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瑞士創(chuàng)新信息概述 讀者對(duì)象:對(duì)科技創(chuàng)新感興趣的大眾讀者;技術(shù)創(chuàng)新、區(qū)域經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的學(xué)生、研究人員
本書(shū)從瑞士產(chǎn)業(yè)和科技發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),集中考察其創(chuàng)新方面取得的新進(jìn)展。本書(shū)所選材料限于21世紀(jì)以來(lái)的創(chuàng)新成果,其中90%以上集中在2010年1月至2022年12月期間。書(shū)稿內(nèi)容共分為十章,分別講述了瑞士加工制造領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、電子信息領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、光學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、天文領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、材料領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、能源領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、交通領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、生命科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、醫(yī)療與健康領(lǐng)域的創(chuàng)新信息。反映了科技進(jìn)步的前沿信息,展示出科技發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì),也蘊(yùn)含著科技創(chuàng)新的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。充分利用這些材料,不僅可以促進(jìn)科技新知識(shí)的普及,而且可以及時(shí)學(xué)習(xí)先進(jìn)國(guó)家的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)。
本書(shū)以瑞士近十年的發(fā)明創(chuàng)造為基礎(chǔ),著手從現(xiàn)實(shí)科技活動(dòng)中搜集整理創(chuàng)新資料。內(nèi)容包括加工制造領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、電子信息領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、光學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、天文領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、材料領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、材料領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、交通領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、生命科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息、醫(yī)療與健康領(lǐng)域的創(chuàng)新信息。提供了全面的尖端科學(xué)領(lǐng)域的前沿創(chuàng)新信息資料,對(duì)相關(guān)科研領(lǐng)域甚至大眾日常工作生活具有較高的啟發(fā)性,適合關(guān)注科技創(chuàng)新的大眾讀者及科技創(chuàng)新相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生、學(xué)者閱讀。
前 言
2022年9月29日,世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織發(fā)布2022年全球創(chuàng)新指數(shù),瑞士在與美國(guó)、瑞典、英國(guó)和荷蘭等國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)中繼續(xù)勝出,再次排名榜首,這是瑞士連續(xù)第12年被評(píng)為全球最具創(chuàng)新性國(guó)家。20世紀(jì),瑞士科學(xué)家共有19人在自然科學(xué)領(lǐng)域獲得諾貝爾獎(jiǎng),其中,8人獲醫(yī)學(xué)與生理學(xué)獎(jiǎng)、6人獲物理學(xué)獎(jiǎng)、5人獲化學(xué)獎(jiǎng)。按照人均獲得諾貝爾獎(jiǎng)的數(shù)量計(jì)算,瑞士排名世界第一。瑞士國(guó)土面積不到浙江省的一半,人口少于溫州市,是個(gè)歐洲小國(guó), 其從本國(guó)實(shí)際需要出發(fā),沒(méi)有建立學(xué)科齊全的完整科研體系,但在某些特定領(lǐng)域加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,推進(jìn)應(yīng)用開(kāi)發(fā),形成自己的特色和優(yōu)勢(shì),并持續(xù)保持旺盛的創(chuàng)新活力。瑞士在精密機(jī)械、醫(yī)學(xué)及 生物科學(xué)、微電子系統(tǒng)、光學(xué)技術(shù)、新能源、新材料和納米技術(shù)等領(lǐng)域處于世界先進(jìn)水平,其中不少成果占據(jù)國(guó)際領(lǐng)先地位。
一、 瑞士經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展概況
瑞士是個(gè)多山內(nèi)陸國(guó),位于歐洲中南部,國(guó)土面積41284平方千米。東鄰?qiáng)W地利、列支敦士登,南連意大利,西接法國(guó),北界德國(guó)。全境以高原和山地為主,占國(guó)土總面積60%的阿爾卑斯山脈,靜臥于中南部,另外,西北部的汝拉山脈占10%,中 部高原占30%,平均海拔約1350米。瑞士地處北溫帶,受海洋性氣候和大陸性氣候交替影響,氣候變化較大,年平均氣溫9℃ 左右。
瑞士的行政區(qū)劃分為聯(lián)邦、州和市鎮(zhèn)三級(jí),全國(guó)由20個(gè)州和 6個(gè)半州組成。2021年數(shù)據(jù)顯示,全國(guó)人口873.8萬(wàn)人,主要為瑞士人,其中外籍人口約占26.5%。德語(yǔ)、法語(yǔ)、意大利語(yǔ)及拉丁羅曼語(yǔ)4種語(yǔ)言均為官方語(yǔ)言,居民主要信奉天主教和新教。瑞士為永久中立國(guó),自1815年以來(lái)一直奉行中立政策。瑞士 1848年制定憲法,設(shè)立聯(lián)邦委員會(huì),成為統(tǒng)一的聯(lián)邦制國(guó)家。
瑞士在世界上屬于高度發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)。采取自由經(jīng)濟(jì)模式,政府除了制定必要的宏觀調(diào)控政策,很少實(shí)施行政干預(yù),對(duì)外主張與各國(guó)之間開(kāi)展自由貿(mào)易。2021年,瑞士國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值為7316 億瑞郎,人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值為84055瑞郎。瑞士主要工業(yè)部門(mén)有如下領(lǐng)域。
(1)機(jī)械電子業(yè),主要生產(chǎn)機(jī)械加工設(shè)備、工程機(jī)械用具、精密儀器儀表、電子電氣產(chǎn)品、微電子和光電子設(shè)備、人工智能產(chǎn)品、機(jī)器人及自動(dòng)化設(shè)備、醫(yī)療器械、交通運(yùn)輸工具、精密零件、金屬材料和金屬制品等。
(2)醫(yī)藥化工業(yè),產(chǎn)品多達(dá)3萬(wàn)余種,其中特種化工產(chǎn)品占 90%以上。主要產(chǎn)品大類(lèi)包括醫(yī)藥產(chǎn)品、診斷檢驗(yàn)用品、精細(xì)化工產(chǎn)品、維生素、香料香精、植保產(chǎn)品、獸藥、工業(yè)用特種化工產(chǎn)品、染料和涂料等。
(3)鐘表制造業(yè),瑞士是世界最大鐘表生產(chǎn)國(guó)之一,擁有眾多享譽(yù)世界的鐘表品牌,如勞力士、斯沃琪、百達(dá)翡麗、歐米茄、天梭、浪琴和帕瑪強(qiáng)尼等,產(chǎn)品以腕表為主,另有座鐘和擺鐘等。瑞士每年生產(chǎn)的手表有95%以上用于出口,2020年鐘表業(yè)出口 169.8億瑞郎,占出口總額的7.5%。
(4)食品加工業(yè),瑞士在奶制品、咖啡、巧克力等領(lǐng)域擁有較高的國(guó)際知名度。2020年,瑞士食品和嗜好品出口額為86.9 億瑞郎,占出口總額的3.9%?偛课挥谌鹗咳諆(nèi)瓦湖東岸沃韋的雀巢公司,是全球最大的食品生產(chǎn)企業(yè)。
除工業(yè)部門(mén)外,金融業(yè)也是瑞士的重要經(jīng)濟(jì)部門(mén)之一。2020 年,瑞士金融業(yè)增加值為681億瑞郎,占 GDP的比重為9.7%,其中金融服務(wù)業(yè)和保險(xiǎn)業(yè)分別占5.1%和4.6%。瑞士蘇黎世是國(guó)際金融中心之一,也是僅次于倫敦的世界第二大黃金交易市場(chǎng)。瑞士擁有瑞士聯(lián)合銀行、瑞士信貸銀行、萊夫埃森銀行和蘇黎世州立銀行四大商業(yè)銀行。瑞士金融監(jiān)管局將其歸類(lèi)為“系統(tǒng)重要 大銀行”,它們的資產(chǎn)負(fù)債總額占瑞士銀行業(yè)的近一半,包攬瑞士 40%以上的國(guó)內(nèi)信貸業(yè)務(wù)及近40%的地產(chǎn)抵押業(yè)務(wù)。
瑞士高度重視教育事業(yè),把整個(gè)教育體系劃分為四個(gè)階段,即學(xué)齡前、小學(xué)、中學(xué)、高等教育和成人教育。中小學(xué)教育由各州自行管理,自籌經(jīng)費(fèi),自編教材。全國(guó)實(shí)行九年義務(wù)教育制,各類(lèi)學(xué)校1.1萬(wàn)余所。瑞士擁有30多所高等院校,其中蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院 (也稱瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院)、洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院屬于瑞士聯(lián)邦直屬高校。此外,還有州立大學(xué)10所、應(yīng)用科技學(xué)院8所和師范類(lèi)高校20所。
二、 瑞士促進(jìn)創(chuàng)新活動(dòng)的主要舉措
(一)建立促進(jìn)科技創(chuàng)新的政策支持體系
瑞士政府為了加強(qiáng)對(duì)科研工作的領(lǐng)導(dǎo)和宏觀調(diào)控,專門(mén)成立聯(lián)邦科研領(lǐng)導(dǎo)小組,由一位國(guó)務(wù)秘書(shū)擔(dān)任主席,協(xié)助內(nèi)政部長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)全國(guó)的科研工作,主持制定并負(fù)責(zé)實(shí)施全國(guó)科研促進(jìn)計(jì)劃。在此基礎(chǔ)上,還成立了科研促進(jìn)政策協(xié)調(diào)委員會(huì)和技術(shù)政策協(xié)調(diào)委員會(huì),其成員是政府有關(guān)部門(mén)的負(fù)責(zé)人。瑞士管理科技創(chuàng)新的具體部門(mén),主要是內(nèi)政部和經(jīng)濟(jì)部,交通能源環(huán)境通信部等其他部門(mén)也管理各自領(lǐng)域的科研工作。為了便于統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),在各部門(mén)之間成立了一個(gè)部際科研協(xié)調(diào)委員會(huì)。瑞士?jī)?nèi)政部科技教育局,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和實(shí)施國(guó)家級(jí)的研究計(jì)劃和國(guó)際科技合作項(xiàng)目。
瑞士制定的創(chuàng)新政策,具有鮮明的自身特色。它不是著眼于建立一個(gè)無(wú)所不包的完整創(chuàng)新體系,而是在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)的某些特定領(lǐng)域,培育自己的特色和優(yōu)勢(shì),并使其保持良好的持續(xù)創(chuàng)新能力。瑞士從國(guó)家層面建設(shè)創(chuàng)新政策支持體系的主要措施,是實(shí)施國(guó)家重大科研計(jì)劃和戰(zhàn)略意圖。其中主要有:
(1)國(guó)家科研計(jì)劃。旨在解決國(guó)家面臨的緊迫問(wèn)題,需要通過(guò)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域開(kāi)展研究的科研計(jì)劃。
(2)重點(diǎn)研究計(jì)劃,它從世界技術(shù)發(fā)展前沿中,選擇出有應(yīng)用前景的一定研究領(lǐng)域,并要求其研究成果對(duì)提高本國(guó)技術(shù)創(chuàng)新 能力有重要意義。
(3)國(guó)家研究重點(diǎn)計(jì)劃,它是在總結(jié)重點(diǎn)研究計(jì)劃基礎(chǔ)上推出來(lái)的,實(shí)施過(guò)程表現(xiàn)為:先由政府確定和發(fā)布重點(diǎn)研究領(lǐng)域,再采用公開(kāi)投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)的方法,選擇 “國(guó)家研究重點(diǎn)”承擔(dān)單位。其目的是,通過(guò)選擇重點(diǎn)研究方向,集中使用資金,建立綜合性的科研中心。與此同時(shí),瑞士政府還通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新委員會(huì),組織實(shí)施一系列促進(jìn)創(chuàng)新的計(jì)劃,大力促進(jìn)應(yīng)用研究和新產(chǎn)品、新設(shè)備、新技術(shù)和新工藝開(kāi)發(fā),著重提高中小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力。
(4)知識(shí)與技術(shù)轉(zhuǎn)移新戰(zhàn)略。目的是為各級(jí)各類(lèi)創(chuàng)新主體提供高效的合作平臺(tái),以及長(zhǎng)期的網(wǎng)絡(luò)信息支持。主要內(nèi)容有:一是開(kāi)通國(guó)家主題網(wǎng),為企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)搭建便捷的創(chuàng)新合作通途;二是設(shè)置創(chuàng)新導(dǎo)師制度,積極幫助中小企業(yè)尋找適合的協(xié)作伙伴;三是建立基于互聯(lián)網(wǎng)物理連接方式的交流平臺(tái),為企業(yè)及個(gè)人創(chuàng)新活動(dòng)提供相互促進(jìn)的暢通渠道。
(5)科學(xué)研究戰(zhàn)略規(guī)劃。2012年2月,瑞士國(guó)家科學(xué)基金會(huì) 頒發(fā)了《2012—2016年科學(xué)研究戰(zhàn)略規(guī)劃》,提出把每年新批準(zhǔn) 的項(xiàng)目數(shù)量增加6%,改善科研人員工作條件,提高科學(xué)事業(yè)吸引力,為創(chuàng)新主體提供更好的資助并推進(jìn)國(guó)際合作,重視應(yīng)用導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究,促使公眾更好地認(rèn)識(shí)和支持科研工作。
(6)科 研 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 路 線 圖。2012 年 7 月,瑞 士 頒 發(fā) 了 《2013—2016年科研基礎(chǔ)設(shè)施路線圖》,提出積極參與建設(shè)并利用大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)、X 射線自由電子激光裝置等國(guó)際條約中承諾的基礎(chǔ)設(shè)施。同時(shí),推進(jìn)歐洲科研基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略論壇項(xiàng)目、生物安全研究保護(hù)站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。
(二)運(yùn)用專項(xiàng)計(jì)劃促進(jìn)中小企業(yè)的創(chuàng)新活動(dòng) 瑞士通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新委員會(huì),組織實(shí)施一系列專項(xiàng)計(jì)劃,大力促進(jìn)中小企業(yè)開(kāi)展應(yīng)用研究和新產(chǎn)品、新技術(shù)開(kāi)發(fā),著重提高中小企業(yè)的科技創(chuàng)新能力,其中主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容。
(1)高技術(shù)企業(yè)創(chuàng)業(yè)計(jì)劃。這是一項(xiàng)示范性計(jì)劃,其目的是通過(guò)幫助科研人員創(chuàng)辦高技術(shù)企業(yè),縮短科技成果轉(zhuǎn)化周期,迅速形成生產(chǎn)力。據(jù)統(tǒng)計(jì),瑞士政府自從實(shí)施這項(xiàng)計(jì)劃以來(lái),已支持?jǐn)?shù)百家高技術(shù)企業(yè)渡過(guò)創(chuàng)業(yè)期,直接和間接增加就業(yè)機(jī)會(huì)約上萬(wàn)個(gè)。此后,瑞士聯(lián)合銀行等大財(cái)團(tuán)也加入這項(xiàng)計(jì)劃中來(lái),提供類(lèi)似風(fēng)險(xiǎn)投資的 “種子資金”,支持中小企業(yè)的科技創(chuàng)新活動(dòng)。
(2)納米技術(shù)計(jì)劃。多年來(lái),瑞士把納米技術(shù)作為未來(lái)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。這項(xiàng)計(jì)劃,強(qiáng)調(diào)要把基礎(chǔ)研究、應(yīng)用技術(shù)研究、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與市場(chǎng)開(kāi)發(fā)緊密結(jié)合在一起,提出通過(guò)實(shí)施計(jì)劃,集中各方面力量,爭(zhēng)取形成具有國(guó)際優(yōu)勢(shì)的納米技術(shù)和納米產(chǎn)業(yè)。計(jì)劃涉及的項(xiàng)目?jī)?nèi)容主要有:納米材料、納米電子技術(shù)、納米機(jī)械、納米生物技術(shù)、納米傳感器、納米機(jī)器人和納米光學(xué)技術(shù)。為促進(jìn)中小企業(yè)與大學(xué),以及科研機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)系與合作,加速 科研成果轉(zhuǎn)化,瑞士專門(mén)設(shè)立了技術(shù)轉(zhuǎn)移中心,聯(lián)邦政府特別批準(zhǔn)用400萬(wàn)瑞士法郎作為啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)。同時(shí),要求各大學(xué)和科研機(jī)構(gòu),加強(qiáng)科研成果轉(zhuǎn)化的咨詢服務(wù)工作,并給予相應(yīng)的專項(xiàng)資金 支持,構(gòu)建覆蓋全國(guó)的技術(shù)轉(zhuǎn)移中介機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。
(3)醫(yī)用技術(shù)計(jì)劃。實(shí)施這項(xiàng)計(jì)劃的目的是支持中小企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)及大學(xué)共同開(kāi)發(fā)高技術(shù)醫(yī)療器械和儀器。該計(jì)劃安排的重點(diǎn)項(xiàng)目包括:整形和微電子人體植入材料和裝置開(kāi)發(fā),微型外科器械研制,以及用于生化診斷的微系統(tǒng)和新方法研究。
(4)軟件行動(dòng)計(jì)劃。該計(jì)劃提出建立一個(gè)軟件中心,同時(shí)鼓勵(lì)瑞士需用軟件的中小企業(yè),向國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)軟件的中小企業(yè)訂貨,支持瑞士軟件業(yè)成長(zhǎng),加強(qiáng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
三、 本書(shū)的框架結(jié)構(gòu)
本書(shū)將21世紀(jì)以來(lái),特別是近十年瑞士的科技活動(dòng)作為考察對(duì)象,集中分析其取得的創(chuàng)新成果。本書(shū)以瑞士的發(fā)明創(chuàng)造事實(shí)為依據(jù),依據(jù)取精用弘的思路,對(duì)搜集到的各類(lèi)原始報(bào)道材料統(tǒng)一匯總,通過(guò)對(duì)比分析,細(xì)加考辨,實(shí)現(xiàn)同中求異,異中求同,精心設(shè)計(jì)成研究瑞士創(chuàng)新信息概況的分析框架。本書(shū)由以下十章內(nèi)容組成。
第一章加工制造領(lǐng)域的創(chuàng)新信息,主要分析品牌鐘表、瑞士軍刀、多功能圓珠筆、特醫(yī)食品、紡織服飾、皮革、塑料、衛(wèi)生潔具、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)床、激光切割機(jī)、測(cè)控儀器和起重機(jī)械等新產(chǎn)品,以及增材制造新技術(shù)。
第二章電子信息領(lǐng)域的創(chuàng)新信息,主要描述微電子理論、電子元器件與電子儀器、超級(jí)計(jì)算機(jī)、人工智能與機(jī)器人、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用等新成果。
第三章光學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息,主要分析光現(xiàn)象及其性質(zhì)、光子學(xué)、光學(xué)技術(shù)、光學(xué)儀器、激光技術(shù)及其應(yīng)用、激光設(shè)備等方面的探索進(jìn)展。
第四章天文領(lǐng)域的創(chuàng)新信息,主要描述探測(cè)太陽(yáng)系中的地球、月球、火星、彗星與隕星,探測(cè)宇宙光、宇宙暗物質(zhì)、銀河星系、系外行星,以及發(fā)射衛(wèi)星等新成果。
第五章材料領(lǐng)域的創(chuàng)新信息,主要分析金屬元素、合金材料、金屬氧化物、磁性材料、碳素材料、聚合物、塑料、有機(jī)助劑、納米材料和二維材料等方面的研究進(jìn)展。
第六章能源領(lǐng)域的創(chuàng)新信息,主要分析研制太陽(yáng)能電池、光伏組件、太陽(yáng)能生產(chǎn)燃料系統(tǒng)、鈉電池、鋰電池、燃料電池,以及利用多余電能和開(kāi)發(fā)熱能等新成果。
第七章環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息,主要考察大氣污染防治、水體污染防治、固體廢棄物處理、噪聲污染防治,以及冰川、海洋、森林和農(nóng)村等生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面取得的新進(jìn)展。
第八章交通領(lǐng)域的創(chuàng)新信息,主要分析研制太陽(yáng)能飛機(jī)、無(wú)人機(jī)、電動(dòng)汽車(chē)、車(chē)用電池、充電設(shè)備,以及設(shè)計(jì)運(yùn)輸路線、建設(shè)道路橋梁和開(kāi)發(fā)貨物輸送系統(tǒng)等新成果。
第九章生命科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息,主要搜集基因、蛋白質(zhì)和細(xì)胞等生命基礎(chǔ)方面研究取得的新成果,同時(shí)搜集植物和動(dòng)物等生物體方面的研究取得的新成果。
第十章醫(yī)療與健康領(lǐng)域的創(chuàng)新信息,主要分析癌癥防治、艾滋病防治、心腦血管疾病防治、神經(jīng)系統(tǒng)疾病防治,以及消化與代謝性疾病、骨科疾病、五官科疾病防治等新成果。
張明龍 張瓊妮
2023年3月
張明龍,1953年3月28日浙臺(tái)州三門(mén)人。1992年在中國(guó)人民大學(xué)經(jīng)齊學(xué)院完成博士生課程,1995年破格晉升為教授,2011年晉升為浙江省首批二級(jí)教授。1999年被評(píng)為浙江省有突出貢獻(xiàn)專家,1999年獲國(guó)家曾憲梓教育基金會(huì)高等師范院校優(yōu)秀教師獎(jiǎng),2000年入“151人才工程”第一層次先浙江省2001年獲國(guó)務(wù)院政府特殊津貼,2010年入選臺(tái)州市終身拔尖人才,2013年成為臺(tái)州市名家工作室主持人,2020年入選中國(guó)哲學(xué)社會(huì)科學(xué)最有影響力學(xué)者排行榜。浙江省政協(xié)第七、第八屆委員,中華詩(shī)詞協(xié)會(huì)名譽(yù)副主席,中國(guó)高校經(jīng)濟(jì)理論與思政教改研究會(huì)副會(huì)長(zhǎng)。浙江省重點(diǎn)學(xué)科主持人,浙江師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)研究所首作所長(zhǎng)。臺(tái)州學(xué)院第一、第二屆常務(wù)副校長(zhǎng)。已出版《區(qū)域政策與自主創(chuàng)新》等個(gè)人專著和主筆專著57部。在國(guó)內(nèi)文科頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《中國(guó)社會(huì)科學(xué)》等發(fā)表論360多篇,其中120多篇發(fā)表在CSSCI核心期刊上,有3篇論文呈中央政治局領(lǐng)導(dǎo)決策參考。榮獲全國(guó)高校經(jīng)濟(jì)理論教學(xué)改革優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng),浙江省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)等30多項(xiàng)學(xué)術(shù)成果獎(jiǎng)。張瓊妮,1981年10月17日生,浙臺(tái)州三門(mén)人。博士,浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)東方學(xué)院副教授,英國(guó)格林威治大學(xué)商學(xué)院訪問(wèn)學(xué)者。主要研究企業(yè)管理信息化和創(chuàng)新管理。已主持完成浙江省科技計(jì)劃軟科學(xué)項(xiàng)目“基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)的區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新模式與機(jī)制政策研究”等多個(gè)課題,參與研究國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,浙江省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃重點(diǎn)課題、省科技計(jì)劃重點(diǎn)軟科學(xué)項(xiàng)目等多項(xiàng)。出版?zhèn)人專著及第一作者著作4部:《網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新研究》《產(chǎn)業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新研究》《新中國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技政策演變研究》《意大利創(chuàng)新信息概述》,還出版兩人合著20多部。在《經(jīng)濟(jì)理論與經(jīng)濟(jì)管理》《貴州社會(huì)科學(xué)》《河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)學(xué)報(bào)》等刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文40多篇,其中8篇論文分別被中國(guó)人民大學(xué)復(fù)印報(bào)刊資料、國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心網(wǎng)全文轉(zhuǎn)載。獲得浙江省社會(huì)科學(xué)界聯(lián)合會(huì)第四屆社科研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)等項(xiàng)學(xué)術(shù)成果獎(jiǎng)。同時(shí),個(gè)人指導(dǎo)學(xué)生學(xué)競(jìng)賽獲得省級(jí)二等獎(jiǎng)。已被評(píng)為浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)東方學(xué)院中青年骨干教師。
目 錄
第一章 加工制造領(lǐng)域的創(chuàng)新信息
第一節(jié) 研發(fā)輕工業(yè)產(chǎn)品的新進(jìn)展
一、設(shè)計(jì)制造鐘表產(chǎn)品的新成果
二、研發(fā)軍刀與圓珠筆的新成果
三、研發(fā)食品及其制作設(shè)備的新成果
四、研制紡織服飾設(shè)備的新成果
五、研制其他輕工業(yè)產(chǎn)品的新成果
第二節(jié) 研發(fā)重工業(yè)產(chǎn)品的新進(jìn)展
一、工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床的新成果
二、重工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)的其他新成果
第三節(jié) 研發(fā)增材制造產(chǎn)品的新進(jìn)展
一、增材制造醫(yī)學(xué)產(chǎn)品的新成果
二、增材制造其他產(chǎn)品的新成果
第二章 電子信息領(lǐng)域的創(chuàng)新信息
第一節(jié) 微電子理論研究的新進(jìn)展
一、量子特性及理論研究的新成果
二、微電子理論研究的其他新成果
第二節(jié) 電子器件與電子設(shè)備的新進(jìn)展
一、研制電子器件的新成果
二、研制電子設(shè)備的新成果
第三節(jié) 計(jì)算機(jī)與通信網(wǎng)絡(luò)的新進(jìn)展
一、計(jì)算機(jī)與人工智能的新成果
二、研制開(kāi)發(fā)機(jī)器人的新成果
三、開(kāi)發(fā)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新成果
第三章 光學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息
第一節(jié) 研究光學(xué)原理及儀器的新進(jìn)展
一、研究光學(xué)原理與技術(shù)的新成果
二、光學(xué)元器件與儀器設(shè)備的新成果
第二節(jié) 開(kāi)發(fā)激光技術(shù)與設(shè)備的新進(jìn)展
一、開(kāi)發(fā)應(yīng)用激光技術(shù)的新成果
二、研制激光設(shè)備的新成果
第四章 天文領(lǐng)域的創(chuàng)新信息
第一節(jié) 探測(cè)太陽(yáng)系的新進(jìn)展
一、地球探測(cè)研究的新成果
二、月球探測(cè)研究的新成果
三、火星與系內(nèi)其他星體探測(cè)的新成果
第二節(jié) 天文領(lǐng)域研究的其他新進(jìn)展
一、宇宙及銀河系探測(cè)的新成果
二、系外行星探測(cè)的新成果
三、研制航天器的新成果
第五章 材料領(lǐng)域的創(chuàng)新信息
第一節(jié) 無(wú)機(jī)材料研制的新進(jìn)展
一、研制金屬材料的新成果
二、開(kāi)發(fā)無(wú)機(jī)非金屬材料的新成果
第二節(jié) 有機(jī)高分子材料研制的新進(jìn)展
一、研制聚合物及塑料的新成果
二、研制有機(jī)高分子材料的其他新成果
第三節(jié) 納米材料研制的新進(jìn)展
一、研制納米產(chǎn)品的新成果
二、探索納米技術(shù)的新成果
三、研制二維納米材料的新成果
第六章 能源領(lǐng)域的創(chuàng)新信息
第一節(jié) 開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的新進(jìn)展
一、研究太陽(yáng)能發(fā)電的新成果
二、開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的其他新成果
第二節(jié) 能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的其他新進(jìn)展
一、研制電池方面的新成果
二、能源開(kāi)發(fā)的其他新成果
第七章 環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息
第一節(jié) 環(huán)境污染治理研究的新進(jìn)展
一、大氣污染防治研究的新成果
二、水體污染防治研究的新成果
三、廢棄物與噪聲污染防治的新成果
第二節(jié) 生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究的新進(jìn)展
一、生態(tài)環(huán)境變化研究的新成果
二、研究影響生態(tài)環(huán)境的氣候變化
三、居住生活環(huán)境保護(hù)的新成果
第八章 交通領(lǐng)域的創(chuàng)新信息
第一節(jié) 研發(fā)空中交通工具的新進(jìn)展
一、有人駕駛飛機(jī)研制的新成果
二、空中交通工具研制的其他新成果
第二節(jié) 研發(fā)陸上交通工具及設(shè)施的新進(jìn)展
一、陸上交通工具研制的新成果
二、陸上交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)發(fā)的新成果
第九章 生命科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新信息
第一節(jié) 生命基礎(chǔ)研究的新進(jìn)展
一、研究基因方面的新成果
二、研究蛋白質(zhì)方面的新成果
三、研究細(xì)胞方面的新成果
第二節(jié) 生命體研究的新進(jìn)展
一、研究植物方面的新成果
二、研究動(dòng)物方面的新成果
三、研究食物與農(nóng)業(yè)的新成果
第十章 醫(yī)療與健康領(lǐng)域的創(chuàng)新信息
第一節(jié) 癌癥與艾滋病防治研究的新進(jìn)展
一、癌癥防治研究的新成果
二、艾滋病防治研究的新成果
第二節(jié) 心腦血管疾病防治的新進(jìn)展
一、心腦血管疾病病因及療法研究的新成果
二、心腦血管疾病防治藥物與器械的新成果
第三節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)疾病防治的新進(jìn)展
一、防治大腦疾病研究的新成果
二、防治神經(jīng)及脊髓疾病的新成果
三、防治其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的新成果
第四節(jié) 消化與代謝性疾病防治的新進(jìn)展
一、消化系統(tǒng)疾病防治的新成果
二、代謝性疾病防治的新成果
第五節(jié) 骨科與五官科疾病防治研究的新進(jìn)展
一、骨科疾病防治的新成果
二、五官科疾病防治的新成果
第六節(jié) 疾病防治研究的其他新進(jìn)展
一、防治傳染病等研究的新成果
二、藥物與醫(yī)療器械研究的新成果
參考文獻(xiàn)和資料來(lái)源
一、主要參考文獻(xiàn)
二、主要報(bào)刊資料來(lái)源
三、主要網(wǎng)絡(luò)資料來(lái)源
后 記
二、 研制開(kāi)發(fā)機(jī)器人的新成果
(一)研發(fā)仿生機(jī)器人的新信息
1.開(kāi)發(fā)模仿人類(lèi)行為機(jī)器人的新進(jìn)展
研制能夠自動(dòng)與身邊物體互動(dòng)的嬰兒機(jī)器人。2006年5月,外國(guó)媒體 報(bào)道,一個(gè)由瑞士、法國(guó)和意大利科學(xué)家共同組成的研究小組,創(chuàng)造出一 個(gè)“嬰兒機(jī)器人”,它能夠自動(dòng)與身邊的物體互動(dòng),并通過(guò)不斷實(shí)踐學(xué)習(xí)使用這些物品的最佳方法。這一能力,使得這個(gè)機(jī)器人具有與人類(lèi)嬰兒一樣發(fā)展運(yùn)動(dòng)技巧的能力。
“嬰兒機(jī)器人”的軀干上只有一個(gè)手臂,它用一對(duì)攝像機(jī)當(dāng)眼睛,并有一個(gè)能抓東西的手。它具有用桌子上的物體進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在愿望,并能夠進(jìn)行不同形式的互動(dòng),同時(shí)不斷從錯(cuò)誤中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。例如,如果它沒(méi)能穩(wěn)穩(wěn)地抓住一個(gè)東西,它就會(huì)記住這個(gè)錯(cuò)誤并在下一次嘗試不同的方式。目前,“嬰兒機(jī)器人”已經(jīng)學(xué)會(huì)掌握的一項(xiàng)能力,就是能將一只 瓶子在桌子上滾來(lái)滾去。????????????????????
研究人員解釋說(shuō):“我們用從發(fā)展心理學(xué)家和神經(jīng)科學(xué)家那里學(xué)到的 知識(shí),來(lái)進(jìn)行這一研究。我們所做的與神經(jīng)科學(xué)家是相同的,只不過(guò)我們 是從工程的角度來(lái)做的!
“嬰兒機(jī)器人”的 “大腦”,實(shí)際上是一個(gè)由20臺(tái)計(jì)算機(jī)共同運(yùn)行不同神經(jīng)系統(tǒng)的電腦組。一個(gè)軟件能夠模仿生物神經(jīng)系統(tǒng),并用同樣的方法進(jìn)行學(xué)習(xí),即通過(guò)建立和調(diào)整人造神經(jīng)元之間連接的力度進(jìn)行學(xué)習(xí)。研究人員通過(guò)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)軟件的調(diào)節(jié),以及對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)行為的觀察,能夠測(cè)試不同的神經(jīng)科學(xué)模式。
2.開(kāi)發(fā)模仿動(dòng)物機(jī)器人的新進(jìn)展
(1)研制傳感技術(shù)更加敏銳的“老鼠機(jī)器人”。2005年12月,國(guó)外媒 體報(bào)道,瑞士蘇黎世大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)家米瑞姆·芬德領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,研 制成一種新型的“老鼠機(jī)器人”,它能通過(guò)胡須區(qū)分不同界面的質(zhì)地,為 傳感技術(shù)打開(kāi)一扇新的大門(mén),使得傳感技術(shù)更加敏銳,為未來(lái)制造出能夠 在無(wú)光線且極其狹窄的空間中自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器人提供了啟示。
芬德解釋說(shuō):“這就好像是當(dāng)你在一間黑暗的屋子里走動(dòng)時(shí),伸出雙 手四處摸索以避免撞上東西一樣!
芬德小組研制的機(jī)器人,直徑長(zhǎng)8厘米,上面裝有兩排真正的老鼠胡 須,分別在機(jī)器人的兩邊。每根胡須尖上都粘著一個(gè)包著薄膜的麥克風(fēng)。 當(dāng)胡須從某個(gè)物體上掃過(guò)的時(shí)候,薄膜就會(huì)變形,從而傳出信號(hào),該信號(hào) 經(jīng)放大后被記錄在電腦中。
在實(shí)驗(yàn)中,老鼠機(jī)器人要在一個(gè)四面是墻的環(huán)境中摸索,感知周?chē)?障礙物。當(dāng)它與某個(gè)表面接觸時(shí)就會(huì)停下來(lái),用胡須掃過(guò)其表面,然后將 數(shù)據(jù)記錄在自己的電腦中。如果需要的話,它還能夠重新調(diào)整自己的位置 再進(jìn)行一次效果更好的“閱讀”。
不同的表面會(huì)產(chǎn)生不同的信號(hào),引起不同的反應(yīng)。當(dāng)機(jī)器人接觸到一個(gè)光滑的表面,如金屬表面時(shí),它就會(huì)在預(yù)置程序的指揮下稍稍退后,然 后再向前邁進(jìn)并重新觸摸一遍。而當(dāng)機(jī)器人遇到一個(gè)粗糙的表面,如砂紙 或是紙板表面,它就會(huì)以更快的速度后退。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),這種機(jī)器人在每四次試驗(yàn)中有三次的判斷都是正確的,并能夠按照設(shè)定的程序行動(dòng)。目前,芬德正在與蘇黎世大學(xué)的一個(gè)學(xué)院合作,嘗試為胡須傳感設(shè)備加裝視覺(jué)反饋功能。美國(guó)西北大學(xué)副教授米特拉·哈特曼說(shuō),盡管在此之前,也曾有人研制出過(guò)能夠通過(guò)胡須避開(kāi)障礙物、沿墻前進(jìn)并區(qū)分質(zhì)地的機(jī)器人,但芬德的機(jī)器人卻是首個(gè)能夠從任意角度和距離對(duì)不同的質(zhì)地進(jìn)行區(qū)分的。他還說(shuō),這就跟動(dòng)物一樣,在結(jié)合了其他傳感形式之后,機(jī)器人身上的胡須用處會(huì)更大。例如視覺(jué)可以用來(lái)確定一個(gè)物體的大致位置,而胡須則能夠幫助其判斷該物體表面的細(xì)節(jié)特質(zhì)。
(2)研制像昆蟲(chóng)一樣飛行的微型機(jī)器人。2006年4月,國(guó)外媒體報(bào)道,瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院克利斯托夫?茹弗里博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制出一個(gè)微型飛行機(jī)器人,重量只有10克,翼展為36厘米,能模仿昆蟲(chóng)的飛行。他們還將進(jìn)一步縮小飛行機(jī)器人的體積,最終將使它成為僅有一只蒼蠅大小。
茹弗里表示,許多人從昆蟲(chóng)身上獲得靈感,但是迄今為止還沒(méi)有研制出類(lèi)似昆蟲(chóng)那樣,能在封閉房間里飛行的機(jī)器人。的確,在房間里幾乎所有的東西,如墻壁、角落、天花板、家具等物體,都會(huì)成為微型飛機(jī)的障礙物。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些障礙物,飛行機(jī)器人必須擁有很強(qiáng)的計(jì)算能力和大量傳感器,但是這些組成部分都會(huì)增加其重量。通常,重一些的飛行機(jī)器人為了保持在空中,需要比輕一些的飛行機(jī)器人飛行得更快才行。當(dāng)然,同樣還會(huì)不可避免地遇到導(dǎo)航問(wèn)題。
對(duì)昆蟲(chóng)的研究表明,蒼蠅為了控制在空中的姿態(tài),它會(huì)利用自己的復(fù)眼,同時(shí)通過(guò)雙翅目,即不發(fā)達(dá)的第二對(duì)翅膀,幫助它在飛行中頭朝下時(shí)不會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。蒼蠅時(shí)常會(huì)沿直線飛行,發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí)會(huì)一直飛到障礙物旁邊時(shí),才突然改變90度并重新沿直線飛行。
研究小組把蒼蠅的這一飛行能力應(yīng)用到自己研制的微型飛行機(jī)器人上:它利用2臺(tái)低分辨率微型攝像機(jī)模仿蒼蠅的視力,2臺(tái)攝像機(jī)分別安裝在每個(gè)翅膀上。微芯片大小的陀螺儀起著雙翅目第二對(duì)翅膀的作用。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,這種微型飛行機(jī)器人在一間長(zhǎng)寬各為7米的房間里試飛,房間墻壁被涂成垂直的黑白條紋,結(jié)果它自動(dòng)飛行了近5分鐘。在此基礎(chǔ)上,瑞士科學(xué)家抓緊研制更小的飛行機(jī)器人,它的尺寸可與蒼蠅相比擬,并能自動(dòng)調(diào)整自己的飛行高度。??
(3)開(kāi)發(fā)出用于“臥底”的蟑螂機(jī)器人。2007年11月,瑞士、法國(guó)和比利時(shí)組成的一個(gè)國(guó)際研究小組在美國(guó) 《科學(xué)》雜志上發(fā)表研究報(bào)告稱,在實(shí)驗(yàn)中把幾個(gè)作為“臥底”的蟑螂機(jī)器人,混入真蟑螂隊(duì)伍中,通過(guò)程序控制以假亂真的蟑螂機(jī)器人,能明顯影響整個(gè)蟑螂群體的決策,使它們的行為變得怪異。研究人員希望通過(guò)蟑螂機(jī)器人,來(lái)研究像蟑螂這樣成群出沒(méi)的動(dòng)物如何進(jìn)行“群體決策”。
蟑螂時(shí)常出沒(méi)在廚房和臥室,給人們帶來(lái)煩惱。它常躲在墻角旮旯里,出來(lái)后又爬行敏捷,難以消滅。現(xiàn)在,人們不用愁了,科學(xué)家已著手在蟑螂隊(duì)伍中培養(yǎng)“臥底”。“臥底”能夠影響和改變蟑螂的生活習(xí)性,引其出洞,以便剿殺。
法國(guó)的研究人員在分析研究蟑螂的行為后發(fā)現(xiàn),蟑螂喜歡群體生活, 但沒(méi)有領(lǐng)袖,成員都很平等,而蟑螂常會(huì)跟隨同伴行動(dòng)。因此,研究人員 認(rèn)為,如果能在蟑螂隊(duì)伍中培養(yǎng)“臥底”,就可能把蟑螂帶出黑暗的角落。 這些蟑螂機(jī)器人外形上并不太像真蟑螂,但體積很小,和真蟑螂的個(gè)頭差不多。研究人員給機(jī)器人外表敷了一個(gè)涂層。這種涂層是由不同化合物混合制成的,與真蟑螂身體表面的化學(xué)組成成分十分類(lèi)似。因此,機(jī)器人會(huì)發(fā)出一種蟑螂氣味,讓真蟑螂確信這是自己的同類(lèi)。
機(jī)器人放入真蟑螂群體后,很快就與真蟑螂“打成一片”。機(jī)器人開(kāi)始參與到群體決策過(guò)程中,并顯示出“影響力”。比如,蟑螂喜歡黑暗、成群活動(dòng),它們的活動(dòng)決策由兩個(gè)因素決定:那個(gè)地方有多黑、同伴們是否都去那兒。當(dāng)面對(duì)明暗不同的兩個(gè)藏身地點(diǎn)時(shí),被研究人員編程的幾個(gè)蟑螂機(jī)器人,選擇了亮一些的去處。盡管行為稍顯異常,但機(jī)器人卻成了“帶頭大哥”,整個(gè)蟑螂群也跟著一起前往。
科研小組在報(bào)告中寫(xiě)道,這說(shuō)明機(jī)器人的確可以改變動(dòng)物的群體習(xí) 性。他們希望這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)和其他動(dòng)物機(jī)器人研究,能夠有助于理解動(dòng)物行為 及群體決策過(guò)程等。
研究人員認(rèn)為,蟑螂機(jī)器人的成功研制及運(yùn)用,將使人類(lèi)在控制動(dòng)物方面取得突破性進(jìn)展。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說(shuō):人類(lèi)利用 “內(nèi)奸”控制動(dòng)物,其實(shí)是非常古老的方法,獵人和漁民都是這方面的老手。不同的是,現(xiàn)在研究的是混入動(dòng)物并與其溝通的機(jī)器動(dòng)物。
不過(guò),蟑螂似乎頭腦稍微簡(jiǎn)單了些,對(duì)于和自己大小、氣味差不多的東西都能欣然接受。專家指出,研制蟑螂機(jī)器人只是第一步,科學(xué)家還將研制防止羊群集體跳崖、鼓勵(lì)雞做運(yùn)動(dòng)的各種機(jī)器人。科學(xué)家們要想打入一群更高等的動(dòng)物內(nèi)部,可能就得想辦法研制出更精密、更逼真的機(jī) 器人。
(4)研制出一條輕易混跡于魚(yú)群中的機(jī)器魚(yú)。如果一個(gè)機(jī)器人混于魚(yú) 群里,它如何跟魚(yú)進(jìn)行交流、彼此之間會(huì)有什么樣的反應(yīng)呢?2017年11 月,有關(guān)報(bào)道稱,為探索這個(gè)問(wèn)題的答案,瑞士科學(xué)家組成的研究小組研 發(fā)了一條機(jī)器魚(yú),它可以模擬斑馬魚(yú)混跡在魚(yú)群之中。設(shè)計(jì)機(jī)器魚(yú)之前,研究人員深入研究了斑馬魚(yú)的生理特征,比如形狀、顏色、紋理等。他們還研究了魚(yú)的行動(dòng),如加速度、線速度、魚(yú)的振動(dòng)和動(dòng)作及尾巴移動(dòng)的規(guī)律。研究人員說(shuō),通過(guò)在動(dòng)物身上尋找靈感,讓機(jī)器人與動(dòng)物交流,既可了解生物,也可了解機(jī)器人。
研究人員把機(jī)器魚(yú)放進(jìn)水族館,讓它與5個(gè)不同的魚(yú)群交流。事實(shí)證明,機(jī)器魚(yú)模擬真魚(yú)是成功的,魚(yú)群輕易就讓機(jī)器魚(yú)加入它們,沒(méi)有什么問(wèn)題。機(jī)器魚(yú)還可以引導(dǎo)魚(yú)群改變前進(jìn)的方向。據(jù)研究人員介紹,魚(yú)是相當(dāng)復(fù)雜的動(dòng)物。如果機(jī)器動(dòng)物想混進(jìn)昆蟲(chóng)群落,機(jī)器只需要噴出費(fèi)洛蒙 (昆蟲(chóng)分泌以刺激同種昆蟲(chóng)的化合物質(zhì))就行了。如果想把機(jī)器動(dòng)物放進(jìn)脊椎動(dòng)物群,難度要大很多,無(wú)論是外觀、移動(dòng)還是振動(dòng)方式都存在不小難度。
(二)研發(fā)應(yīng)用型機(jī)器人的新信息
1.研制服務(wù)機(jī)器人的新進(jìn)展
計(jì)劃開(kāi)發(fā)能記住人名的料理家務(wù)機(jī)器人。2013年1月,外國(guó)媒體報(bào)道,瑞士蘇黎世大學(xué)人工智能實(shí)驗(yàn)室一個(gè)項(xiàng)目小組計(jì)劃用9個(gè)月時(shí)間創(chuàng)造出一個(gè)小男孩模樣的機(jī)器人,它的骨骼和肌肉組織與人類(lèi)相似,能夠記住人名和幫忙料理家務(wù)。
據(jù)報(bào)道,該機(jī)器人的身高將約1.2米,由骨骼和覆蓋柔軟皮膚的人工肌腱組成,目前尚不確定該機(jī)器人的具體相貌。研究人員表示,它應(yīng)成為首個(gè)能夠協(xié)助老年人日常生活的機(jī)器人助手。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人認(rèn)為:“歐美人口老齡化趨勢(shì)促使我們思考,如何保障老人的自主生活,以及盡可能地幫助他們料理家務(wù)。我們認(rèn)為,建造機(jī)器人助手,或成為未來(lái)解決這一問(wèn) 題的方案之一!
2.研制檢修機(jī)器人的新進(jìn)展
發(fā)明可檢查下水道等區(qū)域的四足機(jī)器人。2018年12月,國(guó)外媒體報(bào) 道,瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院一個(gè)機(jī)器人研究小組研制出一款四足機(jī)器人,將其 取名為 ANYmal,這個(gè)名字在發(fā)音上酷似animal(動(dòng)物),其主要功用是代替工人對(duì)下水道進(jìn)行檢查。
幾乎所有的城市都有著龐大的地下基礎(chǔ)設(shè)施,這些設(shè)施通常只能由專業(yè)檢查員進(jìn)行檢查。這是一項(xiàng)危險(xiǎn)而煩瑣的工作,對(duì)于工作人員來(lái)說(shuō),諸如下水道等地,不僅空間狹窄難以進(jìn)行檢查和維修等工作,而且黑暗潮濕的環(huán)境也加劇了工作的危險(xiǎn)程度。如果能夠利用機(jī)器人對(duì)這些地方進(jìn)行檢 查,工作效率將大大提高。
這款機(jī)器人能夠進(jìn)入人類(lèi)無(wú)法進(jìn)入的區(qū)域,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,它可以把圖片和數(shù)據(jù)等信息反饋給地面上的工作人員,工作人員可以做到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的精準(zhǔn)檢查。盡管下水道缺乏光線,但該機(jī)器人配備的傳感器,使其能以輕松的步伐穿過(guò)淺水道,同時(shí)對(duì)下水道區(qū)域進(jìn)行檢查。
除此之外,這款機(jī)器人還可做很多事情。它不僅可自主行走,還具有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等感官能力。例如,它能夠讀取機(jī)器上的氣壓顯示,識(shí)別聲音和識(shí)別物體,確定滅火器是否在正確的位置。機(jī)器人甚至可以自己 執(zhí)行某些手動(dòng)任務(wù)。它配有一個(gè)額外的夾臂,可以打開(kāi)門(mén)、處理垃圾或按 下電梯按鈕。它可以識(shí)別環(huán)境溫度并檢測(cè)空氣中是否存在異常氣體。
目前,這款機(jī)器人處于測(cè)試階段,研究人員也正在對(duì)它進(jìn)行改進(jìn),希 望能盡早把它應(yīng)用到實(shí)際需要的領(lǐng)域。
(三)研發(fā)機(jī)器人的其他新信息
1.開(kāi)發(fā)柔性機(jī)器人的新進(jìn)展
(1)研制能在體內(nèi)“游泳”的柔性微型機(jī)器人。2019年1月,由瑞士 蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院布拉德利·內(nèi)爾松主持,洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院塞爾曼·薩卡爾及英國(guó)劍橋大學(xué)同行參與的研究團(tuán)隊(duì),在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表 研究報(bào)告稱,他們開(kāi)發(fā)出一款柔性微型機(jī)器人。它像活體微生物一般,可在有液體的地方 “游泳”,未來(lái)有望通過(guò)血管把藥物送達(dá)體內(nèi)的病灶組織。
內(nèi)爾松說(shuō),自然界有許多隨環(huán)境變化而變形的微生物,他們由此受到啟發(fā),開(kāi)發(fā)了這款機(jī)器人。它由凝膠狀納米復(fù)合材料構(gòu)成,凝膠內(nèi)有磁性納米粒子,可被電磁場(chǎng)控制,也可以自行在體內(nèi)運(yùn)動(dòng),不需要傳感器或制動(dòng)器即可變形。
據(jù)悉,這款機(jī)器人可在有黏性或快速流動(dòng)的液體中移動(dòng),并不會(huì)引起 身體的排斥反應(yīng)。在通過(guò)狹窄的血管等曲折的系統(tǒng)時(shí),它的速度、方向和 可控性都不受影響。薩卡爾介紹道,這款機(jī)器人長(zhǎng)度約1毫米,借助其他 技術(shù)它還可以變得更小。他還說(shuō),這款機(jī)器人造價(jià)不高,目前研究團(tuán)隊(duì)正 在改善其在人體體液內(nèi)的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。
(2)著手開(kāi)發(fā)可自我修復(fù)的柔性機(jī)器人。2019年8月9日,新華社報(bào) 道,瑞士與英國(guó)、比利時(shí)、法國(guó)、荷蘭等多國(guó)科學(xué)家組成的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì) 正在合作研發(fā)一種新型柔性機(jī)器人,它無(wú)須人類(lèi)幫助就可實(shí)現(xiàn)自我檢測(cè)和 臨時(shí)修復(fù),從而繼續(xù)開(kāi)展工作。
這一項(xiàng)目目前已獲得歐盟委員會(huì)的資助,預(yù)計(jì)耗資300萬(wàn)歐元。研究 人員介紹說(shuō),自我修復(fù)材料未來(lái)可應(yīng)用于不同類(lèi)型的機(jī)器人,包括模塊化 機(jī)器人、教育機(jī)器人及進(jìn)化型機(jī)器人等,都有很好的應(yīng)用前景。報(bào)道稱, 研究團(tuán)隊(duì)將利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)對(duì)這些材料建模和整合,開(kāi)發(fā)出具有自我 修復(fù)能力的傳感器和驅(qū)動(dòng)裝置,最終目標(biāo)是把它們與機(jī)器人平臺(tái)結(jié)合,以 便開(kāi)展一些特定任務(wù)。
2. 實(shí)施機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新計(jì)劃
啟動(dòng)信息共享的機(jī)器人地球計(jì)劃。2011年2月9日,英國(guó)廣播公司報(bào) 道,由瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院馬克斯·魏貝爾等35名歐洲科學(xué)家組成的研究團(tuán) 隊(duì)啟動(dòng)了機(jī)器人地球計(jì)劃,試圖讓機(jī)器人共享信息并存儲(chǔ)它們的發(fā)現(xiàn)。這 意味著機(jī)器人很快將擁有自己的互聯(lián)網(wǎng)和維基百科。屆時(shí),當(dāng)機(jī)器人執(zhí)行 任務(wù)時(shí),它們能下載數(shù)據(jù),并尋求其他機(jī)器人的幫助,更快地在新環(huán)境下 工作。執(zhí)行該計(jì)劃的研究人員希望,該研究能通過(guò)給機(jī)器人裝備人類(lèi)創(chuàng)造 出來(lái)的、不斷豐富的知識(shí)庫(kù),讓機(jī)器人更快地為人類(lèi)服務(wù)。
魏貝爾表示,機(jī)器人地球的指導(dǎo)思想是研發(fā)出一種可行的方法,能夠幫助機(jī)器人編碼、交換信息,以及對(duì)知識(shí)進(jìn)行再利用等。他說(shuō),現(xiàn)在大多數(shù)機(jī)器人都用自己的方式來(lái)看待周?chē)氖澜纾瑤缀鯖](méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn);而大部分機(jī)器人學(xué)家也都讓機(jī)器人用自己研發(fā)的方式來(lái)積累數(shù)據(jù)。這就讓機(jī)器人學(xué)家很難共享知識(shí)或在某個(gè)領(lǐng)域取得重大突破,因?yàn)槊總(gè)機(jī)器人學(xué)家都在解決同樣的問(wèn)題。
與現(xiàn)有狀況不同,機(jī)器人地球項(xiàng)目希望能夠定義機(jī)器人積累的信息,以便讓所有機(jī)器人能發(fā)現(xiàn)并使用這些信息。魏貝爾介紹到,機(jī)器人地球既是一個(gè)通信系統(tǒng),也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。在這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中,將會(huì)有機(jī)器人工作地點(diǎn)的地圖信息、機(jī)器人遇到物體的描述,以及如何完成不同的行為的指令。
研究人員表示,該項(xiàng)目為期4年。現(xiàn)在,初期工作已取得一些階段性的成果,例如他們已研發(fā)出一種方式:讓機(jī)器人可以下載要完成的任務(wù)并執(zhí)行該任務(wù);機(jī)器人也可以將修改后的位置地圖上傳到該數(shù)據(jù)庫(kù)中供其他機(jī)器人分享。魏貝爾說(shuō):“機(jī)器人對(duì)人類(lèi)的重要性與日俱增,諸如機(jī)器人地球這樣的系統(tǒng)必不可少!睓C(jī)器人地球也有望成為日益龐大的服務(wù)型和家居型機(jī)器人的助手,未來(lái)10年內(nèi),服務(wù)型和家居型機(jī)器人可能會(huì)“飛入尋常百姓家”。
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