曹家父女携手探索人脑科学
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2018-11-07 23:07 来源:侨报网 作者:邱晨 编辑:康博斯

【侨报记者聂达洛杉矶报道】10月4日,加州理工学院华裔女科学家曹颖(Doris Cao)获得“麦克阿瑟天才奖”(McArthur Fellow)她从小在美国接受教育,是一名年轻的神经学家。曹颖出生于中国大陆,4岁随父母移民美国,在马里兰州度过了童年和少年时期。曹颖的母亲是一名计算机程序员,父亲是一名数学家。从小受到家庭的熏陶,曹颖和弟弟都对科学感兴趣。她说:“我从小就对人的大脑如何运转非常感兴趣,从小父母对我的支持和鼓励给了我很大帮助,让我能够对事物抱有好奇心和探索精神。”

燕园“自由战士”曹父对蛙眼着迷

曾经在北大燕园求学的曹天伦,如今同女儿的一起在科学的道路上并肩作战,更多的是支持与协助,曹天伦表示:“我非常理解她(曹颖), 在科学领域中,她处在这个的位置上,在她肩膀上如今多了的不少社会责任,现在还有一对双胞胎儿子要照顾,所以无论在生活上还是事业上,我都会尽我所能协助她。不过对于两个孩子(曹颖和她的弟弟)都可以做他们热爱的领域,我由衷地欣慰,同样作为科学家,我也是打心里羡慕他们。”

曹天伦表示,他在北大念研究生的时候,也曾经有过很多天马星空想法,但困于当时的资源有限,不少想法只能浅尝辄止,但即便是的这样,曹天伦也被不少当时同在燕园求学的同学称为“自由战士”,寓意是:曹天伦的想法天马行空,志愿也不受环境的影响,无论自己所感兴趣的领域是他人眼中怎样的冷门甚至怪诞,他都一心在追求自己所思所想。曹天伦回忆道,他在中国求学的年代,能接触到国外的资源的也是的有限的,不过也正是那时,通过仅有的一点点信息,他第一次对“视觉科学”(Visual Science)产生兴趣,那时他便在想的:青蛙的可以如此敏锐地发现飞虫,并在瞬间捕食,这个过程简直太神奇了,在青蛙的神经系统中,有着怎样的神经系统呢? 

而后来到美国求学后,曹天伦更是对于他心中对于“视觉科学”的研究锲而不舍,毕业后便进入了美国军事研究领域,因为该领域最为尖端的研究和应用,而后苏联解体,很多军事研究领域也便停滞了下来,曹天伦自己成立科研公司,继续从事这一领域的研究工作,用他的话说: 无论这个领域是冷门还是热门,我都在这条路上,的确称得上是自由战士。

曹颖对人脑科学有浓厚的兴趣。资料照片

童年受家庭熏陶 曹女爱探索

曹颖出生于中国大陆,4岁随父母移民美国,在马里兰州度过了童年和少年时期。曹颖的母亲是一名计算机程序员,父亲是一名数学家。从小受到家庭气氛的熏陶,曹颖和弟弟都对科学非常感兴趣。她说:“我从小就对人的大脑如何运转非常感兴趣,从小父母对我的支持和鼓励给了我很大帮助,让我能够对事物抱有好奇心和探索精神。”

当时,曹天伦与妻子带着4岁的曹颖来到马里兰州,曹颖的父母则在马里兰大学求学、研究,一家人住在学校旁边的社区,当时年幼的曹颖变生活在浓厚的学术与书香氛围中,每当暑假幼儿园放假,曹颖的父母因有学业和工作在身,曹天伦便和同僚们为孩子搭建起一个临时“日托”所,里面全是各种各样的书籍,让孩子们可以自由地遨游在书籍的海洋中。曹天伦与妻子从小也的鼓励曹颖和弟弟想自己喜欢的事情,做自己感兴趣的事情,更要培养自己的动手能力,曹天伦认为:动手能力对于科学家而言是一项非常重要的能力,在大多科学研究的道路上,很多想法、议题之所以没能形成真正的理论和研究成果,其实都是因为缺乏技术和实现的手段。

脑识别人脸有“特区”黑猩猩助曹颖证实设想

当时曹颖在哈佛研究院学习的时候,麻省理工大学的一位学者的便提出,当人通过视觉看到人脸的时候,大脑中某一区域便会被激活,即是当时有学者认为控制“人脸识别”的是人脑中一个“区域”、“部分”,但当时这样的猜想迫于实验手段的不足,甚至被其他学派的的学者所取笑。当时科学家遇到的一个难题便是,尽管可以通过探诊识别脑部接受到影像时的兴奋状态,黑猩猩与人脑有着相同构成,因此如何用的黑猩猩进行这样的探针试验变成了当时科学家们的难题,原因很简单,科学家们没办法让黑猩猩像人一样老老实实地坐在椅子上接受试验,这便是曹天伦所说的缺乏试验技术和手段,限制了科学的进展。

而后,曹颖和她的团队变研发了一款让黑猩猩“老老实实”接受试验的座椅,这样一来变解决了不少难题,很快科学家便可以通过黑星星看到人脸时脑部的兴奋状况来进行数据收集,也很快证实了人脸识别是通过大脑中的某一区域来完成的这一设想。不仅如此,当时还有科学家向曹颖和持同样论点的科学家提出质疑: 你们让黑猩猩看人脸,而后用探针探测猩猩脑部兴奋的区域,那么怎么证明那就是看到人脸时候特有的反应呢?如果是让猩猩看到一个苹果呢?是否也会有同样的兴奋反应? 对于这样的质疑,曹颖也给出了强有力的回击,她表示:他们已探测并收集到的数据显示,黑猩猩看到人脸的时候区域兴奋是看到其它物体时候的40倍。该结论一出,彻底平息了其他科学家们对于人脸识别“区域”理论的质疑。

 加州理工大学曹颖实验室所在的建筑。侨报记者聂达摄
 加州理工大学。侨报记者聂达摄

曹父以自己人生经历助儿女事业发展

尽管崇尚和的鼓励自己的孩子做科学领域的自由战士,曹天伦对于子女在科学研究生涯上的进程中也会给出自己的人生智慧,他认为,毕竟这是作为父母唯一能在子女的人生道路上为他们提供长者建议的时候。当时刚刚在加州理工大学毕业的曹颖,曾经也怀揣着一个“物理梦”,这几乎也是所有加州理工人的共同精神追求,因为那是加州理工学院的奠基式的精神丰碑,几乎每一个来此求学的学子,都是对物理怀揣崇敬之心。

曹颖也曾经想过不再对人脑、视觉科学的研究,转而追求心中的物理梦。对此,父亲曹天伦建议曹颖留在视觉科学的领域内,毕竟如今的计算机的功能越来越强大,研究手段如此有力,又有那么多没有探索的议题和领域,留在这个领域,意味着会有丰硕的成果,反观当下的物理领域,便是截然相反的境遇。对于这样的建议,曹天伦表示,他不想剥夺儿女在人生中追求梦想的权利,但这样的选择关乎一个科学家在科学道路上能走多远。

曹天伦还表示:“我们这一代人的青春是不由自己的,我本最该做科研的年纪,被下放到了东北林区伐树,现在他们能拥有这么好科研环境,唾手可得的自由环境,不需要如我一样,为了非要做一名战士,这样的人生领悟,作为父亲我们必须和他们分享。”

编辑:康博斯
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