動物的智力

按照傳統觀念，應把動物的本能行為排除在智力之外。在測定人的智力水平時，一般總是根據個體的學習成績和解決困難問題的能力來評價其智力的高低，當心理學家比較在系統發展上等級不同的動物的智力時，也採取這種通俗的評價標準。最早採用學習實驗的方法比較不同物種智力水平的心理學家應推E.L.桑代克。他給不同的動物設計了各種學習問題，以觀察它們的學習過程和成績。

例如，他給貓設計的問題箱，可觀察到貓學會找到開門的關鍵的過程和方法。他發現貓最初的行動是盲目地抓撓，在練習過程中逐漸淘汰無效的動作，最後保留了打開門閂的關鍵動作。這種學習方式被稱為“嘗試錯誤”的方法，並概括成為練習和效果律。以後他觀察到蟹、魚、龜、狗、猴甚至嬰兒的學習也是嘗試錯誤式的。其間的差別只在淘汰錯誤行為的速度上。桑代克給動物設計的學習情境，無疑限制了動物充分發揮其能力的可能性。而且智力水平也不能憑一種學習成績來判斷，至少應當看一看一種動物在幾種情境下的學習情況，或者比較幾種動物在同一情境下能學會些什麼，或能解決何種性質的問題。通過一些可供比較的實驗可説明動物物種之間的智力差別。經典條件作用的實驗　這是考察動物能否通過經驗對一個原來不作反應的刺激發生反應，也叫聯想學習。例如，如果每次給狗餵食前都給以鈴聲刺激，幾次之後狗就會對鈴聲產生分泌唾液的反應。這説明狗有聯想學習的能力。有的研究者認為單細胞動物如草履蟲，也有聯想學習的能力。如果用鉑絲蘸細菌喂草履蟲，多次之後，它們便會聚集在乾淨的鉑絲周圍。但也有人認為，草履蟲的這種類似條件反應的行為可能是一種攝食行為的後效保持，而不是對鉑絲的條件反應。此外，實驗也可以證明，聯想學習的能力在扁蟲身上也是存在的。一般人可能會認為形成條件反應的速度可以説明智力的高低，許多實驗證明這種設想是有問題的。在一種動物身上建立不同性質的條件反應所需要的訓練次數差別是很大的。例如，家兔形成條件的血管反應需要練習30次，形成眨眼的條件反應則需要練習500次。而給魚、蟹、蚯蚓和其他無脊椎動物建立防禦性條件反應就不需要如此多的練習次數。大鼠吃過一次有毒的食物之後，如果中毒（嘔吐）而不死，下次它絕不再吃這種食物。這是一種異乎尋常的一次形成的防禦性條件反應（食物的嗅、味刺激和吃過毒物十幾分鍾之後所產生的痛苦感覺之間的聯想），也是大鼠的一種特異的適應能力。如果用電擊鼠腳作為無條件刺激和食物配合，即使兩種刺激之間的間隔很短（1秒或2秒），大鼠也不能在一次經驗之後就對食物發生條件性的厭惡反應。所以説食物的嗅、味覺和內臟的感覺容易建立聯繫是大鼠的物種的特異能力。蟾蜍和食蟲的鳥類也有這種能力，但它們主要是靠視覺來形成對有毒食物的厭惡反應的。由上述事實看來，聯想的學習能力在多數動物中都有。但不能一般地單憑某一種條件反應形成的速度來評判某種動物的智力水平。

測驗這種能力在低等動物中是有困難的。對高等動物，則有幾種可供比較的實驗，

①迂迴途徑實驗：這種實驗的設計是在被試動物和引誘它的食物之間設置障礙（如鐵絲網），動物必須找到繞過障礙的途徑才能得到食物。在這種實驗中發現，雞往往直衝阻擋它的鐵絲網或在鐵絲網前來回地走，只有憑偶然的機會才能找到通往食物的途徑。狗和黑猩猩則很容易看出繞過障礙的途徑。在比較複雜的情境中，例如，從一個較高的窗口扔出食物，狗會從窗口跳出去取食。只有在這種企圖受挫之後，它才會從屋門出去繞到食物落下的地方；黑猩猩在這種情境下，則不看窗户，直接向屋門走去。

②交叉線問題：這種實驗是把2～4條繩子放在一起，或平行或以不同方式交叉起來，其中一條的遠端系以食物，測驗被試動物能否選擇繫有食物的繩子。這類實驗證明猴子能解決較簡單的交叉線問題（見圖）。浣熊在學習之後能在兩條平行線中選擇繫有食物的那一條線。狗、貓都不能解決這類問題。巖松鼠能學會在一列平行線中選擇遠端繫有食物的一條，而且在所測試的4只松鼠中有1只甚至能學會選兩條交叉線中一條繫有食物的線。上述兩種實驗可看出洞察問題的能力和系統進化的等級大致是一致的。但也有例外，如松鼠表現較高的識別能力，也可能是適應其特殊的生活條件的一種特異能力。反轉學習　這是考察動物靈活性的實驗。主要的方法是訓練動物辨別兩種刺激，一般是兩個圖形。走近或觸動其中的一個可得到食物，走近或觸動另一個則得不到食物。前者稱為正刺激，後者稱為負刺激。當動物學會辨別反應之後，再將正負刺激顛倒過來。觀察動物轉變習得反應的速度。有時可以重複地顛倒。在重複顛倒的實驗中發現，鳥和哺乳動物改變反應的速度（練習次數），隨着重複顛倒的次數而加速。在多次重複之後，經過一次試選，辨別反應就會反轉過來。龜的空間辨別反應的反轉也比較容易，但其視覺辨別反應的反轉則是不成功的。魚和章魚也表現有反轉辨別反應的能力，但比較遲緩，需要更多的訓練次數。這説明低等動物改變行為的能力較低。掌握某種規律的學習　有幾種實驗是觀察動物能否從經驗中形成某種“概念”，從而找到了解決某一問題的正確方法。

①概率的學習:比較簡單的是空間辨別。例如，讓動物選擇左邊的一個物體，或走向左邊可以有更多的機會得到食物，而選擇相反的一邊得到食物的機會較少。假定兩邊得到食物的機會的比率小於100:0，魚和蟑螂的左右選擇是隨機的；龜、鴿、大鼠和猴子的左右選擇比率則與從左右可能獲得食物的概率相似。

②奇偶選擇：給動物3個選擇物，其中兩個在形狀、大小或顏色方面相同，另一個則與它們不同；3個物體隨機排列，訓練動物選擇其中與兩個不同的那個。實驗發現，大鼠學習這種選擇方法是很困難的。猴子則很容易學會。而且猴子還能學會當3個物體呈現在亮背景上時選擇單一的顏色，呈現在暗背景上時選擇單一的形狀。如果選擇物增加到4個，猴子的學習就困難了。關於奇偶選擇的成功是否真是一種概念的形成，也存在着爭議。學習的成功也許只是由於猴子對刺激物的突出特點的高度敏感性在訓練中得到了加強。

③學習定勢：準備很多對物體，一對一對地交給動物選擇。觀察動物在經過多少對的選擇練習之後，能夠在換了新對之後，立刻選擇有食物獎勵的那個物體。在這種實驗中對最初幾對的選擇正確率是很低的。隨着一對一對地練習，有的動物可在換了新對時能知道，如果第1次推的物體下面有食物則繼續去選擇它，如果第1次推的物體下面沒有食物，第2次就得去推另一個。這被認為是掌握了“贏則不換，輸則換”的規律。從這種實驗得到的結果可以看出，完成這種學習任務的速度與物種的系統發展的等級有明顯的相關。但也有的結果表明大猩猩的學習速度反而在恆河猴之下。因此可能有某些動物因不適應這種實驗情境而使學習成績受到影響。

在實驗室中用難度不同的各種學習任務測驗動物物種之間的智力差別，雖然可得到一些結果反映出系統等級高的動物比等級低的動物能完成較難的學習任務，但另一方面，每一種動物都有其特殊的生存條件和相應的適應能力。它們在運動能力、感知特徵以及生活習性等方面均有差異。因此，難得有一種實驗設計能適合各種動物的習性。憑一種實驗來比較各級動物之間的智力水平，必然是有侷限性的。此外，在實驗室中用主試者主觀設計的學習任務來測驗動物的智力，是假定在各種動物中存在着可供比較的一般的智力因素，但卻忽略了各種動物在其適應特殊的生存條件中演化出來的特殊能力。有的研究者認為這種能力是為適應特殊生存條件進化來的，因此提出了適應的專化系統的概念。認為動物的行為和能力常常包含着許多專化的子系統的運用。每種專化系統最初只用於解決一種生活問題。在系統發展過程中，有的專化系統增加了通用性，即可以用來解決多種問題。動物智力的發展就是一些適應的專化系統的通用性的增加，這與腦的發展、腦內神經元線路的複雜化和功能聯繫的靈活性是密切相關的。因此，大腦皮層越發達的動物其智力水平越高。

P.Rozin，TheEvolutionofIntelligenceandAccesstotheCognitiveUnconscious.(InProgressinPsychobiologyandPhysiologicalPsychology，ed.byJ.M.SpragueandA.N.Epotein，AcademicPress，NewYork，1976.) ^[1]