做完古典制約實驗後，小艾伯特去哪兒？(上)

• 作者／賴昭正｜前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒，那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬．霍金（Stephen Hawking）　英國理論物理學家

大約在八十年前，當第一台數位計算機出現時，一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧；但七十年後，還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」（Artificial Intelligent，簡稱 AI）的能力最近十年突然起飛，在許多（所有？）領域的測試中擊敗了人類，正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元（graphic process unit，簡稱 GPU）是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia（英偉達）股票從每股不到 $5，上升到今天（5 月 24 日）每股超過 $1000（註一）的全世界第三大公司，其創辦人（之一）兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳（Jenson Huang）也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人！可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎？到底是時勢造英雄，還是英雄造時勢？

在回答這問題之前，筆者得先聲明筆者不是學電腦的，因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事，不是我們外行人需要了解的；但作為一位現在的知識分子或公民，了解基本原理則是必備的條件：例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析，即可判斷永動機是騙人的；又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上，它們不用往室外排廢熱氣，就可以提供屋內冷氣，讀者買嗎？

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」（central process unit，簡稱 CPU）。CPU 是電腦的「腦」，其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務，如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作；但為了簡單化，我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作（arithmetic and logic unit，簡稱 ALU），如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下，CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時，CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後，CPU 開始顯示心有餘而力不足：例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素（pixel），每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年，英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定／裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」（註二）定位為「世界上第一款 GPU」，「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU，GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作，快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢？因每一時刻只能做一件事，所以其步驟為：

• 計算 7×5；
• 計算 6/3；
• 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢？很多工作便可以同時（平行）進行：

• 同時計算 7×5 及 6/3；
• 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間，但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢？單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間（16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間），而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間（1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間）！

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了，如何將它擺正成右圖呢？ 一句話：「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點（座標 x, y）組成的，所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了：每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算！如果每一運算需要 10^-6 秒，那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉，便需要 6 秒，這豈是電動玩具畫面變化所能接受的？

人類的許多發明都是基於需要的關係，因此電腦硬件設計家便開始思考：這些點轉換都是獨立的，為什麼我們不讓它們同時進行（平行運算，parallel processing）呢？於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 10⁶ 運算，那上圖的轉換只需 10^-6 秒鐘！

GPU 的興起

GPU 可分成兩種：

• 整合式圖形「卡」（integrated graphics）是內建於 CPU 中的 GPU，所以不是插卡，它與 CPU 共享系統記憶體，沒有單獨的記憶體組來儲存圖形／視訊，主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上；早期英特爾（Intel）因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤，在這方面的研發佔領先的地位，約佔 68% 的市場。
• 獨立顯示卡（discrete graphics）有不與 CPU 共享的自己專用內存；由於與處理器晶片分離，它會消耗更多電量並產生大量熱量；然而，也正是因為有自己的記憶體來源和電源，它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年，英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後，科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化，在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效，因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理，不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化，也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬（註三）等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分，正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲，遠遠落在英偉達（80%）及超微半導體公司（Advance Micro Devices Inc.，19%，註四）之後，大約只有 1% 的市場。

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」，而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心（core）單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心，因此其核心功能不如 CPU 核心強大，但它們能同時高速執行大量相同的指令，在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心；GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書，不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等，也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺，它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是：嘴巴在講，腦筋思考已經不知往前跑了多少公里，常常為了追趕而越講越快，將不少學生拋到腦後！這不表示筆者聰明，因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技，因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣（matrix）的讀者應該知道，如果用矩陣和向量（vector）表達，上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的（註五）。而矩陣和向量計算正是機器學習（machine learning）演算法的基礎！也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在！因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石：它們的架構就是充分利用並行處理，來快速執行多個操作，進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」（deep learning）。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂：「下一次工業革命已經開始了：企業界和各國正與英偉達合作，將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升，幫助企業降低成本和提高能源效率，同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子：下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後，讀者是不是認為筆者該退休了？

GPU（圖形處理單元）和 AI（人工智慧）之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力，特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步，使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率，使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐，而且使其更具成本效益，因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展，GPU 的角色可能會變得更加不可或缺，推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標，這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作，使我們能夠執行複雜的任務，例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外，研究表明，與非人類動物相比，人類大腦具有更多平行通路，這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上，一邊聽音樂一邊做飯，或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技，因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵：透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

（註一）當讀者看到此篇文章時，其股票已一股換十股，現在每一股約在 $100 左右。

（註二）組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」（GeForce 256）插卡吧?

（註三）筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時，就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士（fellow）」Enrico Clementi 的團隊：因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層，我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦（非 IBM 品牌！）與一大型電腦連接來做平行運算，進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

（註四）補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商：英偉達及 ATI（Array Technology Inc.）。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立，2006 年被超微半導體公司收購，品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐（Lisa Tzwu-Fang Su）博士為執行長後，股票從每股 $4 左右，上升到今天每股超過 $160，其市值已經是英特爾的兩倍，完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色，正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題：超微半導體公司現任總裁（兼 AI 策略負責人）為出生於台北的彭明博（Victor Peng）；與黃仁勳及蘇姿豐一樣，也是小時候就隨父母親移居到美國。

（註五）或。

延伸閱讀

• 「熱力學與能源利用」，《科學月刊》，1982 年 3 月號；收集於《我愛科學》（華騰文化有限公司，2017 年 12 月出版），轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
• 「網路安全技術與比特幣」，《科學月刊》，2020 年 11 月號；轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。

• 作者／汪漢澄
• 繪者／宋明憲

針對記憶的動物實驗，在猶太裔的美國醫師暨神經科學家艾瑞克．肯德爾^[註1]的手中，獲得了非凡成果。

肯德爾在童年時，因為猶太人的身分，其家庭遭到納粹警察迫害，造成他一輩子的創傷記憶。他認為自己對記憶的本質之所以會產生這麼強烈的研究興趣，正起源於在維也納這段童年的心理創傷。他尤其經常省思，為什麼像德國人這樣在音樂、藝術等各方面都非常優秀的民族，卻可以對其他民族做出如此凶殘的暴行？

尋求這個答案的強烈欲望，就驅使他走上了精神醫學與腦研究的道路長達一輩子。

尋找實驗對象

肯德爾對米爾納在 H. M. 身上的發現相當著迷，所以他早期的研究都集中在動物腦海馬迴的電位變化，並且取得了很大的成就。但是他很快就發現，海馬迴的構造太複雜，而記憶的奧祕絕對沒辦法用海馬迴中單一神經元的電位變化來解開。他認為，記憶的生成一定跟神經細胞之間的「連結」有關，而想要找到這個關係，太複雜的腦構造反而是不利的因素，所以他就把腦筋動到了神經構造特別簡單的海洋動物——海蛞蝓的身上。肯德爾採用的是比較大型的海蛞蝓，稱為海兔（Aplysia）。

海蛞蝓是肯德爾的完美實驗動物，因為牠的中樞神經系統非常簡單，只有兩萬個左右的神經元，並且每一個神經元的尺寸都很大，連同它們彼此之間的連結方式，在顯微鏡下都可以看得清清楚楚。最妙的是，雖然神經系統構造簡單，海蛞蝓卻仍然可以經由訓練學習，產生新的記憶。

習慣化、敏感化與古典制約 為海蛞蝓訓練

肯德爾對海蛞蝓的訓練分成三種：

1. 輕觸海蛞蝓的虹吸管。這個無害的刺激，一開始會讓海蛞蝓的鰓產生敏感而劇烈收縮，然而在反覆幾次刺激後，海蛞蝓「學」到了這個刺激是無害的，它的收縮反應就變得越來越小，這叫作「習慣化」（habituation）。
2. 用電極刺激海蛞蝓的尾部。這種不舒服的刺激，也會讓海蛞蝓的鰓收縮，在反覆幾次刺激後，海蛞蝓「學」到了這個刺激是有害的，它的收縮反應就變得越來越大，這叫作「敏感化」（sensitization）。
3. 同時輕觸海蛞蝓的虹吸管並且用電極刺激海蛞蝓的尾部。它的鰓當然會因此劇烈收縮，在反覆幾次刺激後，停止電極刺激尾部，只輕觸牠的虹吸管，結果這個原本無害的刺激，卻讓海蛞蝓「聯想」到了尾部的刺激，從而產生了一樣劇烈的收縮，這叫作「古典制約」（classical conditioning）——類似鼎鼎大名的巴夫洛夫^[註]對狗所做的實驗發現。

新記憶的形成

海蛞蝓在受過這三種訓練之後，產生了之前並不存在的新行為，這顯示訓練確實形成新記憶。有趣的是，這種記憶生成後的持續時間，跟訓練時所受到的刺激強度與次數相關：比較低強度、少次數的刺激，只能產生數分鐘的短期記憶；而比較高強度、多次數的反覆刺激，則可以製造出長達數週的長期記憶——讓人聯想到這跟人類的短期與長期記憶的形成方式很類似。

肯德爾與其團隊對海蛞蝓學習和記憶的研究，最重要的是發現了短期記憶和長期記憶的發生地點，都是在海蛞蝓的鰓收縮反射路徑中的神經元突觸，也就是神經元與神經元之間互相接觸，藉著神經傳導物質來傳遞訊息的所在。進一步研究發現，「習慣化」的產生，是由於突觸的神經電位漸減；而「敏感化」與「古典制約」的發生，則是由於突觸的神經電位增加。至於較強和較久的刺激所形成的長期記憶，就遠不只電位變化那麼簡單。較強和較久的刺激，會影響神經元的細胞核合成新的蛋白質，導致突觸的形狀和功能發生改變，也就是所謂的「突觸可塑性」（synaptic plasticity）。

為記憶研究創造基石

肯德爾的研究，首度在神經細胞與分子的層面，為神祕的記憶功能提供了生理的解釋。他從六○年代就開始進行這方面的研究，此後孜孜不倦，一直延伸到更高等的動物。他的成果成為此後腦科學家對動物甚至人類進行記憶研究的基石，也因此肯德爾在二○○○年獲得了諾貝爾獎。

二十世紀後半以至於二十一世紀初，科學家對記憶的研究就是奠基在以下兩個認知基礎上來進行：

• 記憶的印跡是物理上的，而非「形而上」的。
• 記憶的印跡可以在腦中看到。

結論說起來輕鬆，其實卻是花了人類幾千年的時間才終於踏上這條正確的研究道路。

註解

1. 艾瑞克．肯德爾（Eric Richard Kandel，1929‒）：猶太裔美國醫師暨神經科學家，2000 年獲諾貝爾獎。
2. 伊凡．巴夫洛夫（Ivan Petrovich Pavlov，1849‒1936）：俄羅斯帝國生理學家、心理學家、醫師，以研究古典制約知名，1904 年獲諾貝爾獎。

——本書摘自《大腦不思議》，2022 年 12 月，方寸文創出版，未經同意請勿轉載。

• 文／林祉均｜就讀清大物理系的斜槓理工男，喜歡學習與嘗試新事物。目前對科學和翻譯有點上癮，看到 Netflix 上奇怪的字幕翻譯會皺眉頭。

兩年前，台鹽的低鈉鹽曾爆發輻射鹽風波。最近，類似爭議又再度浮上檯面，商品面臨標示不清、隱瞞消費者等等指控。在新聞中，我們可以看到低鈉鹽的輻射量「毫西弗」高得驚人。可是另一方面，食藥署卻也做出澄清，每克低鈉鹽只有 8.86 「貝克」的輻射量，符合現行規範。

又是毫西弗、又是貝克，我們究竟該聽誰的？儘管核衰變與輻射的觀念在國中就介紹過，但現實中的量測與標準可沒那麼簡單，今天，就來聊聊這些單位的意思以及相關的健康標準吧！

貝克 vs. 西弗，輻射單位的定義如何區分？

輻射源自於物質中原子的隨機衰變。

我們沒辦法預測某顆原子何時會衰變，但我們可以描述某種物質有多常發生衰變。貝克 (Becquerel) 指的是輻射源在一秒鐘內發生幾次原子衰變，也就是在講這個輻射源的活性有多強。比方說，居里夫人發現的鐳-226 是高度放射性物質，每公克就有 37,000,000,000 貝克，也就是每秒鐘發生 370 億次放射衰變。

然而，光是討論輻射源有多強並不夠。我們真正在意的，是輻射對人體的影響，若是想度量「輻射對人體的影響」，就得用到大家經常聽到的西弗 (sievert) 這個標準。

西弗在物理上的單位是「焦耳/公斤」，乍看之下的意思就是「每公斤的物質吸收了多少能量的輻射」。不過，案情並沒有那麼單純！原子核衰變百百種，會發射出各種不同的輻射。像是經常聽到的 α、β、γ 三種射線，分別有不同的物理性質，也會對周遭物體造成不同的影響。

人體暴露在輻射之下，可能會帶來癌症、基因突變等等健康風險，而風險大小不只和能量多寡有關，更取決於輻射的種類和接收輻射的部位等等因素。因此我們使用的西弗，除了描述人體吸收了多少輻射能量，還會另外乘上一個修正因子（跟浪漫因子不一樣）。

拿我們剛剛提到的 α、β、γ 射線來講， β 和 γ 射線的修正因子是 1 ， α 射線的修正因子卻是 20 。簡化後我們可以這麼理解：比起同樣能量的 γ 射線， α 射線帶給人體的風險高了 20 倍。所以說，西弗算是個非常特別的物理單位，它傳達的不是物理上的能量多寡，而是生物上的風險大小！

你給我翻譯翻譯，一貝克是幾西弗？

了解貝克和西弗後，讓我們把焦點拉回到本文的主角──「低鈉鹽」上吧。在原能會所提供的列表中可以看到：台鹽低鈉鹽每公斤有 8,860 貝克的活性。這個數字看起來非常嚇人，不過，如果想要知道它對人體的影響究竟多大，讓我們先將它換成西弗！

根據 WHO 的資料，一般人平均一天攝取 9-12 克的鹽。現在讓我們假設有位成年人每天攝取 10 克鹽，而且全是低鈉鹽。根據原能會公布的《游離輻射安全標準》，把鉀-40 吃進肚子裡造成的影響是每貝克 0.0062 微西弗，乘上每克鹽有 8.86 貝克的鉀-40，可推估每克低鈉鹽大約帶來 0.055 微西弗的風險。

所以說，就算你每天都吃 10 克的低鈉鹽，一年下來累積的量也僅有 200 微西弗左右。

輻射很嚇人？我們都身在輻中不知輻

200 微西弗聽起來很多嗎？其實，我們的生活中本來就會接收到天然背景輻射，主要來源有：地表輻射、氡氣、宇宙射線及體內輻射。換句話說，無論是站在地上、呼吸空氣、搭飛機、吃東西都會接受到輻射。根據原能會的估算，台灣人平均每人一年會接受到 1620 微西弗的天然背景輻射。

另一方面，鉀離子這類少量元素在體內的濃度通常是固定的，否則很多生理功能無法正常運作。這表示你的身體會把吃下去的鉀代謝出來，不論有沒有輻射都一樣。因此上文的估算其實是遠遠高估了真正的輻射量。就輻射來說，低鈉鹽真的沒什麼好怕的。

除此之外，我們也學到西弗這個單位並沒有那麼簡單，輻射的量測與風險要考慮的因素很多。直接把儀器放在一罐鹽上面所量到的數值究竟有什麼意義，也值得大家思考。下次看到類似的輻射新聞，別忘了多注意與查證相關的細節，才不會被嚇人的數字給騙了。

參考資料：

1. 衛福部：有關媒體報導低鈉鹽含鉀-40 之疑慮說明
2. 行政院原子能委員會游離輻射防護安全標準
3. 106年9月11日媒體報導「輻射食品檢驗標準各唱各的調」之回應說明
4. 輻射您有所不知

略讀過普通心理學的人都知道，行為學派中有三隻神獸三個知名實驗：帕夫洛夫的狗、華生的小艾伯特與史金納的鴿子。其中，小艾伯特（Little Albert）就是華生（John Broadus Watson）實驗的個案。

華生成功的將古典制約的現象，重現在人類嬰兒身上；本來小艾伯特是不會害怕小白鼠的。但經由與巨大聲響配對，後來只要一看到小白鼠，小艾伯特就哇哇大哭，甚至還類化到其他有皮毛的物品，小艾伯特也出現相同的大哭反應。此一研究深刻改變了心理學，行為學派因此奠立了百年基業；這篇論文也成為被引用最多次的心理學論文之一（2769次，家人問我幹嗎跪著看電腦）。

但是小艾伯特參與完這個實驗後沒多久後就不知去向，這個故事也是存在於心理學界中長久的謎團。如果沒有適當的去制約化（deconditioned）[註1]，可能小艾伯特後續也會深受此實驗的干擾。那長大後小艾伯特到底會發生什麼事？他在成長的路途上是否會遭遇到什麼特殊的困難？有沒有因為這個經典的實驗而造成難以磨滅的影響？先前我在書寫關於華生的文章的時候（請見：華生的百年奇案），也被此一議題深深所吸引（這也是為何論文永遠看不完的原因，一篇接著一篇，篇篇相連到天邊）。

在相關論文的指引之下，發現心理學家貝克等人（2009）早已探究過這個問題了¹。在華生完成這個著名的心理學實驗的九十年後，總算順利追尋到小艾伯特的身世，破解了這個奇妙的難題。以下就以此篇文章為基礎，詳盡的說明到底心理學家是如何拼湊所有線索與珠絲馬跡、進而發現了小艾伯特（這篇文章算是心理史學偵探故事第二彈，看起來應該登在故事網站上，而不是泛科學，不過沒關係，大家當作跑錯棚好了）（y編按：這麼好玩的故事讓我們插一腳啦拜託XD）。

小艾伯特的背景資訊

根據華生的紀錄，我們可以探索到一些線索：小艾伯特與母親住在約翰霍普金斯大學的校園中，其母親是一位奶媽，受雇於大學小兒科的護理之家（Harriet Lane Home［註2］）。華生會挑中他，其中一個原因是因為地緣關係，因為華生的實驗室與護理之家就比鄰而居。另一方面，小艾伯特是一位健康、少哭、情緒較少的小孩、感覺比較遲鈍，如果因而進行實驗的話，可能傷害或許會比較小。

根據研究記載，小艾伯特一共被實驗了六次，其分別是在其年齡8個月26天、11個月3天、11個月10天、11個月15天、11個月20天、12個月21天。雖然不知道為何小艾伯特的母親會答應進行測試，但財務上的獎勵可能是原因之一：因為只要小艾伯特每次到實驗室，就可獲得一美金的補貼（換算成2009年的幣值，相當於美金12.36元，折合台幣約370）。這樣的金錢以當時來看算是非常多的了。

詳細的實驗過程可參閱影片，大家可以看到小艾伯特長什麼樣子，也可以知道他是高加索白人。

第一次測試是在小艾伯特8個月又26天所執行的，在當天只是瞭解他對各種物品的反應，這樣做的目的是為了建立基準線。他對於各種物品都很好奇，如積木、大理石、蠟筆、火、猴子、狗、兔子、小白鼠等等，並未表現出恐懼反應。但不知何故，華生延遲了兩個月之後，才在小艾伯特11個月又3天大時開始正式的實驗。華生以古典制約的方式，只用七次就成功讓巨大噪音與小白鼠配對，讓小艾伯特害怕小白鼠，並延伸到類似的事物上，如兔子、狗、皮大衣、聖誕老人的面具（面具上有毛髮）等物品之上。

華生到底是何時做了這個實驗的呢？

雖然華生與蕾娜在進行實驗時，紀錄了小艾伯特的年紀，但是卻未寫下當時的日期，以致於我們至今仍無法確切推測小艾伯特的生日。因為要有生日，才能往下追查出生記錄，才有可能追溯出完整的個體歷史。

目前所有的研究者都同意，該實驗進行的時間點約是在 1919-1920年之間。根據歷史紀錄，蕾娜（當時為華生的研究生與助理，但也因為跟華生朝夕相處，後來兩人結為連理：詳情請見：華生的百年奇案）在 1919年6月才從瓦薩學院（Vassar College，美國知名大學，於1861年設立、位於紐約州，建立之初時只收女性）畢業。因此，實驗的時間點一定是蕾娜進入約翰霍普金斯大學就讀研究所之後，也就是1919年9月30日（此日期是從約翰霍普金斯大學所留下的文件中得知）以後的事。

從華生所留下的書信中得知，1919年10月27日曾去信約翰霍普金斯大學校長 Goodnow，請求購買錄影膠卷一千英尺，以錄下整個實驗過程。當時需花費450美元（換算成2009年的幣值，相當於美金5562.73元，折合台幣約18萬元），以當時大學拮据的預算來看，這是非常巨大的金額。同年11月19日，大學預算委員會才同意購買此物品。12月5日，華生回信給校長，表達誠摯感謝之意。若據此推測，進行實驗可能的時間點是1919年12月5日以後的事了。

不過，從約翰霍普金斯大學醫學院所留下的紀錄，可推導拍攝影片的時間點可能是早於12月5日；因為華生在這之前就向校方抱怨，該校速記員並未在實驗中予以支持（當時速記員除了學校的工作之外，也需在各種實驗中協助實驗或擔任助手）。因此，華生可能事前已經知道預算必定會通過，因此在感謝校長前就先購買膠卷並進行實驗了。感謝信也可能是事前就已經寫好了，12月5日才發出（手寫書信也可以用排程了，不要懷疑）。

所以，由此推測第一次實驗的時間點，可能落在 11/28-12/12 之間。若由以上的日期，減去小艾伯特當時的年紀（8個月26天），小艾伯特的生日最可能落於 1919年3月2日至3月16日 之間。最後一次實驗的時間，是在小艾伯特12個月21天大時所做的，往後推測是 1920年3月23日至4月6日之間。

論文又是何時發表的？

有了最後一次實驗的時間點，才能確認這與論文出刊的時間是否吻合。華生與蕾娜所投稿的論文是發在1920年的實驗心理學期刊（Journal of Experimental Psychology，縮寫JEP）2月號²。如果JEP準時出刊的話，這樣就與實驗的時間就有出入了，因為論文根本來不及完成。不過如果出刊延遲了，那前面所推敲出來的實驗時間點就是可執行的了。

我們現在已經知道的是，JEP是1915年創刊，出了兩冊12期之後，1917年美國就投入第一次世界大戰中。之後，舉全國之力進入戰爭狀態，心理學家也不例外。等到1918年11月，停戰協議生效後，所有的人員才復歸原職，華生也是在那時才又回到約翰霍普金斯大學工作。若想知道JEP正式出刊的日期，唯有詢問編輯部才能得知。但很不幸的是，編輯部當然不可能保存九十年前的資料。追尋多個心理學檔案資料，還是無法得知1920年2月號到底是何時出刊的。僅剩的唯一方法，是去信知名大學的圖書館，詢問到底是何時收到該期期刊。可想而知，多數大學資料早已散佚。但堪薩斯州立大學、哈佛大學、康乃爾大學仍有紀錄，最早的是康乃爾大學，是在1920年8月23日收到。這樣的日期，只能看出1920年2月號可能有延遲，但是確切的發行時間點還是無法得知。

另外，從華生所留下的書信可知，在1922年12月14日，華生曾經寫信給Adolf Meyer（知名精神科醫師），信中提到，「這一期總算準時了」。由此一細小的線索可知，先前每一期都延遲出刊，不然華生不需要在信中特別提到這件事。再者，依照現存的資料，當時華生為該刊主編，他與蕾娜所刊出的稿子，可能並未經過匿名審查。因為如果經過審查機制，至少還需要再多好幾個月的時間（那時整個學術界才剛萌芽，不能用現在標準去看待快要一百年前的事）。

從上述所談的資料的可知：各大學圖書館所收到的日期、華生寫給Meyer的信、華生寫給校長Goodnow的信，可以確認JEP前三冊都延遲出刊。雖然寫是寫二月號，但是實際上印出的日期，可能是之後的事情了（這事其實在台灣應該還蠻常見的，我們現在都在拖刊了，你說一百年前不拖嗎？）。因此，這樣推算下來，上述的最後一次實驗日期還是可信的，約略發生在1920年的3月到4月之間。

編按：小艾伯特的生日、實驗可能的時間點也都推敲出來了，那到底小艾伯特在哪裡呢？還能從哪裡去追尋小艾伯特？有沒有更多的線索呢？下篇將有更精彩的起伏轉折！

• 做完古典制約實驗後，小艾伯特去哪兒？(下)

備註：

• ［1］去制約化指的是將實驗的方法反轉回來，讓個案不會因為這個實驗而終生受影響。若以小艾伯特而言，就是要將他害怕皮毛的反應再去除。這是現在的研究倫理必須要做到的事。
• ［2］Harriet Lane Home，美國知名的護理之家，設立的目的是為了照顧失能的小孩，由Harriet Lane Johnston女士（美國第15任總統James Buchanan之外甥女，並在舅舅擔任總統時，負責第一夫人的工作）所捐助。建於約翰霍普金斯大學附屬醫院旁，並由醫院負責營運及管理。後來該處也進行小兒科看診業務，每年診治60000名兒童。

參考資料：

• Beck, H. P., Levinson, S., & Irons, G. (2009). Finding Little Albert: A Journey to John B. Watson’s Infant Laboratory. American Psychologist, 64, 605-614.
• Watson, J. B., & Rayner, R. (1920). Conditioned emotional reactions. Journal of Experimental Psychology, 3, 1–14.