本文發表在《大眾科學》之前的部落格網路中，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
正如我在上一篇文章中寫到的那樣，蜜蜂能夠根據花朵的特徵，如顏色、氣味、形狀、紋理、圖案、溫度和電荷，來學習哪些花朵提供良好的花蜜獎勵。它們透過聯想學習來實現這一點：學習“條件刺激”（例如，黃色）與“無條件刺激”（花蜜）相關聯。學習像這樣簡單的關聯是所有學習的基礎——幾乎所有動物都會這樣做，從人類到甚至沒有大腦的海蛞蝓。
然而，世界很少如此簡單，因此動物需要靈活。例如，作為人類，我們可能會學習到，如果我們把銀行卡放入機器並輸入密碼，就可以獲得金錢。但是，我們也可能不得不學習到，我們只能在特定時間段內進入銀行內部的銀行機器，或者如果我們前往另一個國家，那裡的銀行機器可能以不同的方式執行。因此，我們需要圍繞我們所學到的知識進行一些行為上的靈活性。蜜蜂也是如此。在蜜蜂的世界裡，她所學的大部分知識都與從花朵中獲取食物有關。然而，事情並不總是像“藍色花朵比黃色花朵有更好的花蜜獎勵”那樣簡單。相反，蜜蜂可能不得不學習“藍色花朵比黃色花朵有更好的花蜜，但僅在早晨”或“這種具有特定氣味的特定藍色花朵品種比黃色花朵有更好的花蜜，但另一種藍色花朵品種的花蜜較差”。
蜜蜂確實可以學習像這樣更復雜的關係。這已在許多不同的實驗中使用不同的協議和不同的背景下得到證明。例如，蜜蜂可以被訓練成，具有藍色格子圖案的人工花朵具有良好的花蜜獎勵，而具有黃色格子圖案的花朵也具有良好的花蜜獎勵，但兩者結合（藍色和黃色格子）則不好。它們也可以被訓練成相反的情況（即，兩種刺激的組合很好，但單獨任何一種都不好）。同樣，蜜蜂可以被訓練成只有非常特定的刺激組合才好；即A和B在一起很好，C和D在一起很好，但任何其他組合（例如，A和C或B和D）都不好。蜜蜂可以學習的其他複雜關係似乎無窮無盡，但其他令人印象深刻的壯舉包括蜜蜂能夠學習到獎勵只能在一天中的特定時間在特定位置找到，而且熊蜂可以學習到花蜜的位置在兩個可用選項之間交替和解決物理問題。
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然而，蜜蜂和熊蜂的認知能力超出了這些簡單學習關於它們的世界的例子，即使在許多複雜條件下也是如此。一項出色的研究表明，蜜蜂實際上可以形成關於它們世界的抽象概念。具有抽象概念是指理解事物如何存在的普遍事實的能力，並將該事實推廣到你可能遇到的新情況，而不是學習僅在一種特定情況下才成立的關係。作為人類，我們一直都在形成關於世界的抽象概念，從一種情況推廣到另一種情況。例如，我們形成的關於世界的一個概念是“相同”和“不同”的概念。如果我們一起吃飯，我問你是否想要“更多相同的”，你就會明白，如果我們剛剛在吃義大利麵，我是在給你更多的義大利麵。在另一個完全不同的情況下，假設我們一起給某人做手術，我讓你把“你剛才給我的用於縫合傷口的同一把器械”給我（我不確定為什麼任何醫生會這樣措辭；但我們假設他們對醫療器械名稱的記憶力不太好），你會明白你需要給我另一根針。因此，你有能力採用“相同”的概念並將其用於兩種完全不同的情況。但是，你會如何詢問一隻蜜蜂她是否可以做同樣的事情呢？
研究人員透過一項精心設計的實驗做到了這一點。首先，他們訓練一隻蜜蜂，如果她看到一種特定的顏色（例如，藍色），那麼當她稍後在藍色和黃色之間做出選擇時，藍色總是帶有花蜜，而黃色則沒有（圖表中的第1階段和第2階段）。同樣，她被訓練成如果她看到黃色，那麼當她稍後做出選擇時，她必須選擇黃色才能獲得獎勵（圖表中的第3步和第4步）。因此，她總是必須選擇與她之前看到的顏色相同的顏色才能獲得獎勵。蜜蜂毫不費力地學會了這一點。然而，在這一點上，尚不清楚蜜蜂是否真的學會了“相同”的概念，或者只是學會了針對這種情況的規則（例如，“當我看到黃色時，我選擇黃色以獲得獎勵，當我看到藍色時，我選擇藍色以獲得獎勵”）。為了測試蜜蜂是否真的學會了“相同”的概念，研究人員隨後向蜜蜂展示了一種新的刺激，一種她以前從未見過的刺激。這次是一個圖案：黑色和白色的水平條紋。然後給蜜蜂進行“轉移測試”；在黑色和白色水平條紋圖案或垂直圖案之間進行選擇。如果蜜蜂已經學會了規則“當我看到一個刺激時，我需要選擇相同的刺激才能獲得獎勵”（即“相同”的概念），那麼她應該飛向水平條紋圖案（圖表中的第5步和第6步）。這確實是大多數蜜蜂所做的。另一組蜜蜂只接受了黑色和白色水平圖案的訓練，然後使用藍色和黃色進行了轉移測試；這些蜜蜂也表明，它們透過選擇正確的顏色來學習了“相同”的概念。現在，這個實驗真正酷的部分是，研究人員隨後給一組新的蜜蜂提供了完全不同模式的刺激：氣味。蜜蜂被訓練成當它們聞到一種特定氣味時，它們必須選擇相同的氣味才能獲得獎勵。然後給它們進行顏色轉移測試，蜜蜂將其知識轉移到這個新的環境中，即使它們以前從未接受過顏色的訓練，也選擇了“正確”的顏色。在另一組蜜蜂中，個體被訓練成選擇與它們之前看到的刺激不同的刺激，然後進行轉移測試，它們的選擇表明它們也能夠學習“差異”的概念。
在我告訴人們蜜蜂所具有的一些令人印象深刻的認知能力之後，我經常被問到的另一個問題是，“好吧，如果蜜蜂如此聰明，那麼它們為什麼總是撞到窗戶？”我希望從你在這兩篇文章中所讀到的內容中，你能夠理解，當你想要向蜜蜂提出問題時，你必須以蜜蜂“理解”的方式來構建它。如果我們想問人類一個問題，我們可以使用語言，但是要問蜜蜂一個問題，你通常會使用代表花朵和花蜜的刺激。像所有動物一樣，蜜蜂的認知能力是透過自然選擇來選擇的，以使蜜蜂儘可能擅長學習其環境中需要了解的事物。這包括關於如何從花朵中獲得最佳食物的許多複雜關係，但可悲的是，不包括如何最好地導航窗戶的能力。
圖片來源
熊蜂從人工花中飲用糖水：卡羅琳·斯特朗
花上的熊蜂：jinterwas
參考文獻
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