别样的智能
为什么说最聪明的生物不是人类？
坦纳什么也看不见，不过没关系。
这头16岁的大西洋宽吻海豚戴着发泡眼罩，但每次我悄无声息地给它的研究伙伴“彩虹”（一头年龄比他长的鼠海豚）一个手势，坦纳在稍晚一些时候，都能做出一模一样的动作。
如果这两头海豚是在水下完成这些动作的，或许就不会给我留下如此深刻的印象。几乎所有人都知道海豚的回声定位技术十分高明，人们常说，它们能在100码外分辨出乒乓球和高尔夫球。
但坦纳没有把脑袋浸在水里，所以不可能进行回声定位。海豚研究中心的驯养员埃米莉·瓜里诺低声说：“它在使用被动听力。我们可以肯定的是，它正在仔细研究水花的声音，从中得出信息。”
这时候，坦纳右眼上的眼罩掉了下来。它把眼罩翻过来，用鼻子顶着，放回瓜里诺的手里。瓜里诺帮它重新戴上眼罩。瓜里诺的助理克里斯蒂娜·麦克马伦向我展示了接下来使用的手势——挥手。做出这个手势，是希望海豚做出同样的回应。
不过，我肯定是过于热情了，因为彩虹没有挥手回应，而是转起了圈。坦纳不知道我的手势有误，也跟着它的朋友转圈。看起来，相较我模仿麦克马伦的动作，坦纳对彩虹的模仿更到位。
坦纳还能模仿人类，但刚开始的时候比较困难。研究中心的研究人员（该中心在佛罗里达群岛有90名工作人员，照看大约30头海豚）认为，这是因为人类胳膊的动作比较笨拙，而腿脚的动作变化不定，在水中发出的声音与海豚不同。他们推测，坦纳很难在脑海中勾勒出人类驯养员的动作。
但经过一段时间的努力，坦纳做出了一个令人吃惊的举动：它把脑袋浸入水中，很快又浮出水面，然后就开始跟驯养员做一模一样的动作——无论是上下浮动、旋转，还是倒立。
“当被动听力不能满足需要时，它就转而使用回声定位技术，”瓜里诺说，“它在想办法解决问题。”
那一刻，瓜里诺有种恍然大悟的感觉。她说，海豚处理声音的方式和人类不同。当它们知道一种感官策略不起作用时，就会使用另一种办法——同样是人类做不到的办法。
海豚的认知能力并不仅仅在这方面强于我们。除此以外，它们的自我意识似乎也特别强，7个月大的海豚就能借助镜子指导自己的行为。人类通常要到至少一岁时才会认出镜子里的自己。寿命与海豚相似的黑猩猩也需要长得更大后，才能把自己的倒影和另一头黑猩猩区分开。
动物行为和认知专家雷切尔·莫里森第一次看到一只名叫贝利的小海豚认出水下镜子里的自己时，十分震惊。当时，她正和著名海豚研究员戴安娜·赖斯一起，在巴尔的摩国家水族馆的单向玻璃后面拍摄海豚的行为。
在视频中，贝利游了上来，点了点头，左眼对着镜子看。[1]对于那些年复一年经常连续数小时观察鼠海豚相互交流的人来说，贝利的这个行为显然不同于海豚与身边其他海豚交流的行为。
“我记得我说，‘我没看错吧？’”莫里森回忆起她与赖斯共同经历的那一刻，“我们一直非常谨慎。贝利其实在更早的时候就已经表现出了一些自我指导的行为，但我们不希望弄错——不过，贝利那一次的表现非常明显。”
后来的视频显示，贝利看着自己吹泡泡，用它的喷水孔撞镜子，然后调整身体，从镜子里看到研究人员用钢笔在它胸前画的一个标记。即使是我这样的外行，也可以看出它似乎真的是在欣赏并研究镜中的自己。
莫里森说海豚似乎能比人类更早地认出镜子中的自己，这一认知可能有助于研究人员掌握一些背景资料，但她经常担心人们可能因此对他们的研究结果产生误解。
“我们肯定不会认为海豚比人类更聪明，”她说，“我们要说的是，看着它们在这个发育阶段就早早显示出了它们的能力，真的很有趣。”
海豚研究中心的研究主任、认知科学家凯利·亚科拉对此表示赞同。他告诉我，千万不要把海豚当作我们的同类加以比较。毕竟，按照人类的标准，海豚在很多方面似乎都不那么聪明。例如，海豚很难理解客体永久性——看过的事物会一直存在，即使在察觉不到时也是存在的。
为了证明这一点，培训中心的驯养员带着我去看贾克斯。这头海豚在幼年时受了重伤，随后就被人从杰克逊维尔附近的圣约翰河送到了这里。贾克斯的背部和尾鳍有些破损，可能是与一头牛鲨相撞造成的，但它是一个游泳健将，而且几乎所有驯养员都认为它是培训中心最聪明的海豚之一。
但是，当他们把贾克斯最喜欢的一个玩具填充鳄鱼放进桶里，并把桶放到几英尺以外的地方时，贾克斯就很难找到这只毛茸茸的玩具了。当他们把这只玩具放进一只小桶里，再换到一个更大的桶里时，贾克斯就更找不到这只玩具了。[2]
贾科拉说，像我们和贾克斯玩的那个简单“骗局”，对于人类来说“不费任何脑筋，但对海豚来说就很复杂了”。
但这并不能反映海豚的智慧，贾科拉说，“它反映的其实是我们人类的智慧”。
贾科拉说，与人类的智慧不同，宽吻海豚的智慧表现在不同方面。贾科拉告诉我，正因为如此，通过研究证明海豚很难以人类的方式理解事物，与证明海豚可以用比人类更先进的方式思考，这两者同样重要。“如果我们只盯着自认为占有巨大优势的领域，”她说，“就会忽略很多东西。”
总体而言，海豚和人类并不是位于同一认知量表的不同部位，而是存在于大不相同的两个量表之中。从我们最晚的共同祖先到现在，已经过去了9 500万年，我们的认知量表也已经变得截然不同了。
“智力是不能用多少来衡量的，”贾科拉告诉我，“这就好像拿莫扎特和达·芬奇进行比较，然后说，‘看一看，到底谁更有才华？’他们都是天才，但他们表现才华的媒介截然不同。”
对此，我们应该感到庆幸。如果动物都像我们一样思考，我们可能会有很多麻烦。
为什么海豚不要我们的命？（这显然不应该啊）
这是2009年圣丹斯电影节上最热门的电影票之一。能进入影院，我觉得自己运气很好，尽管唯一的空位是前排最左边的那个座位。像那天下午的许多观众一样，我之前就听说看了《海豚湾》这部记录日本太地町每年屠杀海豚的影片后可能会很难受。果真如此。电影最暴力的那一段——秘密摄录的屠杀视频和水下音频——只持续了几分钟，但是随着渔民把长矛扎进惊慌失措的海豚体内，周围的海水从深灰色变成鲜艳的红色，那一幕足以给人留下难以消弭的恐怖印象。
看完电影后的几个星期，一个场景一直在我脑海挥之不去：几个穿着潜水服、戴着呼吸管的人站在海湾齐胸口的水里，正在平静地引导周围的几十只海豚进入一个滑道，去接受被屠戮的命运。海豚显然感受到了危险，它们四处乱跳，试图逃跑。
但令人费解的是，海豚并没有攻击潜水员。
它们并不是没有这个能力。即使是个头不大的成年宽吻海豚，也比大多数人类的体型大；大海豚有7个人那么重。一项研究估计，它们的力气比10名奥运会选手还要大。[3]它们的牙齿像剃刀一样锋利。众所周知，海豚曾攻击并杀死鲨鱼。[4]
它们完全有能力杀死那些人，但是它们没有那样做。
目睹太地町屠杀的劳拉·布里奇曼对此也深感困惑。“这些海豚虽然不是很情愿，但比较平静地进入了一个被防水油布覆盖的区域。人们将它们的尾巴固定住，让它们并排待在那儿。然后，一个个金属钉慢慢地钉进它们的脑袋。它们的亲友就在它们周围的水里扑腾着，直到筋疲力尽，很可能是吓坏了……在我们知道的野生动物中，有哪一种——甚至我们当中的哪一个人——会在被逼到这样的绝境时都不猛烈反击呢？”[5]
这似乎是一个特别令人困惑的问题，因为有研究表明，鲸类动物的边缘系统（大脑负责处理“情感”的部位）非常大，体积远远大于人类的边缘系统。而且即使与其他鲸类和鼠海豚相比，海豚的边缘系统也是相当壮观的。例如，它的神经元密度几乎是座头鲸的两倍。[6]与人类相比，海豚不应该更加“情感丰富”吗？
是，也不是。
海豚的情感可能的确非常丰富，但它们也可能比我们更善于控制自己的情感。一些研究人员认为，由于宽吻海豚的边缘系统分散在大脑中，因此它们的大脑可能没有分成彼此矛盾、分别负责情感和负责理性的两个“半脑”（患路怒症的人类大脑就经常发生左右半脑相互矛盾的现象）。野生海豚项目的研究主任丹尼斯·赫尔辛认为，在海豚的所有思想和行动中，情感上的整体性可能远高于其他方面。这可能导致海豚彼此之间的情感依恋比人类更深，甚至会导致它们对其他动物产生更重的同情心——或者说鲸类动物类似于人类同情心的一种情感。
此外，对大脑受损者的研究表明，边缘系统的神经元与新皮质（与视觉、听觉等感觉信息的处理有关）神经元的比例会影响对情绪的自我控制。海豚的这个比例比人类高得多。野生海豚项目的科学顾问托马斯·怀特认为，这或许可以回答“在人类有可能会做出暴力反应的条件下，海豚为什么不会对人类表现出更大的攻击性”这个问题。[7]换句话说，如果海豚在一般情况下不会做出某种行为——比如夺走一个人的生命，那么即使发生剧烈的情绪变化，可能也不会改变这个事实。[8]
果真如此的话，这将是一个非常好的情商指标。
长久以来，人类一直将智力推理作为衡量智力的关键标准。近几十年来，我们对情商的重要性有了更好的理解——所谓情商，就是了解并控制自己情绪的能力。当然，我们面临的巨大压力就是对情商的最有效测试。面临这些测试，我们屡屡失败，因此情商低似乎可以被认为是人类的一大特点。
但是，就海豚的情商而言，一切似乎都在掌控之中。事实上，海豚甚至连呼吸都会有意识地加以控制。它们的每一次呼吸肯定都是深思熟虑的结果，在计划和执行每一个呼吸动作时都会充分考虑生活中各个方面的需要。
但是，接受屠杀而不是反击，真的是明智之举吗？
这可能取决于海豚对我们的了解。比如，它们是否知道人类非常不善于控制情绪？是否知道我们哪怕是在受到最轻微的攻击时也曾做出毁灭性的暴行？是否知道我们是地球上到目前为止最喜欢实施暴行的动物，与人类的暴行相比，动物之间最残酷的行为也显得无比仁慈？它们是否认为攻击人类不仅对它们自己无益，还会给它们深深依恋的所有其他海豚群体带来厄运？
如果是这样，那么它们可能与大象有很多共同之处。
为什么说大象的记忆能帮助我们理解创伤？
说大象永远不会忘记或许不一定正确，但研究人员认为这句古老的格言可能并不是那么离谱儿。
作为世界上最大的陆地哺乳动物，大象的大脑和颞叶是陆地上所有动物中最大的。颞叶的作用之一是帮助将短期信息转化为长期记忆。
例如，大象可以记住前往几十年前进食和饮水地点的安全路线。一些证据有力地表明，即使过了几十年，大象也能认出它们遇到过的其他大象。例如，1999年，在田纳西州的一个大象保护区，一头名叫珍妮的亚洲象遇到了新来的大象雪莉。两头大象非常兴奋，一边嗷嗷叫地跺着脚，一边用鼻子互相抚摸，保护区的工作人员认为它们一定互相认识。事实确实如此。养护员后来得知，珍妮和雪莉之前在一家旅行马戏团有过交集。令人不可思议的是，它们仅在一起待过几周时间，而且那是接近25年前的事了。[9]
想想看，如果这些事发生在人类的身上，会怎么样呢？如果不借助手机上的地图，你还记得几十年前你只去过一次的餐厅该怎么走吗？如果不查看脸谱网上的记录，你还记得25年前你曾与之短暂相遇的人吗？
到底是什么原因使某件事或某个人如此令人难忘呢？鉴于大象非凡的记忆力，它们有可能帮助我们理解记忆的原理——尤其是过去创伤留下的记忆。
即使是人类自己因为身体、精神和情绪痛苦而受到的长期影响，我们也知之甚少。很多人已经不再认为创伤可以“重塑”我们的大脑。英国皇家精神科医学院前院长迪内什·布格拉甚至认为，创伤后应激障碍（PTSD）不是一种精神健康问题，而是一种文化问题。他还认为，只要给人们贴上这个标签，就“必然”会导致他们按照所贴的标签行事。[10]简而言之，布格拉认为，无意识的社会洗脑是导致PTSD流行的罪魁祸首。
其他精神病学家得出的结论大多与之不同，但大胆的心理学假设很容易传播，而且很难反驳。据说布格拉的观点得到了美军指挥官和美国退伍军人管理局官员的响应。有一次，当我问及新病员接收流程的积压情况时，退伍军人管理局的一名官员告诉我：“如果你们记者不再报道什么创伤后压力，我们这里认为自己需要帮助的人就会少得多。”
对于这样的观点，该如何反击呢？当时我无言以对，但现在大象给了我一个答案。
我们不是唯一遭受痛苦的动物，而且我们越来越清楚地看到，我们不是唯一长时间忍受痛苦的动物。
我是在莱斯·朔贝特的帮助下明白这个道理的。当我们于2008年秋天见面时，这位洛杉矶动物园的前任管理者因为患了肺癌，已经时日无多了。他似乎想在自己去世前帮助人们真正理解他们在马戏团或动物园看到的一切。说到这个通过圈养那些生而自由的动物建立起来的产业时，他很严肃，也很坦率。
朔贝特告诉我，与其他被我们驯服后用于骑行、工作和陪伴的动物不同，大象从来没有被真正驯化过。人工圈养大象极其困难，而且这样做的风险不小。因此，纵观人类“照顾”大象的悠久历史，在绝大多数情况下，人类首先需要从野外捕获一头小象——通常是一头健康的小象。[11]可以想象，这不是一件容易的事。
“唯一的办法就是先杀了母象，”朔贝特在去世前几周告诉我，“否则，你不可能把小象从它妈妈身边带走。你只有射杀母象，才能带走幼象。”[12]
你可能以为野生动物保护区的大象不会遭受如此野蛮的对待。但事实上，这种事经常发生在保护区里。
20世纪早期，南非的大象数量曾下降到不足200头，但到了20世纪80年代，大象数量稳步回升至8 000头以上，这对南非野生动物园的容纳能力和财力构成了挑战。为了缓解这种压力，南非政府批准扑杀了3 000多头大象，并允许捕捉那些因为扑杀而失去父母的小象。结果，有数百头小象被捕捉并被卖给世界各地的动物园。考虑到非洲象几乎在大陆所有其他地方都处境艰难，这种做法堪称荒谬。
几年前，英国萨塞克斯大学研究动物习性和认知的教授卡伦·麦库姆与世界各地的同事就那些在南非扑杀行动中幸存下来的大象的命运展开了讨论。它们还记得那个创伤吗？没有人知道确切答案。
麦库姆和同事们出发前往南非的匹林斯堡国家公园（一些在扑杀中幸存下来的象群被运到了这里）和肯尼亚的安博塞利国家公园（这里的大象比较幸运，相比较而言，它们的生活没怎么受到人类干扰）。这些研究人员定制了一批扬声器，那些低音炮足以让最有鉴赏力的“发烧友”垂涎欲滴。他们利用各种各样录制好的大象叫声，对象群进行轰炸。第一组叫声是非攻击性的，都是该象群中年轻成员的叫声。第二组叫声听起来更具威胁性，是一些陌生象群中的年长成员的叫声。
“象群的行为表现出非常巨大的差异。”麦库姆说。
在听到威胁性的声音后，那些生活一直比较平静的大象的反应是挤到一起，一面竖起耳朵，一面举起鼻子嗅着风中的气息。在扑杀中幸存下来的大象对威胁性叫声的反应，与它们对非威胁性叫声的反应没有任何不同。它们似乎已经麻木了，不知道自己在那些时刻应该有什么样的感觉——就像那些经历过创伤的人一样，很难将自己的情感反应与所处的现实环境联系起来。
肯定没有人跟这些大象谈论过创伤后应激障碍，但研究小组认为，他们看到的那些现象至少在一定程度上说明心理困扰给匹林斯堡象群留下了长期的影响。这些证据再次证明，人类的创伤后压力并不仅仅是一种文化构建，而是深深地扎根于我们人类以及数千万年前与我们有共同祖先的那些生物的基因之中。
自然资源保护主义者黄伊菲（音译）希望通过研究亚洲象的应激激素来更好地理解创伤体验导致一蹶不振的原因。她告诉我：“关于人类的很多研究表明，经历过创伤压力后，人的糖皮质激素系统就会发生遗传和表观遗传变化。我想看看大象是否也是这样。”
因此，黄伊菲跟踪了一头在马来西亚公路上表现出奇特行为的野生亚洲象。这头大象是从其他地方迁徙过来的，黄伊菲认为它可能会因为这次迁徙而内分泌失调。果然，收集、处理大象粪便后得到的测试结果表明它的糖皮质激素水平很低。激素水平正常时，大象和人类对创伤后压力的反应比较相似——在创伤过去很久之后仍然有反应。
安博塞利和匹林斯堡的实验，以及黄伊菲在马来西亚的研究，都只是浅尝辄止，并没有深入研究如何通过创伤对大象的影响来更好地理解创伤对人类的影响。美国圈养的大象大多是在野外出生的，在被捕获和转移的过程中遭受过一定程度（即使不是特别严重）的创伤，极有可能帮助我们进行一些之前无法进行的研究。
科学家利用小鼠做创伤实验时，采用的方法是让小鼠受到创伤——例如，把幼鼠从妈妈身边拿走，电击它们，把它们关在笼子里并在旁边放一些饥饿的肉食动物，或者用金属棒打它们的头。不管怎样，我们可以容忍这样对待啮齿动物，但如果是对大象这种与我们关系密切的动物施以暴行，那么我们在个人情感上是无法接受的。
不过，在进化成功、脑容量大、寿命长的群居哺乳动物如何对创伤做出反应这个问题上，尤其是在涉及表观遗传学的问题上，大象显然会对我们有所启示。表观遗传学是一门研究基因如何通过甲基化等化学过程进行表达，以及基因表达的变化如何代代相传的科学。事实证明，创伤是基因表达的一个强有力的影响因素。在一项论证这种影响的研究中，研究人员向装有实验鼠的笼子里喷洒了苯乙酮（这种有机化合物常用于樱桃、草莓和金银花香味的香精中），然后对小鼠进行电击。不出所料，小鼠很快就把这种气味与危险联系起来，每当这种气味的东西喷到笼子上时，它们就会表现出紧张的样子。然后，研究人员利用接受过该实验的雄性老鼠，通过体外受精而不是自然繁殖的方式，来繁殖第二代老鼠。在这种情况下，鼠爸爸无法告诉它们的后代金银花气味意味着马上就会疼痛难忍。研究人员用这种方法确保苯乙酮气味的危险性不会发生任何形式的社会传播。尽管如此，第二代小鼠在闻到这种气味后还是表现出了紧张的样子，而且第三代小鼠也有同样的表现。[13]
小鼠在6~8周就会性成熟，在这类动物身上进行表观遗传研究难度不大。但对寿命较长的动物来说，情况就大不相同了。2016年，北得克萨斯大学教授沃伦·伯格伦在《生物学杂志》上遗憾地指出，“进行表观遗传的思想实验”没问题，但由于所需的时间、经济和空间成本，“真的动手做实验就完全是另一回事了”。伯格伦说，在进行表观遗传学研究时，科学家倾向于选择果蝇和蠕虫这样的动物，这并不奇怪。“简单地说，”他在文中写道，“人们不会贸然选择大象来进行表观遗传学研究的，因为大象的寿命长达70年。”[14]
我们或许会问：为什么不呢？如果说很难甚至不可能从道德和经济的角度证明，单纯为了进行表观基因表达和遗传研究就故意伤害，然后维持一个研究规模的象群达几十年之久的做法是合理的，那么人类已经饲养数百头大象的行为又怎么解释呢？
以我经常去当地动物园看望的小象祖里为例。它的母亲克里斯蒂被人们从南非克鲁格国家公园的野外带到美国时，还没满一周岁。如果研究祖里基因的甲基化状况，会有什么发现呢？克里斯蒂的创伤会给它留下什么呢？
一个又一个类似的问题让我们发现，同理心和创伤等概念不是人类独有的概念，甚至不是人类独有的体验，而是我们通过遗传从很久以前继承的东西——在这个漫长过程中，进化的力量得到了无数次展示。
大象似乎也有类似的能力，也许比人类还强，甚至可能是最强的。像海豚一样，大象可能是世界上情商最高的生物之一，它们的记忆力即使不是最高超的，至少也相当惊人。也就是说，这些庞然大物有很多值得我们学习的地方。
到目前为止，我们只讨论了与人类在进化上关系密切的动物，也就是那些智力进化路径与我们非常相似，直到不久前才与我们分道扬镳的动物。
不过，那些走上了一条完全不同的进化之路但智力水平超常的动物身上，同样有很多东西值得我们学习。
为什么说章鱼们像一支橄榄球队？
它的名字叫章鱼“老黑”。2016年，新西兰国家水族馆的这只章鱼掀开了鱼缸的盖子，沿着侧壁爬了出来，然后找到一条排水管，为了在太平洋过上自由自在的生活，义无反顾地踏上了漫漫征程。它的这一举动引起了全世界的轰动。
第一次听说老黑的大逃亡时，我很惊讶，但章鱼饲养员并不感到吃惊。事实证明，章鱼逃跑是相当常见的事情。章鱼[15]被普遍认为是世界上最聪明的无脊椎动物，而无脊椎动物占世界动物总数的97%左右，由此可见章鱼的聪明程度不容小觑。
章鱼在渔民心中“臭名昭著”，它们会闯入捕蟹笼、偷走里面的螃蟹和龙虾，偷偷溜到捕捞甲壳类海产品的渔船上大快朵颐，还会盗走椰子壳，作为自己日后的容身之所。至少有一种章鱼——拟态章鱼（Thaumoctopus mimicus），可以改变颜色、皮肤纹理和身体结构，以模仿多种其他海洋生物，包括鲆鱼、水母、海蛇和海绵动物。它们似乎可以根据附近的天敌或猎物来决定模仿哪一种动物。
记录表明，圈养的章鱼可以学会拉下解锁手柄以寻找食物、走迷宫，以及袭击水族馆中的其他水箱并捕食其中圈养的动物，甚至还会研究其他章鱼以寻找解谜线索。
章鱼的智力发展速度比人类快得多。它们必须如此，因为大多数种类的章鱼在两三岁之前就会死亡。《其他思想：章鱼、海洋和意识的深层起源》的作者、哲学家彼得·戈弗雷–史密斯坚定地认为，章鱼短暂的生命和巨大的大脑在进化上是有联系的。早期的章鱼和它们的同类软体动物蜗牛、鹦鹉螺一样，也是有壳的。失去外壳带来了一些独特的进化优势——例如，它们能够将没有骨头的身体挤进令人难以置信的狭小空间，以躲避天敌的捕食。但这也造成了很大的损失，因为失去甲壳后容易受到其他捕食者的攻击。戈弗雷–史密斯认为，这说明它们高度重视智力。章鱼个体越聪明，一生中智力发展得越快，就越有可能生存下来。[16]
进化上的这种权衡产生了一种智慧，它在许多方面与人类的智慧相似，但在人类登上历史舞台时，这种智慧已经进化了大约4亿年——在我们这两个血统分道扬镳之后，它又进化了1亿多年。按照更强调时间顺序的思维方式，我们不能说章鱼进化出和人类一样的思维方式，而应该说人类进化出和章鱼一样的思维方式。生物学家悉尼·布伦纳曾说，章鱼“是地球上最早的智慧生物”。[17]
布伦纳获得过包括诺贝尔奖在内的几乎所有颁发给生物学成果的重要奖项，在职业生涯的最后几年，他可以任选一个领域专心研究。不过，他曾对一位科学家同行说，他希望可以“像触手无所不在的章鱼那样”，了解“一切的一切”[18]。结果，他的一个“触手”碰巧就落在了章鱼的身上。第一个发起章鱼基因组测序工作的就是布伦纳，这项工作已于2015年完成。[19]
之所以开展这项工作，是因为人们发现了数百个在任何其他动物身上从未见过的基因。在章鱼发展独特的中央大脑以及触手中的大量神经元（每个触手的神经元都享有高度自主权）的过程中，这些新发现的基因中有很多似乎都发挥了重要作用。
章鱼身体的运行机制有点儿像橄榄球中的进攻战术。四分卫可以招呼队友采取某种打法，但其他球员在执行命令时必须做出独立的决定。同样，章鱼的中央大脑可能会告诉某一条或所有的触手去探索岩石下方，看看那里有没有食物，但是触手一旦被派出就可以独立行动，要么探索岩石周围的空间和裂隙，要么抓住它在那儿发现的可口的甲壳类动物。
使这种智慧成为可能的独特基因，让我们对趋同进化有了新的深刻认识。趋同进化是指不同物种（有时甚至是血统相差较大的不同物种）出现相似特征的生物现象。通常情况下，这是因为在两个物种分化很久之后，保存下来的基因（有时是保存了很长一段时间的基因）还一直保持着这两个物种共有的某种潜能。比如有氧能量代谢基因，它帮助解决了脑容量大的人类和脑容量更大的大象的需要。不过，有时动物也会通过截然不同的进化方式来应对相似的挑战。
数百万年的进化压力共同作用于章鱼，让它们设计出通过分布式“足球队型”智慧解决问题的神经网络。这为科学家解决我们这个美丽新世界在大量使用无人机时遇到的一个关键难题提供了全新模型。[20]他们的基本思路是把这些小型无人机（任何观看过2018年平昌冬奥会开幕式上1 200架英特尔无人机灯光秀的人，都不会对无人机感到陌生）建成网络，从而使其既可以接受单一来源的命令，也可以自行解决问题；既可以释放集中处理能力，又可以用作天气或地理条件干扰连接时的备用冗余。
类似于章鱼的人工智能可能会彻底改变基于无人机的搜索和救援。总体而言，搜索和救援工作已经发生了彻底变化。自2013年以来，一个主要是娱乐性质的无人机爱好者团体“多旋翼遥控飞机搜索”（SWARM），多次贡献他们的无人机，支持公共机构的数百次空中搜救行动。到了2018年，该组织已经成为世界上最大的全志愿者搜救组织。但是，大多数无人机操控人员一次只能控制一架无人机，而半自主无人机构成的分布式网络可以在更短的时间内散开到更大的区域。
不过，我们在设计和使用人工智能技术时不仅仅用章鱼作为模型，符合条件的聪明动物还有很多。
为什么说单细胞生物对于我们构建更好的人工智能具有重要意义？
我很喜欢“搞笑诺贝尔奖”，每年它都会把大奖颁发给那些看似微不足道的研究成果。但是，我喜欢它并不是因为这些研究成果非常有趣（尽管可能很有趣），而是因为得奖的常常是大多数科学家根本不会考虑的实验，而得奖的原因恰恰是这些试验看起来微不足道。
现在，有许多科学家都愿意参与这个令人啼笑皆非的活动。因此，尽管获奖者非常清楚他们将成为嘲讽的对象，但几乎所有获奖者都会出席颁奖典礼，观看在哈佛大学举行的各种各样的综艺节目，然后去旁边的麻省理工学院发表获奖演讲。如果不能亲自到场，获奖者通常也会发送幽默视频，比如：发现一种洞穴昆虫的雄虫长有雌性生殖器官、雌虫长有雄性生殖器官的获奖人，是在一个黑暗的洞穴里发表获奖感言的。[21]
2008年，日本广岛大学的中垣俊之、小林亮和淳泰罗因为发现黏菌可以解答谜题而获得了搞笑诺贝尔奖，也得到了前往马萨诸塞州剑桥市领奖的机会。中垣俊之演唱了一首只有三个音符的歌曲（这是颁奖典礼上最短的节目之一），然后用几乎同样短的时间，为他毕生研究的微生物进行了辩护。他说，如果你想用日语骂人，“你可以称他们为‘单细胞动物’，意思是‘几乎达到了愚蠢的地步’。但现在我们该对这种说法说‘我反对’了，因为单细胞生物要比我们通常认为的聪明得多！”
它们到底有多聪明呢？也许比我们还聪明。人类的神经元与大脑中的其他细胞协同作业，当然可以做一些令人惊讶的事情。但是，人类脑细胞需要借助神经递质，为了解决哪怕是最简单的问题，也必须与成千上万的其他脑细胞协同工作。研究表明，单细胞黏菌自己就能做到这一点。
起初，中垣俊之并不知道多头绒泡菌（Physarum polycephalum，一种类似于变形虫的大型细胞）是如何找出迷宫两个出口之间最短路径的。但他猜测他看到的可能是一种原始形式的智慧，这种智慧也可能存在于其他单细胞生物中。[22]
在他的团队取得这个发现之后的几年里，其他科学家为这个假设找到了更多的证据。普林斯顿大学的研究人员对网柄菌属（Dictyostelium）和轮柄菌属（Polysphondylium）的变形虫进行观察。在每次持续10个小时的观察中，这些小生物每一次变换方向都会被记录下来。在观察过程中，他们发现一旦变形虫变换了一次方向，下次变向时选择相反方向的可能性会增加一倍——这表明单细胞生物有一定的记忆能力，可以帮助它们避免绕圈子，从而优化觅食路线。[23]
而且这是一种长时记忆。变形虫的平均寿命只有几天，每隔几分钟才会变换一次方向。换成人类的话，就相当于要记住你20天前做过的事情。大多数时候，我甚至不记得前一天穿的是什么衣服。
中垣俊之的团队后来证明，如果他们每隔60分钟给这些多头绒泡菌加热，然后冷却，这些黏菌就会因为预感寒冷即将到来而减慢速度。这不仅证明了它们能记住并预测模式，还证明了它们有很强的时间感。[24]
但是，这些能力是如何形成的呢？答案可能就隐藏在黏菌的细胞质中。当黏菌细胞移动时，一些微小颗粒就会从细胞内液中穿过形成通道。只要细胞的运动方式继续与这些沟槽保持一致，通道就会得到加强，形成“记忆”。但是，如果环境改变，细胞不得不做出不同的反应，通道就会被破坏，记忆也会被抹去。
为了模仿这种基本的记忆存储策略，加州大学圣迭戈分校的理论物理学家马西米利亚诺·迪文特拉利用忆阻器设计了一个简单的电路。忆阻器是一种电子元件，可以记住最后通过它的电流的电压。[25]当迪文特拉按照某种模式施加外部电压时（与中垣俊之的做法相类似，不过中垣俊之是让这些黏菌暴露于冷热交替的环境中），他发现忆阻器电路可以预测电压波动，就像多头绒泡菌可以预测温度波动一样。[26]
这一结果对于缩小人类记忆和人工记忆之间的差异，可能具有非常重要的意义。毕竟，大多数计算机一次只能执行一个操作——处理器的速度越快，它们在内存中存储这些操作的速度就越快。但人类智能的工作方式不同，突触就像黏菌细胞质中的通道一样，会随着时间的推移得到加强。[27]
这种构建上的差异，可以在能源消耗方面产生非常重要的影响。为了模拟拥有100亿个神经元和100万亿个突触的人脑，IBM（国际商业机器公司）使用了著名的“红杉”超级计算机。这台计算机安装在劳伦斯利弗莫尔国家实验室，占地3 000平方英尺。尽管红杉享有达到了超级计算机“能效顶峰”[28]的美誉，但它在运行时仍然需要消耗7.9兆瓦的能量，也就是说，可以同时满足成千上万户家庭的用电需求。与之相比，人类的大脑只需要20瓦的能量——可以点亮一只节能灯泡。
那么，模拟大脑怎么样呢？它可能已经达到了人脑的计算能力，但达不到人脑的计算速度。人脑的运行速度比模拟大脑快1 542倍。[29]如果我们能让人造数据存储和处理单元的效果更加接近于自然的数据存储和处理单元，就能大大降低不断上升的能源需求。
这对我们这个使用加密货币的世界来说可能尤其重要。夏威夷大学马诺阿分校的研究人员称，“挖掘”和使用世界上第一种，也是最受欢迎的去中心化数字货币——比特币——所消耗的电力，会产生大量热排放。到2033年，这些排放可能足以导致全球气温上升2摄氏度。[30]
“我们需要重新思考我们的计算方式，”仿生计算专家朱莉·格罗利耶在2016年世界经济论坛上说，“我们的计算机在精确计算方面非常出色，而我们的大脑擅长认知任务。”她认为，就模式识别而言，在没有事先被告知将会出现何种模式的情况下，有机智能仍然拥有很大优势。[31]
在第二年发表的一篇论文中，格罗利耶和她在法国国家科学研究中心的团队指出，使用忆阻器的电路更像是人类的大脑，可以并行处理和存储信息，而不是一次完成一项计算。因此，这些电路可以确定未标记数据的结构并做出相应的响应——与黏菌的做法十分相似。[32]
最终，我们从单细胞智慧生物身上学到的东西可能会帮助我们用人工智能来模仿人类水平的智能。但如果我们真的像自己认为的那样聪明，我们就不会只是模仿单个生物的思维方式。毕竟，蚂蚁多了也能咬死大象。
为什么说蚂蚁能教我们在复杂环境下辨明方向？
蚂蚁的大脑真的很大。有的蚂蚁，比如被称作“流浪蚁”的短蚁属（Brachymyrmex），大脑占其体重的15%，按占比计算，它们是世界上大脑最大的蚂蚁。人们经常用大脑在体重中的占比粗略地表示智力水平，尽管这个方法不是非常完美。
我们也可以说蚂蚁的大脑非常小。据测量，短蚁的大脑重量是0.005毫克——约为一粒盐的1/10。[33]
不管怎么测量，都清楚无误地说明了一个事实：蚂蚁的大脑真的不可思议。因为尽管有些蚂蚁的大脑比人类的大脑小几百万倍，但与它们的思维方式相比，人类显得非常愚蠢。
当蚂蚁携手合作时（正如我们所知，蚂蚁作为一个物种是非常强悍的，原因就是它们几乎总是携手合作），它们能在非常短的时间内处理大量信息，从混乱中建立秩序，尽最大的可能为快速有效地采集维持生命所需食物创造条件。
单只侦察蚁的行动可能看起来具有随机性。它们东奔西走，来回往复，四处寻找食物，往往费了很长时间却一无所获。但是，它们的活动之所以看上去混乱不堪，原因之一就是我们很难从蚂蚁的角度来欣赏这个世界。尽管蚂蚁善于攀爬——它们的6条腿和强劲的钳子可以帮助它们攀越高大的障碍物，但从旁边绕行常常比攀越更容易一些。因此，单只蚂蚁的工作不仅仅是寻找食物，还有评价觅食的来回路径，以保证在发现食物之后其他蚂蚁的能量输出达到最低。
一旦一只蚂蚁找到了好吃的东西，它就会取一小块带回蚁巢。它会沿途分泌信息素，标记出返回食物所在位置的路径。但是，因为一只蚂蚁的信息素不会持续很长时间，所以第一批循迹而来的蚂蚁在寻找气味时仍然会四处游走。一段时间之后，这些游走不定的蚂蚁就会找到第一只蚂蚁没有发现的更好、更直接的捷径。随着越来越多的蚂蚁加入行列之中，信息素就会在蚁巢与食物之间标记出一条指示清晰、畅行无碍的“高速公路”。
所有这些都与互联网搜索引擎非常相似。网络爬虫在互联网上四处游荡，在不断变化的万维网的各个角落寻找新信息。谷歌的网络爬虫在发现新的内容后，就会将数据带回来编入索引。随后，网络爬虫就会一再被送出。它们关注的重点是评估指向该信息的所有可能路径，确保信息仍然存在并可以有效地访问。[34]
谷歌引擎每次编索引时检索几十万亿个网页，每个月检索数千亿次。[35]但对数学家尤根·库思来说，蚂蚁可以将看似随机的搜索模式转换成线性路径，这让谷歌的卓越算法看起来就像小学算术。
库思在2014年表示：“这种混沌和有序之间的转换是一种很重要的机制，我甚至可以说，其中涉及的学习策略比谷歌搜索更准确、更复杂。毫无疑问，这些昆虫在处理周围环境的信息方面比谷歌更有效。”[36]
库思不是普通的数学家。这位在柏林洪堡大学任职的非线性动力学教授是世界上最有影响力的复杂系统科学家之一。在他的蚂蚁觅食行为“混乱——有序转换”研究（2014年发表）的影响下，科学家已经开始研发模拟生物神经元网络的计算系统，[37]希望可以解决复杂的数学优化问题，[38]减少计算模型中的不确定性。[39]
不过，蚂蚁的高明之处并不仅仅在于合作修建漂筏和觅食“高速公路”，它们还善于建造桥梁——用自己的身体搭建一座实实在在的桥。这不仅是无私的体现，更是智慧的产物。
事实上，这确实需要智慧，因为蚂蚁在搭建桥梁时显然没有得到任何指导。试想一下，如果华盛顿·罗布林和埃米莉·罗布林在19世纪末不给施工人员提供具体指导，而是简单地告诉每名工人“自行其是”，那么布鲁克林大桥会被修成什么样子？但是，当中美洲和南美洲的行军蚁——钩齿游蚁（Eciton hamatum）需要跨越林地上的缺口时，它们就是这样做的。[40]
如果缺口不断扩大，桥就会随之延伸，在这个过程中同样没有任何蚂蚁居中指挥。如果全体蚂蚁都认为投入到修桥工作中的蚂蚁数量过多，需要改变行动计划，那么它们会整齐划一地拆除这座桥，回过头来寻找新的觅食道路。
“这些蚂蚁其实是在进行集体计算。它们站在整个蚁群的层面，判断出它们只能派出这么多蚂蚁搭建这座桥，再多就不行了。”生物学家马修·卢茨在2015年说，“没有一只蚂蚁在监督这个决策过程，它们是作为一个群体来完成计算的。”[41]
越来越多的人接受了蚂蚁具有集体智慧这个观点，与此同时，很多人（甚至是那些研究昆虫的人）都不太看重蚂蚁个体的脑力。就连库思也认为，尽管蚂蚁的集体行为酷似我们所认为的智能，但“单只蚂蚁肯定没那么聪明”。[42]
不过，我得站出来为这些小家伙进行辩解。正如我们不能用同样的方法测量人类和海豚的智力——尽管在进化的大框架中看二者真的很相似，我们也不能用测人类智商的那一套来测蚂蚁的智商。是的，这与蚂蚁拥有非凡的集体智慧有很大关系。但新的研究表明，即使是在个体层面，蚂蚁也非常聪明。
想一想，在那些畅通无阻的道路和桥梁建成之前，面对广袤的世界，蚂蚁是如何辨明方向的。它们看世界的方式与人类不同，大多数蚂蚁的眼睛善于探测运动的事物，但不善于分辨形状、测量距离。[43]然而，无论采用哪一种测量标准，蚂蚁随时确定自己所在位置的能力都远远强于我们人类。
