圖為魯晨光在講學(xué)，圖片提供《亞洲經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊》

記者獲悉，最近英國著名科普雜志Research  Features推出封面文章，連續(xù)兩期介紹旅加華人學(xué)者魯晨光的科研成果——譯碼模型。該模型不僅能很好地解釋色盲原因和色覺進(jìn)化，還能提供物理顏色和心理顏色之間的轉(zhuǎn)換方法，可廣泛用于印染、計(jì)算機(jī)圖像處理等領(lǐng)域，被業(yè)內(nèi)專家譽(yù)為“一項(xiàng)具有突破性的理論成果”。魯晨光是誰?他做了什么?記者專程連線采訪了遠(yuǎn)在加拿大的魯晨光，聽他講述了自己的“非�？蒲腥松�”。

魯晨光出生在安徽巢湖，中學(xué)畢業(yè)后，下放到山區(qū)林場，當(dāng)了四年知青，后來又在馬鋼當(dāng)了一年工人。1977年恢復(fù)高考，他幸運(yùn)地考入南京航空航天大學(xué)飛機(jī)制造系，畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是利用譯碼器選址做飛機(jī)電纜檢測(cè)。不過他回憶說，對(duì)科學(xué)最早產(chǎn)生興趣是在中學(xué)。他的一個(gè)要好同學(xué)，一開始不知道自己是色盲，后來因想考美術(shù)學(xué)校體檢時(shí)，才發(fā)現(xiàn)自己是色盲。于是魯晨光就對(duì)這個(gè)問題產(chǎn)生了好奇：為什么他自己和他人都覺察不到他是色盲?他進(jìn)而思考色覺究竟是如何形成的?沒想到這成為影響他一生的問題。按照愛因斯坦的說法：科學(xué)探索的最大動(dòng)機(jī)就是對(duì)這個(gè)世界感到驚奇。尤其是孩童和少年時(shí)代形成的好奇心，對(duì)一個(gè)人的智力發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

畢業(yè)后，魯晨光分配到濟(jì)南一家航空研究所，從事機(jī)械設(shè)計(jì)和強(qiáng)度試驗(yàn)工作。1983年1984年，“這是我人生低潮”，他回憶說。業(yè)余時(shí)，他常騎個(gè)破自行車去大明湖畔的省圖書館，讀了很多顏色理論書籍，想解答多年縈繞于腦際的顏色疑問。但他發(fā)現(xiàn)流行的色覺機(jī)制模型都有問題。經(jīng)過苦思冥想，突然有一天他頓悟到：用加減乘除運(yùn)算是不行的，我們需要模擬邏輯運(yùn)算。他于是推廣了自己熟悉的數(shù)字電路中常用的3-8譯碼器，建立起一個(gè)譯碼模型——把人眼色覺機(jī)制解釋為模擬量3-8譯碼器，用它居然可以簡潔優(yōu)美地解釋色覺的形成機(jī)制。這是他科研生涯中“巔峰體驗(yàn)”的時(shí)刻。科學(xué)家一生中能做出一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，就已經(jīng)非常不容易了，這種思想上的獨(dú)創(chuàng)性往往都發(fā)生在青年時(shí)代。但他還得背負(fù)起這個(gè)思想的十字架繼續(xù)前行，孤獨(dú)且艱難的，終生都在探索自己悟到的那個(gè)真理。真正的科學(xué)探索莫不如此。據(jù)了解，目前流行的色覺機(jī)制模型是階段模型，這一模型中，色覺形成分兩個(gè)階段：在視網(wǎng)膜階段，三種感光細(xì)胞分別對(duì)紅綠藍(lán)三種色光(“三原色”)的刺激起反應(yīng)，三原色按不同比例混合，就會(huì)形成其他各種顏色，譬如：1份紅+1份綠=1份黃;到視神經(jīng)階段，色覺被加工成互補(bǔ)對(duì)形式�；�本的互補(bǔ)色有三對(duì)：黃藍(lán)、紅綠、黑白，一對(duì)互補(bǔ)色相加就是白色。這兩個(gè)階段分別繼承了經(jīng)典的楊-赫爾姆霍茲“三色素理論”和黑林“互補(bǔ)色理論”。魯晨光介紹說，在階段模型中，這兩個(gè)理論實(shí)際上存在矛盾，按照“三色素理論”，等量的紅加綠等于黃，但按照“互補(bǔ)色理論”，等量的紅加綠等于白，這是矛盾的。有人把三原色換成三個(gè)主波長，問題還是存在。原因是顏色相加是矢量相加，不能是分量相加。

為了解決上述矛盾，魯晨光提出有四對(duì)互補(bǔ)色：紅青、綠絳(即品紅)、藍(lán)黃、黑白。根據(jù)譯碼模型，魯晨光非常直觀地解釋了色盲成因和色覺進(jìn)化，終于解開了自己少年時(shí)代產(chǎn)生的思想之謎。他解釋說，色盲是因?yàn)槿�種色敏感細(xì)胞沒有分裂開來，于是分不清某些顏色或看不到某些顏色。關(guān)于色覺進(jìn)化，可以假設(shè)，人眼中本來只有一種色敏感細(xì)胞，只能分辨黑白二色;后來一種逐漸分裂成兩種，人眼就能看出藍(lán)黃二色;再后來分裂成三種，人眼就能看出紅青和綠絳四色(參看圖3)。如此完美的解釋，讓魯晨光信心倍增!后來，他希望用信息論來證明譯碼模型比階段模型好——因?yàn)槿龑?duì)彩色比兩對(duì)彩色分辨率更高，進(jìn)而研究廣義信息論，包括語義信息論;再后來，他又把語義信息論用于機(jī)器學(xué)習(xí)以及認(rèn)知哲學(xué)。這是他創(chuàng)造力爆發(fā)的“黃金年代”，一門心思只想搞研究，寫論文，著書立說，把自己獨(dú)創(chuàng)的思想展現(xiàn)給世界!

發(fā)現(xiàn)譯碼模型后不久，魯晨光就調(diào)到長沙大學(xué)教計(jì)算機(jī)，總算是有了用武之地。此后十年，他迎來了科研上的第一波高潮，在《心理學(xué)動(dòng)態(tài)》、《光學(xué)學(xué)報(bào)》、《通信學(xué)報(bào)》、《自然雜志》、《機(jī)器人》、《哲學(xué)動(dòng)態(tài)》、《科學(xué)技術(shù)與辯證法》、《現(xiàn)代哲學(xué)》、《模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué)》、《International  J. of General  System》等專業(yè)期刊上發(fā)表了十幾篇論文，并出版了專著《廣義信息論》，在學(xué)術(shù)界引起了不小反響。他還因此獲得長沙市科學(xué)技術(shù)論文一等獎(jiǎng)和長沙市青年學(xué)術(shù)帶頭人稱號(hào)，并在全國顏色光學(xué)大會(huì)和信息論年會(huì)上做過大會(huì)報(bào)告。他也因此去加拿大尼亞加拉學(xué)院做訪問學(xué)者一年，不久被破格提拔為長沙大學(xué)計(jì)算機(jī)系副教授。

當(dāng)時(shí)北師大數(shù)學(xué)系汪培莊教授和中科學(xué)心理所郭念鋒研究員，非常欣賞魯晨光的科研能力。他因此又成為汪培莊教授的訪問學(xué)者。郭念鋒先生曾力薦他調(diào)到北京來，但最后卡在了學(xué)歷和職稱上。長沙大學(xué)當(dāng)時(shí)只是職業(yè)大學(xué)，很難申請(qǐng)到科研經(jīng)費(fèi)。“那時(shí)我想?yún)⒓右恍�學(xué)術(shù)會(huì)議，出版專著，發(fā)表論文。但是費(fèi)用很難報(bào)銷。”1996年，魯晨光毅然辭去長沙大學(xué)教職，南下廣東到一個(gè)投資部門從事投資分析，同時(shí)研究投資組合和信息價(jià)值理論。2002年，為了小孩讀書，他全家移民加拿大。他在溫哥華島上買了棟舊房子，一邊修房子、炒股票，一邊寫書，不久又出版了兩本專著《色覺奧妙和哲學(xué)基本問題》和《美感奧妙和需求進(jìn)化》。此后十多年里，他一直從事基金管理和投資分析工作，花在科研上的時(shí)間就很少了。但對(duì)科學(xué)探索的激情在他心靈深處卻從未消褪。

2016年，AlphaGa的“人機(jī)大戰(zhàn)”震驚了世界，人工智能熱迅速席卷全球。汪培莊教授是我國模糊數(shù)學(xué)的先驅(qū)，很早就致力于人工智能的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)研究，最近他和中國人工智能學(xué)會(huì)原會(huì)長鐘義信教授、原副會(huì)長何華燦教授合作，提出人工智能的機(jī)制主義理論。汪教授沒有忘記遠(yuǎn)在異國他鄉(xiāng)的魯晨光，鼓勵(lì)他結(jié)合語義信息論和人工智能做進(jìn)一步研究，這再次點(diǎn)燃了魯晨光內(nèi)心潛藏的科研熱情。這時(shí)候他經(jīng)濟(jì)上已沒有后顧之憂了，想再不繼續(xù)以前的研究就沒有機(jī)會(huì)了，于是很快就投入到新的研究領(lǐng)域。

不久魯晨光就解決了機(jī)器學(xué)習(xí)中的一個(gè)重要難題：建立隸屬函數(shù)和似然函數(shù)之間的聯(lián)系(通過語義貝葉斯公式)，并通過樣本分布優(yōu)化隸屬函數(shù)——改進(jìn)了汪培莊教授的隨機(jī)集落影理論。接著，他又提出兼有統(tǒng)計(jì)概率和邏輯概率的P-T概率框架，解決了最大互信息分類問題(這也是經(jīng)典信息論難題)。最近三年里，他于期刊Information、Entropy、Philosophies發(fā)表了四篇英文長文，介紹了這些研究成果。另外，他還發(fā)現(xiàn)：譯碼模型可以用于圖像語義分割;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)權(quán)重系數(shù)都可以解釋為真值函數(shù)。他希望能從語義信息論和譯碼模型的角度來解釋和改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。2017年遼寧工程技術(shù)大學(xué)智能工程和數(shù)學(xué)研究院聘他為客座教授。沒想到離開學(xué)術(shù)界這么多年后，魯晨光又迎來了科研上的第二波高潮，但一頭青絲已悄然變成了兩鬢白發(fā)。

譯碼模型在國際上也獲得了權(quán)威認(rèn)可。2006年國際照明協(xié)會(huì)提出對(duì)稱顏色模型，跟魯晨光給出的顏色數(shù)碼分解方式完全一致。“這就是對(duì)我模型的最大認(rèn)可，雖然國際照明協(xié)會(huì)沒有提到我名字。人生有限，我不想花太多時(shí)間爭取別人認(rèn)可。”他語氣平靜地說。

在魯晨光的科研生涯中，有過高峰時(shí)刻的短暫歡娛，但更多的卻是艱辛孤寂的長期思索。少年愛因斯坦追逐光線的思想實(shí)驗(yàn)，就是科學(xué)史上的經(jīng)典。魯晨光的“非�？蒲腥松�”也令人深思。  “星星之火，可以燎原。”不為功利、追求夢(mèng)想的一線科研人員和青年科學(xué)家，才是未來中國科技創(chuàng)新的主體和希望之所在。(文∕和通社《亞洲經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊》呂陳君)