斯坦福最新NHB：儿童因果动词语义映射的计算模型研究

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基本信息

Title:How children map causal verbs to different causes across development

发表时间：2025.12.5

发表期刊:Nature Human Behaviour

影响因子：16.0

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研究背景

“因果关系是宇宙的粘合剂”，这是哲学家休谟留下的经典论断。但在日常生活中，我们如何用语言去描述这种粘合剂，却隐藏着极为精妙的认知机制。想象这样一个场景：安迪骑车撞到了苏西，苏西摔倒撞到了栅栏，栅栏坏了。如果是你，你会说 “苏西弄坏（broke）了栅栏” ，还是 “安迪导致（caused）栅栏坏了” ？

语言学家和哲学家早就注意到了这种细微差别：我们倾向于用特定的动词（如break, burn）来描述直接的物理接触（产生式因果），而用更迂回的表达（如cause to break）来描述间接的起因或依赖关系。然而，这种复杂的语义-语用映射并非与生俱来。

对于发展心理学和认知科学而言，一个长期悬而未决的痛点在于：儿童是如何跨越这一鸿沟的？他们是先理解了物理上的“接触即因果”，还是先掌握了反事实推理（即“如果没发生X，就不会有Y”）？特别是当 “原因” 根本不存在时（例如：因为没涂防晒霜而晒伤），孩子们还能正确使用“导致（caused）”这个词吗？

这项 2025 年 12 月 5 日发表于Nature Human Behaviour的研究，通过一系列巧妙的实验，揭示了儿童如何从物理世界的“制造者”成长为逻辑世界的“推理者” 。

研究核心总结

本研究通过三个实验（N=691名儿童，270名成人）结合贝叶斯逻辑混合效应模型与理性言语行为模型（Rational Speech Act, RSA），深入剖析了儿童将因果动词映射到不同因果结构的认知发展路径。

Fig. 1 | Experiment overview.

核心发现一：因果链条中的早期胜任

研究表明，早在4岁时，儿童就已经具备了类似成人的能力，能够区分词汇致使动词（Lexical causatives，如 broke）和迂托致使动词（Periphrastic causatives，如 caused to break）。

在多米诺骨牌式的因果链（Distal cause -> Proximal cause -> Effect）中，当被问及“谁弄坏（broke）了栅栏”时，4岁儿童倾向于选择直接接触栅栏的近端原因（Proximal cause）；而当被问及“谁导致（caused）栅栏坏了”时，他们则显著倾向于选择远端原因（Distal cause）。这说明幼儿已经能够利用动词的语义特异性来定位因果链中的不同环节。

Fig. 2 | Experiment 1.

核心发现二：缺席因果的滞后发展

尽管在实体因果链表现出色，但在处理缺席因果（Causation by Omission）时，低龄儿童表现出了明显的滞后。

例如在“未涂防晒霜导致晒伤”的情境中，当被问及“什么导致（caused）皮肤晒伤”时，4岁儿童几乎只会回答“太阳”（直接产生原因），极少提及“没涂防晒霜”（缺席原因）。

直到7-9岁，儿童才逐渐开始像成人一样，将“caused”这一表达映射到缺席原因上 。这揭示了从产生式因果（Productive causation，基于时空连续性）到依赖式因果（Dependence-based causation，基于反事实依赖）的映射难度差异。

Fig. 3 | Experiment 2.

核心发现三：“为什么”与“导致”的认知分离

为了探究低龄儿童未能指出缺席原因是因为“概念缺失”还是“语言映射失败”，研究者进行了关键的第三项实验。结果令人震惊：当把问题从 “什么导致（caused）了结果” 换成 “为什么（Why）发生这个结果” 时，即便是最小的儿童也能准确指出缺席因素（“因为她忘了防晒霜”）。

这一双重分离（Double Dissociation）强有力地证明，儿童在概念上完全理解反事实依赖，但他们需要漫长的时间来习得“caused”这一特定动词的语用学外延，即它不仅指代物理作用，还涵盖逻辑上的依赖关系。

Fig. 4 | Experiment 3.

机制解释：语义扩展与语用推理

研究者利用RSA（编者注释：并非表征相似性分析，而是上文提到的理性言语行为模型）计算模型解释了这一现象：词汇致使动词（如 broke）语义狭窄且具体（指代直接接触），而迂托致使动词（如 caused）语义广泛但使用成本高（Costly）。随着年龄增长，儿童逐渐优化其“说话者最优性”（Speaker Optimality）假设，意识到如果说话者舍弃简单的 broke 而使用复杂的 caused，必然意指某种非直接的因素（如远端原因或缺席）。

Fig. 5 | Rational Speech Act (RSA) model.

总而言之，这项工作不仅填补了语言习得与因果推理之间的拼图，更从计算层面揭示了人类如何通过语用压力（Pragmatic pressure）将抽象的哲学概念（生产 vs. 依赖）固化为日常语言的直觉。它提醒我们，儿童对世界的因果理解远比他们口头表达的要深刻，“语言映射” 本身就是认知发展的高级里程碑。

Abstract

Although collision-like causes are fundamental in philosophical and psychological theories of causation, humans conceptualize many events as causes that lack direct contact. Here we argue that how people think and talk about different causes is deeply connected, and investigate how children learn this mapping. If Andy hits Suzy with his bike, Suzy falls into a fence and it breaks, Andy ‘caused’ the fence to break but Suzy ‘broke’ it. If Suzy forgets sunscreen and gets sunburned, the absence of sunscreen ‘caused’ Suzy’s sunburn, but the sun ‘burned’ her skin. We tested 691 children and 270 adults. Four-year-old children mapped ‘caused’ to distal causes and ‘broke’ to proximal causes (Experiment 1). Although 4-year-old children did not map ‘caused’ to absences until later (Experiment 2), they already referred to absences when asked ‘why’ an outcome occurred (Experiment 3). Our findings highlight the role of semantics and pragmatics in developing these mappings.

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分享人：饭哥

审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部