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新少年·未来课堂|这款大国重器,灵感竟来自一种软体动物!

新少年 | 2024-11-19 13:07:16原创

王超   来源:鲁中晨报

一、盲盒屋

这款大国重器,灵感竟来自一种软体动物!

“骐跃号”盾构机。

盾构机,是一种隧道掘进的大型设备,集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,是当之无愧的国之重器!

然而,有“地下蛟龙”之称的盾构机,其设计灵感,竟然来自于一只“虫子”!

中国一百年也造不出盾构机?

1997年,当我国准备修建秦岭隧道时,受技术的局限,不得不向德国求助,购入两台价值3.5亿元的盾构机,而这两台盾构机,还不是新机器。

更让人想不到的是,花巨资买来的这两台盾构机,频繁发生故障,每次都需要等外国工程师前来维修。

这不仅延缓了工程的进展,也深深刺痛了每一个中国工程师的心。

再到修建港珠澳大桥时,我们又一次面临技术封锁的严峻考验。

德国公司开出了天价:—台盾构机竟要价7亿元人民币!

不仅如此,德国专家还傲慢地断言:“再给中国工程师一百年,他们也造不出盾构机!”

于是,我们下定决心,自主研发!

2008年,我国首台具有自主知识产权的复合式盾构机——“中铁1号”诞生了!

2008年4月25日,“中国中铁1号”盾构机在河南新乡下线。

“地下蛟龙”设计灵感来自一只“虫子”

盾构机,可以说与我们“基建狂魔”的称号密不可分。

目前我国的城市地铁隧道,大多数都是采用盾构机修建。

所谓盾构机,是指它采用“盾构法”进行工作。

“盾”,即“保护”,指它的盾壳;“构”,即“构筑”,指管片拼装。

“盾构法”的设计灵感,其实来源于一位自然界的小巧建筑师——“船蛆”。

船蛆。

船蛆是一种生活在海洋中的软体动物,它们以木材为食,能够在木板中钻洞并居住其中。船蛆的前端是尖锐且布满锯齿的壳,它是穿透木板、开辟空间的利器。

在钻穿木板时,船蛆会分泌液体涂在孔壁上,形成坚韧的保护壳,抵抗木板潮湿后的膨胀,以防自己被压扁。

18世纪末,法国工程师布鲁诺尔从船蛆钻洞现象中获得启发,提出了盾构机掘进隧道的原理,并设计出首款盾构机。

从此,盾构机成为人类开凿隧洞的利器。

船蛆

国产盾构机已成为金字招牌

自“中铁1号”诞生以来,我国在盾构机领域不断创新发展。

如今,中国的盾构机不仅能够穿山越岭,还能穿江越海,广泛应用于各类隧洞修建工程,甚至在中俄天然气输送项目中,成功完成了长江盾构工程。

2012年,中铁装备的第一台盾构机走出国门。随后的几年里,中铁装备逐渐成为世界知名的盾构机行业领先者。

时至今日,国产盾构机已占领国内市场的90%以上,并不断走向国际市场,全球市场份额超过三分之二。

仅仅20多年,中国盾构机实现了历史性的跨越,成功打造了属于自己的金字招牌。

“飞天有神舟,潜海有蛟龙,追风有高铁,入地有盾构”。从无到有,从弱到强,中国盾构机的发展历程,不仅彰显了中国的自主研发实力和创新精神,更展现了中国智慧和民族精神的磅礴力量。


二、奇趣谷

AI作诗水平超越人类了?

AI作诗水平超越人类了吗?

人工智能(AI)搞诗歌创作并不是新鲜事。

不过,早期的AI,大多依赖于简单模式匹配和规则设定,生成的诗句缺乏内涵和情感。

但随着深度学习和自然语言处理技术的进步,新一代AI,已能够通过学习大量诗歌数据,来捕捉语言的细微差别和复杂结构,从而生成更加自然流畅、富有创意的诗句。

例如,科学家利用深度神经网络和强化学习技术,训练AI模型理解并模仿古典诗词的格律和平仄,甚至能够针对特定主题或情感生成诗句。

更惊人的是,11月14日,一项正式发表的研究称,读者已经无法可靠地区分AI生成的诗歌和人类创作的诗歌,而且人们可能更青睐AI的诗。

为了解人们对这两种不同来源诗歌的态度差异,科学家组织了一次实验。

他们召集了696位参与者,要求大家从多个维度,如质量、美感、情感表达、韵律感及创新性等对诗歌进行评价。

结果显示,当人们知道诗歌来自AI时,即便实际上那些诗是人类创作的,他们在大多数评价指标上的打分都会更低。相反,那些不知道诗歌来源的参与者,则更倾向于给AI生成的诗歌打出更高分。

科学家认为,造成这种现象的原因在于,AI生成的诗歌往往更加直接明了,易于理解和感受,而这恰好迎合了现代读者寻求简单明快阅读体验的需求。

同时,读者又错将人类创作诗句的复杂性,当作是AI写作的不连贯,并且低估了生成式AI表现出的与人类的相似程度。

这个发现,不仅展示了AI在模仿人类艺术创作方面取得的进步,也让我们重新审视,人们在评判艺术作品时可能存在的偏见。


三、魔卡荟

1.中国研发出首个人工智能救生机器人

人工智能救生机器人

无需任何人工干预,即可自行操作。中国研发的首个人工智能救生机器人,日前在河南省漯河市一景区正式启用。

这款救生机器人设计在指定水域内运行,需要100台光学和热成像摄像机组成的网络,来对整个区域进行24小时全方位覆盖。摄像机拍摄的画面被发送到服务器,服务器使用算法来确定是否有人溺水,确定溺水后,服务器就会派遣救援机器人。

它不是第一个救生机器人,但却是第一个完全自动化,而且不需要人工干预即可运行的救生机器人。

2.上海完成首例脑机接口产品临床手术

脑机接口产品NEO植入人体的示意模型。

全国第三例、上海第一例脑机接口产品NEO临床试验植入手术,日前在复旦大学附属华山医院完成,患者术后第三天已能下床坐轮椅。

NEO的研发和型式检验在上海完成,今年8月成为我国首款进入创新医疗器械特别审查程序的脑机接口产品。

接受NEO植入手术的患者今年38岁,因车祸已瘫痪4年。通过华山医院的神经外科手术,一个硬币大小的脑机接口体内机被嵌入他的颅骨外,成功采集到了患者大脑中感觉运动区域的神经信号。

据悉,这是全国首例使用“躯体感觉诱发电位+在线高频信号分析”技术完成电极植入精准定位的手术。采用“在线时域空域脑功能定位系统”,无须在术中唤醒患者,即可快速、精准地定位手部感觉和运动脑区,仅耗时1小时40分钟就完成了手术,大幅降低了同类手术的时间与风险。

手术后,医护人员将患者的头皮重新覆盖,等头发长出来后,几乎看不出来这个设备。

责任编辑:李中丽