11月11日下午，北京大學(xué)學(xué)生工作部舉辦第110期教授茶座，北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院教授魏坤琳就“太空飛行對(duì)宇航員大腦的影響”這一話(huà)題與同學(xué)們展開(kāi)深入交流。

活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)

魏坤琳介紹了本期茶座主題的來(lái)源，表示這一話(huà)題不僅是自己的研究興趣，更來(lái)源于自身對(duì)親臨太空，出任載人航天載荷專(zhuān)家的夢(mèng)想。幾十年來(lái)，我國(guó)的航天事業(yè)發(fā)展取得了令人驕傲的成就，與此同時(shí)，宇航員在太空中的感知研究作為航天員心理學(xué)研究領(lǐng)域最重要的話(huà)題，我國(guó)在這一領(lǐng)域的科研和科普卻仍與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距，歐美國(guó)家在太空環(huán)境認(rèn)知科學(xué)之中的技術(shù)壟斷，成為了魏坤琳不斷探索創(chuàng)新的動(dòng)力。

魏坤琳從太空飛行對(duì)于人類(lèi)機(jī)體的種種挑戰(zhàn)談起。太空飛行在入軌時(shí)巨大的加速度只算是宇航員的一個(gè)小挑戰(zhàn)。進(jìn)入軌道以后，宇航員面臨低重力加速度的考驗(yàn)。另外，空間站環(huán)境主要是熒光，缺乏紫外線(xiàn)、藍(lán)光和紅光，從而影響神經(jīng)內(nèi)分泌功能、晝夜節(jié)律、松果體分泌和情緒。在太空環(huán)境中，失去了大氣層的保護(hù)，宇航員要面臨宇宙射線(xiàn)輻射的威脅，可能出現(xiàn)細(xì)胞損傷和癌癥。此外，空間站上的長(zhǎng)時(shí)間封閉環(huán)境也會(huì)讓宇航員產(chǎn)生極大的孤獨(dú)?？梢哉f(shuō)，太空環(huán)境對(duì)于人體的挑戰(zhàn)來(lái)源于認(rèn)知、生理、心理乃至于人際關(guān)系的各個(gè)方面。

魏坤琳作分享

魏坤琳聚焦于認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域，指出低重力環(huán)境對(duì)人腦的影響來(lái)自于方方面面。首先是前庭系統(tǒng)，缺失重力的作用，前庭系統(tǒng)會(huì)失去對(duì)加速度的判斷，導(dǎo)致嚴(yán)重的太空眩暈，并進(jìn)一步影響到大腦各個(gè)方面的功能。其次是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的信息處理，微重力環(huán)境導(dǎo)致的各種信息綜合運(yùn)算的偏差，例如空間定向的障礙。再次是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，無(wú)需對(duì)抗重力的肌肉系統(tǒng)使得脊髓的興奮性降低，造成肌肉功能的減退；低重力下人體的移動(dòng)方式的改變也將導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)習(xí)慣的改變。此外，太空也將導(dǎo)致宇航員對(duì)重力的預(yù)期、對(duì)空間感的認(rèn)知等改變。

魏坤琳以國(guó)外幾起太空飛行中的事故說(shuō)明了太空環(huán)境認(rèn)知科學(xué)研究的重要性，如1998年“哥倫比亞號(hào)”宇宙飛船降落時(shí)，速度遠(yuǎn)超預(yù)期，宇航員報(bào)告一個(gè)頭部動(dòng)作后短暫?jiǎn)适Х较蚋?，險(xiǎn)些釀成重大后果。目前，各種在地球上研究高低重力影響的方法，無(wú)論是失重飛機(jī)還是水槽作業(yè)，都有其很強(qiáng)的局限性。魏坤琳以一項(xiàng)實(shí)證研究為例解釋了如何研究低重力對(duì)大腦功能的影響，這一研究對(duì)航天員進(jìn)行太空飛行前后的各項(xiàng)認(rèn)知能力進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示太空飛行對(duì)航天員的一般智力功能沒(méi)有影響，但感知運(yùn)動(dòng)受到較大的影響，如手部操作和模擬駕駛之中都會(huì)出現(xiàn)認(rèn)知上的錯(cuò)誤判斷。另外，為了對(duì)付太空眩暈，科學(xué)家在航天員的訓(xùn)練之中加入了前庭與視覺(jué)整合的PAT訓(xùn)練，以對(duì)太空環(huán)境下可能產(chǎn)生的感知問(wèn)題進(jìn)行提前干預(yù)。

魏坤琳作分享

作為總結(jié)，魏坤琳指出，太空環(huán)境的認(rèn)知機(jī)理研究之中，還有很多科學(xué)問(wèn)題亟待回答。雖然中國(guó)在航天實(shí)踐和研究的領(lǐng)域還有很長(zhǎng)的路要走，但我國(guó)在大工程項(xiàng)目上的延續(xù)性和計(jì)劃嚴(yán)密性保障了航天事業(yè)的飛速發(fā)展。魏坤琳由此表達(dá)了對(duì)于在座同學(xué)立足偉大時(shí)代、深耕偉大事業(yè)的殷切希冀。

學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講

提問(wèn)環(huán)節(jié)，有同學(xué)就人工智能對(duì)認(rèn)知科學(xué)的影響提出問(wèn)題。魏坤琳指出，人類(lèi)是在進(jìn)化的過(guò)程中修修補(bǔ)補(bǔ)而來(lái)的，無(wú)論是身體還是大腦都有很多弱點(diǎn)。例如，碩大的大腦和女性骨盆寬度的矛盾造成我們都是大腦發(fā)育的“早產(chǎn)兒”，從而促成了人類(lèi)相互配合來(lái)?yè)狃B(yǎng)下一代的需求，按很多學(xué)者的假說(shuō)這甚至導(dǎo)致了社會(huì)結(jié)構(gòu)的改變。人工智能不必模仿人類(lèi)發(fā)展中的弱點(diǎn)，人腦最大的特點(diǎn)是其靈活性和冗余性，如在太空中大腦會(huì)降低被低重力深刻影響的前庭器的信號(hào)影響，從而讓人類(lèi)大腦擁有強(qiáng)大的魯棒性。人工智能未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是向?qū)嶓w發(fā)展，通過(guò)與世界產(chǎn)生交互，培養(yǎng)人工智能適應(yīng)環(huán)境的能力。

有同學(xué)提及外界的關(guān)注對(duì)學(xué)者的影響。魏坤琳指出，自己在科研上從未改變過(guò)自己的初心，也沒(méi)有改變作為北大教授的社會(huì)責(zé)任感。魏坤琳以自身參加綜藝節(jié)目的經(jīng)歷為例，指出自身的社會(huì)經(jīng)歷是為了對(duì)象牙塔之外的世界產(chǎn)生更多的了解，在這一過(guò)程中可以對(duì)大眾文化和媒介文化產(chǎn)生更深入的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，學(xué)者在社會(huì)經(jīng)歷中所收獲的社會(huì)價(jià)值，也會(huì)對(duì)于科研的推進(jìn)有極大的幫助。

學(xué)生提問(wèn)

有同學(xué)就天賦在科學(xué)研究中的重要性這一話(huà)題與魏坤琳進(jìn)行討論。魏坤琳指出，天賦當(dāng)然有其先天的基因的基礎(chǔ)，但是刻苦的訓(xùn)練和超人的意志才能換取超乎常人的智力表現(xiàn)。例如珠心算就是用人類(lèi)更強(qiáng)大的空間記憶能力代替相對(duì)薄弱的數(shù)值運(yùn)算能力，但熟練的珠心算技巧需要大量重復(fù)的練習(xí)。對(duì)我們個(gè)人來(lái)說(shuō)，合理評(píng)估個(gè)人的能力方向，找到合適的項(xiàng)目和正確的方法，并加以重復(fù)的練習(xí)，就能擁有過(guò)人的天賦。

還有同學(xué)提到感性和理性在科學(xué)研究和個(gè)人觀念上有何影響。魏坤琳在心理學(xué)領(lǐng)域?qū)で蟾行缘亩x，認(rèn)為感性是在正常的場(chǎng)景產(chǎn)生正常人的情感，并且能理解他人的情感的能力，也能對(duì)自己的情感有所控制。魏坤琳進(jìn)一步指出，人類(lèi)的重要特點(diǎn)就是容易感同身受，而同理心更強(qiáng)的人就會(huì)獲得更多的幸福。感性和理性在科學(xué)上是相互促進(jìn)的，兩種能力共同擁有，無(wú)論對(duì)于科研還是對(duì)于生活都是有益的。

學(xué)生提問(wèn)

活動(dòng)最后，魏坤琳與在場(chǎng)同學(xué)合影，并為同學(xué)們寫(xiě)下寄語(yǔ)“理性照亮人生”。參加本次茶座的同學(xué)表示，魏坤琳教授結(jié)合自身科研經(jīng)歷對(duì)太空環(huán)境下人類(lèi)認(rèn)知挑戰(zhàn)問(wèn)題的講解幽默風(fēng)趣、豐富翔實(shí)、深入淺出，不僅激發(fā)了同學(xué)們對(duì)于心理學(xué)與認(rèn)知科學(xué)的強(qiáng)烈興趣，更彰顯了當(dāng)代學(xué)者心系家國(guó)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)風(fēng)范，為同學(xué)們的求學(xué)與科研之路作出了表率。

魏坤琳寫(xiě)寄語(yǔ)

活動(dòng)合影

“探索浩瀚宇宙，發(fā)展航天事業(yè)，建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)，是我們不懈追求的航天夢(mèng)。經(jīng)過(guò)幾代航天人的接續(xù)奮斗，我國(guó)航天事業(yè)創(chuàng)造了以‘兩彈一星’、載人航天、月球探測(cè)為代表的輝煌成就，走出了一條自力更生、自主創(chuàng)新的發(fā)展道路，積淀了深厚博大的航天精神?！?神州問(wèn)天，嫦娥奔月，祝融探火、羲和逐日、天和遨游，探尋九天的夢(mèng)想從未停歇，奮斗的征程不曾止步。航天事業(yè)的瑰麗，心理學(xué)科的魅力以及腦科學(xué)領(lǐng)域的星辰大海始終吸引著代代有志青年投身其中。新的火花不斷涌現(xiàn)，新的目標(biāo)一直在前方。航天事業(yè)的發(fā)展充分展示了偉大的中國(guó)道路、中國(guó)精神、中國(guó)力量，北大青年要以航天精神為感召，以一代代航天人為榜樣，在求學(xué)和科研的道路上立足社會(huì)需求，懷揣理性精神，不忘初心，堅(jiān)守理想，艱苦探索，奮勇前進(jìn)。

微語(yǔ)錄：

我們?cè)谔昭芯恐兴媾R的問(wèn)題就是我們都沒(méi)有親臨過(guò)太空，只能通過(guò)看書(shū)去猜測(cè)，但最好的獲得科學(xué)問(wèn)題的方式就是親身體驗(yàn)。

中國(guó)人只要樹(shù)立了工程目標(biāo)，就一定會(huì)實(shí)現(xiàn)，這需要在座的各位通過(guò)動(dòng)用我們的大腦來(lái)完成。

很多人低估了現(xiàn)代科技對(duì)大腦運(yùn)作方式帶來(lái)的影響。

如果人工智能能夠模仿人類(lèi)的話(huà)，為什么一定要模仿人類(lèi)的缺陷呢？

人類(lèi)大腦最大的特征就是靈活性和冗余性。

不需要看一個(gè)人說(shuō)了什么，要看他做了什么。

大眾傳媒和大量的信息并沒(méi)有讓人更聰明。如何在維護(hù)言論自由的情況下保證信息的真實(shí)性，仍然是亟待思考的問(wèn)題。

知覺(jué)是無(wú)意識(shí)的推理，個(gè)體得到了很多信號(hào)，但對(duì)外界的感知是推理獲得的。

所謂的天賦其實(shí)所有人都能擁有，只是需要正確的方法，加上成千上萬(wàn)個(gè)小時(shí)的練習(xí)。

心理學(xué)的知識(shí)和方法會(huì)給我們的生活帶來(lái)巨大的優(yōu)勢(shì)，無(wú)論你是什么專(zhuān)業(yè)，都應(yīng)該學(xué)一點(diǎn)心理學(xué)。

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