【科普速览】

每周二

科技追踪

2024.08.06

星期二

    本期【科普速览】为您带来4条短讯,包括北京机器人新政、人形机器人运动会、舱外航天服延寿、3D显微新技术,为您包罗最近的科学与技术百态。


01

北京经开区引领

机器人产业新发展



    北京经济技术开发区日前出台《关于推动具身智能机器人创新发展的若干措施》,旨在打造机器人产业高地。该政策聚焦产学研协同合作,支持突破多模态大模型、世界模型"大脑"关键技术,构建具身智能仿真训练软件基础底座。
    政策实施真实世界数据采集计划,推动产业园区、商务楼宇等开放数据采集场景,每年发放1亿元"数据券"支持企业采购数据产品。对纳入北京市首台(套)重大技术装备目录的机器人产品,每台给予100万元支持。

    该措施还鼓励建设机器人二次开发社区,为开发者提供共享本体、免费空间、算力补贴等要素支撑,每年最高补贴3000万元。政策支持机器人应用场景拓展,对示范作用显著的项目,给予场景方和机器人企业分别30%、20%的补贴。
    到2027年底,北京经开区将建成1个国际一流的机器人二次开发社区,引育5家以上生态领军企业,聚集百家以上具身智能优势企业,形成万台级机器人量产规模能力。


02

人形机器人运动会

展现技术新突破



    2025世界人形机器人运动会在国家速滑馆"冰丝带"成功举办,这是全球首个人形机器人综合性体育盛会。比赛项目丰富多样,从1500米长跑到足球对抗,全面检验机器人的技术水平。
    在1500米项目中,宇树北京灵翌科技以6分34秒40的成绩夺得首金,这一成绩已接近人类体测水平。然而赛前许多队伍都不确定机器人能否在不换电情况下完成全程,因为实验室测试距离通常不超过500米。让机器人跑起来,硬件和算法的优化适配尤为关键,包括入弯、步频、稳定性等多个因素。
    足球比赛成为技术门槛最高的项目之一,机器人完全依靠AI自主决策,通过头部摄像头实时捕捉场上动态,完成带球、传球、射门等动作。清华大学火神队在5V5足球赛中1:0战胜德国队夺冠,他们创新提出在步态学习前增加视觉学习,实现视觉和行为的"端到端"学习。
    比赛还包括武术、舞蹈、自由体操等展现灵活性的项目,以及物料搬运、迎宾服务等贴近实际应用的场景。世界人形机器人运动联合会在闭幕式上宣告成立,第二届运动会将于2026年8月继续在北京举办。各参赛队伍表示,"和自己比"是最重要的,技术进步过程远比结果更重要。


03

中国舱外航天服

实现延寿新突破



    神舟二十号乘组完成第三次出舱活动中,航天员陈冬穿着的空间站舱外航天服B累计保障20次出舱任务,成为中国空间站首套实现"4年20次"延寿目标的舱外航天服。中国空间站舱外航天服是第二代"飞天"舱外航天服,原设计标准为"在轨贮存3年,出舱使用次数不小于15次"。舱外航天服B已由11名航天员在8次载人飞行任务中接力使用,经动态精准评估状态稳定良好。
    这是我国首个在轨开展寿命评估并延寿使用的飞行产品。2024年初,在轨舱外航天服接近"3年15次"设计指标极限时,科研团队制定了科学的寿命评估和健康监测方案,通过深入挖掘在轨和地面试验数据,开展大量材料级和产品级验证试验,实现了动态精准评估
    天舟九号已向空间站送上两套第二代"飞天"舱外航天服D、E,目前已完成解包检测,状态良好。与第一代相比,第二代舱外航天服突破了长寿命、高安全可靠性、高效作业支持等关键技术,有力保障了中国空间站建造期及运营期的出舱活动任务。


03

新型显微技术实现

高速3D成像突破



    美国加州大学圣克鲁斯分校团队开发出突破性显微技术,利用25台相机组成的高速显微镜系统,能一次性捕捉小型生物体内部的实时细胞动态过程。这项技术为发育生物学、神经科学和运动研究提供了前所未有的观察手段。
    传统显微镜获取3D图像时依赖机械聚焦或逐层扫描,速度较慢且易造成图像畸变。新开发的M25系统基于多焦点显微镜技术扩展,利用25个同步工作的相机同时记录不同焦平面的图像,实现无需扫描的高速3D成像。该系统可在高达180×180×50微米的3D空间内,以每秒超过100个体积帧率采集25个焦平面数据,达到实时成像水平。系统核心是特制的衍射光学元件,能将入射光分割并引导至25个相机。团队还设计了集成在各相机镜头前的定制闪耀光栅,有效校正了多焦点光栅引起的色散效应
    在验证实验中,团队对秀丽隐杆线虫和黑腹果蝇等模式生物进行实时3D成像。过去科学家观察线虫运动只能看清部分结构,M25则能全程追踪整条线虫在3D空间中的自然运动轨迹。该系统可直接安装在标准商用显微镜侧端口上,显著降低了推广门槛,未来有望与人工智能深度结合,推动生物医学研究不断突破。


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