数感
让我们再举一个例子：算术。还有什么能比婴儿不懂数学更明确的观点呢？然而，从20世纪80年代起，陆续有实验证明了相反的结论。3在一个实验中，婴儿重复观看着展示在幻灯片上的2件物品，看了一会儿，他们开始感到无聊，直到幻灯片上变成3个物品时，他们又开始盯着看了很久。这表明他们检测到了变化。实验者通过调整物体的性质、大小和密度得以证明，儿童天生对数量本身敏感，即对抽象的、整个集合的基数而非具体的物理参数敏感。婴儿有抽象的“数感”的最好证据，就是他们对声音与图像的对应反馈：当他们听到“突、突、突、突”4下声音时，比起有12个物体的图片，他们会对有4个物体的匹配图片更感兴趣，反之亦然。4这种反馈明确的实验还有很多，它们所得出的结论令人信服：婴儿虽然不会数数，但他们从出生起就已经具备根据图像识别数量的直觉能力。
那么，婴儿会计算吗？假设婴儿看见一个物体被藏在了屏幕后面，接着藏了第二个。结果屏幕撤去后只有一个物体，婴儿会对这一预料之外的场景表现出惊奇，并进行长时间的研究。5可如果他们看到的是预期中的两件物体，他们只会看一眼就不看了。这种对违反心理运算结果做出的反应被称为“认知惊奇”（cognitive surprise），该反应表明，早在几个月大的时候，婴儿就理解了1+1应该得到2。他们建立了一个对隐藏场景的内部模型，并且知道如何通过增加和减少物体进行操控。这些实验不只用于1+1和2-1，还用在了5+5和10-5中。如果误差足够大，九个月大的婴儿在看到错误结果时会表现出惊讶，即他们能分辨5+5不可能等于5，10-5不可能等于10。6
这项技能真的是天生的吗？难道生命的前几个月就足以让婴儿学会计算这种能力了？尽管婴儿确实需要时间去提高他们感知数量的准确性7，但数据同样清晰地显示，婴儿的起点绝不是一张白纸。新生儿在生命的前几个小时就已经在感知数量了。而猴子、鸽子、乌鸦、小鸡、鱼，甚至蜥蜴也同样具备这项技能。在对小鸡的实验中，实验者控制了它们所有的感觉输入，确保小鸡破壳后看不到任何物体，但小鸡仍然识别出了数量。8
这些实验显示，计算是进化赋予人类以及其他许多物种的天生技能之一。研究者已经在猴子甚至乌鸦的脑中发现了数量的脑回路，它们的脑回路中包含“数量神经元”，并以非常相近的方式活动：它们对物体的特定数量敏感。一些神经元更喜欢1个物体，另一些则喜欢2个、3个、4个，甚至30个物体。重点是，这些神经元在没有受到过任何特殊训练的动物身上就存在。9我的实验室曾通过神经影像技术发现，在人脑的相同位置，也有对一个具体的集合数敏感的神经回路。随着单细胞记录技术的进步，最近，研究者在人脑海马中看到了被记录的这类神经元。10
这些发现还顺带地推翻了瑞士心理学家让·皮亚杰（Jean Piaget）提出的儿童发展理论的核心原理。皮亚杰认为，婴儿只有长到一岁时才能理解“物体恒常性”（object permanence），即物体即使看不到了也依然存在。他还认为，儿童在生命的前几年无法掌握数量的抽象概念，他们从更具体的大小、长度和密度的测量中逐渐掌握数量的抽象概念。而事实恰恰相反。理解物体和数量的抽象概念是人类思想的根本，是我们生而就有的、带到这个世界的“核心知识”的一部分，正是这两种概念的组合促使我们形成了更加复杂的思想。11
数感仅仅只是看不见的婴儿知识的一个例子，是婴儿从出生开始就拥有的、引导他们后续学习的直觉之一。研究者还在几周大的婴儿身上发现了更多婴儿知识。
