北京科技周啟幕 百餘項創新成果亮相首鋼園

5月25日,2024年北京科技周主場活動在石景山區首鋼園11號館啟幕。記者在現場看到,主場活動共包括新一代信息技術、醫藥健康、智能製造、科普互動體驗、聯合展區五大展區,百餘項優秀科技創新成果亮相。

介入手術機器人讓醫生告別沉重鉛衣

在醫藥健康展區,Taikon·太空 DSA吸引了觀眾的目光。醫用血管造影X射線機簡稱DSA。它可以幫助醫生看見病人身體裡面微小的血管情況,如狹窄、出血等。唯邁醫療自主研發了國內首個取得MMPA和歐盟CE雙重認證的國產落地7軸高端DSA。根據患者發病部位不同,它會在不同的位置進行旋轉。目前,醫用血管造影X射線機已在北京世紀壇醫院、北京天壇醫院等全國多家三甲醫院應用。

醫用血管造影X射線機與介入手術機器人。新京報記者 張璐 攝醫用血管造影X射線機與介入手術機器人。新京報記者 張璐 攝

「以往,醫生會穿著二三十斤重的鉛衣來進行介入手術,一個小時左右全身就濕透了。手術過程中,醫生還要完成非常精細的操作,由於血管有很多迂曲,醫生需要將非常精細的導管、導絲從人體的股動脈或橈動脈穿入到血管中,手術難度極高。」北京唯邁醫療科技股份有限公司 COO 田威說,同時亮相的介入手術機器人是該公司與安貞醫院聯合研發的,通過大數據採集和智能仿生學習,模擬安貞醫院頂級專家術中手法,使醫生可以在隔室甚至異地操作,完成亞豪米級導管、導絲、球囊以及支架置入,並通過智能感知瞭解血管彈性和組織硬度,使醫生免除X射線危害。

他說,與人有疲勞期不同,手術機器人可以隨時保持精度,「它的精度非常高,相當於一根頭髮絲在掌心滑動的力道。」在臨床驗證過程中,這款機器人已經在多家三級醫院進行數百例的手術,成功率為100%,目前正在國家藥監局的綠色創新通道里審批,獲得認證後將上市。

人形機器人運動範圍大,可完成人類不能完成的動作

當前,智能製造領域展現製造業正向智能化、綠色化轉型,新材料、科學儀器、機器人技術、新能源智能汽車和氫能等多個關鍵技術取得突破性發展。在智能製造展區,觀眾可看到加速進化人形機器人、朱雀三號(ZQ-3)可重覆使用火箭等智能製造突破性創新成果。

智瞰深鑒公司的智腦人形機器人引觀眾圍觀。新京報記者 張璐 攝智瞰深鑒公司的智腦人形機器人引觀眾圍觀。新京報記者 張璐 攝

加速進化公司展示的人形機器人具備運動範圍大、輕量化設計、二次開發友好等特點。據公司商業化負責人李超逸介紹,這款機器人非常靈活,如果摔倒了,它可以自己以多個姿勢起身,且不會損壞。「現在很多機器人掛著鏈子,就是擔心機器人摔倒,這款機器人不用擔心這個問題,開發成本更低。」在起身過程中,機器人的腰部、髖部可自由轉動360°,完成人類不能完成的一些動作。其全身擁有23個自由度,每一個關節都具備超大運動空間。

「除了硬件上有穩定的機器人平台,我們也會支持讓它的軟件足夠好用,開發者使用我們的軟件和機器人主控系統,開發一個新的機器人動作的時間比以前至少能減少50%。」他說。

機器人胸腔內裝配了團隊專為智能機器人設計的計算單元,支持 x86、GPU、ARM、類腦芯片等多種不同的芯片,可以根據場景靈活配置算力,讓機器人輕鬆完成從感知、決策到運動控制的完整閉環。這款機器人預計下半年推出產品版並對外發售。

朱雀三號(ZQ-3)可重覆使用火箭是一種可重覆使用液氧甲烷火箭,採用高強度不鏽鋼箭體和貯箱結構,可以大幅降低火箭的製造成本,縮短生產週期。據悉,朱雀三號一子級設計複用次數不少於20次,一級發動機在火箭回收後可不下箭檢查,加註完成即可再次飛行,發射成本相較一次性使用火箭可降低80%-90%。

觀眾「身臨其境」感受大科學裝置魅力

科普互動體驗展區,前沿科技成果變成了公眾熱衷參與的互動展項。

戴上VR眼鏡,觀眾彷彿置身河北省興隆縣,被青山環繞,郭守敬望遠鏡LAMOST就矗立於燕山主峰南麓。「郭守敬望遠鏡的建成,突破了天文望遠鏡大視場與大口徑難以兼得的難題,成為目前國際上口徑最大的大視場望遠鏡。」隨著解說緩緩開啟,觀眾有了更直觀的印象和瞭解。

觀眾體驗大科學裝置VR漫遊項目。新京報記者 張璐 攝觀眾體驗大科學裝置VR漫遊項目。新京報記者 張璐 攝

外觀和內部展示、相關儀器設備展示……大科學裝置VR漫遊項目將難得一見的科研場景展示在觀眾面前。位於貴州的中國天眼FAST是世界上最大的單天線射電望遠鏡,代表了我國在高技術創新方面的巨大突破。通過VR眼鏡,觀眾可以深入其內部探索宇宙奧秘。安徽合肥的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置EAST,被譽為中國「人造太陽」,它揭示了未來清潔能源的無限可能。VR體驗將帶觀眾領略其主體結構,感受科學與藝術的完美結合。轉向海洋,觀眾可以登上「科學」號海洋科學綜合考察船,探訪駕駛室、實驗室等關鍵區域。

「神舟飛天——火箭發射」展項前,不少觀眾在排隊。這一展項以中國航天員首次進入太空為背景,通過多軸姿態控制技術與影片虛擬現實技術相結合,為體驗者重現中學課本中《太空一日》所描述的驚心動魄的偉大歷史時刻,還原航天員從準備到發射,從升空到遨遊太空的整個過程。

動物眼睛VR 項目中,觀眾可以借助VR技術,切身體驗到蜜蜂、長頸鹿等動物的視覺。也可以切換到人類的視角,更加直觀地體會到人類的視角和動物們視覺的區別。

4D動態光場重建系統亮相,可快速製作逼真數字人

聯合展區彙集聯合參展單位北京市科學技術協會、北京市科學技術研究院、石景山區人民政府、海關科學技術研究中心的諸多關鍵技術攻關成果,涉及自然災害應急處置、有機汙染物生物降解、AI檢疫性生物智能識別等諸多領域。

重光照4D動態光場重建系統由LED光源、相機陣列組成。新京報記者 張璐 攝重光照4D動態光場重建系統由LED光源、相機陣列組成。新京報記者 張璐 攝

在石景山展區,重光照4D動態光場重建系統吸引了觀眾的注意。系統由全自主6色可編程控制LED光源、相機陣列組成,每個光源上都有一圈光珠。系統主要用於製作超寫實數字人,如谷愛淩、米路、董浩、徐夢桃等數字人的製作,都使用了這套系統的技術。

據北京元客視界科技有限公司產品經理王煜介紹,傳統的數字人製作需要經過繪畫、建模、綁定等流程,時間長達半個月,使用這套系統,製作時間可以壓縮至1-2天。

這套系統可以一次性獲取動態的人物模型數據,真人做54組表情和常用的動作,系統可以連續採集人臉動態表情,包括微小的肌肉運動,同時採集不同狀態的貼圖材質信息,重現不同視角下觀看人體的光影效果,輸出4D高精度幾何模型和8K貼圖,「4D就是指不間斷的相機拍攝能夠捕捉每一幀畫面,確保數字人在直播等場景動起來時,面部的表情更加接近於真人。系統掃瞄精度可達皮膚毛孔級別,具有高視覺保真度,可以用於影視和遊戲中。」

系統最大的主體位於冰壺館,其直徑6.6米,高度達5米,搭載了757個光源,上麵包含了9798顆不同的燈珠,燈珠數量居全球之首。「人在真實環境當中,他身上反射的光也會根據環境不同而變化,系統可以模擬環境光照,通過相機採集用於大模型訓練的數據。」他說,目前清華大學、北交大、支付寶等單位也在使用該系統採集AI訓練數據,也與國內10餘家頭部科研機構達成了數據庫上的合作。

海關科學技術研究中心展區內的AI檢疫性生物智能識別系統,通過深度學習技術,能夠實現對外來物種的自動識別和鑒定,提升相關部門在識別有害物種和珍稀物種方面的工作效率。系統還整合了中國科學院專家的遠程輔助鑒定及3D特徵標識等功能,提高了鑒定的準確性。在海關檢驗檢疫領域,它能夠加速外來物種的識別與控制流程;在入侵物種的跟蹤與鑒定方面,可以提供實時監控與預警服務。

網絡大V將探訪直播,進行科普

北京科技周還將邀請科技等領域的眾多網絡大V走進活動主場及市科普基地,開展探訪直播,為觀眾帶來獨具一格的科普內容。同時舉行「科學第一現場」活動,通過深度解讀直播,以介紹精彩展項、專家對話、講解科學知識等形式,展示科技創新與科學普及成果。

2024年北京科技周主場活動結束後,將精選一批企業需求強、觀眾評價高的互動展項,走進科普基地、科技館、學校、社區等場所和科普資源相對匱乏的郊區科普場所,開展科技周專題展示活動。科技周還將通過線上雲展廳實時展示精彩展項。除石景山區首鋼園的北京科技周主場活動外,全市各區、各科普聯席會成員單位、科普基地等也在同步舉辦豐富多彩的科技周活動。

新京報記者 張璐

編輯 張牽 校對 盧茜