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2019未來科技(智能制造)重大事件揭曉

在近日舉辦的2019中國·紹興“名士之鄉”人才峰會暨全國未來科技·數字經濟高峰論壇上,發布了2019未來科技(智能制造)重大事件。它們分別為BCI腦控機器人、自動裝卸機器人、5G遠程手術、陶瓷4D打印、雙臂協作機器人、類腦芯片、超微計算機、超感知人造皮膚、芯片器官和血管行走的機器人。

隨后,十大事件對應的卷軸被裝入帶有倒計時裝置的時間膠囊進行封存,并在紹興科技館進行展出,公眾可通過掃描膠囊上的二維碼獲取未來科技(智能制造)十大事件的簡介。中科院物理所博士成蒙擔任發布人,并對十大事件進行解讀。論壇上,具有中國傳統文化特色的墨甲機器人為與會人員做了一段精彩的表演,華為技術有限公司副總裁蘇偉在現場作了主旨演講,解讀華為成長之道。

“2019未來科技(智能制造)重大事件揭示了兩條規律,第一,未來的制造業里面,機器將扮演越來越重要的角色,它會更多、更強大,更智慧;第二,機器和人在未來的發展當中,會出現一些融合、交叉的領域。” 浙江省數字經濟學會副會長兼秘書長章豐表示。

據了解,本次評選活動歷時半年,由中國電子學會、中國科學報社和網易新聞聯合發起,邀請科技、經濟等領域的專家成立評委會,建立重大事件評審標準。同時通過評委會及社會各界征集重大事件,建立事件庫,共有200個事件入選2019未來科技(智能制造)重大事件庫。中外院士以及來自中國科學院、北京大學、清華大學、浙江大學、中山大學等高校院所智能制造領域的專家學者,依據評分標準對候選事件進行打分,評選出未來科技(智能制造)領域有突破性、創造性和引領性的十大事件。

以下為2019未來科技(智能制造)十大事件及特別解讀:

BCI腦控機器人

在霍金去世后的第二年,硅谷明星馬斯克讓BCI腦機接口真正進入了大眾視野。這一曾幫助霍金用意念上網和人溝通的技術,展現出了令人驚嘆的能力。

事實上,通過意念操控物體是人類一直的夢想,是腦控機器人讓這個夢想真正得以實現。通過腦機接口技術將人腦電波轉換成指揮機器人的計算機指令,從而實現用人腦直接控制機器人運動,這種融合腦科學和認知科學研究與應用的機器人的出現,給未來留下了巨大的想象空間。不過它最值得期待之處,并不是用來討好那些喜歡躺尸的懶癌患者,而是用來幫助全球具有行動障礙的殘疾人。

自動裝卸機器人

在倉庫里找到一個紙箱,把它抓起,堆疊到其它紙箱上方,碼放得整整齊齊,然后快速奔向另一個紙箱……要完成這一任務可不簡單,它是對機器人在三維空間里自主移動操作的極大挑戰。波士頓動力做到了。

今年初,這家明星機器人公司曝光的這款可以在倉庫里搬運紙箱的機器人,裝有內置的主動視覺系統和雙輪式底座,手臂也被換成了頭頂的大型吸盤,身形輕巧卻更為有力,實用性大大增強,俯仰之間就可將30磅重的箱子堆疊到一個成年人的高度,堪稱最能干“裝卸小哥”。

5G遠程手術

2019年,中國在遠程醫療領域創造了多項突破。3月,遠在海南的神經外科專家,為身在北京的患者實施了帕金森病“腦起搏器”植入手術;6月,北京積水潭醫院同時遠程操控兩臺骨科手術機器人,為浙江嘉興和山東煙臺的兩名患者分別實施手術;9月,經山東青島、貴州安順兩地醫院合作,成功為實驗動物實施了超遠程機器人腹腔復雜手術。

這都是拜5G所賜。5G網絡的高帶寬和低時延,不僅可以遠程傳輸4K高清畫面,還解決了視頻滯后和遠程控制延遲的問題,在爭分奪秒的手術臺上確保了幾乎實時的操作,使醫生幾乎感覺不到患者在數千公里之外。如果說4G幫助醫生實現了遠程診斷,那么 5G,讓遠程手術走進了現實。

陶瓷4D打印

快被人們遺忘了的陶瓷還能重拾往日榮光嗎?

3D打印的概念相信大家都很熟悉,4D打印就是在3D打印的基礎上增加一個時間維度,使打印物體的形狀和功能隨著時間發生可編程變化。但對于陶瓷這種熔點高達數千攝 氏度的古老材料,不僅在常溫下制造極為困難,以往可以3D打印的陶瓷粉體材料因不容易發生自變形,也限制了陶瓷4D打印的發展。

而香港城市大學的研究團隊成功開發出了全球首款陶瓷4D打印系統,他們打印出的陶瓷堅固又富有彈性,可像金屬一樣拉伸變形,可以擁有復雜的形狀。人們看到這件像悉尼歌劇院的這個藝術品就是他們制作的。未來,這套系統憑借“陶瓷墨水”的高硬度、耐高溫、可變形和優異的電磁信號傳輸能力,不僅有很大潛力用作航空航天器的推進部件,還可以在電子世界重新發揮用武之地,比如用做5G基站的濾波器和新一代手機后蓋。

雙臂協作機器人

從單手遞零件到雙手調咖啡,人類輕而易舉能做到,在機器人發展的歷史上卻花了不少時間。從人與機器隔著工作臺相望,到機器與人“零距離”并肩工作,只是兩者位置走近了一小步,卻是人與機器關系演進的一大步。

雙臂協作機器人的出現,讓工業機器人和單調的機械臂之間不再畫等號。在它背后,是雙眼視覺、力反饋、手動拖拽示教、碰撞檢測等諸多技術的精妙集成,是機器人與人工智能的完美融合體。在可見的未來,完美的人機協作將使工人的機器搭檔,變得像家庭機器人伴侶一樣。

類腦芯片

今年7月,英特爾公司對外展示了其最新的神經擬態芯片系統Pohoiki Beach。它集成了1320億個晶體管,擁有800多萬個“神經元”和80億個“突觸”。雖然相比人腦的800多億個神經元,英特爾這款芯片的運算規模僅比“蝦腦”大一點,但該系統的執行速度要比傳統CPU快一千倍,能效可提高一萬倍,可為圖像識別、自動駕駛和機器人技術帶來巨大提升。

同時發力類腦芯片的還有IBM和清華大學。今年10月,清華的“天機”類腦芯片登上Nature封面。它的運算規模雖然不大,卻完美驅動了一輛無人自行車。這一系列類腦芯片系統的問世,預示著人類向“模擬大腦”的目標邁出了一大步,為人們展示了通往“硅基文明”的真正入口。

超微計算機

IBM在Think 2018大會上宣布他們將發布一款全球最小的計算機。這臺計算機甚至還沒有一顆鹽粒大,需要借助顯微鏡才能看清它。IBM表示,這臺計算機的生產成本不到10美分,但它卻集成了幾十萬個晶體管。它可以用于監控、分析、通訊以及操作數據。同時,它還能夠勝任一些基礎的AI任務,比如對數據進行分類等。值得一提的是,它在區塊鏈技術方面也能大展身手,可以作為區塊鏈應用的數據源。IBM研究部門負責人透露,未來五年內,類似墨水點大小或比一粒鹽還小的超微型計算機將被廣泛嵌入到人們的日常物品和設備中,意味著未來人們將見到越來越多這樣的超微型設備問世。

超感知人造皮膚

斯坦福大學的鮑哲南團隊是柔性電子領域的領頭羊,她主持研發的人造皮膚,不斷實現技術飛躍。這張超強靈敏度的人造皮膚由敏感度極高的電子感應器組成,當感應器連成一片時,感知能力就如同真正皮膚一樣,而且比人的皮膚功能更強大,能隨時監控各種生理指標,將體內的信息與外界相連接。她還研制出可拉伸的太陽能電池,可以使人造皮膚自我發電,納米材料為人造皮膚增加了透明度和可拉伸的性能,使得人造皮膚的感應和計算能力更強、智能性更高。它在醫療方面的應用可以為皮膚受損者雪中送炭,在AI領域可以賦予機器人感知能力,還可搭載各種可穿戴智能設備,把人變成人機合一的“超級人類”。

芯片器官

隨著各國器官移植法令的出臺,人類器官重生的希望曾一度寄托在動物身上,但這一方案正遭到越來越多動物保護主義者的反對。芯片器官展現出了另一條更富挑戰的道路。

美國和新加坡的研究人員開發出了一個被稱為“電子芯片上的器官”的測試平臺,該平臺可利用生物電傳感器對心臟細胞的電生理學進行三維測量。團隊在心臟球體上測試了該平臺,實現了高精度地收集電信號讀數。該公共測試平臺的出現是一個信號,它意味著,各種芯片器官的發展速度已經遠超我們的想象。據了解,麻省理工的科學家曾將十種人體器官微型模型連接在一起,成為一個系統,并使該系統存活了四周。

血管行走的機器人

麻省理工學院開發了一種磁控線型機器人,它就像一條“提線木偶”式的電子蚯蚓,通過體外磁鐵的引導,在腦血管等狹窄彎曲的通道中穿行自如。雖然這項實驗還只是在一個用樹脂做的大腦模型里完成的,但研究人員稱他們很快將開展體內測試。這意味著人類距離難度極大的遠程機器人腦部手術更近了一步,也預示著未來有更多希望在寶貴的“黃金時間”內,逆轉腦血管堵塞,挽救更多人生命。

事實上,除了血管疏通兵以外,還有藥品快遞兵、排雷爆破兵……這些肉眼看不見的微納米機器人,正在以各種不同形態分兵集結,它們組成了一支極為重要的機器人部隊,進入人類體內,改善人類的健康。

由中國電子學會、中國科學報社和網易新聞聯合發起

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