从全球首位半机械人到新物种机器人复旦教授讲述如何造就新工科发明创造人才

  还记得全球第一位半机械人“彼得2.0”吗？他是英国的计算机专家，患有渐冻症，2019年底宣布“彼得 2.0”上线，成为由 AI 加持的半机械人，今年6月去世。

  “他为未来建立人机融合机器人开了先例，我们复旦机器人学科准备通过生机融合智能机器人、全息智能机器人、至善智能机器人三个阶段，向新物种机器人迈进。”复旦大学工程与应用技术研究院副院长、复旦大学智能机器人研究院院长甘中学，日前在复旦大学管理学院“瞰见云课堂”就“新工科与发明创造”发表演讲。

  新工科到底新在啥地方？甘中学说，新工科新就新在“发明创造”这四个字上，新工科既不同于科学的理科，也不同于传统的工科，而是要“构建发明创造工程，突破学科交叉融合”。

  深刻理解历次工业革命发展的历史，就可以“窥见”新工科的本质。第一次工业革命的标志物是蒸汽机。可能很多人认为蒸汽机是瓦特发明的，其实瓦特不是第一个发明者，而是远在一世纪的数学家希罗。他观察到当温度上升产生蒸汽后，茶炉就具有了把茶壶顶起来的力量，于是发明了一个“汽转球”，这就是蒸汽机的雏形。直到十四世纪，英国工程师托马斯·赛维利把它做成了最原始的蒸汽机，但它效率不高，不能作为动力支撑工业生产。这时，在学校实验室做实验的瓦特通过一系列分析总结发明了离心调速器，就能有效控制蒸汽机的速度，大幅度的提升了效率，这也是瓦特改良蒸汽机的一个重要标志。后来，瓦特与英国投资家合作申请了专利，使蒸汽机逐渐走向了产业化。

  第二次工业革命的标志物是发电机。在法拉第发明发电机之前，奥斯特已经发现了磁现象，安培也证明了磁现象和电流之间的关系，但他们并没有发明动力机械发动机。通过多次实验，法拉第感受到应该是有一个场，使得电磁之间产生转换。由于法拉第没有受到完整的教育，还不能说清楚这一原理。40年后，根据法拉第的实验笔记，数学家兼物理学家麦克斯韦天才地创造了“麦克斯韦方程”。自这以后，特斯拉、西门子发明了直流电机，特斯拉发明了交流电机，令发电机成为第二个潜在动力。直到西门子将直流电机申请专利，并找到投资家使其产业化，成为第二次工业革命的标志。

  “可见，发明创造是工业革命的一个爆破点。”甘中学说，从前几次工业革命中能够正常的看到两个循环：一是发明成功的循环，首先是观察得到概念，接着构想设计，然后做实验，实验中遇到不解的问题就去寻求原理，并根据原理设计改造、再实验、抽象原理、再设计改进，循环往复，直至成功。二是产业化的循环。在实验室做出产品是第一步，但要真正走到市场上产业化，还要实现第二个循环，从实验室到公司和投资，再反复实验室，再到公司，再到市场，再到资本。

  “新工科建设的要点就是多学科的交叉融合，是科学、人文、工程、管理的交叉融合。”甘中学说，前段时间通过复旦大学的多学科交叉，团队研制出了消杀机器人，一共用了两个月，比过去快2到3倍。

  在他看来，新工科培养的人才应该具备第一性原理思维和批判精神的思维，此外还要有观察实验能力、想象构想能力、洞察抽象能力、合成执行能力、协作领导能力。但不见得每一个工科人员都要具备以上所有能力，一个工程科学家具备前三个就足够了。如果还要能做设计，就得往下走，要做工程师就要有前四个能力。如果做产业领袖，就要具备五个能力，特别是要具有协作和领导的能力。

  “过去认为工科只培养杰出工程人才，这种观点是比较偏颇的。工程科学家、发明家、杰出工程人员和产业领袖都属于新工科。”他说，为了培养新工科人才，复旦智能机器人研究院提出的口号就是“培育发明创造人才，创建发明创造工程”。

  “如果简单地用一个关键词来代替新工科，就是顶天立地：顶天是从0到1的原创，立地是从1到10、到N，这是一个转化的过程。”甘中学说。从1到10强调核心技术攻关，从10到N是要对接市场，形成创新产品，促进新生业态。

  新工科背景下，机器人领域在哪些方向可能会出现比较重大的突破？他认为，传统的工业机器人其实就是自动化工具，经过控制机器人的运动代替人类机械化重复性的劳动，但现在要真正把机器人做成人，赋予其感知器官，让它能够像人一样处理各种复杂的事物。另一发展趋势则是个性化的、即插即用的机器人，如扫地机器人、拖地机器人、炒菜机器人等。

  人类社会已经历了四次工业革命，中国并不是引领者。在甘中学看来，未来的第五次工业革命或许有两大方向，基于“碳中和”的绿色智能生态革命，以及基于生物科学技术的人类自我革命。中国能否成为引领者？他表示，期待着新工科建设下，涌现出具有前瞻性的工程科学家、发明家、工程大师和产业领袖。

  凡资讯来源注明为别的媒体来源的信息，均为转载自别的媒体，并不意味着本网赞同其观点，也不代表本网对其真实性负责，转载请联系原出处。您若对该文章的主要内容有任何疑问或质疑，请立即与后台小编联系，平台将迅速给您回应并做处理。注明本公司原创内容，转载请与我们联系

  特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。

  阿根廷首都爆发激烈冲突，大批民众抗议总统“休克疗法”方案 阿根廷过去12个月累计通胀率达276.4%

  王小川张鹏李大海杨植麟回应大模型的一切：AGI、价格战、开源和Scaling Law

  17岁中专女生闯进全球数学竞赛决赛12强 ，竞争对手多来自清华 北大 剑桥 等名校

  大手笔！央企又拿核心宅地，海口这一片区城市更新，线亿！中建智地+朝开+江苏绿建摘北京首宗多业态地块

  AYANEO AIR 1S 百英雄传联名款掌机开启预定，5299 元起

  与中坚力量共成长，2024建信信托艺术大奖评委会特别奖获奖艺术家凌海鹏