打哈欠作为一种普遍存在于动物界的行为,长期以来吸引了科学家的关注。特别是传染性打哈欠——当个体看到他人打哈欠时,自己也会不由自主地打哈欠——被认为与社会联系、情感共鸣以及认知机制密切相关。最新研究发现,即使是非生物的类人机器人,也能够诱发黑猩猩的传染性打哈欠,这一发现对我们理解非人灵长类动物的社交认知机制以及人类与人工智能的互动关系产生了深远影响。黑猩猩作为人类的近亲,其行为研究在行为科学和进化心理学中占据极其重要的位置。过去,研究多聚焦于黑猩猩之间或者不同物种之间的互动,例如黑猩猩对另一只同类的打哈欠反应,或者对人类打哈欠的反应。然而,2025年发表在《Scientific Reports》上的一项前沿研究中,科学家们首次把焦点转向了黑猩猩对类人机器人的打哈欠反应。
这项研究通过设计一款高度仿真的类人机器人,模拟人类的面部表情,特别是打哈欠动作,探讨了黑猩猩在面对非生物体表现出的社交性行为。在研究中,14只成年黑猩猩被分别暴露于三种不同的机器人面部表情刺激下:完全张嘴打哈欠(Yawn)、部分张嘴但非打哈欠的张嘴行为(Gape)以及嘴巴紧闭无动作(Close)。研究结果显示,只有当机器人表现出完整的打哈欠动作时,超过半数的黑猩猩出现了明显的传染性打哈欠行为,而这在Gape和Close两种对照条件下几乎没有发生。更令人兴奋的是,黑猩猩在观察机器人打哈欠的同时,还表现出了其他与休息和放松相关的行为,如收集铺垫物品、筑巢以及躺下休息,显现出打哈欠的社交信号含义远超简单的模仿或运动共振反应。这一发现暗示,黑猩猩可能将打哈欠视为环境中的休息提示,从而调整自身行为以适应环境节奏。研究者通过严谨的实验设计和多角度摄像监控,确保行为记录的准确性与客观性,同时采用可靠的统计方法分析了各条件下黑猩猩的打哈欠频率和相关行为表现。
结果表明,类人机器人作为一个非生物体,依然能够激活黑猩猩之间的社会传染机制,反映了传染性打哈欠可能是一种深层次且进化保守的社交现象,延伸至对非同种生物甚至非生物体的感知。该研究不仅拓宽了我们对动物传染性打哈欠的理解,也为人工智能与动物交互领域打开新局面。基于此,未来可能探索更多复杂的机器人行为对动物社交的影响,甚至将机器人用于动物行为康复或环境 enrichment(丰富化)中,帮助被收容动物重建社交行为和情感联系。打哈欠之所以能成为研究社交认知与情感传染的独特窗口,部分原因在于其呈现的多功能性。科学界对打哈欠的基本功能尚无统一定论,但普遍认可其在生理调节、觉醒水平转换、群体同步以及情绪传递中扮演着重要角色。黑猩猩对机器人打哈欠的反应提示,至少在社交认知层面,它们能识别并对外部环境中带有生物意义的线索作出反应,而无需必须是同类个体发出的信号。
这种跨物种、跨实体的社会反应突出展示了动物认知的灵活性和进化智能的深度。同时,该发现对人类社会中不断增强的机器人及人工智能应用提出了新的思考。例如,人们如何评价与机器人互动的情感体验?机器人外观和行为的拟人化程度如何影响人类及动物的情感共鸣?黑猩猩的研究为理解这些问题提供了生物学基础。黑猩猩的行为展现了“感知-动作耦合”机制,这种机制支持了无意识的模仿与社交同步,强化了群体的协作和情感联系。机器人诱发的打哈欠不仅体现了这种机制固有的自动化特征,也说明情绪传染可能是一种比预想更为广泛的现象,不局限于生物实体之间。再者,不同个体对机器人刺激的反应存在差异,部分黑猩猩未表现出打哈欠,提示社会亲密度、个体经验、认知能力等因素可能调节传染性打哈欠的发生概率。
未来深入研究这些因素,有助于揭示情感传染的神经认知基础。同时,研究还发现黑猩猩在观察机器人打哈欠时,注视时间与打哈欠频率呈正相关,说明关注程度是触发传染性行为的重要前提。对打哈欠频率的时间分布分析显示,传染性打哈欠不仅限于刺激呈现期间,还延续至刺激后期,暗示信息处理和行为响应具有持续性。这种行为模式也与人类和其他动物的打哈欠传播规律相符。技术层面,研究团队克服了制作高仿真机器人面部动作的难题,通过33个微型伺服电机精确控制面部肌肉运动,模拟了包括眼睛闭合与嘴巴最大张开等细节动作,使得机器人表现出的行为极具真实感。透明的后盖让参试黑猩猩能够辨别其机械身份,进一步突显了黑猩猩准确响应非生物体行为的现象。
伦理方面,研究严格遵守动物福利规范,无任何侵害性操作,致力于保障黑猩猩的身心健康。整个实验在熟悉的生活环境中进行,使动物处于自然状态,确保观察到的行为具有生态有效性。综合来看,黑猩猩对类人机器人打哈欠的传染性反应,不仅挑战了人类中心主义的视角,还深入揭示了社会行为的跨物种适应性和演化轨迹。随着人工智能技术的飞速发展,理解动物与智能体之间的相互影响,将为机器人伦理设计、动物保护以及认知科学研究开辟新方向。打哈欠行为作为一种简单却功能丰富的社交现象,正成为连接生物与非生物社交世界的桥梁,展现出生命与技术交汇的新可能性。未来研究或许能够进一步探讨不同类型机器人动作和表情对黑猩猩及其他动物的影响,对机器人如何支持动物心理健康及社交行为康复提出实证依据。
此外,研究也鼓励跨学科合作,结合神经科学、机器人学、动物行为学与心理学,促进多角度理解传染性行为及情感机制。正如黑猩猩回应机器人打哈欠所揭示,情绪和社交并非仅限于传统生物界,而是具备更广阔的演化意义和适应深度,这为我们认识生命本质及未来智能交互的多维面貌奠定了基础。