因黑人身份進不了大學工作，他在自家院裏觀察，成果超前一百年_風聞

我們對動物思維能力的理解正發生鉅變。三十年前，如果你跟動物學家説：“很多物種都存在多樣的個體性格。”他們肯定會表達高度懷疑，就像他們也懷疑“魚能感知疼痛”、“蜜蜂喜歡玩樂”、“鳳頭鸚鵡有文化”這些奇談怪論一樣。

然而今天，科學家開始懷疑過去的懷疑，開始不斷思考：應怎樣判定一個生物擁有感知力、擁有情感和意識？他們也在各種生物羣體中看到複雜認知和主觀體驗的能力——雖然它們的內心世界與我們的相去甚遠。

各種新發現令人興奮，不過若查爾斯·特納（Charles Henry Turner）還在世，看到關於動物內心世界的顛覆性新見解，他應該不會驚訝。這位逝世於1923年的美國動物學家兼比較心理學家，是最早系統性探索動物複雜認知能力的先驅。

特納主要研究蜘蛛和蜜蜂等節肢動物，密切觀察它們，並進行開創性的實驗；這些實驗似乎表明了動物認知能力比當時大多數專家認為的更復雜。此外，特納還探究物種內個體行為方式差異——這是現在一些學者所謂的動物個性研究的起源。

編譯 | 槳篤繪

查爾斯·特納（Charles Henry Turner）

與特納同時代的大多數人都認為，昆蟲和蜘蛛之類的“低等”生物就像微型機器，被預先編程以執行明確定義的功能。俄克拉荷馬州立大學的比較心理學家查爾斯·艾布拉姆森（Charles Abramson）廣泛研究特納生平，認為特納是最早改變上述看法的人之一，而且多年來一直請求美國郵政局發行紀念特納的郵票。另一方面，特納也反駁了這樣一種觀點：

動物無法智能地解決問題，它們的行為只基於本能，或者最多隻基於習得的關聯，我們看到的個體差異不過是噪聲數據而已。

但正如當時科學機構缺乏想象力來相信動物也擁有複雜智能和主觀體驗一樣，科學界也做不到平等看待黑人科學家特納。

上圖所示為紀念查爾斯·特納的44美分美國郵票模型，由心理學家查爾斯·艾布拉姆森及其學生查爾斯·米斯科夫斯基（Charles Miskovsky）出於教育目的而設計。艾布拉姆森還出版了特納的傳記，並請求美國郵政局發行紀念特納的郵票。

眼下，很多學者都在重新審視特納提出的各種觀點。

倫敦瑪麗女王大學的動物學家兼生態學家拉爾斯·奇特卡（Lars Chittka）致力於研究蜜蜂等昆蟲。他表示，如果在特納離世後的幾十年間，其工作沒被大部分人忽視、遺忘，這個領域現在的情形可能完全不同，“我在過去幾十年裏有幸目睹的顯著進展可能會發生得更早。”

微小的機器，擁有創造的智慧

19世紀的西方科學家繼承了前人理論，相信人類與其他動物之間有嚴格界限。人類有靈魂，有複雜思想和感情，其他生物則不然。達爾文的演化論否定了這種公認獨有的智慧，提出一種全新機制——遺傳特徵的自然選擇。通過此機制，身體、心理甚至情感特徵可以在物種內傳播共享。

達爾文的合作伙伴，同時也是他年輕的朋友，喬治·羅曼內斯（George Romanes）於1882年出版《動物智力》（Animal Intelligence）一書。該書列舉案例證明多種動物都擁有認知能力，引發特納強烈共鳴，他甚至給自己第三個孩子起名達爾文·羅曼內斯（Darwin Romanes）。

當然，達爾文和羅曼內斯的觀念很大程度上基於理論、觀察以及擬人論（anthropomorphism）。《動物智力》並不那麼科學，而特納一直在用科學方法檢驗書中概念。

特納建造了一個高架式迷宮，以測試蟑螂個體在迷宮裏能多快地通過學習實現認路穿行。

在一項早期研究中，特納嘗試探究蜘蛛是否完全通過本能來結網，或者説，它們能否針對形勢變化做出創造性反應。

1892年，他在《比較神經學雜誌》（Journal of Comparative Neurology ）上寫道：“對蜘蛛而言，當外部環境發生各種變化，它們結網行為也會發生很有意思的變化。”他細緻地描述了他在窗台、鐵路路堤和木堆上發現的27個蛛網結構，其中一個結在牆洞處，形狀特別扭曲、可有效將獵物逼入絕境——

這個網是盲目的、本能的產物嗎？我認為不是。

除了觀察，還要實驗。特納通過實驗迫使蜘蛛在結網時應對空間難題：他收集蜘蛛，先將它們放入圓柱狀瓶子，結果看到蜘蛛結出圓形網，然後將其放入盒形空間，結果一些蜘蛛製得矩形蛛網。最後，他毀掉部分網結構；作為回應，蜘蛛以巧妙方式有效修補了自己的作品。

所有實驗都表明蜘蛛具備學習能力，而這與主流的科學敍述相矛盾。特納總結稱，雖然結網是本能，但“構造細節是智能行動”。

在之後的職業生涯裏，特納繼續從事與時代主流觀念背道而馳的工作。他研究了鳥類、水生甲殼動物、蜥蜴和蛇，不過最感興趣的是昆蟲思維，根據他的記錄總結，螞蟻、蜜蜂、飛蛾、蟑螂等昆蟲都擁有驚人的學習、記憶、解決問題能力甚至可能還有情感。這些20世紀初的“暴論”，卻預言了新千年後的科學發現。

特納開創性的螞蟻實驗令人叫絕。

他讓十幾種螞蟻穿過精心設計的迷宮，最後得出結論：螞蟻走出迷宮靠的不是歸巢本能，而是各種線索和記憶，它們以一種簡單的學習形式整合線索、引導自己穿行。特納還曾把一隻螞蟻放到一個小島上，結果觀察到它試圖利用其掌握的材料建造一座通往大陸的橋樑。動物學家奇特卡表示，這種行為似乎已經超越試錯學習，而是面對特定環境評估情況、設定目標、構建方案——當時人們認為螞蟻沒這種能力。

此外，特納也證明，蜜蜂會利用對空間地標的記憶，比如巢穴入口處的可樂瓶蓋，引導自己到達目的地。奇特卡指出，特納的工作與二十五年後荷蘭著名動物行為學家尼古拉斯·丁伯根（Nikolaas Tinbergen）發表的研究非常相似。

特納發現，螞蟻覓食後返回巢穴途中會繞大圈。法國博物學家維克多·科內茨（Victor Cornetz）將上圖中這條蜿蜒曲折的路線稱為“特納彎彎繞”（tournoiement de Turner）。

蘇聯生理學家、經典條件反射理論創建者伊萬·巴甫洛夫（Ivan Pavlov）在1927年發表了關於狗條件反射式流口水的著名文章，從此巴甫洛夫的狗為大眾熟知，可大眾不知道的是，早在1914年，特納的飛蛾可能就已成為（無脊椎動物）經典條件反射的第一個案例。特納在報告中描述了他如何訓練飛蛾拍打翅膀以響應口哨聲，證明飛蛾能聽出音調。

獨自一人的探尋，領先百年的洞見

為紀念特納，法國博物學家維克多·科內茨（Victor Cornetz）將一些螞蟻蜿蜒曲折的繞行路線命名為“特納彎彎繞”（Tournoiements de Turner）。行為主義之父約翰·B·沃森（John B. Watson）稱讚特納的實驗“巧妙新穎”。

奇特卡在1990年代完成研究生學業並開啓科研生涯，一直致力於推動學界認知昆蟲思維的複雜性，不過直到生涯後期，他才意識到，前輩特納早已為自己研究中的關鍵思想奠定基礎。

我必須承認，我對特納的工作非常不瞭解，以至於我以為是自己開創了昆蟲領域的新方向。其實他領先了一個世紀，這令我大受震撼。

特納探索了蜜蜂如何利用視覺線索，以及它們從一朵花跳到另一朵花尋找食物過程中能否看到顏色。他製作了圓盤、圓錐體和盒子，並將它們塗成紅色、綠色和藍色。特納將蜂蜜先放入紅色圓錐體中，再放入紅色圓盤中，在這兩種環境下，蜜蜂都學會了尋找食物。他認為這些發現表明蜜蜂能看到顏色，但後來的研究表明，雖然蜜蜂可以感知大多數顏色，但它們看不到紅色，特納的工作實際上表明瞭昆蟲能辨別灰度

毫無疑問，特納在建立和維持自己科學事業的過程中遭遇了極大障礙。

他的本科和碩士階段在辛辛那提大學度過，期間他因勤奮和才華而備受讚譽，並獲得了助理實驗室講師一職。但當特納於1907年完成芝加哥大學的動物學博士學位並嘗試尋找教職（他可能是第一位這樣做的黑人科學家），他的好運氣似乎到頭了。根據社會學家和民權活動家W·E·B·杜波依斯（WEB Du Bois）的説法，最初邀請特納申請的教授去世，而繼任者拒絕僱用一名黑人學者。

由於無法入職芝加哥大學，特納成為聖路易斯薩姆納高中（Sumner High School）的科學老師。他在公園和自家後院搭的棚裏開展實驗，沒有助手，沒有學生，沒有人追隨他的學説，沒有人傳播他的理論。儘管如此，特納仍堅持不懈，發表了70多篇論文。奇特卡如此評價道：“他是如何一個人完成這一切的？這令人難以置信。”

一些人認為，特納的聰明才智助他衝破限制、開創天地。女作家珍妮絲·哈林頓（Janice Harrington）研究了特納的一生，並於2019年出版了一本關於特納的兒童讀物。

用哈林頓的話説：“特納想象力非常豐富。他不可能直接購買想要的設備或召集一大批實驗室助理。遇到各種問題和限制時，他必須打破常規。”

另一方面，哈靈頓認為特納將生物學視為解讀不同物種甚至人種之間共同聯繫的透鏡，這是推動他一往無前的動力。

特納曾撰寫社論文章稱：“動物奇妙的結構和功能，關於所有物種都是同一棵進化樹上的分枝的證明，以及決定動物和人類的行為與關係的定律，引導我們承認並尊重他人的權利。”

在哈靈頓看來，挖掘像特納這種人物的歷史是具有挑戰性的。“鑑於他非裔美國人的身份，以及他所處的那個時代，我認為後世學者會很難拼湊出完整、真實的歷史。”

與特納生活有關的物件會被認為不值得保存；特納56歲那年因心臟病去世，他的居所及其在聖路易斯的研究棚都已不復存在；讓哈林頓尤其難過的一個現實是，特納曾撰寫了一本兒童讀物，但她一直尋不見此書手稿。

幾十年前的艾布拉姆森在上本科時首次接觸到特納作品，他被深深吸引，一頭扎進關於螞蟻行為的舊文獻裏，還試圖讓人們關注特納的學術和精神。不過艾布拉姆森也表示，由於缺少與特納生平有關的舊物，他難以説服美國國家博物館展示這位先驅的傑作。

然而，隨着證據的積累超過歷史的偏見，特納重新獲得認可。奇特卡如此説道：“從欣賞其他有思想的動物的意義上説，我們在過去十年左右時間裏目睹了一場哥白尼式革命。能從一個世紀前的特納作品中看到呼應了當下發現的證據‘非常令人安心’，這表明我們正朝着正確方向前進。”

本文作者阿拉·卡茨內爾森（Alla Katsnelson）是自由科普作家，重點關注生物學、健康與醫學、技術和科學政策等方面的研究，她也喜歡挖掘、講述那些展現科學家複雜工作方式的故事。卡茨內爾森是《化學與工程新聞》的固定撰稿人，同時也會為《紐約時報》、《科學美國人》、《自然》等媒體撰稿。

資料來源

Charles Henry Turner’s Insights into Animal Behavior Were a Century Ahead of Their Time：https://knowablemagazine.org/article/living-world/2023/rediscovering-legacy-charles-henry-turner

本文經授權轉載自微信公眾號“世界科學”，原標題為《因黑人身份進不了大學，他在自家院裏觀察動物的心，成果超前一百年……》。

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