瑞士创新信息概述_张明龙张琼妮_9787516428702_浙江大涵文化创意股份有限公司

本书从瑞士产业和科技发展现状出发，集中考察其创新方面取得的新进展。本书所选材料限于21世纪以来的创新成果，其中90%以上集中在2010年1月至2022年12月期间。书稿内容共分为十章，分别讲述了瑞士加工制造领域的创新信息、电子信息领域的创新信息、光学领域的创新信息、天文领域的创新信息、材料领域的创新信息、能源领域的创新信息、环境保护领域的创新信息、交通领域的创新信息、生命科学领域的创新信息、医疗与健康领域的创新信息。反映了科技进步的前沿信息，展示出科技发展的未来趋势，也蕴含着科技创新的先进经验。充分利用这些材料，不仅可以促进科技新知识的普及，而且可以及时学习先进国家的创新经验。

前言 2022年9月29日，世界知识产权组织发布2022年全球创新指数，瑞士在与美国、瑞典、英国和荷兰等国的竞争中继续胜出，再次排名榜首，这是瑞士连续第12年被评为全球最具创新性国家。20世纪，瑞士科学家共有19人在自然科学领域获得诺贝尔奖，其中，8人获医学与生理学奖、6人获物理学奖、5人获化学奖。按照人均获得诺贝尔奖的数量计算，瑞士排名世界第一。瑞士国土面积不到浙江省的一半，人口少于温州市，是个欧洲小国，其从本国实际需要出发，没有建立学科齐全的完整科研体系，但在某些特定领域加强基础研究，推进应用开发，形成自己的特色和优势，并持续保持旺盛的创新活力。瑞士在精密机械、医学及生物科学、微电子系统、光学技术、新能源、新材料和纳米技术等领域处于世界先进水平，其中不少成果占据国际领先地位。一、瑞士经济社会发展概况瑞士是个多山内陆国，位于欧洲中南部，国土面积41284平方千米。东邻奥地利、列支敦士登，南连意大利，西接法国，北界德国。全境以高原和山地为主，占国土总面积60%的阿尔卑斯山脉，静卧于中南部，另外，西北部的汝拉山脉占10%，中部高原占30%，平均海拔约1350米。瑞士地处北温带，受海洋性气候和大陆性气候交替影响，气候变化较大，年平均气温9℃ 左右。瑞士的行政区划分为联邦、州和市镇三级，全国由20个州和 6个半州组成。2021年数据显示，全国人口873.8万人，主要为瑞士人，其中外籍人口约占26.5%。德语、法语、意大利语及拉丁罗曼语4种语言均为官方语言，居民主要信奉天主教和新教。瑞士为永久中立国，自1815年以来一直奉行中立政策。瑞士 1848年制定宪法，设立联邦委员会，成为统一的联邦制国家。瑞士在世界上属于高度发达的工业国。采取自由经济模式，政府除了制定必要的宏观调控政策，很少实施行政干预，对外主张与各国之间开展自由贸易。2021年，瑞士国内生产总值为7316 亿瑞郎，人均国内生产总值为84055瑞郎。瑞士主要工业部门有如下领域。 (1)机械电子业，主要生产机械加工设备、工程机械用具、精密仪器仪表、电子电气产品、微电子和光电子设备、人工智能产品、机器人及自动化设备、医疗器械、交通运输工具、精密零件、金属材料和金属制品等。 (2)医药化工业，产品多达3万余种，其中特种化工产品占 90%以上。主要产品大类包括医药产品、诊断检验用品、精细化工产品、维生素、香料香精、植保产品、兽药、工业用特种化工产品、染料和涂料等。 (3)钟表制造业，瑞士是世界最大钟表生产国之一，拥有众多享誉世界的钟表品牌，如劳力士、斯沃琪、百达翡丽、欧米茄、天梭、浪琴和帕玛强尼等，产品以腕表为主，另有座钟和摆钟等。瑞士每年生产的手表有95%以上用于出口，2020年钟表业出口 169.8亿瑞郎，占出口总额的7.5%。 (4)食品加工业，瑞士在奶制品、咖啡、巧克力等领域拥有较高的国际知名度。2020年，瑞士食品和嗜好品出口额为86.9 亿瑞郎，占出口总额的3.9%。总部位于瑞士日内瓦湖东岸沃韦的雀巢公司，是全球最大的食品生产企业。除工业部门外，金融业也是瑞士的重要经济部门之一。2020 年，瑞士金融业增加值为681亿瑞郎，占 GDP的比重为9.7%，其中金融服务业和保险业分别占5.1%和4.6%。瑞士苏黎世是国际金融中心之一，也是仅次于伦敦的世界第二大黄金交易市场。瑞士拥有瑞士联合银行、瑞士信贷银行、莱夫埃森银行和苏黎世州立银行四大商业银行。瑞士金融监管局将其归类为“系统重要大银行”，它们的资产负债总额占瑞士银行业的近一半，包揽瑞士 40%以上的国内信贷业务及近40%的地产抵押业务。瑞士高度重视教育事业，把整个教育体系划分为四个阶段，即学龄前、小学、中学、高等教育和成人教育。中小学教育由各州自行管理，自筹经费，自编教材。全国实行九年义务教育制，各类学校1.1万余所。瑞士拥有30多所高等院校，其中苏黎世联邦理工学院 (也称瑞士联邦理工学院)、洛桑联邦理工学院属于瑞士联邦直属高校。此外，还有州立大学10所、应用科技学院8所和师范类高校20所。二、瑞士促进创新活动的主要举措 (一)建立促进科技创新的政策支持体系瑞士政府为了加强对科研工作的领导和宏观调控，专门成立联邦科研领导小组，由一位国务秘书担任主席，协助内政部长领导全国的科研工作，主持制定并负责实施全国科研促进计划。在此基础上，还成立了科研促进政策协调委员会和技术政策协调委员会，其成员是政府有关部门的负责人。瑞士管理科技创新的具体部门，主要是内政部和经济部，交通能源环境通信部等其他部门也管理各自领域的科研工作。为了便于统一领导，在各部门之间成立了一个部际科研协调委员会。瑞士内政部科技教育局，负责协调和实施国家级的研究计划和国际科技合作项目。瑞士制定的创新政策，具有鲜明的自身特色。它不是着眼于建立一个无所不包的完整创新体系，而是在基础研究和应用开发的某些特定领域，培育自己的特色和优势，并使其保持良好的持续创新能力。瑞士从国家层面建设创新政策支持体系的主要措施，是实施国家重大科研计划和战略意图。其中主要有： (1)国家科研计划。旨在解决国家面临的紧迫问题，需要通过跨学科、跨领域开展研究的科研计划。 (2)重点研究计划，它从世界技术发展前沿中，选择出有应用前景的一定研究领域，并要求其研究成果对提高本国技术创新能力有重要意义。 (3)国家研究重点计划，它是在总结重点研究计划基础上推出来的，实施过程表现为：先由政府确定和发布重点研究领域，再采用公开投标竞争的方法，选择 “国家研究重点”承担单位。其目的是，通过选择重点研究方向，集中使用资金，建立综合性的科研中心。与此同时，瑞士政府还通过技术创新委员会，组织实施一系列促进创新的计划，大力促进应用研究和新产品、新设备、新技术和新工艺开发，着重提高中小企业的技术创新能力。 (4)知识与技术转移新战略。目的是为各级各类创新主体提供高效的合作平台，以及长期的网络信息支持。主要内容有：一是开通国家主题网，为企业与科研机构搭建便捷的创新合作通途；二是设置创新导师制度，积极帮助中小企业寻找适合的协作伙伴；三是建立基于互联网物理连接方式的交流平台，为企业及个人创新活动提供相互促进的畅通渠道。 (5)科学研究战略规划。2012年2月，瑞士国家科学基金会颁发了《2012—2016年科学研究战略规划》，提出把每年新批准的项目数量增加6%，改善科研人员工作条件，提高科学事业吸引力，为创新主体提供更好的资助并推进国际合作，重视应用导向的基础研究，促使公众更好地认识和支持科研工作。 (6)科研基础设施路线图。2012 年 7 月，瑞士颁发了《2013—2016年科研基础设施路线图》，提出积极参与建设并利用大型强子对撞机、X 射线自由电子激光装置等国际条约中承诺的基础设施。同时，推进欧洲科研基础设施战略论坛项目、生物安全研究保护站等基础设施的建设。 (二)运用专项计划促进中小企业的创新活动瑞士通过技术创新委员会，组织实施一系列专项计划，大力促进中小企业开展应用研究和新产品、新技术开发，着重提高中小企业的科技创新能力，其中主要包括以下几项内容。 (1)高技术企业创业计划。这是一项示范性计划，其目的是通过帮助科研人员创办高技术企业，缩短科技成果转化周期，迅速形成生产力。据统计，瑞士政府自从实施这项计划以来，已支持数百家高技术企业渡过创业期，直接和间接增加就业机会约上万个。此后，瑞士联合银行等大财团也加入这项计划中来，提供类似风险投资的 “种子资金”，支持中小企业的科技创新活动。 (2)纳米技术计划。多年来，瑞士把纳米技术作为未来技术发展的战略重点。这项计划，强调要把基础研究、应用技术研究、新产品开发与市场开发紧密结合在一起，提出通过实施计划，集中各方面力量，争取形成具有国际优势的纳米技术和纳米产业。计划涉及的项目内容主要有：纳米材料、纳米电子技术、纳米机械、纳米生物技术、纳米传感器、纳米机器人和纳米光学技术。为促进中小企业与大学，以及科研机构之间的联系与合作，加速科研成果转化，瑞士专门设立了技术转移中心，联邦政府特别批准用400万瑞士法郎作为启动经费。同时，要求各大学和科研机构，加强科研成果转化的咨询服务工作，并给予相应的专项资金支持，构建覆盖全国的技术转移中介机构网络。 (3)医用技术计划。实施这项计划的目的是支持中小企业与科研机构及大学共同开发高技术医疗器械和仪器。该计划安排的重点项目包括：整形和微电子人体植入材料和装置开发，微型外科器械研制，以及用于生化诊断的微系统和新方法研究。 (4)软件行动计划。该计划提出建立一个软件中心，同时鼓励瑞士需用软件的中小企业，向国内开发软件的中小企业订货，支持瑞士软件业成长，加强具有自主知识产权的软件产品开发。三、本书的框架结构本书将21世纪以来，特别是近十年瑞士的科技活动作为考察对象，集中分析其取得的创新成果。本书以瑞士的发明创造事实为依据，依据取精用弘的思路，对搜集到的各类原始报道材料统一汇总，通过对比分析，细加考辨，实现同中求异，异中求同，精心设计成研究瑞士创新信息概况的分析框架。本书由以下十章内容组成。第一章加工制造领域的创新信息，主要分析品牌钟表、瑞士军刀、多功能圆珠笔、特医食品、纺织服饰、皮革、塑料、卫生洁具、工业机器人、机床、激光切割机、测控仪器和起重机械等新产品，以及增材制造新技术。第二章电子信息领域的创新信息，主要描述微电子理论、电子元器件与电子仪器、超级计算机、人工智能与机器人、网络技术及其应用等新成果。第三章光学领域的创新信息，主要分析光现象及其性质、光子学、光学技术、光学仪器、激光技术及其应用、激光设备等方面的探索进展。第四章天文领域的创新信息，主要描述探测太阳系中的地球、月球、火星、彗星与陨星，探测宇宙光、宇宙暗物质、银河星系、系外行星，以及发射卫星等新成果。第五章材料领域的创新信息，主要分析金属元素、合金材料、金属氧化物、磁性材料、碳素材料、聚合物、塑料、有机助剂、纳米材料和二维材料等方面的研究进展。第六章能源领域的创新信息，主要分析研制太阳能电池、光伏组件、太阳能生产燃料系统、钠电池、锂电池、燃料电池，以及利用多余电能和开发热能等新成果。第七章环境保护领域的创新信息，主要考察大气污染防治、水体污染防治、固体废弃物处理、噪声污染防治，以及冰川、海洋、森林和农村等生态环境保护方面取得的新进展。第八章交通领域的创新信息，主要分析研制太阳能飞机、无人机、电动汽车、车用电池、充电设备，以及设计运输路线、建设道路桥梁和开发货物输送系统等新成果。第九章生命科学领域的创新信息，主要搜集基因、蛋白质和细胞等生命基础方面研究取得的新成果，同时搜集植物和动物等生物体方面的研究取得的新成果。第十章医疗与健康领域的创新信息，主要分析癌症防治、艾滋病防治、心脑血管疾病防治、神经系统疾病防治，以及消化与代谢性疾病、骨科疾病、五官科疾病防治等新成果。张明龙张琼妮 2023年3月

张明龙，1953年3月28日浙台州三门人。1992年在中国人民大学经齐学院完成博士生课程，1995年破格晋升为教授，2011年晋升为浙江省首批二级教授。1999年被评为浙江省有突出贡献专家，1999年获国家曾宪梓教育基金会高等师范院校优秀教师奖，2000年入“151人才工程”第一层次先浙江省2001年获国务院政府特殊津贴，2010年入选台州市终身拔尖人才，2013年成为台州市名家工作室主持人，2020年入选中国哲学社会科学最有影响力学者排行榜。浙江省政协第七、第八届委员，中华诗词协会名誉副主席，中国高校经济理论与思政教改研究会副会长。浙江省重点学科主持人，浙江师范大学经济研究所首作所长。台州学院第一、第二届常务副校长。已出版《区域政策与自主创新》等个人专著和主笔专著57部。在国内文科顶级学术期刊《中国社会科学》等发表论360多篇，其中120多篇发表在CSSCI核心期刊上，有3篇论文呈中央政治局领导决策参考。荣获全国高校经济理论教学改革优秀成果一等奖，浙江省哲学社会科学优秀成果一等奖、二等奖等30多项学术成果奖。张琼妮，1981年10月17日生，浙台州三门人。博士，浙江财经大学东方学院副教授，英国格林威治大学商学院访问学者。主要研究企业管理信息化和创新管理。已主持完成浙江省科技计划软科学项目“基于网络服务平台的区域协同创新模式与机制政策研究”等多个课题，参与研究国家自然科学基金项目，浙江省哲学社会科学规划重点课题、省科技计划重点软科学项目等多项。出版个人专著及第一作者著作4部:《网络环境下区域协同创新研究》《产业发展与创新研究》《新中国经济与科技政策演变研究》《意大利创新信息概述》，还出版两人合著20多部。在《经济理论与经济管理》《贵州社会科学》《河北经贸大学学报》等刊物上发表学术论文40多篇，其中8篇论文分别被中国人民大学复印报刊资料、国务院发展研究中心网全文转载。获得浙江省社会科学界联合会第四届社科研究优秀成果奖等项学术成果奖。同时，个人指导学生学竞赛获得省级二等奖。已被评为浙江财经大学东方学院中青年骨干教师。

目录第一章加工制造领域的创新信息第一节研发轻工业产品的新进展一、设计制造钟表产品的新成果二、研发军刀与圆珠笔的新成果三、研发食品及其制作设备的新成果四、研制纺织服饰设备的新成果五、研制其他轻工业产品的新成果第二节研发重工业产品的新进展一、工业机器人与机床的新成果二、重工业产品研发的其他新成果第三节研发增材制造产品的新进展一、增材制造医学产品的新成果二、增材制造其他产品的新成果第二章电子信息领域的创新信息第一节微电子理论研究的新进展一、量子特性及理论研究的新成果二、微电子理论研究的其他新成果第二节电子器件与电子设备的新进展一、研制电子器件的新成果二、研制电子设备的新成果第三节计算机与通信网络的新进展一、计算机与人工智能的新成果二、研制开发机器人的新成果三、开发通信网络技术的新成果第三章光学领域的创新信息第一节研究光学原理及仪器的新进展一、研究光学原理与技术的新成果二、光学元器件与仪器设备的新成果第二节开发激光技术与设备的新进展一、开发应用激光技术的新成果二、研制激光设备的新成果第四章天文领域的创新信息第一节探测太阳系的新进展一、地球探测研究的新成果二、月球探测研究的新成果三、火星与系内其他星体探测的新成果第二节天文领域研究的其他新进展一、宇宙及银河系探测的新成果二、系外行星探测的新成果三、研制航天器的新成果第五章材料领域的创新信息第一节无机材料研制的新进展一、研制金属材料的新成果二、开发无机非金属材料的新成果第二节有机高分子材料研制的新进展一、研制聚合物及塑料的新成果二、研制有机高分子材料的其他新成果第三节纳米材料研制的新进展一、研制纳米产品的新成果二、探索纳米技术的新成果三、研制二维纳米材料的新成果第六章能源领域的创新信息第一节开发利用太阳能的新进展一、研究太阳能发电的新成果二、开发利用太阳能的其他新成果第二节能源开发领域的其他新进展一、研制电池方面的新成果二、能源开发的其他新成果第七章环境保护领域的创新信息第一节环境污染治理研究的新进展一、大气污染防治研究的新成果二、水体污染防治研究的新成果三、废弃物与噪声污染防治的新成果第二节生态环境保护研究的新进展一、生态环境变化研究的新成果二、研究影响生态环境的气候变化三、居住生活环境保护的新成果第八章交通领域的创新信息第一节研发空中交通工具的新进展一、有人驾驶飞机研制的新成果二、空中交通工具研制的其他新成果第二节研发陆上交通工具及设施的新进展一、陆上交通工具研制的新成果二、陆上交通运输基础设施开发的新成果第九章生命科学领域的创新信息第一节生命基础研究的新进展一、研究基因方面的新成果二、研究蛋白质方面的新成果三、研究细胞方面的新成果第二节生命体研究的新进展一、研究植物方面的新成果二、研究动物方面的新成果三、研究食物与农业的新成果第十章医疗与健康领域的创新信息第一节癌症与艾滋病防治研究的新进展一、癌症防治研究的新成果二、艾滋病防治研究的新成果第二节心脑血管疾病防治的新进展一、心脑血管疾病病因及疗法研究的新成果二、心脑血管疾病防治药物与器械的新成果第三节神经系统疾病防治的新进展一、防治大脑疾病研究的新成果二、防治神经及脊髓疾病的新成果三、防治其他神经系统疾病的新成果第四节消化与代谢性疾病防治的新进展一、消化系统疾病防治的新成果二、代谢性疾病防治的新成果第五节骨科与五官科疾病防治研究的新进展一、骨科疾病防治的新成果二、五官科疾病防治的新成果第六节疾病防治研究的其他新进展一、防治传染病等研究的新成果二、药物与医疗器械研究的新成果参考文献和资料来源一、主要参考文献二、主要报刊资料来源三、主要网络资料来源后记

二、研制开发机器人的新成果 (一)研发仿生机器人的新信息 1.开发模仿人类行为机器人的新进展研制能够自动与身边物体互动的婴儿机器人。2006年5月，外国媒体报道，一个由瑞士、法国和意大利科学家共同组成的研究小组，创造出一个“婴儿机器人”，它能够自动与身边的物体互动，并通过不断实践学习使用这些物品的最佳方法。这一能力，使得这个机器人具有与人类婴儿一样发展运动技巧的能力。 “婴儿机器人”的躯干上只有一个手臂，它用一对摄像机当眼睛，并有一个能抓东西的手。它具有用桌子上的物体进行物理实验的内在愿望，并能够进行不同形式的互动，同时不断从错误中总结经验教训。例如，如果它没能稳稳地抓住一个东西，它就会记住这个错误并在下一次尝试不同的方式。目前，“婴儿机器人”已经学会掌握的一项能力，就是能将一只瓶子在桌子上滚来滚去。???????????????????? 研究人员解释说：“我们用从发展心理学家和神经科学家那里学到的知识，来进行这一研究。我们所做的与神经科学家是相同的，只不过我们是从工程的角度来做的。” “婴儿机器人”的 “大脑”，实际上是一个由20台计算机共同运行不同神经系统的电脑组。一个软件能够模仿生物神经系统，并用同样的方法进行学习，即通过建立和调整人造神经元之间连接的力度进行学习。研究人员通过对神经系统软件的调节，以及对机器人学习行为的观察，能够测试不同的神经科学模式。 2.开发模仿动物机器人的新进展 (1)研制传感技术更加敏锐的“老鼠机器人”。2005年12月，国外媒体报道，瑞士苏黎世大学神经生物学家米瑞姆·芬德领导的研究小组，研制成一种新型的“老鼠机器人”，它能通过胡须区分不同界面的质地，为传感技术打开一扇新的大门，使得传感技术更加敏锐，为未来制造出能够在无光线且极其狭窄的空间中自动运转的机器人提供了启示。芬德解释说：“这就好像是当你在一间黑暗的屋子里走动时，伸出双手四处摸索以避免撞上东西一样。” 芬德小组研制的机器人，直径长8厘米，上面装有两排真正的老鼠胡须，分别在机器人的两边。每根胡须尖上都粘着一个包着薄膜的麦克风。当胡须从某个物体上扫过的时候，薄膜就会变形，从而传出信号，该信号经放大后被记录在电脑中。在实验中，老鼠机器人要在一个四面是墙的环境中摸索，感知周围的障碍物。当它与某个表面接触时就会停下来，用胡须扫过其表面，然后将数据记录在自己的电脑中。如果需要的话，它还能够重新调整自己的位置再进行一次效果更好的“阅读”。不同的表面会产生不同的信号，引起不同的反应。当机器人接触到一个光滑的表面，如金属表面时，它就会在预置程序的指挥下稍稍退后，然后再向前迈进并重新触摸一遍。而当机器人遇到一个粗糙的表面，如砂纸或是纸板表面，它就会以更快的速度后退。实验结果发现，这种机器人在每四次试验中有三次的判断都是正确的，并能够按照设定的程序行动。目前，芬德正在与苏黎世大学的一个学院合作，尝试为胡须传感设备加装视觉反馈功能。美国西北大学副教授米特拉·哈特曼说，尽管在此之前，也曾有人研制出过能够通过胡须避开障碍物、沿墙前进并区分质地的机器人，但芬德的机器人却是首个能够从任意角度和距离对不同的质地进行区分的。他还说，这就跟动物一样，在结合了其他传感形式之后，机器人身上的胡须用处会更大。例如视觉可以用来确定一个物体的大致位置，而胡须则能够帮助其判断该物体表面的细节特质。 (2)研制像昆虫一样飞行的微型机器人。2006年4月，国外媒体报道，瑞士联邦理工学院克利斯托夫?茹弗里博士领导的研究小组研制出一个微型飞行机器人，重量只有10克，翼展为36厘米，能模仿昆虫的飞行。他们还将进一步缩小飞行机器人的体积，最终将使它成为仅有一只苍蝇大小。茹弗里表示，许多人从昆虫身上获得灵感，但是迄今为止还没有研制出类似昆虫那样，能在封闭房间里飞行的机器人。的确，在房间里几乎所有的东西，如墙壁、角落、天花板、家具等物体，都会成为微型飞机的障碍物。为了及时发现这些障碍物，飞行机器人必须拥有很强的计算能力和大量传感器，但是这些组成部分都会增加其重量。通常，重一些的飞行机器人为了保持在空中，需要比轻一些的飞行机器人飞行得更快才行。当然，同样还会不可避免地遇到导航问题。对昆虫的研究表明，苍蝇为了控制在空中的姿态，它会利用自己的复眼，同时通过双翅目，即不发达的第二对翅膀，帮助它在飞行中头朝下时不会发生翻转现象。苍蝇时常会沿直线飞行，发现障碍物时会一直飞到障碍物旁边时，才突然改变90度并重新沿直线飞行。研究小组把苍蝇的这一飞行能力应用到自己研制的微型飞行机器人上：它利用2台低分辨率微型摄像机模仿苍蝇的视力，2台摄像机分别安装在每个翅膀上。微芯片大小的陀螺仪起着双翅目第二对翅膀的作用。在实验过程中，这种微型飞行机器人在一间长宽各为7米的房间里试飞，房间墙壁被涂成垂直的黑白条纹，结果它自动飞行了近5分钟。在此基础上，瑞士科学家抓紧研制更小的飞行机器人，它的尺寸可与苍蝇相比拟，并能自动调整自己的飞行高度。?? (3)开发出用于“卧底”的蟑螂机器人。2007年11月，瑞士、法国和比利时组成的一个国际研究小组在美国《科学》杂志上发表研究报告称，在实验中把几个作为“卧底”的蟑螂机器人，混入真蟑螂队伍中，通过程序控制以假乱真的蟑螂机器人，能明显影响整个蟑螂群体的决策，使它们的行为变得怪异。研究人员希望通过蟑螂机器人，来研究像蟑螂这样成群出没的动物如何进行“群体决策”。蟑螂时常出没在厨房和卧室，给人们带来烦恼。它常躲在墙角旮旯里，出来后又爬行敏捷，难以消灭。现在，人们不用愁了，科学家已着手在蟑螂队伍中培养“卧底”。“卧底”能够影响和改变蟑螂的生活习性，引其出洞，以便剿杀。法国的研究人员在分析研究蟑螂的行为后发现，蟑螂喜欢群体生活，但没有领袖，成员都很平等，而蟑螂常会跟随同伴行动。因此，研究人员认为，如果能在蟑螂队伍中培养“卧底”，就可能把蟑螂带出黑暗的角落。这些蟑螂机器人外形上并不太像真蟑螂，但体积很小，和真蟑螂的个头差不多。研究人员给机器人外表敷了一个涂层。这种涂层是由不同化合物混合制成的，与真蟑螂身体表面的化学组成成分十分类似。因此，机器人会发出一种蟑螂气味，让真蟑螂确信这是自己的同类。机器人放入真蟑螂群体后，很快就与真蟑螂“打成一片”。机器人开始参与到群体决策过程中，并显示出“影响力”。比如，蟑螂喜欢黑暗、成群活动，它们的活动决策由两个因素决定：那个地方有多黑、同伴们是否都去那儿。当面对明暗不同的两个藏身地点时，被研究人员编程的几个蟑螂机器人，选择了亮一些的去处。尽管行为稍显异常，但机器人却成了“带头大哥”，整个蟑螂群也跟着一起前往。科研小组在报告中写道，这说明机器人的确可以改变动物的群体习性。他们希望这项实验和其他动物机器人研究，能够有助于理解动物行为及群体决策过程等。研究人员认为，蟑螂机器人的成功研制及运用，将使人类在控制动物方面取得突破性进展。该项目负责人说：人类利用 “内奸”控制动物，其实是非常古老的方法，猎人和渔民都是这方面的老手。不同的是，现在研究的是混入动物并与其沟通的机器动物。不过，蟑螂似乎头脑稍微简单了些，对于和自己大小、气味差不多的东西都能欣然接受。专家指出，研制蟑螂机器人只是第一步，科学家还将研制防止羊群集体跳崖、鼓励鸡做运动的各种机器人。科学家们要想打入一群更高等的动物内部，可能就得想办法研制出更精密、更逼真的机器人。 (4)研制出一条轻易混迹于鱼群中的机器鱼。如果一个机器人混于鱼群里，它如何跟鱼进行交流、彼此之间会有什么样的反应呢？2017年11 月，有关报道称，为探索这个问题的答案，瑞士科学家组成的研究小组研发了一条机器鱼，它可以模拟斑马鱼混迹在鱼群之中。设计机器鱼之前，研究人员深入研究了斑马鱼的生理特征，比如形状、颜色、纹理等。他们还研究了鱼的行动，如加速度、线速度、鱼的振动和动作及尾巴移动的规律。研究人员说，通过在动物身上寻找灵感，让机器人与动物交流，既可了解生物，也可了解机器人。研究人员把机器鱼放进水族馆，让它与5个不同的鱼群交流。事实证明，机器鱼模拟真鱼是成功的，鱼群轻易就让机器鱼加入它们，没有什么问题。机器鱼还可以引导鱼群改变前进的方向。据研究人员介绍，鱼是相当复杂的动物。如果机器动物想混进昆虫群落，机器只需要喷出费洛蒙 (昆虫分泌以刺激同种昆虫的化合物质)就行了。如果想把机器动物放进脊椎动物群，难度要大很多，无论是外观、移动还是振动方式都存在不小难度。 (二)研发应用型机器人的新信息 1.研制服务机器人的新进展计划开发能记住人名的料理家务机器人。2013年1月，外国媒体报道，瑞士苏黎世大学人工智能实验室一个项目小组计划用9个月时间创造出一个小男孩模样的机器人，它的骨骼和肌肉组织与人类相似，能够记住人名和帮忙料理家务。据报道，该机器人的身高将约1.2米，由骨骼和覆盖柔软皮肤的人工肌腱组成，目前尚不确定该机器人的具体相貌。研究人员表示，它应成为首个能够协助老年人日常生活的机器人助手。该项目负责人认为：“欧美人口老龄化趋势促使我们思考，如何保障老人的自主生活，以及尽可能地帮助他们料理家务。我们认为，建造机器人助手，或成为未来解决这一问题的方案之一。” 2.研制检修机器人的新进展发明可检查下水道等区域的四足机器人。2018年12月，国外媒体报道，瑞士联邦理工学院一个机器人研究小组研制出一款四足机器人，将其取名为 ANYmal，这个名字在发音上酷似animal(动物)，其主要功用是代替工人对下水道进行检查。几乎所有的城市都有着庞大的地下基础设施，这些设施通常只能由专业检查员进行检查。这是一项危险而烦琐的工作，对于工作人员来说，诸如下水道等地，不仅空间狭窄难以进行检查和维修等工作，而且黑暗潮湿的环境也加剧了工作的危险程度。如果能够利用机器人对这些地方进行检查，工作效率将大大提高。这款机器人能够进入人类无法进入的区域，一旦发现异常情况，它可以把图片和数据等信息反馈给地面上的工作人员，工作人员可以做到点对点的精准检查。尽管下水道缺乏光线，但该机器人配备的传感器，使其能以轻松的步伐穿过浅水道，同时对下水道区域进行检查。除此之外，这款机器人还可做很多事情。它不仅可自主行走，还具有视觉、听觉和触觉等感官能力。例如，它能够读取机器上的气压显示，识别声音和识别物体，确定灭火器是否在正确的位置。机器人甚至可以自己执行某些手动任务。它配有一个额外的夹臂，可以打开门、处理垃圾或按下电梯按钮。它可以识别环境温度并检测空气中是否存在异常气体。目前，这款机器人处于测试阶段，研究人员也正在对它进行改进，希望能尽早把它应用到实际需要的领域。 (三)研发机器人的其他新信息 1.开发柔性机器人的新进展 (1)研制能在体内“游泳”的柔性微型机器人。2019年1月，由瑞士苏黎世联邦理工学院布拉德利·内尔松主持，洛桑联邦理工学院塞尔曼·萨卡尔及英国剑桥大学同行参与的研究团队，在《科学进展》杂志上发表研究报告称，他们开发出一款柔性微型机器人。它像活体微生物一般，可在有液体的地方 “游泳”，未来有望通过血管把药物送达体内的病灶组织。内尔松说，自然界有许多随环境变化而变形的微生物，他们由此受到启发，开发了这款机器人。它由凝胶状纳米复合材料构成，凝胶内有磁性纳米粒子，可被电磁场控制，也可以自行在体内运动，不需要传感器或制动器即可变形。据悉，这款机器人可在有黏性或快速流动的液体中移动，并不会引起身体的排斥反应。在通过狭窄的血管等曲折的系统时，它的速度、方向和可控性都不受影响。萨卡尔介绍道，这款机器人长度约1毫米，借助其他技术它还可以变得更小。他还说，这款机器人造价不高，目前研究团队正在改善其在人体体液内的运动表现。 (2)着手开发可自我修复的柔性机器人。2019年8月9日，新华社报道，瑞士与英国、比利时、法国、荷兰等多国科学家组成的一个研究团队正在合作研发一种新型柔性机器人，它无须人类帮助就可实现自我检测和临时修复，从而继续开展工作。这一项目目前已获得欧盟委员会的资助，预计耗资300万欧元。研究人员介绍说，自我修复材料未来可应用于不同类型的机器人，包括模块化机器人、教育机器人及进化型机器人等，都有很好的应用前景。报道称，研究团队将利用机器学习技术来对这些材料建模和整合，开发出具有自我修复能力的传感器和驱动装置，最终目标是把它们与机器人平台结合，以便开展一些特定任务。 2. 实施机器人产业发展的新计划启动信息共享的机器人地球计划。2011年2月9日，英国广播公司报道，由瑞士联邦理工学院马克斯·魏贝尔等35名欧洲科学家组成的研究团队启动了机器人地球计划，试图让机器人共享信息并存储它们的发现。这意味着机器人很快将拥有自己的互联网和维基百科。届时，当机器人执行任务时，它们能下载数据，并寻求其他机器人的帮助，更快地在新环境下工作。执行该计划的研究人员希望，该研究能通过给机器人装备人类创造出来的、不断丰富的知识库，让机器人更快地为人类服务。魏贝尔表示，机器人地球的指导思想是研发出一种可行的方法，能够帮助机器人编码、交换信息，以及对知识进行再利用等。他说，现在大多数机器人都用自己的方式来看待周围的世界，几乎没有统一的标准；而大部分机器人学家也都让机器人用自己研发的方式来积累数据。这就让机器人学家很难共享知识或在某个领域取得重大突破，因为每个机器人学家都在解决同样的问题。与现有状况不同，机器人地球项目希望能够定义机器人积累的信息，以便让所有机器人能发现并使用这些信息。魏贝尔介绍到，机器人地球既是一个通信系统，也是一个数据库。在这个数据库中，将会有机器人工作地点的地图信息、机器人遇到物体的描述，以及如何完成不同的行为的指令。研究人员表示，该项目为期4年。现在，初期工作已取得一些阶段性的成果，例如他们已研发出一种方式：让机器人可以下载要完成的任务并执行该任务；机器人也可以将修改后的位置地图上传到该数据库中供其他机器人分享。魏贝尔说：“机器人对人类的重要性与日俱增，诸如机器人地球这样的系统必不可少。”机器人地球也有望成为日益庞大的服务型和家居型机器人的助手，未来10年内，服务型和家居型机器人可能会“飞入寻常百姓家”。

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