什麼是航空醫學?中國工程院院士俞夢孫抖音公開課開講

(原標題:什麼是航空醫學?中國工程院院士俞夢孫抖音公開課開講)

什麼是航空醫學?飛行員緊急情況如何逃生?如何避免高原反應?9月13日晚19:00,中國工程院院士、航空醫學和生物醫學工程專家俞夢孫做客@抖音科普 直播間,以“航空醫學:從夢想到現實”爲主題,回答抖音知識創作者@清華園子爸爸講科學 提問,爲網友獻上了一場生動的開學公開課。

航空醫學和普通醫學有什麼不同?俞夢孫首先對這一問題進行了解釋。他介紹,航空醫學當前可以歸入生物醫學工程,相比普通醫學,其研究對象是在飛行中的飛行員,會受到缺氧、加速度、作戰時心理因素等影響。

飛行員在單獨飛行時,如果要把身體數據傳回地面,需要運用多種手段。俞夢孫介紹了一種用無線電即時傳輸飛行員生理、心理活動以及環境數據的方法,但該方法有飛行高度和距離限制。另一種方法是在飛行員身上添加記錄設備。他介紹了60年代其研製成功的一種叫做“八線示波記錄器”的設備,可以同時記錄多項數據,解決了這一需求。

飛行過程之外,飛行員睡眠休息時的數據也很重要。國外曾經用腦電圖的方法測量飛行員睡眠數據,但需要在頭上貼上很多電極。俞夢孫團隊製作的監測牀墊躺下去就能測出心跳和呼吸,在不影響飛行員休息的條件下,生成整晚的睡眠圖形。該設備投放到市場還可以用來監測呼吸暫停。

俞夢孫研發的類似的設備還有很多,對話中,他談到了研發這些設備的一個指導思想,即錢學森曾提出的“需求牽引、有限目標、解決問題”。他認爲,科研需要和實際的應用需求結合,不宜把目標搞得太大,而“只爲寫文章的科研簡直是浪費時間、浪費錢財”,俞夢孫回憶,“自己有些東西做完以後空軍部隊推廣應用就完了,文章是因爲後來需求補寫”。

這一理念,俞夢孫在公開課上反覆提及,同時他還着重介紹了錢學森的“開放複雜巨系統”理論,在解決其工作中實際問題時發揮的作用。俞夢孫研發的緊急情況飛行員座椅彈射系統,有效避免了座椅彈射過程中由於加速度過大導致飛行員受傷的現象。他介紹,其研發過程中,就是考慮到了脊柱本身作爲彈性體發揮的作用,把人看成一個“小系統”,用系統的思想看待和解決問題。後來發現,該彈射系統已實裝我國部隊7年後,美國還在研發類似的功能。

同樣基於“開放複雜巨系統”理論,把人看過一個複雜的系統,俞夢孫還解決了飛行員高原反應難題。“上高原以前一定要有個過程,是人適應高原,從高原下來也要有個過程。”他介紹,經過系統適應性訓練,此前需要五六天的時間,現在只需要34個小時,就可以避免高原反應。“人本身就有很強的適應環境的能耐,既能產生新的功能也能退化,這是複雜系統的一個特點。”

這套思想還被用在了航母飛行員訓練之中。俞夢孫介紹,我國航母飛行訓練兩年一架飛機都沒摔,用的就是錢學森的循序突進的思想,把人看成一個系統,使其能力逐漸提升。而美國最開始進行航母訓練時,飛機速度比現在慢得多,還要平均每週摔一架。

在談到開學季青少年學習話題時,俞夢孫希望少年兒童都要有興趣,將來這個興趣跟要做的事情聯繫在一起,效率就會非常高。他建議讀書的時候要放鬆地讀,有興趣地讀,太緊張效率反而不夠。如果所讀的書和將來要做的事能聯繫在一起,自然而然就會認真投入。

據悉,本次直播是抖音開學公開課系列知識直播之一。9月,抖音推出60餘場“開學公開課”知識直播,包括俞夢孫、金涌等10餘位院士領銜開講。《2023抖音公開課學習數據報告》顯示,過去一年,國內高校在抖音累計直播1萬場,總時長超過7350萬分鍾,相當於1.68萬節課。共有400位教授、45位院士在抖音傳遞知識。