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什么是航空医学?中国工程院院士俞梦孙抖音公开课开讲

发布时间:2023-09-14 16:34:19  |  来源:北晚在线  |  作者:袁梦  |  责任编辑:科学频道

什么是航空医学?飞行员紧急情况如何逃生?如何避免高原反应?9月13日晚19:00,中国工程院院士、航空医学和生物医学工程专家俞梦孙做客@抖音科普直播间,以“航空医学:从梦想到现实”为主题,回答抖音知识创作者@清华园子爸爸讲科学提问,为网友献上了一场生动的开学公开课。

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航空医学和普通医学有什么不同?俞梦孙首先对这一问题进行了解释。他介绍,航空医学当前可以归入生物医学工程,相比普通医学,其研究对象是在飞行中的飞行员,会受到缺氧、加速度、作战时心理因素等影响。

飞行员在单独飞行时,如果要把身体数据传回地面,需要运用多种手段。俞梦孙介绍了一种用无线电即时传输飞行员生理、心理活动以及环境数据的方法,但该方法有飞行高度和距离限制。另一种方法是在飞行员身上添加记录设备。他介绍了60年代其研制成功的一种叫做“八线示波记录器”的设备,可以同时记录多项数据,解决了这一需求。

飞行过程之外,飞行员睡眠休息时的数据也很重要。国外曾经用脑电图的方法测量飞行员睡眠数据,但需要在头上贴上很多电极。俞梦孙团队制作的监测床垫躺下去就能测出心跳和呼吸,在不影响飞行员休息的条件下,生成整晚的睡眠图形。该设备投放到市场还可以用来监测呼吸暂停。

俞梦孙研发的类似的设备还有很多,对话中,他谈到了研发这些设备的一个指导思想,即钱学森曾提出的“需求牵引、有限目标、解决问题”。他认为,科研需要和实际的应用需求结合,不宜把目标搞得太大,而“只为写文章的科研简直是浪费时间、浪费钱财”,俞梦孙回忆,“自己有些东西做完以后空军部队推广应用就完了,文章是因为后来需求补写”。

这一理念,俞梦孙在公开课上反复提及,同时他还着重介绍了钱学森的“开放复杂巨系统”理论,在解决其工作中实际问题时发挥的作用。俞梦孙研发的紧急情况飞行员座椅弹射系统,有效避免了座椅弹射过程中由于加速度过大导致飞行员受伤的现象。他介绍,其研发过程中,就是考虑到了脊柱本身作为弹性体发挥的作用,把人看成一个“小系统”,用系统的思想看待和解决问题。后来发现,该弹射系统已实装我国部队7年后,美国还在研发类似的功能。

同样基于“开放复杂巨系统”理论,把人看过一个复杂的系统,俞梦孙还解决了飞行员高原反应难题。“上高原以前一定要有个过程,是人适应高原,从高原下来也要有个过程。”他介绍,经过系统适应性训练,此前需要五六天的时间,现在只需要34个小时,就可以避免高原反应。“人本身就有很强的适应环境的能耐,既能产生新的功能也能退化,这是复杂系统的一个特点。”

这套思想还被用在了航母飞行员训练之中。俞梦孙介绍,我国航母飞行训练两年一架飞机都没摔,用的就是钱学森的循序突进的思想,把人看成一个系统,使其能力逐渐提升。而美国最开始进行航母训练时,飞机速度比现在慢得多,还要平均每周摔一架。

在谈到开学季青少年学习话题时,俞梦孙希望少年儿童都要有兴趣,将来这个兴趣跟要做的事情联系在一起,效率就会非常高。他建议读书的时候要放松地读,有兴趣地读,太紧张效率反而不够。如果所读的书和将来要做的事能联系在一起,自然而然就会认真投入。

据悉,本次直播是抖音开学公开课系列知识直播之一。9月,抖音推出60余场“开学公开课”知识直播,包括俞梦孙、金涌等10余位院士领衔开讲。《2023抖音公开课学习数据报告》显示,过去一年,国内高校在抖音累计直播1万场,总时长超过7350万分钟,相当于1.68万节课。共有400位教授、45位院士在抖音传递知识。