坏掉的机器人怎么办？机器人：没事，我自己修 | 科技袁周虑第39期

导读

本期科技袁周虑话题：自体维修机器人；CES2020；国家最高科学技术奖揭晓；苔丝发现首颗类地宜居行星；天眼通过验收。

这是【科技袁人】的衍生节目【科技袁周虑】的第三十九期，欢迎观看~

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部分评论：

迷途的阴阳师：

我也想要个女仆机器人

M星东星东：

坏掉的🤖不要扔，裹上二氧化氢，隔壁👽都馋哭了

托卡马克E-419：

虽迟但到

精彩呈现：                                                                         

\ 自体维修机器人 /

PR2正在拧紧螺丝作为日常检修 图片来源：贤集网

S：阿玄，今天怎么换电脑了，你那个轻便的小笔记本呢，落实验室了么？

X：可别提了，我那小本让我摔了一下就不知道怎么了，一开机风扇狂转，还时不时死机，让我送去检修了，这我只能就祈求数据都没丢吧。要是这电脑啥时候能出了小毛病自己诊断自己维修就好了。

S：这个电脑出于轻便肯定不会装机械臂啥的，不现实，你更应该期待未来有个全能的家庭机器人，上能做饭打扫家务，下能修电脑手机贴膜。

X：你说的很有道理，不过这机器人坏了，我还不得送去修么。

S：这不，最近来自东京大学的研究人员就教会了机器人PR2（Personal Robot 2）做简单自我维修。简单的日常拧个螺丝什么的，都能自己搞定啦。

其实从各方面来看，PR2可以称得上全世界最先进的机器人之一，它由机器人制造公司
Willow Garage
生，供给全球各地的研究实验室作为通用平台。总体上PR2是以类人家庭机器人作为设想的，外形上也非常符合各大影视作品中的想象，有两条手臂，每条手臂七个关节，手臂末端是一个可以张合的钳子，依靠底部的四个轮子移动。在PR2的头部，胸部，肘部，钳子上都安装有高分辨率摄像头，激光测距仪，惯性测量单元，触觉传感器等丰富的传感设备。而在底部则有两台电脑作为机器人各硬件的控制和通讯中枢。

X：在之前发布的功能中，PR2就已经能够做诸多的诸如叠被子，取物品，开啤酒瓶之类的家务了。更是里程碑式第一个实现“自己开门”和“自己充电”。这样发达的硬件平台也给了各大实验室施展身手的舞台，开发出了诸多服务生活的功能，比如来自佐治亚理工的团队就设计程序让PR2可以帮助残障人士喝水，擦拭身体，梳头发甚至刮胡子等。

再说回这次东京大学团队发布的功能，团队通过CAD数据让机器人知道了自己的螺钉都在那里，再通过动作设计实现了自己拧紧螺丝。当然PR2有一个和人类很像的动作难点：那就是，自己对于身体的有些部位是够不着的，所以有时候机器人也会找自己的机器人朋友来帮忙，就像人类朋友之间互相帮涂防晒霜，或者还有一个更经典的场景就是搓背了。

X：这里我也要替观众问出心里的话，那么这么好的机器人，在哪里可以买到呢？

S：这个，目前PR2的售价还是非常昂贵的，大约是40万美元，主要面向的也是实验室客户。不过随着各方面技术水平的进步，未来十多年后，这样的机器人很可能就像家庭电脑一样普及了。

X：那岂不是我的梦想就要实现了！

S:我明白了，你的梦想一定是自己也参与这样造福全人类的事业吧！

X：没错，没错

\ CES2020 /

S：阿玄，你有没有看到索尼新发布的产品，就是那种双手操纵的，男人都喜欢的好康的。

X：好康？是PS5喔？

S：什么PS5，比PS5还刺激，还能教你登（考）dua（架）郎（照）哦，没错，索尼出汽车了，这下信徒们离配齐索尼全套又远了一大步啊（悲）。而索尼发布新汽车的展会就是大名鼎鼎的CES展了。CES国际消费电子展已经举办了53年，这个展会可以说就是当前年份的“黑科技”展了，黑白电视，红白机，个人电脑等产品都曾由此展出。

X：我之前还真没听说过这个展会，就只知道E3了。赶紧补了补课，今年的CES展在拉斯维加斯举办，超过4500家企业进行展出，遍及各个领域，智能手机，智能家居，摄影器材，汽车，可以算得上是一次满汉全席了。一个个产品都不禁让人大喊，给我也整一个！像是可以智能扫描头皮的脱发扫描仪啦，高级自动轮椅小车啦，等等。，这次的CES在B站也是有专题系列报道的，感兴趣的观众可以自己去探索更多的黑科技。

S：确实是内容太过丰富，我们很难具体报道啊，所以下次这类展会，有兴趣让我们深入报道的展商，或是其他任何商务合作兴趣，欢迎联系屏幕上方的邮箱，qq，微信啦。（镜头切回趴桌磕头状）

\ 国家最高科学技术奖揭晓 /

图片来源：中新网

X：1月10日，2019年度国家科学技术奖励大会上午在人民大会堂举行，国家科学技术奖共包括五个奖项。其中最引人瞩目的无疑是“国家最高科学技术奖”了，今年的获奖人是黄旭华和曾存庆两位院士。该奖每年授予人数不超两人，能获此奖的都称得上是学界泰斗，国家栋梁。

S：曾存庆院士的名字大家可能听闻较少，他首次成功实现原始方程数值天气预报，创立气象卫星大气红外遥感系统理论和定量反演方法，为气象卫星遥感做出了开创性贡献。简单来说，我们现在看到的天气预报准确度越来越高，背后就有曾老的莫大功劳。

X：说起黄旭华院士，我第一次听闻他的名字还是在高中语文卷的传记阅读中。那是整个高中阶段给我印象最深的一篇人物传记，连带着那句“你的人生，正如深海中的潜艇，无声，但有无穷的力量。”读完的那一刻感觉自己充满了力量（建议画面:赐予我力量吧，希拉）。黄老，曾老都做出了卓越的科学成就，可是翻开成就，背后都是甘愿为国家奉献的故事。我做不到黄老，曾老这样的成就，但是能将他们的事迹传播出去，也算不负当年的那份感动吧。

S:其实，努力的不止有我们，2018年以前，国家最高科学技术奖奖金数额为500万元，其中50万元属获奖人个人所得，450万元由获奖人自主选题，用作科学研究经费。而2019年1月4日，科技部、财政部联合发布《科技部财政部关于调整国家科学技术奖奖金标准的通知》，规定自2018年度国家科学技术奖起，国家最高科学技术奖的奖金标准由500万元/人调整为800万元/人，全部属获奖人个人所得，免所得税，其余奖项奖金也都增长了50%。

X:虽说获奖的科学家可能并不缺这些钱或者并不在乎这部分钱，但这也是一份确确实实的关心。期待2020，期待中国的科技事业能够为我们带来更多的辉煌。

袁岚峰评论

关于这两位获奖者，我以前看到的对黄旭华先生的报道比较多，对曾庆存先生的了解非常少。结果出来以后，我赶快咨询了一番我在气象学界的朋友们~

基本的要点是，每当你听到这个天气预报的音乐，你就应该感谢曾庆存先生。

《自然》杂志盛赞数值天气预报的发展是一场静悄悄的革命，世界气象组织将数值天气预报称为20世纪最伟大的科技和社会进步之一，深刻改变了世界。以前靠天气图和预报员的经验，有效性和精确度有限。现在可以在7天内达到很高的水准，例如登陆中国的台风从来没有漏过，减少的损失不可估量。虽然大家还在吐槽天气预报，但正是因为进步了，才让大家有可吐槽的。

数值天气预报的难点主要有两点：1）大气运动方程组里尺度混杂，从几百米到上万公里的系统共用一套流体力学方程组，所以非常容易出现不稳定；2）运算量极其巨大，即使超级计算机发展到E级，数值预报系统只要稍微调整下分辨率等，就很快让超算跟不上。所以我国50年代后期开始发展数值天气预报实验时，用的都是简化版本。

曾先生的贡献在于，推动了用原始方程组进行积分运算，并且对数值预报的理论和技术进行了深入的分析。他是国内外公认的数值天气预报的鼻祖之一。简而言之，对国内的数值天气预报，他做了0到1的工作。

上面是人人都能听懂的，下面用专业术语深入解释一下。曾庆存提出了数值积分的“半隐式差分法”。显式、隐式和半隐式等是不同的差分方案，各有优缺点。显式算得快但容易不稳定，隐式稳定但算得慢，半隐式稳定又比较快，是比较好的计算方案。半隐式差分法至今仍在国际上广泛使用，是数值天气预报的核心技术之一。

让我们感谢和祝贺曾先生、黄先生。此外，全部浏览一遍2019年度国家科技奖获奖名单（见  全名单！2019年度国家科技奖获奖名单公布），你还会发现很多有趣的地方。

例如自然科学奖的一等奖是“高效手性螺环催化剂的发现”，这是一个有机化学的成果。什么是手性呢？意思就是一个分子跟它的镜面对映体不能重合。学过有机化学的同学自然知道，没学过的同学可以去看看2019年12月20日的科技袁人Lite

（见 【科技袁人】杨振宁的诺奖份量有多重？可以说是“宇宙级”了），讲了杨振宁、李政道发现的“宇称不守恒”。这两个虽然不是一回事，但有相似之处。如果你深入理解了这两者之间的关系，你就是专家了。

又如有一个科普节目，叫做《急诊室故事》医学科普纪录片，获得了国家科学技术进步奖的二等奖。此外，中国电科集团14所声称，他们参与研制的某重大项目获国家科学技术进步一等奖。但关于该项目的具体情况，14所称“因过于先进，不方便展示”。这是个什么项目呢？大家可以自由想象~

\ 苔丝发现首颗类地宜居行星 /

TOI 700 d的艺术概念图（图片来源：NASA's Goddard Space Flight Center）

X：NASA与1月7日在美国天文学年会上宣布发现了一颗与地球大小类似的星星。它处于宜居带内，意味着温度允许液态水的存在。这颗被命名为TOI
700 d的行星是NASA新一代主力系外行星探测器“苔丝”（TESS）发现的首颗类地宜居带行星，结果被斯皮策太空望远镜所确认。TOI 700
d距离地球大约100光年，位于金雀座南部。它要比地球的体积大上20%，公转周期为37天，从恒星那里接收到的能量要比地球从太阳接收到的少14%。

S：值得一提的是，NASA科学家们一开始错误地把TOI 700判定为一颗与太阳接近的恒星。以此推断，它的行星们会比实际情况更大，温度也更高。

在一位名为阿尔顿·斯宾塞（Alton Spencer）的高中生帮助下，研究人员发现了这个错误。在修正参数之后，TOI 700最外层的行星TOI 700 d温度就处于宜居带内了。

X：果然，高中生是不能小看。

\ 天眼通过验收 /

图片来源：中新网

S：来看下一条短讯。1月11日，当被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜通过国家验收正式开放运行，成为全球最大且最灵敏的射电望远镜，也意味着人类向宇宙未知地带探索的眼力更加深邃，眼界更加开阔。

X：希望FAST在日后工作中也加把劲，为我们找到更多的宜居星球，上条短讯中100光年那个，还是有点远啊~