20余名中學生走進之江實驗室 探秘地下17米實驗室
說起之江實驗室,你會想起什么?頂尖的科學家團隊、高精尖的實驗設備、炫酷的黑科技……在大部分公眾眼中,這個大名鼎鼎的省實驗室,帶著些
說起之江實驗室,你會想起什么?頂尖的科學家團隊、高精尖的實驗設備、炫酷的“黑科技”……在大部分公眾眼中,這個大名鼎鼎的省實驗室,帶著些許神秘的色彩。
5月26日,第六個全國科技工作者日即將到來之際,之江實驗室首次舉行專場開放日活動,主題為“AI向未來”。當天,本報“趣玩”活動邀請了20余名中學生走進之江實驗室,與智能機器人零距離接觸,聽實驗室的科學家們暢談人工智能的當下與未來……
現在,請跟隨我們的步伐,一起探尋前沿科技的精彩——
探秘地下17米
的實驗室
坐落于杭州城西科創大走廊核心地帶的之江實驗室,是浙江建設高水平創新型省份和科技強省的一個符號。
“滴滴!”走進實驗室的大門,一輛白色的無人駕駛導覽車靈巧地從我們身邊開過去。
“你們要去哪兒?我拿手機給你下一單。”一位工作人員拿出手機,輕點幾下后,另一輛無人車就朝著我們駛來。
別看它個頭不大,技術味兒卻十足。工作人員介紹,整臺車一共配備了近20個傳感器設備,從而實現車身360度無死角的感知。后排座椅下艙體里藏著的一整套計算設備用于實現這些傳感器信號的采集、同步、傳輸、分析、識別和融合,從而形成對周圍環境的三維感知。
“從自動駕駛的軟硬件,到剛才你看到的約車APP,都是我們自主研發的。”他驕傲地說。
隨著手機點擊啟動,無人車慢慢加速,起步很穩當,毫無顛簸感。“無人車目前處于試運營階段,每天會繞著園區跑6個小時,正式投入使用后會先在園區承擔接駁功能。今后還將正式投放市場,包括機場、港口、碼頭等場景。”工作人員邊走邊說,帶著我們來到了光動量實驗室。
與常規實驗室不同的是,光動量實驗室竟然位于地下17米,同時每一個光學實驗臺都建在一個獨立的地基之上。
“如此獨特的設計,是為了抵抗環境擾動,滿足高靈敏探測的需求。”量子傳感研究中心高級研究專員傅振海說。
那么暗物質、引力波等前沿科學研究,以及深海深地探測等應用需求也能在該實驗室擁有一席之地嗎?那是當然,之江實驗室基于光動量效應的極弱力測量裝置性能指標居國際先進水平,力探測靈敏度達3.4×10-19N/Hz1/2,通俗來說,它可以探測的力,比托起一個細胞所需的力還要小8個量級。
你知道浙江“最安靜”的地方在哪里嗎?
與學生們一起邁進聲學實驗室的全消聲室,我們感覺世界突然安靜,耳朵像覆上了一層薄薄的膜。這里,就是浙江“最安靜”的地方了。
參觀一圈出來,科研人員們笑著介紹,全消聲室是一個背景噪聲極低、模擬自由場空間的測試環境。在這里聲音幾乎無反射。
讓全消聲室“靜音”的秘密,就藏在鋪滿墻壁的吸聲尖劈里。室內發出的聲音會導入吸聲尖劈內部并轉化為熱能吸收,沒有了聲波反射,聲音自然就小了很多。通過對傳統尖劈形狀的改良,加上使用吸聲效率更高的材料,之江實驗室的全消聲室比高標準的消聲室更“安靜”。
聲學實驗室,其實跟我們的日常生活息息相關。麥克風、音箱等聲學傳感器的校準測試,聲紋識別、噪聲控制等聲學研究都需要在這里進行。
“黑科技”不是冷冰冰的
“這個機器人竟然去過馬里亞納海溝?”“機器人彈奏的鋼琴曲也能這么自然!”在“有溫度的科技”主題展廳,同學們看到各種各樣的“黑科技”,紛紛驚嘆。
科學深邃如星辰,卻和每個人息息相關。此次開放活動,之江實驗室集中展示了一批“有溫度”的科技成果,讓觀展者感受到科技向善的力量。之前埋頭從事科研工作的年輕人,也穿上實驗室的深藍色制服,當了一回向導,向來參觀的觀眾們介紹。
體驗現場,視障志愿者陸林松雙手觸摸智能盲文學習機,通過機器上的盲文點位讀出了教學機內置的盲文學習資料。
“有了這臺機器,視障人士‘讀書難’的問題就迎刃而解了。”說起這個話題,陸林松有些激動。
類人感知研究中心研究專員陶文韜說:“這臺設備集成了視覺、聽覺和觸覺等技術,能夠同步實現摸到盲文、聽到語音等功能,促進信息無障礙建設。”在演示中,只要將電子版文本內容導入盲文學習機,視障人群就可以通過機器讀出內容。
智能盲文學習機不遠處,一臺小型的PET/CT機旁邊圍了一圈參觀者。
項目的科研人員向大家介紹,傳統的醫學影像都是靠放射性物質輔佐完成的。這套智能PET/CT醫學影像系統的一個關鍵核心技術就是“低劑量PET成像”,能夠在減少身體掃描50%輻射劑量、頭部掃描70%輻射劑量的條件下,獲取更清晰的PET圖像和更強的小病灶檢測能力。簡單地說,就是用更少的輻射,獲得更清晰的圖像。實驗室通過自研算法,不斷提升國產PET/CT機的技術水平。
“先進的算法,極大地提升了醫學成像的精度,這種為百姓帶來福音的科技成果讓我倍感溫暖。”一位參展的觀眾感慨。
在一只白色的“獅子魚”前,來自杭州市余杭中學和余杭區中泰中學的同學們駐足良久。這臺仿生深海軟體機器人形似一條魚,大約為一張A4紙的長寬,被放在了一個透明玻璃盒中。
在水深11000米的“地球第四極”馬里亞納海溝,這個機器人頂著近1100個大氣壓,展開雙翼“翱翔”在深淵,這讓同學們驚嘆不已:“機器人為什么能承受那么大的壓力?”“它在海底是如何工作的?”
面對同學們的一個個問題,科研人員耐心解答,最開始是受深淵獅子魚的啟發,想要研制一種無需耐壓殼保護就可承受深海靜水壓力的仿生軟體機器人。幾年前,深海軟體機器人是一個嶄新的科研方向,科研人員嘗試著從已有的深海裝備技術和軟體機器人文獻中找到一些共性點,開始探索。
“基于彈性軟材料壓力自適應的優勢,不同于傳統的‘鎧甲式’抗高壓深潛裝備,我們將控制電路、電池等硬質器件融入集成在凝膠狀的軟基體中,并通過對結構和材料參數設計實現內部應力分布的調節,使軟體機器人無需耐壓外殼,便能承受萬米級深海靜水壓力,并能大幅降低深海探測的難度和成本。”科研人員給同學們詳細解釋了機器人的原理。
“一邊聽科研人員介紹,一邊用學過的知識分析、探討這些高科技的原理,我體會到了‘學有所用’的快樂與滿足,也驚嘆于科學家們的創造和付出。”余杭中學高三(11)班沈義博同學感慨道。
和“大咖”面對面
行走在之江實驗室,隨處可見科學家們圍坐在一起,討論各種前沿話題。對他們來說,學科間的交叉碰撞是創新的源泉之一。這樣的交流活動,也貫穿于開放日的各個環節。
育種、天文、材料、基因、制藥這些科學領域與智能計算相遇,將產生什么樣的反應?之江實驗室的七位科學家們共同為大家帶來了一場數字反應堆跨界科普圓桌派。
“如同核反應堆能夠以聚、裂變等形式,并通過一系列轉換產生可利用能量,數字反應堆也能夠通過數據‘聚、裂變’,實現智能計算在交叉領域的創新發展。”實驗室總工程師趙志峰說,之江實驗室智能計算數字反應堆,把數據和知識以最快的速度聚集起來,促進跨學科多行業多模態數據產生聚變式與裂變式應用,將成為新一代人工智能的重要基礎設施。
基于學科交叉創新的考慮,讓不同研究領域的人坐在一起,在開放式的交流中碰撞出創新的火花。“這里不僅有才華橫溢的科研大咖,還有很多經驗豐富的工程師,對我從事的科研方向的技術研究有很大的幫助。”一位參加開放日活動的研究人員收獲頗豐。
借助于開放日活動,交流范圍也在不斷擴大,更多人有機會和科學家、研究人員面對面,一起探討和科學相關的話題,給他們打開新世界的大門。
圍繞“新一代人工智能與智能機器人發展”這一主題,開放活動的“之江講壇·探客對話”人氣很旺。中國工程院院士、之江實驗室人工智能領域首席科學家潘云鶴一出場,他標志性的笑容,就引得“迷弟迷妹”們歡呼。他表示,當前人類正經歷一次新的科技與產業變革:數智化,而數智化變革是在信息—物理—人類社會的三元空間中進行的。
互動環節,杭州高級中學的一名男生問潘云鶴:“自己喜歡人工智能方向,但又心有迷茫,擔心自己無法堅定信念,請問科學家是如何找到自己研究方向的?”
潘云鶴聽了這個問題有些欣慰,思考片刻后回答:“大膽地向人工智能這個方向前進!”他說,每一位科學家都是這么一步步走來的,自己是如此,未來的大學生也應如此,如此才不辜負自己的熱愛。
“這不是李軒嗎?同學們趕緊過來,這是你們的學長。”在實驗室見到自己曾經的學生,余杭中學的張彬老師很激動,語氣中也頗有些自豪。
2011年,李軒從余杭中學畢業,考上哈爾濱工業大學的物理學專業。2020年,他來到之江實驗室,從事太赫茲通信研究——太赫茲波,很可能成為6G通信的基礎。
看到老師和學弟學妹們,內向的李軒也打開了話匣子,“好久沒回母校了,沒想到在工作的地方見到你們。”
同學們對李軒研究的領域充滿了好奇,也對未來有些期待。“高考加油!”分開時,李軒和每位同學擊掌,給他們鼓勁。
“學長的榜樣作用,使我的人生目標更加清晰。我要打好基礎,希望他日學有所用,為祖國科技事業一展所學。”余杭中學高三(10)班武曦錕回學校后在日記中寫道。這次特別的經歷,讓同學們受益匪淺,科學的種子已然萌芽。