这是鸽子学习新技能的条件反射箱。(图片来源:Levenson 等人) 您是希望人类还是鸽子来审查医学影像以检测癌症?乍一看,这似乎是个荒谬的问题。但如果您冒险选择鸽子,它们诊断的准确性令人惊讶地能与人类媲美。在一项发人深省的研究中,研究人员训练鸽子查看解剖学图像,并区分良性与恶性乳腺组织。经过大约 14 天的工作,一只鸽子就能以 85% 的准确率识别出癌变组织。换句话说,在不到一个月的时间里,鸽子掌握了一项需要初级人类观察者大量培训才能精通的技能。不妨仔细想想。 鸽子病理学家 为了训练鸽子病理学家,一个由加州大学戴维斯医学中心 (University of California Davis Medical Center) 的 Richard Levenson 和爱荷华大学 (University of Iowa) 的 Edward Wasserman 领导的团队,将鸽子放置在一个配备触摸屏显示器的条件反射室中。八只鸽子被观看了 144 张不同放大倍率、不同方向和不同亮度水平的良性或恶性组织样本图像。鸽子通过啄击屏幕上的蓝色或黄色矩形来做出诊断,并且每正确识别一个组织样本,它们就会获得美味的零食。最初,鸽子的准确率只有 50%,也就是偶然的水平。但在接受 14 天的训练后,它们的准确率提高到了 85%。当研究人员让鸽子分组对正确诊断进行“投票”——被形象地称为“群体来源”——时,鸽子的准确率达到了 99%。为了确保鸽子的准确性并非源于记忆,研究人员还给它们看了一组新的组织样本图像,而鸽子仍然表现得同样好。
“我们对这些发现感到非常兴奋,”Wasserman 说。“我们开始时并没有对这些鸟抱太大期望,但它们完成任务的表现超出了我们的预期。”研究人员周三在期刊 PLOS One 上发表了他们的研究结果。为什么这样做? 当然,我们不会用一群鸽子来取代经过训练的人类病理学家,后者仍然是金标准。然而,鸽子病理学家可以帮助数学家和工程师改进医学影像技术。例如,经过训练的鸽子可以被用来测试某种图像处理或新的成像技术是否真正有用。“有一些实际的事情可以做到,因为鸽子在很大程度上忠实地模拟了人类的视觉和技能,”Levenson 说。“成像技术并非一成不变。”而且与人类不同的是,鸽子可以帮助快速、廉价地对成像进行大量测试。“它们是勤奋的工人;它们不需要病假。它们是真正的‘工作狂’,”Wasserman 说。“它们工作报酬很低!嗯,也不是真的,因为花生太大了。”但随着脑科学和人工智能的进步,设想有一天计算机利用模仿鸽子大脑的人工神经网络来评估医学图像,这并非遥不可及,Wasserman 说。“我们利用仿生学来实现多种目的,例如鲨鱼皮泳衣,”他说。“我们还有许多其他基于生物学解决方案的设备和方法。” 谦逊的人类 尽管如此,这只鸽子的故事还有一个更大的哲学层面。Wasserman 和 Levenson 说,这项实验或许应该让我们都更加谦逊。他们的研究结果表明,鸽子和人类在解释世界时都依赖相似的神经硬件。换句话说,我们视觉学习的基本机制在很多方面似乎与鸽子是平行的。我们对狗敏锐的嗅觉非常尊重;例如,我们似乎毫不费力地相信它们能嗅出癌症。但鸽子,这些经常被称为“带翅膀的老鼠”的鸟类,也因其技能而应获得更高的赞誉。“我们应该更欣赏我们星球上的其他居民。我们没有给予它们应有的技能肯定,”Levenson 说。“这证明了我们所有人都在这条船上,并且在很多方面,我们更相似而非不同。”














