Day: June 15, 2020

机器人:科技“战疫”的汹涌“后浪”

作者:张双虎 来源:中国科学报 发布时间:2020/6/15 14:16:40 新冠病毒仍在肆虐,“战疫”远未结束。 无论疫情常态化还是“后疫情时代”,人类都面临艰巨的挑战,而“机器人军团”或许很快会成为替补力量,成为科技“战疫”的汹涌“后浪”。 替代过半医护工作量 “从商业需求看,要求家政机器人在一定范围内完全取代人工,目前仍有一定难度。但在隔离病房环境中,可佳(中国科大研制的通用型机器人,曾获2013年世界人工智能联合大会实体机器人比赛 “通用技能奖”,在国际服务机器人标准测试中多次获第一名)这样的机器人可以替代医护人员50%以上的工作量,可以让医护人员数量减半,这个作用非常大,意义非常大。”中国科学技术大学教授陈小平对《中国科学报》说。 实际上,今年年初,一台名叫“瑞金小白”的机器人就穿梭在武汉同济医院光谷院的病房之间,它可以实现隔离病房遥控查房、5G技术远程医疗、人工智能院感预警。与此同时,在武汉协和医院、武汉科技大学附属天佑医院,也有两台5G智能医护机器人上岗,帮助医护人员执行导诊、配送,按规定路线完成消毒清洁任务。 此外,清华大学教授、清华大学—西门子先进工业机器人联合研究中心主任刘辛军团队研制的测温机器人,京东的配送机器人,不同类型的机器人都在武汉抗疫中发挥了重要作用。 新冠疫情暴发后,医护人员工作和安全压力陡升。特别是在隔离区,医护力量紧缺和防护物资缺乏,他们承受的工作量和心理压力远超我们的想象,因此“非常需要机器人技术的支持”。 “疫情防控中,一个关键因素是切断病毒的传播途径,因此,可实现无人化作业的机器人被寄予厚望。”刘辛军说,“在疫情防控中,机器人在送餐送药、消毒、测温、巡查等方面发挥了一定作用,但在采样、检测、医治、救助、护理等急需无人化作业方面的表现不足,这体现出我们在医工交叉方面研发不足,技术储备不够。” “如果类似的情况再次发生,而且发生的范围更大、持续时间更长。那么,能否获得机器人技术的普遍支持,将成为决定战疫成败的一个关键性、决定性因素。”陈小平说,“因此,加快相关机器人技术的实用化,已经成为一项十分紧迫的战略任务,而不仅仅是个单纯的科技成果产业化问题。” 通用机器人尚在路上 人类可能面临的特殊场景,比如火星、深海探测,抢险救灾越来越多,老人看护、家政服务的需求也越来越大,这都期待通用型机器人的出现。 上海交通大学教授卢策吾认为,我们不可能对每个特殊环境的每个任务重新设计硬件、软件或学习模型,这是阻碍家用机器人发展的重要原因。通用智能本体有望解决这一问题。通用智能本体有点像通用的计算机,未来工厂内的产品组装、医院内的病人看护、家庭内的按摩和家务劳动等操作,都可以通过对其模块替换升级,由一个通用智能本体来完成。 卢策吾同时表示:“通用型机器人是机器人发展的方向之一,目前专家们对其发展会有不同看法,这应该是个逐步完成的过程。” “通用机器人离我们还比较远。机器人的发展要遵循科技发展和商业运行的规律。”一位不愿具名的专家说,“通用机器人是个系统工程,首先得有通用的人工智能技术。其次,从结构、材料、到能源,要有个大的产业集群支持。而很多领域的发展规律是线性的,几十年甚至几百年没有颠覆性变化,即使设计出先进的智能机器人,还要在材料技术上能实现才行。此外,还要商业模式的考量,需要电池技术、电机技术、光学系统迅速发展,让其成本降下来。” 有专家认为,家务机器人不可能不考虑成本,把所有最先进的技术、最复杂的设备都用上。机器人研发人员必须在生存和长远目标间找到平衡。“不然市场还没做大,你就死了”。 “在通用人工智能出现之前,通用机器人很难出现。现在工业机器人行业连键盘鼠标还没统一,甚至你编个程序,换一家机器人就用不了。这只能逐步迭代,不断进化、发展下去。因此,发展协作型机器人更现实一些。”一位计算机业内专家说。 “考虑到人工智能、机器人等领域的研究现状,未来10年至15年,主要的产业化路径是在封闭性环境中,或者在经过封闭化改造的环境中,通过现有人工智能技术等高新技术的大规模应用,带动我国产业升级。”陈小平说。 陈小平认为,通用性只是应用表象,隐变量才是科学本质。不能处理隐变量,比如光照、遮挡和位姿对识别的干扰,就不可能具备通用性。家政机器人或清洁机器人要能够处理多种隐变量,而隐变量是一项深层科技挑战。“因此,应加强人工智能基础理论和关键技术研究,以突破封闭性的制约,使得机器人和智能系统可以完成某些开放环境中的开放任务,比如在真实家庭环境中完全替代清洁工的清洁机器人”。 研究人员希望有更多的人能从事交叉研究,把材料、能源等学科结合起来,推动辅助技术,包括人工智能、机器视觉等技术逐步成熟。 版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:[email protected]

生物安全实验室数量上去了 配套措施也得跟上

在广西柳州市疾病预防控制中心,实验室工作人员在实验室生物安全柜里进行病毒核酸提取实验。   突如其来的新冠肺炎疫情暴露出我国在检测方面的不足。近日,习近平总书记主持召开专家学者座谈会时指出,要加强实验室检测网络建设,提升传染病检测能力。   近日,国家发改委等三部门对外公布《公共卫生防控救治能力建设方案》(以下简称《方案》)。《方案》提出五大建设任务,其中在全面改善疾控机构设施设备条件方面提出,实现每省至少有一个生物安全防护三级实验室(P3),每个地级市至少有一个生物安全防护二级实验室(P2)。P3和P2实验室有何不同?为什么会成为各地标配?实验室充分发挥作用,还需要哪些配套举措?带着这些问题,科技日报记者采访了相关专家。 P3、P2实验室有啥用 此次疫情中,公众经常会听到P3、P2实验室,那么二者有何不同呢? 据介绍,在《病原微生物实验室生物安全通用准则》(WS233-2017)中规定:生物安全防护水平为二级的实验室适用于能够引起人类或者动物疾病,但一般情况下对人、动物或者环境不构成严重危害,传播风险有限,实验室感染后很少引起严重疾病,并且具备有效治疗和预防措施的微生物的操作。生物安全防护水平为三级的实验室适用于能够引起人类或者动物严重疾病,比较容易直接或间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物的操作。 亚太生物安全协会主席、中国疾病预防控制中心生物安全首席专家武桂珍在接受科技日报记者采访时表示,P2实验室核心设备包括生物安全柜和高压灭菌器,在建筑物中实验室无需与一般区域隔离,而P3实验室完全密封,室内处于负压状态,既能有效保护环境和病原体不受污染,同时也保证操作者不受感染。 “同一种病原微生物的不同实验活动,也需要在相应级别生物安全实验室内开展。”武桂珍说,如新型冠状病毒的分离、培养、活病毒及其蛋白纯化、病毒冻干以及产生活病毒的重组实验等操作,必须在P3实验室进行。未经培养的感染性材料的操作,如在采用可靠的方法灭活前进行的病毒抗原检测、血清学检测、核酸检测、生化分析,以及临床样本的灭活等操作,应当在P2实验室进行,同时采用P3实验室的个人防护。 疫情暴露出实验室数量不足 2003年SARS流行期间,我国仅有少数实验室能够基本满足SARS病毒分离和培养条件,严重制约了政府对公众公共卫生安全的保障能力。经过十多年发展,目前全国P3实验室有40余个,分布在疾控中心、科研院所、高校、海关、医院等单位,P4实验室仅有两个。“相比世界发达国家,我国的P3及P4实验室数量有一定差距。”武桂珍说。 南方医科大学三级生物安全实验室主任赵卫指出,在此次新冠肺炎疫情中,由于临床样品的核酸和血清学检测需要P2实验室,新型冠状病毒的分离培养需要P3实验室,也暴露出我国P2、P3实验室数量的不足。“一定数量的P2、P3实验室成为防控工作的必备条件。”赵卫强调。 针对这种情况,《方案》提出,要全面改善疾控机构设施设备条件,实现每省至少有一个达到P3级别的实验室,每个地级市至少有一个达到P2级别的实验室,这样可以基本具备国家卫生标准实施所需的检验检测能力。 建设同时需综合考虑分布情况 在武桂珍看来,建设P3实验室等,既是公共卫生建设的需要,也是高水平大学研究机构的需要。加强P3实验室建设,也要综合考虑其在全国不同机构(疾控中心、科研院所、高校、海关、医院)的分布,考虑各地经济活跃程度,以及传染病的发病情况。“建设P3实验室的投入非常大,如果不对其充分利用,就会造成资源严重浪费。在增加建设布局的同时,也应建立P3实验室资源的共享机制,避免重复建设。”武桂珍强调。 武桂珍介绍,他们在驰援黑龙江绥芬河、呼兰时,通过手把手培训、设立工作站、援建实验室,为当地留下了带不走的专业队伍。目前,绥芬河当地实验室已经可以独立开展检测工作,日检测量近千份。“在我国,不但地级市要建立P2实验室,一些县级城市,有必要、有能力的地方也应该建,因为P2实验室涵盖的实验范围非常广,大量的操作需要在P2实验室进行。”武桂珍说。 赵卫也表示,在经济发达地区,生物安全实验室的数量较多,管理比较规范。“每省至少有一个P3实验室,每个地级市至少有一个P2实验室”的要求并不高,尤其是P2实验室,设置检验科的医院其实都应该具备,属于常规配置。P3实验室虽然不强求多多益善,但目前在全国层面的布局存在不均衡的问题,需要充分考虑。 也许有公众会问,为什么国家不要求建设P4实验室呢?对此,武桂珍解释,P4实验室被称为病毒学研究领域的“航空母舰”,是专用于烈性传染病研究与利用的大型装置。就我国疾病预防控制的实际而言,在省级和市级分别建设P3和P2实验室已经可以满足我国目前生物安全实验室建设的需求。 “P4实验室相对适用的微生物种类非常少,需求也少,而且建设耗资巨大,日常运转费用也非常高,所以应该在国家层面布局。”赵卫说。 充分发挥作用少不了这些配套 实验室建起来了,如何安全、高效运行,需要哪些配套措施,这也是亟须解决的问题。 “首先,要加强实验室人才队伍的建设。”武桂珍说,新冠肺炎疫情发生以来,习近平总书记高度重视,强调“重大传染病和生物安全风险是事关国家安全和发展、事关社会大局稳定的重大风险挑战。”因此,新形势下,生物安全实验室的地位更加重要,而实验室的建设和管理,都离不开人才队伍的建设和参与,没有高素质的人才队伍,就不可能有高水平的生物安全实验室。 其次,要完善法规体系,强化安全管理,牢固树立底线红线意识。各级卫生行政部门和实验室设立机构要落实第一责任,如主体责任、领导责任、监督责任等,真正把实验室生物安全工作纳入重点工作,与其他业务工作同部署、同推进、同考核,确保实验室规范、安全、有效运行。实验室设立单位及其主管部门要树立“安全无小事、防范大于天”的风险意识,定期组织排查、消除实验室生物安全隐患,健全完善安全管理制度,加强培训考核和安全教育,确保实验人员严格执行国家有关实验室生物安全的规定。 在赵卫看来,P2、P3实验室的日常运转都会产生一些消耗。尤其是P3实验室,国家在管理上非常严格,运营成本高,日常需要较多的人力、物力,政府应在财政方面给予一定的支持和倾斜,以维持实验室较好的正常运转。 (责任编辑:王蔚)

三文鱼“背锅”?专家:查清案板病毒来源是关键

6月12日晚,北京新发地批发市场董事长张玉玺表示,相关部门抽检时从该市场切割进口三文鱼的案板中检测到新冠病毒。 一时间,“三文鱼”被推上风口浪尖,引发热议:“三文鱼会感染新冠病毒吗?” 中青报·中青网记者采访有关专家,就相关问题解疑答惑。 三文鱼会不会感染病毒? “三文鱼‘携带’新冠病毒和蝙蝠‘携带’新冠病毒是两码事。”中华预防医学会健康传播分会常委、科信食品与营养信息交流中心主任钟凯6月13日表示,三文鱼的“携带”准确地说是沾染,是被污染。而蝙蝠的“携带”是可以共生的宿主。 他告诉中青报·中青网记者,目前新冠病毒已知的宿主基本都是哺乳动物,三文鱼体内携带新冠病毒的可能性几乎为零。 一位微生物学博士也告诉记者,新冠病毒是通过结合血管紧张素转化酶2即ACE2蛋白来实现感染的,且主要感染人类、蝙蝠在内的哺乳动物。尽管鱼类也含有这种蛋白,但根据当前的一些研究结果,鱼类、鸟类以及爬行类动物结合新冠病毒的能力较弱,换句话说,包括三文鱼在内的鱼类感染新冠病毒的概率相对较低。 “既然相关部门抽检的结果是‘从切割进口三文鱼的案板中检测到了新冠病毒’,并不一定就是三文鱼的问题,也可能是三文鱼所在的案板等沾染了病毒,或是三文鱼表面沾染(而非感染)了病毒。”该微生物学博士说。 “首先要排除一个可能性,即其它东西间接污染过三文鱼。”钟凯告诉记者,三文鱼沾染病毒的可能性很大,但也不是绝对的。目前也不能排除一种可能,即通过液体、空气、手接触等方式将病毒附着在三文鱼表面,最终遗留在案板上。  三文鱼还能不能吃? “当务之急是查清楚案板上的病毒来源,这才是关键。”一位专家告诉记者,在此之前,建议公众暂不生吃三文鱼。 根据《北京日报》6月13日消息,北京的主要商超企业超市发、物美、家乐福都已连夜下架全部三文鱼。 在钟凯看来,截至目前,还没有新冠病毒通过吃喝传播的证据,“主要还是接触传播”。“如果是熟食,当然不会有问题。如果是生食,风险就大一点,因为病毒接触黏膜的机会多了。” 据他介绍,新冠病毒在物体表面的存活时间从几小时到几天不等。冰鲜三文鱼是空运过来,且有低温环境保护,因此理论上“是有可能存活下来的”,“虽然这种概率并不大,但考虑到一旦引起疫情,防控成本极大,因此近期相关部门可能会管控这类产品。” 钟凯告诉记者,个人通过生食三文鱼感染新冠病毒的概率极低,但建议大家最近先别吃生的三文鱼以及其他进口生鲜,等待官方调查结果明朗后再作决定。 “对于普通消费者,主要还是强调外出采买戴口罩,回家洗手,制作食物前后也要洗手,尽量不用脏手摸眼睛、鼻子、嘴巴。”钟凯说,“提高警惕,但也不必草木皆兵。” (记者 邱晨辉) (责任编辑:马常艳)

便利蜂“猜想”

本文为虎嗅“零售数字化”系列专题报道第二篇。 先设想一个这样的场景,比如你在单位加班到深夜,10点才下班,饥肠辘辘,在下班回来的路上有两家便利店,位置接近。便利店A的货架上还剩下一个饭团,而便利店B的货架上还有三个饭团,一般过了11点,卖不出去的饭团也要做废弃。而且我们假设你常年加班到夜里10点以后且不敢辞职,也就是说这一幕会反复上演。 这时候问题来了,A和B哪家便利店的库存管理水平更高? 如果从节约粮食、减少浪费的角度,显然答案是A。但是便利店之父铃木敏文给出的答案相反,是B。铃木敏文从消费心理学出发,认为便利店B 的三个饭团,会给顾客一种安全感,不会有那种再晚来一步就没得吃了的感觉,这会让你有信心在二选一的时候,首先选择B店。而一旦你进入B店,当晚A店也就没有机会了。 当然,铃木敏文也不是唯一的答案,如果让系统来做一次选择,会怎样?也许系统压根不需要考虑到如此细微的心理波动。它只要算出一个最合理值就好。 如果用推理小说打比方,铃木敏文更像是侦探小说女王阿加莎, 除了物证,心证也很重要。不过,推理小说的世界也有奎因这样的“逻辑之王”。有业内人士指出,其实即使是在日本,也不是所有人都是走铃木敏文的路子。在中国便利店圈可以媲美《零售的哲学》的还有一本书——《制造型零售业7-ELEVEn服务升级》,这本书的作者碓井诚,就是严谨的数据派。 不过,如果碓井诚来到中国,看到便利蜂,可能也会有几分惊讶。 在很多业内人士看来,便利蜂的做事风格大胆、激进、另类。一位便利店行业大佬最近公开表态说:便利蜂的数字化,让他感动,但是他也很“同情”便利蜂。便利蜂靠数据选址、选品,指挥人干活。即使是同样崇尚数字化的同行,也认为便利蜂走的太远了。不过,也有人对便利蜂称赞有加,国内一位投资过便利店企业(并非是便利蜂)的资本创始人对我说,“便利蜂代表了便利店的未来”。而也有业内大佬在看过便利蜂的门店后直言,“这个品牌将是我们未来最危险的对手”。 创业三年来,便利蜂出过很多新闻,其中让员工考高中数学的新闻曾经引发热议。考数学这件事不重要,重要的是贯穿始终的数字化思维,成为了一家便利店的底层思维。便利蜂无疑是数学和算法的信徒。在数学界,有很多命题都被称为某某猜想。而便利蜂,也可以说是便利店行业的一个“猜想”,无问成败,它都是对于行业非常有益的探索。 系统是C位 “便利蜂猜想”的核心,是机器和人的关系。 最近一年,在北京的便利蜂,很多人都会慢慢习惯它的自动结账机。在推无人结账方面,便利蜂可以说是走的非常坚决。而从便利蜂的整体策略来说,少人化,一直是一个方向。 便利蜂执行董事薛恩远在接受虎嗅采访时表示,“我们认为,每一个有人的节点,都会导致整体效率的下降。” 便利蜂是要做无人零售吗?当然不是。只是便利蜂认为,所有的简单劳动(收银)和复杂决策(订货),都应该交给机器(系统)来做,人应该去做更有温度的服务工作。 如果说,无人收银还只是替代人工的话,那么智能订货则是真正颠覆了过去便利店行业的一套决策体系。 便利店的商品库数量一般会在3000个SKU左右,由于门店库存浅,而且低温短保的商品销售周期比较短,便利店订货的频次比较高,订货是门店日常最重要的工作之一。在一般的门店,订货是由店长通过系统发出指令。在决策中,店长会考虑过往销售数据,并结合诸如天气等外部因素,自己的判断给出指令。 由于便利店门店过小,且主要是服务周边商圈(社区)附近的消费者,一般认为数据只是参考,更多的需要店长根据当地实际来做出判断,包括周边竞争门店的销售状况。具体说来,其实订货包括,补货、选品、汰换等不同内容。对于已有的固定销售商品,店长需要及时补货,核心在于确定数量;如果是商品结构需要一定程度上的调整,还需要进行重新选品进行汰换。 但是在便利蜂,订货的指令是由系统根据数据、算法以及综合相关因素后发出的,店长只需要执行就好。也就是说,在订货这件事上,已经不存在机器和人谁主导谁的争论,而是人要执行指令即可。 这样做的原因,是因为系统可以吸纳更多维的数据和资讯,综合做出判断。便利蜂公司对虎嗅表示:“订货参考的数据来源非常广泛,有公开数据、产业信息,也有当地消费特色,甚至天气、气温等指标,都很大程度影响消费内容。公司内部已经建立了丰富的商品数据库,系统会根据不同门店的情况自动输出、选择。” 系统自动订货的效果究竟如何?曾有业内人士指出,他观察到便利蜂部分门店的订货相对比较保守。有些门店会有缺货现象。对此便利蜂表示,这应该只是个别现象,随着系统的进化,订货会越来越精准。 《零售老板参考》提到这样一个细节,便利蜂曾经搞过一个实验,让十名经验丰富的7-eleven的店长把一家门店的SKU减少10%,第二天发现,门店销售降低了5%。而系统同样做了这道考题,第二天门店销售降低只有0.7%。 也有行业内人士认为自动订货有合理性,特别是对于自营门店。因为订货的水准除了和店长的能力相关,也和责任心相关。便利店订货是非常细致、复杂但又琐碎的工作。比如某品牌肉松面包明天究竟要订5个还是6个?5和6哪个数字更合适?如果对每个SKU,店长都非常认真的思考一番,非常耗费时间和精力,也未必能找到最优解答。有人曾经看到某门店店长发来的订单,面包这一项全部填的是2,他对虎嗅指出,这明显是不负责任的表现。 比确定数量更难的是选品和调整商品结构,薛恩远这样分析人与系统选品的差异,“在选择商品时,过去很多人都是通过自身已有的商品库去选择,其实有时候跳出自己的圈子,打开眼睛,看周围同行、同类、所有线上线下相关行业的数据,全部打开,这个时候你再对商品进行选择就会很不一样。”