智能引領(lǐng) 逐夢(mèng)海洋

在2024年公布的第五屆“日本研究前沿獎(jiǎng)”評(píng)選結(jié)果中，東南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院首席教授、南通海洋高等研究院執(zhí)行院長(zhǎng)陸慧敏因在具身智能方向上的成果獲獎(jiǎng)，成為迄今唯一在這一領(lǐng)域獲此殊榮的學(xué)者。據(jù)悉，“日本研究前沿獎(jiǎng)”是日本學(xué)術(shù)界的最高獎(jiǎng)項(xiàng)之一，被譽(yù)為日本的“奧林匹克”獎(jiǎng)項(xiàng)，旨在表彰在各自研究領(lǐng)域做出卓越成就、引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展的科學(xué)家。

知悉獲獎(jiǎng)時(shí)，陸慧敏感到有些意外，2016年接觸這一方向，在具身智能研究領(lǐng)域，他感到自己還是一個(gè)科研新人?！皣?guó)際上很多人在這一方向取得了不錯(cuò)的成績(jī)，我只不過(guò)做了一些‘皮毛’的東西，在探索未知的路上仍須付出百倍努力。”獲獎(jiǎng)對(duì)于陸慧敏雖是偶然，但也是激勵(lì)。

解產(chǎn)業(yè)難題

陸慧敏在2016年開(kāi)始做相關(guān)研究時(shí)，“具身智能”這一名詞還未出現(xiàn)，他是在與日本知名企業(yè)做合作研究時(shí)，接觸到這一方向的。

在當(dāng)時(shí)，日本的一些車(chē)企正在尋求產(chǎn)線升級(jí)，嘗試將人工智能技術(shù)應(yīng)用到工廠生產(chǎn)中，但那時(shí)候的人工智能技術(shù)尚處于起步階段，落實(shí)到生產(chǎn)一線還存在很多問(wèn)題，不能滿(mǎn)足實(shí)際的工業(yè)場(chǎng)景需求。因車(chē)型迭代快，一個(gè)車(chē)型對(duì)應(yīng)一條生產(chǎn)線的生產(chǎn)模式已無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，在此背景下，日本知名車(chē)企提出用一條生產(chǎn)線生產(chǎn)所有車(chē)型零件的設(shè)想?！把邪l(fā)通用型人工智能很有挑戰(zhàn)，這個(gè)項(xiàng)目是我們校長(zhǎng)帶著我去談的，當(dāng)企業(yè)提出這個(gè)需求時(shí)，我第一反應(yīng)是，太難了，夢(mèng)一樣的東西。但校長(zhǎng)卻說(shuō)，只有做前瞻性的事情，才能獲得不一樣的鍛煉?！?/p>

正是因?yàn)檫@樣的機(jī)緣，陸慧敏進(jìn)入到具身智能研究領(lǐng)域，并將此作為他的一個(gè)重點(diǎn)研究方向持續(xù)推進(jìn)。

陸慧敏介紹，具身智能是一種基于物理身體進(jìn)行感知和行動(dòng)的智能系統(tǒng)，其通過(guò)智能體與環(huán)境的交互獲取信息、理解問(wèn)題、做出決策并實(shí)現(xiàn)行動(dòng)，從而產(chǎn)生智能行為和適應(yīng)性。具身智能強(qiáng)調(diào)“感知-行動(dòng)回路”的重要性，即感受世界—對(duì)世界進(jìn)行建?！M(jìn)而采取行動(dòng)—進(jìn)行驗(yàn)證并調(diào)整模型的過(guò)程，這與人類(lèi)的學(xué)習(xí)和認(rèn)知過(guò)程相似，體現(xiàn)了“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”的道理。盡管在當(dāng)前技術(shù)條件下，從第一視角通過(guò)與環(huán)境互動(dòng)獲得的數(shù)據(jù)可能存在一定的不穩(wěn)定性，這種類(lèi)似于人類(lèi)中心化感知的學(xué)習(xí)方式卻能幫助解決視覺(jué)、語(yǔ)言和推理等方面的實(shí)際問(wèn)題。具身智能相比上一代傳統(tǒng)視覺(jué)機(jī)器人，更具有泛化性，適合重交互性、可自適應(yīng)的場(chǎng)景，也是比自然語(yǔ)言大模型ChatGPT更高級(jí)，具有多模態(tài)的新模型。

尋找區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)器人的問(wèn)題解決途徑，關(guān)注工業(yè)場(chǎng)景下自動(dòng)化產(chǎn)線快速重構(gòu)與多機(jī)協(xié)同研究，陸慧敏用大膽創(chuàng)新，為企業(yè)解決了實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，為推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到更多場(chǎng)景作出了積極貢獻(xiàn)。日本合作企業(yè)對(duì)陸慧敏的研究給予了很高評(píng)價(jià)，他們的合作一直持續(xù)到他回國(guó)。

回國(guó)前，陸慧敏在日本有15年的求學(xué)、工作經(jīng)歷。在揚(yáng)州大學(xué)讀碩士研究生期間，他因參加學(xué)校與日本九州工業(yè)大學(xué)的雙學(xué)位交流項(xiàng)目到了日本，之后在九州工業(yè)大學(xué)從碩士讀到博士，又留在那里做博士后研究。

九州工業(yè)大學(xué)在日本工業(yè)界非常知名，因能解決產(chǎn)業(yè)界問(wèn)題所以與企業(yè)的合作較多。正是有過(guò)與這些日本知名企業(yè)合作橫向課題的經(jīng)歷，陸慧敏才接觸到具身智能研究領(lǐng)域，并聯(lián)合這些知名企業(yè)在研制下一代智能工業(yè)機(jī)器人伺服系統(tǒng)時(shí)，研究了目標(biāo)識(shí)別、抓取檢測(cè)、姿態(tài)估計(jì)等技術(shù)。

在九州工業(yè)大學(xué)的求學(xué)、科研也讓陸慧敏養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度和勇于創(chuàng)新的科研品質(zhì)。

除做具身智能研究外，陸慧敏是在亞洲較早開(kāi)展海洋視覺(jué)觀測(cè)研究的學(xué)者之一，而開(kāi)展這項(xiàng)研究也來(lái)源于現(xiàn)實(shí)需求。日本的礦產(chǎn)資源缺乏，一直依賴(lài)進(jìn)口。為擺脫窘境，科研人員在對(duì)日本海域開(kāi)展的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)九州附近海域礦產(chǎn)儲(chǔ)量豐富。開(kāi)發(fā)這些資源，需要高性能的海底觀測(cè)設(shè)備，以便實(shí)時(shí)掌握水下采礦過(guò)程中的作業(yè)狀態(tài)。

博士生導(dǎo)師把這個(gè)課題交給陸慧敏。因當(dāng)時(shí)全球開(kāi)展此類(lèi)研究的人很少，在查找資料無(wú)果后，接手課題后的三四個(gè)月他都沒(méi)有頭緒?！耙估锼X(jué)都在想怎么解決難題，如果突然有想法，就趕緊起床把思路記下，第二天早上跑到實(shí)驗(yàn)室去做實(shí)驗(yàn)。任何事情沒(méi)有做不到的，你只要堅(jiān)持去做，把困難克服了，一定會(huì)得到想要的結(jié)果?！标懟勖粽f(shuō)。

日本和中國(guó)還未開(kāi)展相關(guān)研究，陸慧敏就找到加拿大、英國(guó)、澳大利亞有相關(guān)研究經(jīng)歷的一些團(tuán)隊(duì)合作解決難題。他們針對(duì)深海采礦機(jī)控制系統(tǒng)及信息處理的難點(diǎn)，首次提出利用顏色分光法識(shí)別海底礦物成分并提出智能水下機(jī)器視覺(jué)的概念，此后將多項(xiàng)成果應(yīng)用在重大工程項(xiàng)目中。

陸慧敏在科研上的出色表現(xiàn)獲得了學(xué)界和業(yè)界的認(rèn)可，他曾獲得中國(guó)留學(xué)基金委自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)，入選第一批日本文部科學(xué)省青年千人計(jì)劃“卓越研究員事業(yè)”，并獲得IEEE福岡支部?jī)?yōu)秀學(xué)生研究賞、日本國(guó)土交通省（相當(dāng)于交通運(yùn)輸部）政府觀光貢獻(xiàn)賞等政府及學(xué)術(shù)組織獎(jiǎng)勵(lì)十余項(xiàng)。

在日本的發(fā)展前景很好，然而，隨著國(guó)際局勢(shì)的變化，思鄉(xiāng)情懷與報(bào)國(guó)之心逐漸在陸慧敏心中萌發(fā)并加深。對(duì)陸慧敏而言，這不僅是歸途，更是一種使命與責(zé)任——為了攻克科技短板，貢獻(xiàn)自己的力量，助推祖國(guó)科技的進(jìn)步與繁榮。歷經(jīng)多次猶豫與掙扎，他仍然還是選擇了回到祖國(guó)。

筑創(chuàng)新平臺(tái)

其實(shí)最終打動(dòng)陸慧敏做出回國(guó)決定的，是東南大學(xué)提供平臺(tái)讓他干一番事業(yè)的誠(chéng)意。

為貫徹落實(shí)國(guó)家和江蘇向海圖強(qiáng)發(fā)展戰(zhàn)略，服務(wù)支撐南通海洋產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，2023年12月，東南大學(xué)與南通市委、市政府簽署全面戰(zhàn)略合作協(xié)議，決定共建東南大學(xué)南通海洋高等研究院。研究院將借助東南大學(xué)科教人才資源優(yōu)勢(shì)，集聚一批海洋領(lǐng)域高層次人才，攻克海洋智能機(jī)器人、海洋可再生能源開(kāi)發(fā)、海洋工程建造結(jié)構(gòu)等一批“卡脖子”和關(guān)鍵核心技術(shù)，轉(zhuǎn)化一批國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際有影響力的科研成果，引進(jìn)孵化培育一批科技型企業(yè)，創(chuàng)建海洋領(lǐng)域國(guó)家級(jí)重大創(chuàng)新平臺(tái)，賦能南通乃至長(zhǎng)三角高技術(shù)船舶和海工裝備建成世界級(jí)先進(jìn)制造業(yè)集群。

作為東南大學(xué)南通海洋高等研究院首任執(zhí)行院長(zhǎng)，陸慧敏雖感到有壓力，但學(xué)校提供的支持給了他放手去干的動(dòng)力。聘期考核并軌，財(cái)務(wù)、行政人事任免權(quán)的獨(dú)立，既打消了教師的顧慮，也給了陸慧敏更多自由探索的空間?！皷|南大學(xué)目前有多個(gè)異地研究院，東南大學(xué)南通海洋高等研究院目標(biāo)要建設(shè)成為東南大學(xué)異地研究院改革創(chuàng)新的標(biāo)桿，從一開(kāi)始我們就肩負(fù)著更大的使命?！标懟勖粽f(shuō)。

在東南大學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的正確領(lǐng)導(dǎo)下，在南通市委、市政府的大力支持下，陸慧敏協(xié)同團(tuán)隊(duì)從人才引進(jìn)、科學(xué)研究、產(chǎn)業(yè)化落地等方面制訂了詳細(xì)計(jì)劃。尤其在科研上，陸慧敏堅(jiān)持做“從0到1”的創(chuàng)新研究。

“海洋機(jī)器人的智能化程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，跟陸地機(jī)器人比至少要落后10年，所以可以突破的空間很大。我的原則是不跟風(fēng)做研究，而選擇新賽道，就是要在創(chuàng)新和結(jié)合國(guó)家需求上找準(zhǔn)切入點(diǎn)，但這不是一件容易的事情。”陸慧敏說(shuō)。

在摸索中尋找方向，目前，陸慧敏帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)除做工業(yè)機(jī)器人、海洋觀測(cè)研究外，更將側(cè)重點(diǎn)放在了對(duì)海洋傳感器的探索上?！皞鞲衅魇呛Ｑ髾C(jī)器人的關(guān)鍵，我們正在推進(jìn)的研究如果成功，一定會(huì)有極具顛覆性的成果，能夠帶來(lái)海洋機(jī)器人領(lǐng)域與海洋信息領(lǐng)域的變革?！毖芯侩m已取得一些階段性的成果，但這注定是一段艱難的探索。

追逐時(shí)潮，做短平快的研究，不是陸慧敏的追求，在他看來(lái)，不回避問(wèn)題和困難，服務(wù)國(guó)家社會(huì)，做有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義的事情，才是一個(gè)科研工作者應(yīng)有的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。