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加州大学圣芭芭拉分校新闻

有远见的人

加州大学圣塔芭芭拉分校的两位科学家,他们的工作在很大程度上促进了我们对自然的理解,以及我们在其中所处的位置,他们的工作得到了约翰·西蒙·古根海姆基金会的认可。

大脑科学家米格尔·埃克斯坦和进化生物学家托德·奥克利是2019年约翰·西蒙·古根海姆奖学金的获得者。这项享有盛誉的奖项是颁发给那些“为这个国家的教育、文学、艺术和科学力量做出贡献,并为增进国际理解事业做出贡献”的人。

“我很高兴祝贺米格尔•埃克斯坦(Miguel Eckstein)和托德•奥克利(Todd Oakley)获得这些享有声望的奖学金,因为它们是非常有竞争力的奖项,表彰杰出的学术成就,”数学、生命和物理科学系主任皮埃尔•威尔茨尤斯(Pierre Wiltzius)表示。埃克斯坦在视觉感知领域的工作为医学成像和计算机视觉系统的未来带来了巨大的希望,而奥克利对视觉系统进化路径的研究有助于阐明难以置信的复杂特征的起源。我们非常自豪地称他们为我们的教员。”

两位获奖者都从事与视觉相关的研究,视觉是生物与世界联系的最亲密、最有力的方式之一。奥克利研究复杂多样的视觉系统的进化,揭示了趋同进化——地球上生命的主要机制之一——埃克斯坦试图理解人类大脑如何达到高效和卓越的视觉能力。反过来,他又与工程师们合作,改善电脑“看”的方式。

埃克斯坦说:“我从众多同样有资格的候选人中脱颖而出,对此我既感激又受宠若惊。”“古根海姆奖学金是独一无二的,它拥有一个特殊的位置——一个科学家与艺术家、作家和音乐家共享的荣誉。”

奥克利补充说:“我非常感谢古根海姆基金会对我的认可,以及许多同事和学生的支持和讨论。这项研究的资金将让我发现海洋中新的生物多样性,并探索大自然是如何创造生物多样性的。”

在眨眼之间
如果你曾经选择你的朋友从一群,找到了正确的关键环类似的钥匙,或者感觉到一个陌生人的感情从他们的表情,你有准确地执行复杂的,复杂的认知任务,世界上最强大的电脑刚刚开始迎头赶上。这些能力是5亿多年进化的成果,它们是如此容易被忽视。

埃克斯坦的研究致力于打破这些过程,并理解大脑——其中超过四分之一的大脑用于观察——如何在眨眼间选择、区分优先级和分类信息。他的工作导致了惊人的见解,不仅增加我们的常识我们自己和我们的行为,而且还帮助创建一个基金会的发展下一代计算机视觉和成像技术,例如,协助医疗诊断和视觉搜索。埃克斯坦最近被加州大学圣巴巴拉分校选中,参与并领导该校新的Mellichamp学术计划,这是一群专注于心智和机器智能的教员研究人员。

作为古根海姆基金会的一名研究员,他计划研究手术后从先天性失明中恢复过来的儿童,以了解儿童发育过程中的眼球运动行为是如何塑造大脑中调节人脸识别的机制的。

作为阿根廷人,埃克斯坦来到美国加州大学伯克利分校学习,在那里他获得了物理学和心理学学士学位,后来又在加州大学洛杉矶分校完成了认知心理学博士学位。在加入加州大学圣巴巴拉分校之前,他在雪松西奈医学中心的医学物理和成像系以及美国宇航局艾姆斯研究中心工作。

他认为很多人鼓励他在他的道路,但Eckstein说他特别感激能够把他的研究和教学活动和机会运行教员指导程序为加州大学圣芭芭拉的梦想学者——违法居留学生正在努力获得世界一流的教育,尽管目前的障碍。

他说:“他们在时代背景下的坚韧精神,以及为开创美好未来所做的努力,都令人深受鼓舞。”

光和视觉对地球上生命的重要性是不能低估的。从对光线做出反应的分子,到满足有机体特定需求的特殊结构——定位猎物或配偶、导航或躲避潜在捕食者——视觉系统不仅无处不在,而且多种多样,可以为回答进化问题提供一种方式。例如,为什么节肢动物的眼睛如此多样化?为什么有些生物的眼睛在它们的进化史上进化了好几次?为什么不同动物物种的成员进化出了相似的眼睛?动物是如何进化到使用光进行交流的?

为了回答这些以及其他令人难以置信的进化问题,奥克利研究了各种生物的眼睛和视觉系统的发育,包括九头蛇和水母;壶菌;软体动物,如头足类;和甲壳类动物。从他的研究中得出的发现,为了解生物体在经常变化的环境中生存和繁荣所采取的各种策略提供了洞见。

越来越多地,奥克利的实验室不仅在研究生物体如何感知光线,还在研究一些生物体如何利用生物发光来发光。他说:“了解动物如何以不同的方式产生光,可能会激发出将生物光用于生物医学应用的新工具。”

奥克利在威斯康辛大学密尔沃基分校获得学士和硕士学位,在杜克大学获得博士学位。在加入加州大学圣巴巴拉分校之前,他在芝加哥大学完成了博士后研究。他在加州大学圣巴巴拉分校从事进化、行为和基因组学等多个项目的研究。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.news.ucsb.edu/2019/019429/visionaries