在北京大學深圳研究生院,一處透明玻璃小屋格外引人注目:屋內一臺人形機器人“裸露”胸膛,展現出復雜的機器零部件,背后的黑板上寫滿了思維導圖,讓理性思維與科技感填滿室內,而透過玻璃墻面時時可見的陽光和青草,為這座小屋增添了一縷人文浪漫……?
這座小屋名叫“光合未來居所”,是張浩然的辦公場所。2022年依托國家級青年人才計劃,他加入了北京大學深圳研究生院城市規(guī)劃與設計學院,擔任研究員、博士生導師、助理教授。小屋內科技與人文的交融,正和張浩然目前的探索方向“人本智能”相吻合,他帶頭的北大深研院智慧城市實驗室目前已擁有“小世界AI”系統(tǒng)等研究成果。
張浩然受訪者/供圖
在張浩然眼中,當前人工智能發(fā)展面臨的核心矛盾在于技術邏輯與人類需求的錯位。需要構建能理解人類情感、尊重社會倫理的智能系統(tǒng),而不僅僅是追求更快的運算速度。
將“人本思維”植入AI研發(fā)全流程
“當前很多AI系統(tǒng)在設計時過度關注技術參數和效率指標,卻忽視了人類社會的真實運作規(guī)律。這種割裂導致了一個有趣的現象:實驗室里性能卓越的AI系統(tǒng),在實際應用中往往難以獲得用戶的真正認同。破解這個難題的關鍵,在于將‘人本思維’植入AI研發(fā)的全流程。”張浩然表示。
據了解,張浩然牽頭的智慧城市實驗室將構建“靈樞城市”框架作為核心研究方向,旨在創(chuàng)建面向人機共棲時代的神經響應式城市體系。其中,“靈”意味著人類靈性、機器智能與城市靈態(tài)運行的三重聯(lián)動,“樞”則強調城市作為人機交互的神經樞紐需具備自主調節(jié)與進化能力。
光合未來居所。受訪者/供圖
“當前,城市空間正從人類單一生態(tài)轉向人機共棲生態(tài),傳統(tǒng)基礎的設施難以承載指數級增長的智能體交互需求。通過將神經科學原理植入城市規(guī)劃,我們試圖破解人機空間競爭、資源動態(tài)適配、群體行為協(xié)調等核心難題,最終構建具有生命體特征的城市有機體。”張浩然表示。
目前,張浩然已經帶領智慧城市實驗室研發(fā)出了可變形建筑與街道系統(tǒng)。他舉例稱,該系統(tǒng)讓某中心廣場的玻璃幕墻能夠在夜間自主重組變成機器人充電矩陣,讓街道可以通過地磚下的壓力傳感器實時調整道路標線,來適應不同形態(tài)的運輸機器人。
此外,張浩然還帶領團隊研制出了“小世界AI”智慧城市人流移動時空分析系統(tǒng),該系統(tǒng)可以利用手機移動數據稀疏樣本構建的“小世界”來生成趨近真實世界的人流移動系統(tǒng),準確模擬現實世界中的人類流動行為。以更懂人類的算法,為城市感知、智慧城市、數字孿生等提供更準確的研究基礎。該項目獲得了全球智慧城市技術創(chuàng)新獎銀獎。
張浩然與他的團隊。受訪者/供圖
“我們還借鑒了人體循環(huán)機制,構建了能源調配網絡,使某辦公區(qū)實現了冷暖系統(tǒng)與光伏發(fā)電的動態(tài)匹配,年度節(jié)能達到32%?!睆埡迫徽J為,在“靈樞城市”上的探索不僅重塑著城市物理形態(tài),更是在重構人機社會的運行法則,為未來城市有韌性地發(fā)展提供新的可能性。
以超前研發(fā)書寫人機關系“源代碼”
從春晚的機器人“扭秧歌”火遍全國,到近期北京亦莊首個“機器人馬拉松”跑出科技應用一大步,目前各大企業(yè)對人形機器人的研發(fā)和攻堅集中在運動控制領域。而張浩然認為,未來的機器人不僅要“能動”,更要“能懂”,需要增強對人類的理解能力。
“我認為機器人不僅需要解決精密運動控制的技術難題,更重要的是讓機器人能夠識別人的細微表情變化,通過自然的表情反饋與人類建立情感連接。這種‘技術+人性’的雙重突破,才能讓冰冷的機器變成有溫度的伙伴?!睆埡迫槐硎?。
要實現這樣的“人性化智能”,就需要打破傳統(tǒng)研發(fā)模式,讓工程師與心理學家、社會學家、人類學家深度合作,在算法中融入人類認知模型,在系統(tǒng)架構里嵌入倫理判斷機制。
目前,張浩然正帶領團隊攻堅機器人的“交互共情能力”。他表示:“在零售場景中,我們的系統(tǒng)通過分析顧客駐留軌跡和視線焦點,能預判其購物傾向,并推薦合適商品;在養(yǎng)老照護領域,我們合作的人類學家前期入駐養(yǎng)老院采集了不同自理能力層級的老年人實際需求,通過整合肢體語言分析和環(huán)境數據,讓機器人能預判老人需求?!?/p>
在張浩然眼中,當前行業(yè)正處于從“機械性能突破期”向“人機交互躍升期”演進的關鍵節(jié)點。在運動控制能力達到臨界點后,真正決定機器人社會價值的核心將從“動作精準度”轉向“交互共情力”。在養(yǎng)老、教育等服務業(yè)中,具備情感交互能力的機器人已開始創(chuàng)造全新的價值維度。
2025年被認為是人形機器人“量產元年”,從量產到各個實際場景的落地需要時間,從機器人在工廠中“拼動作精度”到機器人在養(yǎng)老等服務業(yè)里“拼交互能力”的跨越同樣需要時間。為何要進行這種前沿探索,提前布局“人機互理解”領域?
張浩然表示:“在機器人與人工智能領域進行前沿探索,本質上是在為人類文明構建‘未來免疫力’。就像航天技術催生了數千項民用創(chuàng)新,我們在人機互理解領域的探索已衍生出情感計算算法,這些技術正在反哺抑郁癥篩查、自閉癥干預等醫(yī)療領域。提前十年布局,讓社會獲得應對未來挑戰(zhàn)的技術儲備。”
在燃油汽車走向巔峰的時候,特斯拉布局電動車,為汽車行業(yè)找到了“第二增長引擎”。在側重于運動控制能力的機器人迅速發(fā)展的今天,提前攻堅“人機互理解”難題,也是為機器人產業(yè)尋找未來的全新增長曲線。張浩然認為,這種超前研發(fā)不是簡單的時間競賽,而是為技術進化鋪設多重可能性軌道。
“這種探索本質上是在書寫人機關系的‘源代碼’,當未來某天機器人真正走入千家萬戶時,我們今日在情感算法、倫理框架上的每一次突破,都將成為守護人性價值的數字抗體?!睆埡迫槐硎?。
在真問題、真需求的“坐標軸”上創(chuàng)新
任何前沿探索,都像一顆樹苗,需要有良好的創(chuàng)新土壤才能茁壯成長、破土而出。而深圳就是一片擁有肥沃創(chuàng)新土壤的“林場”,曾孕育出華為、比亞迪、大疆等“企業(yè)大樹”,也為許多“科研幼苗”提供著養(yǎng)分。
張浩然表示:“深圳及粵港澳大灣區(qū)構建的創(chuàng)新生態(tài),為青年科研者提供了獨特的價值坐標系——這里既尊重技術突破的銳度,更看重社會價值的溫度。”
以機器人產業(yè)為例,據企查查數據,截至2024年年底深圳市經營范圍涵蓋機器人的企業(yè)數量超7.4萬家,位居全國第一。其中,2024年新增企業(yè)達到1.45萬家,同比增長39.64%。產業(yè)鏈條覆蓋上游核心零部件、中游整機研發(fā)制造和下游應用領域。
張浩然表示,在智能機器人領域,大灣區(qū)完整的產業(yè)鏈條與活躍的應用場景,使得前沿研究能快速完成從理論驗證到社會價值轉化的閉環(huán)。讓青年學者始終錨定在“真問題、真需求”的坐標上開展創(chuàng)新。
此外,深圳的人才扶持政策打通了科研項目“從實驗室到產業(yè)化”的全鏈條?!叭ツ晡覀儓F隊研發(fā)的智慧城市系統(tǒng),通過北大深研院與深圳市政府科研合作機制,依托深圳市互聯(lián)網巨頭企業(yè),僅用8個月就完成了在多個城市的示范應用,這種轉化效率在傳統(tǒng)科研體系中難以想象?!睆埡迫环Q。
在張浩然眼中,持續(xù)進行科研創(chuàng)新實踐正是當代青年對五四精神的一種傳承方式。他說:“五四精神的核心在于‘愛國、進步、民主、科學’的價值追求,這種精神內核在當代社會依然具有強大的生命力。當代青年傳承這份精神遺產,需要將其轉化為建設性的創(chuàng)新實踐,北大人給出的答案是:用技術延續(xù)文明血脈,讓智能永遠閃耀人性的溫度?!?/p>
張浩然認為,當代青年要保持“碳基文明”的赤子之心,在“硅基文明”的浪潮中守護人性的光輝。要像五四先賢解剖舊世界那樣解剖算法黑箱,像守護思想火種那樣守護數據尊嚴,讓技術進步始終指向人的自由全面發(fā)展。