文|億邦動力網(wǎng) 胡鏷心
編輯|張睿
太空電梯、行星發(fā)動機、工程外骨骼、鋼鐵螳螂、機械狗、量子智能計算機……2023年春節(jié)期間，《流浪地球2》不僅為觀眾展現(xiàn)了驚心動魄的宇宙災難，也將這些幫助人類自救的“中國硬科技”帶到了我們的面前。
觀眾對電影中各種機械設備的喜愛帶火了周邊的銷售，機械狗、MOSS、數(shù)字生命卡，三款《流浪地球2》官方授權(quán)模型眾籌7天破7500萬，目前眾籌超1億。
實際上，電影中的部分硬核科技并非憑空想象，而是已經(jīng)成為現(xiàn)實：能變形、能抓舉的鋼鐵螳螂，可用于多地形智能應急救援；太空戰(zhàn)士穿戴的外骨骼機器人，適用于制造業(yè)和物流場景中的搬運工作；承擔巡檢智能的移動機器人，在工業(yè)物流和巡檢運維中已有應用；而類似MOSS的量子計算機，將在未來2-5年內(nèi)落地應用。
官方數(shù)據(jù)顯示，《流浪地球2》的中這些不說話的角色包括：徐工集團42款61臺主機設備、400多套零部件及車間道具，優(yōu)艾智合16款移動機器人，傲鯊智能9臺外骨骼機器人等。
除了上述科技設備，半個科技圈跑來贊助《流浪地球2》：宇視科技的攝像頭、漫步者的耳機、曙光科技的量子計算機……無怪乎原作者劉慈欣表示，要是在二三十年前，流浪地球不可能拍出來，一是因為大家不相信，二是因為技術(shù)能力不達標。
招商證券策略首席分析師張夏看完后發(fā)朋友圈認為，《流浪地球2》基本把未來科技趨勢說清楚了 ，可以改名《高考志愿填報指南》《VC、PE風險投資指引》《人類命運共同體大型資料片》。那這部科幻作品背后有哪些科技熱點？哪些已經(jīng)落地？哪些即將爆發(fā)？科幻與現(xiàn)實之間的差距又蘊含著怎樣的機會？
01 工程機械：展現(xiàn)“中國制造”的實力
沒有中國制造，科幻就變成了玄幻。這成了制片人龔格爾在各個場合反復提及的點。
圖片來源：流浪地球官網(wǎng)
相貌猙獰的大型機械設備在電影中不僅增加了科技感和真實性，作用還堪比“變形金剛”。
比如影片中擁有四條支腿的多地形智能應急救援平臺——徐工ET120，又稱“鋼鐵螳螂”，重達12噸，能爬4米高臺，跨越4米壕溝，還能在45度陡坡作業(yè)。它樂于賣萌，能夠靈活舞動“四肢”、工作臂和鏟斗向人致意，還可以在雪崩、地震、滑坡等災害現(xiàn)場進行應急救援。這種的機械設備目前只有5個國家可以生產(chǎn)。
在《流浪地球2》拍攝期間，徐工集團調(diào)集42款61臺主機設備，319名工作人員，在港口、道路、城建等施工現(xiàn)場，投入半年時間，幫助完成影片相關(guān)場景的拍攝。
徐工流浪地球項目現(xiàn)場執(zhí)行總監(jiān)、徐工傳動黨委副書記馬鳴介紹，“導演組負責構(gòu)思和想象，徐工負責定制和落地。拍攝現(xiàn)場的視覺感受非常強烈，產(chǎn)品在整個置景過程中是完全是實體的參與?！?/p>
為了給電影定制重型運載車，徐工集團在設計定稿后，工程師們在七天內(nèi)完成結(jié)構(gòu)優(yōu)化、設計、制作、裝配、涂裝等等一系列工作。為了符合情境設定，徐工忍痛對車體門窗進行破壞處理。沒想到窗戶是防彈玻璃，拿叉車撞了半天才開裂。
圖片來源：微博
這次合作不僅讓徐工的產(chǎn)品破圈，還讓徐工扛著“機械朋克”色彩，成為中國科幻的重要符號。
一般來說，重型機械的江湖離普通人非常遠，但在有“基建狂魔”之稱的中國，正在施工的挖掘機出現(xiàn)在不少人的日常生活中。
全球來看，我國是毫無疑問的“挖機大國”。我國有全球最大的挖掘機市場，全球每銷售100臺挖掘機，有30臺都在中國境內(nèi)。世界前五強的挖機品牌，其中就有徐工集團和三一重工。
而且國內(nèi)挖掘機頭部企業(yè)個個都是“卷王”，以徐工集團為例，徐工的重型礦山挖掘機，平均噸位都在百噸以上——個頭最小的XE700D都有69噸重，個頭最大的XE7000E則重達660噸。
2022年，國內(nèi)挖掘機市場低迷，但挖掘機出口一騎絕塵，徐工工程機械設備2022年上半年度出口實現(xiàn)翻番增長，澳洲鐵礦場都在用徐工的設備。
在中商情報局對2022年全球工程機械主機廠家的分析中，徐工集團以181.01億美元銷售額排名第三，占據(jù)7.8%的全球市場份額，卡特彼勒、小松分別以320.69億美元、253.18億美元的銷售額排名前二，三一集團、中聯(lián)重科分別以160.48億美元與104.04億美元的銷售額分列第四、第七。
02 外骨骼機器人：讓普通人變身大力士
除了大型機械，小型機器人在電影里層出不窮。
電影中人均一套外骨骼機器人不僅可以一拳打飛反派，還可以幫快遞小哥輕松舉起50公斤重物。這是一種可穿戴的、增加工作能力的機械設備，就算是普通人，舉起30公斤到35公斤物品也毫不費力。
圖片來源：流浪地球官網(wǎng)
“如果電池技術(shù)或者驅(qū)動單元上有所突破，未來外骨骼可以像一件衣服一樣穿在身上，提供助力。外套一穿，秒變大力士?！卑刘徶悄軇?chuàng)始人徐振華介紹。
電影中的外骨骼機器人屬于腰部外骨骼，主要用于制造業(yè)和物流場景中的搬運場景，價格在8千到6萬不等。此外還有上肢外骨骼機器人和下肢外骨骼機器人，前者主要用于手臂托舉場景的應用，比如汽車總裝線、飛機總裝線，后者主要用于應急救援和患者康復訓練。
外骨骼機器人在科幻電影中雖然低調(diào)，但戲份一直不少。漫威電影中，鋼鐵俠能夠飛天遁地，無所不能，憑借的正是超越時代的黑科技盔甲——“Iron man suit”，這也是一套外骨骼機器人。
雖然目前的外骨骼機器人還沒有鋼鐵俠那么夸張，但已經(jīng)實現(xiàn)了在軍事、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域的廣泛應用。
我國的外骨骼機器人研究始于2000年前后，由清華大學等高校牽頭進行研發(fā)。2015年左右，外骨骼機器人步入商業(yè)化階段。目前國內(nèi)專注于醫(yī)療康復外骨骼機器人領(lǐng)域的企業(yè)較多，有大艾機器人、布法羅機器人、邁步機器人、傅利葉智能等；專注于工業(yè)外骨骼機器人或助力助行外骨骼機器人的企業(yè)相對較少，有鐵甲鋼拳、傲鯊智能、英漢斯動力等。
這一類機器人的發(fā)展還處于初期，市場規(guī)模較小，但增速較快。此前曾有行業(yè)媒體預計，2025年中國外骨骼機器人行業(yè)市場規(guī)模將達到105億元，期間年復合增長率為98.5%，C端市場將增長最為迅猛。其中，中老年人群又是眾多企業(yè)的重點關(guān)注人群。
03 移動機器人：可巡檢可搬運
相比不顯山不露水的外骨骼機器人，移動機器人就更加高調(diào)，目前已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)?；涞亍?/p>
對電力工程師吳昕來說，電影中靈活機智的機器人和天天在自己身邊溜達的巡檢機器人，看起來不像同一個品種，但它們確實都是優(yōu)艾智合ARIS-SR 巡檢運維機器人。
吳昕所在的火電廠參與北方電網(wǎng)的供電需求，火電廠核心生產(chǎn)區(qū)域是汽輪機房，包含化水間、汽機區(qū)、循泵房等組成部分，“在我們主廠房內(nèi)，這些機器人可以完成四個區(qū)域1000個以上儀表的無人化巡檢，同時把檢測結(jié)果實時回傳，輔助安全生產(chǎn)。”吳昕介紹。
ARIS-SR是個身高一米左右，有著長脖子和大小眼的機器人——長脖子是它的六軸機械臂，可以從各個角度觀察儀表盤，大小眼里包括了AI識別和熱成像，不僅要準確識別數(shù)據(jù)，還要全面監(jiān)測環(huán)境中的聲紋、氣體，確保運維安全。優(yōu)艾智合是移動機器人服務商，產(chǎn)品主要應用于工業(yè)物流和巡檢運維領(lǐng)域。除了ARIS-SR，優(yōu)艾智合還有多款機器人產(chǎn)品參與了《流浪地球2》的拍攝。
優(yōu)艾智合創(chuàng)始人張朝輝認為，當前，機器人在大部分領(lǐng)域剛剛被接受，普遍被當作一種自動化工具，比如代替某一個工序的作業(yè)（焊接、擰螺絲、拋光打磨等等）。
但機器人的結(jié)構(gòu)性機會也正在浮現(xiàn)。藍馳創(chuàng)投曹巍指出，過去十年，技術(shù)側(cè)和需求側(cè)同時出現(xiàn)變化。2016、2017年，機器人的底層技術(shù)出現(xiàn)變化，比如激光雷達的價格開始快速下跌，“最早一個激光雷達售價十幾萬，一個機器人上裝兩個，成本就三十萬起。整個傳感器的價格比摩爾定律變得還要快，一年下降70%，很快就從十五萬一個變成一萬五一個。”曹巍預計機器人有望在未來5-10年，形成高速的增長曲線。
我國機器人的市場規(guī)模也在不斷擴大。2020年，我國智能機器人市場規(guī)模達到168億元，2021年市場規(guī)模突破250億。艾瑞預測，2025年中國智能機器人市場規(guī)模接近千億。而在全球市場，波士頓咨詢預計，到2030年，全球機器人市場規(guī)模將達到1600億至2600億美元。全球仿生機器人催生的專業(yè)服務機器人市場規(guī)模將達到900億至1700億美元，遠超400億至500億美元的傳統(tǒng)工業(yè)機器人和協(xié)作機器人市場規(guī)模。
04 機器狗：是工作助手也是家庭萌寵
在《流浪地球2》中，當主角團舍生忘死，準備去重啟北京水下的根互聯(lián)網(wǎng)服務器時，跟在劉德華身邊的機器狗“笨笨”由于怕水怕高不肯下海，被女兵一腳踹了下去。
圖片來源：流浪地球官網(wǎng)
又慫又萌的笨笨，會在太陽風暴襲擊前偷偷給自己蓋毯子。而在科幻劇《黑鏡》第四季第五集《Metalhead》中，機器狗持刀行兇、控制車輛、破解門禁，而人類則追殺得無路可逃，絕望自殺。
自從波士頓動力在2005年推出首款機器狗Big Dog以來，為了走得穩(wěn)穩(wěn)當當，從事機器狗研發(fā)的企業(yè)都得往里砸海量資金。2019年，商業(yè)化的機器狗Spot售價74500 美元，相當于一輛特斯拉Model S。在實際使用中，機器狗仍舊存在續(xù)航、噪音等難以避免的缺點。
國內(nèi)的四足機器人公司相繼成立于2017年前后，國內(nèi)的商業(yè)化探索正在C端和B端齊頭并進：
to C：定位個人以及家庭服務場景；
to B：在特定的消防、巡檢、軍警等領(lǐng)域執(zhí)行任務。
2021年是機器狗大年。除了波士頓動力常規(guī)發(fā)布了機器狗Spot的近況，馬化騰牽出了機器狗Max、雷軍牽出了機器狗“鐵蛋”。緊接著，小鵬旗下的機器馬、思必馳的拓荒牛、云深處的絕影、宇樹科技的Go1/B1/Z1、蔚藍科技的C500/C501也相繼發(fā)布——大佬開始“養(yǎng)狗”，創(chuàng)業(yè)公司也抵達戰(zhàn)場。
2022年，機器狗走進更多應用場景，云深處科技的機器狗參與消防救災，它不怕濃煙、缺氧等有毒環(huán)境，在廢墟上登高爬低，同時將現(xiàn)場畫面實時傳給后方。
圖片來源：云深處科技官網(wǎng)
騰訊的機器狗Max二代還跳上梅花樁、進行一段體操表演。Max的模型預測控制算法的相關(guān)論文，也登上了機器人領(lǐng)域頂會ICRA 2022。
圖片來源：騰訊官網(wǎng)
宇樹科技的王興興在接受紅杉資本采訪說：“不超過5年，你在大街上或者很多地方都能看見有人跟四足機器人一起逛街，做一些休閑娛樂活動；還比如在危險作業(yè)區(qū)，如一些建筑工地、消防場所，甚至化工廠都會有它的身影”。
無論是工業(yè)巡檢還是居家陪伴，困擾機器狗的問題永遠是價格、價格、價格。
一款真正的機器狗，價格從1萬元到45萬元不等，最貴的Spot，每只7.5萬美元，約45萬元，相當于一輛寶馬i4。蔚藍科技曾發(fā)布過一款機器狗，跑起來快如閃電，4.15m/s，售價26900元起。小米憑借極致供應鏈，將機器狗價格壓倒萬元一下，鐵蛋標價9999元，已經(jīng)是這類產(chǎn)品的極致。
有人算過一筆賬，一只金毛一個月的支出大約在1000元左右，養(yǎng)金毛十個月相當于免費得到一只機器狗，它還不需要你喂食、不需要遛狗、也不需要陪它玩，它會一直陪著你，只不過這種陪伴能有多少溫情，還有待驗證。
05 量子計算、人造太陽、7G網(wǎng)絡：即將到來
相較于這些擺在臺前的機械設備，隱身幕后的MOSS，成了電影中藏得最深的主角。
量子計算機在全球范圍內(nèi)都數(shù)量稀少，生活中很難接觸，而《流浪地球2》讓不少人提前看到量子計算機的巨大潛力。
在確定流浪地球計劃后，550W自行決策、自主建設了地球上五千多臺行星發(fā)動機；在移山計劃驗證期，月球基地的發(fā)動機建設全部自動化建設，由550A帶著機器人埋頭苦干?？梢哉f流浪地球里的每一個決策，都需要550系列在背后支持。
對于量子計算的從業(yè)者來說，550系列最大的刺激不在于算力，而在于體積——現(xiàn)實中的量子計算機體積還是一個房間大小，設備+降溫設施塞滿整個房間，相較于影片中的走到哪兒搬到哪兒的550C，只有羨慕的份兒。
至于算力方面，百度量子計算研究所的研究人員對億邦動力表示，雖然目前距離電影中MOSS通用量子計算機還有一段距離，但相關(guān)技術(shù)的研發(fā)已經(jīng)接近“臨界點”。樂觀估計，距離量子計算機的實際應用落地也就2-5年的時間。
對于量子計算機的發(fā)展，國際公認的有三個標志性的階段：
1、研制在某一方面超越經(jīng)典計算機的專用量子計算機； 2、研制可操作數(shù)百個相干量子比特的量子計算機，用于解決若干個經(jīng)典超級計算機無法解決的問題，并且這些問題的解決會帶來重大的實用價值； 3、制造可編程的通用量子計算機，就像電影中的MOSS一樣。
“目前我們大概處于第二階段，國際和國內(nèi)已經(jīng)有很多行業(yè)巨頭在制造或參與量子計算機應用的開發(fā)，在人工智能、化工醫(yī)藥、材料模擬、金融科技等關(guān)鍵應用場景上，都加大研發(fā)投入力度，爭取在量子計算的賽道上取得先機?！痹撗芯繂T表示。
百度量子計算研究所也在去年發(fā)布了集量子應用、量子軟件和量子硬件為一體的產(chǎn)業(yè)級超導量子計算機“乾始”，讓量子計算可以從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化，提供觸手可及的量子算力服務。
相較于這些日漸落地的硬科技，更多概念圖中還處在萌芽階段。
比如畫面震撼的行星發(fā)動機，目前僅是一張圖紙，太空電梯也僅限于構(gòu)想。但想象與現(xiàn)實之差距，正是接下來的發(fā)展機會。在《流浪地球2》上映期間，國家隊趕來領(lǐng)任務。
1月30日晚，中核集團官方微博將《流浪地球》系列的核心概念——“行星發(fā)動機”與現(xiàn)實中的“中國環(huán)流器二號A裝置（HL-2A）”制成海報，并附上一句：“你們盡管想象，我們負責實現(xiàn)?！?/p>
電影中的行星發(fā)動機利用“燒石頭”產(chǎn)生核聚變，釋放能量從而推動地球。新一代“人造太陽”（HL-2M）裝置是我國目前規(guī)模最大、參數(shù)最高的受控核聚變托卡馬克裝置，這類“人造太陽”等裝置有望讓我國在可控核聚變研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更大突破。
隨后中國航天集團也發(fā)文：“等到2045年，天梯、地球車站、空間驛站建設有望成為現(xiàn)實，《流浪地球2》的想象，我航正在努力實現(xiàn)！”
“基建狂魔”中國建筑則表示3D打印建造技術(shù)、空中造樓機等不在話下，同時還將挑戰(zhàn)極限：在地下2400米深處建設“中國錦屏地下實驗室”——世界巖石覆蓋最深的實驗室。
中國石油認領(lǐng)了建“地下城”的勘探技術(shù)支持以及能源保供任務。
中國石化則表示“太空電梯”鋼索的材料或許可以試試吊起港珠澳大橋的超高分子量聚乙烯纖維。
中國移動都來湊熱鬧，“流浪地球驚現(xiàn)7G網(wǎng)絡，不管地球流不流浪，但是7G時代，中國移動一定在?！?/p>
網(wǎng)友紛紛感嘆：“本以為是真科幻，沒想到是紀錄片?！薄斑@是電影嗎？預告片吧！”
對于一部科幻作品來說，就要有幻想，又要真實感，這個要求差點逼瘋主創(chuàng)團隊。《流浪地球2》科學團隊執(zhí)行制片人、世界觀執(zhí)筆駱翼云透露，為了在藝術(shù)和技術(shù)之間取得平衡，曾修改差不多三分之一的劇情，讓美術(shù)團隊幾度“痛哭流涕”。
大到世界觀，小到一幀畫面上電腦代碼、手寫公式都需要科學依據(jù)。比如如通過建造行星發(fā)動機推動地球逃離太陽系的“移山”計劃，關(guān)鍵技術(shù)是可控重核聚變；人類大規(guī)模進入近地空間需要的太空電梯，則依賴于新材料技術(shù)的突破；而“數(shù)字生命”計劃中將人類意識上傳服務器從而讓人類獲得數(shù)字永生，則需要智能量子計算機提供強大算力，需要腦機接口技術(shù)實現(xiàn)意識數(shù)字化……
“正是因為有千千萬萬科技工作者夜以繼日的努力工作，才會讓觀眾們相信電影里的上天入地。比如，中國有了‘九章’讓觀眾相信了影片中‘智能量子計算機’的強大，我國航天員成功出艙、月球車完成探月，讓觀眾對影片里太空電梯、月球基地、領(lǐng)航員空間站等科幻設定不再陌生……中國科幻片的真實感背后的基石是國家實力。”駱翼云說。