领航优配焦点访谈丨致敬科技工作者 以坚守创新托举强国未来

领航优配焦点访谈丨致敬科技工作者以坚守创新托举强国未来

今天是第九个全国科技工作者日领航优配，今年全国科技工作者日的主题是：“矢志创新发展建设科技强国”。科技强国的建设离不开一位位心有大我、至诚报国的科技工作者的托举。正是他们在实验室里的反复钻研，在关键技术研究上的日夜攻关，才有了一次次创新和突破。

在中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室，科研人员正在对人形机器人Q5进行语言指令和视觉跟随训练。

Q5是全尺寸具身智能人形机器人，它腿部强壮有力，有着出色的稳定性和承重能力。Q5的特点是从大脑、小脑、脊髓等原理模仿人类智力、行动和协同能力，是面向多场景、高精度、长续航作业需求研发的机器人。除了Q5人形机器人，这个全国重点实验室的人形机器人攻关团队还研制出了从Q1到Q4本领不同的系列人形机器人。

· Q1是仿生高动态机器人

· Q2是多地形适应机器人

· Q3是高爆发运动机器人

· Q4是类脑智能机器人

Q系列人形机器人攻关团队的领导者是中国科学院院士乔红。

中国科学院院士、多模态人工智能系统全国重点实验室主任乔红：人形机器人都是自由度（关节）比较多，但我们的机器人一直都没有把上半身做得很轻，因为它是要作业的、干活的，所以没有专门追逐要跑得快，跑得快也是我们的期望，现在也能跑2.2米每秒。

作为国家战略科技力量，2022年，多模态人工智能系统全国重点实验室依托中国科学院自动化研究所组建，是我国首批批准成立的全国重点实验室之一。攻关人形机器人是实验室的重要任务。短短两年多，乔红团队从基础研究原始创新积累出发，突破系列软件和硬件核心技术，自主研制多台Q系列人形机器人样机领航优配，初步实现面向不同场景的技术验证示范。

乔红认为研制人形机器人面临的核心问题是如何实现高性能，包括高通用、高精度、高可靠、高安全和高效率，这些问题解决了才能实现领跑，更好地为社会服务。与很多研究团队不同，乔红团队独辟蹊径选择了一条更艰难的研究道路，那就是向人学习，从内向外去模拟人，探索人类实现高灵巧、高柔顺、高智能行为的本质机理。实现类脑智能就是团队重要的研究方向。

乔红：Q4就是类脑的，类脑最主要的特点是，第一个背后的感认知决策，就是杏仁核，前额叶这些部分都是模拟人的；第二个是它的肌肉都是模拟人的，每一个电机加上非线性控制，刚好是一个肌肉，实际上是研究为什么人能够高可靠、高性能地做事情。

从类脑智能基础研究原始创新出发，乔红团队还打造了一个人形机器人共性技术大平台，这就是“通用人形机器人大工厂”。在这个虚拟仿真大工厂，可以快速设计构建人形机器人的硬件和软件系统。

乔红：大工厂的逻辑就相当于定制化，可以提要求，比如负载要多少，速度要多少，可以生成一个新的机器人系统。大工厂的好处就是软件化，加速迭代过程，在这上面容易做积累，算法或者库会越来越多，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，不用再做感认知决策了，可以来试一下，就知道对不对，如果不对就要调参，这样会极大提高科研效率，也能更好地服务社会。

目前，乔红团队正在研制最新的Q6人形机器人。Q6是灵活度更高的机器人，单个手臂包含7个自由度（关节），通过提升关节的运动范围和负载能力，能够让人形机器人胜任更多的场景任务。

习近平总书记强调，世界科技强国竞争，比拼的是国家战略科技力量。国家实验室、国家科研机构是国家战略科技力量的重要组成部分，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，国家战略科技力量是实现高水平科技自立自强、建设科技强国的主力军和先锋队。

中国科学院科技战略咨询研究院院长潘教峰：以中国科学院为代表的国家科研机构是国家战略科技力量的主力军领航优配，在国家科技创新当中发挥着基础性、战略性和前瞻性的作用。院士学部制度建立70年来，1500多位优秀的科学家入选中国科学院院士学部委员，在我们向世界科技强国奋斗的进程中，更加需要以两院院士为代表的战略科学家发挥科技领军者的作用，带领科研人员来攻坚克难，解决一系列重大问题。

高水平研究型大学也是国家战略科技力量的重要组成部分。在武汉大学测绘学院智能导航实验室里，李星星教授团队正在调试一台搭载了北斗定位系统的导航小车。过去的8年，这位85后青年科学家带领团队坚持不懈攻关北斗导航核心技术，终于解决了国际导航领域的“卡脖子”难题，让卫星定位从“半小时等待”迈入“几秒钟精准锁定”。

武汉大学测绘学院副院长、教授李星星：现在卫星的精度可以达到一两个厘米，在中国区域可以做到一分钟以内的厘米级定位，地面定位基本上静态可以做到毫米级。

过去，卫星导航要想实现快速且精准的定位，只有两种途径：

· 一种精度高、但用时长，需要15分钟以上才能得到厘米级的精度；

· 另一种能在几秒钟之内得到厘米级定位，但必须在旁边建设基站。

美国GPS地面基站遍布全球，但中国北斗卫星导航系统的地面基站大多建在国内。如何不依赖基站，提高北斗卫星的全球服务性能？李星星想到利用低轨卫星快速全球覆盖的特性，让卫星群每天多次扫描地球。

李星星：卫星的轨道越低，需要的卫星数量就越多，信号衰减就越少，可以实现高精度的、精准的、快速的、连续的导航服务。

以低轨卫星为研究重点，李星星建立了高中低轨卫星联合定轨统一数学模型，通过不断改进算法，系统仅依靠少量中国区域基站，便可实现厘米级精度的导航卫星定轨，配合李星星提出的广域精密定位方法，初始化时间从数十分钟缩短至数秒，极大提高了北斗定位系统的精度与效率。

除了国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学，科技领军企业也是国家战略科技力量的重要组成部分。全球首款量产的135英寸TFT基Micro-LED商用显示屏就诞生在位于成都高新区的辰显光电有限公司。

维信诺Micro-LED技术负责人、成都辰显光电有限公司总经理黄秀颀：这款产品历经了8年的研发时间，到现在推出全球最新的135英寸TFT基Micro-LED（显示屏）。它的特点，亮度非常高，而且色彩非常细腻，还原度很高。但是这块屏是拼接出来的，上面总共有2400万颗LED发光点，大的135英寸里面有200片屏，每个屏还要把它组装成箱体，这里有25个箱体。可以根据客户的需求定制大小，只要把箱体拼上去就可以无限扩展，现在拼缝控制的是几十个微米量级，大概就是头发丝直径的五分之一。

微米级的Micro-LED被认为是下一代主流显示技术。与现在主流的液晶显示和OLED显示相比，它兼具二者优点，同时又突破了二者的技术瓶颈。它不需要背光源，亮度更高、能耗更低，画面色彩更鲜艳，对比度更强，更加护眼，同时不易老化、使用寿命更长。特别适合高品质家庭影院和展览展示等场景大尺寸商业显示。但Micro-LED技术难度极大，全球范围内新型显示龙头企业都在积极布局Micro-LED技术，竞争激烈。八年前，中国新型显示领域科技领军企业维信诺前瞻布局，成立Micro-LED项目组，中国科学院半导体研究所博士毕业的黄秀颀受命担任技术攻关负责人。