多学科交叉揭示眼之谜（1）

Multidisciplinary cross reveal the mystery of eye

都世民

（Du Shimin)

                      引言

神经科学研究涉及多学科前沿交叉研究，而我国神经科学的明显弱点是缺乏实质性的学科交叉研究，没有形成具有较大国际影响力的的理论模型和相应的实验研究，没有形成相关学科的互动机制，无法对重要科技问题开展规模式和深入的研究。心理学研究应从多学科的角度研究和解决个体发展中的各种问题，促进心理学分支学科间及其与行为遗传学、人类学等其他学科的交叉，为开展多学科交叉研究，为了对大脑高级功能整合、学习机制与规律、空间认知、语言认知、智能机器和智能机器人的实现、意识问题等重大前沿科学问题进行研究。[1]p11

我国脑与认知科学的优先发展领域与重大交叉研究领域和重要研究方向,在今后的若干年内，可以考虑优先资助以下领域。首先是：神经环路的形成及功能调控。其次是感知觉信息处理与整合。视觉系统可以在复杂环境中快速准确地识别物体.；对动态场景中的物体识别跟踪训练可以提高人类的多种基本视觉能力.[1]p13。笔者对这种说法有异议。视觉系统是脑研究快车道。目前需要对视觉系统进一步深入研究。从多学科视角研究视感系统，在此基础上整合为一门交叉科学。

钱学森先生认为，“所谓交叉科学是指自然科学和社会科学相互交叉地带生长出的一系列新生学科”。大科学、高技术的时代，需要文理之间的大交叉，需要建立在大交叉基础上的创新。[2]p1

交叉学科( cross--discipline）主要是指学科门类以下具有交叉性特征的科学知识子系统；交叉科学(cross-science)是指已经形成和有望形成的各门交叉学科的集合体，是所有交叉学科的统称。[2]P9尽管交叉科学、交叉学科作为学术术语在中国已流行了30多年，然而迄今为止人们对于交叉学科、交叉科学的理解尚有明显的歧义。交叉科学，本质上说来，乃是在社会科学和自然科学之间宽阔的交叉地带所出现的，包括边缘科学、横断科学、综合科学等在内的新兴学科群落。交叉学科，是指在两门或多门学科交叉渗透的基础上发展起来的学科群。[2]p11

广义交叉学科的生成途径区分为四个层次：一是自然科学各个学科领域内不同层次的交叉，人文科学各个学科领域内不同层次的交叉和社会科学各个学科领域内不同层次的交叉；二是自然科学不同学科领域之间的交叉，人文科学不同学科领域之间的交叉和社会科学不同学科领域之间的交叉；三是自然科学不同学科领域与人文科学不同学科领域之间的交叉，人文科学不同学科领域与社会科学不同学科领域之间的交叉，自然科学不同学科领域与社会科学不同学科领域之间的交叉；四是自然科学、人文科学和社会科学不同学科领域之间的综合交叉。

交叉科学的各门学科是在社会进步、经济繁荣的背景下，为满足人类正常生存和发展的需要，为解决环境、生态、生活质量、可持续发展等重大问题而形成和发展起来的。交叉科学的兴起，体现了现代科学对人类命运、人类未来的全面关怀和呵护。交叉科学的兴起，为更好地实施通才教育和智能教育，为人的全面发展，提供了必要的知识背景。[2]p13

不难看出，我国的脑研究迫切需要多学科交叉性研究。笔者尝试对佛学、医学、电磁学、微小光学、天线等学科，对眼的认知进行综合性探讨。

佛学论眼及解释

金刚经说：(见第18品)

“须菩提。于意云何。如来有肉眼不。如是。世尊。如来有肉眼。须菩提。于意云何。如来有天眼不。如是。世尊。如来有天眼。须菩提。于意云何。如来有慧眼不。如是。世尊。如来有慧眼。须菩提。于意云何。如来有法眼不。如是．世尊。如来有法眼。须菩提。于意云何。如来有佛眼不。如是。世尊。如来有佛眼。”

南怀谨先生在“金刚径说什么”一书中解释为：这是佛学里佛法的五眼，五种眼睛的分类，文字都差不多。是佛先提出来问，“须菩提，，于意云何”，你的意思怎么样？佛有没有肉眼、天眼、慧眼、法眼、佛眼。第一种是肉眼，就是与我们一样的，是父母所生的肉眼，也就是现在我们的眼睛。肉眼能看物质世界，我们一切的感觉、知觉，都经由它而来。

这个肉眼跟心是连带一起的，所以很多的经典，心与眼同论，在讲到心的道理时，先提到眼。眼睛是心的一个开关，所以心与眼关系非常密切。道家的《阴符经》就说；“眼者心之机”，眼是心的开关，所以古人很多地方都提到心眼的关系，譬如孟子讲到观察人，特别要观察眼睛。

第二种是天眼，我们普通人几乎是没有的。天眼的能力是超乎物质世界，譬如说看到鬼魂，看到天神，甚至于看到其他的世界。现在人讲的千里眼，是根据道家的传说而翻译的。天眼能够看到欲界系统里面的东西，包括太阳、月亮，其他星球等的人事；也可以看到银河系统外面的东西，这是属于真正的天眼。天眼不是多长出一只眼睛来，是肉眼的本身，起了另一种功能。得天眼通的人，也与我们普通人一样，但他自然会看到多重的世界。所以真正的天眼，就是《法华经》上所说父母所生眼，必须修持定力到了，这双肉眼就能够看见十方世界一切东西。肉眼是观看物质世界通常的现象，天眼则能够透视到肉眼所不能见到的世界；所以天眼是定力所生，是定中所得的神通力量。

第三种慧眼也离不开肉眼，也是通过父母所生的肉眼而起作用的。所谓慧眼就是智眼，是戒、定、慧的功力显现；因为修定而发慧。这不是普通的智慧，是慧变成了力量，成了慧力，才有这个智眼，真正的慧眼，是智慧的力量够了才能成的。

第四种法眼又是什么眼呢？慧眼观空。而能够真正认识自性空、空性的体，就是法眼。法眼观一切众生平等，非空非有。光落在空，还是小乘果的一边，要能够真正观空里的妙有才行。在凡夫的境界来说，是性空缘起；在悟道智慧境界里来说，是真空起妙有，这是法观的道理，是平等而观。

第五种是佛眼，佛眼不只是平等，而是观一切众生只有慈悲，只有慈爱。慈悲是两个观念组合起来的佛学名词，慈是父性，代表男性的爱，至善的爱；悲代表了母性至善的爱，慈悲是父母所共性的仁德。是至善，无条件，平等．所以叫大慈大悲。佛眼看来，一切众生皆值得怜悯，所以要布施众生，救众生，这也就是佛眼的慈悲平等。[3]

《金刚经》五十三家注解题注：  “万法归一，更无异观。”  “万法”，语同“诸法誓。总括万有的事和理，即 色、心所蕴有的一切差别对象，与一般所说之“万象” 、 “万事万物”等相当。“一体”，一样；一律。佛与众生，并无差别。离众生无佛，离佛亦无众生。佛为众生所成就，众生心中皆有佛性，佛与众生无二无别，虽有凡圣之分，其体则一也。心中妄念，都非心有，所以达摩有为二祖“安心”、禅宗有“直指人心，见性成佛”之说。心体净虚，本无一物，安有过去、现在、未来之心名！佛具五眼，一体同观。[4]

综上所述，从佛学经典论述：

1)佛眼有五个层次的功能。从一体同覌角度理解，佛眼是由人眼升华而得。

2)肉眼跟心是连带一起的，所以很多的经典，心与眼同论，在讲到心的道理时，先提到眼。

3)金刚经一再指出人有六感官：眼、耳、鼻、舌、身、意。对应色、声、香、味、触、法。

4)金刚经文中无脑一词，西方国家认为人类发现脑是近500年的事情。古代没有脑这一概念。感官“意”应该包含脑。

5)脑与心不是同一概念。而心却找不到，找不到不等于没有。就像海里波浪一样，是无法重复和捕捉到。笔者过去博客中已有讨论，不累述。

6)以无我、无人、无众生、无寿者，修一切善法，即得阿耨多罗三藐三菩提。就能得到这无上正等正觉的大智慧。

诚然，我们人眼现在不具备这五眼功能，但是我们每个人的肉眼是不一样的，是因为每个人的心不同，还是肉眼结构、细胞及其间运作差异造成。央视挑战不可能揭示的：

1)警官董艳珍用视感观测脚印识别人的年龄、身高、身材、性别、走姿等诸多特点。

2)一男士观察百多根蜡烛可分辨出目标烛。从火焰的亮度、形状、烛芯特点、蜡烛燃烧后状态等观察其差别。

3)一内蒙夫妇可观察千米处景物及特征。

这些都显示人眼观物有差别。这些差别是怎么形成的？机理是什么？当然这些差别与五眼功能之差无法比拟。

4)盲人陈燕神奇的听力如同有视感功能，凭自发声波，靠听力识别人的真假、大人或小孩、动与不动、穿衣服是否合身、身上背框内水壶的材质。这说明陈燕的脑运行与正常人不同，她的感官与脑的链接和运作不会与正常人相同。

5)海伦·凯勒是美国南部一个小镇聋盲人，然而她却凭借自己的努力，在莎莉文老师和其他友人的帮助下考上了哈佛大学，她仅凭一双手的触摸练习发声，终于成为美国第二个能够说话的聋盲人，也仅凭一双手在20岁考上了著名大学并完成学业。不仅如此，作为一个又聋又盲的人，她竟然神奇地掌握了英、法、德等五国语言，这些事情就是放到健全人身上，又有几个人能够做到。她的朋友马克，吐温曾说：“19世纪有两个奇人，一个是拿破仑，一个是海伦，凯勒。”海伦·凯勒凭触感学会五种语言，开通了语音，这是另一种运行机制，与正常人学语言、语音、交流有很大不同，她的大脑是如何开发的？生物学家按正常人对脑分区，这些脑区与感官的关联，都与正常人不同。这种运行机理怎么改变的？机器人能行吗！我看不可能。                      

               著名的麦克斯韦“鱼眼透镜”[5]

1854 年，麦克斯韦悄俏地来到剑桥。麦克斯韦根据陀螺旋转时产生的色彩变化，研究颜色的组成和调配，有许多新发现。为了进一步研究人的跟睛为什么能感受颜色？这位青年科学家还对人眼和动物眼腈进行了大量观察。对颜色和视觉的研究，是麦克斯韦科学事业的序曲，对他说来，更辉煌的成就还在后面。1854 年圣诞节，他把自己对彩色视觉的研究写成论文，这是一篇很有科学价值的文章，题为《彩色实验和眼睛视觉》，曾在爱丁堡皇家学会上宣读。这一次是麦克斯韦亲自读的，论文内容得到英国科学促进协会很高的评价。《彩色实验和眼睛视觉》实际是麦克斯韦对色彩学研究的总结。[5]

1854年，麦克斯韦(Maxwell J C)[6]研究了非均匀介质的光学性能，从理论上论证了一种对某点呈球对称的折射率分布函数，并指出在这种介质空间区域中的每一点，都能无像差地锐成像在其共轭点，这就是著名的麦克斯韦“鱼眼透镜”。在理论上，这种透镜有十分重要的意义，但在工艺上几乎是无法制作的。1944 年，鲁尼伯格(Luneburg)在研究“鱼眼透镜”的基础上，提出了一种折射率分布对某点呈球对称的折射率分布模型。其折射率分布可以用积分方程来描述，对具有这种折射率分布的介质，通常称为鲁尼伯格透镜。在经典的鲁尼伯格透镜中，可以将平行光束聚焦于该透镜表面上一点。为了克服经典模型的困难，后来对这经典模型加以改进、发展成为广义的鲁尼伯格模型。斯德特拉（ Stettler，1955）、摩根(Morgan,1958)和索查基(Sochacki，1983)，先后将鲁尼伯格理论加以推广，相继提出了改进的鲁尼伯格模型，该透镜模型可以使球向变折射率介质锐成像在球的另一点。这一改进的理论模型的提出，使球向变折射率介质向实用化方向前进了一大步，这一理论模型至今还在微小光学和集成光学领域发挥作用。[7]

在自然界中，变折射率介质是普遍存在的。例如，人眼的水晶体和地球的大气层就是一种典型的变折射率介质。在光学仪器中，使用变折射率介质来改善光学仪器的性能，已使很多学者为之奋斗了许多年。

我国应用光学创始人之一、著名光学专家、中国科学院院士、中国科学院西安光学精密机械研究所原所长龚袒同教授，于1974 年提出变折射率(gradient index) 。变折射率介质的折射率不是常数，而是按一定规律变化的介质。因此，变折射率介质是一种非均匀介质，这种介质也有人称为祶度折射率介质或渐变折射率介质。常见的变折射率介质有3.类：第一类是轴向变折射率介质，其折射率沿光轴方向连续变化，等折射率面是与光轴垂直的平面；第二类是径向变折射率介质，其折射率从光轴到周边沿横向连续变化，等折射率面是围绕光轴的同心圆柱面，在特定条件下，如果折射率随横向距离的变化满足抛物线规律，这种变折射率介质就是自聚焦(selfoc)介质，第三类是球向变折射率介质，其折射率分布是以某一定点为中心沿径向连续变化，其等折射率面是以这一定点为中心的同心球面。通常只研究各向同性的变折射率介质，在这种情况下，每点的折射率与该点所选择的方向无关。人眼是否是各向同性的变折射率介质有待进一步研究。[8]

应当指出的是，160年前，伟大的电磁理论先驱麦克斯韦先生很年轻，他就从事色彩和人眼及动物眼睛的研究，发表了重要论文。指出变折射率介质的鱼眼透镜。为什么医学界、生物学界却不知情呢？！如今微小光学学科、天线学科都指出人眼与电磁理论有关，却不能整合，形成规模性的研究队伍，仍然以神经元放电的神经环路作为研究的根本，从而利用电脑及其算法来破解大脑之谜。岂不知，视觉感官系统真是脑研究的快车道。

              参考文献

[1]未来10年中国学科发展战略·脑与认知科学,国家自然科学基金委员会，中国科学院编，一北京：科学出版社，2011。2012年 1月第  一  版 .

[2]王续琨  宋刚  等著, 交叉科学结构论,—北京：人民出版社，2015.12015 年 1月第]版  2015 年 1月北京第1次印刷.

[3]南怀瑾  著，金刚经说什么（第二版），复旦大学出版社有限公司出版发行,2015 年8月第2版第31次印刷.

[4]金刚经·心经,译    注：彭  文,岳麓书社出版发行,2013 年 1月第1 版 , 2016 年6月第5次印刷.

[5]松  鹰，电波之父一—麦克斯韦，贵州人民出版社出版，1981年12月第1 版.  

[6]Maxwell J C. Cambridge and Dublin Math. J. Lodon: Cambridge University. Press,l854.

[7]刘德森等著，微小光学与微透镜阵列，—北京：科学出版社，2013，2013年4月第  一  版。