编者按：
那些探寻外星生命的好奇者们，你们是否想过智慧究竟是一种什么东西？智慧又是如何与外部的客观世界发生连接的呢？我们已经知道，人类智慧的秘密都蕴藏于大脑，那也是我们真正感知周围世界的神奇之所。
撰文
王立铭（浙江大学生命科学研究院教授）
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徐可
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很难想象人类未来接触到的外星生命会是什么样子，也很难相信所有的外星生命都会千人一面、充满相似。
但是可以推测，第一个来到地球的外星生命，一定是智慧高度发达，而且其智慧水平应该远在地球人之上，这样他们才能够远渡星海、从天而降。
但是智慧究竟是一种什么东西呢？我们能根据人类的智慧，大致推断外星文明的基本形态么？宇宙间最高级别的智慧之间，一定可以相互理解、交流、表达情感么？
尽管绝大多数科学家和稍具科学知识的公众都同意人类智慧的秘密——包括我们的喜怒哀乐、我们对这个世界的所有认识、我们的回忆、我们的全部思考和自由意志——都来自我们那颗在地球生物圈里独一无二的脑袋，但是我们并不十分清楚这颗论尺寸在自然界毫不惊人的脑袋是怎么样决定我们的智慧。甚至有这么一句话：如果我们（人类）的大脑真的那么简单容易理解的话，这么一个简单到傻的大脑根本就不可能做任何事！(Ifourbrainsweresimpleenoughforustounderstandthem,wedbesosimplethatwecouldnt.)
但是这并不意味着我们对大脑如何工作一无所知。实际上，过去百年以来，人类正在用惊人的速度理解大脑的奥秘。在今天的故事里，我想尝试着用地球人类最重要的感官能力——视觉，来讲讲这里面有趣的科学故事。
01
视觉：要有光！
视觉是我们与外部世界互动最重要的通道：日常生活里我们有超过90%的信息是通过眼睛获得的。但我们到底是怎么看到东西的呢？
不管是中国的墨子还是西方的毕达哥拉斯，都不约而同提出眼睛可以发射某种光芒或者火焰，这些火光接触物体后才会被眼睛感知、从而产生视觉。但是眼睛主动发射信号的理论立刻会遇到一个逻辑上的难题：既然眼睛能主动发光，那么人为什么黑暗中什么都看不到？当然人们可以继续修正这个理论来自圆其说，比如说一个可能是人眼发射的信号必须和物体天然发射或者反射的信号同时出现，人眼才能看到东西。但是这样的打满补丁的理论实在是太反直觉了。到了古罗马时代，托勒密已经在集大成的《光学》一书中正式放弃了这种探照灯式的眼睛模型，同时提出眼睛的功能是被动接收光线。只有那些发光或者反射光的物体，才能被人眼所捕捉到。
但是人眼到底是怎么捕捉到光线的呢？如果仅从光学的角度来看，问题倒没有特别复杂。人们很早就通过人体和动物解剖，知道眼睛的前方有一块圆圆的、像放大镜一样中间厚周围薄的透明物质，而放大镜能够聚焦光线则是托勒密时代就已经知道的事情。那么眼睛模型就可以很简单了：外部世界的光线进入眼睛，被放大镜聚焦和翻转，投影到眼睛背后一块小小的荧幕上，于是我们就能看到东西了。
人类视觉的放大镜-小荧幕模型，来自法国哲学家笛卡尔年出版的《哲学原理》一书。在笛卡尔的想象里，物体发射或者反射的光线进入眼睛，被放大镜（晶状体）折射和聚焦后，在小荧幕（视网膜）上呈现一副倒立的、缩小的、但却完整无缺的图像，从而被人脑感觉到。当然，就像我们将要讨论的，这个模型尽管接近真实，但是完全逃避了回答更基本的问题，也就是小荧幕上的那幅图像是怎么被人脑”感知“到的。（图片来自