张双南
(中国科学院 高能物理研究所,北京,100049)
艺术是什么?艺术来源于生活,但是高于生活——艺术是对生活的审美创造;科幻是什么?科幻来源于科技,但是高于科技——科幻是对科技的审美创造。那么,审美的认知过程是如何进行的?即人类大脑如何审美的?
张教授举出一个有意思的案例,即美国著名的“青春实验室”推出“全球首届人工智能选美大赛”(Beauty.ai),号称裁判都是人工智能,比赛吸引了60万参赛者。AI会通过算法观察皱纹、脸部对称性、痘痘数量、种族和感知年龄。当裁判角色的是一种深度神经网络,一种可以从巨量数据中自动学习的人工智能。由参赛者上传网络照片,人工智能在线“精确”评估测算参赛者的美。然而,这场比赛的获奖结果出乎所有人的意料。英科智能创办人、首席科技官亚历克斯·扎沃洛科夫(Alex Zhavoronkov)指出,颜色确实会影响机器的判断,数据集缺少足够的样本训练深度神经网络,使美人被限制在固定的模式中。
图1是首届人工智能选美大赛选出的18—29岁年龄层的男神和女神结果。从中可以看出,人工智能显然是不会审美的。
我们的大脑是怎样审美的?《基于大脑的审美理论》(Toward A Brain-Based Theory of Beauty)这篇论文做出了深度分析,研究了艺术、音乐、景观的审美共性与区别。不同的审美是不是不一样?他们研究的时候,最关注的是大脑中被称为“情绪大脑”的区域。这个区域负责快乐和奖赏。这里越活跃,我们开心的感觉就越强烈。换句话说,如果我们有美的感受,这一区域就会有特别的感受。他们研究的结果是,视觉美和音乐美这两类审美都会导致人类大脑同一个区域的活动。
另外一篇交叉学科的论文《数学审美的经验及其神经关联》(The experience of mathematical beauty and its neural correlates)是英国业界具有影响力的神经科学家萨米尔·泽基(Semir Zeki)、物理学家迪奥尼吉·本尼卡萨(Dionigi M.T.Benincasa)和数学家迈克尔·阿蒂亚爵士(Michael F.Atiyah)等人合作撰写的,其研究内容是让16个来自伦敦地区22—32岁的数学家对60个数学方程的美丑进行排序,同时监测他们大脑的活动和反应。从这些方程的颜值分布来看,极丑和极美的都很少,大部分人认为,方程中大部分都是很平庸的。只有很少部分的方程被认为是很美或很丑的。该研究的重点是监测数学家们认为方程美时其大脑中的反应。有趣的是,当数学家们认为方程美的时候,他们大脑里产生反应的区域和前面那篇论文里指出的视觉美及听觉美活动的区域一模一样(图2)。因此可以得出结论:理性的美和感性的美在大脑里产生的效果是一样的。
从而我们能够得出大脑神经科学的“审美”研究总结:视觉、听觉和数学“美”的活动区域都是“情绪大脑”区域,即情感区域(mOFC)。也可以说,审美是情感活动,科学审美和艺术审美及音乐审美没有本质区别,都是我们的一种情感活动;“情绪大脑”区域负责快乐和奖赏,因此,所谓美感带来快乐情绪,即奖赏;极美和极丑的比例都比较低,“中庸”的比例就比较高。这些研究说明“美的判断条件”存在而且唯一,各种各样的审美活动在人类大脑中的反应都是一样的。
基于此,我们进一步思考:这个审美的判断条件是什么?是什么因素导致我们的大脑做出了审美判断?张教授从科学的角度研究审美,运用标准的三段式科学方法解说。
第一是归纳。即分类列举各种“美”,总结共性,得到美的判断条件。
第二是证实。即找出更多的“美”,逐一验证是否符合“美的条件”。
第三是证伪。即找出不符合“美的条件”的审美对象,逐一验证他们是否“美”。
再进一步说,审美有两要素,即没缺陷,不常见。要判断一个审美对象是否美,就先要判断它是否“有缺陷”,这个要靠我们的价值观判断,符合我们价值观的就是没有缺陷的,例如自然、合理、完整、真、善等精神或实用性词语。第二是要甄别审美对象是否“不常见”,例如别样、出色、清新、洋气等少见词。如果同时满足了这两个条件,我们大脑里就会给出一个信号:这个东西是美的。
那么,有没有不符合“没缺陷、不常见”的美呢?我们立刻会想到一个例子,就是断臂的维纳斯。不管是东方还是西方的理论,都认为这是一种残缺的美。但实际上,断臂维纳斯的形象并不违反“没缺陷”这个条件。因为雕塑没有实用功能,雕塑的断臂并不是缺陷。而日常生活中却从未有哪个女孩子为了追求更美而断掉手臂。我们审美的对象是艺术品,而不是艺术品的对象。艺术品的对象可以是战争、死亡或疾病,这些事情本身都有缺陷,但这不是艺术品的缺陷。描述战争和疾病的电影也可以很美,因为艺术美不等同于艺术的对象美。
由此得知,审美的判断条件就是“没缺陷、不常见”,因为审美本身是以自我为中心的感性行为,“没缺陷”是符合自我的价值观(奖赏),而“不常见”则体现自我的优越性(快乐),因此会让人感觉到美。基于这两个判断条件,由它们可以得出美,但也可以得出别的。如果说没缺陷+不常见=美,那么没缺陷+常见=俗,而有缺陷+常见=丑。我们日常生活中也遇到过有缺陷+不常见的时候,那就是“丑哭”;反之,完全没有缺陷而极不常见者,就叫“美哭”。所以,大脑只要搞清楚这两个判断条件,就能知道一个事物是美还是不美。
图1 首届人工智能选美大赛结果:AI不会审美
图2 数学“美”的活动区域
图3 《星际穿越》场景片断之一
张教授指出这部电影有四个情怀,是其能够吸引、震撼观众的重要原因,结合上述的审美理论来解读《星际穿越》的审美创造原则。
《星际穿越》中有这样一个场景:父女相拥仰望太空。这时候他们一定在思考一个问题:人类已无法在地球上继续生活,但是宇宙这么大,难道我们人类就要被束缚在这个星球上吗?还有父亲要出发去拯救人类时的场景和最终任务完成之后回地球看望女儿的场景。父女之爱是这个电影中很让人动容的情感。爱,在《星际穿越》里体现得特别清楚,也特别彻底,贯穿了整个电影,是这部电影在观众记忆里能够留存的主要原因,也是让我们感动的第一个情怀。
人类不能永远被困在地球上。如果要拯救人类,就要进行星际穿越。这是非常困难而且基本注定要失败的一件事情,但他们依然义无反顾地去做了。这种人类未来的情怀另我们心潮澎湃。
这是美国大片中屡屡出现的一个情怀。我们知道,这个电影开篇的人设是老科学家要派自己的女儿(训练有素的科学家)去黑洞里获得量子数据。但是到最后一刻,男主角把女主角推开了,因为他知道这太危险了,他爱布兰德,不想让她陷入危险。这个情怀让爱穿越时空。
科幻电影中,科学的主题是必不可少的。在这部电影中,也就是到黑洞的中心去获取量子数据,探寻最终统一引力和量子理论,操控引力,实现人类大转移。这是始终贯穿电影的科学情怀。该片不仅以科幻的方式解决了物理学上难以解决的引力和量子力学的不匹配问题,还解决了人类未来的命运问题。
通过这四个情怀,反观《星际穿越》的审美创造原则。这主要体现在电影的科学顾问索恩教授和导演所作的约定:电影的任何内容不能违反确立的物理规律和宇宙的知识,以确保电影的科学严谨性。所以《星际穿越》是一部硬科幻片,也是这部电影能够一直流传下去的原因。同时,我们对于宇宙和物理规律还有很多不了解的地方,可以进行推测和发挥(但是对于尚未理解的物理规律和宇宙推测必须来自真正的科学),给艺术创作留下了合理的空间。这是电影《星际穿越》审美创造的基本原则。
在这个前提下,再考察这个电影审美创造的“没缺陷”体现之处,一是“正科学”。影片里出现的黑洞、虫洞、量子引力、潮汐力等,都是基于我们非常牢固的物理规律和宇宙知识,所以称之为“正科学”;二是“正能量”。这个正能量就是各种情怀——人类的命运、父女之爱、英雄救美、英雄不死等带有很强的“正能量”。那么,这个电影审美创造的“不常见”有两处体现,一是各种悬念和包袱的制造。父女经历了各种怪事,如何隔空传递信息,如何逃出黑洞……这里的各种震撼带给观众的就是不常见的体验;二是各种“黑科技”。利用虫洞发现引力波、穿越、巨浪、用引力传递信息,以及绚丽的黑洞等,这些黑科技带来的视觉和听觉的刺激是不常见的。
总言之,《星际穿越》是科幻电影审美创造的典范。它遵循了所有的审美原则,把科学和人文的情怀做到了极致,在一个电影里淋漓尽致地表达了四种情怀。因此可以说,这是一部完全没缺陷、极端不常见的科幻电影。