他们是儿童科学家

文 _ 王三目

在英国，有一群8岁至10岁的儿童在老师的指导下完成了一项关于蜜蜂的实验，并且将实验结果发表到了知名的学术期刊上。

这项实验是Lotto Lab(街头科学实验室)与当地小学的合作项目，叫做“我，科学家”。背景介绍是这样描述这个项目的：“我们认为关于布莱考顿蜜蜂的认知实验不仅可以激发孩子对于科学的兴趣，让他们发现科学是一项关于游戏与解谜的活动，而且可以帮助他们认识自己——他们的能力与创造力——在一个没有所谓正确答案的环境中。”虽然这个实验的完成有赖于Lotto Lab的科学家和学校自然老师的指导，但实验的主体是这群小学生，“他们提出了问题，并寻求答案，然后设计了实验，并完成了全部的数据分析”。

论文的摘要由Lotto Lab的Beau完成，他介绍了这项实验的前因后果。这篇论文没有参考文献，Beau解释说，一方面现在的科学论文超出了8岁至10岁儿童的阅读能力，另一方面，他认为科学研究的真正动力在于人自身的好奇心，而这群孩子的好奇心是通过对大自然的观察受到激发的，而非文献。

这项实验的核心发现是：“大黄蜂会运用颜色与空间关系的组合来决定去采哪朵花的蜜，我们还发现科学很酷很好玩，因为你在做一些从未有人做过的事。——布莱考顿的孩子们。”

因为论文是由儿童完成的，所以使用的英文很简单，还有儿童的口吻，读起来简单，也有趣。孩子们首先讨论了一下人与动物的关系：“传统中大多数人认为动物并不聪明，而了解动物在某些方面也和我们一样聪明会让我们更为欣赏动物，也可以更好地帮助它们。”接下来，孩子们表示，他们把兴趣放在了蜜蜂身上，想去了解蜜蜂是否也有和人类共通的“聪明”。他们首先想到蜜蜂在野外采蜜，可能需要识别有花蜜的花。于是他们设计了一个实验，看看蜜蜂是否具备解决这个问题的能力。再进一步，如果蜜蜂具有这种学习能力，它们是通过同样的方式来学会的吗？

带着这两个问题，他们设计了实验。实验所使用的主要工具是由Lotto Lab设计制作的蜂箱，在蜂箱中有一面模拟花朵的墙，有四个象限，每个象限中有4X4共16朵“花”，每朵“花”中间有一个模拟花蕊的可以盛放糖水的细管。每朵“花”通过替换卡片可以变换颜色。他们设计了两种图样来训练蜜蜂，一种是中间4朵为蓝色，周围12朵为黄色，另一种是中间4朵为黄色，周围12朵为蓝色。他们只在中间的花朵中放置糖水，其他花朵不放置糖水或者放置盐水。他们假设通过这种训练可以让蜜蜂学习识别这种有糖水花朵的模式（颜色+空间关系），然后对蜜蜂进行测试，检测它们是否学会了这种模式，并通过改变颜色与空间关系来探究它们是通过什么方式来学会的。孩子们还强调：“在这一过程中没有蜜蜂受到伤害。”

他们总共进行了三项测试。测试一是控制组，主要看蜜蜂是否学会了这种识别模式。他们并未改变颜色与空间的关系，但将四个象限顺时针进行了旋转，结果是5只蜜蜂总共进行了126次正确的选择，13次错误的选择。可以说它们通过训练学会了识别孩子们设计的这种有蜜的花朵模式。这其中还有一个小插曲，其中一只被标记为Y的蜜蜂在测试一中不肯飞到蜂箱里，所以测试一中少了它的数据。

测试二是在第一项实验的基础上，不改变图形的空间关系，但将中间的4朵花全部改成绿色，来测试新条件下蜜蜂的成绩，探究空间关系在蜜蜂学习模型中的作用。这一轮下来，有3只蜜蜂更多地选择了周边的黄花与蓝花，有2只蜜蜂更多地选择中间的绿花。这说明，蜜蜂在测试一中的表现并不是只取决于它们对空间关系的识别，也就是通过测试二证伪了空间关系的唯一作用。

测试三是在第二项实验的基础上，不改变颜色，将中间的4朵花移到了4个角落里，来测试蜜蜂是否是通过寻找每个象限中最少颜色的花来完成学习的。结果显示蜜蜂选择的结果接近随机选择。不过测试二中选择中间花朵的那两只蜜蜂在测试三中倾向于选择角落中的花，这说明这两只蜜蜂的学习模式中包含了这样一种空间模式：去选择被同一种颜色包围的另一种颜色。

实验证明蜜蜂可以学会解决这种有点特殊的问题，即“去采被黄色包围的蓝色的花和被蓝色包围的黄色的花”。而且，不同的蜜蜂也表现出了不同的学习方法和聪明程度，有两只蜜蜂更喜欢蓝色，有两只更喜欢黄色，而有一只蜜蜂最为聪明，它在测试一中的表现最优秀，正确错误比最高，并且黄蓝通吃。

测试二与测试三则说明了蜜蜂之间的学习模式也有所不同，有两只蜜蜂表现出对空间关系更为敏感。这一点也拓展了传统上人们对于蜜蜂的认识——认为蜜蜂是群体智慧的代表，每只蜜蜂特别是工蜂可能只是千篇一律的复制品。这项实验发现，不同的蜜蜂实际很不同。总体来说，蜜蜂不是通过单一的空间关系和颜色来学习的，它们似乎有一种关于“图案”的概念，它们能够记住图案。

最后的致谢同样是论文的精华。孩子们感谢了学校的老师，也感谢他们的父母允许他们利用课余时间在校外参与这样的活动；他们感谢了当地的教区，因为他们的实验都是在教堂里完成的；他们感谢为他们的论文提供指导的每一位老师与科学家，还特别提到感谢这些人的开放思想，让他们最终完成了这样一个实验。

读完孩子们的致谢，我很感动。