过去的5年来,美国罗彻斯特大学的杰西卡·坎特隆(Jessica Cantlon)一直在主持一系列有关恒河猴的实验,这些研究证明它们的计算能力与人类相和颜色相同时,猴子有能力挑选出数目少的那一组。即使大小、形状和颜色发生变化,猴子的正确率和反应时间也没有变化。如果答对就奖励“酷爱”饮料(Kool-Aid),猴子的正确率只比大学生低10%~20%,但反应时间更快。坎特隆说:“猴子不介意一时失败,错了就错了。它们只想快点进入下一题,好多得一些饮料。相反,大学生却会患得患失。”美国杜克大学的伊莉莎白·布兰农(Elizabeth Brannon)也对恒河猴做了类似实验。她让猴子把听到声音的次数和看到形体的数目匹配起来,证明它们可以在不同感官间执行算术。她还摆出大量物体,然后挪去其中一些,以测试猴子做减法的能力。结果,无论在什么情况下,猴子挑对剩余物体数目的几率都比瞎蒙要大。布兰农和同事在2009 年5月出版的《实验心理学杂志:综合》上总结说:尽管猴子或许还无法把握“0”这个数字的深层含义,但它们知道0要比2和1小。
虽然布兰农觉得动物不具备用语言描述数字的能力,不会在头脑里数1、2、3,但它们可以粗略地解决数学问题,在不运用数字的情况下对一系列物体做加法运算。她认为,这种能力是与生俱来的,生存需要可能是这一能力进化的推动力。有了这种能力,陆生动物就可以估测对手种群规模的差异;在寻找食物时,也可以比较获得食物与投入时间的比例,以确定呆在这个地方是否明智。美国麻省理工学院的艾琳·佩珀伯格(Irene Pepperberg)对鹦鹉“亚历克斯”进行过长达30年的研究,并以此著称(参见《环球科学》2006 年第7 期《鹦鹉的天赋有多高》一文)。她说,就连甲虫也能学会区分小数目,“所以从某种意义上来说,无脊椎动物似乎也能习得‘数字感’,而要支持这样的习得过程,一种底层神经结构(underlying neural architecture)是不可或缺的。”了解动物数学能力的生物学基础和人类也息息相关。在布兰农看来,这对儿童教育学家是个启示:我们不用像通常一样,等到孩子四五岁后才教授数学,应该让他们尽早接触数字。(译/ 蒋青 校/ 虞骏 《环球科学》2009年10期)
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