活力中国《调研行|柔性“电子皮肤”填补机器人“感》知盲区”
这已是记者再度踏入浙江清华柔性电子技术研究院的大门。回望2021年,彼时这里展示的核心成果,还是令人耳目一新的曲面屏技术,以及能够监测心电、体温等生命指标的柔性贴片。然而,仅仅数载光阴流转,人工智能的浪潮便为这一技术带来了全新的机遇——用“电子皮肤”为机器人补上具身智能中缺失的“感知拼图”。
“大语言模型之所以能突飞猛进,靠的是互联网在过去数十年间积累起来的海量语料。但在具身智能的领域里,物理世界中感性的经验,与人工智能所能理解的语言体系之间,仍横亘着一道深深的鸿沟。”30日,该院具身智能数据采集训练中心主任陈毅豪对记者表示,具身智能若要跨越“能走能动”的层面,进入“能干活”的境界,离不开规模庞大且品质优良的真实机交互数据。而现阶段,模型的训练多依赖视频和运动轨迹,缺少触觉反馈的人形机器人,始终带着感知的“盲区”。
试想,拾起一块棱角分明的石头、一颗圆润的葡萄、一枚易碎的鸡蛋,所需的力量与角度各具玄机。而在传统机器人的操作逻辑中,这些维度并不存在。正因如此,鸡蛋被捏碎、石头却抓握不住的现象屡见不鲜。由此,在应用场景中赋予机器人“力学感知”的能力,便显得至关重要。
为解决这一痛点,柔电院依托自主研发的柔性集成器件制备技术,成功研制出柔性触觉感知末端。该器件凭借超薄、柔韧、可拉伸的特性,如同“电子皮肤”般完美贴合于机器人的指尖、手臂等任意曲面,能实时捕捉压力、温度、纹理等多维信息,并结合力控算法(力反馈频率达1kHz,分辨率达2%),可完成从轻柔拾取脆弱物品(2N)到牢牢夹持重物(100N)的无缝精细调节,同时支持滑动自动补偿与主动报警功能,真正实现了“像手一般感知与应变”。这一突破,以较低的成本获取了高精度的物理交互数据,成功破解了具身智能在真实世界中的“感知盲区”,为其智能化进程按下了加速键。
如何让机器人学会人的叠衣习惯?如何在五颜六色、形态各异的袜子堆中精准配对、整理收纳?在采访现场,记者看到数据采集员们佩戴着采集设备,在各种场景中悉心记录下感知的力学经验,供人工智能学习借鉴。鼓鼓囊囊的膨化食品袋、软硬度迥异的塑料瓶和易拉罐——一位采集员正训练机械手从满目琳琅的货架上,以各不相同的力道取下商品。这套具身智能应用的目标,是让机器人在超市、仓库等场景中实现自动取物。在更广阔的生产生活图景里,机器人若要真正踏入物理世界,就必须将“电子皮肤”的制造能力,转化为具身感知的数据能力。
依托国家级柔性集成器件制造中试平台,柔电院全力攻关柔性触觉感知末端的规模化制备工艺,率先达成了“电子皮肤”的量产能力,并践行了“制造中试赋能数据中试”的模式创新。通过在工业具身智能实训中心的机器人身上大规模部署“电子皮肤”,该院目前已经实现月产1000只智能感知夹爪的稳定交付与装机,为数据积累提供了源源不断的物理交互入口。这种“硬件量产+数据反哺”的双轮驱动模式,确立了稳定可靠的感知数据源标准,为柔性触觉感知末端走向标准化、市场化、规模化奠定了扎实基础,真正依靠工程化实力加快推动具身智能落地生根。
“打个比方,未来机器人具身感知能力成熟到能够投入实际应用,可能要积累共计一亿小时的训练数据,可如今全球感知数据的总和也不过区区的几万小时。具身智能的成熟度,很大程度上取决于训练数据的厚度。而如何感知,则需要人类一步步‘教会’机器人。”在陈毅豪的构想中,未来各行各业的从业者都可以配备“电子皮肤”硬件,边工作边实时回传操作数据,既不影响本职任务,又能通过数据训练得到一份额外收入,实现一举两得。
值得一提的是,具身智能采集员和训练师已列入人社部职业目录。截至目前,柔电院首批240台机器人已投入使用,300多位数据采集员已全部到岗并完成培训,今年以来累计完成2万小时的数据采集工作。该院还在嘉兴布局了3条具身智能工业示范线,与省内50多家企业达成合作意向,近三年来累计引进50余家柔性电子上下游配套企业,为本地新材料、智能装备等主导产业注入了全新动能。
衰老过程中,大脑“防(线”是如何失守的)
科技日报记者 罗云鹏
随着年岁渐长,人们往往察觉到记忆力的衰退、思维速度的迟缓,也更易受到诸如脑小血管病变、认知功能障碍等各类疾病的侵扰。长期以来,科学界始终在追寻一个核心谜题的答案:大脑的衰老,其最初的起点究竟藏匿于何处?
近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医药与技术研究所的副研究员方程与马寅仲,携手多家科研机构,在权威期刊《神经元》上刊发了突破性研究成果。研究团队发现,大脑衰老的早期阶段与血脑屏障功能的逐步失守密切相关。他们揭示了驱动血脑屏障渗漏及认知功能减退的关键信号分子——主要促进因子超家族成员2a(Mfsd2a),并阐明了其背后的调控网络,这为探索大脑衰老机制及延缓认知衰退开辟了全新视角。
在大脑与血液循环系统之间,存在着一道极为精密的防护屏障——血脑屏障。它犹如一套严苛的安检体系,精准甄别着进入大脑的物质,同时将潜在的有害成分拒之门外。然而,随着衰老进程的推进,这道屏障的严密性会逐渐下滑。一旦血液中的蛋白质等大分子渗透至脑组织内,便可能触发神经炎症、损伤脑血管,并最终导致认知能力的下降。
过往的普遍认知倾向于认为,血脑屏障的损坏主要源于内皮细胞间紧密连接的断裂,即所谓的“墙缝变宽”现象,且此类损坏通常仅发生于生命的极晚阶段。然而,研究团队通过系统追踪不同年龄段小鼠血脑屏障的通透性变化,揭示了一个新发现:血脑屏障的渗漏并非仅现身于小鼠的超老龄期,而是早在中年阶段就已悄然启动,并随年龄递增而日益加剧。尤为关键的是,这种早期渗漏首先集中出现在海马体等与学习记忆功能紧密相关的脑区。
“这一现象提示我们,衰老大脑的屏障功能衰退或许比我们预想的要来得更为提前。”方程指出,若能精准捕捉这一早期的微妙变化,便有望为延缓大脑衰老及认知退化寻得一个更早的干预切入点。
为了深挖血脑屏障早期渗漏的根源,研究团队着重比对了两种潜在的路径:其一是细胞间隙通路,即传统认知中的紧密连接破坏;其二是跨细胞通路,即物质经由内皮细胞内部的囊泡转运机制穿越血管壁的过程。
“我们的研究发现,在衰老的初始阶段,尽管血脑屏障已显现渗漏迹象,但内皮细胞间的紧密连接架构大体上依然完好。真正率先发生变异的,是脑血管内皮细胞内部的‘货物运输系统’——小窝蛋白相关的转胞吞作用显著增强。”马寅仲阐释道,转胞吞是指物质被内皮细胞膜包裹形成囊泡,从血管一侧运送至另一侧并释放的流程,这相当于细胞内部的一种主动“输送”机制。换言之,衰老早期的血脑屏障并非简单的“墙体破裂”,而更像是内皮细胞内部原本受到严格管控的“运输通道”被异常解锁,使得血液中的大分子物质更易穿越血管壁侵入脑组织。
那么,究竟是什么因素导致这些异常运输通道的开启?研究团队发现,脑血管内皮细胞中的Mfsd2a是维系低水平转胞吞作用的关键分子。它不仅承担着将二十二碳六烯酸(DHA)等有益脂质输送入脑的重任,还能有效抑制非特异性的囊泡运输。在衰老过程中,Mfsd2a的表达水平逐渐走低,而与之相关的另一蛋白质——小窝蛋白-1(Cav-1)所介导的囊泡运输却异常活跃。
为验证这一机制,研究人员借助腺相关病毒技术,在老年小鼠的脑血管内皮细胞中恢复Mfsd2a的表达,或下调Cav-1的表达水平。结果显示,异常的转胞吞现象显著减少,血脑屏障的渗漏状况也得到明显改观。“这充分表明,Mfsd2a的减少并非仅仅是血管衰老的一个伴随现象,而是推动血脑屏障早期渗漏的关键推手。”马寅仲解释道。
那么,Mfsd2a为何会在衰老进程中发生下调?通过系统筛选多种可能影响血脑屏障功能的分泌因子,研究人员锁定了一种名为转化生长因子-β1(TGF-β1)的细胞因子,它能够强力抑制脑血管内皮细胞中Mfsd2a的表达。尽管TGF-β1在发育、组织修复、炎症反应及衰老过程中都扮演着重要的调控角色,但研究显示,随着年龄增长,脑内及血液循环中的TGF-β1水平均呈上升趋势。进一步的机制剖析表明,TGF-β1通过激活脑血管内皮细胞内一连串的信号级联反应,直接抑制了Mfsd2a的基因转录,进而促进了小窝样囊泡的形成以及非特异性物质的跨细胞转运。
后续实验为此提供了有力佐证:在年轻小鼠中提升脑内或循环系统中的TGF-β1水平,能够诱导出类似衰老状态下的血脑屏障变化——Mfsd2a表达下调、脑血管内皮转胞吞增强以及屏障渗漏加剧。反之,在老年小鼠中,特异性敲除脑血管内皮细胞上的Tgfbr2受体,或采用TGF-β受体抑制剂进行短期干预,则能够恢复Mfsd2a的表达、减少异常转胞吞、改善血脑屏障的完整性,甚至在一定程度上优化部分神经行为表现。
该研究提出,衰老相关的血脑屏障破损并非单纯的结构老化,而是一个由全身性衰老信号、脑血管内皮功能失调以及神经血管单元微环境重塑共同驱动的复杂过程。其中,过度升高的TGF-β1通过抑制Mfsd2a,使得原本受到严格制约的脑血管内皮转胞吞通路异常强化,进而加速了衰老早期的血脑屏障渗漏。
“这项发现为理解衰老相关的认知功能衰退、脑小血管病以及血管性认知障碍提供了崭新的机制解释。”马寅仲表示,该研究将系统性衰老信号、神经血管完整性与认知功能下降有机串联,对于以血脑屏障渗漏为核心病理特征的脑小血管病和血管性认知障碍等疾病,具有直接的临床指导价值。
台湾长照经验遇(大陆智慧医疗 两岸业者共探医养“新蓝)海”
中新网天津7月9日电(记者 孙玲玲)一场聚焦大健康产业前沿的盛会,第十七届津台投资合作洽谈会的核心环节——京津冀台大健康产业交流会,于8日在天津拉开帷幕。来自京津冀及台湾地区的生物医药专家、健康照护领域翘楚及企业界代表,共计120余人汇聚一堂,就医养融合、银发经济及智慧医疗等热点议题展开了深入研讨与思想交锋。
当前,大陆正稳步推进“十五五”规划部署,全力实施医疗卫生强基工程。与此同时,台湾地区历经数十年发展,在精细化医疗管理及长期照护领域沉淀了丰硕成果。此番两岸四地业界精英的齐聚,恰为双方在大健康版图上互鉴经验、探寻合作提供了生动注脚。
谈及两岸医养体系的各自优势,两岸企业家峰会生物科技与健康照护产业合作推进小组大陆方面副召集人表示,台湾在基层健康管理上独具匠心,尤其是“专案师”制度的推行,为病患配备专属个案管理者,实现了从医院到家庭的无缝对接,且该体系已融入健保网络,有效串联起大型医院与社区诊所。他坦言:“大陆虽已将病案管理下沉至社区卫生中心,但在诸多细节及‘最后一公里’的服务落实上,双方仍有巨大的交流潜力与合作空间。”在他看来,随着大陆老龄化进程加速,医养结合已成为两岸共同面对的课题,彼此的经验与教训均可互为镜鉴。
台湾方面副召集人则指出,台湾在医疗技术、全民健保体系、安养照顾的精细化管理及预防医学推广方面,积累了数十年的宝贵实战经验。她强调,两岸社会不约而同地面临着人口高龄化、慢性病管理需求激增以及AI与医疗数字化转型等挑战,这既是时代赋予的命题,更是双方携手共进的重大机遇。
当大陆的AI热潮与台湾的长照经验相遇,互补效应显而易见。大陆方面副召集人认为,健康产业已被纳入国家“十五五”规划纲要的重点方向,两岸在医疗器械,特别是便民入户类设备上,合作空间极为广阔。台湾方面副召集人补充道,大陆拥有全球领先的数字经济、庞大的内需市场、蓬勃的产业生态及强有力的政策支撑。她倡议,双方应合力推动智慧医疗发展,将AI技术与远距医疗、智慧照护深度融合,落地至社区与家庭,并依托基层康养经验,在社区养老及人才培训上构建常态化协作机制。
作为台资企业代表,合富医疗集团负责人在会上分享了其参与大陆“医疗强基”的实践成果。他透露,该集团已与国家卫健委能力建设与继续教育中心达成协议,助力各地专家参与国家级课题研究,京津冀地区已有近30家医院积极响应。这些课题不仅涵盖人工智能技术的应用,还引入了源自台湾的远程教学与信息科技,广泛服务于基层医疗场景。他表示,两岸四地常态化的交流机制,有望催生更多市场机遇与合作硕果。
此次交流会为何花落天津?与会嘉宾给出了答案。大陆方面副召集人分析,天津作为直辖市,在工业化进程、旅游资源及科技创新方面拥有北方地区的独特优势。台湾方面副召集人则盛赞天津在生物医药和现代中医药领域取得的显著成就,称其为“两岸深化大健康合作的最佳沃土”。
天津市滨海新区政协有关负责人向台商详细推介了新区的产业优势。她介绍,区内不仅布局了天津国际生物医药联合研究院等国家级创新平台,还集聚了康希诺等行业领军企业,已构建起覆盖基础科研、中试孵化、量产制造、临床应用及康养服务的全链条生物医药产业体系。新区持续推出专项扶持政策,全方位支持两岸大健康合作项目的落地、技术转化与市场拓展。
与会台商代表普遍认为,天津凭借港口、交通、人才等多重优势,成为台资企业布局北方市场的理想选择。此次交流会为台湾生物医药及医疗康养领域的企业与人才来津投资兴业搭建了坚实桥梁。以交流凝聚共识,以对接促进合作,两岸大健康产业的“新蓝海”正于天津徐徐展开其壮阔图景。(完)
活力中国《调研行|柔性“电子皮肤”填补机器人“感》知盲区”这已是记者再度踏入浙江清华柔性电子技术研究院的大门。回望2021年,彼时这里展示的核心成果,还是令人耳目一新的曲面屏技术,以及能够监测心电、体温等生命指标的柔性贴片。然而,仅仅数载光
句子3