学习是什么？

今天，我们来讨论一下学习到底是什么？

这个问题看起来是个查词典、找定义的傻瓜问题，但是它实际上非常重要，只有理解了学习是什么，我们才有可能把握它，甚至提高它。

而且，要回答这个问题也不容易，我会花点的时间，去思考学习的本质。

学习这件事对于我们现代人来说，太习以为常，也有太多种了。

课堂里的学习当然是学习，但是我们记得早上吃了什么饭，昨晚和谁在微信里吵了一架，上个星期公司领导布置的任务是什么，这些本质上也都是学习。

有些学习的过程看起来非常具体。

比如：昨天干了什么事被领导批评，你就知道以后这样的事应该少干。

但是，有些看起来就非常抽象了。

比如：看了一本书，听了一次演讲，你获得了对人生的什么新感悟。

还有一些虽然常见，但是我们就是说不清道不明它是怎么发生的。

比如：我们为什么会骑自行车。

那么，这些五花八门的学习，在最底层逻辑上有没有共同点？如果有的话，是什么？

从这个角度看，你马上会发现，你写作文的时候引用过的名人名言，像“学而时习之不亦说乎”，“学海无涯苦作舟”，严格来说，都没有真的触及本质——它们谈的都是工具和方法论。

而还没解决的核心问题是，人类的学习到底是一个什么过程？在学习的过程中，我们的身体，特别是大脑，到底发生了什么？

它是一种可描述的物质变化，还是一种纯粹精神、灵魂层面的变化？

它是我们人类独有的能力，还是所有地球生物，或者至少部分地球生物都具备的？

如果学习是一件只有人类具备的事情，那这个过程将在很大程度上，成为压根无法了解的永恒秘密。

原因很简单，我们没法在活人身上动刀子做实验，观察活人脑袋里在学习的过程中到底发生了什么。

反过来，如果各种各样的学习行为背后，有一套简单而且普适的底层逻辑，甚至可以在动物身上观察到，那我们就可以放手去研究学习的生物学机理了。

通过分析动物在学习前后发生的变化，我们就能知道在学习过程中，到底什么东西代表了经验的形成，什么东西代表学习的本质了。

巴甫洛夫的狗：被动学习

这个问题在19和20世纪之交，终于有了一些曙光。

第一条线索来自俄国的圣彼得堡，来自一位留着俄罗斯传统大胡子的中年男人——伊万.彼得罗维奇.巴甫洛夫（Иван Петрович Павлов）。

你可能早就听过这个神人的名字，也知道他在狗身上做的研究。但是你可能不知道，因为父亲的影响，巴甫洛夫原本很可能会成为一个神父，而不是科学家。

更重要的是，巴甫洛夫本来的研究兴趣，是消化系统而不是学习。是一次意外，引发了生物学历史上这场“学习的革命”。

这是怎么回事儿呢？

在1890年代，巴甫洛夫在俄国的圣彼得堡建立了实验室，他主要希望研究动物消化系统的功能，是怎么被各种各样的食物影响的。

为了这个目的，巴甫洛夫发明了一个非常巧妙的办法，当然也许你也可以说残忍。

他在狗的脸上做了一个小手术，在狗的唾液分泌腺上接了一根管子。这样，狗的唾液就可以通过管子流到外面，巴甫洛夫就可以实时观察狗什么时候流口水，流了多少口水了。

学习是什么？

巴甫洛夫的狗标本

然后巴甫洛夫就给小狗各种各样的环境刺激，比如：不同的食物、不同的时间、不同的容器，等等。通过这个方法，来研究环境刺激和唾液分泌之间的关系。

然后，巴甫洛夫发现，当饲养员把装满狗粮的盆子端给小狗的时候，狗的唾液就会开始大量分泌。

这个现象当然一点也不奇怪了。我们根据自己的日常经验就知道，饥饿的时候闻到食物香气儿，就足以让我们口水横流了嘛。

但是接下来，巴甫洛夫就发现了一个很奇怪的事。他发现，饲养员端着盆子开实验室的门的时候，狗的唾液就已经开始大量分泌。

请注意，这个时候饲养员还没出现，食物盆子也没出现，就连狗粮的味道也都还闻不到呢。

这就奇怪了，到底是什么东西让狗开始分泌唾液呢？到最后，巴甫洛夫终于发现，是开门的声音导致的。就算找个毫不相关的陌生人，也不用端狗粮，仅仅来开下门，这个声音，就足够让狗流口水了。

要让我们普通人去想，开门和流口水这两件事风马牛不相及，估计是实验哪里做错了，干脆推倒重来或者忽略就行了。

但是，巴甫洛夫显然不是普通人，他非常敏锐地意识到，也许这件事背后出现的就是学习。

他猜想，发生的事情可能是这样的：平时饲养员每次端着盆子喂食，都需要先打开门。所以慢慢地，狗就会把开门的声音和饲养员出现，狗粮出现这几件事联系在一起。

这样一来，每次门开，它就会觉得到狗粮真的要来了，所以就开始提前分泌唾液。

如果这个猜想是真的，那毫无疑问，小狗能够学会把原本不相关的两件事——开门声音和狗粮出现——联系在一起。

基于这个想法，巴甫洛夫展开了一系列的实验。最终证明：小狗确实会学习。

只要有一个东西，总是差不多同时和狗粮一起出现，小狗就会在两者之间建立联系，不管这个东西是铃铛、口哨、音乐，还是一张图片。这个从无到有建立联系的过程，当然就是学习。

顺便插句话，巴甫洛夫把学习以后产生的新的反应，叫做条件反射。

比如：小狗经过训练，对着铃铛就能留口水，这就是一种条件反射。

相对应的，他把不需要学习就会的、天生的刺激——反射，叫做非条件反射。

比如：看到狗粮才流口水，这就是一种非条件反射。

这么一说你有没有意识到，在生活中，我们使用条件反射这个词的时候，实际上绝大多数时候我们都用反了？

斯金纳的鸽子：主动学习

言归正传。数十年后，美国心理学家博尔赫斯.弗雷德里克.斯金纳（Burrhus Frederic Skinner）对巴甫洛夫的学习理论，做出了重大的补充。

作为晚辈，斯金纳其实是受到巴甫洛夫学说的影响，才进入这个领域的。而且，和巴甫洛夫的研究思路差不多，斯金纳也试图在动物身上量化学习的过程。

斯金纳最著名的科学成就，是他发明了一个挺科幻的实验装置，今天被人们叫做斯金纳箱。

斯金纳在这个箱子里面关上一个动物，比如：鸽子或者老鼠。箱子里面有一个隐藏的机关，如果被鸽子碰到，箱子里就会掉出食物来给鸽子吃。

学习是什么？

在斯金纳箱中触碰开关吃食的鸽子

斯金纳就发现，这些鸽子一般需要过很久，才会在无意之间碰到这个机关，获得食物——这倒是没什么奇怪的。

但是在此之后，它们碰机关获得食物的频率就会越来越快。这就说明，这些动物意识到了踩机关和获得食物之间的联系，开始有意识地去踩这个机关了。

换句话说，斯金纳箱里的动物也展现出了强烈的学习行为。

你仔细想想会发现，巴甫洛夫的实验和斯金纳的实验，有非常深刻的相同和不同之处。

相同点是，在两个实验当中，都发生了学习。

对于巴甫洛夫的狗来说，它经过学习，在开门声、摇铃铛或者吹口哨这些事情，和食物出现这件事情之间建立了联系。

而对于斯金纳的鸽子来说，它是把踩机关这个动作，和食物出现联系在一起。

在两个实验中，学习的过程其实都建立了新的联系。而且这种新的联系，都是对天生的刺激——反射模式进行修饰。

经过学习，狗学会了在没有狗粮的时候也流口水，鸽子也学会了去主动碰本来毫无吸引力的机关。

当然更重要是不同点。

对于巴甫洛夫的狗来说，它的学习过程可以认为是被动的。只要两件事总是差不多同时出现，狗就会默认他们之间有联系。

而对于斯金纳的鸽子来说，学习过程必须有主动的成分。鸽子必须主动去踩那个机关，才有可能获得食物，才有可能开始学习。

这个深刻的不同点，其实也代表了我们日常生活中非常常见的两种学习的模式。比如：

要是某一天你吃了什么外卖，结果食物中毒上吐下泻，可能很长一段时间里，你听见这个外卖的名字就会觉得难受。

这就是典型的巴甫洛夫学习——你把这个外卖的名字和难受的感觉联系在一起了；

而要是某一天，你的报告里写错了话被领导批评，你可能很长一段时间里都会特别注意别写错话。

这就是典型的斯金纳学习——因为你把一个错误的行为和一个惩罚联系在一起了。

再插个题外话。斯金纳本人也非常敏感地意识到了两种学习之间的差别，甚至还从中提炼出了他的社会理想。

那就是通过类似训练鸽子的办法，让人类社会每个成员都接受严格的训练和学习。但凡有好的行为就立刻奖励，用这个方式培养出道德高尚、行为规范的个体。

他甚至还从这个思想出发，写过一本非常著名、也很有争议的小说——《桃源二村》。描绘了他利用这种训练创造出的乌托邦社会。可能也是因为这个原因，斯金纳在流行文化里是一个充满争议，甚至是有点邪恶的形象。

我们来总结一下。巴甫洛夫的狗和斯金纳的鸽子的重要意义在于，把高深莫测的人类学习，简化成了可以在普通动物身上观察、描述、深入研究的生物学现象。

从这个角度说，这两位科学家研究的意义，可以和维勒合成尿素以及米勒的烧瓶实验相提并论。

一开始，我抛出了一个问题：学习到底是什么？现在，我们可以有底气地说，学习其实就是建立新联系的过程。

这个过程不是虚无缥缈的精神灵魂层面的东西，是可以观察和描述的客观现象；学习不是人类独有的，是完全可以在动物模型里进行研究的。

本文整理自得到APP《王立铭.生命科学50讲》，感兴趣的读者可以订阅收听.