雖然許多 нейробиологи пытаются понять, как работает мозг, 但馬克·張基齊 卻致力於 выяснению того, почему он работает именно так。過去，這位倫斯勒理工學院的 認知科學助理教授 已經證明，100種書寫系統中的字母形狀反映了自然界中常見的形狀：例如字母“A”——他說它看起來像一座山。“Y”可能會讓人想起一棵帶樹枝的樹。他還表明，在不同的語言中，大多數字符都需要三筆才能寫完。他說，這是因為三是人腦無需計數即可感知的最大數量。但張基齊的理論 не ограничиваются письмом. 他還認為，靈長類動物 развили 辨別顏色的能力，以便 они могли определить, подают ли им сверстники эмоциональные сигналы. 他透過 сравнение длин волн света, излучаемых кожей лица краснеющего человека, с длиной волны света, излучаемой кожей лица человека, который не краснеет, сформулировал эту теорию. Многогранный 張基齊 недавно опубликовал две статьи: одна из них посвящена объяснению того, как наши 詞彙系統進化而來，另一篇則提出了大腦的 視覺系統如何適應 在我們實際看到之前的一瞬間預測未來。（請參閱相關幻燈片 此處。）張基齊 與ScientificAmerican.com 談論了他最新的研究；他的即將出版的書籍《視覺 революция: 最新研究如何顛覆我們對人類視覺的一切認知》與超級英雄有何關係；以及他是哪種型別的科學家。
您的研究目標是什麼？
我的目標是理解大腦、視覺系統或文化產物（如 語言 或 書寫系統）設計背後的 принципы. 我對機制本身 не так заинтересован. 像我這樣的人 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，我從目的論 [目的性的] 觀點出發，專注於功能。當然， это раскрывается с помощью 自然選擇或文化演變。
支援科學 журналистику
如果您喜歡這篇文章，請考慮支援我們屢獲殊榮的 журналистов, чтобы 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
您是否在描述某些系統的功能，以便其他 исследователи могли изучать то, как система выполняет свои задачи?
我的工作的確會產生這樣的結果，即當其他人知道“我的機制需要計算什麼？”這個大的制約因素時，他們就能更好地提出機制。但是，這不是我做這件事的原因。我對自然選擇壓力感到興奮，這些壓力 обусловливают то, почему мы видим в цвете: для чего нужен цвет? Для чего он оптимизирован? 我只有 1% 的興趣在於它以某種特定的方式在大腦的某個部分實現。... [我的工作] 經常對機制的特定方面做出一些預測，但是一旦這些資訊存在，就可能有無數種機制可以實現該功能。
您最近的一篇論文 рассматривает 《牛津英語詞典》 как экономически организованное собрание слов английского языка? 其組織方式為何如此 оптимальна?
如果您使用一小部分原子詞來定義所有單詞，那麼您將 иметь два уровня слов: нижний уровень, [a] небольшой набор атомных слов (от 10 до 50) и другой, примерно 100 000. 這將是一本規模非常龐大的詞典，在規模方面 будет очень затратной. 組織 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. 當您這樣做七次左右時，這將使您能夠利用最小的定義空間來找到您真正感興趣的首先要定義的 目標詞彙。
詞彙表中的底層或原子詞彙是哪種型別的詞彙？
從 WordNet [普林斯頓大學開發的英語詞彙資料庫，將詞彙從最基本的到最複雜的進行排序] 中提取的詞彙是 такие слова, как: абстракция, действие, сущность, событие, группа, явление, владение и так далее.
這種組織方式如何反映我們大腦中的機制？
我對這個結果的解釋是，文化隨著時間的推移演變了我們詞彙表中單詞的含義，從而最大限度地 уменьшила общий объем определений. 選擇它的原因是，這樣我們就可以在腦海中容納更多的單詞，並擁有更豐富的詞彙量。
這是否意味著潛在地趨向效率或簡潔？
有時當您談論 эволюцию, вы ошибочно говорите, что эволюция стремится к развитию крыла. 但是， это слепая культурная эволюция. 隨著時間的推移，單詞的含義將會改變。詞彙表的結構代代相傳，將會存在 選擇壓力以某種方式改變它。有時，它會以有害的方式發生變化，使人們更難記住。這些 тенденции со временем изменятся обратно. 因此，這是盲目的文化選擇，本身 не имеющая направленности.
如果字典研究涉及文化演變作為其驅動力，那麼關於視覺系統的新工作則涉及基於自然選擇的演變。為什麼我們需要“感知現在”，正如您所說，或者說預見未來？
動物移動或處於一個 вокруг них движущемся мире——пока есть вещи, движущиеся каким-то образом относительно вас——будут отобраны для того, чтобы иметь восприятие, которое является истинным. 從光線照射到視網膜到產生感知之間，我們大約有十分之一秒的延遲，這相當可觀，因為即使您每秒只走一米 [3.3 英尺]，您也會在這段時間內移動 10 釐米 [四英寸]。這意味著，如果您不補償這種神經延遲，您感知到的任何在 10 釐米範圍內經過的東西……[它] 在您感知到它的時候就已經過去了。如果您不撞到您正在尋找的任何東西，您將始終看到十分之一秒前的世界，並看到您實際所在位置後方 10 釐米處的世界是什麼樣子。
因此，在新工作中，您詳細介紹了各種 оптические обманы。（請參閱相關幻燈片 此處。）這些 оптические обманы 是我們視覺系統中所有需要補償的錯誤造成的嗎？
在這項工作中， только те, которые связаны с движением вперед, что, я думаю, является одним из основных видов движения, с которыми мы хорошо справляемся. 即使當您靜止不動或旋轉時，例如，那將是另一種 оптический поток. 有可能，我們也能糾正這些錯誤。但是，所有這些 оптические обманы 最終都可以用向前運動的相關性來解釋。我們到處都在進行補償。我們玩電子遊戲，其中有 искусственные правила оптического потока, которые наши зрительные системы могут распознать на лету.
在新工作中，您能夠根據被錯誤感知的四個視覺特徵對 оптические обманы 進行分類。這些具體特徵是什麼？
存在四個不同領域的錯誤感知：第一個是大小錯覺。第二個是速度錯覺。第三個是亮度或對比度。最後一個是感知距離錯覺。現在，有很多不同的方法可以影響這些型別的錯誤感知——導致這些 оптические обманы 的關鍵特徵。例如，您視野內的大小差異可能會導致速度的錯誤感知或 оптические обманы。
那麼，這項工作是否與您的即將出版的書籍《視覺 революция》相符？
這本書講述了關於視覺的四個主要領域的四個故事：第一個是運動，即感知現在的這些東西；雙目視覺，涉及向前眼睛的進化；顏色和亮度，就像皮膚工作一樣；以及物體識別——這有點牽強——但它與書寫和閱讀的進化有關。這四個領域都具有進化的一面。此外，它們都具有超級英雄的角度。您可以將感知現在的這些東西描述為預見未來。有人提出過可以預見未來的超級英雄，在某種程度上，我們也做到了。對於向前眼睛的進化，我認為它是為了某種 X 射線視覺。它實際上 позволят нам видеть сквозь вещи——например, когда вы держите палец вертикально и видите сквозь него, а не за ним. 對於生活在森林環境中的大型動物來說，應該存在向前眼睛的選擇壓力，因為您實際上可以看到更多的環境。對於顏色視覺，我們眼睛中的視錐細胞——[其他] 哺乳動物沒有的視錐細胞——已經進化到可以看到血液中的氧合調制，因為我們想要感知他人的情緒。我們 действительно обладаем внешним сенсорным оборудованием, которое……[是]……本質上具有同理心——讀心術和情緒讀取，就像星際迷航中煩人的角色——共情者一樣。主題有點牽強的是靈魂讀取，我們讀取死者思想的能力。物體識別（閱讀和書寫） позволят нам читать мысли умерших. 因此，這是由這些型別的 теме связные 四個不同的故事。
有趣。那麼，將所有這些放在一起，您認為您的領域是什麼？是認知科學嗎？
我會稱之為視覺理論 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.