数学是出了名的两极分化。有些人如果对数学感到困难,就喜欢说自己不是“数学人才”(尽管这可能不是一种健康的心态)。那么,猜猜谁结果是数学人才?蜜蜂!
忠实的读者可能还记得这方面的一些旧故事。大约一年前,我们了解到蜜蜂能理解基本数字,包括半抽象的零概念。然后,在二月份,科学家们表示他们发现蜜蜂不仅能数数,还能进行基本算术。
现在,蜜蜂数学三部曲已告一段落。一项新研究于周二发表在《英国皇家学会会刊B辑》上,这些发现背后的同一个国际研究团队宣布,蜜蜂也能够将数字符号与实际数量联系起来,反之亦然。
这意味着蜜蜂可以将数字2之类的符号等同于2个“东西”的实际、抽象数字量,而不管这些东西是什么。
这一切都令人有些震惊,因为这些昆虫的大脑中神经元不足十亿。它们在进化上也与我们以及其他表现出数学天赋的动物(鸽子、非洲灰鹦鹉、恒河猴和黑猩猩)截然不同。但显然,骨架并非一切,蜜蜂具备了少数其他物种迄今为止才能掌握数字的能力。今天的发现不仅进一步提升了蜜蜂的声誉,也为其他物种如何处理和交流数字这一概念提供了见解。
熟能生巧
那么,如何训练蜜蜂识别一个给定符号代表一个特定的“数量”或某物的数量呢?或者说,一个特定的数量对应一个给定符号?就像人类从小学习一样:练习。
研究人员训练了20只蜜蜂,并用彩色圆点标记每只昆虫以识别它们。然后他们每只蜜蜂监测大约两到四个小时。一半学会将符号与数值关联起来,另一半则相反,将数值与符号关联起来。(在所有情况下,一个倒置的“T”代表3,一个“N”代表2。)
为了训练它们,研究人员让蜜蜂通过一个Y形迷宫。在第一个房间,也就是Y的底部,蜜蜂看到它们正在接受训练的东西——符号,或者数字量——然后它们必须选择进入Y的哪一条腿,一条标有正确答案,另一条标有错误答案。正确答案会得到美味的蔗糖奖励,错误答案则会得到令人不适的奎宁。(别为那些学得慢的蜜蜂感到难过。“如果蜜蜂做出了错误的T形选择并开始摄入奎宁,它将被允许……收集蔗糖以保持动力。”我们可不希望有任何没有动力的蜜蜂!)
训练结束后,研究人员通过让蜜蜂在从未见过的新数量选项中进行选择来测试它们对这些概念的掌握程度(例如,使用不同颜色或不同大小的不同形状来表示数字量)。在大多数情况下,无论研究人员给它们设置什么“陷阱”,蜜蜂都能应对,根据它们的训练,可靠地识别出正确数量的物品或正确的符号。
作者写道:“两组蜜蜂都表现出显著的学习能力,表明蜜蜂学会了这两个[符号]对应着相关匹配的数量。”蜜蜂,真棒!
单向学习
但是,蜜蜂有一点无法做到:逆转它们的训练。例如,学会N代表2的群体,无法理解2对应N,反之亦然。作者写道:“虽然独立的蜜蜂群体能够以相似的训练和测试表现学习任一方向的关联,但这种关联本身似乎是不可逆的。”
这有点意思。即使是最害怕数学的人,也很可能毫不费力地理解如果一个符号指代一堆东西,那么反之亦然——毕竟,大多数学龄儿童都不会纠结于数字本身的含义。但蜜蜂学习理解这些数量表示的方式,却阻碍了它们建立这种联系。
人类在不同的大脑区域处理数字和符号,因此这项发现表明蜜蜂可能也是如此,只是它们无法很好地将两者连接起来。作者写道:“理解这些看似复杂的数字技能是如何被微型大脑习得的,将有助于我们理解数学和文化思维在人类中是如何进化的。”“可能,其他动物也是如此。”
据我们所知,人类是唯一发明数学的动物。但是,我们越来越觉得我们并非唯一能做到这一点。














