作者：TomGreat
英國德文郡南哈姆斯區有個村子，叫佈萊克沃頓（Blackawton）。幾年前，村裡的小學發生瞭一件瞭不起的事情。
2010 年，佈萊克沃頓小學 25 名 8 到 10 歲的學生共同努力，在英國皇傢生物學雜志上發表的一篇題為《佈萊克沃頓蜜蜂（Blackawton Bees）》的研究論文。論文中提到，同學們通過研究發現蜜蜂可以學習顏色和顏色的搭配模式，再用學到的知識去識別含有營養的花朵。
這篇文章發表出來的第一天就有超過 3 萬次的下載量，排名第二，被《生物學通訊》期刊設為永久免費共享文章，《科學》、《發現》等雜志上相繼報道 ……
是什麼樣的神奇小學，冒出這麼一群 " 天才 " 少年？
一隻正在采蜜的熊蜂。圖片來源：wired.com
項目的誕生
這個項目的誕生，源於英國倫敦大學神經生物學傢 Beau Lotto 在佈拉克頓小學的一場講座。在這次講座中，他給學生們介紹瞭自己關於人類知覺、熊蜂（蜜蜂科中的一種，文中的實驗對象），以及機器人的研究，並分享瞭他對科學的理解—— " 我們生來就會在遊戲中發現事物的規律和它們之間的聯系。科學也是這個目的，"Lotto 說，" 科學也可以是遊戲一樣的發現之旅。" 在這次講話後，Lotto 和 Dave Strudwick （佈拉克頓小學的班主任）決定開展一個完全由孩子們掌控的初級研究項目。
項目開始後的兩個月裡，Lotto 和 Strudwick 讓孩子們思考有哪些是他們感興趣的問題，以及如何通過設計遊戲的方式來解決這些問題。
最終，他們確定瞭蜜蜂作為研究對象。
接著就是提出具體的研究問題。在一系列諸如 " 蜜蜂能踢足球嗎？蜜蜂能寫字嗎？" 這樣比較幼稚的提問後，研究問題最終鎖定在瞭 " 蜜蜂能否學習並記住花朵的周邊環境？"
蜜蜂當然能踢球瞭哼，隻需要你示范一下！戳我看詳細解讀
這就好比給蜜蜂出瞭道智力題——它們不僅得學會識別花，而且還要學會識別花的周邊環境。比如藍花的周圍被黃花包圍，那就得去藍花采蜜，而相反情況，黃花的周圍被藍花包圍，那就得去黃花采蜜。除此之外，同學們還想看看蜜蜂們解決謎題的方式是否一樣。如果不同的話，譬如有一隻蜜蜂每次都去藍花采蜜，說明它非常喜歡藍色，那是不是還意味著蜜蜂和人一樣，也是有個性的呢？
前期準備
同學們先制作瞭一個長、寬、高都是 1m 的透明空心塑料箱。下一步，就是在箱子裡安裝 " 花朵 "。大傢在後箱板上，按照 8 行 8 列作出 64 個圓片（好比花瓣），直徑為 8cm。每個圓片的後面可以通過光束來控制顏色，同時，在圓片的中心都固定一個有細小孔洞的塑料棒（好比花蕊）。至此，簡易的 " 花朵們 " 就佈置好瞭，一個圓片就是一朵花。
而花心的孔洞裡，可以放置蜜糖水、鹽水，或者什麼都不加入。前箱板有個供熊蜂進入的通道，塑料箱的兩側都有可開關的門，便於給孔洞裡加入蜜糖水等成分，也方便取出熊蜂。這就是全部的實驗裝置瞭。
孩子們進行遊戲的畫面。圖片來源：Royal Society
訓練 A
這個環節是為瞭訓練熊蜂把圓片當作花朵，孩子們通過給塑料棒內加入蜜糖水來訓練熊蜂。訓練 A 為期 4 天，圓片均采用白光作為花瓣，這樣可以消除花朵顏色對之後實驗的影響。
為訓練中給花蕊添加蜜糖水，熊蜂采蜜的動態過程。圖片來源：Ted
為訓練過程中熊蜂采蜜的瞬間。圖片來源：labofmisfits.com
一共有 5 隻熊峰參與瞭實驗，同學們用顏色給它們都編瞭號：
黃色（Yellow, 記為 Y）、
藍色（Blue, 記為 B）、
橘色（Orange，記為 O）、
藍色橘色混合（Blue-Orange，記為 B/O）、
藍色黃色混合（Blue-Yellow，記為 B/Y）。
訓練 B
這個環節是為瞭訓練標記過的熊蜂識別采蜜的模式。如果藍花的周圍是黃花，就讓熊蜂去藍花采蜜；如果黃花的周圍是藍花，就讓熊蜂去黃花采蜜。
熊蜂能夠記住嗎？結論是：可以。
整個熊蜂覓食區可以分為 4 個方形，像這樣：
訓練 B 中塑料箱的實際佈置，分為四個象限，每個象限的內部 4 個圓片與外部的 12 個圓片顏色呈藍黃交替。圖片來源：labofmisfits.com
訓練 B 的時間也是 4 天。前兩天，隻在每個方形內部的 4 個圓裡加入蜜糖水，其它圓片不做處理。每 10-40 分鐘，孩子們還要清理一次花蕊，並調換相同顏色花蕊的位置，避免熊蜂隻記住有獎勵花蕊的位置，同時也防止它們在花蕊上留下可傳遞信息的信號。
訓練的後兩天，除瞭在每個方形的內部加入蜜糖水外，還在外部的 12 個圓裡加入鹽水，這樣熊蜂不僅得學會識別顏色，而且還要識別顏色的周邊環境，否則會造成大災難！
遊戲階段
在測試實驗裡，花蕊中均不添加蜜糖水或鹽水，觀察熊蜂會飛向哪種花朵。為瞭避免熊蜂隻記住位置信息，孩子們把每個象限的花朵進行瞭順時針交換。每次僅放一隻熊蜂進入箱內，避免它們交流，或者 " 隨大溜 "。
隻有當熊蜂飛落到花蕊上，並把口器深入到花蕊中才能記錄為一次選擇。為瞭防止測試時間太長，熊蜂得不到獎勵被惹惱瞭而做出隨機選擇，每種顏色標記的熊蜂隻進行大約 30 次選擇。測試一共進行瞭三次。
測試過程中小學生們手繪和記錄的原始數據的實驗佈置圖。從左到右為三次測試的佈局，佈局下面為對應的實驗數據。Correct 表示正確，Incorrect 表示錯誤，Middle 表示內部，Surround 表示外部，格子裡的數字表示標記過的熊蜂在對應顏色花朵上采蜜的次數。圖片來源：rsbl.royalsocietypublishing.org
測試一：
當熊蜂進入到方形內部 4 個圓上采蜜時，視為正確；進入周邊 12 圓上采蜜則視為錯誤。測試中熊蜂並不會得到蜜水獎勵。從實驗數據可以看出，正確與失敗的比值為 126：13，正確率高達 90.6%。
孩子們發現，熊蜂 B/O 和 B 去黃色花朵正確采蜜的次數分別為 31 和 33，而去藍色花朵正確采蜜的次數分別為 0 和 1。這表明，熊蜂 B 和 B/O 明顯地偏愛黃色，而 O 和 B/Y 則明顯偏愛藍色。
總體來說，熊蜂很好的解決瞭謎題，但它們解題的思路是由哪種顏色的多少來判斷呢？還是忽略掉顏色信息隻選擇內部 4 個圓？
測試二：
與測試一非常相似，孩子們把每個象限的內部 4 個圓片替換成瞭綠色，而外部保持不變。從實驗結果中可以得到，進入內部采蜜和外部采蜜次數的比為 34：76，即進入內部綠色采蜜的約 30.9%，與綠色所占總體的百分比 25% 接近，說明熊蜂不隻是靠每個象限的內部 4 個圓所處的位置來解謎的。並且，熊蜂 B/O 和 B 更傾向於中間的綠色花朵來采蜜。所以它們似乎學會瞭與另外三隻熊蜂不同的解謎策略。
測試三：
在測試一的基礎上，孩子們將內部顏色較少的 4 個圓放置在每個象限的邊角上。這次測試裡，把熊蜂進入每個象限邊角的 4 個圓采蜜定義為正確，其它則定義為錯誤。測試結果顯示正確與錯誤的比為 59：86，正確率為 40.1%，不到測試一 90.6% 正確率的一半。這說明測試三中，熊蜂做出選擇更隨機一些。另外，熊峰 B/O 和藍色 B 仍然表現出明顯的偏愛黃色傾向。
熊蜂：可累死我瞭！
孩子們通過分析，從上面的測試結果中得出瞭這樣的結論：
熊蜂是綜合運用顏色和位置的信息來決定去哪個花蕊采蜜的。
熊峰不僅能夠學習，而且不同的熊蜂還有不同的解題策略和顏色偏好。
發表論文
研究有瞭成果，同學們也寫好瞭論文，但是，文章的發表並不順利——有的期刊回復說，論文沒有參考文獻的引用；有的則回復語言表達太幼稚，建議讓成人來撰寫文章（因為文章完全是孩子們自己寫的）；也有的質疑小學生不可能做出這樣的工作 ……
經過瞭好幾輪退稿、修改、再退稿、再修改，最後投稿的郵件中還加入幾位權威專傢的評語，這才最終通過瞭審核，並發表在英國的皇傢生物學雜志上。
整個實驗用瞭 4 個月，但論文發表卻歷時兩年。
為孩子們所發表學術文章的部分截圖，"Once upon a time ……"，" 從前 ……"；"the puzzle …duh duh duuuhhh"，" 謎題 … 是這樣、這樣、這樣的 "。圖片來源：rsbl.royalsocietypublishing.org
在這篇論文裡，孩子們寫著：" 在開始實驗之前，我們從沒關心過蜜蜂，"" 這個實驗很重要。因為有史以來，從沒有人，包括大人，做過這樣的實驗。"
整個實驗過程幾乎都是孩子們自己完成的，包括問題的選擇，實驗方案，實驗過程以及寫作。雖然 Lotto 和 Strudwick 在實驗器材、實驗場地以及實驗技巧上給予瞭一定引導性的幫助，但是原創性都在孩子們身上。
這一次寓教於樂的研究，讓孩子們親歷瞭科學的魅力。" 科學很酷，也很好玩兒。因為你在做別人從沒有做過的事情。"
然而更重要的，是在玩兒一樣的研究中，孩子們學會瞭如何提出科學問題，如何用科學思維的方式去設計策略，去解決問題。重要的，是在 " 玩兒的 " 過程中種下的那粒小小的科學的種子 ~
