of Diana Reiss
他們還採取了成對測試的方式，這「讓大象們有機會以自己的同伴為參考系，」普洛特尼克說。當一頭大象看到鏡子里的夥伴站在一頭陌生大象旁時，它就有可能推測出這頭陌生大象就是自己。
這一次，有三分之一的大象通過了測試。普洛特尼克表示，他們已經從其他種類的大象身上得出了令人欣喜的結果，但這些成果目前尚未發表。
「你必須切身處地地站在接受測試的動物的視角上思考問題，」普洛特尼克說。舉個例子，大象喜歡身上臟髒的樣子，因而就有可能不會對身體上的特殊標記多加關注，這點就和黑猩猩這樣的注意儀錶的動物不同。而大猩猩雖然注重儀錶，但它們討厭和別人產生直接的眼神交流。這或許就是它們沒能在鏡子測試中表現得像黑猩猩和紅毛猩猩那樣好的原因。
普洛特尼克認為，未來的實驗還應該把受測動物的特定動機和特定感官考慮在內。比如說，鏡子測試是一種視覺感官上的測試，但大象對自己聞到和聽到的東西更感興趣。「對那些不以視覺為主要感官的動物進行鏡子測試，然後它們沒能通過，這公平嗎？」普洛特尼克說，「犬類也是同樣的道理。」
圖源：Gfycat
犬類在鏡子測試中的表現相當糟糕，完全不能認出自己。然而，霍洛維茨最近為犬類設計了一種「嗅覺版鏡子測試」。她發現，當研究人員在受試犬自己的尿液中摻入了特製氣味「標記」後，受試犬嗅聞尿液的時間變長了。
（linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0376635717300104）
「讓我們這些視覺動物想像那些非視覺動物的感官世界，這的確是個挑戰，」霍洛維茨說，但她認為，如果我們想要理解這些動物的思維工作方式的話，就必須這麼做。
瑞斯自稱是霍洛維茨的閨蜜，但她認為，嗅覺版鏡子測試不能證明犬類能認出自己。不過，她認為這個實驗的確是一個很有趣的出發點。「這個實驗提出了這樣一個問題：我們還能如何設計實驗來一窺動物對自身的了解情況？」她說。
智人真是一個善解人意的物種，我們總是努力把自己置於其他物種的視角思考問題。不過，這種理解力不僅能幫助我們牢牢把持住在這個世界上的統治地位，還能幫助我們保護這個世界。
舉個例子，普洛特尼克曾表示，亞洲象棲息地的減少導致了這個瀕危物種和人類之間的矛盾。「我覺得，在如何解決這個矛盾的相關討論中，很多都缺少了站在大象的視角考慮問題的這種態度，」他說。把這種皮糙肉厚的動物放在鏡子面前，我們從這個實驗中獲取的這種視角或許就是一扇面朝它們腦海的窗戶。
蓋洛普辦公室的牆面上掛著幾面鏡子，其中有一些掩藏在紙張堆成的紙塔後面。他告訴我，這只是巧合——這些鏡子在他搬到這裡時就已經在了。接著，他從椅子上站起身，向我展示了另一項源於幻想性視錯覺的巧合，也就是我們的大腦總是在尋找面孔。有位學生曾指出，蓋洛普辦公室門的黑色木紋里隱藏著一張難以發現的黑猩猩面龐。戈登在我面前勾勒出了這張臉：先是一隻眼睛，然後是另一隻，最後是兩個鼻孔。他指揮我先站到門前，然後再不斷前後移動，直到我看到了為止。
（linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0010945214000288）
突然，有那麼一個瞬間，光線打在木頭紋理上的角度剛剛好，那張黑猩猩的巨大臉龐浮現在我眼前。它以一種在真正黑猩猩身上絕對見不到的眼神直勾勾地回瞪著我，就好像是窺見了面前這個動物本不可知的心靈。「我真的看到了，」我說道。蓋洛普高興地大笑起來。「很神奇吧？」他問道。然後，這張黑猩猩面龐就消失了。
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