2022年8月，北京舉辦第7屆世界機器人大會，在4天的盛會上，136家企業(yè)及科研機構(gòu)帶著超過500款的先進技術(shù)和產(chǎn)品，展示了機器人在制造、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、物流等千行百業(yè)的應(yīng)用場景。
其中特別引人注目的是，從2015年第一屆大會舉辦至今，國內(nèi)廠商參展的展品數(shù)量，以及國產(chǎn)機器人的落地場景、覆蓋的應(yīng)用領(lǐng)域都在不斷增加。
近年來，以機器人技術(shù)為代表的中國智能科技產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得長足進步，其中一些技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)達到了國際領(lǐng)先水平，打破了外國產(chǎn)品的長期壟斷。
而連續(xù)7年舉辦世界機器人大會的北京，也正成為越來越具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心，創(chuàng)新生態(tài)充滿活力，連續(xù)兩年在全球獨角獸城市榜單中位列榜首。僅在2021年上半年，中關(guān)村國家科技示范區(qū)規(guī)模以上企業(yè)即實現(xiàn)總收入4.46萬億元，日均新設(shè)科技型企業(yè)89家。
這些創(chuàng)新企業(yè)是如何成長起來的？他們的創(chuàng)新突破對于我們的現(xiàn)實和未來又有著怎樣的意義？我們一起走進中關(guān)村的幾家智能科創(chuàng)企業(yè)，一探究竟。
北京積水潭醫(yī)院是國內(nèi)骨科實力最強的綜合性醫(yī)院之一，創(chuàng)傷骨科主任醫(yī)師王軍強正在和同事們一起做術(shù)前準備。這一位患者是因為摔傷造成股骨頸骨折，這種骨折雖然常見，但手術(shù)難度在王軍強看來并不小。
因此，今天的手術(shù)王軍強決定和骨科手術(shù)機器人一起完成。它是由積水潭醫(yī)院聯(lián)合北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司一起聯(lián)合研發(fā)的。
這款骨科手術(shù)機器人還有一個更準確的名字“骨科手術(shù)導航定位系統(tǒng)”，一套系統(tǒng)除了參與手術(shù)的機械臂，還有主控臺，包括跟蹤攝像頭、顯示屏等，以幫助醫(yī)生掌握患者在手術(shù)中的實時信息。
據(jù)統(tǒng)計，使用這款骨科手術(shù)機器人，臨床精度達到0.8毫米，術(shù)中輻射減少70%以上，手術(shù)效率提高20%以上。
2015年，這款骨科手術(shù)機器人獲得國家科學技術(shù)進步獎二等獎，并于2014年和2018年兩獲北京市科學技術(shù)獎一等獎，它也是目前在國際上唯一能夠開展四肢、骨盆以及頸、胸、腰、骶、脊柱全節(jié)段手術(shù)的骨科手術(shù)機器人，技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。
在骨科機器人上，輔助醫(yī)生進行操作的機械臂的靈巧和精度至關(guān)重要。
北京思靈機器人科技有限責任公司研制的通用智能力控醫(yī)療機器人一共有七個關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)都是有非常靈敏的力傳感器，位置傳感器，以及各種各樣的算法。
公司創(chuàng)始人陳兆芃向記者介紹了它最特別的地方——高精度力控技術(shù)。
這種對高精度力控機械的需求，最初是來自航天工業(yè)。在回國創(chuàng)業(yè)前，陳兆芃曾在德國宇航中心攻讀博士并留站工作多年，曾擔任實驗室副主任，是華人在德宇航擔任的最高職位。他參與研發(fā)的太空機器人如今仍在國際太空站上服役。如今，思靈研發(fā)的力控機器人、靈巧手和智能柔性平臺，不僅應(yīng)用在手術(shù)機器人上，也越來越大量地應(yīng)用在現(xiàn)代化工廠的智能生產(chǎn)線上。
這幾年，思靈一直在不斷探索，如何讓機器人在更復雜的環(huán)境中進行智能操作。
陳兆芃本科和碩士均畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學機器人研究所，他的導師是劉宏院士，而導師的老師是蔡鶴皋院士。蔡鶴皋院士曾在20世紀80年代研制出我國第一臺弧焊機器人和點焊機器人，劉宏院士在2001年研制出國內(nèi)第一個仿人機器人靈巧手，陳兆芃和團隊則從2018年開始陸續(xù)推出多種智能力控機器人。
陳兆芃介紹，從蔡鶴皋院士到劉宏院士再到我們這一代，基本上就是從一個機電一體化系統(tǒng)，到一個多感知的精密的機電化系統(tǒng)，再到智能的機器人。這三個過程的跨越，是從科學、到技術(shù)、到產(chǎn)品，再到人的一個傳承。
如今，無論是在工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療等行業(yè)，還是日常娛樂生活領(lǐng)域，一提到高科技，總有一個詞被頻繁提起，那就是“人工智能”。它似乎無處不在，但又無影無形。人工智能到底是什么？又究竟能做什么？一起去北京第四范式智能技術(shù)股份有限公司一探究竟。
第四范式的創(chuàng)始人戴文淵，2005年，他在被稱為“計算機奧林匹克大賽”的ACM國際大學生程序設(shè)計競賽上獲得冠軍；2014年，又和國內(nèi)人工智能領(lǐng)域的頂尖科學家和工程師一起創(chuàng)立了第四范式。但那時，國內(nèi)對于人工智能的接受程度普遍不高，直到2016年，谷歌公司開發(fā)的圍棋軟件AlphaGo戰(zhàn)勝世界冠軍李世石，成為轟動全球的新聞，人工智能廣闊深遠的可能性才被更多人關(guān)注。
就在AlphaGo橫空出世的同一年，第四范式成為首個獲得中國智能科學技術(shù)最高獎“吳文俊獎”一等獎的企業(yè)，他們也因為全社會對于人工智能的熱情和創(chuàng)新渴望，有了很多機會接觸不同的行業(yè)，也深深感受到，在中國做人工智能有著不可比擬的優(yōu)勢，因為人工智能的最重要的要素之一就是數(shù)據(jù)。
而提到數(shù)據(jù)，中國的人口優(yōu)勢和經(jīng)濟的增長活力優(yōu)勢便凸顯出來。
第四范式的主任科學家涂威威告訴記者，雖然很多人都不明白人工智能是什么，但事實上，我們?nèi)粘Ｉ钪械暮芏喾矫娑家呀?jīng)因人工智能而受益。
在金融安全方面，人工智能的應(yīng)用也帶來了革命性的變化。這些年，第四范式和多家銀行都進行著深度合作。
北京銀行信用卡中心總經(jīng)理助理安熠告訴記者，這些年人工智能的引入極大提高了金融安全保障的準確性和時效性，其中效果尤為突出的就是防范信用卡詐騙。隨著人工智能的廣泛應(yīng)用，這項技術(shù)不僅能對傳統(tǒng)的盜刷方式進行有效阻止，更重要的是能不斷進化學習，對各種新型金融犯罪手法進行及時識別甚至預判。
這幾年，水電工程行業(yè)也在全面向智能化發(fā)展，第四范式承接的工作中就包括葛洲壩智能改造項目。項目合作方健新科技的技術(shù)負責人劉勇介紹了人工智能在其中的作用：人工智能在里面最容易發(fā)揮作用的是它的狀態(tài)預警，就是故障預警方面。
在骨科手術(shù)機器人的研發(fā)歷程中，如何盡可能地保持自主可控、避免受制于人，是張送根一直在考慮的問題。當時，陳兆芃和張送根相識后一拍即合，陳兆芃回國在中關(guān)村國家科技示范區(qū)建立了思靈北京總部。
陳兆芃的思靈機械臂解決了天智航手術(shù)機器人的關(guān)鍵零部件自主可控的需求；同時，天智航的研發(fā)和上市也令骨科專家們感嘆，我們終于有了自己的骨科手術(shù)機器人。
在天智航之前，國外也已經(jīng)有了骨科手術(shù)機器人。但在王軍強看來，那種機器人并不完全適合中國人，因為我們和歐美人有不同的疾病譜。
治療退行性病變的機器人和治療創(chuàng)傷的原理不同，因此歐美已有的骨科機器人并不能滿足大多數(shù)中國患者的需求。此外，國外產(chǎn)品的封閉性和非兼容性也會造成使用障礙。
在天智航骨科手術(shù)機器人研發(fā)的過程中，積水潭醫(yī)院的骨科專家們從一開始就充分參與了進來。目前，天智航和眾多骨科專家一同研發(fā)設(shè)計的手術(shù)機器人已經(jīng)完成了超過3萬例的臨床手術(shù)。
在世界機器人大會上，天智航、思靈、第四范式并非一枝獨秀，還有不少國內(nèi)企業(yè)都在各自的單項實現(xiàn)著技術(shù)突破，而且這些企業(yè)都非常年輕。機器人和人工智能行業(yè)在全球范圍內(nèi)都是競爭激烈、革新迅速的產(chǎn)業(yè)，這些國內(nèi)的新創(chuàng)企業(yè)為何能在近年里得到快速發(fā)展，甚至在某些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對國外同行的彎道超車？蓬勃創(chuàng)新的背后有著怎樣的驅(qū)動力量？
人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)是矯形骨科的一種常見手術(shù)，但這臺仍然有些特殊——積水潭醫(yī)院的主任醫(yī)師周一新將與一千公里之外的寧夏銀川國龍骨科醫(yī)院手術(shù)室通過5G通信技術(shù)實時連線，用骨科手術(shù)機器人實施遠程手術(shù)。
周一新對這臺手術(shù)機器人非常熟悉，他作為骨科專家全程深度參與了機器人的研發(fā)過程，對于企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新上的投入非常欣賞。
懷著對創(chuàng)新和探索的渴望，2010年，天智航在成立五年后研制出了中國第一臺擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的醫(yī)療機器人產(chǎn)品，成為中國第一家、全球第五家獲得醫(yī)療機器人注冊許可證的公司。但高端醫(yī)療器械投入高、回報期長的特點，卻也使當時的天智航面臨著巨大的生存危機。
就在天智航面臨困境之時，一筆大額投資意外到來。2009年，為支持國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，北京市政府決定設(shè)立重大科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化投資專項資金，在中關(guān)村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)開展試點，以股權(quán)投資方式，支持重大科技成果在京轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。2010年10月，公布了第一批支持名單，天智航成功入圍。
獲得政府資金支持后，天智航骨科手術(shù)機器人的研發(fā)得以繼續(xù)，后續(xù)又陸續(xù)研發(fā)出擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的二代和三代骨科手術(shù)機器人，技術(shù)達到世界領(lǐng)先水平。但此時，它又面臨著產(chǎn)品如何轉(zhuǎn)化落地的問題。
讓張送根感到幸運的是，在這些年里，國家對高端醫(yī)療裝備的自主創(chuàng)新發(fā)展不斷給予支持，相關(guān)政策也與時俱進地動態(tài)調(diào)整。
2014年，針對創(chuàng)新產(chǎn)品取證周期長的問題，國家藥監(jiān)局開通了創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批程序，縮短了產(chǎn)品從研發(fā)到上市的時間；
2018年，針對科技創(chuàng)新產(chǎn)品前期研發(fā)成本高、難以通過IPO上市融資的問題，中國證監(jiān)會設(shè)立科創(chuàng)板，打通了科技創(chuàng)新產(chǎn)品融資通道；
2019年，針對新技術(shù)新產(chǎn)品市場培育周期長、推廣應(yīng)用難的問題，北京市率先采取集采和購買服務(wù)兩大舉措，推進創(chuàng)新醫(yī)療器械產(chǎn)品擴大臨床應(yīng)用。
2021年4月，天智航的天璣2號手術(shù)機器人順利上市，截至目前已在全國百余家醫(yī)院投入臨床使用。
對于思靈機器人的聯(lián)合創(chuàng)始人趙悅凱來說，他對公司創(chuàng)立四年來，從各級政府和部門那里收到的支持力度印象深刻。
2016年5月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，強調(diào)科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。綱要中提到，要堅持科技創(chuàng)新和體制機制創(chuàng)新雙輪驅(qū)動，建設(shè)國家創(chuàng)新體系，完善激勵創(chuàng)新的政策體系、保護創(chuàng)新的法律制度，構(gòu)建鼓勵創(chuàng)新的社會環(huán)境，激發(fā)全社會創(chuàng)新活力。
陳兆芃表示，因為我們對于這種差距的認知，以及對彌補差距的渴求，讓我們整個國家對于創(chuàng)新非常具有包容性。這對我們這種高科技初創(chuàng)公司來講，我覺得是一個最好的土壤。
在世界機器人大會上，給豬打疫苗的機械臂吸引了許多目光和好奇，這是思靈和新希望集團正在嘗試合作的智慧豬場項目。
對于陳雨強來說，提到這些年國家創(chuàng)新體系的建設(shè)對第四范式的影響，他第一個想到的是人才供給。
陳雨強和第四范式的創(chuàng)始人戴文淵本科都就讀于上海交通大學，他回憶說，二十年前，即使在交大這樣以計算機為優(yōu)勢專業(yè)的院校，人工智能都是冷門學科；一直到第四范式創(chuàng)業(yè)之初的幾年，公司都常面臨人才缺口的困境。但這幾年情況發(fā)生了很大變化。改變開始于五年前。
2017年，國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出“把高端人才隊伍建設(shè)作為人工智能發(fā)展的重中之重，堅持培養(yǎng)和引進相結(jié)合，完善人工智能教育體系?！?/p>
2018年，教育部印發(fā)了《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，提出“支持高校在計算機科學與技術(shù)學科設(shè)置人工智能學科方向，推進人工智能領(lǐng)域一級學科建設(shè)”“全面提高研究生特別是博士生培養(yǎng)質(zhì)量，為人工智能創(chuàng)新發(fā)展提供所需人才”。
教育部的計劃還同時提出，“支持高校依托國家‘千人計劃’‘萬人計劃’和‘長江學者獎勵計劃’等大力培養(yǎng)引進優(yōu)秀青年骨干人才。”
除了重視在高校培養(yǎng)和引進人才，各級政府也陸續(xù)制定政策幫企業(yè)留住人才。例如，天智航、思靈、第四范式三家公司所在的海淀區(qū)從2012年開始啟動了旨在聚集和培養(yǎng)高層次人才的“海英計劃”，提供從項目、資金到生活等多方面的支持。
此外，讓陳雨強他們感到對初創(chuàng)企業(yè)發(fā)展尤其關(guān)鍵的，是政府主動搭臺為它們尋找發(fā)展的機會。
創(chuàng)立8年來，第四范式已迅速成長為獨角獸企業(yè)，而他們的成功并非孤例。據(jù)統(tǒng)計，2021年北京市共有92家獨角獸企業(yè)，其中僅中關(guān)村科學城就有9家人工智能企業(yè)入圍。
在電腦上顯示的是人工智能比賽平臺Kaggle發(fā)布的一道賽題，邀請全世界的人工智能從業(yè)者一起嘗試建立人工智能模型，用算法給出解答。第四范式的算法科學家蔡恒興也參與了這次比賽。
全世界共有一千多支人工智能隊伍參與了對這道賽題的解答，最終，蔡恒興率領(lǐng)團隊取得了第一名。在平臺上，他先后參加過58個比賽，拿到了8面金牌，他告訴記者，比賽內(nèi)容涉及非常多的領(lǐng)域。
最近正在進行的比賽中，有這樣一個題目，要求用算法判斷，導致中風的血塊是從哪里脫落的。令人關(guān)注的是，賽題的發(fā)布者是全美規(guī)模最大、設(shè)備最先進的綜合性醫(yī)療體系妙佑國際醫(yī)療?？磥恚t(yī)學專家們已經(jīng)形成共識，都在期待著人工智能可以成為突破口，解決我們無法通過過往手段處理的棘手難題。
經(jīng)過一個小時的連線，遠程手術(shù)順利完成。
人類社會發(fā)展至今，雖然取得了許多進步，但諸如醫(yī)療水平不均、資源不公等問題仍普遍存在；另一方面，極端氣候、社會老齡化等新危機也正在涌現(xiàn)。當此刻，見證著智能機器人和5G技術(shù)協(xié)作、跨越一千公里的距離，讓身在西部的患者得以接受北京最頂尖專家的治療時，或許可以期待機器人、人工智能等新技術(shù)的突破，給我們帶來更多的希望和啟發(fā)。
編導丨張靜雅
后期丨張小美 任世平
責任編輯：李金娟
