[00:00.00]本字幕由TME AI技术生成
[00:03.41]欢迎收听生命的色彩作者
[00:07.87]史军
[00:09.01]由点歌为您播讲
[00:15.38]虽然我们不好意思说歌德的颜色研究是搞伪科学
[00:20.04]但他的做法跟伪科学其实也差不多
[00:23.36]毕竟他的科学素养不足以支撑他的科学野心
[00:27.36]所以很难得到科学界的认可
[00:31.05]有意思的是
[00:32.19]歌德的主张意外的得到了哲学家黑格尔的认可
[00:36.45]因为黑格尔也不懂科学
[00:38.84]黑格尔曾经得到过歌德的提携
[00:41.63]在哲学上
[00:42.67]黑格尔帮不了歌德什么忙
[00:44.83]但在科学上
[00:45.83]吹捧几句是理所当然的事情
[00:49.10]如果非要给黑格尔找一点正当的理由
[00:52.64]我们只能说
[00:53.96]光明与黑暗相互渗透的说法非常符合辩证法的口味
[01:00.69]所以黑格尔大力支持歌德的颜色理论
[01:03.87]恨不得让歌德取代牛顿在科学史上的地位
[01:07.79]幸好
[01:08.25]他没有这个能力
[01:09.87]当然也没有这个权利
[01:14.42]歌德的加入只是颜色理论争论中的一个小小的漩涡
[01:19.36]很快就归于平息
[01:21.28]人们继续追寻颜色的本质
[01:23.64]直到麦克斯韦推导出光是一种电磁波
[01:27.62]赫兹用实验证明了电磁理论
[01:30.22]大家才猛然发现
[01:32.02]颜色与光的波长有关
[01:34.44]不同波长的光就会表现出不同的颜色
[01:38.59]不过
[01:39.23]主观颜色论与客观颜色论的争议仍然没有平息
[01:43.79]就算大家知道了波长与颜色之间的关系
[01:47.25]两派理论之间的鸿沟却一直没有被抹平
[01:53.25]目前在颜色科学中
[01:55.53]占主流观点的是主观颜色论
[01:58.49]也是大多数神经生理学家坚持的观点
[02:02.25]他们一致认为
[02:03.51]颜色不是事物的属性
[02:05.61]而是人的视觉系统与大脑的神经调节功能共同作用的结果
[02:11.58]因为视网膜中分布着三种不同的光敏细胞产生的信号差异导致的不同通道及其组合
[02:19.80]最终才会让大脑认为自己看到了不同的颜色
[02:25.08]由此推导出的结果则是
[02:27.28]颜色所具有的丰富性不再来自事物
[02:31.14]而是来自神经
[02:34.12]这一思路进一步发展
[02:35.86]就会讨论无光波刺激的颜色产生机制
[02:39.48]比如对眼球施以某种压力
[02:42.26]通过药物或对大脑特定细胞进行电击刺激等
[02:46.48]尽管没有任何光学输入
[02:48.64]大脑仍会产生颜色感觉
[02:52.98]客观颜色论则认为
[02:54.80]颜色就是事物的固有属性
[02:57.40]准确的说
[02:58.40]颜色是事物表面分子结构吸收和反射不同波长光线的总和
[03:04.72]有的光谱被吸收
[03:06.26]即所谓吸收光谱
[03:08.46]有的光谱被拒绝
[03:10.16]被拒绝的光谱只能掉头离开
[03:12.90]等于被反射掉了
[03:14.52]那就是反射光谱
[03:17.23]不同物质具有不同的反射光谱
[03:19.57]就会呈现不同的色彩
[03:21.53]所以
[03:22.17]颜色是吸收光谱与反射光谱的总和
[03:27.36]由于在不同的光照条件下
[03:29.42]物体仍可具有近似的颜色
[03:32.06]而不会随意的变来变去
[03:34.24]因此颜色属于物理性质
[03:37.70]虽然视觉以及神经系统确实有调节作用
[03:42.52]但是这种调节由被物体表面反射最终到达眼睛的光线所决定
[03:48.72]而反射光谱恰恰是预先确定的
[03:53.16]与神经的调节无关
[03:55.22]神经系统无法凭空给事物标定一个颜色
[04:01.09]现在看来
[04:02.29]两派仍将继续争论下去
[04:05.15]或许颜色理论需要一个像爱因斯坦那样的伟大学者对两派观点进行一次有力的综合
[04:12.59]否则很难获得确定的结论
[04:17.90]尽管如此
[04:19.00]我们仍然可以继续讨论另一个与颜色相关的问题
[04:23.48]不管事物如何呈现自己的颜色
[04:25.96]对于光线的接收者来说
[04:28.18]动物该如何辨别不同的颜色呢
[04:32.84]第一个试图用科学解释这个问题的人是托马斯羊
[04:38.49]托马斯羊在宣传双峰干涉实验失败之后
[04:42.53]并没有气馁
[04:43.77]而是继续研究光的色彩问题
[04:46.63]在牛顿棱镜实验的基础上
[04:48.81]托马斯
[04:49.29]杨发现
[04:50.05]几乎所有颜色的光都可以通过红光
[04:53.95]绿光
[04:54.85]蓝光合成
[04:56.27]这就是所谓的三原色体系
[04:59.19]又叫做红蓝绿体系
[05:02.21]把三原色等比例叠加
[05:03.91]就可以得到灰色
[05:05.57]把三原色的饱和度调到最大时
[05:08.19]则得到了白色
[05:10.61]托马斯羊的心中由此产生了一个巨大的疑问
[05:15.25]既然光只是不同频率的波
[05:17.73]那么眼睛是怎样把波转换为颜色的呢
[05:23.66]为了解决这个疑问
[05:25.34]他解剖了牛的眼睛
[05:27.56]在详细分析了牛眼结构之后
[05:30.18]他认为眼睛里应该有三种不同的神经
[05:33.88]分别对应感觉红光
[05:36.12]绿光和蓝光
[05:38.24]人们所看到的一切色彩
[05:40.30]都可以由这三种神经混合处理而成
[05:45.98]后来
[05:46.76]视神经研究不断进步
[05:48.70]加上分子生物学的发展
[05:50.68]三原色理论获得了明确的基因证据
[05:54.40]居然证明了托马斯羊的天才分析
[05:59.02]许多动物的视网膜中都有两类感光细胞
[06:02.82]一类是能够感知颜色的视锥细胞
[06:06.14]还有一类是不能感知颜色的视肝细胞
[06:10.44]顾名思义
[06:11.58]视肝细胞就是肝状的视觉细胞
[06:14.88]主要功能呢
[06:15.94]是感受光线的明暗
[06:18.20]到了黄昏或者夜晚时分
[06:20.42]由于光线减弱
[06:22.18]弱到视锥细胞无法分辨颜色时
[06:25.72]视肝细胞则开始活跃起来
[06:28.90]所以我们在微弱的光线下
[06:31.52]只能辨别物体的形状
[06:33.96]而无法分辨它们的色彩
[06:38.99]为了适应夜间生活的需要
[06:41.41]夜行动物的眼睛中一般都含有大量的视干细胞
[06:45.95]在夜间也能够清晰视物
[06:49.09]有些独特的夜行动物甚至能在夜间分辨颜色
[06:53.51]比如壁虎
[06:55.50]当然
[06:55.94]你不必羡慕他们
[06:57.34]因为它们其实是视觉功能进化的牺牲品
[07:01.84]壁虎的祖先原本只在白天行动
[07:04.90]对视干细胞的依赖性并不强
[07:07.50]所以慢慢失去了视干细胞
[07:10.02]后来随着时间的不断推进
[07:12.18]爬行动物丢掉了陆地统治地位
[07:14.68]不得不转入夜间活动
[07:16.88]壁虎的视网膜中只剩下了视锥细胞
[07:20.24]为了在夜间感受更多的光线
[07:22.60]壁虎采取了一种折中的进化策略
[07:25.62]即不断将视锥细胞拉长
[07:28.60]如此一来
[07:29.54]既视锥细胞就可以同是兼具视肝细胞的功能
[07:34.45]结果是
[07:35.43]尽管壁虎只有一种感光细胞
[07:38.01]却具备了两种感光细胞的功能
[07:41.11]居然在夜间也能看到颜色
[07:44.66]不过
[07:45.28]天下没有免费的午餐
[07:47.34]壁虎为超级视觉付出的代价
[07:49.86]使视觉的精确度严重下降
[07:52.36]对于壁虎来说
[07:53.84]整个世界都像是被打上了马赛克
[07:59.60]所以把视锥细胞拉长并不是提高视觉的有效策略
[08:04.70]要想分辨不同的颜色
[08:06.74]还是需要专门的视锥细胞
[08:10.66]那么
[08:11.52]视锥细胞是如何区分不同颜色的呢