虽然许多 нейробиологи пытаются понять, как работает мозг, 但马克·张基齐 却致力于 выяснению того, почему он работает именно так。过去，这位伦斯勒理工学院的 认知科学助理教授 已经证明，100种书写系统中的字母形状反映了自然界中常见的形状：例如字母“A”——他说它看起来像一座山。“Y”可能会让人想起一棵带树枝的树。他还表明，在不同的语言中，大多数字符都需要三笔才能写完。他说，这是因为三是人脑无需计数即可感知的最大数量。但张基齐的理论 не ограничиваются письмом. 他还认为，灵长类动物 развили 辨别颜色的能力，以便 они могли определить, подают ли им сверстники эмоциональные сигналы. 他通过 сравнение длин волн света, излучаемых кожей лица краснеющего человека, с длиной волны света, излучаемой кожей лица человека, который не краснеет, сформулировал эту теорию. Многогранный 张基齐 недавно опубликовал две статьи: одна из них посвящена объяснению того, как наши 词汇系统进化而来，另一篇则提出了大脑的 视觉系统如何适应 在我们实际看到之前的一瞬间预测未来。（请参阅相关幻灯片 此处。）张基齐 与ScientificAmerican.com 谈论了他最新的研究；他的即将出版的书籍《视觉 революция: 最新研究如何颠覆我们对人类视觉的一切认知》与超级英雄有何关系；以及他是哪种类型的科学家。
您的研究目标是什么？
我的目标是理解大脑、视觉系统或文化产物（如 语言 或 书写系统）设计背后的 принципы. 我对机制本身 не так заинтересован. 像我这样的人 подчеркивают, что даже нельзя изучать эти механизмы, не имея представления о том, что эти механизмы пытаются вычислить. Поэтому вы должны иметь какое-то мнение о том, каково назначение или функция этих механизмов, чтобы даже заниматься этим. 因此，我从目的论 [目的性的] 观点出发，专注于功能。当然， это раскрывается с помощью 自然选择或文化演变。
支持科学 журналистику
如果您喜欢这篇文章，请考虑支持我们屡获殊荣的 журналистов, чтобы 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
您是否在描述某些系统的功能，以便其他 исследователи могли изучать то, как система выполняет свои задачи?
我的工作的确会产生这样的结果，即当其他人知道“我的机制需要计算什么？”这个大的制约因素时，他们就能更好地提出机制。但是，这不是我做这件事的原因。我对自然选择压力感到兴奋，这些压力 обусловливают то, почему мы видим в цвете: для чего нужен цвет? Для чего он оптимизирован? 我只有 1% 的兴趣在于它以某种特定的方式在大脑的某个部分实现。... [我的工作] 经常对机制的特定方面做出一些预测，但是一旦这些信息存在，就可能有无数种机制可以实现该功能。
您最近的一篇论文 рассматривает 《牛津英语词典》 как экономически организованное собрание слов английского языка? 其组织方式为何如此 оптимальна?
如果您使用一小部分原子词来定义所有单词，那么您将 иметь два уровня слов: нижний уровень, [a] небольшой набор атомных слов (от 10 до 50) и другой, примерно 100 000. 这将是一本规模非常庞大的词典，在规模方面 будет очень затратной. 组织 оптимального лексикона характеризуется следующим: вместо этого вы берете этот небольшой набор слов и используете их для поиска несколько большего набора немного более сложных слов, которые, в свою очередь, используются для построения несколько большего набора еще более сложных слов и так далее. 当您这样做七次左右时，这将使您能够利用最小的定义空间来找到您真正感兴趣的首先要定义的 目标词汇。
词汇表中的底层或原子词汇是哪种类型的词汇？
从 WordNet [普林斯顿大学开发的英语词汇数据库，将词汇从最基本的到最复杂的进行排序] 中提取的词汇是 такие слова, как: абстракция, действие, сущность, событие, группа, явление, владение и так далее.
这种组织方式如何反映我们大脑中的机制？
我对这个结果的解释是，文化随着时间的推移演变了我们词汇表中单词的含义，从而最大限度地 уменьшила общий объем определений. 选择它的原因是，这样我们就可以在脑海中容纳更多的单词，并拥有更丰富的词汇量。
这是否意味着潜在地趋向效率或简洁？
有时当您谈论 эволюцию, вы ошибочно говорите, что эволюция стремится к развитию крыла. 但是， это слепая культурная эволюция. 随着时间的推移，单词的含义将会改变。词汇表的结构代代相传，将会存在 选择压力以某种方式改变它。有时，它会以有害的方式发生变化，使人们更难记住。这些 тенденции со временем изменятся обратно. 因此，这是盲目的文化选择，本身 не имеющая направленности.
如果字典研究涉及文化演变作为其驱动力，那么关于视觉系统的新工作则涉及基于自然选择的演变。为什么我们需要“感知现在”，正如您所说，或者说预见未来？
动物移动或处于一个 вокруг них движущемся мире——пока есть вещи, движущиеся каким-то образом относительно вас——будут отобраны для того, чтобы иметь восприятие, которое является истинным. 从光线照射到视网膜到产生感知之间，我们大约有十分之一秒的延迟，这相当可观，因为即使您每秒只走一米 [3.3 英尺]，您也会在这段时间内移动 10 厘米 [四英寸]。这意味着，如果您不补偿这种神经延迟，您感知到的任何在 10 厘米范围内经过的东西……[它] 在您感知到它的时候就已经过去了。如果您不撞到您正在寻找的任何东西，您将始终看到十分之一秒前的世界，并看到您实际所在位置后方 10 厘米处的世界是什么样子。
因此，在新工作中，您详细介绍了各种 оптические обманы。（请参阅相关幻灯片 此处。）这些 оптические обманы 是我们视觉系统中所有需要补偿的错误造成的吗？
在这项工作中， только те, которые связаны с движением вперед, что, я думаю, является одним из основных видов движения, с которыми мы хорошо справляемся. 即使当您静止不动或旋转时，例如，那将是另一种 оптический поток. 有可能，我们也能纠正这些错误。但是，所有这些 оптические обманы 最终都可以用向前运动的相关性来解释。我们到处都在进行补偿。我们玩电子游戏，其中有 искусственные правила оптического потока, которые наши зрительные системы могут распознать на лету.
在新工作中，您能够根据被错误感知的四个视觉特征对 оптические обманы 进行分类。这些具体特征是什么？
存在四个不同领域的错误感知：第一个是大小错觉。第二个是速度错觉。第三个是亮度或对比度。最后一个是感知距离错觉。现在，有很多不同的方法可以影响这些类型的错误感知——导致这些 оптические обманы 的关键特征。例如，您视野内的大小差异可能会导致速度的错误感知或 оптические обманы。
那么，这项工作是否与您的即将出版的书籍《视觉 революция》相符？
这本书讲述了关于视觉的四个主要领域的四个故事：第一个是运动，即感知现在的这些东西；双目视觉，涉及向前眼睛的进化；颜色和亮度，就像皮肤工作一样；以及物体识别——这有点牵强——但它与书写和阅读的进化有关。这四个领域都具有进化的一面。此外，它们都具有超级英雄的角度。您可以将感知现在的这些东西描述为预见未来。有人提出过可以预见未来的超级英雄，在某种程度上，我们也做到了。对于向前眼睛的进化，我认为它是为了某种 X 射线视觉。它实际上 позволят нам видеть сквозь вещи——например, когда вы держите палец вертикально и видите сквозь него, а не за ним. 对于生活在森林环境中的大型动物来说，应该存在向前眼睛的选择压力，因为您实际上可以看到更多的环境。对于颜色视觉，我们眼睛中的视锥细胞——[其他] 哺乳动物没有的视锥细胞——已经进化到可以看到血液中的氧合调制，因为我们想要感知他人的情绪。我们 действительно обладаем внешним сенсорным оборудованием, которое……[是]……本质上具有同理心——读心术和情绪读取，就像星际迷航中烦人的角色——共情者一样。主题有点牵强的是灵魂读取，我们读取死者思想的能力。物体识别（阅读和书写） позволят нам читать мысли умерших. 因此，这是由这些类型的 теме связные 四个不同的故事。
有趣。那么，将所有这些放在一起，您认为您的领域是什么？是认知科学吗？
我会称之为视觉理论 нейробиологии. 但是，它 не отражает того факта, что я больше ориентирован на эволюцию, чем на вычислительное моделирование — поэтому, я думаю, эволюционный, теоретический нейробиолог был бы немного более репрезентативным.