进化的回声 - 从心智的源头,到机器里的余响
在某个地方,聚集了一批顶尖的科学家, 在美国新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯, 他们邀请演讲者给他们作演讲。 在那里有着七百位美国的顶尖科学家, 他们在制造所有那些战争所需的东西。 他们问我:什么是科学中的创造? 你明白了吗? 什么是科学中的创造? 我说科学中并不存在什么创造, 科学中只有发明。 - 克里希那穆提
心智是否能被人类知识测量?
查尔斯·斯皮尔曼(Charles Spearman, 1863–1945)是英国心理学家、统计学家。他有一个"不太像本行"的自我定位:与其说他是个研究"思维内容"的心理学家,不如说他是心理测量学(psychometrics)这门学科的奠基人之一——真正让他着迷的,不是"人怎么想",而是"心智能不能像物理量那样被客观地测量出来"。这份执念多半来自他不寻常的来路:投身学术之前,他做了整整十五年陆军军官,带着一种外来者的、近乎工程师的冷峻,一心想把测量物质世界的那套严谨搬进对心灵的研究里。
所谓心理测量学,就是研究"如何客观、可靠地测量智力、能力、人格等心理属性"的学问——把看不见摸不着的心智,变成可比较的数字。而斯皮尔曼几乎是亲手为这门学科打下了它最核心的几块地基:
- 因子分析(factor analysis):1904 年由他开创,用来从一堆观测分数背后找出潜藏的共同维度(“因子”)。这几乎是整个心理测量学的中央引擎——后来无论是智力的 g、CHC 层级,还是人格的"大五",都建立在它之上。
- g 与二因素论:他主张任何一项测验的得分都可拆成两部分——一个贯穿所有测验的一般因素 g,加一个每项测验各自特有的特殊因素 s。这是智力结构研究的开山模型。
- 经典测验理论(classical test theory)的奠基:他提出"观测分数 = 真分数 + 误差"的思路,研究测量误差如何稀释相关、又如何"校正衰减";以斯皮尔曼-布朗公式为代表,他奠定了"信度"这一整套至今仍在使用的概念。
- 斯皮尔曼等级相关系数:连这件做相关分析的基础工具,也以他命名。
往下,他的影响还顺着两条线扩散。一条是机构的:他在伦敦大学学院开创了重统计、重个体差异的"伦敦学派",后来的伯特、卡特尔、艾森克都出自这一脉。另一条是应用的:他门下的学生——卡特尔(Gf/Gc,也即 CHC 的源头)、瑞文(瑞文推理测验)、韦克斯勒(韦氏智力量表)——几乎把今天主流的智力测验全包了。可以说,现代"给心智打分"的整套机器,大半是从斯皮尔曼的实验室里开出来的。
而他和这门学科的关系里,藏着一处始终没被消解的张力——这也正是它最耐人寻味的地方。斯皮尔曼想做的,是"为心灵做一门物理学",让测量本身成为客观的自然科学。心理测量学继承了他这份雄心,也继承了它的代价:它极擅长描述分数的结构(g 有多稳、能力如何分层),却始终回答不了一个更深的问题——这些被测量、被命名出来的因子(比如 g),究竟是大脑里一件真实的"东西",还是只是数据表面一个方便的统计概括?
有意思的是,斯皮尔曼本人对此清醒而矛盾:方法上他极克制,说 g 不过是"一个由统计运算得出的量";信念上却又笃信,这量背后是某种真实、近乎生理的"心理能量"。这份克制与笃信之间的摇摆,他留给了整门学科,至今仍在争论。
最深的争议:g 到底是什么?
问题在于——从相关矩阵里提取出一个因素,并不等于发现了一个真实的因果实体。 这就是「具体化谬误」(reification)的指控,古尔德(Stephen Jay Gould)在《人类的误测》里就是这么批评的(不过他的批评本身在统计上也被认为有偏颇之处)。
目前对 g 的本质至少有三种立场:
其一,g 是一个真实的因果变量——某种统一的「心智马力」,可能对应大脑加工效率、神经传导、整体生物学指标。
其二,g 只是一个统计汇总量(summary index),方便但不指向任何单一机制,就像「健康」是一个有用的概括却没有单一器官与之对应。
其三,互惠模型(mutualism model)。它主张正流形可以完全不需要任何共同因子就涌现出来:把各种认知能力想成在发育过程中彼此正向促进的动力系统(词汇好帮助阅读,阅读又促进推理……),这些相互增益的反馈关系会自动产生全为正的相关矩阵,于是因素分析「提取」出的 g 其实是一个涌现的网络属性,而非底层的因果源头。
值得强调的一点是:这几种解释在实证上很难区分,因为它们对相关矩阵的预测高度相似。g 的统计稳定性是确凿的;g 的形而上学地位至今未定。
人类知识是如何生长出来的?
让·皮亚杰(Jean Piaget, 1896–1980)是瑞士心理学家、哲学家,二十世纪发展心理学最重要的奠基人之一。不过我觉得有意思的一点是:他本人并不把自己首先看作"儿童心理学家",而是一位认识论者——他研究儿童,是因为想用经验的方法回答一个古老的哲学问题:知识是如何生长出来的?他给这门学科起的名字叫"发生认识论"(genetic epistemology)。
他早年是研究软体动物的生物学家,这个生物学背景深刻塑造了他的思路:他把认知发展看成一种类似生物适应(adaptation)的过程,是有机体与环境之间不断求取平衡的结果。
核心机制大致是这样一组概念:
图式(schema)是认知的基本结构单元,可以理解为一套用来理解和应对世界的行动或思维模式。当新经验能被纳入已有图式时,叫同化(assimilation);当已有图式不够用、必须自我改造以容纳新经验时,叫顺应(accommodation)。整个发展的驱动力是平衡化(equilibration)——认知系统在被打破平衡(遇到无法理解的东西)后,通过同化和顺应重建一个更高级的平衡。
在此基础上他提出了著名的四阶段论:
- 感知运动期(约0–2岁):通过感官和动作认识世界,关键成就是"客体永久性"——意识到物体即使看不见也依然存在。
- 前运算期(约2–7岁):开始使用符号和语言,但思维以自我中心(egocentrism)为特征,且缺乏可逆性(典型表现是"守恒"任务失败:把同样多的水倒进细高杯子,孩子会以为水变多了)。
- 具体运算期(约7–11岁):能进行逻辑运算,掌握守恒、分类、序列,但还离不开具体事物的支撑。
- 形式运算期(约11岁以后):能进行抽象、假设演绎推理,可以脱离具体内容思考"如果……那么……"。
关于他的地位与争议,也值得一提:后来的研究(如用更精巧的实验)发现他系统性地低估了幼儿的能力,而阶段划分也被认为过于刚性、过于"普遍"——发展往往是领域特异(domain-specific)而非整齐同步的。维果茨基(Vygotsky)则从社会文化的角度提出了不同路径,强调认知发展是在社会互动和语言中介中发生的,而非主要由儿童独自"建构"。
是什么让人类表现出智能?
伊丽莎白·斯佩尔克(Elizabeth Spelke)这个名字出现在这条线索里特别合适——因为她正是把皮亚杰那套关于婴儿的图景掀翻的关键人物。她是哈佛大学心理学教授、发展研究实验室主任,1949年生,是当代"核心知识"(core knowledge)理论的奠基人。
要理解她的分量,得先回到皮亚杰。皮亚杰认为婴儿是从近乎空白开始的:“客体永久性"要到大约8–9个月才通过感知运动活动一点点建构出来;在那之前,“看不见"几乎就等于"不存在”。这是一种偏经验论的建构主义。
如果说斯皮尔曼的独特在于方法论身份,皮亚杰的独特在于认知气质,那么斯佩尔克的独特,在于她把一套极简的实证方法和一个极大的理论主张焊在了一起——她从"婴儿往哪看、看多久"这样一个近乎为零的信号里,硬是读出了"婴儿天生就知道些什么”。 她走到这一步,起点是一次转向。本科在拉德克利夫学院(1971)她师从儿童心理学家杰罗姆·凯根,毕业论文做的是婴儿的依恋与情绪反应。可她很快意识到:要研究婴儿,得先知道这个婴儿究竟"理解"了什么——于是她从此一头扎进了婴儿认知。这个把问题从"婴儿感受到什么"换成"婴儿知道什么"的动作,本身就是核心知识理论的第一颗种子。
方法上的突破是"违反预期范式"(violation-of-expectation)——利用一个简单事实:婴儿会对意外的事件看得更久。给前语言期的婴儿看"可能"与"不可能"的物理事件(比如一个物体看似穿过了另一个固体),如果他们对不可能事件注视更久,就说明他们预期了某种物理规律。这一下子打开了研究前语言婴儿认知的大门。结果是:早在两三个月大时,婴儿就已经把物体表征为连贯的、有边界的、连续运动的、不可穿透的实体——远比皮亚杰所说的丰富得多、早得多。客体概念不是从零建构的,它很早就在那里。
由此她提出了核心知识理论:人类(以及许多其他动物)天生具备少数几个领域特异、相对封装、进化上古老、婴儿期即在线的"核心系统"。常被列出的有:
- 物体系统:遵循内聚性、连续性、接触性原则的"斯佩尔克客体"——追踪有边界的物理对象。
- 施动者系统(agents):识别目标导向的行为、理解高效性与意图,把"会自己动、有目标"的施动者与单纯的物体区分开。
- 数量系统:包含一个比例依赖、服从韦伯定律的"近似数量系统"(大致估计多少),以及一个能精确追踪极少数目(约3–4个)的并行个体化系统。
- 空间/几何系统:通过环境的几何布局进行重定向与导航。
- (较新的版本里还加上一个社会系统:基于相似性——比如口音、语言——区分"自己人"与"外人"。)
这些系统有个共同特征:它们各自封装、互不通气,而且都带着特征性的局限——会以可预测的方式失败。
而斯佩尔克最漂亮、最具哲学味的论点,恰恰建立在"封装"之上。她问:既然这些核心系统彼此隔离,那人类独有的、灵活无界的认知是怎么来的?她的答案是——自然语言充当了整合的黏合剂。
她最经典的证据是"重定向实验":把人或动物转晕后丢进一个长方形房间,让他们去找藏好的目标。老鼠、以及还不太会说话的年幼儿童在这种情况下只用几何信息重定向(房间的长短墙),而完全忽略一面墙是蓝色的这种特征线索——几何系统和特征系统各管各的、不通气。但等孩子大到能说出"在蓝墙的左边"这样的话时,他们突然就能把几何信息和颜色信息结合起来用了。语言在这里不只是交流工具,而是让原本封装的核心系统的输出得以重组、生成全新表征的媒介。她那篇文章的标题就直接是"是什么让我们聪明?"——答案是核心知识加自然语言。
放回我们这条线索里看,她和皮亚杰构成了发展心理学里理性主义 vs 经验主义这场古老争论的当代两极。皮亚杰的婴儿是个白手起家、靠动手摸索建构知识的"小科学家";斯佩尔克的婴儿则携带着丰富的先天结构降生——她本人明确把自己接到康德、笛卡尔的理性主义传统上:心灵不是白板,而是带着先天的"范畴"来看世界的。
在最底层,进化先天就已交到我们手里相当一批东西,而真正点燃人类智能的,是语言把这几件先天之物重新拼合了起来。这两样——先天的核心先验、加上作为组合媒介的语言——日后又会原封不动地变成人们对人工智能的诘问:一个真正通用的智能,究竟该天生带着多少这样的核心先验,又在多大程度上要靠语言去把它们缝合成灵活的整体?
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