杨郑鸿：假如视觉欺骗了你_新浪财经

　　主题为“和而不同，思想无界”的CC讲坛第53期演讲2023年4月15日在北京举行。来自中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室杨郑鸿研究员出席，并以《假如视觉欺骗了你》为题发表演讲。

　　以下为演讲全文：

　　我们在生活中或多或少可能都被欺骗过，这些谎言有可能来自陌生人，有可能来自你认识的人，甚至可能来自你自己。我们总是说眼见为实，总认为我们看到了就是实实在在的，相信视觉是不会欺骗我们的，但是真的是这样的吗？

　　我们首先来看一段小视频，在这段视频当中，只需要听他念的什么音节。
是的，他念的是“Bar、Bar”是不是完了？第二段，是不是“Far”？

　　事实上，这两段视频，音频是一模一样的，而为什么我们第一段听到的是Bar，而第二段听到的是“Far”？

　　如果不相信两段音频是一样，你们也可以闭上眼睛，我再放一遍感受一下，是不是音频实际上一模一样？

　　音频实际上一模一样，但是你的眼睛在这里实际上欺骗了你，如果你不看的话，你认为我听到的始终是“Bar”，但是你反而眼见不为实了，这是怎么回事？

　　这个现象是很多科学家一直以来都很感兴趣的，我们问眼见为实，我们看到的到底是不是真的？

　　我们看到的东西到视网膜上的是什么？而视网膜后，我们的视神经又是怎么发育，怎么处理这些视觉信息的，始终以来是我们很感兴趣的话题。

　　再看一个近年来获得大奖的是幻觉的图片——施罗德的楼梯，我们要怎么看？它是一个楼梯，我如果把它旋转180°，眨一下眼睛，又变成了同样的楼梯，有没有？

　　可能一定要眨下眼睛，它才能变成同样楼梯，不合常理，它是一个从左上到右下的楼梯，难道不应该转180°以后是反方向吗？为什么没变化？实际上它只是一些黑白间隔的片段，让你误认为它是有一个上下关系一样，然而并没有，我转了图片之后，它还是以前一模一样的一张图片，所以你就认为这楼梯又复原了。眨一下眼睛是怎么回事？实际上你移动一下视觉，就是你的注意力有一个非常短暂，毫秒级别的转移，你就能又看到本来那个样子了。

　　这条裙子近几年非常有名，不知道有人看到过没有，我的问题是：这是一条什么颜色的裙子？我们做一个小调查，看到的是白金色的同学举一下手，看到是蓝黑色裙子的，请举手。你们看一看周围的人，你们甚至无法和他交流，你们来自两个世界？我个人看到的是白金色，我永远无法理解你们，我很想理解蓝黑色是来自哪里的，黑蓝在哪里？但是就像那些看到是蓝黑色的那些观众一样，白金色又是怎么来的？旁边的人你怎么能看错，为什么？

　　其实道理很简单，来自于这条裙子右边的强烈的光线，我们感受的颜色不同，但对不起，我们感受的颜色不会差别那么大，我可能看的是深蓝色，你可能看的是浅蓝色，但是我不会把它看成一套完全颜色不一样的裙子？

　　旁边的那条强烈的光线，让我们觉得潜意识里它就处在一个背光的环境了，光线来自后面，而我们的大脑这时候就已经在潜意识里迅速告诉我们这是一个背光的照片，我需要把它补亮，而在补亮的过程当中，每个人不太一样，你补亮的对比度、明暗度、色彩丰富度、饱和度都不太一样，产生了差距，你永远无法理解其他那些人。

　　我告诉你这这条裙子实际上是蓝黑色，但是我告诉你答案，那些看到白金色的也不会相信这是一条蓝黑色的裙子。

　　那么到现在我们还怎么理解“看见”？

　　什么是看见？其实在上世纪七八十年代，当时的科学家认为我们的眼睛就像照相机一样，所有眼前的东西我们能一五一十地映到视网膜上，对不对？因为我们的视野大概多少？将近180°，大家在看我的同时，周围的一些东西也在视网膜上，你只是看不太清楚，你只是不是太注意，那么这个照相机映到镜头里的所有东西都是我们看见的东西，但是现在的主流观点，近几十年已经发生了非常大的变化，这些并不是看见，那些进入到我们意识当中的，才叫真正的看见。

　　比如大家今天在认真听我的演讲，看着我，看着屏幕，但是周围有人走动，你们看见了吗？它一定到了我们视网膜上的某一点，但是我们不会去注意，除非他是一位明星，比如哪位大明星来了，吸引到你的注意力，你才把目光转过去，我可能就失去了你的注意力，这才是我们现在理解的看见。

　　科学家对这个问题的研究起源于非常简单的立方体，12根线条组成，我的问题就来了，非常简单，哪一面在前面，它是一个什么样的立方体。

　　当然，它没有一个准确的答案，有人看到的是左面那边在前面，有人看到是右面那边在前面，有人一会儿看到是这样，一会儿看到是那样，能自由的转换，但是更有趣的是什么？你无法说服自己，他就是一个模样，这个状态我们称为“双稳态”，实际上我认为叫做“双不稳态”，其实更加正确一些。

　　那么对双稳态的研究，科学家有一个比较著名的实验叫做：双目竞争。

　　我们有两只眼睛对吧？我们都用两只眼睛看这个世界，而我们看到的世界非常相近，它虽然有很小的视角方面的差距，但是从来都是一个场景，但是到底会发生什么？如果我这两个眼睛看到的是完全不同的图案，它们会融合吗？还是我只能看到其中一个，比如我给大家放一个非常漂亮的场景，如果代表诗和远方的话，你都会被吸引，但是如果我在旁边放上一幅金钱（财富）场景，你的注意力马上就转移了，当然不是因为我们更爱金钱，但是你的两个眼睛面前出现了完全不同场景的时候，你的注意力在摇摆，经过训练的人才能长时间的在这种场景下看一幅图片，我们都不行，这种时候我们的双眼，我们的两个视网膜实际上就好像在进行一个拔河比赛，它们在竞争，在竞争看见，在竞争进入我们的意识，对吧？

　　这些竞争是在哪个阶段产生的，是科学家最感兴趣的，在视网膜阶段一定不会产生，因为我们的视网膜映上的东西是没有经过分析的，我们眼前有什么就是什么。

　　经过研究发现，在传导视神经的初级阶段也没有发生，那么它在哪里发生的？它只有在高级的视觉处理脑区，我们证明意识实际上更多存在于高级的脑区，在初级的视网膜、在初级的视神经皮层它都是平等的。

　　实际上何止我们在同一个时刻能看到两个图案，我们在同一个时刻有无数的感知涌进我们的大脑，对不对？就像我现在在说话，你可能手机会响，门外也有其他的杂音，但是你都听不到，那声波进入到我们的耳朵了吗？一定进入到了，但是你听不到，说明意识，我们如果把它比作成一座城堡的话，只有一条非常狭窄的通道能够进入这座城堡，而每一次只有一个知觉能够进入，下一个直觉一定要等待，大家可以感受一下。

　　这也很有指导意义，如果有学生朋友们或者是家长朋友们教导自己的孩子的话，上课一定要认真听讲，这就找到理论依据了。

　　为什么？不认真听讲，它就是进不去大脑，你就是听不见，左耳朵进、右耳朵出，这句话实在是太对了。

　　你如果在上课的时候，你在想下课我跟谁去吃的小吃，然后今天晚上看什么电影，老师讲的什么，就左耳朵进、右耳朵出了，直到喊到了你的名字，他发现你在走神了，你猛然惊醒，因为这个名字对你来说太重要了，它就非常敏感，你即使在走神的时候，你也能很快就听到这个名字，这个声音就把你的注意力给抓回来了。

　　我们现在知道了进入意识要分先后顺序，是不是分先后顺序的事情就一定都能进入意识？回答这个问题，科学家又做了一个实验，我们来看一下，这里面一串数字闪过，中间有两个字母，麻烦大家告诉我是什么字母？

　　第一个字母是G，看到字母G了麻烦举一下手，几乎所有人都看到了，那些没有看到的可能走神了。

　　第二个字母是什么？D，谁看到字母D了，诚实地举一下手，大概有1/4的人。

　　是的，第一个字母是G很容易被看到，而第二个字母在我们的眼睛里隐藏了，我们就看不到它，并不是因为它很快，千万不要误解，如果我们单独放一个字母的话，每一个都能被清楚的认识到，因为它的频率没有那么快，它只是像电影里的1~2帧一样的时间。

　　但是如果字母D出现在字母G的200毫秒左右之后，那么它就被隐藏了，你就非常困难看到它。

　　科学家们发现在第一个信号出现了200~300毫秒之后的大脑视觉，是几乎无法处理信息的，这是因为我们的意识，或者说我们的心理有一个不应期，在这个阶段它是反映不了的，而过了这300毫秒左右，到了400~500毫秒，你就马上又能反映出来了，这说明什么？这说明进入意识的狭窄通道，它甚至即使分先后顺序也有它的秩序，就像我们进地铁闸门，闸门是有一个反应时间的，你只能等我刷了卡之后，才能下一个乘客再进。

　　认真的观众可能看到了第一个点是什么？如果两个字母紧挨在一起，它们就能同时进入意识，很容易理解，后面字母是那个蹭票的人，你刷了卡后面那个人紧跟着你，他也能进去，正如我们意识也有这个现象。

　　弗洛伊德有一个非常好的比喻，我们在海平面上看到的冰山实际上是我们的意识直觉，我们能知道它的存在，我们能听到、我们能看到、我们能闻到、我们能摸到，但是海平面以下更多的是什么？意识下，下意识、潜意识的直觉是我们不知道它的存在，但是它却实实在在的存在着。

　　接下来科学家当然想解答，意识到底在哪里，潜意识又在哪里？一直以来大家都想解答这个问题，也有很多理论，比如说一些科学家认为意识存在于我们特有的大脑皮层当中，大脑皮层是少数高等哺乳动物才有结构，那么自诩为这个地球上最高级的动物，我们当然认为这么高级的功能是在特殊的地方产生的~大脑皮层，而那些稍微低级一些，在进化里面很早出现的，大脑结构是不能分析意识的，可能它是专门处理一些潜意识的，这是一种理论。

　　还有什么理论呢？还有一些理论认为，因为我们大脑是分脑区和负责不同的功能的，有的地方是负责处理视觉信号，有的地方是负责处理嗅觉，有的负责处理语言，那么可能也有一些脑区特定的部位是负责处理意识的，而另外负责处理潜意识，这也是一种理论。

　　还有一些他说意识存在于大脑的左半球，因为左半球具有语言中枢，几乎所有的意识知觉，我们都是能用语言表达出来的，都是能交流的，而潜意识的知觉我们是当然不知道它存在，我们自然也无法去交流，它可能就存在于大脑的右半边，但这个听起来我认为不那么好，因为实际上语言可以说是人类特有的，其他动物可能有一些交流的信号，但是他们也经常肯定是有自己的意识的。

　　实际上到底怎么样？为了回答这个问题，科学家研究的一种病人，图中这两个图片当中的病人，你们能相信他是盲人吗？

　　他们是盲人，他们的眼前一片漆黑，他们看不见任何东西，但神奇的是，如果医生、科学家把他带到一个布满障碍的通道或者房间的时候，让他穿过去，他能做得非常完美，他能完美地躲避地上的那些障碍。

　　医生问为什么这么走？他会回答，我不知道，我只是下意识的，我感觉我应该这么走。医生们实际上还做过一个实验，就是在他们眼前放上一张A4纸，上面画了圆形、三角形、正方形，其中一种图案，让他去猜，我想他一定会很生气，我看不见，我猜什么？但他们有非常高的概率猜中，这是为什么？实际上这些病人，我下面这句话非常有意思，他能看见，只是他不知道自己能看见！

　　就像我们看到的字母D一样，它有没有映入我们的视网膜，有没有进入我们的大脑？有的，但是我们3/4的观众，至少我们不知道那里有一个字母，而这些病人，他们的状态也是这样的，所有的信息都在视网膜上，所有的信息也都传递到了初级的视觉皮层，但是他们却不知道这些信息存在。

　　还有一类特殊的皮层盲的病人，叫半侧空间忽视症。这位男士，他的胡子并不是特别流行的潮流或者叛逆，是大夫让他在镜子前面照着镜子剃掉自己的，他告诉大夫剃完了。整张脸，他们只能看到右半侧，他们的意识只能看见右半侧，如果让他们去临摹一个钟、一个房子，他们也只能画了右半侧，如果你跟他一起吃饭，一整盘子的饭，他只会吃右半边，然后告诉你，我已经吃完了，大夫把盘子转180°，然后吃掉了剩下1/2的1/2，另外一侧永远看不到。

　　这些视觉一定进入他的眼睛，对不对？我们当发现这个现象的时候非常奇怪，但是也很惊喜，他们真的帮助到了我们，去理解看见和意识上的看见的区别。

　　经过研究我们真的找到了其中的原因，我们知道视觉信号进入到视网膜之后，通过视觉神经传递到了初级视觉皮层，我们叫V1皮层，然后它有两条通路，通过背侧和腹侧的通路，再根据信号的不同，进行高级视觉皮层的信号处理，但是皮层盲的病人他的初级视觉皮层损坏了，信号传递到了这里，不能再继续向后传，所以他的大脑并没有看到这些信息，为什么他又能绕过那些障碍呢？

　　经过研究发现有一条隐藏的通路，少数的视觉信号，通过这条隐藏的通路~上丘脑，这条通路到达，并且对信号进行了处理。

　　而这条因为绕开了经典的意识通路，所以我们大脑并不知道“看到”，这也是第一条可以称之为“潜意识”的通路，这条通路很可能在一定程度上就是专门处理潜意识信号的。

　　回答潜意识或者意识在哪里这个问题，我们知道咱们的大脑是由大脑皮层以及中间的一些核团，我们称之为“边缘组织”组成，而这些部分我们刚才看到视觉信号至少可以通过上丘脑通路来处理潜意识信号，而前面“注意顺脱”实验，经过研究发现，它是通过腹侧的视觉皮层可以处理无意识的信号的。

　　更多的研究表明，其实整个大脑包括大脑皮层，包括很多核团，比如杏仁体、丘脑等等，它们都既能处理意识也能处理潜意识，也就是我们的整个大脑都能够同时进行不同的任务的处理，而不是在某一部分有特殊的功能。

　　既然我们大脑它是混合处理意识和潜意识的，很容易产生下一个问题，就是意识和潜意识之间可以转化吗？

　　这个道理其实当我讲出来的时候，大家会发现其实非常简单的例子，就是你们还记得自己学习打字吗？我还记得我小时候学习打字，我最大的一个问题就是，键盘的排列顺序为什么是这个样子？它为什么不按ABCD去排列，还得记键盘的排列，非常困难，甚至有专门的电脑上的游戏来帮助你敲击正确的打键的位置，但是现在每一个人都能做到盲打，我们甚至能够跟别人交流的时候，分神的情况下敲出正确的字母，这就是一个典型的，我们从有意识的知道指头怎么动，怎么样打出一个字变成一个无意识行为，类似的行为还有很多，我们可以称之为“行为的自动化”，或者俗语的话叫做“肌肉记忆”。

　　在几乎所有的运动当中，几乎所有的音乐学习当中，都有这样的肌肉记忆，骑自行车、游泳、拉提琴、弹钢琴等等，骑自行车、游泳这些事情，我们学的时候非常困难，但是一旦你学会，它不像其他的知识一样，我们如果一年不用、两年不用可能会忘记它，但是有谁真的在学会游泳之后忘记游泳吗？很难，你可能游得没有以前好，你可能没有像以前那么愿意下水，但是一旦把你扔在了水里，你的记忆马上就回来了，你的手马上知道哪一个动作先做，哪一个动作后做，我怎么样才能把头露出水面，这些记忆一下就回来，这就是肌肉记忆的好处，它能持续非常多的时间，它是一个机械的，而意识到无意识的转化也有非常大的必要性。

　　我们大脑虽然很先进，人类的大脑大约有1，000亿个神经元，这比整个银河系当中所有行星还多，而中间的连接据推测，可能多于1000万亿个，但是即使这么高等的一个大脑，我们也很难处理所有的信息，比如什么？有谁在听我讲座的时候告诉自己心脏应该怎么跳，有谁在告诉自己，该眨眨眼了，有谁能控制眼泪流下来，很多这些动作都交给谁了？自主神经，也就是我们脊柱来完成，我们称之为“植物神经系统”。

　　你听它名字就知道，它能够自主运动，这些信号无需经过大脑的分析，你们只需要把有限的精力，有限的注意力放在你们此刻最关心的问题上就可以了。

　　我们说开玩笑说，它也有弊端，如果你今天看到一个喜欢男孩子喜欢女孩子，你告诉别心跳太快，脸别红，别紧张，很少有人真的能做到，或者你今天吃了很多，你告诉胃，请你转快一点，我消化快一点，也做不到。但是在进化上有好的地方就有弊端，这是我们选择的不同的进化结果。

　　讲到这里我们就知道，视觉实际上是对我们有欺骗的，所谓的欺骗包括什么？

　　包括我们看到的东西可能不尽客观，那条裙子还记得吗，我们之间看到的东西可能也不尽一样，这就应了我们论坛的主题~和而不同。我们每一个人可能看到的是同样一个图片，但是一定要尊重别人眼睛里看到的是什么，因为目前的科技来说，以及不久的将来的科技，我们永远无法知道别人看到的是什么样子，你只能通过他的描述选择去相信他。

　　眼见为实却一直是我们追求的目标，不是吗？我们戴眼镜，我们去做近视手术，我们发明显微镜想要看的更小，我们发明天文望远镜想要看的更远，我们始终想做到眼见为实，因为我们相信眼见为实是唯一可以值得相信的东西，但是真的是这样吗？我们能做到眼见为实吗？不能。为什么？

　　首先一点，我们的视网膜的进化是有缺陷的，我们的视网膜的前面布满了血管，这是一个Bug，它不应该这样的，非脊椎动物给视网膜细胞供血的那些血管，在视网膜的后面，这是合理的，对不对？但是脊椎动物的在前面，而且我们的视神经汇聚的地方形成了一个视网膜上的黑洞，就是我们说的“盲点”，任何人都看不到那些毛细血管，任何人看不到那个盲点。

　　我们视网膜的两个眼睛的视角稍微有些不同，但是它始终是一个合成在一起的完整的3D图案，这都是经过大脑非常快的运算的。每一天当你睁开了眼睛，这个世界上最精密的仪器就开始了非常复杂的计算，把你眼前的毛细血管去掉，进行一个视网膜中的黑洞进行脑补，把你两个眼睛看到的不同图案迅速的合成一个三维的图，而且它在控制着我们能看到什么，我们不能看到什么，我此刻应该看到什么，和那些又是没有意义的，不应该进入大脑。

　　实际上我们从来没有听到过任何一个声波，我们也没有看到任何一个光子，我们看到的都是大脑经过高速处理的世界，那么在这个时候，我们还能认为眼见为实真的那么重要吗？谢谢大家，这是我今天的分享。