今天是第九個(gè)全國科技工作者日，今年全國科技工作者日的主題是：“矢志創(chuàng)新發(fā)展 建設(shè)科技強(qiáng)國”?？萍紡?qiáng)國的建設(shè)離不開一位位心有大我、至誠報(bào)國的科技工作者的托舉。正是他們在實(shí)驗(yàn)室里的反復(fù)鉆研，在關(guān)鍵技術(shù)研究上的日夜攻關(guān)，才有了一次次創(chuàng)新和突破。

　　在中國科學(xué)院自動化研究所多模態(tài)人工智能系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，科研人員正在對人形機(jī)器人Q5進(jìn)行語言指令和視覺跟隨訓(xùn)練。

　　Q5是全尺寸具身智能人形機(jī)器人，它腿部強(qiáng)壯有力，有著出色的穩(wěn)定性和承重能力。Q5的特點(diǎn)是從大腦、小腦、脊髓等原理模仿人類智力、行動和協(xié)同能力，是面向多場景、高精度、長續(xù)航作業(yè)需求研發(fā)的機(jī)器人。除了Q5人形機(jī)器人，這個(gè)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的人形機(jī)器人攻關(guān)團(tuán)隊(duì)還研制出了從Q1到Q4本領(lǐng)不同的系列人形機(jī)器人。

　　Q1是仿生高動態(tài)機(jī)器人

　　Q2是多地形適應(yīng)機(jī)器人

　　Q3是高爆發(fā)運(yùn)動機(jī)器人

　　Q4是類腦智能機(jī)器人

　　Q系列人形機(jī)器人攻關(guān)團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者是中國科學(xué)院院士喬紅。

　　中國科學(xué)院院士、多模態(tài)人工智能系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任 喬紅：人形機(jī)器人都是自由度（關(guān)節(jié)）比較多，但我們的機(jī)器人一直都沒有把上半身做得很輕，因?yàn)樗且鳂I(yè)的、干活的，所以沒有專門追逐要跑得快，跑得快也是我們的期望，現(xiàn)在也能跑2.2米每秒。

　　作為國家戰(zhàn)略科技力量，2022年，多模態(tài)人工智能系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室依托中國科學(xué)院自動化研究所組建，是我國首批批準(zhǔn)成立的全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室之一。攻關(guān)人形機(jī)器人是實(shí)驗(yàn)室的重要任務(wù)。短短兩年多，喬紅團(tuán)隊(duì)從基礎(chǔ)研究原始創(chuàng)新積累出發(fā)，突破系列軟件和硬件核心技術(shù)，自主研制多臺Q系列人形機(jī)器人樣機(jī)，初步實(shí)現(xiàn)面向不同場景的技術(shù)驗(yàn)證示范。

　　喬紅認(rèn)為研制人形機(jī)器人面臨的核心問題是如何實(shí)現(xiàn)高性能，包括高通用、高精度、高可靠、高安全和高效率，這些問題解決了才能實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑，更好地為社會服務(wù)。與很多研究團(tuán)隊(duì)不同，喬紅團(tuán)隊(duì)獨(dú)辟蹊徑選擇了一條更艱難的研究道路，那就是向人學(xué)習(xí)，從內(nèi)向外去模擬人，探索人類實(shí)現(xiàn)高靈巧、高柔順、高智能行為的本質(zhì)機(jī)理。實(shí)現(xiàn)類腦智能就是團(tuán)隊(duì)重要的研究方向。

　　喬紅：Q4就是類腦的，類腦最主要的特點(diǎn)是，第一個(gè)背后的感認(rèn)知決策，就是杏仁核，前額葉這些部分都是模擬人的；第二個(gè)是它的肌肉都是模擬人的，每一個(gè)電機(jī)加上非線性控制，剛好是一個(gè)肌肉，實(shí)際上是研究為什么人能夠高可靠、高性能地做事情。

　　從類腦智能基礎(chǔ)研究原始創(chuàng)新出發(fā)，喬紅團(tuán)隊(duì)還打造了一個(gè)人形機(jī)器人共性技術(shù)大平臺，這就是“通用人形機(jī)器人大工廠”。在這個(gè)虛擬仿真大工廠，可以快速設(shè)計(jì)構(gòu)建人形機(jī)器人的硬件和軟件系統(tǒng)。

　　喬紅：大工廠的邏輯就相當(dāng)于定制化，可以提要求，比如負(fù)載要多少，速度要多少，可以生成一個(gè)新的機(jī)器人系統(tǒng)。大工廠的好處就是軟件化，加速迭代過程，在這上面容易做積累，算法或者庫會越來越多，甚至可以把新的科研，比如高精度的部分放到里面，不用再去做硬件了，不用再做感認(rèn)知決策了，可以來試一下，就知道對不對，如果不對就要調(diào)參，這樣會極大提高科研效率，也能更好地服務(wù)社會。

　　目前，喬紅團(tuán)隊(duì)正在研制最新的Q6人形機(jī)器人。Q6是靈活度更高的機(jī)器人，單個(gè)手臂包含7個(gè)自由度（關(guān)節(jié)），通過提升關(guān)節(jié)的運(yùn)動范圍和負(fù)載能力，能夠讓人形機(jī)器人勝任更多的場景任務(wù)。

　　習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，世界科技強(qiáng)國競爭，比拼的是國家戰(zhàn)略科技力量。國家實(shí)驗(yàn)室、國家科研機(jī)構(gòu)是國家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分，面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，國家戰(zhàn)略科技力量是實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)、建設(shè)科技強(qiáng)國的主力軍和先鋒隊(duì)。

　　中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院院長 潘教峰：以中國科學(xué)院為代表的國家科研機(jī)構(gòu)是國家戰(zhàn)略科技力量的主力軍，在國家科技創(chuàng)新當(dāng)中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和前瞻性的作用。院士學(xué)部制度建立70年來，1500多位優(yōu)秀的科學(xué)家入選中國科學(xué)院院士學(xué)部委員，在我們向世界科技強(qiáng)國奮斗的進(jìn)程中，更加需要以兩院院士為代表的戰(zhàn)略科學(xué)家發(fā)揮科技領(lǐng)軍者的作用，帶領(lǐng)科研人員來攻堅(jiān)克難，解決一系列重大問題。

　　高水平研究型大學(xué)也是國家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分。在武漢大學(xué)測繪學(xué)院智能導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)室里，李星星教授團(tuán)隊(duì)正在調(diào)試一臺搭載了北斗定位系統(tǒng)的導(dǎo)航小車。過去的8年，這位85后青年科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持不懈攻關(guān)北斗導(dǎo)航核心技術(shù)，終于解決了國際導(dǎo)航領(lǐng)域的“卡脖子”難題，讓衛(wèi)星定位從“半小時(shí)等待”邁入“幾秒鐘精準(zhǔn)鎖定”。

　　武漢大學(xué)測繪學(xué)院副院長、教授 李星星：現(xiàn)在衛(wèi)星的精度可以達(dá)到一兩個(gè)厘米，在中國區(qū)域可以做到一分鐘以內(nèi)的厘米級定位，地面定位基本上靜態(tài)可以做到毫米級。

　　過去，衛(wèi)星導(dǎo)航要想實(shí)現(xiàn)快速且精準(zhǔn)的定位，只有兩種途徑：

　　一種精度高、但用時(shí)長，需要15分鐘以上才能得到厘米級的精度；

　　另一種能在幾秒鐘之內(nèi)得到厘米級定位，但必須在旁邊建設(shè)基站。

　　美國GPS地面基站遍布全球，但中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的地面基站大多建在國內(nèi)。如何不依賴基站，提高北斗衛(wèi)星的全球服務(wù)性能？李星星想到利用低軌衛(wèi)星快速全球覆蓋的特性，讓衛(wèi)星群每天多次掃描地球。

　　李星星：衛(wèi)星的軌道越低，需要的衛(wèi)星數(shù)量就越多，信號衰減就越少，可以實(shí)現(xiàn)高精度的、精準(zhǔn)的、快速的、連續(xù)的導(dǎo)航服務(wù)。

　　以低軌衛(wèi)星為研究重點(diǎn)，李星星建立了高中低軌衛(wèi)星聯(lián)合定軌統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型，通過不斷改進(jìn)算法，系統(tǒng)僅依靠少量中國區(qū)域基站，便可實(shí)現(xiàn)厘米級精度的導(dǎo)航衛(wèi)星定軌，配合李星星提出的廣域精密定位方法，初始化時(shí)間從數(shù)十分鐘縮短至數(shù)秒，極大提高了北斗定位系統(tǒng)的精度與效率。

　　除了國家實(shí)驗(yàn)室、國家科研機(jī)構(gòu)、高水平研究型大學(xué)，科技領(lǐng)軍企業(yè)也是國家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分。全球首款量產(chǎn)的135英寸TFT基Micro-LED商用顯示屏就誕生在位于成都高新區(qū)的辰顯光電有限公司。

　　維信諾Micro-LED技術(shù)負(fù)責(zé)人、成都辰顯光電有限公司總經(jīng)理 黃秀頎：這款產(chǎn)品歷經(jīng)了8年的研發(fā)時(shí)間，到現(xiàn)在推出全球最新的135英寸TFT基Micro-LED（顯示屏）。它的特點(diǎn)，亮度非常高，而且色彩非常細(xì)膩，還原度很高。但是這塊屏是拼接出來的，上面總共有2400萬顆LED發(fā)光點(diǎn)，大的135英寸里面有200片屏，每個(gè)屏還要把它組裝成箱體，這里有25個(gè)箱體?？梢愿鶕?jù)客戶的需求定制大小，只要把箱體拼上去就可以無限擴(kuò)展，現(xiàn)在拼縫控制的是幾十個(gè)微米量級，大概就是頭發(fā)絲直徑的五分之一。

　　微米級的Micro-LED被認(rèn)為是下一代主流顯示技術(shù)。與現(xiàn)在主流的液晶顯示和OLED顯示相比，它兼具二者優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又突破了二者的技術(shù)瓶頸。它不需要背光源，亮度更高、能耗更低，畫面色彩更鮮艷，對比度更強(qiáng)，更加護(hù)眼，同時(shí)不易老化、使用壽命更長。特別適合高品質(zhì)家庭影院和展覽展示等場景大尺寸商業(yè)顯示。但Micro-LED技術(shù)難度極大，全球范圍內(nèi)新型顯示龍頭企業(yè)都在積極布局Micro-LED技術(shù)，競爭激烈。八年前，中國新型顯示領(lǐng)域科技領(lǐng)軍企業(yè)維信諾前瞻布局，成立Micro-LED項(xiàng)目組，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所博士畢業(yè)的黃秀頎受命擔(dān)任技術(shù)攻關(guān)負(fù)責(zé)人。

　　攻克Micro-LED顯示技術(shù)，巨量轉(zhuǎn)移是最大的攔路虎。巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)是指將大量微米級的LED芯片從生長基板上高效、精確地轉(zhuǎn)移到目標(biāo)驅(qū)動基板上，以構(gòu)建高密度、高質(zhì)量的顯示陣列。這一過程涉及數(shù)十萬乃至上千萬顆LED芯片的轉(zhuǎn)移，極具挑戰(zhàn)性，是Micro-LED技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵所在。

　　經(jīng)過四年的科技攻關(guān)，黃秀頎團(tuán)隊(duì)終于研發(fā)掌握了獨(dú)特的印章巨量轉(zhuǎn)移和激光類巨量轉(zhuǎn)移相結(jié)合的技術(shù)路徑。2020年，在成都市高新區(qū)的大力支持下，維信諾孵化成立辰顯光電，開始Micro-LED技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2024年底，辰顯光電成為中國大陸首個(gè)實(shí)現(xiàn)Micro-LED技術(shù)量產(chǎn)和規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用的企業(yè)。

　　黃秀頎：我們有一面專利墻，到目前為止已經(jīng)申請了1100多件專利，背后代表了我們這幾年解決了上萬個(gè)技術(shù)問題，差不多三天就申請一件專利，這些高質(zhì)量的專利可以確保未來能夠保護(hù)我們的技術(shù)領(lǐng)先地位，現(xiàn)在已經(jīng)在主導(dǎo)制定全球第一份Micro-LED顯示的國際標(biāo)準(zhǔn)了。

　　中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院院長 潘教峰：總書記多次強(qiáng)調(diào)要強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量，強(qiáng)調(diào)建設(shè)國家戰(zhàn)略人才力量是重中之重。在實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)，建設(shè)世界科技強(qiáng)國的進(jìn)程中，就需要更多這樣具有強(qiáng)烈的家國情懷、強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識的戰(zhàn)略科學(xué)家和領(lǐng)軍人才，引領(lǐng)帶動全社會為實(shí)現(xiàn)宏偉目標(biāo)而奮斗。

　　編輯丨瞿貴祥 馮成攝像丨阮紅宇 龐清珊 李智明策劃丨牛彥敏 余仁山剪輯丨趙鵬