華沙|一席演講：研究面孔究竟在研究什麼

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前段時間很有幸被邀請，作為講者，在一席做了一場演講。談了一談：研究面孔的科學家到底在研究什麼。我也談了一談，我們識別面孔的能力到底有多好。

視頻在此：

【一席】華沙：研究面孔到底在研究什麼_騰訊視頻 https://v.qq.com/x/cover/f0541kanavb/f0541kanavb.html

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下面是我的演講內容：

大家好，我是華沙。
相信我們每個人每天都會遇到成百上千張面孔，假設我們現在走進地鐵站裡面，我們可能會看到無數張面孔。對於面孔，我相信絕大多數人都是特別有自信，我們都可以輕鬆地回憶起熟悉的面孔，這一點我覺得沒有什麼特別大的問題。但是我們的面孔識別能力真的非常好嗎？我們對於陌生人的面孔識別也像對於熟悉的人那樣敏銳嗎？
我給大家一個小例子。大家來看一下，現在我在這個照片上一共呈現了40張面孔。他們拍自若干位志願者的照片，可能有的人只有一張，有的人有若干張。大家感受一下，覺得這一套圖上有多少張面孔呢？5到10張？10張以上？

我給大家看一下正確答案。這邊所有標著A的是一個人，標著B的是另一個人，其實一共只有兩個人，雖然看起來像是有非常多人。

2011年，Jenkins教授就做了這樣的實驗，很有意思。他先招募了20名英國的志願者來參加實驗，然後他找了兩個荷蘭名人，這兩個荷蘭名人在英國不出名，所以這些英國人不認識他們。給了40張圖片，結果所有的英國志願者，平均下來覺得有七八個人，20個人里只有一個人覺得這麼多照片屬於兩個人。
這其實說明了一個很有意思的點，一個人，尤其是陌生人的照片差距非常之大，就是自己的照片與照片之間的差距非常大。因為拍攝照片可能會受到各種因素的影響，比方說光照時間、環境，甚至是攝影器材本身。
有的時候一個陌生人自己的照片差異大過人與人的差異，以至於我們有的時候會把陌生人不同的照片認為是不同的人。這在某種程度上也能解釋大家一個問題，就是有的時候我們自己拍出來的照片的確也不像自己。
我不知道台下哪位觀眾覺得自己的身份證照片、工作證照片特別地好看，完全捕獲了自己的美貌。我相信台下沒有人這麼認為。這其實是很合理的，因為照片並不等於我們的相貌，一張照片並不能完完全全地捕獲我們自己的樣子。
這個實驗其實還沒有完全結束。同樣地，Rob Jenkins教授又找了20名荷蘭志願者，這20個荷蘭人對那兩個荷蘭名人很熟。結果對於這20個人來說，那40張面孔完完全全很輕鬆地就能被歸結為兩類，因為他認識這兩位名人。
這也就說明了一個很有意思的現象，就是我們會有很多朋友可能長期沒見，或者可能在特別惡劣的光環境之下，但我們都能把他認出來，沒有任何問題。但是對於陌生人，今天見一面如果沒記住，第二天見可能還是陌生人。
這其實是一個非常正常的現象，但也告訴我們，我們對於面孔的記憶能力並沒有那麼強。當然不光如此，不光是陌生人，其實我們對於外國人的面孔也沒有那麼擅長。
我下面還要給大家舉幾個例子。比方說當時科比退役的時候，相信大家的朋友圈裡都是這樣的。有的人貼艾弗森，有的人貼喬丹，甚至還有一些足球明星比如德羅巴之類的都能看到。有一部分人是跟風，這就是一個段子。

但是我們可以知道每一個段子它都有自己根植的土壤，那就是的確有一些人，尤其是非球迷，對這些面孔不是特別擅長識別。他來分辨科比和艾弗森可能只能通過髮型，甚至通過衣服的顏色。
我下面還有一個例子。下面是兩位老年的外國影星，一位是甘道夫，一位是鄧布利多。可能熟悉《指環王》和《哈利波特》這兩部電影的沒準能認出來，但是不熟悉的人就特別難以區分。

所以我的朋友就跟我說，有的時候看到外國人覺得自己都臉盲了，一張面孔都區分不出來。其實這也是一個很正常的現象，這不是臉盲，在學術上我們把這個問題叫作異族效應。
異族效應也就是說，我們對於同一個種族的人的面孔的識別、認知和記憶，都遠超過別的種族。當然有的時候這個事情不限制於異族本身，可能物種之間都會有這樣的問題。就像很多沒有養過狗的朋友，可能會覺得每個泰迪都長得是一個樣子，真的養了泰迪之後才發現每隻泰迪都是獨一無二的小天使。
還有，之前我的一個室友，他是專門研究獼猴的。有一次我就問他，你平時研究猴子都研究什麼。然後他給我看了一組照片，說這有100隻猴子，他就在研究這100隻猴子的生活環境。
實際上他告訴我每隻猴子誰是誰，誰有什麼樣的性格，誰是誰的孩子，誰是誰的父母。我說天吶，這些猴子都長一個樣子。你知道他說什麼，他說，天吶，你竟然不覺得他們不是一個樣子的。這就是很有意思的現象，就是異族現象，或者說異種現象。
我們對於自己不熟悉的面孔並不太擅長加工記憶，甚至我們都看不出足夠的區別來。那麼如果我們想要理解異族效應緣何而來，它跟臉盲有什麼區別呢，我們就得深入大腦裡面。其實異族效應歸根到底是源於我們的神經系統如何處理信息。
我舉個簡單的例子，比方說我有一個小的計算器，計算器可以進行十進位的加減乘除運算，這並不代表我們的計算器真的在運算十進位的數據，而是它會把十進位的數據轉換為二進位的，最適合它處理信息的處理方式來進行加工。
我們的大腦也在干這樣的事。我們的大腦並不是一塊特別大的中央處理器，它其實像是一把瑞士軍刀，每一個地方都有一個特殊的功能。你要做這個功能的這個事情，它得要做它合適的事情。
如果想要理解異族效應，我們得要再給大家講另外一個有意思的事情，叫作面孔地圖（ face map）。它是1991年由Valentine教授提出來的一個觀點，他結合了當時的很多神經科學和行為研究的數據。這個面孔地圖是什麼呢？我們的大腦在加工面孔的時候，並不是把這張面孔這一個幾千萬象素的圖片扔到大腦裡面就處理，它會先進行一些編碼和解碼。
我們的面孔上有非常多的特徵，比方說眼睛和眼睛之間的距離，眼睛和嘴之間的距離，我們的膚色、臉的長度、眼睛的大小，每一個特徵都是在一條軸上面。比方說有的人眼睛寬，那可能在軸上更靠右一些，有的人眼睛窄，可能在軸的更靠左一些。我們把這些特徵如果合到一塊，就能形成一個高維度的網路。或者說每張面孔都會在這個網路上有一個獨特的坐標，這個坐標可能就是一組矩陣，這就是大腦加工面孔的方法。
我們在對自己族裔的人，比方說我們都是中國人，加工中國人的面孔的時候，就可以很輕鬆地把這張面孔投射到這個坐標之上。但是對於外國人就並沒有那麼輕鬆了，因為我們的視覺系統對於外國人的面孔沒辦法很好地編碼，這也就導致了異族效應。為什麼呢？

很多科幻電影、小說都會告訴我們，我們的大腦並沒有被完全地開發，只開發了10% 、5% 、20%，反正一個某個特定數字。其實並非如此，我們的大腦幾乎被榨乾了用盡了，尤其是面孔處理的區域幾乎完完全全被榨乾。甚至最近有論文都在研究說文字處理區域和面孔處理區域會互相搶佔空間。
既然大腦裡面寸土寸金，那麼處理面孔就肯定要根據我們的環境最大化地優化。在場大家都是中國人，我們都生活在中國，那麼我們的視覺系統從小可能就把它調教到了針對中國人來編碼。既然對著中國人編碼，那它就特別地擅長於給中國人編碼，但並不擅長給外國人編碼。
這個事情就是互通的，可能在中國人看來，NBA的球星看起來都長一個樣子，但是沒準在美國的海關人員的面前，中國的遊客也都長一個樣子。我們每個人生活在一個特定的環境中，視覺系統就會向這個環境特別地編碼。外國人的面孔可能就並不太適合被這套編碼系統編碼，以至於編出來的碼就可能像這張圖一樣，在一個很奇怪的區域，像是一個亂碼或者數據溢出。
如果沒辦法把這張面孔表達出來，那就沒辦法更好地處理它、記憶它、區分它，那麼也就導致了異族效應。但就像我說的，異族效應跟我們的生活經驗有關係。
在2004年英國的《自然》雜誌上，Webster教授發了一篇論文，他裡面的最後一個實驗就發現了一個很有意思的現象。就是亞洲的學生在出國之前對於美國人的面孔認知識別，跟美國人差異是很大的。這群學生如果到了美國待了一段時間之後，他的面孔認知和識別能力就漸漸地像美國的本地人一樣了。這也就說明了隨著一定的經驗，隨著加工或者隨著各種各樣的接觸，異族效應就會衰減。
我剛剛講了兩個有意思的例子，一個是我們對於陌生人的面孔識別沒那麼好，另外一個是我們對於外國人的面孔識別也沒那麼好，這兩個都不是臉盲。那什麼是真的臉盲呢？我們要來談一下什麼是真的臉盲。
下面有一段很有意思的視頻我們可以看一下。
這是一個大腦受了損傷之後有一些障礙的女性，實驗人員給她看了四張照片，其中有一張是她母親的照片。他做了一個很有意思的事，就是假設把照片上的衣服都遮掉，只露出腦袋的話，這個人很不幸，沒辦法把她的母親都識別出來。但是一旦把整張照片呈現給她，她能通過她母親最喜歡穿的這件衣服把她母親認出來。

這還是同一個人，這是她自己的照片。在看著她自己照片的時候，她會非常地疑惑，在大腦受了損傷之後，她完全認不出自己的面孔來。當她知道這是她自己的照片之後，你看她的這種表情，她的情緒，她非常地驚訝。可能她自己都沒有意識到她已經連她自己的臉孔都認不出來了。
大家想一想，每天我們會在鏡子裡面打量自己的面孔多長時間，如果突然有一天你早上醒來之後，看著自己的鏡子裡面的一張面孔，認不出來他是誰，認不出來他是自己，是一種什麼樣的感覺。
其實面孔失認症在我們生活中還是不少的。像我就知道有一個這樣的例子，一開始是一位父親，他以前不知道自己有這樣的問題。有一天他要去幼兒園接自己的女兒放學，他開著車到幼兒園停下，然後進了教室要接自己女兒的時候，突然發現一屋子的小朋友，他都認不出自己的女兒是誰。感覺非常地難過和恐懼，有的時候他可能甚至會質疑自己，是不是我不是一個好父親，我連自己的女兒都記不住。
具體講一下什麼是面孔失認症，首先像我們剛剛視頻里看的例子，叫作獲得性面孔失認症。由於腦外傷、中風等原因造成了大腦的損傷，並且傷及了面孔處理的區域。這是一開始科學家所研究的，大概被研究了三四十年。我們都認為這是一種非常罕見的問題，因為你受到大腦損傷，首先還能活下來，而且只傷到負責面孔的區域，這非常少見。
但是近十年來，我們發現面孔出現問題不只是這麼簡單。很多人他從來都沒有任何的問題，但他也會覺得識別面孔很困難，這個會被叫作先天性面孔失認症。就是自出生起，有可能是遺傳的原因，有可能是因為發育的一些原因，或者甚至一些我們所不了解的原因，他沒辦法很好地識別面孔、記憶面孔。
哈佛大學的Brad Duchaine和Ken Nakayama教授，根據他們的統計，發現其實在人群中大概有2.5%，也就是200個人裡面可能會有5個人就有這樣的問題——先天性的面孔失認症，自出生以來就沒辦法記住面孔，沒辦法區分面孔。
一開始這個問題沒有受到重視最大的原因就是，很多人對面孔失認症有誤解，他們會認為面孔失認症就是個記憶問題。但並非如此，後面的實驗發現這些人記憶能力完全沒有任何問題，他能記住古詩詞，他能記住數字，他能記住一切內容，但他就是記不住面孔。
隨著研究的深入，我們就能理解到它其實不是個記憶問題，而是一種特別的神經系統原因。識別面孔的核心其實是在於一個叫作梭狀回面孔區的區域。它是在1997年由Nancy Kanwisher教授發現的。
我給大家再看一下，這如果是我們的大腦，把它展開了之後，你看梭狀回面孔區可能是在這個位置，大概就是在我們的腦袋的下方，可能在耳朵後面這個區域靠後，右側這邊下方一小塊區域。它是處理面孔最為核心的區域，尤其是處理面孔和身份。

這個地方如果受了損傷，可能就會導致獲得性面孔失認症。但如果這個區域有些小問題，尤其它的連接性或者發育不良，可能就會導致先天性的面孔失認症。
我們剛剛已經標出了幾個面孔處理區域，其實大腦中還有很多面孔處理區域，它的溝通不順暢，可能會導致面孔失認症。也就是說其實這個問題是一個神經科學方面的問題，而並不是說這個人不是好父母，不是好朋友，或者是他記憶力不好，或者是不認真跟你交往而記不住面孔，而是真真正正有一定的障礙在。
其實我還有一個挺有意思，或者在某種程度上很感人的故事。我在英國的時候認識兩位學術的大牛，一對夫妻，當時認識他們的時候，他們都已經是60多歲，快70歲了。但是這兩位學術大牛對髮型的品位很不一般，頭髮都花白了，但是從左邊到右邊把頭髮從紅色染到藍色，就像一個彩虹一樣。
我當時以為是不是學術大牛就是不一樣，思維想法不一樣，對於髮型的審美也不一樣。後來交流了一段時間才知道，其實是這對夫妻都有先天性的面孔失認症。他們都沒辦法通過面孔來識別出對方，所以有意地把頭髮染成這種在人群中最特別的顏色，這樣才能最簡單地認出對方。
這也說明了先天性的面孔失認症它沒辦法通過面孔來處理信息，但是它可以通過別的方法，或者說它就沒辦法走近道，只能繞遠一圈，可能通過髮型、聲音，或者說喜歡的衣服處理，但是唯獨就不能處理面孔。
面孔失認症其實沒有特別的異常，它的問題僅限於面孔本身，他們雖然生活中可能有著各種各樣的不幸，但是他們幫助我們更好地去理解大腦，或者說通過去理解他們，研究他們，我們才能更好地幫助他們。
可能台下也有朋友會覺得自己識別面孔不是特別好，甚至會懷疑自己有面孔失認症。目前也有很多科學家試圖幫助這些有面孔失認症的朋友，不過目前的結果是沒有特別好的方法。目前而言，相信隨著神經科學的理解，進一步地提升，甚至人工智慧計算機，我們可以找到很好的方法來幫助他們。
其實在心理學，或者說在認知神經科學中，有很多各式各樣研究面孔的內容。今天只能簡單挑一些給大家介紹一下，我特意寫了一本科普小書《看臉》，感興趣的朋友可以讀一讀。也可以聽一下我的課程：【華沙：如何科學看臉】喜馬拉雅FM

比方說我個人可能會研究一些情緒，或者說如何是美貌。我再給大家舉幾個例子，比如聖安德魯斯的David Perrett教授，他可能就研究膚色和美貌有什麼樣的關係，到底是皮膚深一些還是淺一些更美，甚至他會研究我們每個人的荷爾蒙的波動怎麼影響我們選擇，或者是選擇美，或者如何審美。
有一些韓國和英國的科學家也在干很有意思的事情，他們在研究面無表情的撲克臉如何傳遞出情緒。還有一些科學家在研究我們的大腦如何對眼睛的視角和面孔的朝向進行編碼，林林總總。
上述我說的這些研究不過都是面孔研究中的冰山一角，他們都是研究面孔的。我們這些科學家在研究面孔的時候並不是試圖理解如何以貌取人，如何讀懂他的微表情，如何搞清楚這個人有什麼樣的歷史。我們都是在通過理解面孔的加工過程，來理解面孔如何在大腦中被編碼、被解碼。
也就是說，如果不能充分地理解面孔加工，就不能理解視覺過程；不能理解視覺過程，我們就不能充分地理解大腦。畢竟面孔是整個視覺裡面最高級的一部分，最特殊。因為大家想一想，我們面孔與面孔之間的差異非常之小，遠遠地小過一輛汽車與另一輛汽車的差異，或者一朵花和另一朵花之間的差異。但是我們在轉瞬之間，大概只要100毫秒，就能基本準確地判斷出這個人有什麼情緒，是男是女，認不認識，他好不好看，靠不靠譜，值不值得我信賴。
所以說藉助面孔我們可以理解視覺，藉助視覺我們可以理解整個神經系統的加工過程，從而理解大腦，從而理解整個廣闊的世界。這就是我們研究面孔的心理學家所在乾的事情。
謝謝各位。