类脑智能机器人研发前景广阔

  2022年8月17日，习在沈阳新松机器人自动化股份有限公司考察时强调：“要时不我待推进科技自立自强，只争朝夕突破‘卡脖子’问题，努力把关键核心技术和装备制造业掌握在我们自己手里。”机器人是现代化产业体系的重要组成，其应用领域包括工业制造、智慧农业、航空航天、深海探索、医疗卫生、国防安全、教育服务等重要行业。目前，机器人和AI领域深度融合，成为经济社会智能化变革的重要引擎。通过借鉴人类的机理和行为，显著提高机器人性能，完成通用的、多样的任务，是机器人研发的挑战和机遇。

  一般来说，机器人系统的目标是完成各类任务，具备学习能力，能够在特定环境中进行高质量互动。目前，大多数机器人系统以模拟人的行为或局部功能为出发点，面向特定任务开展结构设计和算法开发，使其能够代替人类完成相应操作，如分拣、焊接等。这些专用机器人系统在研发过程中，主要依靠定制化的控制程序和大量精密的传感器，对新任务的学习能力、对未知环境的适应能力十分有限，往往只能应用于特定的、单一的任务。相比于这类机器人，人类作业的灵巧性、精密性和适应性更胜一筹。目前人类能完成的大量工作，比如电子用品的装配等，机器人还无法真正介入。

  类脑智能机器人正是从人类思考、行为的源头出发，基于神经科学对影响人类作业、运动、感认知和决策等关键生物机理的研究，通过信息建模和机器人软硬件系统，建立起新型机器人系统。这种全新的机器人系统在外形、控制和智能等方面都与以往不同，可实现以往无法完成的多类新任务，引领机器人领域的变革。

  和普通机器人相比，类脑智能机器人可以通过引入人的生物结构、驱动方式、控制方式和智能决策等机理，减少机器人与人类的差距，在灵巧作业、敏捷运动和泛化学习等能力上接近于人类。由于类脑智能机器人从生物机理研究和模拟出发，更容易与人自然交互，实现深层理解，帮助神经科学家取得更多神经科学研究成果。再加上类脑智能机器人采用类人机理和模型，拥有更好的可解释性和可靠性，既能保证与环境的自然交互，又能大幅减少计算和控制的能耗——人类大脑的功耗仅在20瓦左右，与现有人工智能算法的训练能耗相比几乎可以忽略不计。

  类脑智能机器人研发前景广阔，也仍面临诸多挑战。首先，类脑智能机器人的研究涉及神经科学、信息科学、材料科学和机械学等多学科知识，需要整合多种前沿科学成果并进行深层次地融合。其次，人类对自身的认识还远远不足。当前，人类大脑的开发还不足5%，神经元连接多样且富有变化，很难精确建模。其三，类脑智能机器人的机械结构和算法架构与现有的机器人系统有本质的不同，实现智能认知、决策和灵巧操作并非易事。如何从人类海量神经机制和复杂多样的行为模式中，找到对提升机器人认知、决策、控制以及人机协作等性能有帮助的关键机制；怎样跨越生物与信息的鸿沟，将神经机制进行信息化表达，形成可计算、可实现的软硬件系统，还需要很多艰辛的工作。

  目前，类脑智能机器人在各方努力下已实现一系列技术突破并取得相应成果。在感认知方面，基于人类大脑视觉皮层实现语义提取、概念形成和主动联想等机理，建立神经计算模型和信息处理算法，提升了机器人在复杂场景下的认知可靠性。在决策方面，研究通过模拟杏仁核—前额叶和海马体之间的神经机理和功能，实现机器人“精度—能效—速度”均衡的多样化决策能力。在控制方面，通过模拟运动控制的神经机理，提升机器人的作业精度和多任务学习能力。在系统本体方面，类脑智能机器人研究通过对肌肉骨骼系统的模拟，构建具有类人运动系统特性的新型机器人软硬件系统，实现机器人在有限传感精度下的灵巧、柔顺和高精度作业。目前，类脑智能机器人相关技术已在实际场景中获得初步应用，例如高精密传感器关键零部件的柔性装配、腹部超声检查的设备操控、户外开放场景中的低功耗自动驾驶等。

  未来，类脑智能机器人研究将在机器人通用性、智能性方面带来变革，特别是对完成精密性、柔顺性和与人互动性要求较高的任务具有重要意义。在市场份额巨大的电子器件装配中，类脑智能机器人系统更容易模拟人实现灵巧的高性能作业；在医疗服务行业，类脑智能机器人更容易“共情”，进行个性化接触和深度交流。

  当前，我国在类脑智能机器人领域已经取得初步成果，科学家对人的不同脑区、器官、肌肉的神经机制进行了系统化深入研究。经过持续不断的创新与尝试，我国已自主研制了系统性模拟人体感认知、决策、控制机理的类脑智能机器人系统，通过类脑芯片实现控制的机器人系统等，在国际同一领域占有重要地位。

  据统计，2022年，人工智能核心产业规模达到5080亿元，同比增长18%；我国工业机器人的年安装量在过去10年增长了11倍，稳居全球第一大工业机器人市场。类脑智能机器人的发展将深刻改变人们的生产生活，我们应主动谋划，提前布局，让技术发展和安全保障双线并行。

  从技术发展角度来看，类脑智能机器人属于跨学科深度交叉融合领域，需要持续支持保障。机器人全链条发展过程中，要充分利用我国人工智能和机器人应用范围广、社会认可度高、人才储备雄厚等特点，打造科学与技术融合的类脑智能机器人人才队伍，保障我国机器人领域的前瞻性和落地性，实现技术引领超越。

  从技术安全性角度来看，类脑智能机器人通过融入人的内部机理，进一步缩小了与人的差距，能够更自然地与人交互，更易和人工智能大模型结合。我们要针对人机交互安全、用户数据安全等问题，在算法设计、实现、应用等环节的透明性、可解释性和可靠性方面，在数据收集、存储、使用等环节的安全性方面，加强审核评估，形成类脑智能机器人技术的安全阀。

  通过多学科深度交叉，类脑智能机器人逐渐显示其突破现存技术瓶颈的巨大潜力，发展前途广阔。我国科研工作者在这条科研道路上持续开拓创新，取得丰硕成果，未来也将更进一步，力争形成技术引领，为国家重大需求服务，为人类福祉做出贡献。

  自2018年起，在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目（部门推荐）“爆轰驱动超高速高焓激波风洞”（以下简称JF-22超高速风洞）的支持下，姜宗林带领激波风洞团队依据我国独创的“激波反射型正向爆轰驱动”方法，把国际上一致认为“不能用”的正向爆轰变为“可用”和“好用”的驱动能源，成功研制出JF-22超高速风洞。

  人工智能（AI）复现一项诺贝尔化学奖成就，需要多久？答案：4分钟。这甚至比阅读完这篇文章的时间都短。而且AI无需反复实验，一次就成功。

  记者24日从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉，通过研究青藏高原及其周边的新近纪沉积物和化石群，我国科研人员建立和完善了青藏高原地区新近纪高精度综合地层框架，并查明了青藏高原及其周边地区新近纪的古气候环境演化特征。相关研究成果发表于《中国科学：地球科学》杂志。

  千川江海阔，风好正扬帆。2015年，伴随互联网经济和电子商务的发展，沭阳花木电商产业迎来发展新机遇。那一年，我也搭上了互联网这一趟“高速列车”，开始在网上销售盆景和苗木，销量和收入都有了很大的增长。

  路通了，出路也慢慢变得宽。你瞧，养牛规模逐步扩大，过去一家三五头，现在户均一二十头，而一头牛除去饲料纯收入有三四千元。我们的肉牛很畅销，最远卖到云南、四川、贵州等地。

  受极地居民北极熊的“大厚毛衣”启发，浙江大学教授柏浩和副教授高微微悟出了一种新策略。气凝胶涂层容易脱落，材料气凝胶含量有限，耐磨、抗拉伸等力学性能不佳等问题，限制了下一代保暖衣物性能提升的空间。

  记者21日从中国海油获悉，我国大型深水物探船“海洋石油720”搭载我国自研“海经”拖缆地震勘探系统，完成了珠江口盆地2600平方千米的三维地震数据采集。

  题：我国将多措并举确保2024年粮食产量保持在1.3万亿斤以上据农业农村部消息，下一步将着力稳口粮、稳玉米、稳大豆，继续扩大油菜面积，着力提高单产。

  在国家电投山东海阳核电项目现场，4台汽水换热器正在24小时不间断稳定运行，每小时可供出零碳热量1651吉焦。走进内蒙古霍林郭勒市南露天煤矿装车站，卸料溜槽繁忙运作，管道内的原煤经过抑尘站封装后运出，去往东北。

  据预报，21日至24日西北地区东北部、内蒙古中西部、华北、东北地区、黄淮及以南大部地区日最冷气温或平均气温较历史同期偏低5℃以上，部分地区偏低7℃以上。根据历史数据统计分析，厄尔尼诺背景下我国冬季气温总体偏暖，但阶段性冷空气活动较为频繁，也就是说冷暖起伏比较明显。

  12月21日，商务部会同科技部修订发布《中国禁止出口限制出口技术目录》。经营主体应对照目录，按照《中华人民共和国技术进出口管理条例》《禁止出口限制出口技术管理办法》《技术进出口合同登记管理办法》等规定，履行有关出口许可、合同登记等手续。

  近日，我国开通全球首条1.2T（传输速率每秒1200G比特）超高速下一代互联网主干通路。它是国家重大科学技术基础设施未来网络试验设施的重要组成部分，由清华大学联合中国移动通信集团有限公司、华为技术有限公司和赛尔网络有限公司共同协作研制。

  南开大学教授陈永胜、刘永胜、马儒军科研团队设计并制备了一种柔性且可持续的个人体温调节衣物系统。这种新型太阳能热管理系统可以充分的发挥有机太阳能电池和电卡热管理器件的柔性特征，将其集成应用于衣物，既智能又不影响穿着体验。

  “大模型训练需要大量数据，因此对算力的要求很高。对此，参加会议的专家呼吁，解决算力难题，应重塑大模型算力生态，助力国产AI芯片系统练好“内功”。相较于芯片本身的硬件性能提升，郑纬民认为，通过营造生态，提升国产AI芯片的“包容力”更加急迫。

  记者20日从中国载人航天工程办公室获悉，自北京时间2023年10月26日顺利进驻空间站组合体以来，神舟十七号航天员乘组已在轨工作生活54天，为期6个月的飞天之旅已完成近三分之一，将于近日择机实施第一次出舱活动。目前，神舟十七号航天员乘组状态良好，空间站组合体运行稳定，具备开展出舱活动条件。

  记者20日从商务部获悉，经国务院批准，商务部等12部门近日联合印发《关于加快生活服务数字化赋能的指导意见》，通过数字化赋能推动生活服务业转变发展方式与经济转型，助力数字中国建设。

  报告研判的187项工程前沿包括93项工程研究前沿和94项工程开发前沿，涵盖机械与运载工程，信息与电子工程，化工、冶金与材料工程，能源与矿业工程，土木、水利与建筑工程，环境与轻纺工程，农业，医药卫生，工程管理9个领域。

  在这种背景下，张鑫团队创新性研发出拉曼光谱探针，为深海探测提供抓手。张鑫表示，该研究细化了水合物分解过程与海水深度之间的关系，加深了对气体水合物分解演化机制的理解，填补了天然气水合物原位上升过程数据的空白。

  先进的AI工具、月球任务和超高速超级计算机将在未来一年塑造科学研究。天文学家依然担心，由于慢慢的变多的明亮人造卫星群正在用光污染夜空，新的地基望远镜数据可能更加难以获得。

  12月18日23时59分，甘肃省临夏回族自治州积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生6.2级地震，震源深度10公里。《中国科学报》就此邀请国家自然灾害防治研究院创院院长、中国地质大学教授徐锡伟和兰州大学地质科学与矿产资源学院教授袁道阳做多元化的分析解读。