第十三段超越平常,搞出水下机器人
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第十三段超越平常,搞出水下机器人
如果我们把机器人比喻为蒋新松朝思暮想、苦苦追求的一位恋人,恐怕是再恰当不过了。
蒋新松从日本回国后,几乎就一刻也没停止过对机器人的思考。他知道,进入80年代后,世界各国对机器人的研究和运用普遍比70年代更为重视,并纷纷加大了投资。美国除了继续保持机器人技术的领先地位之外,还大力加强了军事机器人的研究。日本的工业机器人在数量上不仅遥遥领先于世界,其技术的开发也向着更广阔更纵深的方向发展。尤其是对极限条件下——如用于救火救灾、潜水操作、开发核电站、清除核辐射等机器人的研究,又有了新的突破。此外,瑞典、法国、西德、苏联、意大利以及其他西欧国家对机器人的开发与研究,也同样有了神速的进展。而随着机器人一天天地发展壮大,其运用领域也越来越广,像喷漆、刷胶、电焊、弧焊、施工、采掘等等行业,机器人全都有了用武之地。
鉴于国外机器人发展的太好形势,蒋新松在《国外机器人的发展及我们的对策研究》一文中,曾这样充满激情地写道:
人工智能从50年代中期正式诞生以来,至今不到30年的时间,发展是极为神速的。但也遭到不少的歪曲和误解。有些学者预言,未来世界是机器人的世界,甚至有人发出警告,机器人将统治人类,人类的末日就要来临。另一类悲观论调则将人工智能说得一钱不值,甚至把它贬为江湖骗术,或称为20世纪的点金术。
……机器人将是人类进入20世纪后具有代表性的高技术。机器人的出现及其进一步的完善,将使人类由传统的生产模式,即人—机器—自然界,逐步过渡到人—机器人—机器—自然界这一新的模式;将把人类由从属于直接生产的岗位中解放出来,成为生产的组织者和指挥者。它也是当今各类生产过程进一步实现自动化的有力工具。毫无疑问,它将对传统的生产方式以至整个社会带来极大的影响。
然而,尽管早在1977年蒋新松就将机器人这一研究课题争取列入了规划,但一晃几年过去了,中国的机器人几乎仍是一片空白!
是的,中国一定要发展自己的机器人,这是肯定的;但问题是,到底应该发展什么样的机器人?这是让蒋新松感到最头疼的。
就在蒋新松苦思冥想之际,中国南海传来一则消息:油田前景见好!蒋新松在日本访问时,就曾经看到过一篇报道。这篇报道介绍了英国北海油田运用机器人进行诸如海底勘探、井口监视、采油管辐射、电位测定作业等取得良好效益的情况。这篇报导当时就给他留下了很深的印象。现在,中国南海油田前景乐观,对他又是一次触动。于是他想,结台中国的国情,研制特殊环境下工作的机器人,无疑该是中国发展机器人技术的突破口。那么,我们能不能先从水下机器人搞起呢?
又经过一段时间的思考和论证,蒋新松的思路渐渐清晰起来。他认为,从整个人类发展的眼光来看,从一个国家的战略发展方向和长远利益来考虑,进军海洋,绝对有着非同寻常的意义。早在1957年,随着苏联第一颗人造卫星上天,人类就进入了航天时代,迄今为止,世界各国发射上天的卫星、飞船、探测器等,已多达数以千计,人类登天的脚印,几乎布满了整个宇宙。那么,近在咫尺的海洋,我们有什么理由不去光顾呢?
或许蒋新松从小在长江边上长大的缘故,他对大海始终充满着一种神秘的向往。的确,在海洋这个蔚蓝色的世界里,总是隐藏着许许多多让人类怦然心动、梦寐以求的东西。据科学家们测算,地球表面积有5.1亿平方公里,海洋就占了3.61亿平方公里,相当于38个中国,所以有人把地球称为“水球”。古生物学家们认为,海洋是生命的摇篮,地球上的生物至少在30亿年前就在海洋中诞生;在5.7亿年前,海洋中才出现了各种动植物;在4.4亿年前,才有植物和动物向陆地移居,开始了陆上动植物的进化。在陆生动物的发展进化中,人类的出现是距今大约300万年前的事情。因此,若是追根溯源,海洋应是人类祖先的家园——至今在地球上的动物,有80%仍生活在汪洋大海之中。无数事实说明,从人类的诞生到人类社会的发展,都离不开海洋。早在石器时代,古代人就开始从岸边或浅海获取鱼类、贝类和海藻作为食品;几千年前,人类就开始从海中提取海盐作为生活的必需品。由于海洋蕴藏着极其丰富的矿产资源、生物资源、化学资源、海洋能资源和三分之一的石油天然气以及巨大的海洋空间可供利用,而人类又正面临着人口爆炸、粮食不足、资源枯竭、能源贫乏等危机,所以从本世纪起,国外许多先进的科学技术都开始向着海洋领域不断渗透,如海水养殖、海洋油气开发、海洋能源利用、海水淡化、海洋生物工程等等。近10年来,尽管世界经济发展比较缓慢,但海洋经济始终保持着10年翻一番的高速增长势头。仅以1980年为例,世界海洋开发的总产值便高达3400亿美元!所以应该说,在人类离开海洋4亿年后的今天,让人类重新走进海洋,回归海洋,既是人类一种本能的向往,又是一次聪明的选择!
然而,中国进军海洋的脚步,却迈得多少有些缓慢,有些沉重。
谁都知道,中国有960万平方公里的陆地国土,但未必知道,或者说很少有人知道,我们还有300多万平方公里的海洋国土。这300多万平方公里的海洋国土,说起来应该是一件很神气、很荣耀、很了不起的事情,但遗憾的是,这300多万平方公里的海洋国土,有200多万平方公里都被别人踩在脚下。即是说,我们对这300多万平方公里的国土仅仅只拥有了主权,却还不拥有占有权和开采权。为什么呢?道理很简单,我们还不具有占有的本领和开采的实力。
据统计,一个小小的越南,现在已经占有了20多个岛屿,并与一些公司联手,加紧了对海洋的开发。而世界其他国家——像美国、苏联、英国、日本、菲律宾等对海洋的大力开采,就自不待说了。这些国家早就将目光紧紧盯在了“大自然的最后一份遗产”——海洋资源的开发和利用上美国在新近制定的“全球海洋科学规划”中竟宣称,海洋是地球上“最后的开辟疆域”,谁能最早、最好地开发利用海洋,谁就能获得最大利益!因此,如果说20世纪是人类进军太空、开发太空和争夺太空的世纪,那么21世纪就应该是人类进军海洋、开发海洋和争夺海洋的世纪!
问题是,辽阔的海洋一泻千里,波涛滚滚,无边无际,神秘莫测,我们凭什么去进军?凭什么去开发?凭什么去争夺?要开发,要进军,要争夺,就得有进军、开发和争夺的运载工具,如同卫星要上天,就得先有自己的火箭。这火箭,就是运载工具!那么进军海洋、开发海洋的主要工具应该是什么呢?
蒋新松的答案是:水下机器人!
在蒋新松看来,中国有水下机器人和没有水下机器人,是大不一样的。这种代表人类美好愿望和社会先进生产力的科学技术,是一个国家一个民族的一种标志,一种象征,一种境界,一种意味,一种潜藏的慑人心魄的巨大力量和耐人寻味的伟大召唤!就像50年代中国要有飞机、大炮、坦克、军舰,60年代要有氢弹、原子弹和远程导弹,70年代要有人造卫星,80年代要有水下核潜艇和“长征3号”火箭。现在,中国当然也应该要有自己的水下机器人!这些东西要或不要,有或没有,对一个国家而言,其意义是很不一样的,感觉也是大不相同的。
再说,进军海洋比进军天空相对要容易一些,因为海洋再宽再广,毕竟与人类同处一个地球,毕竟一些经验性的东西有章可循,所以到海洋去开发资源就比到天空去开发资源更省时、更省力,也更省钱。如果能选择水下机器人作为突破口,那么中国开发海洋的步伐便会大大加快,中国工业自动化的步伐便会大大加快,同时中国追赶世界先进发达国家的速度也会大大加快。
鉴于此,蒋新松大胆提出了一个新的带有战略性的构想:进军海洋,先搞水下机器人!
蒋新松的这一构想提出后,得到了多数人的支持,同时也很快引起了一部分人的反响——
有人表示坚决反对,说他是白日做梦,异想天开,不知天有多高,海有多深!
有人说他想入非非,不切实际,搞水下机器人是为了出风头,显示自己!
有人说他狂妄自大,没有自知之明,简直就是个神经病!
还有人认为他是哗众取宠,一见他的面,便半开玩笑半带讥讽地说:“老蒋,看来早鸭子也要下水了!”
甚至,有一次他和几位同事刚从研究所出来,所里的一个痴呆儿正好从门口路过,有人竟指着那个痴呆儿对蒋新松们说:“瞧,你们造出的机器人要是能赶上这个痴呆儿,就服你们了。”
面对这一切,蒋新松有苦难言,哭笑不得。他知道,在美国,不光科学家的一些独特见解和新鲜计划总能得到高度重视和大力支持,就是一般人的各种奇思妙想,也会得到热情鼓励。据说,为了激励人们的想象力和创造力,美国有关部门还专门成立了一个所谓的“疯人院”,加入这个“疯人院”的“院士”们,全都是些“胡思乱想”、异想天开的人。那么为什么在中国,连一个正常的想法也会遭到如此非议呢?本来,若是依了他年轻时的脾气,他会为此勃然大怒的,但他还是什么也没说,也不愿说,觉得说什么都是多余,甚至无聊。因为他知道,由于几千年传统文化的影响以及建国后“左”的政治文化的毒害,不少中国人已经循规蹈矩惯了,洗耳恭听惯了,服从安排惯了,现在一下改革了,开放了,可以“独立自主”了,放开手脚大干了,却反而显得很不习惯,无所适从。就像一个长期被禁锢在瓦罐或水缸里的人,即使为他掀开了盖子,允许他出来呼吸空气,自由行走,他也依然还会保持着原来在瓦罐或水缸里的姿势,手不敢伸直,腿不敢迈开,始终一副缩头缩脑的可怜样!至于个人的见解、个人的想象、个人的追求、个人的锋芒,也几乎全都被淡化、被削弱、被扭曲、被消解了。想想看,在这样一种文化背景下,若是有人要站出来,超越平常思维,干点不平常的事情,还有不遭到非议的吗?还有不磕磕绊绊、阻力重重的吗?譬如水下机器人,过去中国从来投人搞过,现在蒋新松突然提出要搞,在一些人看来,当然就是异想天开、大道不道了!
的确,谁都知道,中国是世界著名的人口大国,劳动力从来都是大大过剩。更何况,改革开放后的中国,千头万绪,百废待兴,尽管“四人帮”倒台了,但城市的人口就业问题依然还是一个很大的社会矛盾。因此,别说搞不搞机器人,就是到底搞不搞自动化,都还是一个争论不休的问题。尽管机器人是机器而不是人,但面对这种新的机器,人们总是忧心忡忡,疑虑重重。因为多数人认为,发展机器人就是像日本和西方国家一样,是为了代替和减轻人的劳动力,降低劳动成本,是为了把人从繁重的体力劳动中解放出来,所以得出的结论是:在中国,人都用不完,还发展机器人干什么?甚至在有的工厂,对搞机器人到了一种恐惧的地步,害怕一旦搞了机器人,就砸了工人们的饭碗,所以只要听说沈阳自动化所的人去了,有人就大声喊叫:“沈阳自动化所的人又来啦!沈阳自动化所的人又来啦!”就像孩子见了狼似的。甚至还有人认为,一个人在中国才值几百元钱,而一台机器人却要几十万元,一旦出了毛病,连修都没法修,完全是多此一举!所以当蒋新松提出要搞水下机器人时,有人——包括个别领导人,就更是不可理解、难以接受了。
对此,蒋新松并不感到奇怪。他心里明白,任何新生事物的出现,都会经历一番曲折,都会有个过程,机器人自然也不例外。想当年,自动纺纱机刚问世时,手工业的作坊工人只因害怕自己遭到失业,丢掉饭碗,便纷纷起来大加反对,甚至用一种极其野蛮的方式捣毁机器。后来,随着近代工业的诞生与发展,不但没有减少劳动力,反而大大增加了劳动力的需求量,从而加速了中世纪的农业革命。美国刚开始搞机器人时也是如此,除科技界有非议外,连不少政治家、经济学家、社会学家以及工会活动家等,也担心研制机器人最终会造成大量人口失业,纷纷站出来表示反对。甚至还有人做出预测:如果无节制地发展自动化,发展机器人,到70年代初,美国就会有700万人遭受失业!迫使政府终止对研制机器人的支持长达数年之久。但历史的发展却恰恰相反,随着美国经济的不断发展,机器人的价值与作用越来越得到了充分的体现,等到1970年前后,美国非但失业人数没有增加,反而还有几百万人获得了就业。到了80年代初,当日本的机器人蔚然成风,并一举成为汽车出口大国时(这与日本依靠机器人来装配汽车大有关系),美国才如梦初醒,开始加快了对机器人的发展。
当然,蒋新松也知道,中国的现有人口比国外多得多,劳动力市场相当丰富,但问题是并非所有的行业都是如此。即是说,有的行业劳动力确实过剩,而有的行业劳动力却又相当紧缺。比如采矿行业,劳动力紧缺的现象就相当突出。究其原因,主要是采矿工作本身条件恶劣,伤亡率太高,所以随着人们生活水平的提高,大多数人都不愿到采矿业去就业——用老百姓的话说,不是去上班,而是去送命!特别是独生子女进入劳动市场后,采矿业就更是无人问津了。这样一来,便出现了井下需要人但又无人愿下井的矛盾。这个矛盾怎么解决呢?唯一的办法只有尽量减少井下劳作人员,甚至完全实现井下无人化生产——即用机器人取代人工生产。此外,像有粉尘、毒气、噪音、振动、高温、低温、强放射性物资以及核辐射等一些有危险、有毒害的地方,人们也都不愿去,只有靠机器人去作业最适合。尤其是要想对海洋进行开发——进行大规模的开发,离了水下机器人,人是根本无法承担其作业的。想想吧,辽阔的海洋险象环生,秘不可测,有些海域深达几千米,乃至上万米,若靠人每天去潜水作业,怎么可能进行开采工作?怎么可能完成一个民族在海上的千秋大业?因此,蒋新松认为,在中国发展机器人,不是为了减轻人的劳动力,而最根本的是为了提高一个民族的工业自动化水平,提高劳动质量、产品质量和劳动效益,从而增强国力和生产力,使中华民族在国际上享有更高的威望。而搞水下机器人,除了为尽快开发海上资源外,还有一个争夺国家海上主权和捍卫国家海上利益的大问题。
于是,为了让搞水下机器人的计划更具说服力,从1980年4月起,蒋新松便带领着一个由10人组成的科研组,日夜兼程,长途跋涉,东奔西跑,上访下寻,前后用了40多天时间,对中国科学院南海海洋所、青岛海洋所、湛江南海舰队司令部、广州海军基地司令部、虎门基地、榆林基地、青岛海军舰队防救处以及上海交通大学、上海打捞局、山东海洋学院、石油部、南海钻探指挥部等全国20多个部门进行深入细致的调研,并同海洋科学工作者、海军指战员、打捞人员、潜水员等召开了10余次座谈会。他不仅观看了潜水设备,还登上了救生艇;不仅考察了南海、渤海、黄海等海域的情况,还参观了从美国刚刚进口的海洋仪器设备以及日本的钻井平台和潜水钟等。所到之处,上上下下向他发出的都是一个共同的呼声:我们急需海洋机器人!
在和一些部门领导的交谈中,蒋新松了解到,我国的海洋广阔、海岸线长、大陆架资源丰富,尤其是近海的石油资源亟待调查开发。但由于我国海洋观测设备不足,考察作业手段落后,严重地影响了海洋科学研究和海洋的开发工作。南海海洋所邱所长对他说:“我们和海洋科学隔着一层水,由于技术手段落后,不能直接观测,很难得到第一手资料。技术上不去,海洋科学就发展不了。你们研究海洋机器人,我第一是欢迎,第二是支持,特别希望能尽快提供我们使用。”该所的翁昭宇同志对他说:“人类对宇宙的研究已经早就登上了月球,而海洋科学却相当落后!我们对40米以下的情况基本不知道。目前的研究,往往是盲目侥幸取样,靠推理加想象。如果能用海洋机器人进行水下观测和探索,有目的地取样,将会大大促进海洋科学的发展。”青岛海洋所的陈开曜同志对他说:“现在海洋生物学、海洋地质学等研究技术手段特别陈旧落后,海底层的样品取不上来,有的样品取上来了也改变了原来的状态。我国大陆架200米海底情况至今仍是个谜。许多课题无法开展研究,你们若搞海洋机器人,可为我们解决大问题!”海军司令部的张参谋对他说:“海军建设也急需海洋机器人。目前,海上救生、水下援救潜艇、陆地上桥梁建设等大部分工作都靠潜水员完成,由于海水深10米要增加一个大气压,海流大,工作困难。空气潜水只能潜水60米左右,并会引起氧麻醉,非常困难。而采用氨氧氮混合供气,价格又相当昂贵,一瓶就要800多元,却只能供一个潜水员用一个小时!由于防救设备落后,严重影响了海军的军事训练和打捞作业。”青岛海洋所的同志对他说:“我们过去一直想改变陈旧落后的技术手段,但苦于没有力量,干不了。现在你们有这样强大的力量来帮助我们研究,我们特别的高兴。应用海洋机器人下水作业,这是海洋调查方法的一次革命!”
在同潜水员们的交谈中,他还了解到,潜水员在海下作业时,穿着100多斤的潜水服在水下行走,最棒的小伙子至多作业15分钟,便会四肢发软,浑身无力。而且,茫茫海底,能见度极差,20米以下,就很难看清目标,50米以下,便漆黑一团。遇到复杂情况,潜水员只得用手去摸,稍有不慎,深度一旦超过了65米,便会在不知不觉中因氮气麻醉而致死。也就是说,中国大部分60米以外的大陆架内海底,潜水员们都不能进入,更不用说大陆架外的广阔海洋了。为此,南海舰队方面积极表示:为了加快中国进军海洋的步伐,希望他们赶快研制出水下机器人!
有一次,蒋新松在舰队与一位潜水员交谈时,这位潜水员竟流着眼泪对蒋新松说:“深水作业太需要水下机器人了,你们应该抓紧行动。如果你们真能研制出水下机器人,那不光可以大大提高我们水下作业的效率,还能使我们的生命安全得到保证。”面对这位年轻的潜水员,面对那双充满泪水和期盼的眼睛,蒋新松的心受到很大的震撼。
从南海舰队回来后,调研组的同志们在总结会上也一致表示:“开展水下机器人的研究,势在必行,不管有多大的困难,一定要坚持干下去,也没有理由不干下去!”如此一来,“进军海洋”这一神圣而豪迈的事业,简直就像一块偌大的磁铁,深深吸引着蒋新松的心,使他更坚定了要搞水下机器人的决心和信心。所以他当所长后的第一件大事,就是把水下机器人立为研究所的一个重要课题,并四处奔波,想方设法,力争这一课题得到上级部门的批准认定。
然而,就在蒋新松为水下机器人之事费尽心机、焦头烂额之时,可恶的病魔却悄悄潜入他的“后院”,向着他的妻子步步逼近…… 国家大事:战略科学家蒋新松生死警示录