神经科学在军事领域中的应用及发展

彭月平 秦军

(武警工程大学，陕西西安 710086)

神经科学在军事领域中的应用及发展

彭月平 秦军

(武警工程大学，陕西西安 710086)

近年来，神经科学的深入研究与快速发展为军事学研究领域提供了一种全新的认识和发展方向，大力推动了军事领域的重大变革，深刻影响着未来战争的作战方式和作战形态。本文通过对近年来文献分析，介绍了神经科学的研究进展，及其在军事领域的应用与发展。

神经科学；认知；军事；应用

近年来，学科发展具有综合与交叉特性，一些学科在发展过程中，不断与其他相关学科进行交叉融合，产生了许多新兴交叉学科。以神经科学为基础，相继产生了与之交叉的神经动力学、神经心理学、神经信息学、神经经济学、神经管理学、神经营销学、神经决策学，以及神经金融学等许多新兴学科[1，2]。2009年5月，美国科学院发表了一份由美陆军资助的名为《Opportunities in Neuroscience for Future Army Applications》的研究报告，该报告指出：神经科学，特别是认知神经科学的发展，不仅为学习、记忆、决策、睡眠，以及应激或极端困难条件下作业或训练等传统军事领域提供了全新的认识与方向，而且还开辟了脑——机接口、神经状态生物标志物和士兵精神，以及认知适应等许多新兴军事应用领域[3，4]，这预示着神经科学与军事学正在相互渗透融合，孕育着一个新兴交叉学科研究领域—基于神经科学的军事学，即神经军事学。本文通过对近年来文献调查分析，介绍神经科学(主要是认知神经科学)，及其在军事领域的应用与发展。

1 神经科学的研究现状及发展

人的行为活动来自于人脑的决定，从本质上讲，人脑活动过程其实是一个信息处理加工过程。神经科学(或称为脑科学)是研究人脑结构及其功能的形成机理，主要有两个研究方向：微观结构研究方向，脑功能区域活动及其脑功能形成机理的研究方向。微观结构研究方向包括两个关键层面：一是神经元层面，主要进行基于神经元模型的脑功能研究；二是比神经元层面，即基因层面上与脑功能关系研究。脑功能区域活动及其脑功能形成机理方向的研究内容主要包括：对认知(主要包括知觉、记忆、注意，以及语言等)、运动、情感，以及意识等的研究。认知科学是基于认知心理学，并综合了心理学、语言学和神经网络，以及人工智能等多个学科后形成的一门新兴交叉学科。其目标宗旨是研究人类认知机理与规律，主要包括学习与记忆、知觉与注意、分析与情感、智能推理、语言理解、知识获得，以及运动控制等；主要研究层面为认知心理与认知机理，但也可深入到脑生理层面进行研究。19世纪70年代，认知科学与神经科学进一步交叉融合，就诞生了一门新兴交叉学科—认知神经科学，其主要研究内容是在脑神经层面上研究和解决认知(包括注意、记忆、语言、意识等人脑功能)问题。

围绕神经科学领域的研究工作一直十分活跃，特别是进入二十世纪以来，世界各国投入了大量财力和人力对神经科学相关重大问题进行研究[2]。美国和欧洲分别于1990年和1991年推出“脑十年计划”项目；日本也不甘示弱，于1996年提出了“脑科学时代计划”项目，该项目研究过程分为“认识脑、“保护脑”，以及“创造脑”三个阶段。国际神经学工作组于1998年启动了与人类基因组计划对应的人类脑计划(Human Brain Project)，该计划最终目标是通过研究人脑功能建立人类脑功能信息库。美国国家科学基金会(NSF)和美国商务部(DOC)在2002年，共同提出人类素质提高聚合技术计划(Convergent Technology for Improving Human Performance)，该计划核心思想是以认知科学为先导，以纳米科技为制造基础，并采用生物技术和生物医学实现，最后利用信息技术来控制。目前还在执行的人类前沿科学计划(Human Frontier Science Program)的十二个焦点研究问题中，其中的知觉与认知、运动与行为、记忆与学习，以及语言与思维这四个问题就与脑认知紧密有关。

我国也非常重视神经科学问题的研究及应用，从上世纪70年代就已经开始应用ERP和fMRI等先进技术进行相关神经科学问题的研究和解决。特别是进入二十一世纪以后，建立了许多跨学科的与神经科学/认知科学相关的研究机构或组织，值得一提的是，2005年，经国家科技部批准，两个与认知神经科学紧密相关的国家重点实验室也相继建立。我国于2006年提出的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》，其中将认知神经科学作为重大战略发展科技领域，该纲要指出：脑科学与认知科学是亟需解决的八大科学前沿问题之一，重点解决学习记忆和思维等脑高级认知功能的过程及其神经基础这一基本问题。目前，我国学者对认知神经科学也进行了广泛而深入的研究，主要集中在视觉、记忆、注意认知以及语言等方面，与国际相比整体水平还有差距，但在许多交叉研究领域还是取得了一些优秀成果。

必须指出的是，虽然世界各国对神经科学相关问题进行了深入的研究和讨论，也取得了丰富的研究成果，但关于人脑的关键问题，如思维、记忆以及睡眠等一些与大脑息息相关的重要科学问题，至今仍未解决。

2 神经科学在军事领域的渗透及应用

神经科学，特别是认知神经科学的快速发展，不仅为人类认识和解决自身神经精神相关问题提供理论支持和实践指导,同时也为其在军事领域应用展现了的广泛应用前景,其研究成果和飞速发展将可能推动军事领域的重大变革。近年来，美国、俄罗斯、英国，以及日本等世界军事强国对神经科学，特别是认知神经科学十分关注，在军事领域应用方面已经取得了重大的进步，已经突破了惯常的战争样式。

美国作为世界头号军事强国，非常重视神经科学，特别是认识神经科学理论及技术的研究与应用，目前已有部分研究成果已在军事活动中进行了成功应用。美国分别于2008年和2009年发表了《新出现的认知神经科学与相关技术》和《神经科学未来军事应用机遇》两本研究报告，指出了神经科学及其相关技术在军事领域的广泛应用前景。目前，美军在(认知)神经科学领域的研究工作主要从两个方面展开：一是从敌人入手，能够有效地杀伤敌人，主要开展镇静剂、神经实效剂等非杀伤性武器的研究。二是从自身入手，提升自身的战斗力,主要进行预防和救治神经或精神系统伤病、武器装备的认知和智能操作，以及提高自身认知能力等。美军神经科学领域的研究课题主要由国防高级研究计划局来资助，例如美军的“士兵转型”研究计划,该项目通过一序列基于神经科学的科学训练，在极短时间内，将刚入伍的新兵迅速转变为具有较高认知能力和适应能力，以及具有一定战斗力的职业军人；该计划还将职业老兵的成功战斗经验和思想通过训练在短时间内传授给刚入伍的新兵。近年来，美军联合军队内部各个相关机构成立了“认知与神经科学工艺学技术协作”团体,该组织利用计算仿真、遗传学以及神经计算学等多种理论和方法来分析和确定影响士兵任务决策的精神状态及个体差异、战场环境下神经活动过程的个性化分析技术，以及优化武器装备与士兵间的信息传输与处理等。

3 基于神经科学的军事学研究趋势和发展方向

近年来，随着脑科学研究技术和手段的发展，神经科学的研究成果在为人类和社会发展打开广阔应用前景的同时，也为军事领域的应用提供了新的认识和发展方向，大力推动了军事领域的技术变革，深刻影响着未来战争的作战方式和作战形态，不仅包括军事决策、训练、作业等传统军事领域，而且也包括了军人精神/神经生物基础、武器装备的脑—机接口、战场环境的认知适应等许多新兴军事交叉领域[5]。

正如美国科学院发表的《神经科学未来军事应用机遇》报告所指出那样[3]，神经科学在军事领域未来研究的主要发展方向如下：一是发现和确定士兵操控状态效能相关的神经标志物理量，主要包括三个方面：(1)基因、蛋白质，以及小分子标志物；(2)神经成像技术，包括士兵训练、可视领域跟踪等；(3)士兵神经—行为的电生理学指标。二是利用个体差异性优化整体作战能力，主要包括两个方面：(1)个体差异性和能力如何影响部队；(2)行为的文化差异性与神经相关性。三是从神经科学一体化融合视角分析和解决问题。四是获取识别敌方行为新方法的研究。

[1]马庆国，王小毅．认知神经科学、神经经济学与神经管理学[J]．管理世界，2006，10：139-149．

[2]周晓宏，马庆国，陈明亮．神经管理学及其相关研究[J]．中国科技论坛，2009，7：100-112．

[3]National Research Council.Opportunities in neuroscience for future army applications[M].National Academies Press，2009.

[4]楼铁柱，张音，高云华．认知神经科学的军事应用前景分析[J]．军事医学科学院院刊，2010，34：101-104.

[5]冯正直,张睿．军事认知神经科学研究进展[J]．第三军医大学学报，2013，20：2129-2133.

彭月平(1974.2—)，男，汉族，副教授，博士，主要从事教学和科研工作。

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1003-5168(2014)04-0245-02