冷劲松院士深圳开讲: 从智能到智慧, 智能材料如何实现自主决策?

海报新闻记者张玉升通讯员郑阳深圳报道

“古希腊哲学家赫拉克里特有一句话：唯一不变的是变化。因此，如果接下来具身智能的材料能发生变化，能够适应环境，变成根据具体情况所需要的颜色、形状、软硬、大小和功能，那么行业的发展前景就广阔太多了。”

9月19日，中国科学院院士、哈尔滨工业大学未来技术学院院长、国家卓越工程师学院院长冷劲松在深圳如是说。

当日上午，冷劲松院士受邀做客深圳创新发展研究院的科技创新院士报告厅，围绕“具身智能——智能材料与人工智能”主题做了一场精彩演讲，并与来自企业、投资、高校、科研院所等领域的百余位精英人士进行了现场交流。

冷院士表示，继大模型后，眼下具身智能正迅速成为科技领域的新热点。与传统仅依赖于“大脑”的人工智能不同，具身智能强调需要通过“身体”与环境的实时交互来实现智能行为，那么，如何为具身智能机器人的“大脑”找到一个能够灵敏感知、精准执行的“身体”？冷劲松院士向大家展示了一类能够像皮肤一样感知温度、像肌肉一样自主运动的智能材料，这或许正是通向未来具身智能的路。

智能材料展现广阔应用潜力

冷院士形象地将人体比喻为一种智能材料，并指出智能材料的灵感正是来源于人体。与传统“静”的材料相比，智能材料是可以“动”的材料，超越了传统材料的适应能力差、响应性有限等缺点，正在改变人们的生活方式。例如，在“天问一号”火星探测任务中，冷院士团队基于自主研发的智能材料，成功实现了五星红旗的动态可控展开，展现出智能材料在极端条件下的可靠性能。

在生物医学领域，冷院士重点介绍了4D打印血管支架，4D打印是将“时间维度”引入3D打印的结构中，4D打印血管支架植入后可发生主动变形，不仅能够实现非接触驱动，还可在植入体内1-2年后实现可控降解。

在新能源电池领域，传统电池管理系统结构复杂，尤其在新能源汽车中，电芯在高温条件下缺乏快速有效的断电保护机制，存在热失控甚至引发爆炸的风险。冷院士展示了如何利用智能材料，在电池温度异常升高时实现主动、快速断电，从而显著提升电池的安全性和可靠性。

未来机器人不应只是金属与电机

在探讨智能材料于具身智能中的应用前景时，冷院士指出，传统机器人通常依赖电机执行，往往需搭载上百个电机，成本高达数万元，而采用智能材料的软体机器人可以降低成本，提高安全性。因此，未来的机器人不应再是冰冷的金属与电机的简单组合，而应具备可感知环境、自主变形、甚至自我修复的智能“皮肤”与“肌肉”。

冷院士进一步畅想，这种智能皮肤与肌肉未来是否能自我响应，实现从智能到智慧的跨越？例如，现有技术可以通过采集人体肌肉信号控制机械假手动作，但这仍属于机械式的指令-执行模式，若执行机构替换成智能材料，通过对智能材料进行AI训练和学习，实现类生命自主决策与响应。在人形机器人领域，从智能到智慧将赋予机器人自主学习、自然交互和人机协作等强自主能力，细腻呈现姿态、动作、面部表情、眼神交流等人体行为，构筑人机共融的智能社会。

产业化亟需关键资本投入

智能材料作为前沿科技的重要方向，具有极为广阔的应用前景。当前，我国在智能材料的基础研究方面已积累丰富成果，但在产业化推进过程中，与发达国家存在一定差距。产业资本对技术研发失败的容忍度不高，致使许多有潜力的新技术不能得到及时发掘和推广，有必要加强政策支持与产业协同，投入更多产业资本支持技术创新，进一步推动从实验室概念走向市场化产品，共同助力智能材料在各行业的应用。