2.1 诺贝尔奖得主为什么要研究“我们如何看东西”这样“简单”的问题？
——“看”靠的是脑

克里克在《惊人的假说》里曾经说过这样的一件事：在饭桌上人们往往会问他最近在研究些什么，当听说他正在研究我们是如何看东西的时候，往往出现一阵令人尴尬的沉默。这是因为人们想不通这样一位大科学家为什么要研究起像“看东西”这样“简单”的事情。毕竟我们每个人一睁眼就能看到周围形形色色、色彩缤纷的世界，就能从复杂的背景中认出一个又一个对象。对于一个熟人，不管从正面看还是从侧面看，甚至从背后看，不管他是在笑或是在哭，戴眼镜还是不戴眼镜，留着长头发还是剃了光头，我们都能认出他来。这是连三岁的小孩都不用花什么力气就能做到的，这还有什么可研究的呢？我们“看到”的不就是外界景物投射在视网膜上的像吗？

眼睛不只是照相机——脑里没有一个小人在看视网膜上的照片

有人以为眼睛就像是一台照相机，瞳孔是快门，晶状体是镜头，而视网膜就是底片（图 2.1）。这听起来合情合理，但除了前两步确实类似之外，视网膜与底片根本不是一回事。底片只是一丝不差地把落在它上面的像记录下来，而视网膜则要对像进行复杂的加工。照相机只是记录对象，而视觉系统是要“看”。实际上，除了视网膜表面以外，脑子里根本没有什么五颜六色的图像，有的只是电和化学活动，我们所“看到”的是根据这些活动重新构建出来的。对于这些活动的具体过程，虽然在认识上已取得了很大进展，但是有很多地方还很不清楚。

40 多年前，我带着当时只有五六岁的女儿到科学院礼堂去看电影，正好碰到上海生理研究所的刘育民教授。我告诉女儿刘教授是视觉研究的权威，她就问刘教授：“我的眼睛这么小，为什么看到的世界那么大？”小孩子问了一个大问题。这个问题实际上说明我们所知觉的世界与外界在视网膜上的投影并不是一回事，我们“看到”的并不是眼睛“照相机”的视网膜“底片”上的图像。事实上，外界事物在视网膜上的投影很小，而且还是上下、左右颠倒（图 2.2），但是我们“看到”的事物很大，也没有看到满街的人头朝下、脚往上。因此脑的任务并不是去看视网膜上的像，而是根据由视网膜传来的信号重建一个世界。

除了像图 2.2 中所表现出来的颠倒和弯曲以外，我们平时看到的也不全是外界事物物理性质一丝不差的忠实反映，有时会有错觉，实际上，我们“看到”的不仅是当时的外界刺激，我们还调用了存储在我们脑中的经验和知识。图 2.3 是昆明石林的一幅照片。如果你没有到过石林，也没有看图注的话，你所看到的只不过是一块造型奇特的巨石而已。但是一旦有人告诉你这是美丽的少女阿诗玛，你就会注意到她包着头巾的头微微向右偏转，她的右手搭在左肩帮忙拉一下背篓，背篓里放了许多从山林中采摘的竹笋和其他山珍。这样，当你再次看这张照片的时候，你都会立刻“看到”阿诗玛。当然，这并不是自然有意雕刻的结果，这只是自然景观到了我们的大脑以后与脑内存储的知识相结合的产物。如此，我们也会看到中秋月亮里的“吴刚”和“桂花树”，我们也会看到名山顶上的仙翁或是灵猴。

烈日下的黑煤和烛光下的白纸哪个亮——感觉的“恒常性”

无论是冬日黄昏借着薄暮的微光在室内看报，还是盛夏正午在烈日下看同一张报，我们看到的都是白纸黑字。在同一光照环境下，白纸的亮度要高于黑字的亮度。但如果用光度计去量一下前种情况下白纸的亮度和后种情况下黑字的亮度，会发现黑字的亮度比白纸高！但这并不妨碍我们看到的都是“白纸黑字”，这在心理学上叫做感觉的“恒常性”。这种恒常性使我们在千差万别的情况下都能认出同一个对象。

我们总是把外界刺激和脑子里已有的经验或知识结合在一起。比如，远处物体看起来很小，但是我们知道它们并不小，只是距离很远。有这样的认识是因为我们从小就积累了这样的经验。但对于一些从小就生活在密林之中的人，他们从来都没有看到过远处的物体。当他们走出密林，第一次看到远处的物体时，他们就只觉得物体很小，而没有物体离他们很远的感觉，说看到的牛群就像是一群昆虫。再如，外界的三维物体投射到视网膜上都成了两维的图形，不同物体虽然距离、朝向不同，但可能在视网膜上有相同的投影，也就是说，对于视网膜上的同一个图形，可能有许多不同的解释，大脑必须根据经验和知识在极短的时间里做出最可能的解释。奇妙的是，在绝大多数的情况下，这种解释都是对的，有时甚至还关系到我们的生死存亡，如在笔直的高速公路上开车飞驶时对前方障碍物的判断。只在极少数情况下，而且往往是有极大的人为因素，这种解释才会出错，这就是错觉。视错觉给我们开启了一道难得的窥探我们究竟是怎么“看”的狭缝。有关错觉的问题，笔者会在下一章中详细地介绍。

为什么看不清倒放人脸照的表情——脸识别区

同一个图形不管是经过了移动、转动，还是放大或者缩小，恒常性使我们都能识别为同一对象。但是也有一些奇怪的现象。人脸是我们最熟悉的视觉刺激，照片不管是正放还是倒放，我们都能认得出是人脸。当然在倒放的情形下，要认出照片是谁就会困难些，特别是要认出照片上一些微妙的变化和表情就更困难了。请看图 2.4 中两张倒放的照片，你能认出这是谁吗？这两张照片有什么不一样的地方吗？在倒放的情形下，回答这两个问题有些困难，特别是后一个问题。如果把照片正着放，一下子就看出来是美国前总统小布什年轻时的照片！并且右边照片中的双眼和嘴都给翻过来倒放了，原来的笑容可掬变成了鄙夷不屑。在倒放的情况下，在正放时一眼就可以看出来的差别很难发现。这究竟是为什么？现在还不能完全解释。有人认为，辨识人脸和辨识一般物体的脑区是不同的，辨识人脸在脑中有专门的脸区。在把照片倒置的时候，脑把倒放的照片作为一般物体处理，就不由脸区来处理了，所以不能区分人脸微妙的表情差异。

我们看物体的时候，究竟是先一下子就认出整个物体，然后再注意到它的各种细节，还是先认出种种细节，然后才把所有的细节综合成整个对象？诸如此类关于“看”的问题还可以提很多，有的我们已经知道了一些答案，但更多的还是一头雾水。 nwYwXMK7vkEsu7FJeFv6MBuDphHEwsELAfgZZi6ExAhyw/QFJDtc7WlCrDTSbXgb