软体机器人、数字孪生等，先进制造领域今年3人获科学探索奖

7月17日，第5届“科学探索奖”获奖名单正式揭晓，48位青年科学家榜上有名，每位获奖人将在未来5年获得由腾讯基金会资助的300万元奖金。澎湃新闻注意到，此次共有3位来自先进制造领域的科学家获得该奖项。不过，这也是历届中先进制造领域获奖人数最少的一届。

上述3人分别为上海交通大学机械与动力工程学院副院长、机器人研究所教授谷国迎，北京航空航天大学国际交叉科学研究院常务副院长陶飞教授，大连理工大学科学技术研究院院长、工业装备结构分析国家重点实验室副主任王博。

谷国迎39岁，现为上海交通大学机械与动力工程学院副院长、机器人研究所教授，国家杰出青年基金获得者、德国洪堡学者。2006年和2012年分别于上海交通大学获学士和博士学位，曾在上海交通大学和德国Oldenburg大学从事博士后研究，美国麻省理工学院和新加坡国立大学访问学者。

其主要从事机器人学与软体机器人技术研究，主持国家自然科学基金、国家重点研发计划课题等国家和省部级科研项目十余项，在Nature/Science子刊、国家科学评论、IEEE Trans.、Adv. Mater.、中国科学等期刊发表学术论文百余篇。曾获教育部自然科学奖一等奖。现任IEEE T-RO和IEEE RAL的Associate Editor，中国机械工程学会机器人分会副总干事和上海市机器人学会秘书长等。

此前的2018年，谷国迎等人在机器人领域顶级期刊《Science Robotics》发文，他们研制了首个由介电弹性体人工肌肉和静电吸附脚掌构成的软体爬壁机器人（自重2g，身长85mm）。该软体机器人具有与生物体类似的垂直爬壁、水平爬行、原地转弯能力和敏捷的环境适应运动能力，在竖直狭小空间中的探测、搜救和墙面清理方面展现了潜在应用前景。

2021年8月，谷国迎等人也曾在《自然·生物医学工程》（Nature Biomedical Engineering）发文，报道了一种集成肌电控制与触觉反馈的软体神经假肢手，能够帮助截肢受试者恢复多种手部灵巧操作功能、触觉感知反馈和闭环控制能力。与商用刚性假肢相比，软体神经假肢手具有诸多优势，如固有的顺应性、轻便、低成本以及嵌入式的柔性触觉压力传感等。

陶飞为教育部长江学者特聘教授，现任北航国际交叉科学研究院常务副院长、北航党委人才工作办公室副主任，曾任北航自动化科学与电气工程学院副院长、北航高新技术办公室主任、北航科学技术研究院副院长兼基础研究处处长。其主要从事智能制造与装备、数字孪生、数字工程、制造工业软件、绿色可持续制造等教研工作。国家重点研发计划、国家自然科学基金重点国际合作等项目负责人。获国家科技进步二等奖（排名1）、国防科技进步一等奖、中国机械工业技术发明一等奖、中国青年科技奖、北京市教学成果二等奖等。现任国家智能制造专家委员会委员、中国机械工程学会理事等。

值得一提的是，陶飞团队是国内外数字孪生领域第一个登上Nature杂志的团队。陶飞等人近日曾撰文提及，经过近几年的快速发展，数字孪现实世界的生已深入渗透到全球数字经济各个领域，成为人类构筑数字空间，并借以改造变革性模式。

陶飞等人回顾，2017年，其团队在国际上发表了首篇数字孪生车间文章，联合多个高校和科研机构提出了数字孪生五维模型、数字孪生模型构建理论、数字孪生标准体系、数字孪生成熟度等一系列研究成果，结合工业应用需求，探索了数字孪生五维模型在卫星/空间通信网络、船舶、车辆、飞机、能源、制造车间、复杂装备、医疗、智慧城市等十多个领域的应用。这些成果形成了一定国际影响，并增加了我国在该领域的话语权——2021年我国创办了Digital Twin国际学术期刊。

陶飞等人联合山东大学、东南大学、西安交通大学、东华大学、北京工业大学、武汉科技大学等国内知名高校教授团队，还共同提出并设计了一个数字孪生工业软件平台的参考架构——makeTwin，尝试给出数字孪生工业软件发展的中国思路和参考架构。

据透露，目前makeTwin的参考架构尚需进一步丰富和完善。研发团队计划在今年下半年推出《数字孪生工业软件白皮书》。

王博为大连理工大学教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，“结构强度与轻量化设计”创新团队负责人。现任大连理工大学科学技术研究院院长兼国防科技研究院院长、工业装备结构分析国家重点实验室副主任、大连理工大学基础力学教研室主任。

其在工程力学、计算力学领域，主要开展结构强度与稳定性、结构与多学科优化、自主CAE软件研发、复合材料与结构设计、耐撞性分析与设计、结构强度数字孪生技术等研究，研究工作密切结合航空航天运载器、飞行器和发动机等先进装备的自主研发，自主软件和大部分先进设计技术等科研成果得到了直接应用。作为负责人主持了数十项国家项目和企业委托科研任务，包括973计划青年科学家专题项目、国家自然科学基金、“两机”重大专项等。

“科学探索奖”设立于2018年，由杨振宁、饶毅、施一公、潘建伟、谢晓亮等14位知名科学家与腾讯基金会发起人马化腾共同发起。该奖项面向基础科学和前沿技术十个领域，支持在中国内地及港澳地区全职工作、45周岁及以下的杰出青年科学家。

“科学探索奖”每年遴选不超过50位获奖人，今年实际资助48人，这也是首次未满额资助。至此，“科学探索奖”已资助来自10个学科领域的248位青年科学家。他们分布在26座城市、90所科研机构，平均年龄41岁。