第一章 天生科学家

天生科学家

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这个三个月大的婴儿很快就注意到了她面前动来动去的小玩具。

她坐在妈妈的腿上，双目炯炯有神地盯着它们。偶尔，她的目光会被正在操纵这些玩具的实验人员所吸引，但那些色彩缤纷的小玩具就像拥有磁力一样，又把她的目光吸引回来。

不过，不消一会儿，磁力好像就消失了，她以自己的方式宣布了无聊：目光一转，看向别处。她不再盯着这些玩具看了。

这是本次实验的最后一个环节了。随即，实验人员就把这些玩具回收整理好，将妈妈和宝宝带回等候室里。实验人员简单地解释了实验的内容，这是一个有关“类比抽象”（analogical abstraction）的实验。这项实验主要是探究三个月大的婴儿的信息处理（information processing）能力，他们是否已经可以胜任处理“类比关系”。

乍一听，婴儿与“信息处理”这个词听上去像是八竿子打不着的关系。婴儿床里这个胖乎乎、粉扑扑的小天使，与“信息处理”这个抽象、冰冷、机械的概念之间，能有什么联系呢？

但是，如果我们接受认知心理学所采用的中心思想，即“心灵即计算机”（mind as computer），那么，将婴儿的一举一动看作信息处理能力的表现，就没有什么好奇怪的了。

“心灵即计算机”的比喻，来自认知心理学中的“心灵的计算理论”（the computational theory of mind），它诞生于心理学20世纪中叶经历的认知革命。在这一理论中，人的心灵就是一个计算系统——无论是在耳边低语的夏日微风，还是在眼中闪闪发光的璀璨繁星，我们所感知的一切，所听、所闻、所尝、所触；我们所思考的一切，所想、所思、所渴望、所相信——所有的这一切，都是由一个计算过程来实现的。

而如果我们将人类的心灵理解为一个计算系统，那么接下来一个自然而然的问题就是：它从何而来？

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像心灵一样复杂精密的系统，绝非某年某月某日从天而降。

溯源的最好方式自然是回顾历史：人类文明的思想史——从茹毛饮血、刀耕火种的年代，到坐拥上天入地、起死回生技术的今天，与每一个人的成长史——从当年襁褓里嗷嗷待哺的无助婴儿，到数十年后如今正在阅读这行文字的你。这两部建立在不同时间尺度上的历史，记载的都是心灵的发展历程。

心理学家很早就注意到儿童认知发展与科学发展之间的相似性。发展心理学家苏珊·凯里（Susan Carey）也发现，儿童的概念变化（conceptual change）在许多方面都与科学进步中所出现的变化相似（Carey，1985）。

科学的发展有时被刻画为由一系列的“范式转变”（paradigm shift）构成（Kuhn，1962）。这一观点，最早由20世纪科学哲学中的重要人物托马斯·库恩（Thomas Kuhn）提出。按照这种观点，一门科学的进步离不开这门科学的概念与方法上的根本性变化，而这些变化是不连贯的，是彻底的。

凯里指出，在儿童的成长过程中，他们也会经历自己的“范式转变”，这种范式转变又被称为概念变化。

概念变化的一种形式是概念区分（conceptual differentiation）（Carey and Spelke，1996）。举个例子来说，一个孩子如果想要理解“重量”和“密度”这两种概念，概念区分是不可或缺的。“密度”这个概念虽然和“重量”有所关联，但对于“重量”更深入的理解，并不能保证小朋友们可以正确地理解“密度”。这样的例子在科学史上比比皆是。比如说，速度被区分成平均速度和瞬时速度两种概念，而热能与温度也曾被视作一体，在概念区分后才拥有不同的定义。

凯里认为，无论是儿童也好，还是科学家也好，这种概念上的根本变化都是发展中的必经之路，甚至这些变化都有可能是由相似的心理认知机制所主导的。

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“我并不是想说孩子都是小科学家，我想说的是，科学家都是大孩子。”著名的发展心理学家与哲学家艾莉森·高普尼克（Alison Gopnik）曾这样写道。

在她题为《作为孩子的科学家》（“The Scientist as Child”）的文章中，她提出了这样一种观点：我们应该用认知的方式来理解科学（Gopnik，1996）。科学之所以能够如此成功地“弄清楚事情”，是因为科学恰好“利用了强大而灵活的认知机制”。这些认知机制是由进化过程所设计的，设计的目的就是帮助婴幼儿更好地学习。而同样的机制，也让科学家们受益终身。

一些学者认为，类比思考（analogical reasoning）就是在微观意义上贯穿宝宝们的认知发展过程、在宏观意义上推动科学进步的一种认知机制。

类比在我们的生活中无处不见。它可以很有效地帮我们理解新的概念。一个常见的例子就是火炉和线粒体之间的类比。对于初学者来说，“线粒体”这样晦涩的名词也许很难理解。但通过将线粒体类比成火炉这个常见的概念，我们就可以通过对火炉的了解，推断线粒体可能为细胞提供能量、可能需要氧气才能发挥作用（Gentner and Maravilla，2018）。

有趣的是，类比不仅使初学者更容易理解深刻的概念，也会帮助一个领域的专家产生新的点子。

马里兰大学（University of Maryland）人类发展与定量方法学系教授凯文·邓巴（Kevin Dunbar）曾进行过一项研究，专门来探索科学家到底是怎么思考的（Dunbar，1997）。

在整整一年的时间中，他流连于由四位顶尖分子生物学家领导的实验室中。邓巴定期参加实验室会议，对科学家们进行了认真细致的采访。他完整地录制了视频、音频，翔实地记录了实验室会议中所有的交流讨论。邓巴之所以对实验室会议这么看重，是因为他认为只有实验室会议尤其鼓励集思广益，科学家们最有可能进行自然而然的“大声思考”（think-out-loud），想一步、说一步。

在实验室会议中观察科学家，就好像在动物们的“天然栖息地”里对它们进行观察一样，更容易获得贴近真实情况的资料。

而邓巴的发现也没有让人失望：对于这些顶级科学家来说，类比也是他们最常使用的思考方式。邓巴发现，在他的访问期间，他所参加的每个实验室会议中，科学家们的交流讨论里平均会出现6.1个类比。这些类比常常出现于他们在探讨新概念或者新实验方法的时候，想想概念A与概念B之间是否存在一些对应关系等。

类比不仅能帮助普通人和科学家更好地理解新概念，更重要的是，它也是创造性思维的核心组成部分之一。在经历了一年的观察后，邓巴认为，类比思考，正是能使科学家不断产生新颖想法、不断将科学的前沿向前推进的重要元素。

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而类比的能力绝不是凭空产生的。

事实上，三个月大的婴儿可能已经拥有一些较为初级、原始的类比学习能力：他们能够发现、理解物体之间的关系（Anderson，Chang，Hespos，and Gentner，2018）。

可是，三个月大的小宝宝又不会说话，科学家是怎么知道宝宝真的理解了事物之间的关系呢？为了探究婴儿的认知能力，发展心理学家们常常依靠注视时间这一度量进行推测。较长的注视时间通常意味着婴儿注意到了一些新事物的出现。

在这个实验里，宝宝在测试开始之前，会看到一对又一对的玩具出现在他们面前。有的宝宝看到的是一对两个彼此相同的玩具，有的宝宝看到的则是两个彼此不同的玩具。但在测试阶段，这些宝宝会再次看到一批崭新的玩具。他们之前从来没有见到过这些玩具本身，但是这些玩具会构成他们熟悉的“相同”或“不同”的关系。

如果他们对某种组合注视的时间更长，就说明宝宝的注意力并不仅仅集中在玩具本身，还在这两个玩具之间构成的关系上。

通过向婴儿展示成对的物体，研究人员发现，不过三个月大的婴儿就已经能够处理物体间抽象的类比关系。比方说，如果一个宝宝多次看到两个相同的玩具熊和两个相同的玩具恐龙，那么，在接下来的测试中，如果这个宝宝看到的是两个崭新的相同的洋娃娃，这个宝宝就会将之前所理解的“相同”这一抽象的关系，类比延伸到现在这两个新玩具上。

而如果这个三个月大的宝宝多次看到的是两个不同的玩具，像一个玩具熊和一个玩具恐龙，或者一个小红球和一个小积木块，那么，在接下来的测试环节中，这个小宝宝也会将所学到的“不同”，类比到现在的两个崭新且不同的玩具上。

不过，能够理解物体间的关系只不过是产生类比思维的第一步。

如果想要达成像科学家那样强大的类比推理能力，宝宝们需要发育出更好的执行功能（executive function）。广义上来说，执行功能是指选择、维护和抑制工作记忆中信息的能力。而在执行功能任务中得分越高的小朋友，在之后进行的类比推理任务中的得分也就越高（Doumas，Morrison，and Richland，2018）。

除此之外，宝宝们还需要学会使用语言。有实验证据表明，三岁的儿童在学会使用“相同”和“不同”这两个词来表达物体之间的关系后，他们就可以更好地判断出场景中存在的类比关系（Christie and Gentner，2014）。

从小宝宝到科学家，这之间还有很长的路要走。但在三个月大的婴儿身上发现的类比抽象能力进一步地确认了一点：那些推动科学发展的人，并不是拥有某种“超人思维”能力的人。相反，从生命伊始，我们的认知能力中就藏有科学性思维、创造性思维所必需的原材料。

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我们是如何从一个温暖的小小摇篮，一直走到人类已知的边界的？我们究竟是如何从这里走到那里的？

心理学中的认知发展这一领域，正是要回答这一系列令人着迷的问题。

我们的起点究竟在哪儿？究竟是从经验主义者所希望的“白板”（tabula rasa）中起步，还是像理性主义者所认为的那样，与生俱来就拥有大量的先验知识？也许更有可能的是，我们的起点在经验主义与理性主义之间的某点，但这个某点究竟在哪儿呢？

我们的终点又在哪里？心灵的本质如果真的是一个计算过程，那么我们理性的边缘在哪儿？我们是否命中注定无法理解某些事物？成年人的认知系统，也仍存在着太多的未解之谜。

而最重要的问题是，我们是如何从起点走到终点的？我们是如何成长的？是什么样的发展机制使我们最终成为我们，像我们一样去思考、去探索、去爱、去笑、去享受艺术之美？

这些问题太难回答，也太需要回答了。

有人认为每个人从起点到终点走过的这段路，恰好是人类文明进步在我们个体生活上的投影：科学的进步与认知发展，都是由某种人类的认知机制所主导、所驱动。但也有人认为，也许有更大的未知在等着我们。

范式转变并不是描述科学进步发展的唯一方式。另外一名同样举足轻重的科学哲学家拉卡托斯（Lakatos）就认为，如果想更好地描绘与评估科学的发展，我们应该着眼于科学的“研究纲领”（research programme）。

每一个研究纲领都包含一些由基本理论构成的“硬核”。这些基本理论四周存在一些起到“保护带”作用的辅助性假设。随着科学的发展，研究纲领的辅助假设很有可能会被新的假设取代。但是，只要核心假设不被实验结果反驳，研究纲领就可以继续发展进步（Musgrave and Pigden，2016）。

宝宝对这个世界的理解，是否也是以这样“硬核”与“保护带”共存的方式慢慢进步的呢？

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的确，越来越多的证据表明，儿童经历的许多概念变化，远非像早年间发展心理学家之父让·皮亚杰（Jean Piaget）所构想的那样突然。当时，他认为人类的发展经历了四个发展阶段。处于某一阶段的孩子，在思维、感知和行为上，都与别的阶段的孩子有着本质上的不同。而阶段与阶段之间的变化也是突然而彻底的。

然而，后来的研究人员发现，皮亚杰所发现的一些“质的变化”，也许并非真的像他所形容的那样跳跃。如果一个孩子在某个旨在探究某种认知能力的任务中失败了，这并不一定说明这个孩子真的缺乏这种能力。相反，许多其他因素都有可能造成这种失败。孩子可能在运动控制上的发育尚不完全，也许他还无法灵巧地捡起实验人员所希望他捡起的小物块。孩子还有可能缺乏完成这项任务的动力，也许他还在背地里嘟着个小嘴闷闷不乐：“我为什么非要这么做不可？”

这些原因都说明，宝宝在成长的过程中，有更多的“循序渐进”，而不是“突飞猛进”。（Siegler，DeLoache，and Eisenberg，2003）。而这样更加渐进式的图景，似乎更吻合拉卡托斯的科学哲学。

自物种起源之日，我们从未停止过繁殖与抚育后代。但是，也仅仅是近百年来，当代科学才第一次登上人类文明的舞台。而关于婴儿研究的科学，也是在近几十年里，随着新的行为研究范式与脑成像技术的发展，我们才得以有机会了解婴儿的小脑瓜中究竟在想些什么。

我们生活在一个科学时代。科学家的劳动成果构成了人类文明的基础。有的科学家研究婴儿的一颦一笑，对心灵的本质、心灵的发展着迷不已；有的科学家研究物理世界，一生都在寻找暗物质，或者聆听宇宙的背景噪声；还有的科学家致力于探索生命的奥秘，分析DNA序列，以寻求解码治愈癌症的关键信息。

但在这些不相同之下是本质上的相似——所有科学家都彼此相似，与你我相似，他们都曾经是小小的婴儿，你我都曾经是小小的婴儿。

你刚出生时，是如何理解这个世界的？

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“当一个物体消失在视野之中，这个物体还存在吗？”

对于成年人来说，这个问题几乎简单到荒谬的地步。但是在儿童心理学家让·皮亚杰的理论中，这种对于物理世界基本原理的理解，是婴幼儿成长发育中的里程碑式事件。

这样的能力，又叫客体永存性（object permance），是指对外界事物的存在是否独立于我们的主观视角的判断（Piaget，1954）。成年人都知道，当一个球消失在你的视野里，它并没有从这个世界上消失，而当一个球进入你的视线范围内时，也不意味着这个世界上凭空出现了一个球。

但同样的问题，对于小婴儿来说可能就显得困难重重了。心理学家威廉·詹姆斯曾说，婴儿面对的世界不过是“一团怒放而嘈杂的混乱”（James，1890）。而在皮亚杰的理论中，客体永存性的意识至少要到婴儿九个月大的时候才会出现。在此之前，婴儿由于没有客体永存性的概念，甚至都不会去主动寻找被藏起来的小玩具。不管这个小玩具平时有多吸引宝宝们的目光，只要它消失在视线范围里，宝宝们就会觉得它彻底消失在这个世界上了。也就是说，在这些小婴儿的认识里，所有看不见的东西都等同于不存在。

婴儿对于客体认识的局限性还体现在他们会犯的“A非B错误”（A-not-B error）中。

这个错误对于成年人来说更加匪夷所思了：在婴儿面前准备A、B两块盖布，并且当着他的面将一个小玩具藏在A盖布下。一开始，这些婴儿会掀开A盖布，找到小玩具。但如果在藏到几次A盖布之下后，突然改成把小玩具藏在B盖布下——这些眼睁睁地看着小玩具被藏在B盖布下的婴儿，还是会伸出小手去掀A盖布。皮亚杰认为，这同样说明处于生命初期的婴儿，对于客体的认识极为有限。

人类婴幼儿时期的奇诡之处常常被人类社会发达的社会结构与文化传统所掩盖。对于我们这些在世界上生活已久的大人来说，其实已经很难想象缺失客体永存性这样基本的概念会是一种什么样的感觉。而我们也常常忘了，就连站在人类文明巅峰的量子物理学家们，在人生伊始阶段，对于物理世界的全部理解都要从客体永存性开始。

可是成长过程中究竟发生了什么呢？我们是如何从一个连视觉系统都不成熟的生物体，经过漫长的幼态持续，变成地球上唯一建筑了文明的物种，具有了探索宇宙奥秘的能力呢？

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为了更好地探究人类客体永存性意识的发展，20世纪80年代末，有研究者设计了一系列实验来测试婴儿对于物理世界的理解。

在这项发展心理学的经典之作中，伊利诺伊大学（University of Illinois）的热内·巴亚热昂（Renee Baillargeon）与她的合作者一道，测试了一些只有五个半月大的婴儿。

这些小宝宝被爸爸妈妈带到实验室里之后，要反复观看一个“木板后倒”的事件：一块木板，由两条线牵引，像吊桥展开一样慢慢向后倒去。当这些小宝宝看腻了这个动作之后，研究人员会通过在这块木板后放置一个小木块给这些小宝宝呈现“可能事件”和“不可能事件”。

在可能事件里，这块木板后面被放置了一个小木块。由于小木块会阻挡木板后倾，所以当木板向后倾斜到一定程度时就会停止，像是被“卡住”了一样。而在不可能事件中，虽然这块木板后面同样有一个小木块，但通过巧妙的实验操作，这块木板在向后倒的时候，会像无视物理法则一样，魔术一般穿过小木块，完全倒下。

这样的实验设计很巧妙地测量了婴儿对于客体永存性的理解。虽然木板向后倒下的时候遮盖住了小木块，让小木块消失在了宝宝的视野里，但如果在这些五个半月大的婴儿的眼里，那些小木块仍然存在于这个世界上，仍然保有“固体”的特性，那么它就应该阻挡木板的后倾。而“穿过小木块”这样的古怪事情，应该能够更好地吸引宝宝们的注意力——宝宝们应该更长久地盯着木块看。

相反，如果像皮亚杰所说，婴儿没有客体永存性的意识，以为消失在视野里的事物就永远地消失在世界上的话，那么不可能事件和可能事件对他们而言应该没有什么区别。

然而研究人员发现，这些不过五个半月大的婴儿，真的会花更多时间盯着“不可能事件”看。

值得指出的是，如果婴儿只是基于视觉信息做出反应的话，那么按道理来说，应该是“可能事件”要比“不可能事件”看上去更新奇一点。毕竟在“可能事件”中，木板被一个小木块“卡住了”，移动了更短的距离，和他们之前看到的木板倒下的事件样子不同。

在这种情况下，婴儿还是会花更长的时间注视视觉信息更相似、运动轨迹更相似的“不可能事件”。巴亚热昂认为，这说明五个半月大的婴儿就已经出现了对“客体永存性”的理解，远比皮亚杰理论中出现得更早（Baillargeon，Spelke，and Wasserman，1985）。

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五个半月，不到两百天。在人生中最初的短短两百天里，婴儿有大量的时间处于睡眠状态。即使在清醒时刻，他们未发育成熟的视觉系统也很难帮助他们对于这个世界进行细致入微的观察：在人生第一年里，婴儿对于颜色和反差的敏感度，都要远逊于成年人（Teller，1997）。尤其是在最初的六个月里，婴儿能看到的世界，对于成年人来说可能就是一团灰蒙蒙的模糊存在。

很难想象，只有这样短暂、低质量的视觉经验的婴儿，能够通过观察周遭世界来逐渐熟悉物理世界的基本法则。

面对这样的难题，哈佛大学（Harvard University）心理学家伊丽莎白·斯贝吉（Elizabeth Spelke）提出了核心知识理论。她认为，人类天生就拥有一小部分相互独立的核心知识系统。这些核心知识系统是人类认知结构的固有特征，在出生时就存在。只是随着婴儿不断发育，并且拥有更多经验，这些核心知识系统会得到发展与完善，逐渐形成更成熟、复杂的知识（Spelke and Kinzler，2007）。

这些核心知识系统中就包括对于客体的理解。

比如，关于客体的知识系统由一系列物理运动的原理组成：接触（contact）、凝聚性（cohesion）和连续性（continuity）。在观察生活中常见的客体运动时，这三条原理都不可或缺：接触原理是指一个客体如果想使另一个客体产生运动，只能通过客体与客体之间的接触完成；而凝聚性是指客体在运动中仍然会保持一个有边界的、联结在一起的整体；至于连续性，则是婴儿能够理解客体永存性的重要一环：物体的运动路径必须是一条连贯的、不受阻碍的路径。

在巴亚热昂的实验中，木板的运动明明应该受到阻碍，却仍然顺畅地“倒下”。婴儿之所以会盯着“不可能事件”看更长时间，正是因为在“不可能事件”中，物体的运动违背了连续性的原理。

斯贝吉的核心知识理论，从各种意义上说都与主导实验心理学已久的经验主义背道而驰。

经验主义（empiricism）起源自17世纪的英国。简单来说，它认为我们的知识来源于我们的知觉经验。我们对这个世界的认识，都扎根于感官系统提供给我们的信息。一开始，经验主义是心灵哲学家们探讨的话题。但随着心理学逐渐脱离哲学，变成一门独立的实践科学，经验主义也变成了心理学家们青睐的理论视角。尤其是在20世纪中后期的心理学认知革命之后，“感官系统是人类知识的起源”更是逐渐成为认知科学与心理学的背景色。

但经验主义从诞生之日起，它的“老对手”理性主义（rationalism）就一直相伴左右。先天主义与经验主义相反，先天主义认为知识的来源并不仅仅是单纯的感官经验。人类的理性，同样也能作为知识的源泉。这样的理论学说，在后来演变成先天论（nativism），认为人类之所以能拥有知识，一些与生俱来的“模块”“认知结构”等是不可或缺的。然而，这样的先天主义在实证科学的土壤里，一直不被人看好。甚至有人认为这种论点几乎全然来自猜测，来自以前哲学家们的遐想。先天论本身，是心理学家与哲学家都可以“安全抛弃”的观点（Cowie，1999）。

可是巴亚热昂等学者对低龄婴儿的研究，迫使学界不得不重新审视针锋相对的经验主义与先天主义。

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在今天，“天生如此”与“受环境影响”之间的界限，早已比三百年前哲学家们所能想象的更加模糊。我们拥有超声成像技术可以一探尚未诞生的小宝宝的真面貌，也拥有对于表观遗传学的了解，知道基因并不能决定一切。在科学进步的大背景下，我们审视先天与后天的视角也需要与时俱进。

1983年，美国心灵哲学家福多（Fodor）在《心理模块性》一书中，第一次详述了“模块性”的概念。他认为，人类的认知结构由模块组成。这些模块相互独立，各自信息封闭。这些模块也同时具有领域特异性（domain specificity）。也就是说，如果一个模块负责处理物理信息，那么它也就只负责处理与物理世界相关的信息。它在处理这些信息的过程中，还不能读取其他模块所具有的信息。

模块性的理论，不仅为心灵哲学家开拓了理论上的新天地，还重新构造了先天论与经验论的辩论框架。在如今的双方辩论中，先天论与经验论的主张者都认同先天与习得对于发展有着不可或缺的重要影响。双方没有达成共识的方面，主要在于人类先天的认知结构的具体形式。（Margolis and Laurence，2013）

如斯贝吉这样的先天论者，认为人类先天的认知结构并非白纸一张。借用福多的语言来说，就是拥有一些“具有领域特异性”的模块。而当代的经验论者虽然也认同人类认知结构先天就存在一些限制，但与先天论者不同的是，他们并不认可“模块”的存在。经验论者认为，人类的知识可以由一些具有领域一般性（domain general）的机制来获得。

就用婴儿的物理知识从何而来举例。对于先天论者来说，对客体的理解起源于一些先天的“物理模块”，专门负责处理有关客体的信息；而对于经验论者来说，这样的知识完全不用依赖于某种特定的习得机制。用来习得客体永存性的机制，同样也可能是小宝宝们用来习得数字、习得主体性的机制。

这也难怪当代经验论者格外偏爱联结主义的神经网络模型：平行式分布加工（parallel distributed processing）的模型。这样的计算模型，不需要假设某种特定学习机制的存在，也能对于像客体永存性的认知现象进行模拟。

计算心理学家宗像裕子（Yuko Munakata）就曾搭建过一系列简单的全连接网络，模拟婴儿对于物理世界的理解（Munakata，1998）。她认为，这样简单的模型就足以解释皮亚杰观察到的婴儿“A非B错误”：婴儿虽然眼睁睁地看着物体藏在B盖布下，但他们还是去A盖布下搜寻物体。她认为，寻找隐藏物体对于低龄婴儿的运动机能、协调能力都有着很高的要求，他们对于客体的心灵表征还处于弱而不完整的阶段，充其量也只能支持他们动眼、调动视觉注意力系统。宗像裕子通过调整全连接网络模型中客体表征的强度，复原了婴儿会犯下的错误。

按照奥卡姆剃刀“如无必要，勿增实体”的原则，也就是说，面向同时能解释一项预测的不同假说时，我们应当优先选择假说中包含假设更少的那一个。如果像全连接网络这样的通用学习机制都能对这种认知现象进行模拟，又何必构建出一些专门负责处理“物理”的心灵模块呢？

当然，平行式分布加工模型究竟能在何种程度上模拟认知现象仍然充满争议。简单几层的联结主义模型，真的就能揭开肉乎乎、粉团团的小宝宝们的心灵世界吗？这些模型所跑出来的数据，百分之零点几的错误率，又能在何种程度上揭晓人类认知结构的奥秘——这些问题，都是迫切需要经验主义者提供答案的。

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2013年，哲学家马克·比克哈德（Mark Bickhard）与他的学生合著了一篇论文，重新质疑了先天论与经验论的对立关系。

他认为，在当代的发展心理学与心灵哲学中存在对于皮亚杰理论的严重误读，而先天论与经验论的双方，无论设计怎样的实验、进行怎样的计算建模，都不能彻底解决“知识从何而来”的问题。他们提议，心理学家们应该重新考虑一种以行动为基础的理论：婴儿对于物理世界的心灵表征，起源于自身行动与外界环境的交互（Allen and Bickhard，2013）。

但是，这毕竟仅仅是理论。在先天论与经验论双方都累积了大量的实验证据面前，这样折中的理论，并没有得到太多人的支持。

人类对于物理世界的探索，可以上溯到前苏格拉底时期的自然哲学家们。几千年过去，人类对于物理世界的理解历经了无数次革命。但是处于人类“出厂设置”阶段的婴儿，对于物理世界的理解究竟是如何开始，又是如何完善的，至今仍然是一个谜题。这样的谜题正如同心灵的本质一样令人着迷而激动。对于人类心灵与认知的研究，就如同任何科学发展的进程一样，都是“进一寸有进一寸的欢喜”，都是“虽不能至，心向往之”。

婴儿是地球上最接近外星人的物种。这些大眼睛、皱皮肤、圆肚子的“人形生物”，使用奇特的方式进行移动，经常性地发出意义不明的声音信号。但这些“小外星人”同时也是最接近人类本质的物种：如果心灵的本质真的存在，我们只能将目光投向这些刚刚问世不久的婴儿。呱呱坠地的他们，就和古往今来任何一个人一样，具有去探索、去发现、去创造、去体验生而为人的美妙与痛苦的潜能。

用物理学家理查德·费曼（Richard Feynman）的话来说：“物理并不是最重要的事情，爱才是。”我们也许永远都无法真的钻入这些奇特生物的小脑瓜里一探究竟，他们是如何理解这个世界上的物理现象的。可这并不妨碍我们做最重要的事情——去爱，因为他们象征着人类的未来。

一二三四五，宝宝不怕数

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如果你曾经在书店的婴幼儿绘本区徘徊的话，也许会因给小朋友们看的数字书的数量之多、种类之丰富而感到惊讶。为了帮小朋友们学习数字，童书作者往往会绞尽脑汁地用明亮的色彩、有趣的形状填满书页，尽量让抽象的数字变得生动起来。

自然数是孩子与数学的第一个接触点。在如此重视理科教育的当下，新妈妈、新爸爸们一定格外操心孩子什么时候能够学会数数。这项技能常常被认为是孩子成长过程中的一个里程碑：通常，宝宝在进入幼儿园前，两岁左右就会开始数数。

然而，尽管人们普遍认为计数是儿童理解自然数概念的一种重要手段，但值得注意的是，单纯地会数“一、二、三”并不意味着孩子们明白这些数字的真正含义。

20世纪90年代初，为了测试宝宝们对数字的理解，发展心理学家卡伦·温（Karen Wynn）曾进行了一系列经典实验（Wynn，1990）。

在这项实验中，她招募了两岁半、三岁和三岁半这三个年龄段的孩子。在实验中，小朋友们会认识一个新朋友：小玩偶大鸟。实验人员告诉小朋友们：“大鸟最近遇见了一些小麻烦：它忘记怎么数数了！你能帮帮大鸟数数它有几个玩具吗？”

在此之后，实验人员会鼓励小朋友们数一数桌子上的玩具。这个小实验一共有四个回合，在每个回合中，实验人员会摆出两个、三个、五个或六个玩具。卡伦·温发现，在这个实验中，就连年龄最小的孩子，有时都会简单地“数数”。只不过，这些小孩子在数数时经常会用“一、三、四、八”这样不正确的数列。而当被问及“一共多少”的时候，只有三岁半的小朋友们才明确地知道数数所数到的最后一个数是“多少”的答案：“一、三、四、八——一共八个玩具！”

而让孩子们遇到更大困难的，是名叫“给个数”（give-a-number）的实验任务。

如果实验人员问这些会数数的孩子：“你能不能给大鸟三个玩具呢？”卡伦·温发现，有一部分大孩子会选择与其他小朋友截然不同的方法。如果实验人员索取的玩具数量在一个以上，那么只有这一小部分年龄较大的孩子会选择数出相应数量的玩具。更多的小孩子会选择随便抓一把玩具，放在大鸟面前。

这些随便一抓的孩子并非对数字不了解：在不久之前，他们刚刚成功地数出了“一、二、三”。但是，这样的一把抓似乎也意味着他们并不明白数字“三”这个字眼儿所对应的量值是什么。

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这个发现可能会让一些爸爸妈妈感到失望：通常，在三岁半之前的幼儿中，简单地学习计数并不意味着孩子已经了解这些数词的意思。在这个年龄，他们还没有完全了解计数和数字之间的联系。

但是，需要指出的是，不能将数词和数量相互对应起来，并不意味着小朋友们完全没有感知数量大小的能力。事实上，有大量证据表明，哪怕是还没有开始牙牙学语的婴儿也有基本的数感。

当今大多数发展心理学家认为，人类感知数的能力发源于两个相互独立的认知系统：一种称为“近似数量表征系统”（approximate number system），另一种称为“平行个体化系统”（parallel individuation system），又称精确数量系统（Feigenson，Dehaene，and Spelke，2004）。

近似数量表征系统，顾名思义，提供的是对数量大小进行估计的能力。这个系统基于数量的模拟幅度（analog magnitude）。简单来说，当人们面对不同的数量时，形成的表征的物理形态与数量相对应。就拿线举例：不同的数量形成的表征可能是不同长短的数字线。越小的数对应的表征会越短，而越大的数对应的表征则会越长。这种表征系统的优势在于，即使我们无法得知具体、精确的数值，我们也能“一眼看个大概”，估计出数量的大小。

年龄很小的婴儿就已经可以依赖这个系统来分辨数量了。研究人员发现，六个月大的婴儿就能对数量进行区分。这些宝宝要等到近两年之后才能真正学会数数，但是在襁褓里的他们已经可以分辨出屏幕上圆点数量的不同。对于这些小宝宝来说，屏幕上显示了八个圆点还是十六个圆点也是不同的。不过，由于这些宝宝是依托于近似数量表征系统来分辨数量的，他们的分辨能力受到比率的限制。八与十六对应的比率是一比二，宝宝们尚可胜任。但如果需要分辨的圆点数量是八与十二，对应的比率上升到了二比三，那六个月大的宝宝就看不出这两者之间的区别了（Xu and Spelke，2000）。

除了通过近似数量系统估计数量大小，婴儿们还可以形成精确数量的表征。

这得益于另外一个系统——“平行个体化系统”。在这个系统的帮助下，宝宝们可以同时精确地追踪视野里的多个客体，具有一定精确的数量概念，而无须将这些客体数量转化成“差不多、大概其”的模拟表征。

但是，这样的精准是以它的作用范围缩小为代价的。这个系统受到数量大小的严格限制，婴儿最多只能同时追踪四个物体。在一个经典的实验中，实验者将不同数量的饼干依次藏入十个月大的婴儿面前的两个容器中。如果婴儿能够分辨哪个容器中的饼干更多，他们则会更倾向于把小手伸进那个容器里去找饼干。在这个实验里，婴儿看到实验者先往一个容器里藏了一块饼干，再往另一个容器里一前一后藏了两块饼干。这个时候，他们会偏好这个藏了两块饼干的容器，就好像他们真的知道一加一大于一似的。

这些小宝宝可不懂加减法。但是，平行个体化系统可以帮助他们精准地追踪两块藏入容器中的饼干。而如果实验者在一个容器中依次放入三块饼干，在另一个容器中放入四块——这个时候，饼干的数量已经超过平行个体化系统能追踪的数值的上限，宝宝们也就无法比较两个容器中哪个饼干多，哪个饼干少了（Feigenson，Carey，and Hauser，2002）。

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平行个体化系统和近似数量表征系统，对于儿童数字概念的发展，是缺一不可的。平行个体化系统使孩子们能够精确地把握小数目“一、二、三”的含义。而近似数量表征系统使孩子们能超越平行个体化系统的大小限制，掌握十、百、千、万以及无穷的含义。

为了勾勒出孩子们对数字概念掌握的心理发展轨迹，发展心理学家马修·勒·科尔（Mathieu Le Corre）和苏珊·凯里给三到五岁的小朋友们设计了一组实验（Le Corre and Carey，2007）。

首先，小朋友们参与了卡伦·温设计的“给个数”任务。这个任务在之后已经逐渐演变成用来评估孩子们对于数字含义掌握程度的经典任务。就拿“三”来说，如果一个孩子能够理解“三”的含义，他们就只有在“请给我三个玩具”的请求下，才会交给实验人员三个玩具。而如果孩子们能够正确地回应“六及以上”的请求时，这些孩子就会被归类为“基数原理掌握者”（cardinal principle knower）。他们明白，在数出一个合集中的个体数量时，他们数到的最后一个数字对应的就是这个合集中个体的数量。而到了这样的理解程度，一个孩子也就可以被视为理解数字与数量之间的关系了。

然后，在勒·科尔和凯里的实验中，绝大多数三到五岁的孩子都能至少完整地从一数到十。但“给个数”任务表明，这些孩子对于数字含义的掌握其实是参差不齐的。一般来说，随着孩子们的年龄增长，他们掌握的数字也逐渐增多。在这一实验中，能掌握数字“二”含义的孩子的平均年龄在3.8岁，而“基数原理掌握者”的平均年龄在4.4岁。

不过，真正令人惊讶的是这些孩子在一项名叫“快速卡片”（Fast Cards）的任务中的表现。

这项任务旨在直接评估孩子建立数字与数量之间映射的能力。在这项任务中，实验者会准备一套卡片，每张卡片上有不同数量的圆圈。在实验过程中，实验人员短暂地在孩子面前展示一张卡片，并问：“这看上去像几个？”

由于每张卡片在孩子面前只显示一秒左右，这样短的时间绝不足以让孩子一个一个去数圆圈。所以，孩子们无法利用数数得出答案。这样一来，孩子们估计出的数字直接反映了他们对于看到的数量的表征。

如果孩子确实建立了自然数与数量表征的映射，那么随着卡片上圆圈数的增加，孩子们报出的数字也应该随之增加。由于这项任务中孩子们无法数数，他们给出的数字自然不会十分精确。但是，在映射已经建立的情况下，孩子们报出的数字的变化趋势应该与圆圈数量的变化趋势相符合：圆圈数量越多，报出的数也越大。

在“快速卡片”任务中，有些已经娴熟于数数的“基数原理掌握者”的表现令人惊讶。当卡片上的圆圈数超过四个的时候，这些很会数数的小朋友报出的数字就不再反映出数量变化的趋势了——无论圆圈变成几个，只要大于四，他们都会汇报同样的数字。比如说，无论是看到六个圆圈还是八个圆圈，甚至十个圆圈，他们给出的估数都有可能是“七个”。

这些孩子并不是完全没有建立映射的能力：当卡片上的圆圈数少于四的时候，这些孩子猜测的数字是随着圆圈数的增加而增加的。同时，这些孩子也不是真的不了解更大自然数所代表的数量。他们在“给个数”任务中的表现十分出色。如果时间允许，能让他们数数的话，他们能正确地给你数出很多很多的玩具。

面对这一出人意料的结果，勒·科尔和凯里认为，这些进一步的证据，说明了真正理解数字的概念与单纯地会数一二三四五是不同的过程。在“快速卡片”任务中，孩子们在估算小数目与大数目时不同的表现，也使勒·科尔与凯里推测，在建立不同数字与数量之间的映射时，孩子们会依托不同的系统。孩子们凭借平行个体化系统的精确表征来理解“一”“二”“三”这种小数字的不同含义，而通过在小数目时理解数字与数量之间的映射关系，孩子们可以以此类推，逐渐归纳并建立更大的数字与数量之间的映射关系。

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“自然界的伟大著作是用数学语言写的。”三百多年前，当代科学的奠基人之一伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）曾在《试金者》一书中这样断言，肯定了数学对于自然科学的重要作用。

这样诗意的描述，在当今社会更是准确。从物理学到心理学，从基础科学到工程学，甚至许多传统意义上的社会科学、文学、艺术，都越来越看重量化、数字化的研究方法。我们甚至可以预见，在不久的将来，也许高等教育中开设的每一门学科都会要求学生具有一定的高等数学的背景。

但正所谓“罗马不是一天建成的”，数学知识也不是从天而降，一夜之间就颠覆了我们对于世界的认知。

人类最早的活动记录可以追溯到大约三十万年前，但考古学家能发现的人类关于数字系统的书面记录，最早只能追溯到大约几千年前的苏美尔文明（Friberg，1984；Richter et al.，2017）。在此之后，人类文明经历了数千年的时光荏苒，才等到笛卡儿发明平面直角坐标系，等到牛顿与莱布尼茨发明微积分。而如今人工智能、机器学习无比依赖的线性代数，直到19世纪早期才萌发雏形。

与漫长的数学发展史一样，在我们人生的尺度上，数学的发展也需要日积月累。

我们是如何学会数学的？不用提那些繁杂的高等数学，就连最基本的数字的习得也拥有缓慢的发展轨迹。如我们所见，小朋友们明白“一、二、三、四、五”对应的含义也并非一蹴而就的。在很长一段时间里，数之无形与抽象，都使它的习得成了一件神秘莫测的事。我们究竟是如何感知数、认知数的呢？我们能看到两只毛茸茸的小猫，但看不到“二”；我们可以听到五个悦耳的音符，但是却听不到“五”。

数并不存在于我们的物理世界中，无法被我们的感官系统所捕捉。它的抽象，让一些数学家与哲学家提出了一些几乎带有神秘学色彩的猜测。例如，20世纪重要的逻辑学家和数学家库尔特·哥德尔（Kurt G?del）曾这样评论我们对数学对象（mathematical object）的了解：“我没有任何理由降低对于这种数学直觉存在的信心。这种数学直觉就像我们的知觉感知一样真实。”（Shapiro，2000）

这听起来几乎就像在说，他认为人类具有直接感知数的特殊“第六感”。在当时，这样的观念在数学家和哲学家中引起了很大的争议。但是，半个多世纪之后，随着发展心理学的进步，我们似乎可以承认，他的猜测远远地指出了一个正确的方向——我们的数字能力深深植根于我们的认知系统，根植于我们的近似数量表征系统和平行个体化系统。在这两个系统的共同支持下，我们开始逐渐明白数字的含义，第一次接触到了奇妙的数学世界。

宝宝也懂因果关系吗？

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这是平凡的一天。你在嗡嗡的闹钟声中醒来。你坐起来，按下闹钟，嗡嗡声停止了。你摸黑找到了自己的拖鞋，打开房间里的电灯开关，穿上衣服，刷牙洗脸，去厨房做早餐。

从表面来看，这一切都是那么平淡无奇。你早就习惯了这生活中的一切。

可是从另外一个角度来说，你又仿佛具有一种神奇的力量：你可以让噪声停止，让光亮出现；你可以将一些柔软的纺织物从一个被称为衣柜的封闭盒子中移动出来，再经过精密的折叠与变换，转移到自己的身上；你可以操作不同的精密机器，小到清洁牙齿的电子工具，大到加热食物的发热箱。

这一切是如何顺畅地发生的呢？

你行为背后的神奇力量又称因果关系。这种因与果之间的抽象关系，在我们日常生活的分分秒秒里都编织在一起。

有时，有关因果关系的知识是显性的。比如，你明确地知道，只有按下电饭煲上的红色开关，才能使电饭煲开始烹饪美味的米饭。但有些时候，有关因果关系的知识是隐性的，我们甚至不会刻意地去想它、关注它。比如，在台球桌上，当一个台球撞到另一个台球时，我们会自然而然地期待第二个台球开始运动。而不用再三思索，我们也知道，第一个台球的碰撞是使第二个台球运动的原因——这一切都太显而易见了。

因果关系在我们的日常生活里无处不在。在某种程度上，它也是现代科学的精髓所在。

哲学家马里奥·布恩格（Mario Bunge）曾在《现代科学与因果关系》（Causality and Modern Science）一书中写道，如果我们要想解释而不仅仅是描述事物的发展规律，我们对因果关系原理的理解仍然是至关重要的（Bunge，1979）。从自然科学到社会科学，从物理学到心理学，在各个领域工作的科学家都在孜孜不倦地探索着：究竟是什么原因导致了我们观察到的现象？可以毫不夸张地说，人类的一整部思想史，都是由我们寻找万物背后的因果关系所推动的。

虽然哲学家们至今都没有就因果关系的本质达成一致看法，但至少有一点我们不能否认：我们自己的心智会不断地与因果关系发生互动。我们感知因果关系，也用因果关系来推理。可是，就像数字与物理法则一样抽象，因果关系没有颜色与轮廓，并不是真实存在于感官输入中的东西。

那么，我们关于因果性的知识是如何产生的呢？

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在历史上很长一段时间里，因果关系都是属于哲学家的领土。

大卫·休谟（David Hume）是英国著名的经验主义哲学家。他曾断言，因果关系不过是理念的联想（association of idea）。他认为，当我们看到一个台球撞开另一个台球时，我们其实没有任何根据去判断这两个球之间存在因果关系，认为第一个台球真的是第二个台球运动的原因。我们之所以会产生这样关于因果关系的联想，是因为我们见过太多太多次这样的情况了。每一次，当我们看到一个球向另一个静止的球运动时，总会伴随着第一个球减速、第二个球加速的现象。这样一次又一次地重复，导致我们形成了一种“习惯”。

用休谟的话说，“心灵是被习惯驱使着，在一个事件的出现后，期待着它通常伴随着的效果，并相信它的存在”（Hume，1748）。

大卫·休谟的论断长久地影响了人们看待因果关系的方式。他的观察确实精准正确：我们的感官信息里，除了颜色块和轮廓的变换之外，再无其他内容可言。可是，休谟的观点并没有真正回答我们“常识”背后的心理学问题：并不是所有人都像休谟一样受过系统训练。如果你在大街上问一个外行的人，他仍然会非常肯定，第一个球是第二个球运动的原因，第二个球运动是第一个球碰撞的结果。

究竟是什么内在心理机制让人产生这样的直觉呢？

比利时心理学家艾伯特·爱德华·米肖特·范登贝克（Albert Edouard Michotte van den Berck）决定用心理学实验的方式来一探究竟。米肖特出生于19世纪末，他是哲学博士，但同时也接受过广泛的心理学与生理学的训练。在硕果累累的职业生涯中，米肖特曾为实验心理学做出过许多重大贡献，其中最突出的成就要数他在1954年出版的开创性著作《因果性知觉》（La perception de la causalité）。

在这本书中，他一共汇聚了一百多个实验，从不同的角度深入挖掘了因果性的感知问题。其中，他将绝大多数的精力集中在一种非常基本的因果性事件上。在这个事件中，参与者会观看一个简单的小动画：动画中是两个二维几何形状。第一个小形状向第二个小形状移动，紧接着第二个形状开始向前移动。这个简单的小动画又被称为“米肖特发射事件”（Michottian launching event）。在之后的几十年里，它都是心理学家研究因果性感知问题的经典研究范式。

米肖特在他一百多个实验中操控、改变了两个几何形状的特点，比如大小、颜色、运动速度等。最终，他得出的结论是，人们产生的关于因果关系的印象与两个物体的属性无关。这两个形状需要满足的唯一要求是时空属性（spatiotemporal properties）。时间上，第二个形状的运动需要在第一个形状与其发生接触后立即开始。空间上，这两个形状要看起来像是接触了一样。

米肖特的研究具有很强的开创性意义。他的研究指向知觉（perception）和认知（cognition）的一个重要的交叉点（Wagemans，Van Lier，and Scholl，2006）。在此之前，知觉系统和认知系统通常被看作心智的两个不同领域。例如，当你看到一个苹果时，你的视觉系统通知你，在你的面前有一个红色的、圆圆的物体。视觉系统告诉你苹果的颜色、明暗、轮廓等，而你的认知系统则负责把你接收到的这些感官信号与“苹果”的概念联系起来。

像因果关系这样更高层次的概念，在之前一直被认作由认知系统负责。但米肖特的实验似乎指向另外一种可能：有关因果关系的知识，可能起源于知觉，起源于视觉系统本身。

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米肖特的研究开拓了因果感知研究的先河。不过，和很多科学研究中的开创者一样，他的研究也不免遇到了一些批判与质疑的声音。

有人质疑他实验方法的严谨性。在他所报告的一百多个实验中，有近一半的实验记录都没有实验参与者的信息。是什么样的人参加了这些实验？他们是否都有正常的视力？他们之前是否有训练经验？同时，米肖特也没有准确地记录他的实验程序。实验具体是怎样执行的？他和被试说了些什么？在这些信息缺乏的情况下，之后的心理学家很难判断米肖特的发现是否能够被复制、被推广到一般人群中（Joynson，1971）。

除了研究方法缺乏严谨性以外，也有人指出他的理论仍然没有解释因果感知的起源。米肖特曾一笔带过地写道，成人用来感知因果性的机制是与生俱来的。可是，他的一百多个实验中，没有一个实验是测试儿童或婴儿的。米肖特并没有任何证据去支持他的先天论（Saxe and Carey，2006）。

我们真的天生就有识别因果关系的能力吗？这个问题，一直到20世纪80年代末才初见曙光。

在《因果性知觉》首次发表30多年后，发展心理学家艾伦·莱斯利（Alan Leslie）和斯蒂芬妮·基布尔（Stephanie Keeble）决定在婴儿身上测试一下“米肖特发射事件”（Leslie and Keeble，1987）。

在一个实验中，莱斯利和基布尔对34名六个半月大的婴儿进行了测试。这些婴儿被随机分配到直接发射（direct launching）或延迟发射（delayed launching）条件下。在直接发射条件下，婴儿看到的是经典的米肖特发射事件：一个红色的方块向着一个绿色的方块移动，在屏幕中间停住。接触后，绿色的方块开始移动。而在延迟发射条件下，婴儿看到的也是红色方块与绿色方块之间的接触，重要的区别在于，绿色方块没有在接触后立即移动，而是稍作停留，在0.5秒后才开始移动。

实验人员反复向这些小宝宝在屏幕上展示直接发射或延迟发射事件。在一定次数的重复之后，大多数婴儿都会开始东张西望、左看右看，不再注视屏幕。当他们的注视时间下降到一个预设的阈值以下时，实验人员会向婴儿展示一个逆转的发射事件。现在，是绿色方块导致了红色方块的运动，两个方块的运动方向也从自左向右变成了自右向左。

这样的实验设计又称“习惯性范式”（habituation paradigm）。它背后的原理是，当婴儿受到重复的视觉刺激后，他们的注视时间会不断减少。但是，当新奇的视觉刺激出现在他们面前的时候，他们又会增加注视时间。刺激越新奇，他们注视的时间就会越长。

莱斯利和基布尔发现，与延迟发射条件下的宝宝们相比，那些直接发射条件下的宝宝在观看逆转的发射事件时注视时间更长。也就是说，这些观看了直接发射的宝宝，会觉得逆转的直接发射事件更新奇。

直接发射和延迟发射之间唯一的区别就是0.5秒的停留。为什么这样细微的变化会造成这样的差异？按照作者的解释，直接发射条件具备了米肖特提出的时空性质，而延迟发射因为0.5秒的差异不满足条件。在时空性质的帮助下，这些小宝宝能识别出因果关系，且逆转的因果关系要比非因果关系更新奇。

莱斯利和基布尔还指出，婴幼儿感知因果关系的基本机制，很可能就是米肖特提出的成人因果关系感知的基本机制。米肖特可能是对的：我们的视觉系统，天生就做好了捕捉世界上因果关系的准备。

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但并不是所有人都同意莱斯利和基布尔对于实验的诠释。

六个半月大的婴儿能识别因果关系，就一定说明识别因果关系的心理机制是与生俱来的吗？这些婴儿已经在这个世界上生活两百天了。两百个日日夜夜，也许已经帮助小宝宝们积累足够长的时间和经验，让他们学会这样的本领。而且，如果这种心理机制真的是与生俱来的话，这个实验范式应该也能在年龄更小的宝宝身上管用，得到相同的结果。

然而，当研究人员试图对三个半月、四个月、五个半月大的婴儿进行测试时，都没能成功复制出六个半月大宝宝呈现的结果。这似乎表明，识别因果关系的能力可能并非天生的，而是后天习得的（Cohen and Amsel，1998）。

如果这样的本领是后天习得的，那么婴儿是从哪儿学到的呢？

一个可能的知识来源，是宝宝们自己的行为。心理学家彼得·怀特（Peter White）认为，我们对因果关系的理解，来自我们自己的身体与物体的相互作用。他指出，在所有的感官系统中，我们的触觉系统（haptic system）是唯一可以直接接触到世界上的因果关系的感官系统（White，2006）。

当我们对一个特定的物体采取行动时，我们会接收到两种信息：一种是来自肌肉和骨骼运动的运动觉信息（kinesthetic information）。另一种是皮肤受到压力的感觉信息，它来自我们身体与被接触物体的接触点。

这两种信息的同时存在，是我们的触觉系统所特有的，也提供给我们与物体直接有关的信息。相比较之下，当我们通过其他感官系统感知一个物体的时候，怀特表示，“感知的对象是远端的（distal），因此，不可能直接知道涉及它们的因果关系”。诚然，我们最后能够通过视觉来认识因果关系，但怀特指出，这样的能力也是起源于我们的触觉系统。

换句话说，是我们身体与物体间的因果作用，通过触觉系统构成了因果知觉的基础，之后才逐渐迁移到视觉系统。

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这个说法起初听起来可能比较难以置信。米肖特的主张已经足够有颠覆性了：因果关系这样抽象的、高层次的东西，并非单纯地根植于我们的高级认知系统，而很有可能存在于我们的视觉系统。而怀特的说法似乎更进了一步：因果关系从我们的触觉系统开始。也就是说，从我们的四肢开始。这样的说法确实有证据支持。

一组来自卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）的研究人员就试图在四个半月大的婴儿身上探索身体与因果知觉之间的关系（Rakison and Krogh，2012）。以前的研究表明，这个年龄的婴儿尚不具备在“米肖特发射事件”中识别出因果关系的能力。但是如果怀特是对的，如果身体与物体之间的因果作用确实在因果性感知中起到了至关重要的作用，那么，如果能通过实验设计给这些小宝宝一些他们一般不具备的因果性动作经验（causal action experience），他们是不是就能像年龄较大的婴儿那样，从简单的米肖特发射事件中“看到”因果关系了呢？

在他们的实验中，这些小婴儿被随机分配到实验组和对照组。在观看米肖特发射事件之前，这两组小宝宝都要先和一些小玩具球互动。两组小宝宝的区别在于，为了给实验组的小宝宝们提供一些因果性动作经验，实验人员给这一组的宝宝们戴上了“黏黏小手套”（sticky mitten）。

这些手套上配有尼龙搭扣条，可以用来粘起他们面前的玩具球。而在对照组里，小宝宝们戴上的小手套没有尼龙搭扣条。四个半月大的小宝宝们，抓握能力尚未发育完全。所以，对照组的小宝宝们虽然面前摆了玩具球，但他们并不能很好地把玩具球拿在手里把玩。而实验组的小宝宝们，在“黏黏小手套”的帮助下，可以自如地粘起玩具球，和玩具球进行有效的因果性互动。

在玩了一会儿之后，研究人员用类似莱斯利和基布尔使用的实验范式对这两组宝宝进行了测试。他们发现，小手套的粘与不粘、因果性互动的存在与否，真的让这两组小宝宝面对米肖特发射事件产生不同的反应。戴着“黏黏小手套”的婴儿，像六个半月大的婴儿一样，成功地识别出了因果关系。而那些对照组的同龄宝宝却失败了。

但研究人员也指出，因果动作对于因果感知的帮助作用可能非常具有局限性。这些成功识别出因果关系的小宝宝，无论是戴着的手套，还是玩的玩具球，颜色都与米肖特发射事件中的颜色相匹配。他们的手套是红色的，球是绿色的。而在米肖特发射事件中，第一个移动的方块是红色的，第二个移动的方块是绿色的。而如果当手套和球的颜色不再与米肖特发射事件中的颜色相匹配时，这些拥有了因果动作经验的小宝宝仍然不能辨别出发射事件中的因果关系。

这样的局限性，为因果感知的起源留下了更多的谜题。如果识别因果关系的能力是先天机制，那么，我们该如何解释那些年龄更小的宝宝的实验表现呢？而如果识别因果关系的能力是后天习得的，是基于因果行为的，那么，为什么就连简单的颜色变化都会阻碍宝宝们识别因果关系呢？

这些问题，今天的学界仍然在争论。

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自从现代科学诞生以来，对因果关系的判定，一直是科学进步的里程碑。

以前，科学家们往往通过采用对照实验、加入实验干预的方法来确定现象背后的因果关系。近几十年来，随着机器学习和数据科学的兴起与发展，更多的科学家开始关注一种被称为“因果关系发现”（causal discovery）的计算方法：如何在大量纯观察数据中发现变量之间的因果关系？这样的趋势，也为因果关系的心理学机制吸引了更多的目光。在我们试图教会机器和算法发现因果关系的同时，进一步了解人类是如何完成任务的，也许会带来意想不到的灵感与突破（Glymour，Zhang，and Spirtes，2019）。

哲学家、认知科学家大卫·丹克斯（David Danks）将人类对于因果关系的学习机制分为两类：因果知觉（causal perception）和因果推理（causal inference）（Danks，2009）。

与因果知觉不同的是，因果推理需要更高层次的认知，并不是简单的视觉系统所能处理的。在心理学中，一个典型的因果推理实验通常会让参与者阅读一个故事，让他们对因果关系的强度进行评分。例如，他们可能需要回答“如果你按了100次开关，灯泡多久会亮一次？”这样的问题。参与者会输入一个从1到100的数字，而这个数字被视为参与者对因果关系强弱的衡量（Buehner and May，2002）。

丹克斯还指出，对因果关系的学习只是一个起点。在此之后，我们还需要知道如何使用它们。这个领域又被称为“因果推理”。我们对于因果关系的信念，是如何对决策、概念推理、反事实推理等产生影响的呢？这些，都是心理学家们正在不断挖掘的问题。

心理学是一个年轻的领域，而因果关系心理学则是一个更加稚嫩的子领域。虽然近几十年来，我们了解了很多因果关系背后的心理学原理，但这个领域还需要更多的时间来探索，才能更好地回答更深层次、更基本的问题。在这一点上，研究因果关系的心理学就像摇篮里的小婴儿一样，仍然需要更多的时间去成长。