本文最初发布于 The Conversation。
猴子、鸽子或鱼能像人一样推理吗？这是一个科学家们一直在用越来越有创意的方式进行测试的问题——迄今为止我们的发现描绘了一幅比你想象的更复杂的图景。
想象一下你正在填写一份疯狂三月（March Madness）的赛程表。你听说 A 队击败了 B 队，B 队击败了 C 队——所以你假设 A 队可能比 C 队强。这是一种被称为传递推理的逻辑推理。它如此自动化，以至于你几乎注意不到你在做这件事。
事实证明，人类并非唯一能够进行这种思维飞跃的生物。在世界各地的实验室里，研究人员测试了许多动物，从灵长类动物到鸟类再到昆虫，让它们完成旨在探究传递推理的任务，其中大多数都表现出色。
作为一名专注于动物学习与行为的科学家，我与鸽子合作，以了解它们如何理解关系、模式和规则。换句话说，我研究那些永远不会填写疯狂三月赛程表的动物的心智——但它们可能仍然能够猜出获胜者。
无声的逻辑测试
基本原理很简单：如果一种动物学会了 A 比 B 好，B 比 C 好，那么它能否推断出 A 比 C 好——即使它从未见过 A 和 C 在一起？
在实验室里，研究人员通过一次给动物呈现随机配对的图像，并为它们选择正确的图像提供食物奖励来测试这一点。例如，动物学会了当手（A）与教室（B）配对时，手（A）是正确的；当教室（B）与灌木丛（C）配对时，教室（B）是正确的；当灌木丛（C）与高速公路（D）配对时，灌木丛（C）是正确的；当高速公路（D）与日落（E）配对时，高速公路（D）是正确的。我们不知道它们是否“理解”图片中的内容，而这对于实验是否重要。
一种可能的解释是，学会了所有任务的动物会创建一张心理排名表：A > B > C > D > E。我们通过给它们提供从未见过的新配对来检验这个想法，例如教室（B）对高速公路（D）。如果它们一致地选择排名更高的项目，那么它们就推断出了潜在的顺序。
有趣的是，有多少物种能够完成这项任务。从猴子、大鼠、鸽子——甚至是鱼和黄蜂——都以不同形式表现出传递推理。
转折：并非所有任务都容易
但并非所有类型的推理都那么容易。有一种称为刺激等同的规则，尽管名字相似，但与传递推理不同。等同性不询问哪个图片更好，而是关于等同性。
在此任务中，动物会看到一组三个图片，并被问及哪个图片与中心图片匹配。例如，如果显示白三角（A1），选择红方块（B1）可获得奖励，而选择蓝方块（B2）则不行。稍后，当显示红方块（B1）时，选择白十字（C1）可获得奖励，而选择白圆（C2）则不行。现在是测试：显示白三角（A1）以及白十字（C1）和白圆（C2）作为选项。如果它们选择白十字（C1），则表明它们具有等同性。
这个变化看起来很小，但成功完成第一个传递推理任务的物种在这个任务中常常会跌倒。事实上，它们倾向于将白三角和白十字视为完全不同的事物，尽管它们与红方块有共同的关系。在我最近发表的关于使用这两个任务的研究回顾中，我得出结论：需要更多证据来确定这些测试是否触及了相同的认知能力。
微小差异，巨大影响
为什么传递推理和刺激等同之间的差异很重要？乍一看，它们可能似乎是相同能力——逻辑推理——的两个版本。但当动物在其中一个任务上成功，而在另一个任务上遇到困难时，就会引发一个重要问题：这些任务是否衡量的是同一种思维方式？
这两个任务之间明显的差异不仅仅是动物行为的一个怪癖。心理学研究人员将这些任务应用于人类，以便对人们的推理方式得出结论。
例如，假设你正在挑选一种新的杏仁奶。你知道 A 品牌比 B 品牌更浓稠，你的朋友告诉你 C 品牌比 B 品牌更稀。基于此，因为你喜欢浓稠的牛奶，你可能会认为 A 品牌比 C 品牌更好，这是传递推理的一个例子。
但现在想象一下，商店将 A 品牌和 C 品牌都标记为“咖啡师专用”。即使不品尝，你也可能认为它们在功能上是等同的，因为它们属于同一类别。这更像刺激等同，其中项目根据共享的关系进行分组。在这种情况下，“咖啡师专用”表示这些品牌具有相似的质量。
研究人员通常认为这些推理类型衡量的是相同的能力。但如果它们依赖于不同的思维过程，那么它们可能不是可互换的。换句话说，科学家提出问题的方式可能会影响答案——这对他们如何解释动物和人的成功有着重大影响。
这种差异可能会影响研究人员对实验室决策的解释，以及日常选择和临床环境中的决策。例如，像这样的任务有时被用于关于自闭症、脑损伤或与年龄相关的认知衰退的研究。
如果两个任务表面上看起来相似，那么选择错误的任务可能会导致对某人认知能力的结论不准确。这就是为什么我实验室中正在进行的探索性工作，以了解这些逻辑过程之间的区别是否同样适用于人类。
就像疯狂三月的赛程表并不总是能预测获胜者一样，一个推理任务并不总是能显示某人如何得出正确答案。这是研究人员仍在努力解决的难题——弄清楚不同的任务是否真的触及了同一种思维方式，或者只是看起来如此。正是这些问题促使像我这样的科学家待在实验室里，提出问题，进行实验，并试图理解真正的“推理”意味着什么——无论谁在思考。
