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跨学科自主创新实践导论前言

已有 2379 次阅读 2023-6-1 23:20 |系统分类:教学心得

    “百闻不如一见”说的是视觉影像在人类和世界交互过程获取信息时的重要性。纵观跨学科发展诺贝尔奖百年历史,有近二十个诺贝尔奖的工作直接或间接地与医学影像有关,和视觉与光学相关的获奖成果则更多。尤其在生物医学成像、社交视频、场景建模和自动驾驶大数据时代,发展具有视觉智能[1]的类脑智能影像深度学习亟待突破并已初显曙光。例如,视觉注意力机制[2]和视觉工作记忆长短期记忆机制(long-short term memory, LSTM)在多模式/多视野图像和视频深度学习[3]中起着举足轻重的作用。


      目前,深度学习卷积神经网络正从匹配滤波器(matched filtering)[4]的本质机制,发展到联合模型优化和数据驱动基于LSTM特征选择的算法展开[3]多层优化机制,实现了在动态复杂噪声背景干扰下[3]群体神经元编码循环分解又聚合地复原异质运动目标的表示转换[5]机制,诸如此类的最新发展还有很多迹象。在西方主导“金钱至上”和“垄断掠夺”为主要特征的人类物质文明发展已经深刻影响地球不可逆转危机爆发的今天,在凝聚态物理学量子纠缠[6]和机器学习量子神经网络[7]的人类科技赋能下,跨学科科学探索正经历细化分解式还原论(reductionism)到多体系统互反(对称)交互式演生论(emergence)的思想转化[8-10],暗合“反者道之动”[11]指出事物向相反方向发展和阴阳共生交互“天人合一”东方智慧的崛起。目前,交叉学科发展都能看到和一定生态环境多体系统交互作用之外,正如钱学森希望要有哲学头脑指导研究系统科学[12]时所说:“今天的科学已经不是自然科学那点东西,而是人类认识客观世界,改造世界的整个知识体系。我希望大家能用这样一个体系,去观察、分析、研究和解决问题,而不仅仅是用几门学科的知识,或者这些学科的交叉。若能这样,那就厉害了。”因此,以往几乎完全由西方体系主导认为时空是连续的传统科学和哲学思维更需要考虑时空的离散性,而世界离散性描述是卡普拉这样的学者注意到东方哲学体系早就有的思想[13]:宇宙只是一帧一帧的当下显现,是一系列的因果事件。东西方文化当然也有共识的地方,譬如都有把当下(present)看作是显现也是“有前因必有后果”的礼物,这也提醒我们大家在因果面前要始终保持敬畏!

 

      科学的源头和尽头是哲学,哲学践行能力是个人小宇宙诞生后和世界大宇宙的交互能力体现和生命意义所在。个人小宇宙和世界大宇宙“天人合一”与生俱来,但往往被后天私欲和所习所蒙蔽,尤其西方体系教育对金钱和垄断追求所潜在鼓励的是独霸排他性私欲膨胀——美国明目张胆地干他随心所欲的事情[14],西方国家私欲膨胀殖民掠夺整个世界几百年的历史造成了地球不可逆转危机。对于私欲膨胀危害的警惕,这次中国共产党党章的修订看得真切,要求党员同志把伟大的自我革命重要性放在了伟大的社会革命之前了。事实上,婴儿一出生就攥着拳头,大拇指紧扣心经的少府穴位,“心主神明”功能决定了人一出生都是生而神灵[15]“天人合一”的。现代科学也开始揭示了神奇心脏的莫比乌斯环结构[16],它是由一点出发可以无穷无尽循环的结构,因此有些人说干了昧良心损人利己的事情,心脏会难受倒确实是真的。人攥着拳头的造型更是一个简化的大脑模型,心脑耦合时“情绪自上而下影响心脏机能,后者也能自下而上影响情绪”的互反交互统一也被最新科学所证实[17]。每个人“举头三尺有神明”,这也从博大精深中华文字上可见:甲骨文“德”字下面是一只眼睛,眼睛在第三只眼的地方直通天上,表明了人是“天人合一”的。从“德”象形文字演化还可以看到,慢慢人的第三只眼功能消退(科学报道松果体的地方随着年纪增大功能会慢慢消退),则行事时就要警觉起心动念是否遵照了良心,有觉悟之人一旦警觉不好的念头马上转念或观其游走而不被牵着跑。人体小宇宙和天地大宇宙的天人合一,也是王阳明[18]阐述“致良知”是“知行合一”的核心所在:“德性之良知,非由于闻见,若曰多闻择其善而从之,多见而识之,则是专求之见闻之末,而已落在第二义。”后天所习本应和“致良知”统一的,人的多闻多见莫不是“致良知”在发挥作用,但好多现代人尤其是蛮多职业性知识分子受现代大学西方主导教育体系影响之深,在喧嚣现代社会中没有“正本清源”地“思源致远”我们中国人本初的东西,慢慢以为高学历和见闻多就是良知,以为通过镀金和簇拥权势等方式给自己戴上帽子被高高在上地供着是可以心安理得,还慢慢滋生起优越感来了,良知也在追风逐利和安逸懈怠中慢慢麻木哪有什么反省,更无从谈起起心动念的警觉了?因为离我们最广大老百姓所代表的老天也越来越远,职责担当需要专注用心做事(老子所说的为而不争[11])嘴上不说心里更不说,却是顶着“内卷”和既得利益的庇护浑水摸鱼人云亦云,或感叹为啥不能好好做美国大哥跟班小弟而传递起“忧国忧民”的不安情绪来,更不用说实事求是开展人和外部宇宙交互和体现生命意义的职责担当了?!幸运的是,中国人与生俱来流淌在血脉里的精神还在,越是有挑战越是有困难我们的精气神越足,人类一切创新和发展的源泉和动力就是顺应形势迎接当下每个挑战,知难而上向死而生进而造化自然——“天人合一”更在于“以我为主”担当使命转危为机时的造化自然,人的命运当然由自己创造——这也是如《了凡四训》优秀中国文化传承的核心,中国和世界的命运更不能掌握在美国等少数西方精英国家的手里。像华为这样的中国公司更是把“天人合一”造化自然的一面发挥到极致,由于把愿景变为现实的5G通讯技术[19]快速崛起让美国失去控制,美国及跟班小弟多国之力压制华为还能我自岿然不动正安然渡劫。历史走到今天,当下正是老天安排东方某国度出来救场收拾烂摊子进行灾后重建的使命担当!更是英勇无畏中华儿女承前启后紧密团结在中国共产党的领导下,融合吸收包括东方精神文明和西方物质文明在内一切人类先进文明的精华,正在同心同德创造并逐渐实现万物欣欣向荣的世界大同伟大愿景!

      

      正如社会学调查研究人往往是通过人与人的关系展开的,研究对象间交互关系的数学语言是范畴论[9-10,20],也可用于研究个人小宇宙和外部大宇宙的交互关系。宇宙学家的逻辑学本质上是与观察者有关的,所有观察者被包括在被其观察研究系统的内部,真实世界在不同观察者前显露的总是些因人而异不完整的信息,因此需要身处其中而不能观察宇宙全貌的观察者们,在一定共处区域内相互交互遵守一定演生法则时应能做出统一的决定。就如罗马古城母狼乳婴故事一样,老子[11]观察到再凶猛的野兽不会伤害婴儿,这是因为婴儿“天人合一”天性看到凶猛野兽的表现是至善至柔的,而不像大人们看到野兽的表现是逃跑和猎杀,要么逃要么战都是人和野兽的对立。因此,凶猛野兽和无知婴儿才能达成“和之至也”[11]的统一决定!这种“天人合一”交互之道是东方文明有别于西方文明“人和宇宙”二元对立的和谐共生法则,“天人合一”和谐共生法则是自然界生物多样性的充分必要保证,是跨学科领域可以普遍遵守的演生法则,在一定区域上下文可以用研究多体交互关系的范畴论语言体系进行建模。“天人合一”是中华民族“家国天下”大一统思想的根基,确保中华文明源远流长而其他古代文明无法延续至今的文化根本和民族自信。从西方国家演化历史上来看,正因为采取“人和宇宙”的二元对立思想,如美国的建国者们开辟美洲新大陆时屠杀印第安原住民和驱赶原住民到不毛之地,他们的国家形态从最初欧洲源头出发就开始四分五裂[21]并还延续这样的趋势。而从周朝在青铜尊上刻铭文“宅兹中国”以来,中华文明“天人合一”思想从来未曾间断过国家统一和中国作为“中央之国”的地位。因此,世界陷入危机四伏和动荡不安的今天,东方某国度使命担当从过去[22]、现在和未来发展的“中央之国”大一统角色以及所处世界海陆格局最高青藏高原[23]演生区域上下文来看都会是人类和宇宙交互所做出的统一决定!这也是汤因比这样的西方学者所预言的[24]:人类的未来在东方,中华文明将引领世界。

      

      综上所述,我们预期“天人合一”思想指导以我为主实事求是基于万物互通演生理论开展科研创新,消化吸收人类一切先进文明的精华,牢记共产主义追求人类共同幸福探索为啥只有在中国才有蓬勃发展的原因是因为“全心全意为人民服务”的初心格局与天相通以及一代代顶天立地最广大老百姓的伟大牺牲——新中国建立乃至改革开放农民工们廉价劳动力为国家挣回了很多外汇莫不是如此,让我们直面拥抱最广大老百姓的苦难和需求,化作自主创新和可持续发展的源泉和动力,时时激励我们温故知新伟大的毛教员毕生倡导《湖南农民运动考察报告》精神乃至当下中国已开启感同身受沉浸式创新的伟大公司传奇——如华为公司基于客户需求和愿景驱动的自主创新[19],携手推动万物互联和谐共生促进万物生长的人类文明可持续发展!

 


参考文献:

1. 查红彬,刘成林,吴思编著,视觉信息处理研究前沿,上海交通大学出版社,2019.

2. Guo MH, Xu TX, Liu JJ, Liu ZN, Jiang PT, Mu TJ, Zhang SH, Martin RR, Cheng MM, Hu SM. Attention mechanisms in computer vision: A survey. Computational Visual Media. 2022, 8(3):331-68.

3. Qin B, Mao H, Liu Y, Zhao J, Lv Y, Zhu Y, Ding S, Chen X. Robust PCA unrolling network for super-resolution vessel extraction in X-ray coronary angiography. IEEE Transactions on Medical Imaging. 2022, 41(11):3087-98. 

4. Stanković L, Mandic D. Convolutional Neural Networks Demystified: A Matched Filtering Perspective-Based Tutorial. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems. 2023, 53(6):3614-28.

5. Ito T, Yang GR, Laurent P, Schultz DH, Cole MW. Constructing neural network models from brain data reveals representational transformations linked to adaptive behavior. Nature communications. 2022,13(1):673.

6. 张广铭,朱国毅.凝聚态物理学的新篇章——超越朗道范式的拓扑量子物态[J].物理,2021,50(09):569-582.

7. Tian J, Sun X, Du Y, Zhao S, Liu Q, Zhang K, Yi W, Huang W, Wang C, Wu X, Hsieh MH. Recent advances for quantum neural networks in generative learning. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 2023 May 1.

8. Bishop RC, Silberstein M, Pexton M. Emergence in Context: A Treatise in Twenty-First Century Natural Philosophy. Oxford University Press; 2022.

9. 文小刚.物理学的第二次量子革命[J].物理, 2015,44(04):261-266.

10. 李新洲.拓扑斯理论的时空观[J].科学, 2002,54(05):15-19+2.

11. 高明撰,帛書老子校注,中华书局,2022.

12.  钱学森和系统科学[N]. 文汇报, 2011-12-07(012).

13. Capra F. Modern physics and eastern mysticism. Journal of Transpersonal Psychology. 1976;8(1).

14. 乐玉成谈俄罗斯遭制裁:恐怕没人再信西方所谓“私有财产神圣不可侵犯”,观察者网,2022.03. 

15. 张其成,生而神灵,张老说国学微信视频号2023.05.

16. Chang H, Liu Q, Zimmerman JF, Lee KY, Jin Q, Peters MM, Rosnach M, Choi S, Kim SL, Ardoña HA, MacQueen LA. Recreating the heart’s helical structure-function relationship with focused rotary jet spinning. Science. 2022 Jul 8;377(6602):180-5.

17. Hsueh B, Chen R, Jo Y, Tang D, Raffiee M, Kim YS, Inoue M, Randles S, Ramakrishnan C, Patel S, Kim DK. Cardiogenic control of affective behavioural state. Nature. 2023, 615:292-9.

18. 王阳明著, 叶圣陶点校,传习录,北京联合出版公司,2017.

19. 徐直军, 华为创新实践与启示, 2021.05. 

20. 李文威,代数学方法(第一卷),高等教育出版社,2019.

21. 阿诺德·汤因比著,历史研究,上海人民出版社,2010.

22. 贡德·弗兰克著,刘北成译,白银资本: 重视经济化中的东方,中国编译出版社,2008. (何新:必颠覆欧洲历史中心论与文明先进论 ——读《白银资本》https://www.163.com/dy/article/I52F76CO0521F1RT.html )

23. 田坤,王宁, 彭建生. 青藏高原: 中国最大的水乡[J].森林与人类,2018(12):66-75. 

24. 阿诺德·汤因比著,徐波等译,人类与大地母亲,上海人民出版社,2019.04.



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