科學畫報文章

06-11

為什麼你的臉是獨一無二的文／方陵生

為什麼每個人都有一張只屬於自己的臉？這可能是每個好奇的孩子都會提出的問題。忙碌的父母通常會回答：每個人的臉當然是不一樣的啊，看一看我們身邊的大自然，無論是兩片雪花，兩朵雲彩，還是兩個指紋，都不是完全相同的。這個回答聽起來非常合理，但新的研究表明，事情可能並不如我們想像的那麼簡單。

進化的力量塑造了獨一無二的臉美國加利福尼亞大學伯克利分校的生物學家邁克爾·希恩和邁克爾·納奇曼發現，我們面部特徵的差異，比如，鼻子的形狀和兩隻眼睛的間距，都不是偶然的。科學家假設，是進化的力量在塑造著我們的臉，讓我們每一個人在人群中都顯得與眾不同。你的臉其實是一種生物學信號，就像孔雀開屏時展開的艷麗尾羽，又像毒蛙色彩鮮艷的皮膚，是給其他生物發出的一個信息，是大自然賦予生物的一種天然的身份證，它表明你是誰。如何證明這樣的假設呢？希恩認為，如果我們獨特的面部特徵的確是一種信號，那麼臉部的變化和差異顯然會比人體其他部分要大得多。這是希恩和納奇曼根據美國軍隊人體測量調查（ANSUR）的數據分析研究後得出的結論。1988年進行的這項調查研究，目的是提高軍事服裝和軍事裝備的設計水平，為此研究人員收集了成千上萬名士兵的詳細身體測量數據，包括從鼻尖到後腦勺的距離，肘部的周長和腳的寬度等。 ANSUR數據顯示，平均而言，一些面部特徵，如雙眼之間的距離、耳朵的高度等，比身體其他部位特徵的差異要大，如前臂的長度、腰部的高度等。更重要的是，一些面部特徵往往是互不相干的，某種特徵與另外一種特徵之間並不存在相關性，而身體其他部位的量度往往是有關聯性的。比如說，一個手臂較長的人，他的腿通常也比較長，但一個兩眼間距比較大的人，並不見得更有可能長著一個大鼻子。從遺傳的角度來看，也可得出相同的結論。通過對人類基因組的調查，研究人員發現，決定臉部形態特徵的基因比決定人體其他部分形態特徵的基因有更大的變異性。「可以看出，面部特徵變化大，相關性少，決定面部特徵的基因變異也更多。」納奇曼說，「基因組中的很多部分都與面部特徵相關，臉部的遺傳變異很微妙。」希恩對這種千人千面的現象很驚訝，他說：「臉部特徵越複雜，我們越難以確定其特定模式。」希恩和納奇曼還將現代人類的基因組與兩種遠古人類——尼安德特人和丹尼索瓦人進行了比較，結果也發現了類似的面部特徵基因變化模式，表明人類面孔差異的獨特性可一直追溯到人類共同的祖先。

複雜社會性群體與複雜的臉部情緒希恩此前對胡蜂的研究發現，這種生物像人類一樣，也進化出了具有高度差異性的臉。他認為，對於某些社會性動物來說，擁有唯一的、識別度高的臉，在交配、競爭和親代撫育方面，都具有進化上的獨特優勢。對於其他一些具有不固定社會結構的物種來說，個體身份並不重要，但對於人類來說，即使是臉部特徵的小小混亂，也足以對社會的穩定性產生極大的影響。希恩和納奇曼認為，我們獨一無二的臉表明了人類社會的複雜性，同時也是大腦內部的複雜發展過程，如語言、注意力、記憶、推理等在外部即我們的臉上留下的明顯標記和反映。「不僅是我們的智力和認知能力在向複雜性方向發展，複雜的社會體系同樣也在塑造著我們的外部形態。」希恩說。這種複雜性可以通過人類所擁有的令人難以置信的各種複雜情感表現出來，通過我們的面部表情呈現出來。從亞里士多德開始，許多思想家一直在思考，人類普遍存在的、心理上不可或缺的情感究竟有多少？科學家通過對世界各地的人的面部表情進行研究，普遍認同人類擁有6種基本情緒，即快樂、悲傷、恐懼、驚訝、憤怒和厭惡。我們的情緒會通過面部表情呈現出來，例如，愉快時臉部肌肉收縮、嘴角現出微笑，驚訝時眼睛睜大，厭惡時眉頭或鼻子會皺起。研究認為，這些情緒在臉上的表達可能源於基本的生存機制。例如，恐懼時眼睛睜大是為了努力吸收更多的視覺信息，以採取最適當的應對措施；厭惡時鼻子皺起可對毒素或病原體起到阻隔作用，盡量減少毒素或病原體的攝入。美國俄亥俄州立大學認知科學家阿萊克斯·馬丁內斯和他的團隊拍攝了許多志願者不同面部表情的照片，開發了識別人類21種不同面部表情的計算機系統，包括那些表達看似矛盾的情緒的表情，如「快樂的厭惡」等。馬丁內斯說，他希望這種方法能幫助研究人員更準確地確定情緒是如何與大腦狀態相關聯的。他還說，這項技術可以為一些有社交障礙的人提供幫助，如更多表達憤怒和恐懼情緒，而不是幸福情緒的退伍老兵。這種方法還可以幫助開發陪伴老年人的機器人，幫助老年人更清楚地認識自己的感受。

為什麼大家都愛看美女文／張澈

這是一個「看臉」的世界？從某個角度來看，似乎是這樣。當一群人站在面前，大家的注意力總是首先被漂亮的面孔吸引，人們投向這張臉的目光最多，時間也最長。為什麼我們都喜歡看漂亮的面孔呢？科學家發現，答案就在我們的大腦里。挪威奧斯陸大學的研究人員發現，大腦深部的獎賞系統在評價別人的外貌中發揮著重要作用。獎賞系統是大腦中能夠產生愉悅感的系統，當我們享受美食，或者中了大獎，這一系統就會被激活。研究發現，當我們注視漂亮的面孔時，獎賞系統也會被激活。科學家已經發現，人們對於究竟怎樣算長得漂亮，觀點基本一致。奧斯陸大學的實驗中，研究人員將人臉照片按照長相分為三類：漂亮、一般、不漂亮。隨後，他們給參與實驗的志願者服用藥物，激活他們腦內的獎賞系統，讓他們觀看這些照片並給照片上的人的相貌打分。結果顯示，對於那些漂亮的面孔，志願者給出的分數特別高；而且他們會更多地按下按鈕以便能多看幾眼這些照片；他們還會花更長的時間注視照片上人物的眼睛。當研究人員用另一種藥物抑制志願者的獎賞系統，他們的反應發生了變化。例如，對於那些漂亮的面孔，志願者給出了較低的分數。有趣的是，對於那些相貌平常或者不漂亮的照片，服用藥物對志願者行為的影響很小。科學家已經發現，一些對人類這一物種的進化有著重要意義的要素，比如健康的身體、優良的生育能力等，都和有魅力的面孔存在相關性。研究人員由此推測，我們喜歡看漂亮的面孔，而且忍不住多看幾眼，其實是受到了進化的力量的推動。此前科學家已經將獎賞系統和欣賞漂亮的面孔聯繫起來。在相關研究中，科學家在志願者觀看漂亮人臉照片時掃描他們的大腦，結果發現，看到漂亮面孔時，獎賞系統的活躍度會提高。但是，這些研究並沒有揭示這些腦活動是否會影響人們的行為。奧斯陸大學的研究第一次證實，改變獎賞系統的活躍度會改變人們的行為，例如，對漂亮面孔的喜愛度增加，願意花更多的時間注視這些面孔。接下來，研究人員展開了進一步研究。他們讓志願者從不同角度觀看三維人臉圖片，同時追蹤他們眼睛的運動。結果顯示，視線停留最多的部位是眼睛，其次是鼻子和臉頰。這意味著眼睛是辨認面孔的至關重要的線索。如果把一個人的眼睛蒙起來，人們很難認出他是誰。如果有人撒謊，人們往往能從他的眼睛中看出端倪。總之，要了解一個人的感受，我們能從他的眼睛中找到大部分信息。