巴别塔的孩子
就生物天性和文化天性之间的冲突而言，双语能力是最受热议的例子之一。一方面，存在这样一种非常普遍的假设：“可怜的孩子，仅仅学说话就很难了。如果非要学两种语言，那么他非把一切都搞混不可。”但是，一种认识减轻了混乱的风险。这种认识就是，双语能力暗含了一种特定的认知技巧。
实际上，关于在缺乏最轻微的理性思考的情况下，一些社会规范如何得到确立，双语能力提供了一个实实在在的例子。社会通常认为单语能力是规范，能说两种语言的人的表现被认为是一种不足，或与之相关的一种增值。那并不仅仅是一种惯例。双语儿童在执行功能上拥有一种优势，但在说一种语言的人的潜在发展中，这从来没被认为是一种不足。奇怪的是，单语规范并不是被它的流行界定的。实际上，在成长过程中，世界上绝大多数儿童都接触到了不止一种语言。一些拥有大量移民的国家尤其如此。在移民家庭里，语言能够以各种形式被合并。童年时，贝尔纳多·奥赛（Bernardo Houssay，后来被授予诺贝尔生理学奖）和他的意大利裔祖父母生活在阿根廷布宜诺斯艾利斯（那里的官方语言是西班牙语）。他的父母说一点他的祖父母的语言，他和他的兄弟一点都不说。于是，他认为，随着年龄渐长，那些人变成了意大利人。
与流行的认知相反，认知神经科学研究已经具有决定性地证明，就语言获得的最重要的里程碑（刚开始理解几个单词的时刻，句子的发展，等等）而言，只说一种语言的人和说双语的人非常相似，差异不多。一个差异是，在婴儿期，只说一种语言的人的词汇量较大。然而，当一个说双语的人在两种语言里都能使用的单词被加入词汇量中时，这种差异就消失了。
另外一种流行的认知是，人们不应该混用语言，和孩子说话时应该总是使用同一种语言。事实并非如此。在一些双语能力研究中，父母中的每一个都只对他们的孩子说一种语言。在边境地区，这种情况非常典型，如斯洛文尼亚和意大利接壤的地区。在其他研究中，在魁北克和加泰罗尼亚这样的双语地区，父母都说两种语言。这两种情况中的发展里程碑完全相同。婴儿之所以不被一个说两种语言的人搞糊涂，是因为为了制造每一种语言的因素，他们给他们正在说的那种语言加上了动作指示（也就是他们移动他们的嘴和脸的方式）。比如说，一个人做了一个法语面部表情或一个意大利语面部表情。对婴儿来说，这些都是易于辨认的线索。
另一方面，有证据显示，说双语的人，其执行功能发展得更好、更快。更具体地说，他们管控自己注意力的能力发展得更好、更快。由于这些能力在儿童的教育和社会发展中至关重要，双语能力的优势现在显得十分明显。
在加泰罗尼亚，在儿童成长的社会语言环境里，人们在同一场对话中往往既使用西班牙语，又使用加泰罗尼亚语。其结果是，加泰罗尼亚的儿童发展了迅速从一种语言转换到另一种语言的能力。这种社会学习过程会不会延伸到语言领域之外的人物转换呢？
为了回答这个问题，希萨尔·艾维拉（César Ávila）及其同事比较了说单语的人大脑活动和加泰罗尼亚说双语的、在非语言任务之间转换的人的大脑活动。参与者看了在一个屏幕上迅速闪现的一系列物体。在多次试验中，研究人员要求他们用一个按钮回答物体是不是红色的，用另外一个按钮回答物体是不是蓝色的。接下来，突然要求参与者忘掉色彩，用同样的按钮回答物体的形状（左边的按钮用来回答是否是方形，右边的按钮用来回答是否是圆形）。
这听起来似乎很简单，但当任务指令从色彩转向形状时，绝大多数人的回答速度变慢了，错误次数增多了。在加泰罗尼亚说双语的人中，这种情况则少得多。艾维拉还发现，为了回答这个问题，说一种语言的人所使用的大脑网络和说双语的人是非常不同的。说双语的人不仅稍稍增加了一个区域里的活动量，并且大脑解决问题的方式完全不同。
为了在任务之间转换，说一种语言的人使用了大脑的一些执行系统区域，例如前扣带回和前皮质的一些区域。说双语的人则使用了大脑的语言网络区域。在一场流畅的对话中，他们正是使用这些区域，来完成在西班牙语和加泰罗尼亚语之间的转换。
这意味着，在任务转换的过程中，即使任务是非语言的（在这个案例中，是在色彩和形状之间转换），说双语的人仍然使用了大脑的语言网络。也就是说，说双语的人能够重复使用那些在说单语的人中具有高度专门化的大脑语言组织，并且把它们用于语言领域之外的认知控制。
说不止一种语言也改变了大脑的解剖学构造。与说单语的人相比，说双语的人的前扣带回中的白质（神经元投射束）密度较大。这种结果不仅适合于那些在童年时期学会了不止一种语言的人。对那些在后来的生活中成为说双语的人而言，这也是一个特征。有鉴于此，它也许在老年时期特别有用。这是因为，各种联系的完整性是认知储备的一种决定性因素。这解释了，为什么即使我们把年龄、社会经济水平和其他相关因素相乘，说双语的人也不太容易患上阿尔茨海默病。
总之，双语能力研究使我们颠覆了两种认知，因为语言发展在说双语的儿童中并不减缓，同一个人能够毫无障碍地把各种语言混合起来。不仅如此，双语能力的效果或许超越了语言领域，有助于发展认知控制。双语能力帮助儿童成为其思维的主宰，存在的引导者。这种能力在他们的社会融入、健康和未来发展中具有决定性作用。因此，我们也许应该提倡双语。促进认知发展的方法有很多效果差、代价高昂，而这种方法则是一种简单、美丽、持久得多的方法。
猜想的机器
从很小的时候起，儿童就拥有一种发现知识、构建知识的复杂机制。我们在童年时都是小科学家。[10]这不仅是因为我们出于好奇去探索，把东西拆开看看它们如何运转（或过去怎么运转），或用无数以“为什么”开头的问题纠缠成年人，更是因为我们为了发现宇宙的奥秘所采取的方法。
科学具有能够基于贫乏、模糊的数据构建理论的优点。通过研究某些死亡的恒星发出的少量的光，宇宙学家能够构建一种关于宇宙起源的有效理论。当我们知道精确的实验能够区别不同的理论时，科学程序尤其有效。就这一工作而言，孩子们是有天赋的。
一个包含纽扣（按钮、钥匙或开关）和功能（光、噪声、运动）的游戏就像一个小宇宙。在玩这种游戏时，儿童的参与使其揭示了一些秘密，发现了那个宇宙的因果规则。玩耍就是发现。实际上，一个儿童游戏的强度取决于主导游戏的规则方面，有多少东西是孩子确定不了的。当儿童不知道一种简单的机器如何运转时，他们通常会按照最有利于发现其运行机制的方式来玩。这恰恰与科学方法的一个方面非常相似，即调查和有条不紊的探索，以发现并澄清宇宙中的因果关系。
但是，儿童在科学方面的探索天性使其能够走得更远，因为他们依照自己观测到的数据做了貌似最有理的解释，构建了一些理论。
这方面有很多例子，但最简明的始于安德鲁·梅尔佐夫于1988年做的一个实验。这一实验制造了下面的场景。一名演员走进一个房间，坐在一个上面有个大塑料按钮的盒子前。用头推塑料按钮。盒子就好像是一台吐钱的投币游戏机，上面有一个喇叭，会发出彩色的光和声音。一个一岁的婴儿观察了这一场景。在此之后，他坐在母亲的膝上，正对着那台机器。接下来，那个婴儿自发地身体前倾，用头推那个按钮。
一岁的婴儿是简单模仿了演员的行为，还是发现了按钮和彩光之间存在一种因果关系？要在这两种可能性之间做出判断，需要一个新的实验，例如匈牙利心理学家吉尔吉·杰尔杰伊（György Gergely）于14年后提出的实验。梅尔佐夫认为，当婴儿用他的头推按钮时，他是在模仿演员。杰尔杰伊则有另外一个更大胆、有趣的想法。婴儿明白演员是有智力的，并且正因为如此，如果他不用手按那个按钮（这将是比较自然的行为），是因为用头推那个按钮是绝对必要的。
这一大胆的理论暗示，婴儿的推理其实要复杂得多，其中包括一种关于事物和人们如何运作的理论。但是，人们怎样才能探测一个还不会说话的孩子头脑里的这样一种推理呢？杰尔杰伊用一个简单有效的办法解决了这一问题。让我们想象日常生活中的一种类似现象。一个人拎着很多袋子走路，他用肘部转开了门把手。我们都知道，门把手不是让你用肘部转开的；那个人之所以这么做，是因为别无选择。如果我们在梅尔佐夫的实验中复制这一想法，会发生什么呢？演员拿着很多袋子，用他的头去推门把手。如果婴儿只是模仿演员，那么他也会这么做。但是，另一方面，如果他能够进行逻辑思维，那么他会明白，演员之所以用头去推它，是因为腾不开手；因此，要想让彩色的光和声响发出来，所有的婴儿都只需用他们的身体的某个部分去推那个按钮，就可以了。
他们做了上述实验。一名演员拎着很多购物袋，用他的头推按钮。一个婴儿观察了他的行为。然后，那个婴儿坐在母亲的膝上，用他的手推按钮。同样还是那个看见演员做了同样的事情时，虽然手闲着，却用头推了按钮的婴儿。
就事物如何运作，一岁大的婴儿根据他们观察到的东西来构建理论。这些观察包括察知他人的视角、估计出他们知道多少东西、他们能做的事情和不能做的事情。换句话说，就是探索科学。