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如果不仔细观察4岁前的儿童，你很可能会认为他们什么也不会。

然而，过去30年的研究发现，婴儿知道的事情比我们过去认为的多得多。孩子们认知世界的方式，与科学家非常相似——开展实验，分析数据，形成直观的生物、物理和心理学理论。

那么，他们的惊人能力从何而来？

小宝宝的身体，“科学家”的头脑

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1996年，美国罗切斯特大学的科学家们通过对语言语音模式的研究，首次证实婴儿具备这样的能力。

他们给8个月大的婴儿播放一组具有统计规律的音节，比如“bi”跟在3次“ro”之后，而“da”总是在“bi”的后面。然后，他们再播放另一组音节，可能与上一次相同，也可能不同。

如果统计规律不一样，婴儿明显会花更多的时间去听这组音节。最近一些研究显示，婴儿不仅能发现音调、视觉场景中的统计规律，还可以归纳出更为抽象的语法规则。婴儿甚至能理解统计样本和取样群体间的关系。

统计规律仅仅是第一步。更让人吃惊的是，婴儿像科学家一样，能根据统计规律作出判断，形成对世间万物的看法。

实验对象是一组20个月大的婴儿，他们面前摆着青蛙和鸭子的玩具。研究人员先从盒子里拿出5个玩具，然后让婴儿从桌上的玩具（青蛙和鸭子）中挑一个给她。如果盒子里玩具青蛙居多，研究人员拿出来的也以青蛙为主，婴儿在挑选玩具时就没有明显倾向。

相反，如果研究人员拿出来的玩具主要是鸭子，婴儿就倾向于给她鸭子——显然，婴儿认为根据统计学规律，从盒子里拿出的玩具不可能以鸭子为主，因此研究员的选择不是随机的，而是她比较喜欢鸭子。

初步结果显示，孩子们自发玩耍的过程，其实也是不断实验、探究事物因果关系的过程——这是最有效的探索世界的方法。

别看孩子小，脑子也是“计算机”

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孩子们虽然并非像成年科学家那样，有意识地开展实验或分析数据。不过，儿童大脑在无意识中处理信息的方式，必定与科研思维类似。认知科学的一个重要概念就是，大脑就像由进化设计出的计算机，运行着由日常经历编写的程序。

科学家运用了所谓的“概率模型”（也叫贝叶斯模型或贝叶斯网络），这种程序设计方法也让我们对儿童大脑“计算机”的可能运作方式有了新的认识。

在近期开展的另一个实验中发现，如果幼儿认为有人在指导自己，就会改变统计分析的方法，可能导致创造力下降。

研究人员给4岁儿童拿了一个玩具，只有按正确顺序进行操作，玩具才会播放音乐。

研究人员先告诉孩子：“我也不知道怎么玩，我们一起试试看。”然后故意在每次操作中加入一些多余或不正确的动作，只有操作的最后几步的顺序是正确的。结果很多孩子都能根据他们观察到的统计规律，提炼出准确而简短的操作步骤。

对于其余孩子，研究人员则说要教他们玩玩具。然后，她用玩具进行示范。当孩子们自己玩玩具时，没人尝试简短有效的操作步骤，而是照搬研究人员的整套动作。

这些孩子的行为可用一种贝叶斯模型来准确描述：“老师”教给他们的就是最有效的操作方法。简单来讲，如果这位老师知道更简短的操作步骤，她在演示时是不会夹杂多余动作的。

漫长的童年期是进化的“精心安排”

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如果大脑是由进化设计的电脑，婴幼儿那异乎寻常的学习能力是怎么进化而来的，背后又有怎样的神经机制？

从进化的角度看，人类最显著的特征之一就是我们超长的发育期。

纵观动物界，智力越高，适应性越强的动物，幼仔的发育期就越长。“早熟”动物，如鸡类，为了适应环境生存需要，往往进化出高度特化的本能，因此幼体成熟很快。

而“晚成”动物 则需要向父母学习生存技巧。比如，乌鸦可利用一种新东西（比如一截电线），想办法把它做成一种工具，但小乌鸦依赖父母的时间远长于鸡类。

这种学习能力的大脑机制，也在神经科学家的努力下逐渐浮出水面。前额叶皮层是人类特有的脑区，发育时间极长。

在成年人中，这一区域负责集中注意力、制定计划、控制行为等高级功能，这些能力的高低取决于童年时期长期学习的效果。到25岁左右，这一脑区可能才基本发育成熟。

婴幼儿的前额叶没有发育成熟，缺乏控制力看似一大缺陷，但对学习大有裨益。前额叶会抑制不恰当的思维和行为，没有了这层束缚，婴幼儿就能自由探索周围事物。

不过，一个人不能兼具孩子般的创造性探索和灵活学习的能力，以及成人才具有的高效计划力和执行力，因为高效行动需要大脑具有快速的自动处理能力和高度简洁的神经回路，学习则要求大脑具有可塑性，从本质上说，这两种大脑特征是相互对立的。

因此，科学家对童年和人类本质已有了新的认识。婴幼儿绝不仅仅是未发育完全的人，漫长的童年期是进化的一个“精心安排”，这些人类特有的能力以最纯粹的形式出现在生命早期。

编辑：铭铭

图片：来自网络

本文编辑自：环球科学

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