麥克阿瑟天才獎(jiǎng)揭曉,華人女科學(xué)家入選
圖片來源:John D. & Catherine T. MacArthur Foundation
撰文 | 何東明
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10月4日,麥克阿瑟獎(jiǎng)(MacArthur Fellows)公布了2018年獲獎(jiǎng)?wù)呙麊?,華人女科學(xué)家曹穎(Doris Tsao)教授入選。
曹穎現(xiàn)為加州理工學(xué)院生物與生物工程系神經(jīng)神經(jīng)生物學(xué)教授,她在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域上的突破性工作,讓人類更好地認(rèn)識(shí)了靈長(zhǎng)類動(dòng)物大腦如何看到這個(gè)多彩世界。
麥克阿瑟“天才獎(jiǎng)”由麥克阿瑟基金會(huì)于1981年發(fā)起,被視為美國(guó)跨領(lǐng)域最高獎(jiǎng)項(xiàng)之一。每年有代表性地獎(jiǎng)勵(lì)20至40名獲獎(jiǎng)人,獎(jiǎng)金額62.5萬美元,頒發(fā)給在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)具有非凡創(chuàng)造性的杰出人士,包括科學(xué)家、作家、藝術(shù)家、學(xué)者和企業(yè)家等,獲獎(jiǎng)?wù)咭话惚豢醋霰緦I(yè)內(nèi)領(lǐng)軍人物。初步統(tǒng)計(jì),至今共有19位華裔學(xué)者獲得該獎(jiǎng),包括自然科學(xué)與藝術(shù)等不同領(lǐng)域。
今年榮登的曹穎教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)綜合運(yùn)用腦成像技術(shù)、電子記錄技術(shù)和數(shù)學(xué)建模,嘗試著去揭示大腦如何識(shí)別人臉的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)理。
她的研究發(fā)現(xiàn),大腦中涉及人臉識(shí)別的神經(jīng)元會(huì)有明確分工,不同的神經(jīng)元負(fù)責(zé)對(duì)不同的面部特征做出特殊反應(yīng)。大腦皮層中的單個(gè)視覺神經(jīng)細(xì)胞無法識(shí)別整張臉,比如有的神經(jīng)元是識(shí)別兩眼之間的距離,有的識(shí)別發(fā)際線的高度;神經(jīng)元能搜集與整合這些元素,像拼圖一樣拼出一整張臉,形成這張臉的專屬記憶。
2017年,她與合作者對(duì)猴子大腦如何識(shí)別人臉做出了突破性發(fā)現(xiàn),并成功構(gòu)建出通過大腦人臉識(shí)別區(qū)域的神經(jīng)元活動(dòng)信號(hào)來重構(gòu)出人臉的數(shù)據(jù)模型。在預(yù)測(cè)試驗(yàn)中,受試者匹配出原始圖片的概率高達(dá)80%,意味著他們高度還原出了獼猴看到的人臉圖像。
大腦如何識(shí)別人臉的研究方案,圖片來源于cell
用看倒立人臉圖片來模擬人臉識(shí)別功能區(qū)域受損的人所看到的倒立圖像,圖片來源洛杉磯時(shí)報(bào)
對(duì)于為何對(duì)人臉識(shí)別感興趣,她還表示早在小學(xué)六年級(jí)時(shí),一天早上醒來并想知道空間是否無限,就開始對(duì)視覺發(fā)生了興趣。人臉識(shí)別作為大腦最高度專業(yè)化和重要社會(huì)任務(wù)之一,深刻探究其背后神經(jīng)生物學(xué)機(jī)理有著重要的基礎(chǔ)與應(yīng)用價(jià)值。
在接受洛杉磯時(shí)報(bào)采訪時(shí)表示,曹穎表示,她希望人臉識(shí)別的研究成果能作為一個(gè)突破口,去深刻揭示大腦運(yùn)作的生物學(xué)機(jī)理。
參考文獻(xiàn)
[1] Doris Tsao - Neuroscientist | Class of 2018, Retrieved October 5, 2018.
[2] How does the brain see? MacArthur fellow Doris Tsao says the answer will reveal how the brain works, Retrieved October 5, 2018.
[3] L Chang et al., (2017), The Code for Facial Identity in the Primate Brain, Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2017.05.011.
華人科學(xué)家拿個(gè)天才獎(jiǎng)…205神經(jīng)元就構(gòu)成識(shí)臉區(qū)?值得細(xì)研,,嘀嘀嗒嗒噔噔噔