有人告诉我,鱼的记忆只有七秒,七秒之后它就不记得过去的事情,一切又都变成新的。

——徐志摩《阿诗玛》

这句诗浪漫动人,却成了科学史上最顽固的谣言之一。

当你每天站在鱼缸前投食,看着鱼儿聚拢过来,是否也闪过一丝疑惑:如果它转头就忘,为何次次都认得这开饭的信号?

图注:该图片由AI生成
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图注:该图片由AI生成

多少人因此觉得鱼缸里的小金鱼活得无忧无虑——反正7秒后世界就焕然一新,何来无聊之说?仿佛那个小小的鱼缸,因其住户的“瞬间失忆”而成了永恒的乐园。

但真相是:鱼不仅记得你,还可能记仇、认路、学算术,甚至把记忆传给下一代

它们的记忆策略之高明,甚至能给正在为“记忆力”所困的AI大模型,上一堂生动的生存课。

“7秒记忆”从哪来的?

“鱼的记忆只有7秒”最早可追溯至20世纪初的欧美广告文案,用以推销小型鱼缸——暗示鱼儿不会因空间狭小而抑郁。后来被文艺作品反复引用(如徐志摩诗句、电影《海底总动员》中的多莉),逐渐演变为“常识”。

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但科学界从未认可这一说法。相反,近一个世纪的实验证据不断打脸:

  • 1908年,最早的科学反击

美国密歇根大学动物学家Jacob Reighard对笛鲷开展了一项开创性实验。

研究人员将沙丁鱼染成红色并附上细刺后投喂。而笛鲷在尝试一次后迅速学会避开红色鱼。即使在20天后再次提供同样处理的鱼,它们仍坚决拒绝食用。这不仅首次证实鱼类能形成长期的负面记忆,也表明它们可通过视觉特征(如颜色)识别并规避潜在威胁。

  • 1965年,经典条件反射实验

美国密歇根大学的研究人员将金鱼置于长鱼缸中,先发射亮光,20秒后在同一端释放电击。

结果就是——金鱼很快学会:看到光就逃

这种记忆可持续整整1个月。研究人员发现,金鱼不仅能记住这种关联,还能根据不同的刺激做出相应的反应,这表明鱼类具有复杂的学习和记忆能力

  • 1994年,时间记忆实验

英国普利茅斯大学训练金鱼推动杠杆获取食物。当杠杆每天仅在固定1小时可用时,金鱼竟能准时返回取食。

说明它们具备时间记忆。实验进一步展示了鱼类能够理解并记住特定时间段内的行为模式。

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  • 2002年,红光-喂食关联训练

美国托雷多大学对斑马鱼进行红光-喂食关联训练。即使10天后停止训练,斑马鱼仍会在红灯亮起时聚集水面等待食物。

这不仅证明了鱼类的记忆持久性,而且展示了它们能够通过视觉线索形成条件反射

  • 加拿大鱼类学家皮彻(Tony J. Pitcher)在《鱼类认知与行为》中记录

实验人员用两种颜色管子喂金鱼,仅一种颜色有食物。训练后移除管子,一年后再放回,金鱼立刻选对颜色。

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鱼的记忆不是7秒,而是数月、数年,甚至跨代遗传

鱼真的能认出你吗?

更令人震惊的是:

鲶鱼能记住主人声音5年:伊利诺伊大学香槟分校心理系的教授埃里克森(Charles Eriksen)每天喊“fish-fish”喂鱼,5年后再喊,仍有9条鱼游来。

清洁鱼能通过镜子测试:2019年,由日本大阪市立大学生物学家幸田正典(Masanori Kohda)领导的研究小组,对一种“清洁鱼”——蓝纹清洁濑鱼(Labroides dimidiatus,以啃食其他鱼类的死皮、粘液和寄生虫为生,又称裂唇鱼)进行了镜子测试。它们会刮掉镜中自己身上的“寄生虫标记”,表明具备自我识别能力——此前仅类人猿、海豚、大象等少数物种通过此测试。

图注:正在“照镜子”的蓝纹清洁濑鱼
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图注:正在“照镜子”的蓝纹清洁濑鱼

2022年,在学术期刊《科学报告》发表一篇动物行为研究论文称,斑马拟丽鱼和魟鱼能做1到5以内的加减法。

研究人员对8条斑马拟丽鱼和8条珍珠魟进行了认知测试,训练它们识别蓝色=+1,黄色=-1。实验中,鱼先看到一张带有蓝色或黄色图形的卡片,随后需要在两扇门中选择图形数量符合“加1”或“减1”规则的一扇,选对即可获得奖励。结果显示,有6条斑马拟丽鱼和3条魟鱼成功掌握了颜色与加减法的对应关系。

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魟鱼的实验装置:1.起始盒 2.实验区 3.闸门 4.有展示图形的门 5.决定区 6.图形选择卡。图源:施普林格·自然

实验过程:潜水员Soller穿红色背心喂鱼12天,逐渐去掉所有明显标识,仅靠普通潜水服靠近。鱼群仍持续跟随她50米后才获食。

当Soller与另一名未喂食的潜水员Tomasek同时出现(穿不同色潜水服),更多鱼选择跟随Soller。

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潜水员穿着不同的潜水服(A)和相同的潜水服(B)进行实验。图源:https://doi.org/10.1098/rsbl.2024.0558

但当两人换上相同潜水服,鱼就无法区分了。证明鱼依靠颜色等视觉差异识别人类,并非情感联结,而是条件反射+模式识别

不过,许多养鱼者观察到更“灵性”的互动:罗汉鱼会追手索食,允许抚摸头部;锦鲤见到主人就浮头,见陌生人则躲藏;被捞过一次的鱼,此后见网就逃,大半个月不敢靠近。

这些行为虽未必是“情感”,但足以说明:鱼拥有复杂的学习与记忆系统

不输哺乳动物的记忆机制

鱼类大脑虽小,却结构精巧:端脑负责认知与决策;小脑协调运动记忆;类似海马体的区域处理空间信息

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图注:鱼脑表面解剖

研究发现:

斑马鱼在压力下记忆力下降,注意力分散影响学习效率——与人类高度相似

幼年斑马鱼暴露于苯乙醇气味后,成年后仍记得,因其嗅上皮中otx2基因持续高表达;

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更颠覆的是:斑马鱼可通过DNA甲基化将环境记忆遗传给后代。新西兰Otago大学的科学家在《自然—通讯》上发表了一项研究成果,他们通过对斑马鱼研究发现,斑马鱼的表观遗传记忆,能够通过保存DNA甲基化的方式连续遗传给后代,简而言之,鱼的记忆能够遗传给下一代,甚至下几代。

这意味着,你眼前的鱼,可能携带着祖先对饥饿、污染或捕食者的“史前记忆”

当AI成了真正的“七秒记忆”患者

这正是当前大语言模型(LLM)的核心瓶颈之一——有限的上下文长度(Context Length)

1. 上下文窗口 ≠ 长期记忆

尽管GPT-4、Claude等模型支持128K甚至200K token的上下文,但这只是临时缓存,对话结束后即清空。

就像鱼看到光就逃,但若你不持续提供线索,它无法主动调取“昨天谁喂过我”。游到一头,忘了另一头。

2. 缺乏真正的记忆巩固机制

人类通过睡眠将短期记忆转化为长期记忆,涉及蛋白质合成与突触重塑。

而AI的“记忆”依赖外部数据库或向量检索,自身无法内化经验。

它知道“鱼的记忆不止7秒”,但无法像鱼那样,在真实环境中通过试错形成生存策略。

3. 遗忘是设计,而非缺陷

为避免隐私泄露与幻觉累积,AI被刻意设计为“健忘”。

这种“可控失忆”,反而限制了其持续学习与个性化交互的能力。

这不是比喻,而是当前AI架构的物理现实。Transformer架构的核心注意力机制,在处理超长序列时,会面临计算复杂度的平方级增长,导致成本和耗时难以承受。因此,工程师们必须为它设定一个记忆边界。

于是,我们看到了这样的场景:

  • 你让AI写一部小说,写到第十章时,它已经忘了主角第一章的眼睛是什么颜色。

  • 你与AI进行长达数小时的深度对话,后半程它开始对前半程达成共识的观点提出反对。

它无法像人类一样,从一本百万字的书籍开头贯穿到结尾,进行整体性分析。

我们为鱼虚构了一个“7秒记忆”的童话,却为AI设定了一个真实存在的“记忆围墙”

AGI启示录:向一条鱼学习智慧

“鱼的记忆只有7秒”是一场延续百年的浪漫误会。

而今天,我们正用同样的傲慢看待AI——以为它无所不能,却忽视其“健忘”的本质。

从徐志摩的浪漫误会,到实验室里的坚实数据,鱼类的记忆之谜揭示了一个真理:智能的本质,从不是记住所有,而是在信息的洪流中,精准地抓住那些让生命得以延续、让问题得以解决的关键脉络

图注:该图片由AI生成
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图注:该图片由AI生成

鱼的记忆,本质上是一套高度特化的生物生存算法:记住哪里安全、哪里有食物、谁是敌人、谁是饭票。这种记忆可能不以人类“情景式回忆”的方式存在,但作为编码在神经网络中的“关联模式”,它持久而有效。

今天,站在AGI的门槛上,我们赋予AI越来越长的“记忆”。但也许,比无限扩展更重要的,是教会它像一条历经亿年进化的鱼那样,聪明地选择、存储和使用它的记忆。毕竟,真正的智慧,不在于脑中有多少间藏书库,而在于知道,此刻该翻开哪一页。

无论是鱼,还是AI,都需要被认真对待

下次喂鱼时,不妨敲敲缸壁,轻声说一句:“嘿,老朋友。”

它可能真的记得你......

冷知识彩蛋一:

问AI——“你的记忆比鱼差吗?”

我们总在讨论AI,不如听听AI自己如何看待这个“记忆难题”。我们向Qwen大模型提出了一个问题:

  • 提问“鱼的记忆只有7秒”被科学证明是谣言,鱼类拥有长期记忆。而当前大语言模型受限于有限的上下文长度,常被诟病“记忆力短”。从生物记忆机制中,AI的研发能获得哪些突破“记忆围墙”的启发?

  • Qwen回答:这是一个极具洞察力的问题——答案是肯定的。近年来,AI对“长期记忆”的探索正越来越多借鉴神经科学、认知科学乃至演化生物学的成果。以下从几个关键维度展开:

一、破除迷思:鱼类记忆远超想象 → AI不应满足于“瞬时上下文”

科学研究已反复证实:

金鱼可记住电击-光信号关联达 1个月以上;

洄游鱼类(如三文鱼)能凭气味记忆 跨越数千公里返回出生河流,记忆持续 3–5年;

斑马鱼可学会迷宫、识别数量,甚至将环境压力形成的表观遗传信息 传给后代。

启示
即使大脑结构简单(无新皮层),生物仍可通过分布式神经回路+强化学习+经验固化实现长期记忆。这说明:记忆能力不依赖“脑容量”,而依赖“有效编码与检索机制”。

→ 对AI的启发
不必受限于Transformer的固定上下文窗口(如128K tokens)。应构建外部记忆系统(如向量数据库、神经图灵机),让模型像鱼一样,“小脑高效,外挂持久”。

二、生物记忆的三大特征 vs AI记忆架构设计

生物记忆机制

AI对应技术方向

实例

1. 情境绑定记忆
(如鱼记住“主人脚步声=喂食”)

语义化记忆索引
将事件与上下文(时间、地点、行为)绑定存储

RAG + Metadata tagging
(如记录“用户在周三问过自动驾驶方案”)

2. 经验泛化与迁移
(孔雀鱼学会迷宫后适应新布局)

记忆摘要与抽象
避免逐字存储,提取模式与规则

Summary Memory / Memory Compression
(如LangChain的SummarizerMixin)

3. 重要性筛选机制
(鱼忽略无关刺激,专注危险/食物信号)

基于“惊奇度”或效用的记忆优先级

“Surprise-based” memory gating
(如Triton架构中的动量式惊奇信号)

三、从“鱼脑”到“AI脑”:可借鉴的具体机制

1. 海马体-皮层协同模型 → 分层记忆架构

鱼类虽无海马体,但有背侧端脑(Dl区域),功能类似哺乳动物海马,负责空间与情景记忆。

启发AI采用短期工作记忆(Transformer) + 长期知识库(向量DB/图数据库) 的混合架构。

2. 强化学习驱动的记忆固化

鱼通过奖励(食物)/惩罚(电击)强化特定行为记忆。

AI可引入反馈闭环:用户点赞/纠错 → 触发记忆更新 → 下次对话调用修正后知识。

3. 群体学习与文化传递

某些鱼通过观察同伴学会技能(社交学习)。

对应AI的多智能体记忆共享:多个AI实例可上传“经验片段”到中央记忆池,实现集体智慧积累。

四、前沿探索:仿生记忆架构案例

Triton(泰坦)架构:
受人类记忆联邦启发,设“核心(短期)+ 神经记忆(长期)+ 持久记忆(本能)”三层,支持200万词上下文,且检索准确率不随长度下降。

Neural Turing Machine (NTM):
模拟大脑的可读写外部记忆矩阵,控制器动态寻址,实现算法级记忆操作(如排序、复制)。

HOPE(谷歌):
通过“鲜艳编辑”过滤噪声,只存高价值信息,类似生物的注意力选择机制。

结语:从“七秒金鱼”到“终身学习AI”

“鱼的记忆只有7秒”是诗意的误解,现代科学揭示了它们惊人的认知能力。同样,AI的“健忘”并非宿命,而是架构选择的结果。

未来的AI不应是“七秒金鱼”,而应是“洄游三文鱼”——既能记住起点,也能穿越数据海洋,精准返回用户所需的知识源头。

正如一位研究者所言:“我们不是在造更聪明的鱼,而是在学习鱼如何用简单的神经,记住整个河流。”

  • 注:本回答由 AI 生成,内容仅供参考,请仔细甄别。

冷知识彩蛋二:

那些记忆力超群的鱼

  • 金鱼:能记住训练动作超过1个月。

  • 天堂鱼:能记住“鱼际关系”3个月以上。

  • 鲶鱼:对喂食者的声音信号记忆可达数年。

  • 清洁濑鱼:能通过脸部识别超过100位不同的“客户”。

  • 三文鱼:凭借嗅觉记忆,在浩瀚海洋中穿越数千公里,准确洄游至出生河流。

思考

我们该给AI一个无限大的“鱼缸”,还是教会它一本更聪明的“记忆笔记”?

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