蒯曙光團隊借鑒實體學“場”的概念，提出了社會互動場理論。（采訪對象供圖）
在華東師範大學心理與認知科學學院蒯曙光教授的實驗室，人類社會被“微縮”進了一個小小的“虛拟理想社會實驗室”。在這裡，通過虛拟現實、多模态分析、互動式智能語言技術等，人工智能專家可以用算法模拟處處充滿随機性的人類社會，解釋世界上最複雜的系統——人類社會；而心理學家則用這間小小實驗室裡的研究成果,讓人工智能的表現更符合人類社會的交往規則。
蒯曙光的研究團隊是典型的文理融合團隊，其融合心理學與人工智能技術提升人機互動體驗感的相關論文，已于2019年和2022年分别發表于心理學和計算機科學兩大領域的頂刊——《自然·人類行為》和《自然·機器智能》。
一個心理學團隊做出橫跨文理多領域的研究，這是科研領域難得一見的現象。在蒯曙光看來，文理交叉的研究可以對科學發展帶來巨大的推動作用。因為，從學科特點上看，人文社會學科注重思辨，而自然工程學科注重實驗範式和技術，這兩者天然互補。
總結過去八年多來的探索，蒯曙光坦言，自己正努力成為文理交叉研究的“造橋人”，希望與更多同行者一起在文理交叉研究領域追求少而深、小而精的科學思想交叉，共同實作更多“從0到1”的原始創新。
借鑒實體學研究範式，“微縮”實驗室聚焦人類社會行為研究
蒯曙光最初學的是心理學專業，但他發現，人類的社會行為難以在實驗室場景中複現，而在社會場景中，由于環境變量過于複雜，難以進行可控的科學實驗。那麼，是否存在一種可能，像建構牛頓三定律來解釋實體世界那樣，通過建構心理學基本定律來解釋并預測複雜的人類世界？
循着這一思路，蒯曙光走上了一條不同于心理學同行的研究路。如今，他和團隊共同搭建的虛拟理想社會實驗室，正是借鑒天體實體的研究範式——把宇宙微縮進一間實驗室、行星簡化成一個個小球；同樣，借助虛拟現實技術建構起一個個虛拟人，把人類的行為和複雜的社會場景微縮進一個“理想社會”的實驗室。在這裡，人類受試者通過佩戴VR眼鏡、或置身沉浸式全息艙，就可以和虛拟人一起進行人類社會行為互動的實驗；而研究者則可以定量化控制各種社會場景，同時利用動作捕捉、眼動等各種技術，定量化地記錄和分析人類受試者的各種行為。
這樣的實驗平台為人類行為研究打開了一扇窗戶，讓很多過去不能做的社會行為實驗成為可能。從2018年開始，蒯曙光帶領團隊開展了一系列關于人類社會互動行為的研究，他們首先從著名的人類社會空間理論入手。簡言之，按照這一理論，人類在身體周圍存在一個看不見但是心理上存在的社會空間，但是這個空間到底有多大、是什麼形狀，一直缺乏量化的研究。
在理想社會實驗室環境中，蒯曙光團隊成功地定量化測量人類社會空間、建構量化的模型，并且借鑒了實體學“場”的概念，提出了社會互動場的理論。由此，傳統心理學理論量化的研究，實作了從社會科學的“理論概念”到“計算模型”，再到“工程算法”的三個階段的跨越，為心理學領域的人類社會空間理論進入工程化應用提供了基礎。
利用這一理論，團隊還設計了基于人類社會互動的機器人導航算法。比如，當幾個站在一起談話的人擋住了機器人的路時，機器人一般會根據效率優先的原則，從人群中尋找空當“抄近路”；但是“了解”了人類社會空間理論的機器人，則會計算出當下人類舒适的社交距離，進而選擇一條也許更遠但不會對人類造成打攪的路線。
“其實很少有人知道，圖靈獎得主中就有多位學者具有人文社會科學的教育背景。”蒯曙光說，依照團隊現在的研究模式，更多經典的人文社科理論将有望轉化為資料模型。而可量化、推導的數學模型又是工程化的基礎，由此，科學家能從簡單場景推導、進一步解釋各種複雜場景下的人類社會互動行為，由此在人文社會學科與工程和技術科學之間建構一座橋梁。
多年積累的“種子”，終于在一個最好的時機破土而出
不僅研究領域“非同尋常”，蒯曙光的學術履曆也表明，他是一位“非典型”科學家：博士畢業先投身産業界，後又重返學術界，在科研上走過好幾年彎路。但正是獨特的經曆，讓他真正意識到文理交叉研究的價值，并促使他下定決心走進這片科研“無人區”。
2000年，蒯曙光出于興趣選擇了當時并不熱門的心理學作為大學專業。學習的過程中，他深感到人類心理行為的複雜，于是他同時輔修了計算機專業，希望從新的智能技術中找到研究人類心理的路徑和方法。大學畢業之後，他又希望從了解人類大腦着手了解人類行為，于是選擇到中國科學院神經科學研究所繼續深造，專注于人類視覺系統的研究。博士畢業後，他前往英國伯明翰大學做博士後研究。
2012年，蒯曙光作出決定：告别“象牙塔”，加入飛利浦研究院。其後兩三年裡，他和來自光學、計算機、機械工程等領域的研究人員、技術專家共同參與虛拟現實技術的研發。這段經曆讓他逐漸意識到，借助新的虛拟現實技術，能建構一個可量化的社會化場景，進而實作對複雜社會行為的量化研究。正是那時，他重燃傳回大學進行基礎研究的想法，以實作他十幾年前修讀心理學的初心。
蒯曙光坦言，由于在工業界全職工作、和學界“脫軌”三年，他的學術研究留下了一段空白。更何況，他想做的研究既沒有先例，也和原有學術背景相差甚遠。如果按照一般的評判标準，這樣的申請者很難被大學所接納。幸運的是，關鍵時刻，他的母校——華東師大給了他一個實作自己科研設想的機會。2015年回到大學後，蒯曙光改變了原來博士和博後期間的科研方向和研究領域，開始探索建立理想社會實驗室量化研究人類複雜社會行為。
回望自己的科研經曆，蒯曙光認為，選擇“人迹罕至”的文理交叉研究其實是多個偶然因素帶來的必然——多年積累的一些學科交叉“種子”，終于在一個最好的時機破土而出。
做最稀缺的底層科學思想交叉，哪怕沒有“同行者”
事實上，文理交叉不僅研究艱難，且極其富有挑戰。
有個細節讓蒯曙光始終難忘：他的團隊在《自然·機器智能》上發表的論文，從最初開始準備到最後發表，經曆了多輪修改和漫長等待。一個重要原因是：雜志的四位審稿人中，有三位是計算機科學家，要同時讓他們和人類學、社會學、心理學研究者都能了解和接受這樣的研究成果，并不容易。
蒯曙光直言，不同學科之間的概念體系和研究範式大不相同，要把自己的研究“翻譯”成不同學科可以了解的“語言”，确實需要更高的視野和更多的努力。找到相距甚遠的學科之間的關聯，這是交叉研究的難點，但也往往是原始創新的起點。
孤獨，是做文理交叉研究者面臨的另一個挑戰。雖然交叉研究如今得到越來越多的關注，但要在文理交叉領域穿行，這樣的學者依舊寥寥。蒯曙光說，在目前的研究方向上，他至今沒有遇到“同行者”。
“這種孤獨，往往會影響不少年輕人的選擇。”蒯曙光說，一名優秀的研究所學生如果沿着傳統科研路徑，可能五年時間能發表十來篇文章，但選擇做交叉研究、尤其是文理交叉研究，不僅研究周期更長，可能最後連一篇論文也發不了，繼而喪失對交叉研究的信心和追求。
“探尋科學本質的問題要勇于面對失敗，但走一條前人沒走過的路很可能顆粒無收。年輕學生在畢業和求職等壓力下，僅憑勇氣，恐怕不足以支援他們繼續。”蒯曙光由此談及自己的研究進展和願景。在連接配接文理學科的研究中，他的工作宛如搭建了一座簡陋的木橋，“渴望在不久的将來，有更多研究者能一起參與進來，造出更多新橋，湧現更多同行者”。
他還建議，大學應為年輕人種下學科交叉的“種子”，比如通過開展通識教育、雙學位項目、跨學科學術講座等，潛移默化地為不同學科背景的年輕人提供更多交流的平台，厚植創新土壤，靜待花開。
作者：儲舒婷
編輯：錢亦琛