澳门金沙娱乐城官网-金沙官网

作為全球首位提倡微納操作機(jī)器人的開拓者、領(lǐng)軍者，“培養(yǎng)更好的科學(xué)家，踏實(shí)從事科研的人”，是福田敏男來(lái)到中國(guó)，除了科研之外，正在努力的事。

在電影《神奇的旅程》中，有這樣一組鏡頭。科學(xué)家被縮小，注射入人體內(nèi)完成手術(shù)。然而在未來(lái)，同樣的場(chǎng)景也許不再只存在于科幻電影，隨著微納技術(shù)的發(fā)展，某一天微納機(jī)器人甚至可以直接鉆入人體完成某一大手術(shù)，再?gòu)哪巢课汇@出來(lái)。

引領(lǐng)這一夢(mèng)想的，是一名來(lái)自日本的國(guó)際機(jī)器人權(quán)威專家、北京理工大學(xué)智能機(jī)器人研究所特聘教授——福田敏男。作為全球首位提倡微納操作機(jī)器人的開拓者、領(lǐng)軍者，他的理想與中國(guó)迅速發(fā)展的人工智能不謀而合。

泛舟而來(lái)的靈感

“有時(shí)候，回想夢(mèng)想的起點(diǎn)，有一點(diǎn)奇妙的感覺(jué)。”福田敏男說(shuō)。

那是上世紀(jì)80年代初的一個(gè)午后，福田敏男悠閑地泛舟河上，無(wú)意間瞥見水中的生物，便用一個(gè)空飲料瓶將河水帶回學(xué)校。在顯微鏡下觀察，他發(fā)現(xiàn)眾多的微生物在小水滴里“跳舞”，“這個(gè)肉眼看不到的世界竟是如此神奇”。從水滴中的微生物得到的靈感，讓他對(duì)微納操作機(jī)器人產(chǎn)生了濃厚的興趣。而那時(shí)中國(guó)機(jī)器人研究剛起步，中國(guó)將智能機(jī)器人主題納入“863計(jì)劃”是在那之后兩年的事。

1984年起，福田敏男將微納機(jī)器人作為科研的主攻方向，用半生的努力致力于這項(xiàng)事業(yè)，以推動(dòng)機(jī)器人發(fā)展的大跳躍。

對(duì)于微納機(jī)器人，也許人們比較陌生。與工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人不同，微納機(jī)器人不是獨(dú)立存在的，而是眾多機(jī)器人的服務(wù)者而非敵對(duì)者，它可以嵌入任何一種機(jī)器人里去，幫助實(shí)現(xiàn)特殊的性能。

雖然看不到摸不著，但事實(shí)上微納技術(shù)已經(jīng)被植入大系統(tǒng)中。比如，汽車上的陀螺儀用于判斷姿態(tài)、方向，將微納技術(shù)注入陀螺儀，汽車的提前預(yù)警速度大大提高，對(duì)于人們安全出行大有幫助。這一項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)得益于本世紀(jì)初，福田敏男開創(chuàng)的碳納米管的微納操作技術(shù)。

不僅如此，福田敏男還成功地進(jìn)行了世界上首次對(duì)碳納米管的三維操作，將三維操作縮小到10個(gè)納米之內(nèi)，為半導(dǎo)體制造技術(shù)帶來(lái)了重大革新。他將中空的碳納米管注入金屬，兩端施加電壓，金屬融化但碳納米管由于熔點(diǎn)高完好如初，熔化后的組件就像沾了墨水的毛筆，一端可用金屬書寫各種形狀、結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了納米的3D打印。

他還是將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在納米領(lǐng)域的第一人。通過(guò)機(jī)器人化的納米操作以及自動(dòng)化技術(shù)，把塵埃的飄浮不定變成有規(guī)律的動(dòng)作，目前已達(dá)10納米甚至以下的量級(jí)，有效地幫助工廠提升效率與精準(zhǔn)度。

在中國(guó)領(lǐng)銜開展原創(chuàng)性研究

時(shí)代證明了福田敏男的眼光。如今，微納操作機(jī)器人研究已經(jīng)開展近30年，中國(guó)、日本、美國(guó)以及歐洲等國(guó)家都在暗自競(jìng)爭(zhēng)微納操作技術(shù)，力圖以此作為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新突破。

而福田敏男與中國(guó)的不解之緣也從1995年開始，應(yīng)兩院院士宋健邀請(qǐng)參加中國(guó)制造技術(shù)與裝備高峰論壇，并在人民大會(huì)堂受到國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人接見。此后他多次訪華，擔(dān)任中科院自動(dòng)化研究所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等十多個(gè)機(jī)器人重點(diǎn)研究單位的客座教授。

開頭提到的電影場(chǎng)景，雖然目前尚未實(shí)現(xiàn)，但福田敏男有自己的“時(shí)間表”。在北京理工大學(xué)，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)提出了一系列面向生物醫(yī)療與極端制造的先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)。

他創(chuàng)建了世界上首個(gè)跨尺度協(xié)同生物組裝微機(jī)器人系統(tǒng)，制作出世界上最小的人工血管，直徑為200微米的人工血管突破了毛細(xì)血管在微小之處無(wú)法實(shí)現(xiàn)氧分供應(yīng)的瓶頸，將3D打印做出毫米級(jí)別的人工血管遠(yuǎn)遠(yuǎn)地甩在身后，為人造器官替代衰死器官帶來(lái)了福音。

世界首個(gè)納米操作機(jī)器人系統(tǒng)誕生于福田敏男的實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了單細(xì)胞原位特性表征，為癌癥等重大疾病診斷與個(gè)性化診療開創(chuàng)了新技術(shù)。這些研究獲得國(guó)際同行的高度認(rèn)可，被譽(yù)為未來(lái)高端醫(yī)療診治機(jī)器人的代表。

福田敏男告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，一路走來(lái)，有三個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)在他心中頗為珍視。一個(gè)是2010年IEEE總部頒布的機(jī)器人與自動(dòng)化領(lǐng)域最高獎(jiǎng)“終身成就獎(jiǎng)”，它被視為機(jī)器人領(lǐng)域的“諾貝爾獎(jiǎng)”；還有一個(gè)是2014年由李克強(qiáng)總理頒發(fā)的中國(guó)政府“友誼獎(jiǎng)”；同年，他還獲得了被譽(yù)為“日本最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”的紫綬褒章獎(jiǎng)。

培養(yǎng)更好的科學(xué)家

花白的胡須，干凈的西裝，雖然日日與機(jī)器人打交道，但68歲的福田敏男在學(xué)生眼中，更像是一名“老頑童”。不經(jīng)意間一個(gè)有趣的手勢(shì)，PPT上突然出現(xiàn)的《鐵臂阿童木》，喜歡和學(xué)生們坐在一起討論、分享快樂(lè)，都讓人倍感親切。

在福田敏男看來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生就像栽培一株植物，給予足夠的陽(yáng)光、水分，精心照料就能健康成長(zhǎng)。他因地制宜培養(yǎng)學(xué)生，不僅推薦學(xué)生赴日學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)室還為留學(xué)的學(xué)生提供部分資金，并聯(lián)系日本的大學(xué)提供設(shè)備和平臺(tái)。

2015年留校任教的青年教師王化平是福田敏男的“資深學(xué)生”。他眼中的福田敏男“精力比學(xué)生好，可以一天不睡覺(jué)。大概是二三十年都處于這種狀態(tài)，早已習(xí)慣了”。

事實(shí)上，精力過(guò)人的福田敏男不只是在微納機(jī)器人領(lǐng)域頗有建樹，在仿生機(jī)器人領(lǐng)域還首創(chuàng)了用于仿猿猴機(jī)器人的擺動(dòng)控制器，在模塊化機(jī)器人領(lǐng)域建立了世界上首臺(tái)動(dòng)態(tài)自重構(gòu)機(jī)器人等。

求學(xué)期間，王化平在福田敏男的支持和鼓勵(lì)下，多次參加國(guó)際會(huì)議，曾在國(guó)際會(huì)議上獲得學(xué)生優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。“跟著福田老師，會(huì)有一種被尊重的感覺(jué)。他對(duì)每個(gè)學(xué)生都很了解。”

迄今為止，福田敏男已經(jīng)指導(dǎo)了30多名中國(guó)學(xué)生攻讀博士學(xué)位。他保留了每位博士生的電子照片，并為他們制作了“電子照片墻”。

福田敏男還在不斷推進(jìn)中國(guó)學(xué)者與國(guó)際同行的學(xué)術(shù)交流，在他的指導(dǎo)下，由北京理工大學(xué)教授黃強(qiáng)等中國(guó)學(xué)者主辦的IEEE CBS國(guó)際機(jī)器人大會(huì)，即將在北京召開。

樹無(wú)根不立。要做好基礎(chǔ)研究，人力資源、資金、機(jī)會(huì)三個(gè)條件缺一不可。后兩者中國(guó)已經(jīng)具備，而“培養(yǎng)更好的科學(xué)家，踏實(shí)從事科研的人”，正是福田敏男來(lái)到中國(guó)，除了科研之外，正在努力的事。