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噴出沖天藍(lán)光的行星發(fā)動(dòng)機(jī)、洞悉一切的量子計(jì)算機(jī)、高聳入云的太空電梯……今年春節(jié)期間，中國(guó)原創(chuàng)幻電影《流浪地球2》熱映，片中層出不窮的“硬科技”元素讓觀眾大呼過癮。從科幻回歸科學(xué)，想象中的它們能實(shí)現(xiàn)嗎？

“外骨骼”正逐步開啟商業(yè)化

實(shí)際上，《流浪地球2》中多次出現(xiàn)的“外骨骼”近年來正逐步開啟商業(yè)化。

據(jù)《中國(guó)基金報(bào)》刊文介紹，隨著感知計(jì)算技術(shù)和傳感系統(tǒng)發(fā)展日益成熟，機(jī)器人研發(fā)方向從人機(jī)協(xié)作逐步邁向人機(jī)融合，逐漸成為人類身體的一部分。

從流程上看，外骨骼即從依賴硬件傳感器收集人體生物電信號(hào)，發(fā)展成為將硬件客觀數(shù)據(jù)與人體主觀信息相結(jié)合的新型信息輸入方式。

信息接收后，機(jī)器的計(jì)算能力與人體的思維能力進(jìn)行信息處理，再通過機(jī)器的算法能力與人體的決策能力互相協(xié)調(diào)、優(yōu)化判斷后進(jìn)行智能輸出，將人體智能與機(jī)器智能相融合，從單向輸出轉(zhuǎn)為雙向互動(dòng)，從而形成更高效的人機(jī)一體化智能科學(xué)系統(tǒng)。

值得注意的是，就在《流浪地球2》上映前不久，今年1月18日，工業(yè)和信息化部等十七部門印發(fā)了關(guān)于“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案的通知。其中也明確提到了對(duì)發(fā)展外骨骼機(jī)器人的支持。

與電影中稍有不同的是，工信部此番實(shí)施方案將外骨骼機(jī)器人的發(fā)展放在養(yǎng)老服務(wù)方面。

上述方案提到，加快推動(dòng)多模態(tài)量化評(píng)估、多信息融合情感識(shí)別、柔順自適應(yīng)人機(jī)交互、人工智能輔助等新技術(shù)在養(yǎng)老服務(wù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，積極推動(dòng)外骨骼機(jī)器人、養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人等在養(yǎng)老服務(wù)場(chǎng)景的應(yīng)用驗(yàn)證。

方案還鼓勵(lì)養(yǎng)老領(lǐng)域相關(guān)實(shí)驗(yàn)基地把機(jī)器人應(yīng)用作為實(shí)驗(yàn)示范重要內(nèi)容，研發(fā)推廣科技助老新技術(shù)新產(chǎn)品新模式。研究制定機(jī)器人助老助殘技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，推動(dòng)機(jī)器人融入養(yǎng)老服務(wù)不同場(chǎng)景和關(guān)鍵領(lǐng)域，提升養(yǎng)老服務(wù)智慧化水平。

2021年12月，工業(yè)和信息化部等部門發(fā)布《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，要求增加高端產(chǎn)品供給，面向醫(yī)療健康、養(yǎng)老助殘等領(lǐng)域需求，重點(diǎn)推進(jìn)服務(wù)機(jī)器人的研制及應(yīng)用，推動(dòng)產(chǎn)品高端化智能化發(fā)展。

2022年2月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十四五”國(guó)家老齡事業(yè)發(fā)展和養(yǎng)老服務(wù)體系規(guī)劃》，強(qiáng)調(diào)加快人工智能、腦科學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、可穿戴等新技術(shù)在健康促進(jìn)類康復(fù)輔助器具中的集成應(yīng)用，發(fā)展外骨骼康復(fù)訓(xùn)練等康復(fù)輔助器具。

此前曾有行業(yè)媒體預(yù)計(jì)，2025年中國(guó)外骨骼機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到105億元，期間年復(fù)合增長(zhǎng)率為98.5%，C端市場(chǎng)將增長(zhǎng)最為迅猛。其中，中老年人群又是眾多企業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注人群。

行星發(fā)動(dòng)機(jī)造得出來嗎？

影片中，人類計(jì)劃給地球安裝上萬座巨大的行星發(fā)動(dòng)機(jī)，推動(dòng)地球開啟“流浪之旅”，這些發(fā)動(dòng)機(jī)依靠重核聚變產(chǎn)生的巨大能量。長(zhǎng)期研究核聚變能源的中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所副研究員王騰介紹，核聚變反應(yīng)是將兩個(gè)原子核重新結(jié)合，生成一個(gè)較重的原子核的過程，其間能夠產(chǎn)生巨大的能量，“利用這一能量推動(dòng)地球，原理上是說得通的?！?/p>然而實(shí)現(xiàn)重核聚變絕非易事，重核聚變是采用硅等元素作為聚變?cè)?，這樣的聚變首先要克服原子核之間的靜電斥力，越重的原子核所帶電荷越多，越難以產(chǎn)生聚變?！拔覀儺?dāng)前廣泛研究的可控核聚變均采用輕核聚變。”王騰說，其聚變?cè)想碗笆亲匀恢凶钶p元素——?dú)涞膬蓚€(gè)同位素，相較重核聚變而言更容易實(shí)現(xiàn)。

中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）。新華社記者 陳諾 攝

王騰表示，可控核聚變是目前世界最前沿的重大科學(xué)問題之一，經(jīng)過全人類70余年的共同努力，核聚變研究已從實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)入實(shí)驗(yàn)堆和工程堆“章節(jié)”?！白尵圩兡芡苿?dòng)星球旅行可能為時(shí)尚早，但點(diǎn)亮一盞燈大有希望。”王騰說。

量子計(jì)算機(jī)真的無所不能？

電影中，擁有超強(qiáng)算力和自我意識(shí)的量子計(jì)算機(jī)550系列讓人驚嘆?！昂茱@然，它已經(jīng)是一臺(tái)優(yōu)秀的通用量子計(jì)算機(jī)了?！敝袊?guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)量子計(jì)算專業(yè)組秘書長(zhǎng)郭國(guó)平教授認(rèn)為，未來量子計(jì)算有望在我們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮重要作用。

據(jù)介紹，學(xué)術(shù)界把量子計(jì)算發(fā)展分為“實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算優(yōu)越性”“實(shí)現(xiàn)專用的量子模擬機(jī)”“構(gòu)建可編程通用量子計(jì)算機(jī)”三個(gè)階段。

一位國(guó)內(nèi)量子計(jì)算領(lǐng)域知名學(xué)者表示，目前國(guó)內(nèi)外量子計(jì)算機(jī)研發(fā)已實(shí)現(xiàn)第一階段目標(biāo)，達(dá)到第二階段目標(biāo)是當(dāng)前學(xué)術(shù)界主要的研究任務(wù)，距離科幻電影中所展示的應(yīng)用至少還需要10年到15年左右的時(shí)間。

量子計(jì)算原型機(jī)“九章”的光量子干涉實(shí)物圖。新華社記者 劉軍喜 攝

太空電梯的關(guān)鍵是什么？

電影中，高聳入云、連接天地的太空電梯運(yùn)行場(chǎng)景震撼?！白詈诵牡膯栴}是要找到合適的材料用作電梯的纜繩。”長(zhǎng)期研究新型材料的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)副研究員管慶方認(rèn)為，“太空電梯”代表著人類對(duì)材料極限性能的追求。

一根合格的太空電梯纜繩需要具備如下能力：首先強(qiáng)度足夠大，其次需要考慮材料在極端條件下的服役性能。

“人類將不斷突破材料的極限性能，發(fā)展全新的材料?！惫軕c方說。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊(duì)研制的新材料“碳彈簧”（新華社安徽分社 制圖）

機(jī)器狗啥時(shí)能真正進(jìn)入生活？

電影中，智能機(jī)器狗“笨笨”憨態(tài)可掬，令人印象深刻。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陳小平認(rèn)為，其實(shí)人工智能等技術(shù)已經(jīng)飛入尋常百姓家，活躍在生產(chǎn)生活的諸多領(lǐng)域。

世界制造業(yè)大會(huì)上展示的一款面向家庭場(chǎng)景的仿生機(jī)器狗。新華社記者 張端 攝

目前，人工智能還未能真正完全以人的姿態(tài)參與你我的生活。但是，學(xué)習(xí)能力、感知能力乃至決策能力在一些機(jī)器人身上已有體現(xiàn)。陳小平認(rèn)為，未來的人工智能將如何發(fā)展，有沒有可能、有沒有必要采用和人的智能一樣的工作原理？這對(duì)人類將產(chǎn)生怎樣的影響？還需要進(jìn)一步探討。

來源：人民日?qǐng)?bào)