南方医科大学科研团队发现昆虫也能“情绪传染”
研究成果实现“从实验室到田间”
广州讯 “你快乐所以我快乐。”当一只熊蜂(又称“大黄蜂”)目睹同伴因获得糖水奖励而表现出“积极情绪”时,它自身的行为决策也随之变得更加“乐观”。这种原本被认为只存在于高等动物中的社会情绪能力,如今被南方医科大学科研团队以行为实验证实,并运用于中药材种植领域。近日,国际学术期刊《科学》以封面论文形式发表南方医科大学公共卫生学院心理学系教授彭飞课题组的研究成果。研究证实熊蜂具备积极情绪传染能力,熊蜂之间无需身体接触或化学信号传递,只需观察同伴便可产生积极的情绪共鸣。这不仅颠覆传统认知,更从生命演化的宏观视角为探索情绪与社会行为的起源开辟全新方向。
熊蜂也能“感同身受”
当别人向我们微笑时,我们往往会不自觉地回以微笑;当朋友情绪低落时,我们也会感到难过,这种现象被称为“情绪传染”,是共情的最基础形式,也是亲社会行为的重要心理基础。在生命科学领域,“情绪传染”长期被视作高等生物的专属能力,仅见于人类及部分社会性哺乳动物。尽管近年在渡鸦、斑马鱼等脊椎动物中发现类似现象,但无脊椎动物能否具备情绪传染能力,始终是悬而未解的科学谜题。
近年来,彭飞团队以“认知偏差”实验范式为核心,设计一系列层层递进的行为实验,为解开这一谜题提供有力证据。团队通过反复训练,让熊蜂建立起“特定颜色花朵与奖励”的关联记忆,一种颜色对应奖励,另一种则无奖励。当熊蜂面对介于两种颜色之间的“模糊信号”(中间色)时,其探索速度与选择倾向成为衡量“情绪状态”的关键指标,处于积极情绪的熊蜂,会更快速、更主动地尝试中间色的花朵。
在此基础上,研究团队引入“同伴互动”环节,让待测试熊蜂与处于积极状态(刚获得糖水奖励)的同伴进行短暂接触。结果显示,接触过“快乐”同伴的熊蜂,在后续模糊信号测试中,“乐观”选择的比例显著提升,反应速度明显加快。
更令人惊叹的是,通过对气味、触觉等感官通道的逐一隔离验证,团队发现熊蜂的情绪传染无需物理接触或化学信号传递,仅凭视觉观察即可实现。这意味着,熊蜂能通过观察同伴的行为模式,“感知”其情绪状态并产生共鸣。
“这项研究表明,情绪传染可能是社会性脊椎动物与昆虫共有的、在进化过程中广泛存在的内在机制。”彭飞说,对于仅拥有约一百万个神经元的熊蜂,其“微型大脑”也能实现复杂的社会情绪处理功能,这一发现的科学价值远超现象本身。结合熊蜂约2500万至4000万年前的演化起源,这一成果提示,情绪与社会认知能力的萌芽或许早已出现在生命演化的早期阶段。
构建起“基础研究—技术创新—产业赋能”的创新链条
在基础研究领域取得重大突破的同时,彭飞团队秉持“科研服务社会”的理念,致力于将熊蜂认知研究成果转化为实际应用,构建起“基础研究—技术创新—产业赋能”的创新链条。
团队以熊蜂为核心研究模型,在比较心理学、计算神经科学、人工智能算法与农业生产应用等领域开展交叉研究,从简单的生命体出发探索智能、情绪与社会行为的本源。
在学术层面,研究揭示熊蜂微型脑在感知、学习与决策中的信息加工机制,为理解智能、情绪与行为的一般神经基础提供新思路,也为脑科学和人工智能发展带来启示。熊蜂神经系统展示微型神经环路在资源受限条件下实现复杂功能的潜力,为下一代通用型人工智能算法设计提供生物范式,有望推动情感计算、注意控制与复杂环境决策等领域创新。
在应用层面,研究成果已走出实验室,在乡村振兴实践中大放异彩。彭飞团队基于对熊蜂学习与决策机制的深刻理解,创新研发出“熊蜂定向授粉技术”。通过实验室预训练,让熊蜂建立起对目标作物花朵的“偏好记忆”,从而实现精准授粉,大幅提高授粉效率与作物产量。
在中药材种植领域,团队同样实现技术突破,针对阳春砂花人工授粉难、虫媒缺乏的痛点,通过熊蜂行为训练,让其稳定识别和访问阳春砂花朵,实现从“无人授粉”到“精准授粉”的关键突破,填补中药材精准授粉的技术空白。从“理解熊蜂的心智”到“造福农业与生态”,彭飞团队的研究,不仅展现基础科学研究的深远价值,也使科研真正成为连接智慧与田野的桥梁,诠释了“产学研融合”的创新路径。
(柯佳 卓贞伟 陈露露)

