第3章：僵化与学习：交往行为的两种模式
我们已经说过，社会共同体的性质在很大程度上取决于其内在的交往方式。人类学家十分清楚，人类共同体的交往模式千差万别。有些共同体，如爱斯基摩人，似乎没有首领，也几乎没有从属关系，因此社会共同体的基础，只是个人在气候与食物供应的巨大不利条件下共同求生的愿望。有些社会存在阶层划分，如印度社会，两个个人之间的交往关系受到其出身和地位的严密限制与修正。还有由专制君主统治的共同体，其中两个臣民之间的每一关系，都次于臣民与君主之间的关系。还有领主与附庸构成的等级封建共同体，以及它们所涉及的极为特殊的社会交往技术。
我们美国的大多数人更愿意生活在一种相当松散的社会共同体中，在那里，不同个人和不同阶级之间的交往障碍不至于太大。我不敢说这种交往理想在美国已经实现。只要白人至上仍属于这个国家很大一部分人的信条，它就仍只是我们口头上表示敬意的理想。然而，即使这种有所修正的无定形民主，对许多把效率置于首要理想的人而言也过于无政府状态。这些效率的崇拜者希望每个人都在童年起便被分配好的社会轨道中运行，履行一种他所束缚于其中的职能，如同农奴束缚于土地。在美国社会的图景中，怀有这些渴望是可耻的，因此，许多最依恋这种职能永久分配的有序状态的人，会羞于公开承认它。他们只能通过行动来显露其明确的偏好。不过，这些行动也足够显眼。商人以一层“唯唯诺诺者”的屏障把自己同雇员隔开，或者大实验室的负责人给每一个下属指派一个特定问题，并吝于给予他超越这一问题、认识其相关性所必需的独立思考余地，这两者都表明，他们所敬重的民主并非他们真正愿意生活于其中的秩序。他们所趋向的、预先分配职能的规则国家，是蚂蚁的国家。
在蚂蚁共同体中，每一只工蚁履行其适当的职能。有单独的兵蚁阶层。某些高度专门化的个体履行蚁王和蚁后的职能。若人类以这种共同体为模式，他将生活在一个法西斯国家中，在那里，理想状态是每个人自出生起便被塑造成适合其应有职业的人，统治者永远是统治者，士兵永远是士兵，农民永远不超过农民，工人注定永远是工人。
本章的论点是，法西斯主义者对以蚂蚁为模式建立人类国家的这种向往，来自对蚂蚁本性和人类本性的深刻误解。我想说明，昆虫的整个发育方式使它成为一种本质上愚笨、不能学习的个体，被铸在一个不能大幅改变的模具中。还要说明，蚂蚁的生理条件如何使它成为廉价的批量生产物，其个体价值不比一次使用后便可扔掉的纸制派盘更高。另一方面，我想说明，人类个体代表着对学习和教育的昂贵投入，在现代条件下，这种投入延续约四分之一个世纪，几乎占其一生的一半。人固然可能抛弃人类拥有而蚂蚁没有的这种训练的巨大优势，并用人类材料组织法西斯的蚁国，但我将指出，这既是对人性本身的贬损，在经济上也是对人所拥有的最伟大、最具人性价值的浪费。
我恐怕确信，人类共同体远比蚂蚁共同体有用。若人被判定并限制为只履行蚂蚁的职能，而不能做更多的事，他甚至不会成为一只好蚂蚁，更不用说成为一个好人。那些要按蚂蚁那样的永久个人职能与永久个人限制来组织我们的人，因而判定人类只能以低于全速一半得多的速度前进。他们抛弃了我们可变性的主要部分，也抛弃了我们在这地球上相当长久地存续的机会。
现在，让我们转而讨论那些使蚂蚁共同体成为其特殊形态的、关于蚂蚁构造的事实和限制。这些事实和限制深深根源于个别昆虫的解剖学和生理学。昆虫与人都是呼吸空气的生命形式，代表着从水生动物的悠闲生活向陆地上要求严苛得多的生活所经历的漫长转变的终点。
这种从水到陆的转变，无论在何处发生，都涉及呼吸、一般循环、机体的机械支撑以及感觉器官的根本改善。
陆生动物身体的机械加固沿若干独立路线发生。在大多数软体动物以及某些虽无亲缘关系、却大致呈软体动物形态的其他类群中，外表面的一部分分泌出一团非生命的钙质组织，即贝壳。它从动物的早期阶段起，通过外加生长，一直生长到其生命终结。这些类群的螺旋形和螺线形，只需这种外加生长过程便足以说明。1
如果贝壳要始终是动物的充分保护，而动物在其后期阶段又长到相当大的尺寸，贝壳便必定成为十分可观的负担，只适合像蜗牛那样行动缓慢而不活跃的陆生动物。在其他有壳动物中，壳较轻，负担也较小，但同时保护作用也小得多。壳的结构带着沉重的机械负担，在陆生动物中只获得有限成功。
人本身代表另一条发育路线，这条路线遍见于脊椎动物，且至少在鲎和章鱼这样高度发育的无脊椎动物中已有迹象。在这些动物中，结缔组织的某些内部部分呈现出一种不再是纤维状、而更像极硬且僵硬的胶冻的稠度。身体的这些部分称为软骨，它们为活跃动物所需的强大肌肉提供附着点。在高等脊椎动物中，这种原始的软骨骨架充当较坚硬材料骨骼的临时支架，骨骼对于附着强大肌肉更加令人满意。这些由骨或软骨构成的骨架含有大量并非严格意义上活着的组织，但在这团细胞间组织中，处处都有由细胞、细胞膜和营养性血管构成的活结构。
脊椎动物不仅发育出内骨骼，也发育出适于活跃生活的其他特征。它们的呼吸系统，无论是鱼类的鳃还是陆生脊椎动物的肺，都极适合于外部介质与血液之间氧的活跃交换。而后者因其携氧的呼吸色素浓集于血细胞中，远较普通无脊椎动物的血液高效。这种血液由效率相对较高的心脏泵送，经过封闭的血管系统，而不是经过不规则窦腔构成的开放系统。诚然，某些高度活跃的无脊椎动物，如乌贼和章鱼，也接近这种情况。有趣的是，在其他方面，如初步的软骨骨架和拥有能有效成像的眼睛，这些动物也接近低等脊椎动物的组织阶段。
昆虫和甲壳动物，事实上所有节肢动物，都建立在全然不同的生长方案上。表皮细胞分泌的几丁质层包围着身体外壁。几丁质是一种坚硬物质，与纤维素的亲缘关系颇近。在关节处，几丁质层很薄且有中等程度的柔韧性，但在动物其余部分，它构成了我们熟悉的龙虾和蟑螂那种坚硬的外骨骼。内骨骼能够同动物一起生长。外骨骼，除非像蜗牛的壳那样通过外加生长，否则不能。它是死组织，不具有内在的生长能力。它既为身体提供坚固保护，也为肌肉提供附着点。换言之，节肢动物生活在紧身衣里。
任何内部生长只有脱去旧紧身衣，并在它下面发育出一件新的紧身衣，才能转为外部生长。新的紧身衣起初柔软而可塑，能够形成略有变化且更大的形状，但很快便变得和前身一样僵硬。换言之，生长阶段由明确的蜕皮标记，在甲壳动物中相对频繁，在昆虫中则少得多。幼虫期可能有若干这样的阶段。蛹期代表一次过渡性蜕皮，幼虫期尚未发挥功能的翅膀在其中于内部发育，趋于具有功能的状态。倒数第二个蛹期及其终止蜕皮产生完美的成虫时，这种状态便实现了。成虫再也不蜕皮。它处于动物的性成熟阶段，虽然大多数情况下仍能摄食，但有些昆虫的成虫口器与消化管已经退化，因此，所谓的成虫只能交配、产卵和死亡。
在较原始的昆虫中，如蚱蜢或蟑螂，幼虫在形态上与成虫没有本质区别。蛹是活跃的，最后一次蜕皮同其他蜕皮的区别只在程度。在高等或全变态昆虫中，幼虫和成虫的差别如此深刻，以至于这种转变包含一个完全静止的阶段，并以剧变的方式发生。大部分组织受到白细胞，即血液中具有破坏作用的白细胞的攻击。它们化为无结构的糊状物，供称作成虫芽或成虫盘的少数部分营养之用。从结构上说，这些成虫盘代表成虫的整体。因此，昆虫在很真实的意义上重生。
神经系统也参与这一拆毁与重建的过程。虽然有某些证据表明，一些记忆会从幼虫持续到成虫，但按事情的性质，这种记忆不可能非常广泛。记忆的生理条件似乎是组织具有某种连续性，使外界感觉印象所产生的改变能以多少持久的结构或功能变化保留下来。变态的抹除太过彻底，无法为这些改变留下多少永久记录。很难设想有任何精确的记忆能够在这种彻底的内部重建过程中存留。
昆虫还有另一种限制，来自其呼吸和循环的方式。昆虫的心脏是一种很差且很弱的管状结构，它不通向明确的血管，而通向把血液输送至组织的模糊腔隙或窦。血液没有带色素的血细胞，血色素以溶液状态携带。这种输送氧的方式看来明显劣于通过血细胞的方式。
此外，昆虫为组织供氧的方式，至多只局部地利用血液。动物身体含有一套分枝小管系统，将空气从外界直接带入待氧化的组织。这些小管由几丁质的螺旋纤维加固，以防塌陷，因此是被动开放的，但没有任何证据表明存在一种主动而有效的空气泵送系统。呼吸单靠扩散进行。
请注意，同样的小管通过扩散把新鲜空气送入，也把被二氧化碳污染的废气送回表面。在扩散机制中，扩散时间不随管长成正比，而随管长的平方成正比。因此，一般而言，这一系统的效率随动物尺寸增大而极快下降，对于任何相当大的动物，会低到不能存活的程度。2
为理解这种尺寸限制的含义，让我们比较两种人工结构，小屋和摩天大楼。小屋的通风，窗框周围漏进的空气已足够，何况还有烟囱的抽力。并不需要特别的通风系统。另一方面，摩天大楼中房间套着房间，强制通风系统一停，不出几分钟，工作空间中的空气便会污浊到令人无法忍受。扩散甚至对流已经不足以为这种结构通风。
以完全平行的方式，昆虫的绝对最大尺寸小于脊椎动物可达到的尺寸。另一方面，组成昆虫的最终元素却未必比人甚至鲸的更小。神经系统也有这种小尺寸，然而它由与人脑神经元同样大的神经元构成。除非神经元的数量少得多，结构复杂性受到严厉限制，否则这不可能。在智力方面，我们应预期，起作用的不只是神经系统的相对大小，而且在很大程度上是其绝对大小。昆虫缩小的结构中根本没有容纳高度复杂神经系统或大量储存记忆的空间。
鉴于不可能有大量储存的记忆，又鉴于像蚂蚁这样的昆虫，其幼年在一种与成虫形态被变态这一中间灾变隔开的形态中度过，蚂蚁没有多少学习机会。再加上它在成虫阶段的行为从一开始便必须基本上完美，于是很清楚，昆虫神经系统所接收的指令必须基本上来自它的构造方式，而非任何个人经验。若同计算机比较，昆虫必定类似一台所有指令都预先设定在“纸带”上的机器，几乎没有机会改变这些指令。这就是我们说蚂蚁的行为更多出于本能而非智力的含义。换言之，昆虫成长其中的物理紧身衣，直接造成了调节其行为模式的精神紧身衣。
读者此时或许会说：“好吧，我们已经知道蚂蚁作为个体不是很聪明的动物，为什么还要大费周章解释它不可能聪明？”回答是，控制论的观点强调动物与机器的关系，而对机器则强调其运作的特殊方式，因为它是我们预期其表现的指标。因此，从本书的观点看，昆虫表现的机械条件限制个体智力这一事实，极具相关性。
即使是像法布尔那样，最容易受蚂蚁共同体描写中的感情和生动图景吸引的博物学家，仍保持了基本的理智诚实，不得不承认，个别蚂蚁的行为既没有多少独创性，也没有多少智力。一列蚂蚁会玩领头跟随的游戏，但若没有领头者，队列被弄成圆形，它们会不断绕圈跑，直到精疲力竭。一般而言，在昆虫中，即使像螳螂这样的捕食昆虫已经吃掉受害者的腹部，使它处于临终状态，动物剩下的部分仍会继续自己的进食任务，仿佛什么也没有发生。即使诗人的热情也不能把蚂蚁重塑成人类个体。
在行为僵化这一点上，与蚂蚁形成最大对照的不仅是哺乳动物一般，而且尤其是人。人们常常指出，人是一种幼态持续型，即如果我们把人与其最近的亲属类人猿相比，会发现成熟的人在毛发、头部、形状、身体比例、骨骼结构、肌肉等方面，比起成熟的猿更接近刚出生的猿。在动物中，人是一个永不长大的彼得·潘。
这种解剖结构的不成熟，对应于任何动物所拥有的最长相对童年期。从生理上说，人直到完成其正常寿命的五分之一才达到青春期。让我们把这与老鼠的比例相比，老鼠活三年，三个月末便开始繁殖。这一比例是十二比一。老鼠的比例远比人的比例更接近绝大多数哺乳动物的典型比例。
对于多数哺乳动物，青春期要么代表受教养时期的结束，要么远在其后。在我们的共同体中，人到二十一岁才被承认为成熟，而现代社会中较高阶层所受教育一直持续到约三十岁，实际上超过了身体力量最活跃的时期。因此，人可能将其正常寿命的百分之四十作为学习者度过。人类社会以学习为基础，就像蚂蚁社会以遗传模式为基础一样，都是完全自然的。学习本质上是一种反馈形式，其中，行为模式由过去的经验加以修正。正如我在本书第一章指出的，反馈是行为形式的一种极普遍特征。反馈原则最简单的形式是，检验行为的结果，并使结果的成功或失败修正未来行为。众所周知，它的作用是使个人或机器的行为相对不依赖于所谓的“负载”条件。
学习是极为复杂的反馈形式，它影响的不仅是个别行动，也影响行动模式。它也是使行为较少受环境要求支配的一种方式。
我将举一个例子，基于荷兰飞利浦灯泡公司艾因托芬实验室实际进行的实验和设计工作。在整个电话行业中，自动交换正在迅速完成对人工交换的胜利。在我们看来，现有的自动交换形式似乎构成极完美的过程。然而，稍加思考便会发现，它们在设备上必定十分浪费。我实际希望通过电话交谈的人数有限，而且日复一日、周复一周，很大程度上是同一小群人。我对电话设备使用中很大一部分，是为了同这群人的成员交往。可是，按当前一般的交换技术，接通我们每天打四五次电话的人，同接通我们几乎从不交谈的人，过程毫无区别。从平衡服务的观点看，对于频繁通话我们要么使用了太少设备，要么对于不频繁通话使用了太多设备。
我们没有人不记得奥利弗·温德尔·霍姆斯写那辆“一马马车”的小诗。正如你们记得的，这辆古老车辆服役一百年后，显示出其设计如此周密，以至于车轮、车篷、车辕或座位没有任何一部分显示出比其他部分不经济地多出的耐磨性。实际上，一马马车代表工程学的顶峰，并非幽默的幻想。如果轮胎比轮辐或仪表板比车辕多耐用片刻，它们就会把某些经济价值带入废弃。那么，这些价值要么能在不损害整辆车耐久性的情况下削减，要么能转给更早损坏的其他部分。确实，任何不具有一马马车性质的结构，都是浪费地设计的。
这意味着，为获得服务的最大经济性，我同每天打三次电话的 A 先生，以及同对我而言只是电话簿上一项未留意条目的 B 先生的接通程序，不应属于同一等级。若我被分配一种同 A 先生略为更直接的接通方式，那么我为 B 先生而不得不多等一倍时间的浪费将得到超过其量的补偿。若能不以过高成本设计一种装置，记录我过去的通话，并根据我过去使用电话通道的频率重新分配给我相应的服务程度，我就会得到更好的服务，或更便宜的服务，或二者兼有。这正是飞利浦灯泡公司成功做到的事。我的服务质量变得较少依赖于负载，而这是借助伯特兰·罗素所谓“较高逻辑类型”的反馈取得的。这将是同类的性能增益，正如我们先前借助不涉及学习的简单反馈，在较低类型上已经获得的性能增益。
再说，反馈是把系统的运行结果重新放回系统之中，以控制该系统。如果这些结果只作为批评系统和调节系统的数值资料来使用，我们便有控制工程师的简单反馈。然而，若从运行中逆向传来的信息能够改变运行的一般方法和模式，我们便有一种很可以称作学习的过程。
学习过程的另一个例子，出现在预测机器设计的问题上。上次世界大战开始时，高射炮火相对低效，因此有必要引入这样的装置，它跟踪飞机的位置，计算距离，确定炮弹到达飞机所需的时间，并算出届时飞机所在的位置，除炮手外无须进一步干预。若飞机能够采取完全任意的规避行动，再多的技巧也无法让我们补足从开炮时刻到炮弹约略抵达目标的较晚时刻之间，飞机尚未知晓的运动。然而，在许多情况下，飞行员既不做也不能做任意的规避动作。他受到这样的事实限制：若迅速转弯，离心力会使他失去知觉。也受到另一个事实限制：他的飞机控制机制和他接受的一系列指令，实际上强迫他形成某些规则的控制习惯，甚至在规避动作中也表现出来。这些规律性并非他在所有情况下都做的某一确定事情，而是他大部分时间表现出的统计偏好。不同飞行员的偏好可能不同，不同飞机的偏好也必定不同。请记住，追击像飞机这样迅速的目标，计算人员没有时间拿出仪器计算飞机将飞向何处。所有计算都必须内置于火炮控制装置本身。这种计算必须包括依照我们过去对给定类型飞机在不同飞行条件下的统计经验而得的资料。目前高射炮火的阶段，是一种使用这类固定资料，或从少数几种固定资料中选择的装置。炮手可通过自主动作切换到其中的适当选择。
然而，控制问题还有另一个阶段，机械地表现它并非不可能。从对飞机实际飞行的观察中确定其飞行统计，并将其转化为控制火炮的规则，本身是一个明确的数学问题。与依照既定规则实际追击飞机相比，它是相对缓慢的行动，涉及对飞机过去飞行多得多的观察。不过，这种长时间行动和它指挥火炮的短时间行动一样，也不是不可能机械化。因此，我们可以建造一种高射炮，它自行观察目标飞机运动的统计，随后把这些统计加工成控制系统，最后采用这一控制系统，作为依据飞机所观察到的位置和运动迅速调节火炮位置的方式。
据我所知，这尚未实现，但这是一个符合我们正在考虑的路线的问题，也是我们预计会在麻省理工学院电子学实验室用于其他预测问题的路线。因此，我们正在构造一种含有某种学习要素的机器。根据目标所作出的特定运动系统调整火炮瞄准和发射的总体方案，本质上是一种学习行为。它改变火炮计算机的纸带设置，改变的与其说是数值资料，不如说是这些资料发挥作用的过程，并且它以过去经验为基础。它实际上是一种最普遍的反馈，影响仪器的整个行为方式。
我们在此讨论的学习过程本身相当机械，几乎肯定不对应于人类正常的学习过程。在这里，关于这种过程能够怎样机械化，我们有完全不同的线索。这些线索分别由洛克的联想理论和巴甫洛夫的条件反射理论给出。在讨论它们之前，我希望作一些一般性说明，以便涵盖我将提出的一种设想的解释。
让我叙述发展学习理论所可能依据的基础。神经生理学家的绝大部分工作一直研究神经纤维或神经元对冲动的传导，而众所周知，这一过程可很好地表现为全或无现象。也就是说，若一个刺激达到能沿神经纤维传导而不在相当短距离内消失的程度，它在神经纤维相当远处产生的效果，基本上不依赖其初始强度。
现在，神经冲动穿过称为突触的连接从一根纤维传到另一根纤维。在突触中，一根传入纤维可与许多传出纤维接触，一根传出纤维也可与许多传入纤维接触。在这些突触中，单一传入神经纤维所给予的冲动常不足以产生有效的传出冲动。一般说来，若通过传入突触连接到达某一传出纤维的冲动太少，传出纤维就不会反应。当我说太少时，并不必然意指所有传入纤维都作用相同，甚至也不坚持说，对于任何一组活跃的传入突触连接，传出纤维是否反应的问题能够一劳永逸地确定。我也无意忽略这样的事实：某些传入纤维不但不倾向于在它们所连接的传出纤维中产生刺激，反而可能倾向于阻止这些纤维接受新的刺激。
无论如何，沿一根纤维传导冲动的问题可相当简单地描述为全或无现象，而冲动穿过一层突触连接传递的问题，则取决于一个复杂的反应模式。在其中，某些传入纤维组合在某一有限时间内放电，会使讯息继续传下去，另一些组合则不会。这些组合不是一劳永逸固定的东西，甚至也不只取决于进入那层突触的讯息的过去历史。已知它们会随温度变化，并很可能随许多其他事物变化。若一种传入讯息组合不会使传出纤维放电，便说它低于阈值，否则便说它高于阈值。
研究神经纤维的传统，已把神经系统比作这样一类机器，它由一系列开关装置构成，后一个开关的开启取决于通向它的前面开关中那些同时开启的精确组合。这种全或无机器被称为数字机器。它对于各种各样的通信和控制问题有很大优点。特别是，“是”与“否”之间决断的清晰性，使我们有可能累积这些决断，从而在很大的数中辨别极小的差异。
除这些按是与否尺度工作的机器外，还有其他计算与控制机器，其中我们处理的量是测量而不是计数。这些机器称为模拟机器，因为它们依据所测量的量与它们应代表的量之间的类似关系运作。与按数字方式运行的台式计算机相比，模拟机器的一个例子是计算尺。用过计算尺的人会明白，刻度必须印制的尺度以及我们眼睛的精确度，对计算尺可读出的精确程度设下严厉限制。正如人们或许以为的那样，这些限制并不能仅仅靠把计算尺做得更大而轻易扩展。十英尺的计算尺仅能比一英尺的计算尺多给一位小数精度。为做到这一点，不仅大计算尺的每一英尺都必须以同小计算尺相同的精度制作，而且这些连续的英尺的定向也必须符合每个一英尺计算尺预期的精确程度。现在，使较大尺保持刚性的难题远比小尺的严重，并进一步限制了增大尺寸所带来的精度提高。换言之，就实际目的而言，测量而非计数的机器，其精确度受到极大限制。
因此，出于许多目的，进行计数或作出是与否决定的数学机器，比进行测量的机器更精确。再加上生理学家偏爱全或无作用的成见，我们便明白，关于大脑机械类比物的大部分工作为何一直放在或多或少以数字为基础的机器上。
然而，若我们太过坚持把大脑看作美化了的数字机器，便会受到某些十分公正的批评，一部分来自生理学家，一部分来自偏好不采用机器类比的、立场颇为相反的心理学家。我们已经说过，数字机器有一种纸带设置，它决定要进行的操作序列，而根据过去经验改变这种纸带设置，就是学习过程，或者至少可能是学习过程。在大脑中，最类似于纸带设置的东西，是突触阈值的确定，换言之，是与一个传出神经元相连的传入神经元中，哪些精确组合将使该传出神经元放电。我们已经看到，这些阈值随温度变化，我们没有理由相信它们不会随血液化学和许多本来并非全或无性质的其他现象变化。因此，在考察学习问题时，我们极有必要警惕，不能未经对该观念的理性批评，也没有具体实验依据支持我们的假定，便假定神经系统的全或无理论。
许多人会说，完全没有任何适合机器的合理学习理论。另一些人会说，在我们知识的当前阶段，我可能提出的任何学习理论都为时过早，而且很可能不符合神经系统的实际运作。我希望在这两种批评之间走中间道路。一方面，我希望给出一种构造能学习的机器的方法。这种方法不但使我能够建造某些这种类型的特殊机器，也会给我一种构造极大一类此种机器的一般工程技术。只有达到这一普遍程度，我才能在某种程度上为自己辩护，抵御这样的批评，即我声称类似学习的机械过程，实际上是与学习本质不同的东西。
另一方面，我希望用不至于同神经系统、人类和动物行为的实际可观察事实相距太远的术语描述这类机器。我很清楚，在提出实际的人类机制时，我不能期望自己在细节上正确，甚至可能在原则上错误。不过，若我给出一种可用属于人类心灵和人脑的概念以语言表述的装置，我便提供了批评的出发点，以及一个可与依据其他理论所预期的表现相比的标准。
十七世纪末，洛克认为，心灵内容由他称作观念的东西构成。对他而言，心灵完全被动。它不过是一块干净的黑板，个人的经验在上面写下自己的印象。然而，若这些印象在同时发生的情形下，或在有某种相似性的情形下，或在我们通常归于因果的情形下，经常出现，那么依洛克之见，这些印象或观念便会形成复合观念，各组成要素有某种相互黏合的积极倾向。
应当看到，对洛克而言，心灵绝对被动。因此，使观念黏合的任何机制都必须存在于观念自身中。但洛克的著作始终有一种奇特的不愿描述这种机制的态度。洛克的理论同事实的关系，只能像一幅机车图画同运转中的机车的关系。这幅图画的确像一张没有任何活动部件的图表。考虑到洛克理论的年代，这并不奇怪。动态观点，即活动部件的观点，最初获得重要性是在天文学，而不在工程学或心理学，且是在牛顿手中。牛顿不是洛克的前辈，而是其同时代人。
在科学的漫长时期中，亚里士多德式的分类冲动优先于现代寻求现象运作方式的冲动。确实，在尚待探索的动植物面前，很难看出，生物科学怎样能不是通过不断收集更多描述性博物学材料而进入恰当的动态时期。伟大的植物学家林奈可作为例子。对林奈而言，种和属是固定的亚里士多德形式，而非进化过程的路标。但只有在完全林奈式描述的基础上，才可能为进化提出任何有说服力的论证。早期博物学家是智力领域的实践拓荒者，他们太受占领新领地的驱使，以至于不能非常精确地处理解释他们所观察新形式的问题。拓荒者之后是经营农场者，博物学家之后是现代科学家。
上世纪最后四分之一和本世纪最初四分之一期间，另一位伟大学者巴甫洛夫，以自己的方式覆盖了同洛克实质上相同的领域。这一领域，即条件反射，他以实验方式处理，不同于洛克以内省方式处理。而且，他研究的是它在低等动物中而不是在人类中的表现。低等动物不能用人类的观念和内省语言说话，它们必须以行为语言说话。它们许多较显著的行为是情绪性的，而其情绪很大一部分同食物相关。巴甫洛夫从食物开始，也从流涎这一生理症状开始。很容易将套管插入狗的唾液管并观察分泌物。这种分泌受食物存在的刺激。
通常，许多与食物无关的事物，如所见的物体、声音等，对流涎不产生效果。但巴甫洛夫观察到，若在喂食时系统地向狗展示某种图案或某种声音，那么单独展示该图案或声音便足以引起流涎。也就是说，流涎反射由过去的联结所制约。
在动物身上，在反射层次上，我们这里有某种很类似于观念联想的东西。特别是，它发生在反射反应中，其中狗的整个行为提示了我们在人身上会解释为强烈情感内容的东西。请注意，产生巴甫洛夫型条件反射所需的前因性质相当复杂。首先，它们一般围绕对动物生命颇为重要的事物。我们考虑过的流涎反射涉及同进食有关的事物，即使在其最后形态中，食物要素可能已被完全略去。我们也可用电围栏的例子来说明巴甫洛夫条件反射初始刺激对生命的重要性。
在养牛场，建造足以挡住阉牛的结实铁丝栅栏并不容易。因此，以一两根细铁丝带有足够高的电压来替代这种厚重栅栏是经济的，动物身体接触而使其短路时，电压足以使动物受到相当明显的电击。这种围栏可能不得不抵御阉牛一两次的冲撞。但此后，围栏起作用，并非因为它在压力下能够机械地支撑，而是因为阉牛形成了一种条件反射，使它根本倾向于避免接触围栏。这里引发反射的原始刺激，是我们会解释为痛觉的东西。而对痛觉的反应，是任何动物持续生存最为必需的反应之一。转移后的刺激是围栏的视觉。除饥饿和疼痛外，还有其他刺激会导致条件反射。用拟人化语言把这些情形称为情绪情形，但无需这种拟人化，我们也可把它们描述为通常带有强调和重要性，而动物的许多其他经验不具备这种强调和重要性的情形。
它们是自身便产生强烈反射的经验。在其他条件反射的形成中所发生的事情，是把反射反应转移到这些刺激情形中的一种。这种刺激情形常常与原始刺激同时发生。发生给定反应的刺激之改变，必须有某种神经上的对应物，譬如原本通向该反应而关闭的突触路径开启，或原本开启的路径关闭。因此，它构成我们现在称为纸带设置改变的东西。
这种纸带设置的改变，先由特定反应的旧的强大自然刺激和新的伴随刺激持续联结而引起。仿佛旧刺激具有力量，能改变那些在它活跃同时也在传递讯息的路径的通透性。有趣的是，新的活跃刺激几乎不需要任何预先确定的性质，只须一再与原始刺激相伴发生。于是，原始刺激看来会对在它发生时，或至少在其发生前后传递讯息的所有路径，或其中很大数量的路径产生长时间效应。替代刺激性质不重要，表明原始刺激的修正效应范围广泛，并不局限于少数特殊路径。于是我们形成这样的观念：原始的有意义刺激或许释放某种一般讯息，但它只在原始刺激发生前后正在传递讯息的通道中活跃。这一作用的效果或许不是永久的，但至少相当持久。假定这种次级作用发生的最合逻辑地点是在突触，因为它最可能影响突触的阈值。
一种无定向讯息扩散开去，直到找到接收者并刺激它的观念，并不陌生。我们发现这类讯息很常被用作警报。火警警笛是对全镇公民，尤其是无论身在何处的消防队员的呼唤。在矿井中，当我们因存在瓦斯而希望清空所有偏远巷道时，便在进风口打破一管乙硫醇。没有理由认为，这样的讯息不可能发生在神经系统中。若我要构造一种一般类型的学习机器，我会很倾向于采用这种方法，把普遍扩散的“致有关者”讯息同局部的、在通道中传递的讯息结合起来。设计执行这项任务的电学方法应该不太困难。这同声称动物中的学习实际由这种扩散讯息和通道讯息的结合发生，是全然不同的事。坦白说，我认为很可能如此，但我们的证据尚不足以使它不只是猜测。
至于这些“致有关者”讯息的性质，假定它们存在，我所处的推测立场更加不稳。它们确实可能是神经性的，但我更倾向于把它们归于负责反射和思维的机制中非数字的、模拟的一面。把突触作用归因于化学现象是一句老生常谈。实际上，在神经作用的整个过程中，不可能把化学电位与电位分开，说某一特定作用是化学的，几乎没有意义。不过，假定突触变化的原因或伴随现象中至少有一个是局部表现出来的化学变化，无论其起源为何，这并不违背当前的思维趋向。此种变化的存在，很可能在局部上依赖由神经传递的释放信号。同样可以设想，这类变化部分来自一般地通过血液而不是通过神经传递的化学变化。可以设想，存在由神经传递的“致有关者”讯息，并以伴随突触变化的那种化学作用形式在局部显现。作为工程师，在我看来，经由血液而不是神经传递“致有关者”讯息，在经济上更为适宜。不过，我没有证据。
让我们记得，这些“致有关者”影响，同高射炮控制装置中把所有新的统计资料传给仪器的那类改变有某种类似，而不同于直接传送数值资料的那些改变。两种情形中，我们都有一种大概积累已久的作用，并会产生持续很久的效果。
条件反射对刺激作出反应的迅速性，不必表明反射的条件化是一个速度可比的过程。因此，在我看来，导致这种条件化的讯息适合由血流缓慢但遍及全身的影响携带。
假定确定条件反射所必需的饥饿、疼痛或任何刺激的固定影响通过血液，已经是我的观点所要求内容的相当大缩减。若我试图进一步指定这种未知的、假如存在的血源影响的性质，限制会更大。血液携带能直接或间接改变神经作用的物质，这在我看来极有可能，且至少由某些激素或内分泌物的作用所提示。然而，这不等于说，决定学习的阈值影响是特定激素的产物。再说，想在饥饿和通电围栏所致的疼痛中，找到我们可称为情绪的共同要素，是很诱人的。但若不进一步讨论其特殊性质，便把情绪附加给反射的一切条件化因素，显然走得太远。
尽管如此，认识到主观上记录为情绪的那类现象，或许并非神经作用无用的附带现象，而可能控制学习和其他类似过程中的某一必要阶段，仍然很有趣。我明确不说它确实如此，但我确实说，那些在人类和其他生物的情绪作用与现代类型自动机制的作用之间划出尖锐且不可逾越界限的心理学家，在其否定中也应同我在断言中一样谨慎。
概括本章，我们讨论了两种对照鲜明的动物心理组织形式：蚂蚁的形式，其中对学习过程的依赖程度最低，然而社会结构似乎相当复杂。人类的形式，其中整个个人和社会组织围绕学习过程而集中。我们不知道人类和动物学习的机制，但我曾尝试给出某些假设方法，说明类似过程可能怎样被表现。因此，我不认为学习过程无论多么复杂，完全位于工程师发明领域之外。