為認知科學打開一扇新的門
——中科院院士陳霖提出拓撲性質知覺理論３０週年的啟示

    新華社北京１１月１２日電（記者 吳晶晶）視覺過程是從哪開始的？先看見樹木還是先看見森林？——這是有著超過２００年曆史的視覺科學中一個仍被爭論不休的基本問題。

    長期以來國際主流觀點都認為視覺是從點、線等簡單圖形開始的，從局部到整體。而３０年前，一個名不見經傳的中國人在國際權威學術刊物《科學》雜誌上發表了一篇論文，獨創性地提出了“大範圍首先”的拓撲性質知覺理論，向主流的“局部首先”理論發起了挑戰。

    這是改革開放後中國學者在《科學》上發表的第一篇科學論文。論文的唯一作者陳霖，當時既沒有學位也沒有職稱。３０年時間裏，在與持不同學術觀點學者的爭論與交流中，他用令人信服的實驗不斷完善和論證這一假説，使之被越來越多的同行所接受，成為中國學者對認知科學重大基礎問題的原創性貢獻。

    １２日，在中科院生物物理所舉行的“拓撲性質知覺理論３０年研討會”上，已是中國科學院院士的陳霖講述了自己３０年來的經驗和感受。

    高屋建瓴，勢如破竹——挑戰世界主流觀點

    如何才能從極為錯綜複雜的心理現象中，從浩如煙海的文獻中，形成有生命力的科學理論？陳霖説：“這需要敢於挑戰教科書、敢於挑戰直覺常識的勇氣和魄力。”

    在人們的常識中，一個物體是由部分構成的，局部先於整體似乎不容懷疑。近代知覺研究中，主流觀點都認為視覺過程是從局部到整體。

    基於巧妙的實驗和深刻的思考，陳霖恰恰對人們根深蒂固的直覺常識發起挑戰，提出視覺過程是從大範圍性質到局部性質。

    這一觀點剛提出來的時候，幾乎所有的主流科學家都反對他。他沒有放棄，甘坐“冷板凳”，堅持自己的看法，並不斷用科學方法加以驗證。

    與主流觀點相抗衡的３０年裏，陳霖和他的團隊成功地將“大範圍首先”理論應用到視覺以外的其他認知層次，包括注意、學習、記憶、意識、情感等。

    “經過３０年的努力，我們可能做對了一件事，即開始找到認知的基本單元。”陳霖説。

    精益求精，慎之又慎——３０年專注一件事

    陳霖告訴記者，在《科學》等權威雜誌上發表文章一般可分為兩種：一種是在熱門大潮流中的重大發現，這樣的文章是皆大歡喜；另外一種是反潮流的文章，越是原創性的思想，越容易遭到質疑。

    面對國內外同行的各種質疑，陳霖用嚴謹的科學態度，用大量嚴格、細緻的實驗來不斷論證、完善自己的理論。通常一篇心理學論文包括幾個實驗即可，而陳霖和他的團隊單篇論文包含２０個左右實驗已成為標準。

    ３０年來，“大範圍首先”理論的證據來自十多種不同的心理科學實驗方法，來自從視覺直到意識和情緒的幾乎所有的認知層次，來自大腦損傷的病例，來自初生嬰兒、高齡老人的發展實驗，來自蜜蜂、斑馬魚、鼠、猴的進化實驗，還來自磁共振成像、腦磁圖、腦電圖、透顱磁刺激、皮層直接記錄、光遺傳技術等各種腦成像方法的神經表達實驗。

    陳霖説，“大範圍首先”理論的實驗證據已使得説它“不對”比説它“對”還要困難。

    一位海外同行這樣評論：“陳在過去２０多年積累的令人印象深刻的實驗證據毫無疑問地動搖了我們現在理解視覺過程的基礎”。

    堅韌不拔，鍥而不捨——直面學術批評

    “大範圍首先”理論走的是一條非主流的創新道路。敢為天下先，就必須敢於面對急風暴雨式的學術批評。

    陳霖説，健康的學術批評是科學文化的重要組成部分，也是發展“大範圍首先”理論的重要動力。他舉例説，２００３年發現“大範圍首先”的腦成像證據的論文在《科學》雜誌上發表，僅投稿過程就達４年以上，幾個補充的更充分的對照實驗都是在審稿者的推動下完成的。

    “我們面對的都是世界上最聰明的人，我們的理論就是在他們一次次的學術批評中完善起來的。”對此，陳霖心懷感激。

    在心理科學領域，一個理論能夠獨領風騷１０年就十分罕見了。今年，“大範圍首先”理論已經提出３０年了，依然充滿生命力。

    正如在陳霖獲得“求是傑出科學家獎”時周光召院士的評價：只有真正獻身科學、求真唯實、不怕困難的科學家，才有可能在激烈的學術爭論和學術競爭中作出原創性的重大貢獻。

    剛剛度過自己６７歲生日的陳霖仍在認知科學領域孜孜不倦的耕耘。對“大範圍首先”理論的未來，陳霖充滿信心。