图自保罗·福斯科/马格南图片社
作者:帕特里克·豪斯
2011 年,麻省理工学院的视觉与计算神经科学教授帕万·辛哈(Pawan Sinha)发表了一篇文章,对一个困扰我们近四百年的哲学问题进行了解答。妻子是盲人的哲学家威廉·莫利纽兹(William Molyneux)(译者注:爱尔兰自然哲学家与政论家)曾在十七世纪提出过这样一个思维实验(thought experiment)(译者注:科学实验的一种重要形式,是通过产生灵感、逻辑推理、数学演算等发现科学规律的过程),一位生来失明的人可以通过触摸来分辨物体是圆是方,形状几何:但如果他的视力恢复,面前摆着同样的正方体和球体的话,他还能够单纯靠着视力来分别哪个是正方体,哪个是球体吗?在莫利纽兹问题上,几个世纪以来哲学家们大致分为两个阵营,一些人(赞成者)相信诸如球体的球形这种特征是先天存在,并能够被感官所共同感知的。一些人(反对者)则坚持认为,要想分辨出球形,在此之前人眼必须看到过球形。其他许多长盛不衰的哲学思维实验——薛定谔的猫(Schrödinger’s cats)[1]、孪生地球(twin Earths)[2]、成为一只蝙蝠可能是什么样子(what it’s like to be a bat)[3]——依靠的是它们的不可渗透性(impermeability),但是,十八世纪早期,在人们发现一个简单的白内障手术就能让一些盲人重见光明之后,莫利纽兹的思维实验就仅仅变成了一个实验。
自 2003 年起,辛哈建立了一个名叫“普拉卡什项目”(Project Prakash)的非盈利项目,并通过该项目组织并监督了两百多名盲童的复明手术,他们都来自印度一些最为贫困的地区。手术对象是那些患有先天性白内障,并能够用医学手段治愈的儿童。在儿童们复明之后,辛哈对“莫利纽兹问题”提出了自己的见解。
实验结果可能让站在赞成阵营中的人失望了。辛哈给我播放了一段视频,视频中,一个因为浑浊性白内障而先天失明的十几岁男孩,第一次睁开眼看到了世界。男孩静静地坐着,沉默地眨着眼睛,在他眼中,身处的这个房间像是一种证明了双眼重回清晰的证据。辛哈相信,这种重见光明的初始时刻是模糊、不连贯且充满了明亮之感的——好似看到日光后瞳孔散大一样——而且,形状、面容以及其他方面都和色彩曲线一样,对他来说是没有意义的。“解开纱布的瞬间并非像好莱坞电影想要让我们相信的那样‘神奇’,”辛哈对我说。那么,莫利纽兹问题的答案是否定的。在(复明儿童重见光明之初的)这种混乱状态之中,正方体和球体无甚差别。
视觉和心理意象学领域的开拓者斯蒂芬·考斯林(Stephen Kosslyn)告诉我他对于辛哈的结论并不感到诧异——我们每天的所见到的东西中,许多东西表面上的自然属性并非先天具备,而是我们通过体验所获悉的。考斯林举了立体视觉(stereo vision)的例子,立体视觉需要我们的眼睛观看并结合两幅有轻微差别的图片,从而汇总出一个单一而清晰的印象。“为了能够进行立体视觉,我们的大脑必须知晓我们的眼间距。”他说道。像孕期营养补给这种因素能够影响骨骼发育,而这又会让不同人的眼间距有所差异。“大脑不可能知道它存在之前的情况,”他说道,因此,在复明后初次睁眼的时刻——哪怕双眼视力良好——射入眼中的光线都可能让毫无准备的大脑无所适从。
如果大脑真的能在手术后适应并重新具有视觉,这个过程到底有多快呢?一个简单且正确的答案是,这完完全全取决于环境。1993 年,奥利弗·沙克斯(Oliver Sacks)在杂志上撰写了一个关于维吉尔(Virgil)——一个六岁时就患上了白内障并失明了的男人——的故事。十五年后,维吉尔的白内障虽被治愈,但却没法适应这些。(比如说,他没法分别字母“A”和“H”;而且,当他接受莫利纽兹问题测试时,他没法把摸到的方块和看到的方块所区分开来。)
对于这些参与普拉卡什项目的孩子,辛哈从动手术起就一直关注着他们,他发现,尽管他们的敏锐度还是不高,但他们的不少视觉高阶能力似乎都有所提升。在手术后的一周至几个月内,这些孩子能够将自己所触碰到的物体与他们用视觉感知的物体相对应。研究者也改进了一些需要心理意象参与其中的空间导航任务,这些任务测试的是让孩子在视觉想象的游戏面板上跟随上下左右这一系列方向而行动的能力。这一发现尤为重要,因为先前考斯林以及其他研究者已经发现,先天失明的人拥有构建心理意象的能力,但是这种能力在某种程度上受到了限制;随着任务越来越复杂,这种能力也越来越弱。(在某个例子中,一个有视觉的人会设想,位于几英尺外的打字机比位于几百英尺外同样的打字机要大。然而,这个被设想的打字机——一个由单独的触觉和听觉体验所构成的混合物——无论距离几何,在先天失明者脑中都是同样大小。)
考斯林相信,任何心理意象的改善都需要一份“视觉记忆目录”,这份目录会被用于构建对于视觉世界的预期形象。“当你形成构建预期形象时,你可以使用之前体验的成果以帮助你处理现在所看到的东西,”考斯林说道。“但是你必须有这种体验。”有一个关于深度知觉(depth perception)[4]的例子:对于有视力的人,他们终生所遵循的光遮蔽(occlusion)(如果A物体挡住B物体,那么A物体距离更近)和透视缩短(foreshortening)(距离更远的物体显得更小)原则在观察这个丰富多彩的三维世界的光线时一直都是有用处的。这些原则的缺失,对于重获光明的人来说不啻为一种挫败,他们的视觉世界将是模糊且二维化的——他们通常把人物和画作都形容是“平平的,有些深色的斑点”;一座很远的房屋则是“就在附近,但是需要走一大段儿”,隔着玻璃看路灯是“粘在窗户上的发光污渍”;形容树枝间透过的阳光竟然仅仅是一句“发出各种光的树。”(作家豪尔赫·路易斯·博尔赫斯(Jorge Luis Borges)于 55 岁时失明,他把失明形容为一个“一切近在眼前之物都变得遥不可及”的过程。对于没有深度知觉的复明者来说,反过来也成立:遥远的事物——地平线上的小屋与九重天际的云朵——忽然间就近在咫尺。)
辛哈仍然相信,对年轻的眼疾者来说手术是最好的选择。“大脑处理能力的一个非凡之处在于,即使大脑获得的图像质量不佳,它也能设法提供其在视觉世界中的大量意义,”他说道。“参与普拉卡什项目的孩子们学着辨认物体和人,在视觉的引导下四处走动。这些能力带给孩子们极大的独立、自信以及快乐之感。”
译注:
[1]薛定谔的猫:是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验,试图阐述宏观尺度是否遵从微观尺度的量子叠加原理的问题,巧妙地把微观放射源和宏观的猫联系起来,以此证明量子力学在宏观状态下的不完备性。用薛定谔方程来描述薛定谔的猫的话,它处于一种活与不活的叠加态。我们只有在揭开盖子的一瞬间,才能确切地知道猫是死是活。量子理论认为:如果没有揭开盖子,进行观察,我们永远也不知道猫是死是活,它将永远到处于半死不活的叠加态。
[2]孪生地球:由普特南在其著名论文《意义的“意义”》中提出,普特南想像在空间的另外一个地方有我们的行星的一个复制品, 它与我们的地球在其他方面完全相同,只是我们称之为水的东西的化学成分是 H2O,而孪生地球上的人称之为水的东西的化学成分却是 XYZ。因此,尽管孪生地球上居民的内部状态是跟我们一样的,但当他们说出“水”这一词语时,他们指的是成分为 XYZ 的物质,而当我们说出“水”这一词语时,我们指的是成分为 H2O 的物质。如果意义取决于内部状态,那么我们的词语“水”和他们的词语“水”应当具有相同的意义。但是这两个词语不具有相同的意义,因为我们的词语应用于 H2O 而他们的词语应用于 XYZ。因此一种语言的语词的意义不仅仅“在头脑中”,而是至少部分地取决于外部世界的事实。根据传统的观念,意义是“在头脑中”的,语词的内涵决定其外延,普特南据此否认了传统的意义观念。
[3]成为一只蝙蝠可能是什么样子:是汤玛斯·内格尔在 1974 年发表的一篇论文,旨在说明感质在物理与心灵之间的解释鸿沟。蝙蝠是由声呐或回声来感知世界,借此得知物体的距离、大小、形状等等。由于蝙蝠的感受方式与我们有很大的不同,我们无法以自身的内在生活去推知蝙蝠的内在生活,所以我们无法得知身为一只蝙蝠真正的感觉是什么。就算以科学方法得知蝙蝠在接收到超音波时,脑中会出现特定的神经冲动,但人类不能知道脑中产生那种神经冲动“是什么感觉”。只有从蝙蝠的主观观点出发,才会知道是蝙蝠是什么感觉。因此,物理信息无法让我们知道身为一只蝙蝠的感觉是什么,也借此推知,我们无法知道他人对于颜色、声音、气味、疼痛等等的感觉“是什么感觉”。
[4]深度知觉:又称距离知觉或立体知觉。这是个体对同一物体的凹凸或对不同物体的远近的反映。深度知觉在计算机中的应用已经很普遍,如人工智能,3D 界面等。