心理測評的“標(biāo)尺”
——記清華大學(xué)特別研究員張丹

2021-07-16 02:08:42倪海波

科學(xué)中國人 2021年14期

關(guān)鍵詞：心理研究

倪海波

張丹

當(dāng)一個人看著眼前發(fā)生的某種場景發(fā)笑時，如何判斷他的笑是發(fā)自真心還是偽裝？當(dāng)學(xué)校老師盯著教室里某個神情專注的學(xué)生時，如何知道他是在認(rèn)真聽課還是在“開小差”？當(dāng)企業(yè)進行員工選拔與培訓(xùn)時，如何根據(jù)員工的能力素質(zhì)進行職業(yè)崗位匹配?

隨著社會的高速發(fā)展，心理測量在當(dāng)今社會占據(jù)的比例越來越重，并且在社會各個領(lǐng)域都有體現(xiàn)，包括但不限于管理、市場消費、教育、醫(yī)療等，而且隨著心理測量應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展，國家對其的關(guān)注程度也日益增強。

長期以來，清華大學(xué)特別研究員張丹堅持運用腦電、心率、皮膚電等前沿神經(jīng)生理信號傳感技術(shù)進行智能心理測量方向的研究，開展對個體心理狀態(tài)與心理特質(zhì)的客觀測評。毫無疑問，在當(dāng)下的時代環(huán)境中，這項研究正滿足社會發(fā)展的需求。“它可以幫助每個人更好地了解自身心理健康與能力素質(zhì)情況，也有望為國家社會心理服務(wù)體系建設(shè)做出重要貢獻。”張丹說。在談及自己研究內(nèi)容的作用時，他的眼里總是透露著興奮的光芒。

企業(yè)的人格測評需求

在某家單位的辦公室內(nèi)，領(lǐng)導(dǎo)將10位員工聚集在一起，讓他們通過答題的方式進行大五人格的測試，以期選出一位最佳人選調(diào)任某項職位。所謂大五人格是近年來研究者們提出的5種人格描述模型，因其可以涵蓋人格描述的所有方面，因此也被稱為“人格的海洋”。它包含人格的開放性、責(zé)任心、外傾性、宜人性和神經(jīng)質(zhì)性五大因素，其中，開放性包含想象、情感豐富、創(chuàng)造等人格特質(zhì)，責(zé)任心則體現(xiàn)為公正、自律、克制等特質(zhì)，外傾性表現(xiàn)為熱情、社交、活躍等，宜人性指的是利他、依從、謙虛等特質(zhì)，而神經(jīng)質(zhì)性則包含難以平衡焦慮、敵對、脆弱等負(fù)面情緒。

美國工業(yè)組織心理學(xué)會（SIOP）曾經(jīng)過調(diào)研得出，對這些人格特質(zhì)的評測能夠預(yù)測出員工工作表現(xiàn)和工作滿意度、領(lǐng)導(dǎo)有效性及其他重要的工作行為和態(tài)度，尤其是大五人格測試中的盡責(zé)性和神經(jīng)質(zhì)性，可以穩(wěn)定地預(yù)測絕大多數(shù)崗位人員的工作業(yè)績，因此，該測試一直以來被廣泛地應(yīng)用于人力資源管理中。

然而，這種人格描述是通過測評，而非考試的方式得出的，人們只需要選擇對自己而言真實的選項即可。這就導(dǎo)致了這項測試具有很大的人為“偽裝”空間，被測試的員工只需要根據(jù)一定的原則來選擇對自己有利的選項，即可獲得成功競選該職位的機會。

因此，作為測評員工工作素質(zhì)的大五人格測評容易淪為形式，并且這種弊端普遍存在于社會中各大試圖將答題作為人事調(diào)動決策參考的企業(yè)中。而在這項人格測評中，張丹運用腦電、心率、皮膚電等前沿神經(jīng)生理信號傳感技術(shù)，通過腦機接口與機器學(xué)習(xí)方法提取情緒腦電響應(yīng)的個體化特征，設(shè)計并實現(xiàn)了可預(yù)測個體大五人格特質(zhì)的自動化測量方法，在五個人格維度上，腦電模型可以準(zhǔn)確、可靠地預(yù)測個體的自評人格得分。這一測評技術(shù)不僅具有簡潔快速的特點，可在5分鐘左右時間內(nèi)快速呈現(xiàn)200個中文情緒詞匯并完成對個體員工的大五人格量化測量，而且因其通過腦電相應(yīng)提取情緒響應(yīng)的緣故，避免了人為“偽裝”的可能影響，有效地克服了基于主觀自我報告的量表測量方法在應(yīng)用場景中的局限性，為企業(yè)進行相關(guān)人事決策提供了更為客觀及可靠的參考依據(jù)。

以交叉學(xué)科促進社會發(fā)展

社會總是在不斷向前發(fā)展的，如果將社會看作一臺日夜不停運轉(zhuǎn)的機器，那么縱觀人類發(fā)展歷史，科技總是推動其進步的直接動力。如今，張丹運用包含腦電、心理學(xué)等先進研究在內(nèi)的智能心理測量技術(shù)，努力在新時代貢獻自己的力量。這種科研能力并非憑空而來，而是經(jīng)過張丹的多年探索與刻苦鉆研不斷沉淀下來的。

若要回顧張丹一路走來的研究歷程，需要將時鐘倒撥回16年前。彼時的張丹尚在清華大學(xué)求學(xué)，正站在研究生選擇專業(yè)的人生十字路口。就在舉棋不定之際，他遇上了影響他大半個研究生涯的貴人——他的研究生導(dǎo)師高上凱教授。作為神經(jīng)工程方向的著名學(xué)者，高上凱教授在腦機接口領(lǐng)域擁有非常深厚的造詣，她分別于2007年和2011年當(dāng)選美國電子電氣工程師協(xié)會會士（IEEE Fellow）和美國醫(yī)學(xué)與生物工程院會士（AIMBE Fellow）。

“所謂腦機接口，是指在人或動物大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接，實現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換。”張丹介紹道。這項技術(shù)最初主要是為“漸凍人”而研究的，所謂“漸凍人”是指患有肌萎縮側(cè)索硬化這一類的病人，舉世聞名的已故現(xiàn)代物理學(xué)家霍金便是該病的患者，晚年時他全身癱瘓，不能言語，通過臉部肌肉帶動傳感器打字表達自己的觀點。而腦機接口便是為了實現(xiàn)人類意識的實時傳輸，利用機器學(xué)習(xí)技術(shù)，將腦電波信號與動作意圖建立映射關(guān)系，讓人類意識在機器上得以翻譯。

參加2019年中國心理學(xué)會工程心理學(xué)專業(yè)委員會學(xué)術(shù)年會

在研究生時期，張丹跟隨高上凱教授從事腦機接口方向的研究，希望通過腦電信號實現(xiàn)對人腦中意圖信息的提取和應(yīng)用。這段研究被張丹看作是他從事如今智能心理測量研究的起點，因為正是通過這段經(jīng)歷，他為自己打下了利用計算設(shè)備和腦電技術(shù)解讀大腦信息的基礎(chǔ)。

如果說，關(guān)于腦機接口的研究是張丹如今從事智能心理測量研究基礎(chǔ)的“半壁江山”，那么，2006年及其之后的5年間，他跟隨德國漢堡大學(xué)教授進行的心理學(xué)研究，則是他從事當(dāng)下研究內(nèi)容的另一大重要助力。

2006年，在清華-漢堡大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士生項目的支持下，張丹有幸認(rèn)識了他在讀博士期間的國外導(dǎo)師，并跟隨其學(xué)習(xí)心理學(xué)領(lǐng)域的知識。在張丹看來，關(guān)于腦機接口的研究主要作用在于可以通過機器設(shè)備解讀并翻譯人腦中的意識活動等信息，而關(guān)于心理學(xué)的研究，則有助于人們深入解釋人做出某種舉動，或者產(chǎn)生某種意識活動背后的反應(yīng)機制，雖為不同領(lǐng)域，但兩者卻互有相通之處。

在深入鉆研的過程中，張丹對心理學(xué)領(lǐng)域了解人、解釋人和改變?nèi)说娜齻€層次有了深刻的理解。他解釋道，所謂第一個層面，是指了解人對外界發(fā)生的事物的反應(yīng)狀態(tài)是怎樣的。而第二個層面則是進一步深入了解導(dǎo)致這些反應(yīng)的外部環(huán)境因素以及大腦反應(yīng)機制等。最后，則是通過以上研究，對包括抑郁、創(chuàng)傷性等應(yīng)激綜合征在內(nèi)的心理疾病患者進行治療，改變他們當(dāng)下所處的非健康的心理狀態(tài)。然而，經(jīng)典心理學(xué)研究主要通過對表情、行為、言語等信息來分析人的內(nèi)心，難免受到被觀察者的偽裝性、觀察者的主觀態(tài)度等因素影響，缺乏客觀的判斷標(biāo)準(zhǔn)。博士畢業(yè)后，張丹留在了自己的母校清華大學(xué)，利用自己在腦機接口領(lǐng)域研究的技術(shù)方法優(yōu)勢開展心理學(xué)研究，努力建立面向個體測量的腦電客觀量化分析方法，開展智能心理測量方面的研究和應(yīng)用工作。

顯然，這是一條并沒有太多前輩走過，且包含多學(xué)科交叉的科研之路，未來道路上遇到很多艱難險阻是可以預(yù)見的。但這同時也是一項能夠?qū)崒嵲谠诘貫樯鐣龀鲐暙I的研究，對張丹來說，這是他作為一名科研工作者必須發(fā)揮的價值。因此，無論是為了社會，還是為了自身價值的實現(xiàn)，他都愿意堅持不懈地在這條道路上走下去。

客觀化識別情緒

一直以來，情緒都是心理學(xué)中既古老又充滿活力的重要研究課題。雖然心理學(xué)家們已經(jīng)對情緒的神經(jīng)機制開展了大量卓有成效的探索，但大部分成果主要集中在消極情緒方面，如抑郁、恐懼、憤怒、焦慮等。隨著時任美國心理學(xué)會主席的Martin Seligman教授在20世紀(jì)末倡議積極心理學(xué)理念以來，心理學(xué)界開始越來越多地關(guān)注心理學(xué)中積極的一面。在我國，面向積極的心理學(xué)實踐應(yīng)用也正在得到政府及社會各界的廣泛關(guān)注，有望在促進精神文明建設(shè)、提升人民群眾生活幸福感等方面發(fā)揮作用。然而，學(xué)界對積極情緒的認(rèn)知神經(jīng)機制理解十分有限，特別是在傳統(tǒng)認(rèn)知心理學(xué)關(guān)于情緒的研究中，對積極情緒的劃分都存在高度簡化的問題，不能有效地表征不同類型的積極情緒。積極情緒的多樣化和復(fù)雜性對現(xiàn)有情緒理論提出了挑戰(zhàn)。

張丹基于腦電、腦血氧等腦影像技術(shù)，帶領(lǐng)團隊建立了國際上首個積極情緒神經(jīng)生理表征模型，并根據(jù)不同類別積極情緒的神經(jīng)生理表征相似性構(gòu)建了基于腦神經(jīng)實證研究的積極情緒體系，為積極心理學(xué)領(lǐng)域有關(guān)積極情緒的研究工作提供了關(guān)鍵實證與理論支撐。

但理論上的成就并不能使張丹感到滿足，他內(nèi)心真正想要做的是使自己的研究成果轉(zhuǎn)化落地，為社會創(chuàng)造更大的價值。為此，張丹在以上成果的基礎(chǔ)上，將研究目光投向了心理疾病的評判方向。

長期以來，我國心理疾病的發(fā)病率不容樂觀，2019年，健康中國行動推進委員會在發(fā)布的《健康中國行動（2019-2030年）》中便提到我國常見精神障礙和心理行為問題人數(shù)正在逐年增多的現(xiàn)象。相關(guān)調(diào)查表明，我國抑郁癥患病率達到2.1%，焦慮障礙患病率達4.98%，在心理疾病逐漸成為社會關(guān)注焦點的情況下，如何準(zhǔn)確快速地診斷出咨詢者的患病類型及病情程度，成為了該領(lǐng)域當(dāng)下正在面臨的一項不容忽視的挑戰(zhàn)。因為不同于普通生理疾病，心理疾病很難通過對某項客觀指標(biāo)的分析來做出診斷，到目前為止，很多時候?qū)π睦韱栴}的診斷依然是通過個人主觀的判斷與分析來實現(xiàn)的，并沒有很好的量化手段來對其進行完全客觀的判斷，這在相當(dāng)程度上阻礙了對心理疾病患者的治療。

張丹的客觀化情緒識別研究工作可以為解決這一問題提供新的思路：通過情緒識別腦機接口對心理疾病患者情緒表達和響應(yīng)障礙進行精細(xì)量化，有望構(gòu)建心理疾病的客觀測評方法。張丹創(chuàng)新地提出腦電響應(yīng)的腦機一致性、微狀態(tài)等可有效支持實時個體化情緒識別的腦電新特征，并開展了一系列基于腦電情緒響應(yīng)的個體大五人格測評工作，這些工作有望推動對心理疾病的客觀篩查和評測工作，引起了學(xué)術(shù)界及社會的關(guān)注。因為在情緒計算識別領(lǐng)域的突出貢獻，張丹受邀成為該領(lǐng)域旗艦期刊《IEEE情感計算匯刊》副主編。相關(guān)研究成果被鳳凰衛(wèi)視《生命密碼》和中央電視臺《新聞30分》、《走近科學(xué)》等主流媒體欄目采訪報道。

心理與教學(xué)質(zhì)量提升

在將研究成果應(yīng)用于心理疾病治療領(lǐng)域的背后，是張丹一心想要為社會發(fā)展貢獻力量的心，但他所做的遠不止于此。對張丹而言，情緒計算識別還可發(fā)揮更多的作用，例如在教育，以及人機交互等方面。

當(dāng)今社會經(jīng)濟、科技的迅速發(fā)展，促使著生產(chǎn)方式不斷變革，同時也促使著人類思維不斷變革。生產(chǎn)方式的變革在一定程度上決定了社會對于人才的需求，進而決定了教育對人才的培養(yǎng)方式。在這樣的時代背景下，如何培養(yǎng)學(xué)生具有適應(yīng)未來社會發(fā)展和個人終身發(fā)展的核心素養(yǎng)，正在成為當(dāng)前各國基礎(chǔ)教育理論研究和實踐變革的關(guān)注焦點與熱點。我國一直以來都高度重視教育事業(yè)的發(fā)展，十九大報告將“教育有質(zhì)量”和“教育現(xiàn)代化”作為未來教育發(fā)展的重要著力點，上述表述在2018年全國教育大會上得到進一步強調(diào)，體現(xiàn)了黨和政府對教育變革新趨勢的關(guān)注和思考。

到目前為止，課堂教學(xué)仍然是基礎(chǔ)教育中教學(xué)活動的主要載體，課堂教學(xué)效果是決定教育質(zhì)量的關(guān)鍵基礎(chǔ)。然而以往的教學(xué)效果評測，往往是基于考試測驗等對于知識內(nèi)容的評測，而隨著學(xué)習(xí)知識帶來的大腦認(rèn)知能力的提升，比如注意力、執(zhí)行功能等的提升，在以往的教學(xué)測量中是沒有評測的。比如，在教學(xué)課堂中，通常會包含學(xué)習(xí)活躍者、日常學(xué)習(xí)紀(jì)律差者，以及表現(xiàn)相對沉默者3種學(xué)生，對于前兩者，老師可以比較容易地根據(jù)課堂表現(xiàn)了解其學(xué)習(xí)狀態(tài)，但對于在課堂上相對沉默的這部分學(xué)生，老師很難及時地知道他們當(dāng)下的聽課狀態(tài)，進而也就難以有針對性地調(diào)整自己的講課節(jié)奏或者教學(xué)方法。這在相當(dāng)程度上阻礙了精細(xì)化的教學(xué)管理，以及對教學(xué)質(zhì)量的進一步提升。

作為程序主席主持2018年清華首屆社會神經(jīng)科學(xué)論壇

對此，張丹將認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、信息科學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的前沿理論方法與技術(shù)進展應(yīng)用到課堂教學(xué)情境中，運用腦機接口前沿技術(shù)方法挖掘基于群體腦掃描的課堂教學(xué)效果關(guān)鍵認(rèn)知神經(jīng)指標(biāo)，來實時地了解學(xué)生在課堂中的注意力變化。當(dāng)然，群體腦掃描技術(shù)的優(yōu)勢遠不止如此，讓我們來想象這樣一個場景，在一間課堂中，一名學(xué)生神情專注地看著桌面或者進行思考，那么，如何判斷他正在學(xué)習(xí)老師的教學(xué)內(nèi)容還是在看小說或者思想“開小差”呢？群體腦掃描技術(shù)可以從群體層面對課堂教學(xué)參與者進行測量與分析的特點有效地解決了這些問題，根據(jù)教師在課堂上講課內(nèi)容的變化，學(xué)生的注意力集中情況應(yīng)該也是隨之變化的，如果該學(xué)生的注意力在大部分學(xué)生已經(jīng)放緩的情況下依然保持高度集中的話，那么則需要重點注意該學(xué)生的思考內(nèi)容。

面向這一研究目標(biāo)，張丹開展了關(guān)于真實中學(xué)課堂中的長時程大規(guī)模數(shù)據(jù)采集工作，目前這一采集工作已經(jīng)積累了200名中學(xué)生為期兩年的腦電、心率、皮電等多模態(tài)神經(jīng)生理數(shù)據(jù)。張丹已經(jīng)從這些數(shù)據(jù)中初步發(fā)現(xiàn)，課堂神經(jīng)生理數(shù)據(jù)與學(xué)生數(shù)學(xué)焦慮、情緒、注意及學(xué)業(yè)表現(xiàn)等關(guān)鍵指標(biāo)具有一定的預(yù)測效力。這些研究發(fā)現(xiàn)可以幫助教育實踐者從學(xué)習(xí)過程的角度對學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進行更加全面、精細(xì)的評價。

對于這項研究，張丹頗感驕傲，對他而言，這項研究有望為以人為本的教育教學(xué)過程的改進與優(yōu)化提供重要參考信息，促進我國人才培養(yǎng)事業(yè)的發(fā)展，是一項能夠切實促進我國社會發(fā)展的工作。

自強不息，厚德載物

如今，張丹早已不是當(dāng)初那個剛剛踏進智能心理測量這個交叉研究領(lǐng)域的新人，在經(jīng)過多年的刻苦鉆研與探索之后，他已經(jīng)逐步明確了未來的研究路徑。在今后的研究中，他將進一步加強交叉學(xué)科融合的學(xué)術(shù)研究，與教育學(xué)研究團隊開展更大規(guī)模的真實教學(xué)情境數(shù)據(jù)采集，以基礎(chǔ)教育場景為突破口，面向構(gòu)建可以真正理解人類情緒等心理狀態(tài)的新一代智能心理測量愿景貢獻自己的力量。同時，他還會聚焦相關(guān)研究成果的落地應(yīng)用，特別是在基礎(chǔ)教育和國防科技領(lǐng)域的實踐應(yīng)用，開發(fā)服務(wù)于國家重大需求的心理學(xué)應(yīng)用產(chǎn)品。

不止如此，張丹計劃將心理健康測評及行為干預(yù)技術(shù)與生理測量、虛擬現(xiàn)實、網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)結(jié)合，提升傳統(tǒng)干預(yù)技術(shù)的效果，擴大心理干預(yù)的應(yīng)用規(guī)模，在形成可規(guī)模化的心理危機個案干預(yù)技術(shù)后，相關(guān)成果可以應(yīng)用到存在潛在心理健康風(fēng)險的更廣大人民群眾群體中。