如何让大模型机器人“通人性”
成为生活小助手？
如何从碳纳米管材料出发
实现新时代中国芯片的自主可控？
如何突破骨髓移植的配型限制
提高白血病的治愈率？
小小的屏幕如何承载高清图像
在家也能“身临其境”奥运赛场？
12月27日
北大党委宣传部携手北大科研部举办
“北大科学yeah”跨年演讲
在抖音平台独家播出
聚焦具身智能机器人、新一代激光技术
碳基材料与芯片、血液病治疗
高清视频编码技术以及EAST深空探测
六大科研领域
邀请5位北大科学家和
毕业于北大天文学系的天体物理学科普作者
一同讲述他们与团队的研究故事
“干货满满”“科学含量最高的跨年方式”
“幸福、激动！刷到北大的课”......
这是一场聚焦前沿的科学盛宴
吸引了超百万网友在线观看
在这个充满科技幻想的时代
北大将一如既往引领创新
为实现“科技改变生活”的美好愿景
不断提出“北大方案”
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生活小助手：具身大模型机器人
合成大数据驱动的具身端到端大模型
机器人未来能否帮我们洗盘子、叠衣服？王鹤给出的答案是——YES！通过多个日常生活的场景，让我们看到了未来生活的“懒人福音”：
“请把一个卡皮巴拉放到杯子里。”
“请帮我取一下最上层的感冒药。”
“请把未名湖畔的垃圾都捡到箱子里来。”
这就是北大—银河通用具身智能联合实验室的黑科技。上面这些看似简单的指令实际上涵盖了机器人对语言、视觉和动作的综合处理能力。这种感知处理并非依赖于固定代码流程的重复动作，而是基于海量数据、视觉输入与多方理解分析后实现的精准执行。凭借泛化的抓取能力，具身大模型机器人不再局限于工业场景，而是可以真正融入日常生活。
“具身智能”指拥有物理身体，能实现与物理世界的交互的人工智能。传统工业机器人是专用机器人，需要提前设计好运动轨迹，缺乏灵活性和变通能力，而具身大模型机器人则具备通用性，能够灵活应对多种任务。这种技术的核心在于赋予机器人更高的灵活性和通用能力。
从完成琐碎家务到支持24小时无人零售店等全新业态，机器人将会给生活带来深远的改变。“未来的具身大模型机器人将不仅是工业助手，还将成为多行业发展的新动力，助力人类从重复性劳动中解放，专注于更有创造力的活动。”
转角遇到...60年原创突破
驾驭激光的利器——神奇的转角光学晶体
转角会遇到什么？歌手告诉你，转角遇到爱；而北大物理学家告诉你，转角就能驾驭激光，转角就会遇到六十年来光学晶体理论的原创突破！
激光技术自问世以来，已成为现代科技文明的核心技术之一。然而，激光技术的发展一直受限于光学晶体的厚度和效率。王恩哥、刘开辉带领的研究团队成功研发出一种超薄且高效的激光技术，将光学晶体的厚度大幅减少，从传统的毫米级厚度缩减到微米级，约为人类发丝直径的五十万分之一。
想象一下，你正在玩一场激光“射击”游戏，激光在空中疾驰，你想要瞬间精准打到目标。现在，刘开辉的团队就像是为这场游戏设计了一个超强的“魔法道具”——转角光学晶体！这些晶体就像是激光的“方向盘”，能够精准地调整激光的传播路径，甚至改变它的“颜色”和“强度”。
这些晶体的魔力不仅仅在于其薄弱的结构，更在于它们的强大功能。刘开辉团队通过创新的“界面生长技术”，将光学晶体的厚度缩减到微米级，但其光学性能却远超传统晶体。这些晶体能高效地转换激光的频率、功率，甚至有可能在未来成为激光医疗治疗的核心技术。
“薄如蝉翼的光学晶体”不仅推动了激光技术的前沿发展，也为基础科学研究开辟了新的方向。“基础学科一旦有突破，就是第一性原理的突破，它带来的是几十年甚至上百年的科技红利和深远的变革。”刘开辉期待，这种第一性原理的创新将为全球科技进步注入强大动力，推动激光技术迈向全新高度。
生命之基，未来之基
芯片材料新方案——碳纳米管
生活中，碳元素无处不在。从我们穿的衣服裤子鞋子，到我们坐的凳子，出行用的自行车、汽车、飞机……从头到脚、从上到下都有着碳元素的身影。
然而，这只是碳元素的冰山一角。随着科技的进步，碳的单质形态，如无定形态、导电的石墨以及近些年发现的富勒烯、石墨烯、碳纳米管等新型碳材料一次次拓宽了人们对碳元素的认知。《流浪地球2》中的天梯材料、《三体》中的纳米飞刀——可以通过碳纳米管制造实现，正从银幕中一步步走向现实。让科技造福寻常百姓家，碳纳米管在锂电池、芯片领域大有可为，与目前的硅基芯片相比，碳纳米管芯片性能更优，且耐辐照、能在极端环境下工作，在三维集成方面很有潜力。
碳也是可伸缩、可弯折、可穿戴的安全材料，具有非常好的机械性能，最新的碳纳米管可以用来制作柔性可穿戴设备、智能窗户、检测肌肉运动的力学传感器，能够捕捉到肌肉的细微运动。
做好碳纳米管材料，从源头掌控，做中国自己的碳纳米管芯片，这是李彦和团队努力追求的目标，也是他们引以为傲的事业。目前，李彦正带领团队用安全的方式组装、用合理的形式嵌合、用碳纳米管材料制造出新时代的中国芯片，从源头掌控技术、实现自主化生产、打破外国芯片“卡脖子”的困境。“碳是生命之基，也是未来之基，碳将以独特的魅力和潜力，引领我们走向一个更美好的科技世界，让新科技飞入寻常百姓家。”
人人拥有供者，白血病可以治愈
突破移植壁垒，点亮生命之光
我国至少有400万的白血病患者，这一数字每年还在以3-4万的速度增长，其中半数以上患者是青少年儿童，白血病就像一堵无法逾越的高墙，将无数个家庭推向绝望的深渊。近70年来，白血病的治疗技术不断发展，从最初的单药支持治疗到联合化疗，再到如今的造血干细胞移植靶向治疗、CAR-T新型细胞免疫治疗，白血病的治愈率不断提升。但对于大多数危重白血病而言，异基因造血干细胞移植仍是目前最有效乃至唯一的治疗方式。
要做移植，首先要有供者，但在2000年“北京方案”获得成功之前，国际医学界普遍认为骨髓移植配型必须100%相同，这种条件非常难以满足。想要移植但没有供者，供者匮乏成了限制骨髓移植应用的世界性难题。那能不能降低一点标准，让双方配型只有一半相同，却依然可以做骨髓移植？北京大学人民医院的黄晓军院士带领团队，成功实现了这一目标。让供体和受体的配型只有一半相同，这在医学上成为“半相合移植”，长时间内，半相合移植因排斥和抗宿主病问题而被视为临床禁忌。黄晓军院士团队发现B细胞集落刺激因子（GCSF）能诱导免疫耐受，调节患者体内T细胞，再在患者体内联合应用抗胸腺球蛋白，从而建立一套临床病理耐受的新技术。
2000年，第一例半相合造血细胞移植在北京大学人民医院获得成功，这项技术的突破性应用相当于用“一把不完全匹配的药匙”，打开了一扇生命的大门。2004年团队完成了58例半相合移植，2009年团队最新的250例报告首次登上了国际舞台……2016年，世界骨髓移植协会主席将这项技术命名为“北京方案”。
北京方案先后得到韩国、意大利、德国等多个国外团队的验证，并被入选为造血干细胞移植的经典教科书，使半相合移植的疗效从约20%提高至70%左右，实现了白血病治愈疗效的飞跃。“北京方案”推动全球造血干细胞移植的快速发展，使得白血病治疗进入了“人人都有移植供者”的新时代。
北京方案的成功不仅仅是一个技术性的突破，更是一个个对生命的承诺。北京方案的初心，就是为全球医学发展逐梦前行，突破已知壁垒，点亮生命之光，为健康保驾护航，让我们期待北京方案能够创造更加美好的未来，创造更多精彩的奇迹。
打开未来新“视”界
未来视界——超高清沉浸视频编码
观看春晚时、点开游戏时，你是否想过，小小的文件是如何承载如此高清的视觉信息？又是否好奇，在北京冬奥会、巴黎奥运会上，我们是怎么清晰看到奥运健儿们的精彩表现呢？
其实，这一切得以实现，离不开高文、马思伟团队所研究开发的高清视频编码技术。这是一段从0到1的探索故事。
2005年，受国家委任，高文来到北大，正式主持数字视频编解码技术国家工程实验室的工作。马思伟是团队中的青年教师，主要负责带领学生编写代码。
这支年轻的北大团队，一直在摸着石头过河。历经无数次计算优化仿真迭代、无数个夜以继日的研究，三代AVS视频编码技术标准在北大实验室中接连诞生。这不仅填补了国内的技术空白，也成为世界领先的标准体系。
在当今的元宇宙时代，视频已经成为视觉信息获取的一大重要途径，这一团队也在提升着技术的交互性与沉浸感。“我们一直在追求，让视频的分辨率更高，帧率更高，色彩更丰富，动态范围更高，让大家看到更真实、更自然的场景。”
他们与博物馆合作，将古画卷化作虚拟展厅，建构虚拟导航，给予游客漫步其中、深层次理解的独特体验；聚焦体育比赛，他们得以对照实时全景搭建虚拟空间，形成专属于不同球员的观赛视角；更有文物3D展示、AR游戏……从简单的视频编码技术出发，团队致力于增强高清的观看体验，如今已然可以营造出身临其境之感。
“展望未来，视频编辑码技术不断创新发展，更多的类似场景将被真实还原，更多的文物将清晰展现于观众面前，更多的中国故事将被生动讲述。”
“未来十年，我们向深空”
向深空！“东方之眼”大口径光学望远镜
或许每一个孩童，都曾希望拥有一台属于自己的望远镜。面对不同的望远镜设定，不同的光谱分辨率、口径大小，你更喜欢哪一种呢？对于北大发起的大望远镜筹委会而言，全都要！
EAST“东方之眼”正是他们所给出的答案。2022年，北大天文系教授吴学兵发起这一成长型通用光学望远镜项目。其口径较大、视场较小，相较于国内目前所有的巡天型望远镜，更有助于精细测准、确认深究。由此，可以实现其他望远镜所有的科学目标，可以达到前所未有的光谱范围，可以广泛支持各种各样的观测计划。也就是说，无论是“中国天眼”、郭守敬望远镜，还是墨子巡天望远镜、宽视场巡天望远镜……“这些镜中所看到的浩瀚宇宙，都可以在‘东方之眼’中看到”。
这一望远镜的构想，从北大走出，却不只是北大的，而是期待着更多所有天文单位共同参与建设。2023年4月，北大天文校友捐资，后来设立项目接受公众捐款，今年又与西华师范大学签署合作协议……
倘若筹建成功，“东方之眼”将与其他同级别的望远镜，一并成为全世界仰望星空的顶级观测工具。这不仅可以补足全球通用望远镜集中于西半球的分布现状，与各国一同接续观测宇宙、互助研究，提高在国际上的话语力；还能团结起国内天文学界形成合力，让中国得以担负起对所处精度的守望之责，让中国的科学家得以用自己的望远镜独立完成研究。
仰望星空，“我们期盼能与更多高校、更多世界机构，一同实现这样一大目标，形成新型科学合作格局，真正打开人类通向深空的‘东方之眼’。”
科技兴则国家兴
科技强则民族强
2024即将画上句点
这一年，众多科技工作者
带着对未来世界的好奇
坚守科研一线、不断深耕求索
在时光长卷中镌刻下高端创新技术
呈现科学之美
创造北大方案
造福千家万户
向他们致敬，也祝福他们
向2025进军，向未来奔赴
望向浩瀚无垠的宇宙与明天！
来源 | 北京大学融媒体中心、北京大学科学研究部
策划 | 北京大学党委宣传部宣传办公室、音视频办公室、北京大学科学研究部
文字 | 李寒冰、唐儒雅、杨映锴
图片 | 李香花
制图 | 郭雅颂
排版 | 唐儒雅
责编 | 郭雅颂
