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118、“淇淇”终止高难动作训练揭密

(2018-02-19 20:05:57)
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白鱀豚

白鳍豚

国宝

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分类: 追忆淇淇和白鱀豚

悲情国宝:“长江女神”白鱀豚生死全纪录(电子版)118 

  

 “淇 淇”传 奇

六、孤独并快乐着:“淇淇”生活写真集

 

             “淇淇”终止高难动作训练揭密

 

1983年3月15日,中科院水生所科研人员对“淇淇”开始第三阶段训练,即进行目标识别初步实验。目标材料识别实验就是要求“淇淇”用声纳系统去判别形状相同但材料不同的目标之间的差异,并通过某种响应方式将其判别结果告诉人,用这种方法来判断“淇淇”目标识别的能力。为了讲述清楚,不妨引述中科院水生所王丁、声学所景荣才两位专家1990年发表的研究报告“白鱀豚的声训练”中的一段原文:

实验是在一个25×20×2.5的混凝土池子中进行的。

实验的大致程序是:定位标一插入水中,豚(“淇淇”,下同)即在定位标前定位待命。然后在其背后约15米处随机选取两个待识别的目标中的一个放入水中,并发出击水命令淇淇转身探测。探测后即回至训练平台前用碰不同响应标的形式告诉训练员其判别的结果。若其判断正确,训练员发出Bridge信号并喂食以资鼓励。淇淇吃完鱼后,再回到定位标前进入待命状态,命令准备重复上述动作。

豚经过探测后,即使能发现目标的差异,也不可能自动把探测结果与不同的响应对应起来。这一点需要训练。训练的方法就是引导。 

118、“淇淇”终止高难动作训练揭密

训练“淇淇”的实验装置

资料引自:王丁 景荣才白鱀豚的声训练”《水生生物学报199007

 

 在作识别实验训练时,训练员要用振动响应标的方式引导“淇淇”正确碰标。但有时由于振动幅度过小或其他原因,“淇淇”仍会游向错误的响应标。这时训练员用力振动该碰的响应标,此刻即使“淇淇”已非常接近错误的响应标,仍会立刻转身游向该碰的响应标并作出正确的反应。这表明,“淇淇”总是愿意满足训练员的要求,以期望获得食物奖励。

根据这篇权威的研究报告记载,从1983年3月12日――4月28日,进行了三个阶段共43天目标识别实验。开始5天后淇淇即能顺利完成所有基本动作的串连,即定位,接到探测命令转身探测,碰标以告之判别结果,接到Bridge信号出水待食,尔后定位等待下一轮的动作开始。

从这段记载来看,淇淇的目标识别实验训练应该开局良好,非常顺利。但是,该报告接下来笔锋一转:

 但是从豚选择回答的结果来看,说明豚对判别结果的选择始终是随机的。由于其它原因,训练暂停。因此,目标识别实验的训练没有最后完成。

 对非专业人士来说,这段突兀之语让人越读越糊涂!什么叫“淇淇”的选择“始终是随机的”?这与前面的记载不是自相矛盾吗?训练暂停的“其它原因”到底是什么原因?

该报告说明了以下二点原因:

 ⑴时间过短 目标识别实验的训练实际上是要求豚将探测任务的执行结果作出回答。这种实验程序称为双择-强迫选择程式。这种对动物来讲是一种较高的训练要求。国外对一些海豚(如宽吻海豚)花费较长时间才训练成功,而对白鱀豚的训练只坚持了43天。

⑵训练方法不够完善 训练豚对不同目标作出不同的选择回答时,训练员没有准确无误地将其要求——即判断两目标的异同通过碰不同响应标的方法回答判断的结果转达给豚。即没有指导豚将目标的异同和碰标的选择直接对应起来。而对于豚来讲,它所关心的只是食物,它只要正确碰标(这一点可根据判断振动诱导的来源而达到目的)就可以获得食物。因此它只是注意观察哪一个响应标在振动。如果均不振动,它就只好随机选择碰标了。所以完成这一训练的关键也许还在于如何准确地将训练员的要求转达给豚。与海豚有所区别的是白鱀豚视力较差,很难用手势作为命令信号进行训练。如何突破这一难关,建立人——豚之间准确、有效的联系,有待于今后工作的进一步摸索。如这一点能获得突破,白鱀豚声行为及声纳系统的研究将会有重大进展。

 

118、“淇淇”终止高难动作训练揭密

“淇淇”基本动作训练记录表

资料引自:王丁 景荣才白鱀豚的声训练”《水生生物学报199007

 

 关心“淇淇”的人们至少可以从专家们的这些专业总结中得出“淇淇”暂停训练的三点原因。

 第一,目标识别实验实际上是海生哺乳动物训练中的“高难动作”,必须花费长时间的投入。“淇淇”在训练时间上还相差甚远。第二,“淇淇”在训练开始5天后即能顺利完成所有基本动作的串连,其实是一种“逗你玩儿”的假象,与目标识别实验的目的“南辕北辙”,这样的训练时间越长越没有意义,只有暂停。第三,白鱀豚由于不具有海豚那样的视力,无法用眼睛与人互相交流,这个先天不足成为继续训练一时无法解决的客观障碍。

 换句话说,“淇淇”的目标识别实验已经无法进行下去。

 “淇淇”的训练并没有停止。中科院水生所专家王克雄、王丁、刘仁俊1995年发表的 “白鱀豚动作学习能力的初步研究”长篇报告,详细地记述了“淇淇”以后的训练情况。

 据该文提供的资料,在“淇淇”的目标识别实验终止4年多之后,从1987年7月13日至17日,首先对“淇淇”进行了5天学习听声音,并以抬头出水或不抬头出水的方式告诉训练员听见没听见声音的训练。有趣的是,这项训练在相隔3年后的1990年4月13日至17日又重复进行了一次。这是为了采用后一期的学习对前一期学习的节省百分数来研究“淇淇”的记忆能力。这项训练虽然时间短,但看来很有成效:

 在训练后期和测验期间,有时故意推迟发出刺激信号,豚(“淇淇”,下同)会在训练位置等待较长时间,并注意水下换能器是否发声,如果仍不给信号,豚会游开,或用吻左右拨动水中的水听器。这些现象和高的回应率及低的虚警率充分说明,水下声信号和动物抬头等食动作已完全建立了条件反射。动物学会了听声音,并以抬头的方式告诉训练员已听到声音。

 

118、“淇淇”终止高难动作训练揭密

        “淇淇”训练的早期珍贵照片

   资料来源:中科院水生所张晓良先生友情提供

张晓良的科学网博客链接http://blog.sciencenet.cn/u/zhangxiaoliang

 

根据专家们的计算,“淇淇”在这个项目上第二次实验对第一次实验的节省百分数为25.5%,说明“淇淇”在后一次学习过程中,记忆恢复得慢。专家们分析原因认为是由于两次实验间隔3年时间太长引起的。

果不其然,在1988年4月20日至9月23日、1989年6月12日至9月22日和1990年6月1日至7月22日前后长达3年的时间中,科研人员对“淇淇”先后进行了学习用吻碰训练员伸入水中的手,接受训练员抚摸身体、仰泳、侧身和在训练员身边仰躺等动作的训练。这几个训练内容和学习听声音不同,训练员要站在水里进行操作。而这一次连续3年的训练结果获得了比较高的节省百分数,其中,“淇淇”学习碰手动作1990年对1989年的节省百分数达到了90%,就是说“淇淇”后一年只用较少的时间就使这个动作恢复到前一年的水平。

 最值得关注的是让“淇淇”接受训练员对它较长时间的抚摸,学习在训练员身边侧转身体,然后较长时间仰躺的训练。科研人员采用了连续逼近法,第一步是训练“淇淇”让训练员抚摸它的右侧鳍肢,然后让它学习侧转身体;第二步再训练摸“淇淇”左鳍肢,让它学习仰身。到训练结束,摸右鳍和“淇淇”侧转身体形成了条件反射。接下来,科研人员又引入以手触摸“淇淇”的腹面作为仰躺动作的结束信号,以此延长“淇淇”仰躺的时间。“淇淇”在学习这些动作的过程中显示出它较强的认知能力:

 在训练动物(“淇淇”)仰躺时,采用的分步训练是简单的刺激——回应。在三阶段训练完成后,白鱀豚在收到训练员的提示后,完全省去了中间过程,直接地仰躺在训练员身边。此行为已从简单的刺激反应上升为整体行为,具有较强的目的性。这说明白鱀豚在这方面具有较强的认知能力。

 细心的读者已经从几个训练内容的连贯性上看出了一点端倪,那就是在为“淇淇”进行人工采精而进行精心准备!

 

118、“淇淇”终止高难动作训练揭密

             1990年,专职训练员王克雄对“淇淇”进行仰躺训练

           资料来源:中科院水生所张晓良先生友情提供

张晓良科学网博客链接http://blog.sciencenet.cn/u/zhangxiaoliang

 

在陈佩薰等专家1997年出版的专著《白鱀豚生物学及饲养与保护》中,明确地表述了他们竭尽全力工作的第二步目标是在人工饲养条件下对白鱀豚进行自然繁殖或人工繁殖,其中采取的一个重要步骤,就是对“淇淇”进行人工采精训练:

 在训练“淇淇”伸出阴茎时,采用的是4阶段分级训练……经过一段时间的适应,“淇淇”自己省去了所有中间过程,即一当训练员手插入水中,它便游近训练员在训练员面前仰躺并将阴茎伸出体外……下一步的工作是继续进行训练,这项工作一旦取得成功,白鱀豚的精子库便可建立。

 尽管训练尚未达到让“淇淇”排精和人工采精的阶段,但在“淇淇”视力很差,训练难度很大的情况下,能取得这样的进展已经来之不易。

 专家们在专著中进一步提出:

 在人工饲养条件下,继续摸清白鱀豚的生殖规律,搞好精液保存,争取早日获得配对白鱀豚,进行自然受精和人工受精,配子保存,胚胎移植等,建立白鱀豚细胞库。

 从这部专著的叙述语气也可以看出,中科院水生所的专家们那个时候对完成对“淇淇”的人工采精训练还是充满信心的。

 但是,在2002年“淇淇”离世后,人们从媒体报道中才得知,对“淇淇”进行的这项人工采集精子的训练非常遗憾未能取得成功。训练难度太大当然是一个原因,但更主要的原因是,“淇淇”只有一个,“淇淇”太宝贵了。事实上,1990年代之后,进入中年的“淇淇”健康状况已大不如前,经常得病,科研人员更不敢在“淇淇”身上进行太多的实验,生怕实验有个闪失,伤害了宝贵的“淇淇”!

 (待续)

    欢迎光临“海翁伯的博客”,本博客致力于汇集记录最全面、最系统、最详实、最严谨的白鱀豚生命档案,以此追忆我们痛失的“水中国宝”,为拯救长江江豚,为保护中华白海豚鼓与呼。

 

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