嫦娥奔月、蛟龍入海、飛虹臥波……從重大工程到精密儀器，從生命科學到空間物理，一代代科技工作者胸懷國家、求實創新、追求真理、勇攀高峰，創造出一個個具有里程碑意義的科學成就，也鑄就了愛國、創新、求實、奉獻、協同、育人的科學家精神。
習近平總書記強調：“科學成就離不開精神支撐。科學家精神是科技工作者在長期科學實踐中積累的寶貴精神財富。”
2021年，人民日報要聞六版開設“講述·弘揚科學家精神”欄目，已累計刊發99期。欄目始終堅持以精神為帆、用文字作槳，描摹廣大科學家躬耕科學沃土、服務生產生活、培育科研人才的動人故事。
四載春秋，百篇故事。今天，本版推出“弘揚科學家精神”100期特別策劃。我們聯合人民日報法人微博發起“百名科學家百問百答”活動，誠邀廣大網友積極參與、踴躍向科學家提問，并推出專版報道，特邀5位院士，針對網友們關心關注的人工智能、航空航天、生物技術等領域問題進行解答，共同探討科技新知，共同期待科技讓生活更美好……
——編 者
我們距離人形機器人真正(zheng)普及還有多遠？
王耀(yao)南(nan)
網友提問：最近，具身(shen)智能機器人很火，我比較好奇，面對(dui)復雜的(de)環境，它是(shi)如(ru)何保證高(gao)效安全工作(zuo)的(de)？我們距離人形機器人真正(zheng)普及還有多遠？
具身智能機(ji)器人的(de)核心(xin)在(zai)于通(tong)過本(ben)體與(yu)環(huan)境的(de)動(dong)態交互(hu)形(xing)成智能行(xing)(xing)(xing)為閉環(huan)，它(ta)的(de)技(ji)術(shu)路徑圍繞“感知(zhi)理(li)解(jie)—交互(hu)決(jue)策(ce)(ce)—任務(wu)執(zhi)行(xing)(xing)(xing)”展開。機(ji)器人利(li)用(yong)多模(mo)態傳感器（視覺、觸(chu)覺等(deng)）采集環(huan)境信息(xi)，智能感知(zhi)系統通(tong)過深(shen)度學習方法實現動(dong)態目標識(shi)別與(yu)語義理(li)解(jie)，為后續決(jue)策(ce)(ce)提供認知(zhi)基礎。之(zhi)后，交互(hu)決(jue)策(ce)(ce)層依托大模(mo)型技(ji)術(shu)將抽象指令轉化(hua)為可(ke)執(zhi)行(xing)(xing)(xing)的(de)行(xing)(xing)(xing)動(dong)邏輯。最終，在(zai)任務(wu)執(zhi)行(xing)(xing)(xing)階段(duan)，深(shen)度學習驅動(dong)的(de)強化(hua)學習和擴散策(ce)(ce)略算法將認知(zhi)結(jie)果(guo)轉化(hua)為精確的(de)機(ji)電控制(zhi)指令，完成物理(li)世界(jie)的(de)行(xing)(xing)(xing)為閉環(huan)。
 總體而言，具(ju)身智能(neng)的(de)本質(zhi)是感知、認知與行動(dong)的(de)深(shen)度耦合。深(shen)度學習作為人工(gong)智能(neng)的(de)主要特征之(zhi)一(yi)，提供從數據處理(li)到功能(neng)實現的(de)理(li)論框架，是推(tui)動(dong)機器人突破(po)單一(yi)任務限制的(de)主要動(dong)力。
人(ren)工智能(neng)(neng)(neng)與人(ren)形(xing)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)的(de)(de)融合，目前已經進入從(cong)實(shi)驗室驗證向商業化探索的(de)(de)關鍵(jian)過渡期。雖然(ran)以(yi)雙(shuang)(shuang)足(zu)運動控制(zhi)、環境(jing)交互(hu)和自(zi)主決策為關鍵(jian)的(de)(de)技術體系已取得一(yi)定(ding)突(tu)破，但距(ju)離(li)真正普(pu)及(ji)仍有(you)一(yi)段距(ju)離(li)。首先，雙(shuang)(shuang)足(zu)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)的(de)(de)動態平衡(heng)與復(fu)雜地(di)形(xing)適應(ying)能(neng)(neng)(neng)力(li)尚(shang)未達到人(ren)類水平，在面對突(tu)發干擾或復(fu)雜環境(jing)時仍存在穩定(ding)性風險。其(qi)次，多模態感知(zhi)系統(tong)的(de)(de)場景理(li)解能(neng)(neng)(neng)力(li)存在局限，一(yi)方(fang)面在光線變化、物品堆疊(die)等現實(shi)場景中容易(yi)產生誤判(pan)，另(ling)一(yi)方(fang)面也還未實(shi)現在復(fu)雜場景中的(de)(de)通用感知(zhi)、認知(zhi)和理(li)解能(neng)(neng)(neng)力(li)。最后(hou)，認知(zhi)決策系統(tong)在開放(fang)式(shi)任務中的(de)(de)泛化能(neng)(neng)(neng)力(li)不足(zu)，難以(yi)處理(li)需要常識推(tui)理(li)的(de)(de)復(fu)雜任務需求。
（作者為中(zhong)國(guo)工(gong)程(cheng)院院士、機器人視(shi)覺(jue)感知與控制技術國(guo)家工(gong)程(cheng)研(yan)究(jiu)中(zhong)心主任，本報記(ji)者申(shen)智林采訪(fang)整理）
太陽的脾(pi)氣很“暴躁”，我(wo)們怎(zen)樣監(jian)測和(he)預報？
王 赤
網(wang)友提問：生活(huo)中，依據天氣預報，我們(men)能知道(dao)要(yao)不要(yao)帶(dai)傘。太(tai)空(kong)中，面對“暴躁”的太(tai)陽，我們(men)該怎樣監測預報？
遙遠的太空并(bing)不平靜。太陽(yang)無時無刻不在(zai)發生劇(ju)烈活動，由太陽(yang)耀(yao)斑、日(ri)冕物質(zhi)拋射等引起的日(ri)地空間環(huan)境短時間變化，被稱為空間天氣。
當前，科學家通過天(tian)(tian)基（發射(she)科學衛(wei)星）和(he)地(di)(di)基（建設地(di)(di)面監測(ce)站）兩種方式監測(ce)空間天(tian)(tian)氣事(shi)件(jian)，并在此基礎上做預(yu)報。不同(tong)(tong)的(de)(de)空間天(tian)(tian)氣事(shi)件(jian)，用到的(de)(de)監測(ce)和(he)預(yu)報手段也不相同(tong)(tong)。比(bi)如，監測(ce)太陽(yang)(yang)耀斑，靠的(de)(de)是科學衛(wei)星搭載(zai)(zai)的(de)(de)專門載(zai)(zai)荷、濾光片等(deng)，“拍”下太陽(yang)(yang)大氣，獲(huo)取太陽(yang)(yang)的(de)(de)磁場、溫度(du)等(deng)信(xin)息，捕捉到太陽(yang)(yang)耀斑爆發時(shi)的(de)(de)高溫等(deng)離子體(ti)輻射(she)，清晰(xi)地(di)(di)展現(xian)耀斑的(de)(de)形態、結(jie)構和(he)演化過程。
隨著技(ji)術發展(zhan)，空間(jian)天氣預(yu)(yu)報(bao)的(de)手(shou)段(duan)也在(zai)進步。過(guo)去很長一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)，預(yu)(yu)報(bao)太陽(yang)耀斑和日(ri)冕物(wu)質拋射(she)，人(ren)們是通(tong)過(guo)對黑(hei)子結(jie)構等進行分(fen)類和鑒別，基于人(ren)工經驗和分(fen)析(xi)統計模型(xing)，進而預(yu)(yu)測(ce)黑(hei)子產(chan)生耀斑的(de)可(ke)能性。最近，通(tong)過(guo)建立(li)物(wu)理模型(xing)以及人(ren)工智(zhi)能技(ji)術，科學(xue)家(jia)已經可(ke)以分(fen)析(xi)黑(hei)子的(de)磁場結(jie)構和演化，依靠大數據分(fen)析(xi)開展(zhan)耀斑以及日(ri)冕物(wu)質拋射(she)的(de)預(yu)(yu)報(bao)。不(bu)過(guo)，太陽(yang)的(de)“脾氣”不(bu)好把握，預(yu)(yu)報(bao)仍然存(cun)在(zai)難點。
近些年，我國空(kong)(kong)間(jian)科學事業發(fa)展很快(kuai)。就空(kong)(kong)間(jian)環(huan)境(jing)地(di)基(ji)(ji)監(jian)測(ce)能(neng)力建設而言(yan)，2012年，子午工程一期（東(dong)半球空(kong)(kong)間(jian)環(huan)境(jing)地(di)基(ji)(ji)綜合監(jian)測(ce)子午鏈）完成建設。前不久，子午工程二(er)期（空(kong)(kong)間(jian)環(huan)境(jing)地(di)基(ji)(ji)綜合監(jian)測(ce)網）通過國家驗收(shou)。目前，一期、二(er)期已實(shi)現融合運行，并(bing)形(xing)成巨大的“監(jian)測(ce)網”，這將顯著提升人類(lei)對日(ri)地(di)空(kong)(kong)間(jian)環(huan)境(jing)的認(ren)知和(he)空(kong)(kong)間(jian)天氣(qi)預報預警能(neng)力。
（作者為中(zhong)國科學(xue)院院士、中(zhong)國科學(xue)院國家空間科學(xue)中(zhong)心主任，本報記者喻思南采訪(fang)整(zheng)理）
生物制造替代化石(shi)資源，能否解決環境問題？
應(ying)漢杰(jie)
網友提問：生物(wu)制(zhi)造有什么優勢？它替代化石資源，能(neng)否解決(jue)環(huan)境問題？
化石資源(yuan)為人類構建現(xian)代物(wu)質文明作出了巨大貢獻，但(dan)大量的開發使用也導致生(sheng)態環境(jing)問題出現(xian)。面對前行(xing)中的“煩惱(nao)”，探索發展(zhan)生(sheng)物(wu)制造的意義逐漸凸顯。
什么是(shi)(shi)生物(wu)制造？它是(shi)(shi)以特(te)定生物(wu)體如(ru)細(xi)胞(bao)或其組成部分為催化劑(ji)，進(jin)行大(da)規模物(wu)質加(jia)工與(yu)轉化的(de)技術，具有(you)低碳(tan)循環、綠色安全等(deng)特(te)征。
發展生物制造(zao)(zao)有什么(me)意義？首先，生物制造(zao)(zao)將(jiang)構(gou)建我國(guo)農業綠色增(zeng)(zeng)產新途徑，助力(li)我國(guo)糧(liang)食(shi)(shi)安(an)全(quan)(quan)自主可(ke)控。生物制造(zao)(zao)可(ke)從(cong)糧(liang)食(shi)(shi)生產、使(shi)用(yong)(yong)及替(ti)代等層面(mian)，保(bao)障我國(guo)糧(liang)食(shi)(shi)安(an)全(quan)(quan)。比如(ru)，利用(yong)(yong)生物制造(zao)(zao)新分子、新功能(neng)產品(pin)替(ti)代傳統農業化(hua)學品(pin)，可(ke)顯著增(zeng)(zeng)加光合作用(yong)(yong)效(xiao)率。再比如(ru)，通(tong)過生物制造(zao)(zao)產品(pin)構(gou)建動物健康養殖方式(shi)，可(ke)提高飼料糧(liang)轉(zhuan)化(hua)效(xiao)率。
其次(ci)，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)將為(wei)健康中(zhong)(zhong)國建(jian)設(she)提供重要物(wu)(wu)(wu)質基礎(chu)。一方(fang)(fang)面(mian)，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)為(wei)中(zhong)(zhong)草(cao)藥等(deng)生(sheng)(sheng)理(li)活性物(wu)(wu)(wu)質多品種、規(gui)模化(hua)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)提供了新(xin)(xin)(xin)的(de)途徑，使得從(cong)源(yuan)頭上建(jian)立衰(shuai)(shuai)老性病癥調控的(de)新(xin)(xin)(xin)研究、新(xin)(xin)(xin)機制(zhi)(zhi)與新(xin)(xin)(xin)范(fan)式(shi)成為(wei)可(ke)能。另一方(fang)(fang)面(mian)，通過生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)，可(ke)以在細(xi)胞工廠中(zhong)(zhong)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)動(dong)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)中(zhong)(zhong)的(de)功(gong)效物(wu)(wu)(wu)質及內源(yuan)性生(sheng)(sheng)理(li)活性物(wu)(wu)(wu)質，顯著降低有害(hai)物(wu)(wu)(wu)質的(de)含量，為(wei)實現延(yan)緩衰(shuai)(shuai)老、未病先防(fang)奠定了物(wu)(wu)(wu)質基礎(chu)。
最后，生(sheng)(sheng)物(wu)制造所需的(de)細胞元(yuan)件存在(zai)超高維度(du)設(she)計空間，蛋白質序列(lie)、代謝網絡節點復(fu)雜(za)度(du)呈指數級(ji)增(zeng)長，多(duo)基(ji)因靶點協同優化可能涉及1020種組(zu)合(he)。通過跨尺(chi)度(du)、多(duo)模態生(sheng)(sheng)命科學大模型(xing)，我們可以提高復(fu)雜(za)生(sheng)(sheng)命體的(de)數字孿生(sheng)(sheng)能力，進行閉(bi)環式“設(she)計—構建—測試(shi)—學習(xi)”全自(zi)動迭代，為解決人(ren)類社會面臨的(de)諸多(duo)重大問題提供變革性解決方(fang)案。
（作者(zhe)為中國(guo)工(gong)程院(yuan)院(yuan)士、蘇(su)州大學(xue)校長，本報記(ji)者(zhe)姚雪青采訪整(zheng)理(li)）
量(liang)子(zi)計算機有多快，我們什么時候能用上？
郭光燦(can)
網友提問：常(chang)常(chang)聽人(ren)(ren)說起量子計(ji)算機(ji)，量子計(ji)算機(ji)到底有多快？未來我們普通人(ren)(ren)能用上嗎？
量子(zi)計算機能(neng)有多快(kuai)？
首先，作為一種基于量(liang)(liang)子力學原理來實現計(ji)算(suan)的新型計(ji)算(suan)機，量(liang)(liang)子計(ji)算(suan)機具備(bei)強大的并(bing)行計(ji)算(suan)能力，N個量(liang)(liang)子比特能夠(gou)在同一時間內(nei)存(cun)儲2N個數(shu)據，并且(qie)通過一次操(cao)作(zuo)即可同時將這2N個數據轉換(huan)為新的2N個數據。這種并行能力使得(de)量子計算(suan)機處理特定問(wen)題(ti)時相較經(jing)典計算(suan)機具(ju)備特別的優勢。
2024年(nian)年(nian)初(chu)，我(wo)國第三代自主(zhu)超(chao)導量(liang)子(zi)(zi)計算(suan)機“本源(yuan)悟(wu)空”上線并面(mian)向全球用(yong)(yong)戶(hu)提供服(fu)務(wu)，截至目前已被139個國家和地(di)區的用(yong)(yong)戶(hu)訪問超(chao)2300萬(wan)次，完成了35萬(wan)個量(liang)子(zi)(zi)計算(suan)任務(wu)，證明(ming)我(wo)們(men)的量(liang)子(zi)(zi)計算(suan)機具備(bei)實用(yong)(yong)價值。目前在金融科(ke)技、醫療數據(ju)、電力(li)行業等(deng)方面(mian)，我(wo)國開始(shi)涌現(xian)一些(xie)量(liang)子(zi)(zi)計算(suan)機的具體應用(yong)(yong)。
大家什么時候能用上？
未來，量(liang)子計算(suan)必然(ran)會走入(ru)大(da)眾應(ying)用時代，但(dan)可(ke)能不會人(ren)(ren)手一(yi)臺量(liang)子計算(suan)機，而是通過云(yun)端提供量(liang)子算(suan)力，相當于人(ren)(ren)人(ren)(ren)都能夠擁有一(yi)個超(chao)算(suan)中心。
有優勢，也有差距，未來發展還(huan)要強化基(ji)礎研究(jiu)。
目前全世界在(zai)(zai)量(liang)子計(ji)算(suan)第一梯隊的國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)、中(zhong)國(guo)(guo)(guo)、加拿(na)大等(deng)，其中(zhong)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)和美國(guo)(guo)(guo)是(shi)僅(jin)有(you)的兩個有(you)能(neng)力(li)部署(shu)全鏈條研(yan)發(fa)(fa)的國(guo)(guo)(guo)家。美國(guo)(guo)(guo)在(zai)(zai)量(liang)子信息、量(liang)子計(ji)算(suan)領域具有(you)先(xian)(xian)發(fa)(fa)優勢，總(zong)體處于領先(xian)(xian)位置。我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)量(liang)子計(ji)算(suan)領域近幾年發(fa)(fa)展很快，出現(xian)了一批世界頂尖的成果，但總(zong)體技(ji)術水(shui)平、投資規模、從業人(ren)員規模和質量(liang)等(deng)方面仍然有(you)差(cha)(cha)距。未來，我(wo)(wo)們應正(zheng)視差(cha)(cha)距，強化基礎研(yan)究，推動整個產業鏈形成合力(li)，帶動上游材料(liao)、關鍵核心零部件等(deng)環節(jie)的突破。
（作者為中國科學院院士、中國科學技(ji)術大(da)學教授，本報記者徐(xu)靖采訪整理）
下一代互聯網(wang)什(shen)么(me)樣，能更快(kuai)更安(an)全嗎？
劉韻潔
網(wang)友提問：我們國(guo)家擁有(you)11億多(duo)網(wang)民，但現(xian)有(you)互聯網(wang)技術仍(reng)面臨(lin)諸多(duo)瓶(ping)頸和制約，未來互聯網(wang)是什么樣？能更快(kuai)更安全嗎？
傳統互(hu)聯網在消費領(ling)域取得巨大成功，但它是一(yi)個“盡力而為”的架構，就像馬路一(yi)樣堵堵停(ting)停(ting)，數據抵達時(shi)間難以(yi)保證，還經(jing)常發生丟包問題，效率比較低，這對工業互(hu)聯網等應用場景(jing)來說(shuo)是不可接受的。
下(xia)一(yi)(yi)代(dai)互聯網(wang)是什么樣？在我看來，下(xia)一(yi)(yi)代(dai)互聯網(wang)就(jiu)是更(geng)快捷、可(ke)定制(zhi)(zhi)、可(ke)重構(gou)、更(geng)安全的未來互聯網(wang)：讓數據像坐(zuo)高(gao)鐵一(yi)(yi)樣可(ke)以準(zhun)時(shi)準(zhun)點地傳輸(shu)到全國各(ge)地，同時(shi)按需(xu)定制(zhi)(zhi)，既能(neng)提供(gong)專(zhuan)網(wang)一(yi)(yi)樣高(gao)質量的服(fu)務，又能(neng)實(shi)現公網(wang)一(yi)(yi)樣的靈(ling)活(huo)、低價。
實際上，2013年，國(guo)(guo)(guo)務院已把未(wei)來網(wang)絡(luo)試驗(yan)設施(shi)（CENI）正式列入(ru)國(guo)(guo)(guo)家重大科技基礎設施(shi)建(jian)設項(xiang)目(mu)，這是(shi)我國(guo)(guo)(guo)通信與信息領域首(shou)個(ge)國(guo)(guo)(guo)家重大科技基礎設施(shi)。如今，CENI構建(jian)了覆(fu)蓋(gai)全國(guo)(guo)(guo)40個(ge)核心城(cheng)市(shi)節(jie)點(dian)，以及133個(ge)城(cheng)市(shi)節(jie)點(dian)的(de)廣域確(que)定性網(wang)絡(luo)，已經為包括高校、科研院所、電信運(yun)營(ying)商(shang)等各類組織機構共110余家單(dan)位提供(gong)超過130項(xiang)試驗(yan)驗(yan)證服務。
發展(zhan)未(wei)來(lai)互聯網(wang)還有哪些(xie)更(geng)(geng)深遠的影響？基(ji)于(yu)CENI，面向東數西算、大模(mo)型訓(xun)練(lian)等場景需求，我(wo)國(guo)未(wei)來(lai)網(wang)絡(luo)(luo)創(chuang)新團隊進一(yi)步突破(po)光電(dian)融合確定性網(wang)絡(luo)(luo)技術(shu)，在全球率先構建了覆(fu)蓋9個城(cheng)市的400G新型網(wang)絡(luo)(luo)基(ji)礎(chu)設施(shi)，實現超2000公里無電(dian)中(zhong)繼，丟包率小于(yu)十(shi)萬分之(zhi)一(yi)。與傳統網(wang)絡(luo)(luo)相(xiang)比，該(gai)技術(shu)能將網(wang)絡(luo)(luo)建設成本大幅下降60%。利用好未(wei)來(lai)網(wang)絡(luo)(luo)的優勢，可助(zhu)力(li)千行百(bai)業(ye)更(geng)(geng)高效率、更(geng)(geng)高質量、更(geng)(geng)低成本地擁抱人(ren)工(gong)智(zhi)能大模(mo)型，并進一(yi)步發展(zhan)出我(wo)國(guo)獨(du)具(ju)優勢的行業(ye)大模(mo)型，助(zhu)力(li)數字經濟繁(fan)榮發展(zhan)。
  （作者(zhe)為中國工(gong)程院(yuan)院(yuan)士、紫金山實驗室首席科學家(jia)，本報記者(zhe)閆伊喬(qiao)采(cai)訪整(zheng)理(li)）
網友留言
  科(ke)技之光，照亮未(wei)來。中(zhong)國科(ke)學(xue)事業正以前所未(wei)有的速(su)度(du)發展，為科(ke)技工作(zuo)者們點贊(zan)加油。
——小****也
科(ke)技改(gai)變生(sheng)活，創(chuang)新引領未來，讓我們一起期待(dai)更多(duo)的(de)科(ke)學突破。
——不****馨
人工智能關(guan)乎(hu)人類(lei)未來和福祉(zhi)，航(hang)天讓(rang)我們(men)能夠遠眺星河，科學家們(men)是最值得(de)我們(men)追的(de)星！
——n****s
在(zai)這些領域背后有無數的中國科技(ji)工作者，他們腳(jiao)踏實(shi)地、仰望星(xing)空，目標(biao)是造福全球，征途是星(xing)辰大(da)海。向(xiang)他們致敬！
——德****員
我們(men)曾無數(shu)次憧憬能(neng)夠奔月、逐火，現(xian)在(zai)這些都已經(jing)照(zhao)進現(xian)實，期待未(wei)來會有更多的科學發(fa)現(xian)，助力實現(xian)新(xin)的夢想。
——愛(ai)****舌(she)
《 人民日(ri)報 》（ 2025年04月14日(ri) 06 版）
