華人女科學家曹穎獲2018麥克阿瑟天才獎

4日，加州理工學院華裔女科學家曹穎（Doris Cao）獲得「麥克阿瑟天才獎」（McArthur Fellow）。曹穎出生於中國，從小在美國接受教育，是一名年輕的神經學家。

對於該項榮譽，曹穎表示：「首先，對於獎金的分配，一部分會用在對自己的孩子教育方面，另外還會將獎金應用在提高社會對神經性研究的認識上。」

曹穎出生於中國大陸，4歲隨父母移民美國，在馬里蘭州度過了童年和少年時期。曹穎的母親是一名計算機程序員，父親是一名數學家。從小受到家庭氣氛的熏陶，曹穎和弟弟都對科學非常感興趣。她說：「我從小就對人的大腦如何運轉非常感興趣，從小父母對我的支持和鼓勵給了我很大幫助，讓我能夠對事物抱有好奇心和探索精神。」

此前，曹穎與加州理工的實驗室團隊發現：人的大腦中僅由205個神經元組成的人臉識別編碼系統就實現複雜的識別過程，但大腦識別人臉的功能十分強大。它只需花幾千毫秒就能認出一個人，形成屬於這張人臉的專屬記憶，並將這個形象在腦海中存儲長達幾十年的時間。

曹穎還曾與聯合作者共同在世界級科學學術期刊《細胞》上闡述了人腦記憶影響的科學基礎：研究人員用獼猴做實驗（獼猴和人類大腦在識人功能上相似），發現特定的腦細胞在識別對象臉部的特徵時，會有明確分工。大腦皮層中的單個視覺神經細胞無法識別整張臉，但神經元能搜集這些細胞識別的一些元素，像拼圖一樣拼出一張臉。

研究人員首先將人臉及其它物體的圖像，如身體不同部位、水果等圖案隨機展示給獼猴。利用功能核磁共振成像（fMRI），就能發現獼猴看到「臉」時，大腦中哪部分區域會被激活，以此確定獼猴大腦中臉細胞的確切位置。

之後，他們通過分析一組200張經計算機調整後的真人照片，計算機給出了50個可以描述人臉間差別的變數。在該實驗中，他們將電極植入兩隻獼猴的大腦，讓獼猴觀看與這些變數有關的有各種差異的人臉圖片，監控獼猴大腦中205個臉部識別神經元對這50個變數的不同反應。研究人員對得到的上百萬種反饋進行解碼，得到了每種反饋代表的具體含義。人臉識別50個變數就可以識別一張臉。

對此，曹穎表示：「每個神經元都對臉部不同特徵編碼，這個過程的原理其實挺簡單。」

實驗中，研究人員根據每個神經元對各種臉部特徵的反應信號強弱，解碼獼猴大腦神經細胞的信號，嘗試重現獼猴看見的面孔。當研究人員把原始圖片混在40張圖片中，讓被試者找出與還原出來的圖像最匹配的一張，被試者指向原始圖片的概率達到了80%，也就是說，他們高度還原出了獼猴看到的人臉圖像。

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