航天人为何关注脑科学？

-----阅读“脑科学技术发展与应用”一书有感

Why do spacemen care about brain science?

都世民（Du Shimin）

摘要：本文阐述“脑科学技术发展与应用”一书读后感。讨论什么是脑科学？脑科学的研究范畴，航天人为什么关注脑科学？

关键词：脑科学，脑开发，航天人，寻找宜居行星，军事武器。

什么是脑科学？

“脑科学”，狭义的脑科学概念就是神经科学，是为了研究神经系统内分子水平、细胞水平、细胞间的变化过程，以及这些过程在中枢功能控制系统内的整合作用而进行的研究。（美国神经科学学会SFN）广义的脑科学概念是研究脑的结构和功能的所有学科知识，包括认知神经科学等。”這是来自百度百科词条“脑科学”。

“脑科学技术发展与应用”一书对此作了详解。对脑科学的各种解释以及研究范畴，与这本书的差异主要体现在多学科的问题上，书中对于脑科学的交叉学科，提出了以下方面：分子神经生物学、神经信息科学、临床医学、认知科学、心理生理学、心理物理学、认知心理学、认知神经科学、发展认知神经科学、人工智能、计算神经科学、仿生学。确切的说脑科学与整个自然科学领域都有关系，而且与社会学、经济学、法学等社会科学也密不可分。也就是脑科学已经不限于人脑本身。因此对脑科学的解释，不同学科的研究人员有不同的理解。

这里面有一个问题，脑科学的领軍人物应该是哪个学科？各个国家的脑计划的领军人物是什么来历？为什么欧盟的脑计划领军人物中途换帅？不同学科的人制定的脑计划肯定不同。各个国家的脑计划，不会都完全相同，也不是分工合作，因为这里面有军事上的应用，军事应用是保密的。科学说起来是无边界，实际上是有边界，科学家头上的头衔，有多个国家院士称呼，但科学家是有国籍的，他们为哪个国家服务？与国籍有关。这与学术交流含义是不同的，有人主张科学接轨，国家之间怎么接轨？数据都能共享吗？谁来把握这之间的保密？

脑科学的研究范畴

“脑科学技术发展与应用”一书对此作了详解，概括为三个方面：脑本身的研究；神经性疾病研究；脑科学技术的应用研究。笔者认为还有一项，这就是人类开发自己大脑的研究。

1）脑本身的研究

脑本身的研究应该包括大脑形成、大脑的结构、相互的关联、运行机理。大脑本身的研究不能局限大脑本身，因为没有感官信息传递，大脑与外界断绝，这就无法研究。另外，人是有意识的，与动物不同，而意识的研究至今没有解决，这说明大脑本身的研究，还与其他因素有关，这就是人的心，这是不是灵魂需要证实？另外大脑与血液的关系，是分离的，又是并存的，这是人的大脑与机器脑根本区别所在，机器脑“吃”电，它没有细胞，没有蛋白质，不需要光合作用，不需要食物。然而在自然科学领域，有相当多的人认为人脑与电脑类似，这表现在神经网络、运行机理、信息处理、离子通道等概念，没有离开电脑，特别是数字技术的介入，将人脑看成为数字电脑。

2）关于神经性疾病的研究

神经性疾病的研究是基于大脑的结构及其相互关联和现有的观测设备，获得的相关认知，以此作为脑神经疾病的研究基础。然而当今的痴呆症和帕金森疾病相关研究，有多种说法，实际上对这些疾病的机理本身并不清楚，获得一些方法和药品，只能缓解不能根治。而人体的感官疾病，有些也与脑神经系统有关，同样也是机理不清楚，无法根治。

“脑科学技术发展与应用”一书列举了一些常见的神经性疾病，例如自闭症、阿尔茨海默综合症、脑性麻痹、忧郁症、焦虑症、多发性硬化、帕金森疾病、骨髓损伤、精神分裂症、中风、朊病毒病、儿童多动症、脑血管病、脑肿瘤、睡眠障碍、脑衰老等疾病。

3）关于脑科学技术应用的研究

脑科学技术应用的研究涉及的面就更宽。这主要是模拟人的大脑，仿效人的大脑。关于这方面的研究，因为涉及的学科比较多，每个学科对这方面的理解也不同，因此提出的概念，有时相互矛盾，最主要的矛盾体现在对人脑的结构和功能的研究是否已经搞清楚，有些研究人员认为对大脑的了解很皮毛，例如对人的意识的研究、人的记忆研究、人脑的数学模型、人脑的宏观与微观的关系。也有些研究人员，不是这么看，认为大脑与电脑是类似，把电极当成了细胞，似乎脑控和控脑都可以实现了，认为人脑和机器脑可以相互嫁接，人的意识已经可以量化。在不同学科之间出现这种情况，也就不足为怪了，因为各个学科之间没有权威，只有在本学科才有权威，才有所谓的顶级科学家，这个世界上没有全能的科学家。

这方面研究主要依靠计算机技术和信息技术，对大脑的提法派生出很多新概念，例如类脑、透明脑、城市脑、再生脑、人工脑等。

对人脑和机器脑的功能，也是有分歧的，有人认为机器脑会超过人脑，未来机器脑可以嫁接到人脑改善人脑，那么将人变成机器也就不足为怪了，因此人就可以永生了！

4）关于人脑的开发研究

最近阅读一本“解放您的大脑”一书，是湖南科技出版社出版，2019年3月。作者是法国人，伊德里斯·阿贝尔坎，由刘莉翻译。这本书的作者认为人的大脑潜力巨大，研究认为有些天才可以在一秒钟内计算出一个百位以上的数字的13次方程。作者认为我们都有这种能力，由于我们平时使用大脑的方式，如同用小拇指提重物一样，没有发挥到正常水平，因此作者提出一种新的思路来开发大脑潜能。很明显，这位作者和其他一些研究人员一样，他们认为人的大脑潜能没有足够发挥，也就是说不需要用机器脑来嫁接，这就与人工智能学科看法完全相反，哪一种看法对，谁来评判？没有权威！

这本书的作者提出了一种概念，叫神经工效学。这本书的作者，通过科学技术推动社会的发展，来说明人如何善用自己的大脑，创造了价值、改变了社会和人们的生活，这本书介绍了一些最强大脑的实例，德国有一位选手，在不到一分钟的时间里，计算出201位数的23次方根。还心算出两个是13位数相乘的结果，只用了28秒。在印度也有人用43秒的时间，计算出500位数的73次方根。同样在中国央视报道的挑战不可能和其他电视台报道的最强大脑，也有类似的情况。这些人的大脑神经元和他的大脑的体积，不比常人大，作者认为产生这种差异不在于大脑结构本身、体积，而是他们使用大脑的方法不同，也不是Windows操作系统的方法，而是在于他们采用的方式符合于人类工效学的方式。

笔者发现，无论哪一个国家，只要有人提出新的开发大脑的思维方法，这一类书籍都很畅销，很受人们的欢迎。这本书也不例外。

航天人为何关注脑科学？

科学家钱学森是我们国家两弹一星的领军人物，他在晚年关注生命科学，他认为人体的小宇宙是一个巨型系统，这是没有人提出过的概念。

2019-12-09，文汇网发表一文：“火星上如何生活！三大“宇宙难题”“造就”未来设计……”。这篇文章提出三大“宇宙难题”：在未来，人拥有什么能力最重要？在未来，人是机器的主人还是奴隶？在未来，世上最强大的力量是什么？不难看出，人类若到火星，怎么生存？如果人类对自己不了解，你怎么去研究这个问题？

2019-12-13，科学网转载中国新闻网一篇文章，“中国将启动“觅音计划” 探索太阳系近邻宜居行星”。文中提出：太阳系外是否有适宜人类居住的行星？如何寻觅这些行星？要对太阳系天体开展光谱巡天，揭示水的分布，以0.01角秒的空间分辨率开启中外红波段天文学观测的新纪元。文中列举了一些技术难点，但对人类的生存的很多问题尚未讨论，人的生存不单纯是水，按我们祖先所说的金、木、水、火、土，这些都需要去研究，可是这些又怎么去成像呢？空气怎么成像？星体表面温度怎么成像？星体会有什么灾难？人类怎么去预防？人类在地球已经生存了多少年？谁能够说清楚？人类到别的星球的寿命会是怎样的？这就是个新的问题，航天人需要研究人体科学！

最近马斯克，提出殖民火星计划，如果这个计划能得以实现，飞往火星的人怎么生存？马斯克为什么在人脑里植入千个电极？他从事航天技术的研究，为什么要去研究人的大脑？不难想象这之间有着紧密的联系，航天人需要关注脑科学。

少数人反对跨学科研究，认为这就是民科，航天人跨学科不是民科。航天人蒋春喧从北航毕业，一直从事数学研究，如今已经82岁了，有人说他是民科，世界上有这样的名科吗？难道研究数学非得到数学研究所吗？哪个学科不用数学？

“脑科学技术发展与应用”一书是航天人所编写，他们做了系统的研究，更多的关注脑科学技术的应用研究。

军事科学院军事医学研究院研究员吴海涛在解放军报·解放军新闻传播中心发文：“脑科学“从军”会带来什么？”

●脑科学应用于军事领域，战争形态将向智能化演进

●脑科学与类脑研究应用前景广阔，但仍需攻坚克难

（https://baijiahao.baidu.com/s?id=1631532735349824437&wfr=spider&for=pc）

脑科学技术作为前沿技术的研究，应用于军事领域可望大幅提升武器装备智能化水平，对国防和军事能力建设产生不可估量的颠覆性影响。在现代和未来信息化和智能化作战模式下，在极端环境下的创伤性脑损伤和创伤后应激障碍综合征为代表的军因性脑损伤，仍将大量存在。因此，开发脑保护与认知增强方面的新型技术手段，是保障和提升军事作业效能的基本要求。在战场上，士兵的生理、认知和心理风险始终存在，保持高度的健康和认知状态，对于保障军事任务的顺利完成无疑至关重要。

2019-11-05，科技日报发表文章，“AI取代人类作战还为时尚早”

（https://tech.gmw.cn/2019-11/05/content_33293366.htm）

文章指出：美国国家安全委员会联合主席埃里克·施密特发表文章，寻求应对人工智能挑战、保护国家安全、确保美国在人工智能领域全球领先地位的方法，并提出了美国应开展开源军事研究以赢得人工智能竞赛的看法。近些年，世界各国越发重视人工智能在军事领域方面的研究。这引起了人们的深深思考，人工智能与军事的未来结合前景如何？人工智能又能为军事领域带来哪些变革？

国防科技大学研究员朱启超指出，人工智能相关技术可以转化为无人化的军事平台、智能化的信息系统、灵巧的可穿戴设备、功能越来越先进的基础设施，因而人工智能正在给军事领域全面赋能。主要国家军队纷纷制定武器装备智能化发展的规划和路线图，希望抓住这一波人工智能浪潮带来的机遇。与此同时，人工智能也在不断革新军事教育训练模式，有望为大幅提升战斗人员的信息处理能力、学习能力、辅助作战能力等提供技术支撑。

然而，人工智能真的那么“完美”吗？未来战争中人工智能可以取代人类去执行作战指令吗？未来战场真是无人战场吗？从现代人工智能的发展趋势来看，未来战争中存在的很多人机融合隐患仍未解决。各国军队都有一种军事理论革新滞后于军事实践的危机感。“人机融合”真的是人的大脑与机器脑嫁接吗？为什么美国国防部最近又提出“电子人”的新概念？他并不完全是机器人，也不完全是人，他是个怪物吗？如果未来发现人脑里有电磁波通道，这将会是什么变化？搞人工智能的人应该思考这个问题。“人机融合”考虑了电磁波通道吗？根本没有。难道人体里真的没有电磁波通道吗？不可能！