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原作始发于 广东科学中心 官方微信公众号

关于看见的成语有很多，例如：

眼见为实——看见的才是真实的；

先入之见——未经调查，先有成见；

先见之明——有预先判断结果的能力；

视而不见——看见了也当作没有看见；

……

这些成语说明“见”是一件复杂的事情。见到的可能“没看见”（没注意）；没有见到的可以“看见”（想见、先见）；见到的可能是真的，也可能是假的（成见）......这是为什么呢？

01人是怎样“看见”的？

首先，我们来看看人是怎样“看见”的？在一文中我们介绍了人类视觉的原理。视觉是眼睛及大脑对电磁波响应的结果。人看到的与动物看到的不一样。每个人看到的也有所不同（例如色盲）。人的眼睛有1.25亿个感光细胞，这些细胞感光后，产生光信号。光信号通过视神经传递到大脑，大脑把这些信号处理成图像及影像，并做出相应的决策（图1）。

图1，人的视觉系统由眼睛与大脑组成

这一过程由两个关键部分组成：眼睛和大脑。

眼睛是人最重要的感觉器官。下面是关于眼睛的一些有趣信息：

眼睛是在5.5亿年前开始出现的。最简单的眼睛是感光蛋白斑块。

人眼由200多万个部件组成，其结构如图2所示。

人的眼睛在受孕两周后开始发育。

人的眼球从出生到死亡都保持相同的大小，而鼻子和耳朵则会生长。所以宝宝的眼睛看上去特别大。

人眼的重量大约25克，直径大约25毫米。

人类的眼球只有六分之一暴露在外。

人的眼瞳有不同的颜色，其中以棕色最多。

眼睛有多重保护机构，如眼睑、眼泪、睫毛、眉毛等。睫毛位于中空的眼窝上方，可以防止灰尘进入眼睛；眉毛长在眼睛的上方，可以防止汗水滴到眼睛里。

每根睫毛的寿命约为5个月，人类一生中脱落的睫毛加起来的长度超过30米。

眼睛的角膜是人类身体中唯一没有血液循环的组织。角膜会感知温度，冷的时候会刺激大脑增加眨眼的速度，以保护眼睛。

眼睛的角膜愈合得很快。如果护理得当，修复轻微的角膜划伤只需要大约48小时。

眼睛不能移植。每只眼睛有超过一百万根神经纤维连接大脑，目前的技术无法重建这些连接。

全世界大约有3900万人是盲人。

80%的视力问题是可以避免甚至治愈的。

人类和狗是已知的唯一会从另一个人的眼睛中寻找视觉线索的物种，而狗只在与人类互动时才会这样做。

指纹有40个独特的特征，但眼睛有256个特征（图3），因此眼睛扫描越来越多地被用于安保。

照片中出现“红眼”是因为闪光灯的光线从眼睛后部反射回来。位于眼睛后部的脉络膜富含血管，因此呈现红色。

图2，眼睛的结构

图3，眼睛有多个细节特征，眼睛的照片可做成艺术品

02我们的眼睛是怎样工作的？

我们来看看眼睛是怎样工作的。如图4所示，光线通过角膜（眼睛前部的透明层）射入，角膜的形状像一个穹顶，它使光线弯曲以帮助眼睛聚焦。光线进入瞳孔，虹膜（眼睛的有色部分）控制瞳孔的大小，从而控制眼睛接受光线的多少。接着光线射入晶状体（眼睛内部的一个透明体），角膜与晶状体结合，经过玻璃体（Vitreous）将光线聚焦在视网膜上。如果聚焦产生误差，我们就看不清楚。这就是近视、远视及散光了（图5）。

另外，在视网膜与视神经的结合部有一个盲点。不过，人类早已进化出了一套补偿的方法，所以我们不觉得有什么影响。

图4，眼睛接受到光线后在视网膜上形成倒置的镜像，视网膜上光感细胞把镜像变成电信号并通过视神经发往大脑

图5，聚焦误差导致近视、远视及散光

视网膜上有超过23种视网膜神经节细胞（Retinal Ganglion Cell，简称RGC）。这些细胞的形态、连接和功能各有不同。例如人类有三种不同的视锥细胞（Cone）：红色视锥细胞、绿色视锥细胞和蓝色视锥细胞。因此可以看到三种原色：红、绿、蓝，其他的颜色都是这三种颜色的组合。

如图6所示，连接红色和绿色视锥细胞的是5个小型RGC。当黄色的光线①射入到视网膜②时，绿色与红色的视锥细胞将会产生电信号，电信号经过连接RGC③传到视神经④，然后送往大脑⑤。这个通路对颜色变化很敏感，因此我们可以精确地看到物体的细节和全彩。

图6，视网膜对光信号的响应

视神经把信号传到大脑还经过了好几步（图7）。首先信号要经过视交叉神经，接着经过视神经束到达丘脑外侧膝状核（Lateral Geniculate Nucleus，简称LGN），然后经过视辐射神经到达视觉皮层。视觉皮层把电信号转化为我们看到的物体。

图7，大脑的视觉通道

人类大脑的神经系统有50%与视觉有关。人的记忆有80%是见到的东西。

不过，大脑有一套组合、解释及预测影像的方法，不单只是见到的东西。例如，图8是由3个缺了一角的圆和3个缺了一边的三角形组成的。但是，我们会看见一个白色的三角形。这个三角形叫做“卡尼萨三角形”（Kanizsa Triangle），中间特别亮。这个三角形是犹太裔意大利科学家卡尼萨（Gaetano Kanizsa，1913—1993）发现的。近年来，科学家们发现这个虚幻的轮廓与大脑视觉皮层深层的活动有关。

图8，卡尼萨三角形

类似卡尼萨三角形这样的例子还有很多。下面是几个有趣的例子：

（1）填补

在视觉过程中，大脑会自动地增补由于生理盲点（例如在视野之外）、自然盲点（部分被遮盖）及人工盲点（例如单眼）造成的缺失信息。例如我们看见桌子的一部分，很容易会想到整张桌子；看见汽车的一侧，很容易会想到整辆汽车等等。因此，我们能够“看见”看不见的东西。

此外，大脑能“增”也能“减”。专注地看着图9中心的红点，读者可以注意到外周的蓝色圆圈会渐渐消失。这是因为大脑在专注于一个细节时会有把其他细节忽略，并填补上想象中的景物。因此，当我们专注于图7中央的红点时，外周的蓝色圆圈成了次要，所以被填补成了背景的白色，蓝色圆圈也就消失了。

图9，大脑填补信息的一个例子：专注于圆心的红点，圆周的篮圈会消失

（2）自立体图（Autostereogram）

专注的看着图10，尝试不同的角度，读者可以看到一条立体的鲨鱼。这个用2维图形（点阵）生成自立体图形的方法可以追溯到19世纪。不过，一直到1950年代，匈牙利裔美国科学家Bela Julesz（1928—2003）才发明了一套完整的技术。1970年代，他的一位学生成功地开发出相应的计算机算法。到了1990年代，彩色的自立体图形成为艺术，风靡一时。当时我也买过一幅这样的作品。

自立体图中近似随机的点阵实际上是由多个2维图形叠加而成（图10中有50张稍有不同的鲨鱼图片）。每一行的图案以相同的间距重复。人类视觉的立体感依赖于双眼。在凝视自立体图中，双眼的斜视（Cross eyed）于直视（Wall eyed）交替发生，产生两种不同的深度解释，因此可以看出自立体图中在立体图像。

图10，自立体图（Autostereogram）的一个例子

（3）幻觉轮廓（Phantom contour）

图11中是两幅由黑白点组成的图形，两图中的黑白点正好相反。读者凝神观看会觉得这两幅图通过黑白点连在了一起了。这就是所谓的幻觉轮廓。科学家们认为这是因为视神经系统（图7）在处理传递信号的频率时出现错误，因此导致幻觉。

图11，幻觉轮廓

这些例子说明我们看见的东西不一定是全面的，甚至不一定是真实的。

03什么是“动机性推理”？

还有一个问题：我们会不会看见我们想看见的东西？这个问题叫做“动机性推理”（Motivated reasoning）：人们会有意识或无意识的带着情绪、成见或偏见来感知新的信息，看他们想看到的东西，不看他们不想看到的东西。特别支持倾向于他们信念的论点，而拒绝与这些信念相矛盾的新信息。

动机性推理是近年来心理学的热门研究课题之一。

心理学家与神经科学家们发现动机推理与正常推理的大脑认知通道是不同的。特别是当人们在前一轮的动机性推理中有强烈的情感依附，那么下一轮的推理就会有更加强烈的情感，甚至在大脑中创建特定的通路。

当面对这类信息时，强烈的情感会反复出现。因此，我们对经常见到的人会有感情。所幸的是这种情感影响的是大脑推理的途径，不能直接影响最后的确切结论，真的终究是真的，假的终究是假的。例如我们有意识地在海滩上寻找红色的心型小石头（图10），仔细看看终究还是不一样（海滩上的小石头为什么很少是心型的¹？）。

图12，海滩上少有的心型石头

注释：

¹：由于波浪的冲刷和石子间的相互摩擦，石子的棱角都已磨去。

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