科博會，零距離感受科學樂趣

陳冰

追求客觀真理和知識是人的最高和永恒的目標。

——愛因斯坦

愛因斯坦“滿血復活”，為上海科創中心建設加油鼓勁……;劉慈欣攜黑暗叢林法則，與科幻迷面對面;100個機器人組成方陣，跳起了廣播體操;10架無人機組成編隊，呼嘯在上海展覽中心上空……在上周結束的2016年上海國際科普產品博覽會上，科普迷們過足了科技癮。

科普接地氣

蝴蝶為什么會飛？葉的光合作用為什么能提供氧氣？蜜蜂采花蜜為什么可以釀蜜？向日葵為什么一直向著太陽？肥皂泡為什么五顏六色？雞蛋為什么握不碎？蚊子為什么會發出“嗡嗡”的聲音？

這些看似簡單的問題，背后卻蘊藏著豐富的科學知識。而要想回答孩子們的十萬個為什么，最好的辦法是帶著孩子一起走進科博會——通過有趣的科普展示、形象的科普演繹、豐富的科普活動，零距離感受“講科學、愛科學、學科學、用科學”的樂趣。

以普及傳播發展理念、倡導創新創造創業、促進公眾理解高科技、倡導科學生活方式為目標的上海科博會，今年9月首次于“全國科普日”期間啟幕，成為上海市“全國科普日”系列活動中的點睛之筆。

西井科技開發出了全球首套基于“神經形態工程學”的軟硬件一體化類腦智慧港口系統——WellOcean，通過模擬人腦神經“高效低能”的工作機制，從而使系統能夠像人腦一樣飛速識別集裝箱號碼。

在科博會上，各種科普內容，可以被看到、聽到、觸碰到。3米×3米的裸眼3D大屏幕，播放著各種科普影片，讓參觀者身臨其境。來自遠古的恐龍耀武揚威，還有各種古生物的秘密等待揭開。500平方米的上海科技館“大地之子”臨展，通過科學繪畫，讓觀眾了解大象家族幾千萬年的演化史過程，并讓現存最大的陸生動物大象骨骼標本走進了展館。各種AR、VR體驗，讓人感受到高科技在游戲、教育、娛樂、醫療方面的巨大發展潛力。國內首支跨次元科技女團SSIDOL更是一口氣舉辦了7場真人萌妹子與虛擬偶像合體的全息演唱會，復雜的立方矩陣、異形立體投影，神奇的裸眼3D效果，讓人驚嘆二次元時代偶像居然都不是人啦（虛擬人物）！

一走進上海科博會，觀眾多半就會被廣場上的龐然大物所吸引，是儲物箱，是房子，還是什么？當觀眾帶著好奇走進這一龐然大物時，便會發現其中別有洞天，一場神奇之旅就此展開。而這一龐然大物就是由上海朋羽集創實業有限公司一手打造的智慧建筑，也是上海科博會黃浦展區的室外可移動館——由集裝箱改造而成的模塊化智能建筑。

上海朋羽集創實業有限公司執行總裁卞梁表示，用集裝箱來蓋房子是一種新思路，它綠色環保，省時省力，靈活多變，相對傳統住房能提供給人們更多選擇，個人、家庭甚至是一個社區都能各取所需。作為一種移動模塊化建筑，它最大的優勢在于靈活運用，無論在任何的空間，只要滿足兩個條件：一是空間最小滿足標準規格3×6平方米;二是只要有一定的空間和適宜高度，即使是室內，也可以做成城中城。簡而言之，無論哪里，無論什么樣的環境，只要能夠簡單平整場地，移動模塊都可以解決，哪怕是一些特殊的、無法使用的“小空間”。對于人們生活必需的水電供應，集裝箱建筑也能實現自然能源的充分利用——通過太陽能光電板可供室內用電，太陽能熱水器可供暖、供水，污水的排放則由處理系統進行凈化，可再次利用。

對于網購族而言，有一個大福利出現。科博會上一家公司推出“互聯網服裝定制艙”——“INFIT合身穿”，可以在10秒內測量出人體的身高、體重、腰圍等幾十項體形數據，只要掃碼關注，這些數據統統就保存在你的手機上了。再網購的時候，就不會苦惱尺寸不合適了。設計者還很貼心，測量完成后你可以直接在服裝定制一體機上選擇面料、款式，完成T恤、襯衫、西服的私人定制。要是以后能夠直接把樣衣穿在顧客身上的3D效果即時展示給下單的顧客，那選擇起來恐怕就會更加得心應手了。

上海誠聯交通智能科技有限公司設計的模擬駕駛VR系統，堪稱網上駕校。和偏重于娛樂的VR賽車游戲有很大不同，進入模擬駕駛艙內，周圍是利用虛擬現實技術高精度還原的真實場景，學員可自由轉動頭部觀察周圍的行車環境，感受和駕校訓練場地及真實城市駕駛環境的模擬練習。在極具沉浸感的VR世界中，并不要求體驗者通過競速完成挑戰，而是通過演示、練習、實景等環節，幫助使用者掌握在城市交通環境中的正確駕駛技巧，培養市民遵守交通規則，文明駕駛的習慣。說得通俗一點，這就是互聯網+駕校模式，以后真的可以不用去駕校培訓了。

誰是最強大腦？

說了那么多接地氣的產品，科博會上還有不少高大上的展示。中國類腦強人工智能初創公司——西井科技就展示了一系列自主研發的世界級類腦科研產品： 全球首套類腦智慧港口系統WellOcean、全球首塊可商用5000萬類腦“神經元”芯片DeepSouth以及全球首臺 100 億規模神經元人腦仿真模擬器Westwell Brain。

在科博會現場，西井科技的展場上有一款自主研發“守門員”機器人WeWe。小小的WeWe，卻搭載了神經形態工程學“大腦”，加入脈沖神經網絡，模擬視網膜捕捉動態物體，利用視覺以極小數據量的脈沖信號方式遞交給大腦處理的工作原理，WeWe從而能提前研判小球運動軌跡，實現極高速的響應攔截。人機對戰到底誰會贏？

9月17日下午，西井科技在全球范圍內首次進行了“片上學習”（On-Chip Learning）的介紹和展示。所謂“片上學習”是指計算機的所有學習都在芯片上完成，并且可以隨時中斷和及時保存。就目前來說，全球范圍內的機器學習大部分還是“在線學習”階段，例如Alphago人工智能程序，其對網絡質量要求極高，必須要求網絡暢通。而“片上學習”打破了只能在線學習的舊例，所有算法將會儲存在后臺服務器或云端，實現算法學習本地化，從而幫助機器大幅度提高運算速度。這意味著機器學習僅在硬件端就能直接完成，通過不斷“自我學習”，實現“高效率，低功耗”。現場，工作人員還在臺上進行了“片上學習”對數字、圖片以及圖畫風格的快速學習和識別演示，識別的準確率接近100%，人工智能機器發展的進步真是令人驚嘆。

上海西井科技的核心產品“西井大腦”（Westwell Brain），作為全球首臺100億“神經元”人腦模擬器，可以通過接受醫學上大腦神經元脈沖放電數據，通過直觀方式呈現人腦的脈沖信號形態，以幫助人類更清晰更直觀地研究人腦的一些諸如帕金森氏綜合征、阿茲海默癥等癥狀，同時采集藥理或治療方案數據，反饋回大腦仿真模擬器，來檢驗藥物及治療的作用區域及效果。

西井科技CEO譚黎敏在接受《新民周刊》采訪時表示，西井是國內唯一研究神經形態工程學的商業公司，95%的技術人員為海歸博士或碩士，畢業于英國帝國理工、牛津大學、法國馬賽中央理工、瑞典查爾姆斯理工、美國伊利諾伊大學香檳分校等理工科名校，擁有強大的人工智能科研背景。他們最近開發出了全球首套基于“神經形態工程學”的軟硬件一體化類腦智慧港口系統——WellOcean，通過模擬人腦神經“高效低能”的工作機制，從而使系統能夠像人腦一樣飛速識別集裝箱號碼。目前，這套系統已在全球前十的一家港口某碼頭試運營。

上海科技館“大地之子”臨展，讓現存最大的陸生動物大象骨骼標本走進了展館。

譚黎敏告訴記者，以往，港口靠人工采集集裝箱號碼時，工人坐在采集室，需要緊盯計算機屏幕，手動敲擊鍵盤記錄箱號。為了讓工人盡可能看清箱號，碼頭往往需要在多個角度來配置高清攝像頭，一旦視頻畫面不清楚，工人還需立刻切換攝像頭。這種枯燥又煩悶的高強度勞作，易讓人產生視覺疲勞，人工采集出錯概率較高。

除人工采集外，另一些先進的碼頭也有意識地配備OCR（光學字符識別）、紅外等識別技術，但每次仍需5至10秒時間處理箱面影像，且箱號的識別準確率僅為80%-85%，無法進一步提升識別的效率。

如果遇上雨雪、晴天強光、黑夜弱光等自然因素的干擾，傳統OCR技術就會“罷工”。很多時候，港口只好又回到依靠人工采集的原點：碼頭工人跑到集卡或高高的塔吊下，費勁地抬頭記下箱號，用對講機告訴后方的操作員再進行數據比對。

這意味著，若經常依賴工人跑到現場采集信息，除了增加識別的時間成本外，現場的種種不可控因素也會帶來安全生產隱患。

“我們的系統突破了大雨、光線強弱等自然條件限制，集裝箱號碼的識別時間快達0.1秒，準確率高達99.8%以上，杜絕了因人工抄錄引起的錯誤，減少集裝箱進出港口的時間，極大地提升了工作效率。

“系統的另一大優勢是可正確識別那些受損的字符。集裝箱經受日曬雨淋的長途運輸后，箱號字符往往出現生銹、泥垢、油漆脫離等情況，此時人眼可能都難以識別出。但我們的系統模擬人腦的神經元活動，具有‘自我學習，自我實時提高的特點，即使面對字符缺損，能在人腦反應過來前，快速認出正確的數字與字母。

WellOcean在碼頭試運營時，就遇到這樣的情況。根據國際標準，集裝箱的箱號有11位編碼，第一部分為4位英文字母，第二部分是6位數字加1位校驗碼數字，第三部分為ISO編碼（箱型）。而我們卻遇到一只集裝箱的第1位字母嚴重缺損，用肉眼識別時，說‘J和‘I的都有，可系統識別出是‘U。

普通人的眼睛難道還比不上機器的視覺？經港口人員核對后，我們不得不服氣，事實證明這一字母的確是‘U。”

此外，因港口的集裝箱運量大，涉及多個進出通道，人工采集室每天需坐著幾十個工人，“三班倒”來核驗比對到港、出港的集裝箱號碼，以確保物流系統正常流轉。如果采用WellOcean系統，意味著集裝箱號的識別工作從勞動密集型轉換為技術密集型。如今碼頭理貨時只留守幾人監控塔吊、堆場或者多條通道，全天24小時用電子信息取代人工錄入，系統自動進行集裝箱號建庫比對，使差錯的發生趨近于零，大幅提升了港口的服務水平。

“正是通過模擬人腦突觸可塑性的神經元活動原理，不斷地進行‘類腦實時學習，WellOcean系統強大的識別與判斷能力得到了充分證明。”譚黎敏自豪地說，“雖然有著種種的技術優勢，但WellOcean系統的技術改造并不難，無需改動碼頭的攝像頭、線路等集成一次性設備，投入即可超越現有的工作數量和質量，實現24小時全天候運作。”

創客文化熱

作為全國“改革開放排頭兵，創新發展先行者”的上海，在“大眾創業，萬眾創新”的大環境中，怎么少得了創客文化和創客大賽呢。

2015年科博會舉辦第一屆國際創客大賽之后，2016年的“第二屆國際創客大賽”邀請了12個與家庭科技生活息息相關的創客項目，分別圍繞智能硬件、生活服務、教育娛樂、醫療健康四個方面，與國外創業內容類似創業團隊同臺PK。

隨著高新技術的快速發展，機器人正大規模進入產業應用走進千家萬戶，通過計算機編程，機器人教育正在用游戲化、虛擬化、挑戰式的方式為青少年帶來全新的學習體驗。

在泛娛樂化的大背景下，二次元文化已經從小眾圈子逐步滲透到人們的日常生活中，同時，隨著技術的發展，尤其是互聯網技術和VR技術的發展，進一步推動了虛擬市場的火熱。山東甲殼蟲動漫科技有限公司通過真聲錄制和舞蹈動作捕捉的技術，將真人與動畫偶像形象相結合形成虛擬偶像組合8911，目前已經與羅森形成代言合作，未來有望通過全息體驗館舉辦虛擬偶像演唱會。

除了虛擬偶像外，科技的發展也為動漫IP的發展提供了助力，成立于2015年高能粒子公司定位清晰，瞄準14-30歲的年輕受眾，依托于VR技術推出3D形象IP包子兔，通過國內沒有的3D漫畫打開市場，再著手制作3D動畫最終落到衍生品的推出上。

但是，科技的發展和運用從不專屬于娛樂，創意還要落在人們的衣食住行上。深陽科技有限認為電動交通工具將成為下一場工業革命的必經之路，他們針對國外市場制造了太陽能電動滑板，以期實現從娛樂代步到大眾代步的轉換，并且針對國內的不同情況將這項技術改造用于兩輪踏板車上;而上海升贏智能科技有限公司則把目光瞄準了大眾的廚房，通過陶氏反滲透凈水處理技術和加熱技術提出了節能環保、快速加熱制冷的智能水槽，未來的發展重點在于進一步開發智能水槽的App以提高更換、檢測水槽的便利度。另外一個小鮮俠智能油瓶，則試圖守護家庭用油健康;吃穿不愁了，自然要享受生活。還有有兩個創客項目將視角轉向了旅游，一個為客戶私人定制出行計劃與服務;另一個則搭上了直播的風口，讓你“坐享其成”，通過“全球旅游直播交易平臺”游遍天下。

創客Marko的iEnergy愛能遞環境教育體驗工坊，主打環保理念。第一個項目就是竹自行車——幫助別人用竹子做自行車的主要框架，然后加上必要的配件，當然他們會提供所有必要的零件和設計圖等等。他們不賣自行車，而是讓喜歡他們作品的人自己到工坊去親手制作竹子自行車。除此之外，還有各種趣味橫生的“竹”制作項目，如竹音響、竹子風鈴、竹子鑰匙扣……

去年的科博會上，向明中學創造發明協會指導老師黃曾新就向眾人展示了無線電力傳輸的魅力。電燈、電扇、手機充電器這些統統都不再需要插頭，只要通過無線傳輸電能驅動就能夠正常運作，無線世界讓人再也不用擔心重要關頭沒電了。今年，上海復輝照明電器有限公司又以太陽能無線充電技術吸引了眾多觀眾。

自2010年首個創客空間在上海成立，而今發展到上百個，活動非常活躍。青少年科技普活動、教育更是成為培育創客的沃土，鼓勵學生走向社會、市場、學會游泳的技術和創造本領，為未來的萬眾創業打好基礎。

科普、科創兩翼齊飛

科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼，沒有全民科學素質普遍提高，就難以建立起宏大的高素質創新大軍，難以實現科技成果快速轉化。上海要建設具有全球影響力的科技創新中心，就必須把科學普及放在與科技創新同等重要的地位。

上海科博會聚焦雙創、凸顯科普、展示創新、構建平臺、打造品牌，集展示、互動、體驗、游樂、對話、表演、論壇、交易等于一體，呈現出國際化、專業化、規模化、科普化的特點。

上海市科學技術協會科普部劉健部長指出，科博會向公眾詮釋了最新科技成果，將優質科普資源展示給公眾，滿足公眾對科普產品多層次、多元化的需求，從而通過這種寓教于樂的方式潛移默化地提高公民科學素質。而公民科學素質是決定公民的思維方式和行為方式，是實現美好生活的前提，是科技創新的土壤，是上海科創中心建設的有力保障。

“公眾需要了解科學知識，掌握科學方法，樹立科學思想，崇尚科學精神。科博會通過引領公眾對科技的理解，推動創新基因植入上海城市文化。”劉健說，科博會形成了“展覽展示培育科普產業、科普產業反哺科普事業、科普事業助推科技成果轉化”的科普工作新模式，促進科學普及和科技創新協同發展，努力營造“大眾創業、萬眾創新”的良好氛圍，推動我市公民科學素質的有效提升，為上海加快建設具有全球影響力的科技創新中心和上海成為國際化大都市奠定堅實的社會基礎。

貼近青少年的科普展學活動，在動手實踐中體驗創新的方法與樂趣。圖中的小朋友正在饒有興致地進行木工實踐。

自2014年以來，上海科博會已經成功舉辦三屆，正日益成為上海重要的科普品牌活動之一。今年舉辦的第三屆科博會為期4天，匯集了來自中、美、日、韓、法、德、澳、瑞典及中國香港、臺灣等12個國家和地區的350余家科技企業、科技園區、科研機構和高等院校參與，展品數量達3500余件。參觀總數達到11.2萬人次，促成各項交易1.35億元，現場零售交易額1500萬元。