你不知道我們有多聰明：動物思考的時候，人類能學到什麼？

探索動物智力時，人類真的夠聰明嗎？

★ 《出版人周刊》、《圖書館期刊》、Goodreads網站讀者票選2016年度好書
★ 《時代》雜誌世界最具影響力百大人物、《探索》雜誌史上最偉大的47位科學思想家，美國國家科學院、荷蘭皇家藝術暨科學院院士法蘭斯．德瓦爾最新力作
★ 城邦讀書花園網站、何嘉仁書店當月選書
★ 書系共同策劃──清華大學生命科學系助理教授 黃貞祥
★ 專文延伸閱讀──清華大學系統神經科學研究所所長 焦傳金

人類與其他動物究竟有何不同？

是否在於人類擁有設計工具的能力？或是能意識到什麼是自我？感受得到現在與未來的差異？還是如大文豪馬克．吐溫所說，因為人類是唯一會臉紅的生物？在過去，我們也許對於「人類是萬物之靈」的信念堅定不移，可是隨著近數十年認知領域研究的革命性發展，關於動物與人類智力的種種定見開始產生動搖、甚至遭到推翻。

你可能從沒想過人類以外的動物會做出下列舉動：
──母猩猩不僅會使用人類的奶瓶哺餵下一代，還懂得在寶寶需要打嗝時及時抽出奶瓶
──北美星鴉能將兩萬顆松子藏在方圓數平方公里，數個月後再準確地挖出來取食過冬
──若要一頭大象區分眼前不同的人，牠能夠從年齡、性別和使用的語言來分辨
──日本獼猴吃甘藷之前不但知道要清洗，還知道用海水洗過沾上鹹味更好吃
──章魚懂得預先收集椰子殼保護自己，不被獵食者攻擊

美國國家科學院院士法蘭斯．德瓦爾在這本極具里程碑意義的書當中，將帶領我們重新定位人類在生物物種間的位置，並從一則則活潑有趣的故事、一次次精心設計的實驗，深入動物行為與認知研究的最前端──唯有以動物的視角觀察世界，才能理解動物們到底有多聰明！

在心智上，人類和其他高等動物之間的差異，至多僅是程度，而非本質。　──查爾斯．達爾文（Charles Darwin, 1871）

法蘭斯．德瓦爾Frans de Waal

荷蘭裔美國人，烏特勒支大學生物學博士，全球知名動物行為學家與靈長類動物學家，美國國家科學院、荷蘭皇家藝術暨科學院院士，埃默里大學心理學系坎德勒講座教授、烏特勒支大學特聘教授、亞特蘭大葉克斯國家靈長類研究中心的生存環節中心（Living Links Center）主任。

德瓦爾常於《科學》（Science）、《自然》（Nature）與《科學人》（Scientific American）等重要期刊發表學術研究與寫給大眾閱讀的科普文章，第一本暢銷書《黑猩猩政治學》（Chimpanzee Politics: Power and Sex Among Apes）翻譯成20種語言出版，使他成為全世界最耀眼的生物學家之一，《靈長類的和解》（Peacemaking among Primates）則於1989年獲洛杉磯時報圖書獎肯定， 2007年入選《時代》（Time）雜誌世界最具影響力百大人物，2011年入圍《探索》（Discover）雜誌史上最偉大的47位科學思想家。

現與妻子凱瑟琳居住在美國喬治亞州斯莫克萊斯。

楊仕音

週間為科普作者、講者以及專利顧問，週末悄悄變身為素人畫家。臺大動物學系學士、動物學研究所碩士畢，主修病毒遺傳；美國常春藤Dartmouth College工商管理學碩士畢。譯有多本科普人文書籍、影片字幕與中研院生物多樣性網站。獲頒吳大猷科學普及著作翻譯類獎。（翻譯本書作者序、第一章與第二章部分）

林雅玲

於中央研究院國際研究生學程取得生物科技學博士學位，長期從事科普翻譯與寫作，現任職於農業生技公司。（翻譯本書第三章至第五章）

顧曉哲

英國愛丁堡大學細胞生物學博士。大學時主修動物科學。曾旅居英國與芬蘭有十載，遊歷過二十幾個國家。目前本業為學術研究工作，業餘興趣為科普寫作與翻譯，偶爾受邀科普演講。（翻譯本書第二章部分、第六章至第九章）

丁照棣（臺灣大學生命科學系）
王道還（生物人類學者）
沈聖峰（中央研究院生物多樣性研究中心副研究員）
怪奇事物所
鄭國威（PanSci 泛科學總編輯）
謝伯讓（腦科學家，《都是大腦搞的鬼》、《大腦簡史》作者）
顏聖紘（國立中山大學生物科學系副教授）
──共同推薦

★ 這是一本出色科學家所寫的出色書籍。藉由愈來愈多的研究成果（包含他自己的），德瓦爾展現了從大象、黑猩猩到低等無脊椎動物等各個物種，不但比人類以為的還要聰明，而且也參與了我們才剛起步、開始理解的思考的形式。　──愛德華．O．威爾森

★ 在我的成長與求學階段，許多人深受勞倫茲所寫的《所羅門王的指環》啟發而走上博物學家或動物行為學家之路。《你不知道我們有多聰明》就像是新世紀版的《所羅門王的指環》，內容廣泛又發人深省。　──《衛報》書評家Matthew Cobb

★ 一本有趣的書，對許多物種的智力提出令人信服的解釋……不僅飽含知識、發人省思，讀來也饒富趣味。　──《華盛頓郵報》

★ 一部文字優美、流暢的科普著作，由一位致力讓大眾了解動物們有多聰明的傑出研究者所撰述。　──《科學》雜誌

★ 太令人驚豔了……有一種經典之作的氣質和夢幻般的閱讀。　──《時人》雜誌

★ 引人入勝、書寫詳實。　──《紐約時報》

★ 生動有趣的動物行為觀察，與略帶幽默的敘述，徹底扭轉我們對牠們的粗淺認知。讀完本書，自詡為萬物之靈的人類難免要有些自慚形穢了。　——城邦讀書花園

★ 此書再次提醒我們：並不是先有人類才有這個世界，從主觀的角度去看待萬物總是讓我們錯失更多。而且讓人開始懷疑：我真的了解我家那隻狗嗎？極力推薦眾生一讀！　——何嘉仁書店

【導讀】我們真的知道動物有多聰明嗎？
文／黃貞祥

根據一九九八年姜峯楠（Ted Chiang）的短篇小說〈你一生的故事〉（Story of Your Life）改編的二○一六年科幻電影《異星入境》（Arrival）不僅劇情動人，也很有深度內涵和啟發性，不知你看過了嗎？
沒有也沒關係。簡單來說，電影中全球各地出現了一個有如宮廟「立筊」的外星飛船，被稱作七足類的高智慧異星生物，試圖用很特殊的方式和地球人溝通。一位語言學家領悟到墨汁畫出的圓圈圈是種語言，絞盡腦汁後終於讀懂了異星語言，接下來的劇情就不爆雷了。
讓我們來改編一下劇情好嗎？假設有一對七足類偷偷來到地球，隨機把一群地球人誘拐上了異星飛船。裡頭的年輕七足類其實是博士生，另一位是牠的論文指導教授，牠們拿了異星科技部的研究計畫，要研究人類的語言及情感溝通能力。牠們拚命向那群地球人噴墨汁，畫了一個又一個充滿意義的圓圈圈，可是地球人卻完全在狀況外，只是用喉頭裡的聲帶發出不知所云的怪聲音，要不然就比手畫腳。牠們催眠了地球人忘掉「立筊」，再連哄帶騙地弄另外幾批人去做實驗。
這對師生玩弄夠了地球人，回到異星家鄉後寫了篇博士論文，指稱地球人完全沒有語言溝通的能力，也無法進行情感交流，是徹頭徹尾的腦殘智障。論文發表在異星最優異的科學期刊，七足博士生順利取得頂尖大學的博士學位，教授也當上了七足科學院院士⋯⋯
請問你如果得知了這消息，你甘心嗎？

我想你應該馬上能了解到，耍寶的是那對七足異星生物，即使牠們比我們人類智商更高，但把人類的行為和語言溝通方式搞錯的是牠們呀，我們地球人可不是用噴墨汁畫圓圈圈的方式溝通的。
這劇情很科幻，但是在地球上卻是現實的，因為過去有很長的時間，我們就是如此惡搞許多動物。我們用以人類為中心的想當然耳去理解其他動物的智力，曾經有一度人類甚至無法接受動物也有情感能力，甚至認定非人類動物就該有野獸該有樣子才像話。過去許多錯誤的實驗方法，導致了錯誤的結論，照法蘭斯．德瓦爾的話說，就像把貓和魚丟進游泳池比比看誰比較會游泳一樣荒謬。
動物行為學過去三十幾年來的許多研究，讓我們發現原來我們低估了動物的智力。過去腦科學的研究方法突飛猛進，在技術上有許多進步，如正電子發射斷層掃描（Positron emission tomography，PET）、功能性磁振造影（functional magnetic resonance imaging，fMRI）、腦電圖（electroencephalography，EEG）等等的解析度愈來愈精良，這些突破讓動物行為學家有了更多更好的工具。然而科學中許多重大的突破，其實不見得來自更犀利的高科技工具，而是來自觀念認知的突破。
《你不知道我們有多聰明》書中提到的許多對動物智力的新認知，是來自實驗方法的改進，那些實驗方法甚至還相當低科技，有些說出來就一文不值了，能設計出更好的實驗來自理論的創新。那些創新，有來自其他科系的科學家跨領域的研究，他們剛開始時，像是誤入大野狼群的小綿羊，受到非常不友善的對待，直到努力了不短的時間後才受到肯定；也有一些科學家，不安於學院派的訓練，懷著初心仔細觀察動物的行為，而非僅僅在課堂上聽教授的口沫橫飛，一心僅為了應付考試或學位要求而已。
動物行為學的整個領域，過去幾十年有非常大的進展，中間經歷了許多主流理論的更迭，德瓦爾本人就是推動這個領域發展的大師。他科普寫作經驗豐富，出版過暢銷書《黑猩猩政治學：如何競逐權與色？》（Chimpanzee Politics: Power and Sex Among Apes）及《猿形畢露：從猩猩看人類的權力、暴力、愛與性》（Our Inner Ape: A Leading Primatologist Explains Why We Are Who We Are），是闡述這個領域的歷史和前沿發展的不二人選。
一九七五年，德瓦爾開始在荷蘭安亨市伯格斯動物園進行六年的研究。這項研究產生了許多科學論文，並於一九八二年出版了他的第一本書《黑猩猩政治學》，明確提出了靈長類動物的社會策略行為。德瓦爾首先將義大利政治哲學家馬基維利（Niccolò Machiavelli，一四六九－一五二七）的思想引入靈長類動物學，提出了「馬基維利智商」（Machiavellian Intelligence）的概念。那是一個實體與社會群體的政治參與能力，簡單說就是在正確的時機選擇寬宏大量、明爭暗鬥、勾心鬥角、合縱連橫、聲東擊西。那些黑猩猩在《黑猩猩政治學》中，是充滿情感和意圖的，啟發了靈長類動物認知領域的研究，讓我們認識到黑猩猩也會尋求合作、利他和公平。
德瓦爾早期工作也注重欺騙和衝突解決，他指出在黑猩猩在爭鬥之後會「和解」，當時有很大的爭議性，但現在在動物行為學裡已完全能接受。最近，德瓦爾的研究工作探討了非人類動物的同理心，甚至是道德的起源。研究靈長類動物中天生的同情能力使德瓦爾得出結論：猩猩和人類只是不同類型的大猿，同情和合作傾向，在這些物種之間的是連續的，人和其他大猿並沒有本質上的差異。
德瓦爾對動物行為的研究，歷經了史金納的行為主義主導動物行為研究的時期，那是個摒棄對心智和情感討論的學派，只關注動物的習得行為。德瓦爾的研究應用了演化認知學的方法，來研究非人類動物的行為，讓人類和其他動物不再是一刀兩斷的關係。人類在行為上和其他動物之間並沒有清楚的界限劃分，也讓研究的動物不限於人類的近親，雖然他是研究黑猩猩起家的，而遍及其他社會性甚至非社會性動物。
學術界過去對動物智力的認識，因為人類中心主義等等錯誤而矇上了迷霧，還好就是有不信邪的科學家，一再揭示了動物的行為能力，讓我們見識到原來牠們也會使用工具，也會合作無間，還會做計畫，有自我認知能力，甚至還有意識。《你不知道我們有多聰明》提出非常多元的案例來讓我們認識到烏鴉、松鼠、海豚、鸚鵡、綿羊、黃蜂、蝙蝠、鯨魚、黑猩猩和倭黑猩猩等等動物的能耐，見識到動物智力的可能範圍和深度。在某些方面，我們人類事實上還不如這些動物呢！
能否聰明到能認識動物有多聰明，這確實考驗著人類的認知能力。如果有一顆開放的心，動物們可能會給我們更多驚奇呢！

◎ 「Life & Science」書系．選書者序 ◎

整個網際網路，是一本超大的書本，所以何必再讀書呢？
我們這個資訊和知識爆炸的時代，怕的不是能讀的東西不夠多，怕的是堪讀的東西實在太多，但能稱得上精彩絕倫的，卻仍舊十分有限。我們不僅要耗費更多時間面對爆量的文本，更要虛擲光陰精挑細選。
人生苦短，為何要浪費在平庸的事物上呢？
為此，我們為你嚴選出這系列出類拔萃的好書！讓最富才華的科普作家，來為你說一個完整且優異的科學故事。
「Life & Science」，是與生命，也與生活相伴的科學，用感性的方式，遨遊理性的科學世界。
我們不僅引介了國外最富盛名的科普書，還要讓你認識努力不懈的本土科學家們的心血結晶。
這一本本好書都濃縮了知識和智慧的精華，還原科學最初的感動，讓你心無旁騖地遠離網路的塵囂，體驗心流的幸福感受，進入這紛亂世界中的寧靜綠洲，飲用知識的甘泉滋潤好奇的心。
你泡好了杯好茶或咖啡，來和見識不凡的科學家們天南地北地暢談了嗎？

書系選書人──黃貞祥，筆名「Gene Ng」，來自馬來西亞，現居風城，任教於國立清華大學生命科學系及分子與細胞生物研究所。興趣廣泛的演化生物學家，研究教學工作之餘，嗜好讀書、寫作、看戲、騎車、踏青、逗貓、禪修。

前言

「在心智上，人類和其他高等動物之間的差異，至多僅是程度，而非本質。」──查爾斯．達爾文（Charles Darwin, 1871）

十一月某天清晨，天氣轉冷之際，我注意到一隻母黑猩猩（chimpanzee）法蘭潔（Franje）正忙著收集牠臥房裡所有的草稈。居住在荷蘭安亨市（Arnhem）伯格斯動物園（Burger’s Zoo）的牠把草稈夾在腋下，搬到一座大島上。法蘭潔的行為令我感到相當訝異，不只是牠過去從來沒有這樣的舉動，我在其他黑猩猩身上也從未見過類似的行為。一開始，我們假設牠的目的是為了保暖，但是在收集草稈前，法蘭潔都一直待在溫暖舒適的室內建築裡，理應無法感受到戶外溫度，最合理的解釋是牠根據以往的經驗，推算出今天的氣溫偏低。無論如何，法蘭潔和牠的兒子馮斯（Fons）那天在親手堆築的草稈窩裡，度過了一段美好又溫暖的時光。
每當看到這類案例，即使心裡明白單一事件並不足以得出什麼具體結論，我卻總是忍不住對動物「計畫性」的舉動所展現的心智能力感到不可思議。這類故事為科學家的觀察和實驗帶來啟發，並且幫助我們釐清事實。科幻小說家艾西莫夫（Isaac Asimov）曾於訪談中說過：「在科學領域中，最讓人興奮不已、表示有了新發現的一句話，並不是『啊！我想到了！』（Eureka），而是『這實在太有趣了！』（That’s funny）。」這種想法或許真的過於美好，畢竟科學家得先經過漫長的觀察，在發現引人好奇或令人驚嘆的動物行為時，進行系統化的檢驗，再試著與先前的假設相互參照、比對，有時還免不了和研究夥伴爭辯資料背後的意義。因此，我們常需要更多時間接受新的觀點，並在各式各樣的論點間產生歧見。即使最初的「現象觀察」並不困難（例如一隻黑猩猩收集一堆草稈），但要進一步獲得研究結果，就需要耗費相對龐大的資源了。正如法蘭潔的行為所暗示的：「動物是否真的會規畫未來？」這正是科學目前關注的問題。在本書中，我會避免使用像心理時間旅行（mental time travel，又稱chronesthesia）、自我覺知（autonoesis）等學者常用的艱澀專有名詞，試著以淺顯易懂的詞彙解釋科學研究進展。本書將以一個個動物在日常生活中運用智力的真實故事，連結相對應的實驗證據—前者可以告訴我們其認知的功能，對照組的實驗結果則能進一步排除其他可能的解釋。之所以如此撰寫，是因為儘管我能理解「看故事」對讀者來說輕鬆易懂，但我認為事件和實驗兩者同等重要，缺一不可。
試想一下動物的道別與打招呼之間的關聯。「打招呼」不難理解，就像你踏進家門，家裡的狗狗會撲向你一樣，打招呼是對離開一陣子的熟悉個體重新出現在眼前的自然反應。寵物看到人在外地的軍人飼主的視訊影像時，打招呼的強度與分離的時間長短有關，這同樣適用於我們人類。關於打招呼，其實不需要什麼了不起的認知理論就能解釋了，但道別呢？
我們人類懼怕向所愛的人道別。在我要搬到大西洋另一端之前，母親忍不住哭了起來，雖然我們雙方都心知肚明我不會永遠消失不見。「說再見」意味著預設了即將到來的別離，這也是為什麼「道別」在其他動物中較為罕見。我一樣有個關於道別的故事要說：一隻名叫庫芙（Kuif）的母黑猩猩，在我的訓練下學會使用奶瓶哺育一隻領養的黑猩猩寶寶。庫芙除了母乳不足之外，她的行為與親生母親沒有任何差別。庫芙會用我們給她的溫牛奶瓶，小心翼翼地餵食那隻黑猩猩寶寶，她甚至懂得在寶寶需要打嗝時及時抽出奶瓶。這項計畫進行的方式是讓庫芙全天候照顧寶寶，白天某段時間她會被喚到室內餵寶寶喝奶，因此得留下仍在戶外的同伴。沒過多久，我們開始注意到庫芙在哺乳時間來臨時不會直接進入室內，而是先親吻過島上每隻雄性首領（alpha male）、雌性首領（alpha female）與幾位好友後才離開。如果對方正在打盹，她會喚醒牠們，給了一個道別之吻後才走入室內。和法蘭潔相仿，這個行為本身看似簡單，但如此具體的情境一再上演，令我們對這種行為背後的認知機制感到好奇：庫芙與法蘭潔似乎具備「事先考慮」能力。
然而，對此抱持懷疑態度的科學家相信，只有人類才會考慮未來，動物關注的事物僅局限在當下。他們的假設是否合理？或者這些科學家只是矇蔽了雙眼，不願深究動物的能力？我們人類又為什麼傾向輕視動物的智力？將自身智力視為理所當然的我們卻習於否定動物的智力，這背後代表了什麼意義？在發掘其他物種心智層面運作機制的過程中，真正面臨的挑戰不僅來自動物本身，更包括人類內心的抗拒。這個故事有絕大部分和人類對待事物的態度、創造力與想像力有關。當我們試圖了解動物是否具有某種程度的智能之前，我們首先必須克服那深埋的心理障礙：人類格外珍視的自身能力，其他物種也可能同樣具備。因此，本書最核心的問題其實是：「探索動物智力時，人類真的夠聰明嗎？」
簡短版本的答案是：「夠，但絕對和你猜想的不一樣。」就在不久前的上個世紀末，主流科學對動物的智力仍抱持著極度謹慎和懷疑的態度，絕大多數的學者將動物的意圖與情緒表現歸類在不值得相信的民間謠言或道聽塗說。因為「我們科學家懂得比較多！」，科學家才不會深入研究「我家的狗會嫉妒」，或是「我養的貓知道她要什麼」之類的問題，更別提什麼追憶過去、感同身受這種複雜的情感了。研究動物行為學的學生要不是不在意動物的認知能力，就是積極反對所有相關的見解；大部分的人根本不願意碰觸這個主題。幸好凡事都有特例，而我會盡力細讀這些資料。畢竟這是我的研究領域，再加上我熱愛與這個領域相關的科學史。我發現，當時兩個主流的學派，無非將動物視為「追求獎勵、避免懲罰」的刺激反應式機制，或僅是由遺傳本能操控的機械行為。即使學派間相互撻伐並鄙視對方視野狹窄，但它們的觀點基本上非常雷同：動物的機械觀。因此，擔憂動物內在世界的人不過是多餘的關心，這些人只是把動物擬人化、一廂情願或不科學罷了。
難道，我們註定要經歷這段遲滯的研究時期？其實在更早以前，有關動物智能的想法反而比較開放。達爾文便曾廣泛論述過人類和動物的情緒，許多十九世紀的科學家也渴望在動物身上尋找更高等智力的證據。為什麼學界的這些努力一度中止？為什麼我們自願在生物學的進程畫地自限？至今這依舊是個謎。偉大的演化學家恩斯特．邁爾（Ernst Mayr）就曾把笛卡兒的動物觀形容為「愚蠢的機械論」。隨著時代改變，每一個身處其中的人都感受到了，在過去短短的數十年內，新知不斷湧現，並透過網路迅速傳播。幾乎每個星期都可以看到有關動物複雜認知能力的新發現，同時多半包含有力的錄影紀錄加以支持佐證，其中包括老鼠對自身做出的決定感到後悔、烏鴉製造工具、章魚辨識人臉、特定的神經元協助猴子從其他個體的錯誤中學到教訓等。時至今日，我們公開討論動物的文化、同理心、友誼，甚至一度被視為我們得天獨厚的「理性」也不再是人類的專利。界線已然消融。
人類總是喜歡將自身當作衡量智力的標準，比較自己和動物之間的差異。然而，現在我們應該可以開始理解到，這個方式顯然已經過時。智力的比較不應著眼在「人」與「動物」有何不同，而是包含我們在內的各式各樣物種間有何不同。雖然我也會在用字遣詞時，貪圖一時之便使用「動物」一詞，但無可否認的，人類亦是動物的一分子。比較智力的前提不該是把人與動物視為「不同種類」，而是相較「同一種類」的程度之差。我不但將人類的認知能力看作是動物認知能力的形式之一，甚至在面對身懷八隻獨立腕足、各自擁有認知網絡分布及神經系統的物種，或相較能夠用自行發出尖叫聲的回音判斷距離、在飛行中捕捉獵物的物種來說，我實在難以確認人類的智力究竟算不算獨一無二。
的確，人類非常仰賴抽象思考及語言（正在寫書的我在此絕無嘲諷之意），即使如此，從更加宏觀的角度來看，這也不過是尋求生存的一種策略。以群體緊密合作關係取代個體思考為生存策略的螞蟻和白蟻，無論在族群數量和生物量（biomass）方面都更勝人類一籌。每個社會的運作彷彿是自我組織的單一心智—雖然是由成千上萬喧鬧的腳步聲組成。近年來，科學家對動物界各種不可思議的訊息處理、組織及散播方式，才逐漸由原先否定或抗拒的態度轉為坦然接受。
因此，沒錯，人類是夠聰明去理解其他物種，但我們這顆冥頑不靈的腦袋，還需要做好不斷接受衝撞的心理準備，畢竟過去學界已經忽略了數以千計的事實，甚至棄之如敝屣。同時，該如何減少偏見、人類本位的想法，以及產生如此觀念的背後原由，永遠值得我們好好反思。在回顧相關研究進展的過程中，我不免會融入自己的見解：強調演化的連續性，並檢討傳統二元論的嚴重缺陷。無論是身體之於心靈、人類之於動物或理性之於感性的二元論，乍看似乎有所幫助，卻非常容易導致我們見樹不見林。身為一個專業的生物學家和動物行為學家，我不想浪費篇幅討論過時的懷疑主義論。這並不值得我們（包括我在內）為其耗費無盡筆墨。
撰寫本書時，我一開始就不打算提供演化認知學系統化的綜論。讀者如果對綜論感興趣，可以在其他學術性的著作覓得。我希望能從林林總總的科學發現、動物物種以及科學家的研究過程裡，挑選出一則則故事，用以傳達過去二十年間的研究成果是何等令人振奮。我本身的研究領域為靈長類的行為和認知能力，這個領域向來扮演開路先鋒，對其他物種的相關研究影響深遠。我從一九七○年代便投入這個領域，一路上結識了許多「夥伴」（包括人類和動物），因此我在書中也將放入一些個人感觸。其中豐富的歷史值得我們駐足凝視，此領域的成長正是一場冒險旅程（或許有人會形容如同坐上雲霄飛車），但這場引人入勝的冒險永無止盡。正如奧地利動物行為學家康拉德．勞倫茲（Konrad Lorenz）所言，「行為」就是生物最生氣蓬勃的模樣了。

第一章　神奇的井

「我們觀察到的不是自然本身，而是自然按照我們提問的方式所展現的樣貌。」──維爾納．海森堡（Werner Heisenberg, 1958）

變成一隻蟲

睜開雙眼，葛列戈．薩姆沙從一隻不明動物的體內醒過來。外殼堅硬的他，成了「恐怖的害蟲」，藏身於沙發底下。葛列戈沿著牆壁和天花板來回爬行，喜愛腐爛的食物。可憐的葛列戈終於變成家人的負累與厭惡的對象。現在，他的死亡對家人而言是種解脫。
法蘭茲．卡夫卡（Franz Kafka）一九一五年出版的《變形記》（Metamorphosis）中，以詭異的開場為人類本位主義逐漸式微的世紀揭開序幕。卡夫卡用隱喻的手法刻意選了一個令人反感的生物，強迫讀者想像自己變成一隻蟲之後有什麼感受。約莫在同一時期，德國的生物學家魏克斯庫爾（Jakob von Uexküll）提出一個觀看動物的嶄新視角—「環境界」（Umwelt，德文「周遭世界」之意）。借用環境界一詞，他帶領我們進入形形色色的周遭世界。魏克斯庫爾進一步解釋，每個生命都各自以自己的方式感知周遭環境。例如，無眼壁蝨爬上草稈，屏息等待哺乳動物表皮散發出的丁酸氣味。實驗結果顯示，母壁蝨這種蛛形類生物即使十八年沒有進食也能存活，因此有充分的時間等待與哺乳動物相遇的那一刻。只要等到那一刻，就可以投入「被害者」的懷裡，用溫暖的血液餵飽自己，接著牠將產卵，並迎接死亡的到來。我們真的能夠理解壁蝨的「環境界」嗎？與人類相比，壁蝨顯然活在養分來源匱乏的生存環境，但魏克斯庫爾認為，壁蝨環境界的簡單是種優勢：牠的目標明確，能分心的事物不多。
此外，魏克斯庫爾還檢視了其他例子。這些例子顯示，即使是單一環境也能提供每一個物種上百個特有的現實世界。環境界和生態棲位（ecological niche）的概念大相逕庭。生態棲位指的是生物生存所需的棲地，環境界強調的是生物以自我為中心感知到的主體世界。因此，對單一物種而言，環境界只展現出整座世界的一小部分。根據魏克斯庫爾所言，對每一個物種來說，他們「永遠無法充分理解與察覺」構築所有物種的各式環境界。舉例來說，有些動物看得見紫外光，有些則活在利用嗅覺感知的地底世界，星鼻鼴鼠（star-nosed mole）就是一例。另外，以同一棵樹為例，不同物種對自己所感知到「片面的世界」也截然不同：有些生活在橡樹的樹幹上，有些在橡樹的樹皮層下，狐科動物則在橡樹根部挖鑿自己的巢穴—牠們各自擁有屬於自己的環境界。
人類可以試著想像其他物種的環境界。我們屬於高度視覺化的動物，能使用買來的智慧型手機應用軟體，模擬出色盲人士眼中的世界。藉由科技，觀看到視障者的環境界，同時增強了同理心。對於其他個體的環境界想像，我自身印象最為深刻的經驗來自於飼養寒鴉（jackdaw，一種小型的鴉科）。那時，我住在學生宿舍四樓的房間，其中兩隻寒鴉從我的窗戶飛進飛出，我則在一旁觀察牠們在忙些什麼。懷抱著與許多雙親一樣的心情，我憂心忡忡地看著兩隻年幼、缺乏經驗的小傢伙。鳥類飛翔似乎是天經地義的事，事實上，這是一項需要後天學習的技能，最困難的部分就是「安全著陸」了。我邊看邊忍不住擔心牠們會不會一不小心就撞上行駛中的汽車。此時，我開始想像自己就是一隻鳥，四處搜尋完美的著陸點，並且判斷心中的著陸點（可能是樹枝，也可能是陽臺）與我相距多遠。接著，我發現寒鴉在完成安全著陸的那一刻，會發出快樂的「呱呱聲」。我會再把牠們叫喚回來，重複剛才整個過程。當年幼的寒鴉終於成為飛行專家後，看著牠們隨風翻滾的姿態，我也跟著高興起來，彷彿享受飛翔的就是我自己。那時，我進入了鳥類的環境界—雖然稱不上完美無缺。
當魏克斯庫爾企圖進一步探索和比對各個物種環境界的同時，這個概念更深深啟發了動物行為學的後輩。動物行為學從此不再只是上個世紀悲觀主義的美學及哲學。一九七四年，托馬斯．納格爾（Thomas Nagel）提出：「變成蝙蝠是什麼感受？」他藉此得出一個結論：身為人類的我們永遠無法得知，我們無法進入另一個物種的主觀生活。納格爾尋求的並非人類變成蝙蝠後有什麼感受，而是身為一隻蝙蝠的感受為何。這的確遠超出我們的理解範圍。奧地利哲學家路德維希．維根斯坦（Ludwig Wittgenstein）也曾為那堵橫亙在不同物種間的厚牆，提出一段著名的論述：「即使獅子可以說話，我們依舊無法聽懂。」當時部分學者對此番言論頗有微詞，他們認為維根斯坦根本不懂動物溝通的領域。然而，維根斯坦這段話的精髓在於，我們的生命經歷和獅子完全不同，因此即使獅子會說人話，我們仍然無法理解。維根斯坦的想法確實可以擴及到當我們面對陌生文化時，就算能理解其他國家的語言，仍不能立刻熟悉異地環境。維根斯坦要強調的是，進入其他個體的內在生活，我們本來就有能力限制，無論對象是不同物種或外國人。
我不打算在這本書解決這項棘手的問題，而是將焦點放在動物生活的世界，以及牠們如何探索自身環境界的複雜性。即使無法理解牠們的感受，我們依舊可以嘗試踏出人類狹隘的環境界，發揮我們的想像力。納格爾如果沒有聽過蝙蝠的回聲，他不可能寫出敏銳的反思。正由於科學家試圖想像身為一隻蝙蝠是什麼感受，他們才能發現蝙蝠的各種行為，並取得研究成果。跳脫感知框架去想像思考，正是人類這個物種的優勢。
當我還是學生時，曾從烏特勒支大學（University of Utrecht）的系主任史文．迪吉葛拉夫（Sven Dijkgraaf）聽到一則令我十分驚訝的故事。迪吉葛拉夫述說他在與我年紀相仿時，如何發現自己是世上少數幾個聽力特異的人，他能聽到蝙蝠發出超音波時伴隨的微弱卡㗳聲。科學家在超過一個世紀以前便知道目盲的蝙蝠仍能得知身在何處，並且安全地在牆壁或洞穴頂壁著陸，但是一旦失去聽力，蝙蝠就無法做到了。換句話說，失去聽力的蝙蝠就如同盲人。當時沒人知曉牠們飛行背後的機制，所以蝙蝠的能力被視為一種「第六感」。然而，科學家不甘願就此接受這種超感知理論，於是迪吉葛拉夫提出另一項解釋。由於他可以感受蝙蝠的聲音，便進一步注意到當蝙蝠前方出現障礙物時，發聲的頻率會隨之增加，因此他認為蝙蝠發出的聲音有助於在環境中通行無阻。不過，每當迪吉葛拉夫聊起這個故事，聲音中總不免流露一絲遺憾—身為蝙蝠回聲定位的發現者，他的成就至今尚未獲得認可。
贏得這份殊榮的是美國動物行為學家唐納德．格里芬（Donald Griffin）。他利用聲波偵測儀找到比人類聽覺高出兩萬赫茲範圍的聲波，並以實驗證實了蝙蝠的回聲定位功能不只是預防撞擊障礙物的警示系統，還能用來搜尋獵物，從大型飛蛾到小小的蒼蠅都不會錯過。蝙蝠擁有令人驚豔的萬用狩獵工具。
一九八○年代以前，動物認知學（animal cognition）向來被視為曖昧的專有名詞，當時的認知僅僅意指信息處理，不難想像為何格里芬會成為早期動物認知學先驅。「認知」是以感官輸入對周遭環境的所見所聞，透過心智轉換而靈活運用。與認知不同，「智力」則意味著成功利用認知的能力。回過頭來看看蝙蝠的例子，其運作包含了大量的感官輸入。蝙蝠與聽覺相關的皮質層能評估物體反彈的回聲，藉此計算牠與目標物的距離，以及目標物是否在移動及其移動速度。蝙蝠的能力比以上所述還要複雜，牠能修正飛行路徑，同時區別自己與其他鄰近蝙蝠所製造的回聲，這也是自我認知的形式之一。相對而言，昆蟲同樣演化出能逃避蝙蝠偵測的聽覺能力，有些蝙蝠更因此進階發展出比這些獵物聽覺範圍更低的回聲系統，以便隱匿自己的蹤跡。
上述蝙蝠的例子堪稱世上數一數二複雜的資訊處理系統，由特化的大腦將回聲轉換為精密的感知。發現蜜蜂會以搖擺舞通知彼此食物地點的實驗主義先驅卡爾．馮．弗里奇（Karl von Frisch）曾說：「蜜蜂的生活形式彷彿一座神奇的井，愈是深入挖掘，愈是發現它取之不盡、用之不竭。」格里芬追隨馮．弗里奇的腳步，拓展到蝙蝠的回聲定位系統，視這種能力為無窮無盡的奇蹟和奧祕。格里芬同樣將蝙蝠回聲定位的能力形容成「神奇的井」。
幸運的是，我研究的對象是黑猩猩與倭黑猩猩（bonobo，又稱巴諾布猿）等靈長類動物，因此當我使用認知一詞時，絕大多數的人都能接受。畢竟，人類也是靈長類動物之一，我們應對周遭生活環境的方式相仿。靈長類動物皆擁有立體視覺、能抓握的雙手、可攀爬與跳躍，並以臉部肌肉展示情緒。基本上，我們和其他靈長類動物居住在同一個環境界。人類的幼童會玩吊單槓遊戲，我們戲稱為「猿猴模仿」，正是由於我們體認兩者的相似。同時，我們也感受到靈長類動物的潛在威脅，並將這些威脅化成幽默感。我們在觀看以猿猴為主題的電影或喜劇表演時常忍不住放聲大笑，這並非只是因為牠們長得很有趣（還有更多長得比靈長類更有趣的動物，例如長頸鹿或鴕鳥），而是我們樂於將牠們視為親近的夥伴，因此猿猴類的主題便成了另一種笑哏。這樣的心態有點類似我們常拿鄰國人開玩笑，尤其是那些和我們相似度高的民族。這就是為什麼荷蘭人總喜歡拿比利時人開玩笑，卻不會開巴西人或中國人的玩笑。
為什麼在我們探索認知能力時，獨厚靈長類動物？每一個物種都靈活巧妙地應對自身的環境界，並發展出解決問題的策略，只是做法各有巧妙。因此，人類在討論動物的智力和認知時，應先接受牠們具備多采多姿的策略和能力。這樣的心態有助於我們敞開心胸，避免陷入亞里斯多德自然階序（scala naturae）單一衡量模式的盲點。根據亞里斯多德的觀點，世界從上而下依序由上帝、天使、人類、哺乳類、鳥類、魚類、昆蟲、軟體動物構成。雖然在過去，亞里斯多德這類由高階到低階的認知比較學說十分盛行，但我個人始終不認為此概念能帶來任何深刻的見解，因為它完完全全以人類為標準來衡量其他動物的能力，自然容易對不同物種環境界的多樣性視而不見。打個比方，如果把松鼠的算數技能當作認知程度的判斷依據，顯然有失公允，牠根本不需要學會從一數到十，這也不影響牠必備的求生技能。反之，若要論藏寶或尋寶能力，松鼠及某些鳥類絕對是地球上的頂尖高手。以北美星鴉（Clark's nutcracker）為例，牠能在秋季將兩萬多顆松子分散藏匿在方圓數平方公里範圍內的數百個不同地點，當冬季和春季來臨時，再精確地找出絕大部分的存糧慢慢享用。
如果單以尋寶與藏寶能力為標準，人類永遠無法與松鼠和北美星鴉競爭（我就時常找不到自己的車停在哪裡）。同理，我們的生存方式有別於必須在森林中度過寒冬嚴苛環境的動物，因此不需要這樣的生存技能。當然我們也不需要蝙蝠的回聲定位系統，為我們在黑暗中指引方向；或是弓箭魚捕捉水面昆蟲時所需的光線折射校正能力。這就是為什麼在單一行為上替各個物種的認知能力作排名是毫無意義的。認知演化標記了各項頂尖的特化能力。每個物種的生態環境才是真正的關鍵。
自上一個世紀以來，愈來愈多的科學家試圖探索其他動物的環境界，這也反映在各式書名上，如《銀鷗的世界》（The Herring Gull's World）、《猿類靈魂》（The Soul of the Ape）、《猴子怎麼看這世界？》（How Monkeys See the World）、《狗的內在世界》（Inside a Dog），以及《蟻丘》（Anthill）。愛德華．奧斯本．威爾森（E. O. Wilson）在《蟻丘》一書中，以他獨一無二的方式引領讀者進入螞蟻的視野：螞蟻的社會生活及牠們史詩般的戰爭場景。循著卡夫卡和魏克斯庫爾的足跡，科學家試圖揭開其他物種表象之下的真實環境界，試著從牠們的角度理解牠們。隨著科學研究進展，人類也發現愈來愈多自然界裡無所不在的神奇的井。

導讀 我們真的知道動物有多聰明嗎？／黃貞祥
作者序
第一章 神奇的井
第二章 兩個學派的故事
第三章 認知漣漪
第四章 對我說說話
第五章 量測萬物
第六章 社交技能
第七章 時間會證明一切
第八章 在鏡子與罐子之中
第九章 演化認知
註解
參考書目
詞彙表
謝辭
延伸閱讀　從動物的觀點「看」世界、「想」問題／焦傳金