《科学画报》
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小蜜蜂，大智慧
2016-03-29 14:11:38文/王 琪
谁也不想在一个漆黑的房间里，与这些嗡嗡作响的小家伙不期而遇。它们都全副武装，拼命扇动着翅膀，仿佛在策划一场暴动。幸运的是，一勺甜食足以缓和它们的情绪。在齐特卡的实验室里，这些蜜蜂快乐地和平共处。
这些小家伙表现出非凡的智能。齐特卡是英国伦敦大学的教授，他和同事发现，蜜蜂会数数，能读懂符号，还能解决一些难题，这些难题有时会难倒一些最聪明的哺乳动物。有些蜜蜂甚至具有艺术鉴赏能力，经过训练后，能够分辨莫奈或毕加索的画。它们可能还具有自我意识。所有这些都基于一颗针头大小的脑袋。
蜜蜂久负盛名，因为它们的利他主义精神和不知疲倦的工作热情而受到人类的崇敬。随着奥地利动物学家弗里希的研究，人们慢慢意识到这些小家伙能耐不小。第二次世界大战期间，他观察到，觅食的蜜蜂经常在蜂巢附近跳一种奇怪的摇摆舞，舞蹈动作能够清晰指示附近花朵的方位和距离。
而且，蜜蜂的行为不止如此。蜜蜂还做一堆家务活，包括大扫除、梳洗和守卫大门防止外侵。蜂巢还备有“空调系统”——当气温增高，工蜂在蜂巢上洒水，并拍打它们的翅膀以制造凉爽气流。据齐特卡估计，工蜂大约有60种独立的行为，包括6种不同类型的舞蹈。这些成就似乎使许多哺乳动物的能力黯然失色——兔子大约有30种不同的行为，河狸大约有50种。
尽管行为丰富多样，许多动物学家并不承认蜜蜂的智能，认为它们只是死板的本能，而非灵活的思考。1962年，弗里希说：“蜜蜂的大脑只有草籽那么大，不会思考问题。”然而，这个观点正在被改变——齐特卡和同事在蜜蜂其貌不扬的外表下，发现了蜜蜂惊人的灵性。
读懂符号不简单
齐特卡在调查蜜蜂飞到花丛中的线路时，在花丛和蜂巢之间放置不同数目的3.5米高的帐篷。他开玩笑说：“这看上去更像是艺术，而非实验。”他推测，工蜂计算在哪里落脚时，不是使用总距离，而是路标。接下来的研究证明了上述推理，蜜蜂能够正确计算出一张图片里的特定物体的数量，从而获取奖赏。这表明，蜜蜂不仅能够记住一个特定物体，还能理解物体所代表的数字信息。但是，这种能力是有限的：蜜蜂只能计算到4。
蜜蜂能掌握其他抽象规则吗？过去10年，法国图卢兹大学的吉尔夫一直在探索这个问题的答案——测试蜜蜂分门别类的能力。他感慨道：“许多人认为我们疯了，但是我们喜欢挑战。”经过训练，吉尔夫的蜜蜂能够正确选择对称符号，而非不对称符号，从而获得甜食作为奖励。它们不仅能够理解空间关系，比如上/下、左/右，还懂得相同/不同的概念。
吉尔夫最近的研究成果让人更加印象深刻。他和同事韦伯发现，蜜蜂能够综合它们所学的概念。当被训练寻找成对的模型时，它们的选择基于颜色和空间布置。吉尔夫说：“这需要一定高水平的抽象能力。”经过30次尝试后，他的蜜蜂精通该项工作。而一些灵长类动物则需要尝试数千次。这还不是全部。在迷宫测试中，蜜蜂还能运用所学技能，使用抽象符号，找到奖赏。重要的是，它们还懂得在不同的迷宫里，同样的符号代表不同的事物，这表明它们理解语境。
选择经过深思熟虑
许多认知学家相信，蜜蜂具有元认知。这种内省和判断你的自我思想的质量的能力，不管你有清醒认识还是简单地凭借直觉，都被认为是一个头脑具有意识的基础。在没有语言的动物中，判断是否具有元认知是一项艰难的挑战。通过一系列巧妙的实验，我们已经证明了一部分灵长类动物和海豚都具有元认知。现在又有一些初步的证据把蜜蜂也列入其中。
澳大利亚麦考瑞大学的佩里首先训练他的蜜蜂辨认不同图片，使用难度不等的测试。在一些后续尝试中，如果这些蜜蜂不想冒险的话，他额外提供一个逃生通道。这些蜜蜂更倾向于逃避难度较大的测试，即使选择难度较大的测试，也要考虑很长时间。一旦选择了难度较大的测试，它们能够正确通过测试，不选择逃生通道。这表明，这些蜜蜂的选择经过了深思熟虑，早已精确判断出哪些测试能够通过，哪些测试通不过。
效率高是关键
随着蜜蜂的能力越来越多，研究人员开始思考，它们是如何以及为什么进化出如此丰富的认知能力的。一些线索来自它们的近亲。尽管蜜蜂是研究最多的昆虫之一，有许多证据表明，它们的一些近亲，比如大黄蜂和蚂蚁，也有高级学习能力。所有这些昆虫长着特别大而且复杂的“蘑菇体”——昆虫大脑中，与学习和记忆有关的神经网络球体。因为蜜蜂和蚂蚁多数是社会性动物，这种能力可能是处理生活在大群体里的琐事所需。最近的一项研究表明，大约9000万年前，一种营社会性生活的黄蜂开始进化出现在所有的社会性昆虫。如果真是这样的话，蜜蜂的智能可能起初源于捕猎的需要，然后为了和谐生活的需要。
即使蜜蜂有“蘑菇体”，它们的神经器官还是很小的，尤其在与其他智能生物，比如灵长类动物和鲸目动物相比时。人的颅骨容纳大约850亿个脑细胞，而蜜蜂的脑细胞不到100万个，脑体积不足1立方毫米。小脑袋装着大智慧，这实在耐人寻味。不难想象，小脑袋自有优势，比如，传递信息所花费的时间就少。这意味着，处理信息的效率高。而且，这些信息不易受到电子噪音的干扰，就像一条信号不好的电话线里的杂音一样。当长距离交流时，噪音是个特别恼人的问题。
难免有缺憾
我们不能得意忘形。蜜蜂的能力范围很广，但是，齐特卡推测，它们的能力并不深。拿知觉来说。蜜蜂的视力不好，它们依赖物体的轮廓，而忽视细节。一部分原因归结于与视力相关的大脑灰质的数量。人类的视野相对开阔，我们非常擅长同时处理一个场景中的多个点，这就是为什么在浩瀚人群很容易辨认出熟悉的面孔。蜜蜂似乎缺少这种“平行处理”的能力，如果它们在一堆物体中寻找一种特定颜色，它们会挨个查看，很难一眼看穿整个视野。
在记忆能力上，蜜蜂也有很大缺口。人类的记忆尚且有极限，更何况这些小脑袋动物。尽管蜜蜂能快速掌握新规则，但是，当新信息容量过多时，它们也会被压垮。经过训练，蜜蜂能把特定的气味和不同喂食地点联系起来，但是，当地点超过两个，它们的准确率就会降低。而且，它们联系不同事物之间的能力也有很大的局限性。
但是，在智能研究领域中，蜜蜂已经是种非常好的实验对象。它们让我们更好地了解神经网络。我们对蜜蜂如何思考了解得越深，我们对智能的剖析也就越深，比如，不同神经网络如何发展出不同技能。如果蜜蜂带给我们什么启示的话，那就是再次偶遇这些小脑袋生物迸发的大智慧时，我们不再吃惊。吉尔夫说：“许多年过后，我已经没有了偏见，学会尊重这些动物。”
——选自《科学画报》
