核心技术创新 - 采用创新的后屈曲缺口板驱动/变形系统，将微小线性运动转化为大幅度鳍片拍动，模仿蝠鲼胸鳍运动原理[5][7] - PBNP系统具有变形放大特性，仅需几毫米压缩位移即可产生几十度弯曲角度，弯曲角度随压缩位移单调增加，最大可达60°[7][9][13] - 系统变形能力可通过结构参数定制，安装半径从40毫米缩小到30毫米时，同样压缩5毫米可使弯曲角度从35度增加到48度[9] 双模式游动性能 - 扑翼模式在低频段工作，拍动幅度大，最快速度达1.43体长/秒，最低运输成本仅为3.3，适用于快速推进和高效巡航[10][12][13] - 振荡模式在高频段工作，胸鳍小幅度高频振荡，身体垂直波动小于5.5毫米，仅为自身厚度0.17倍，适用于狭窄空间穿梭[12][16][18] - 机器鱼可实现两种模式智能切换，在宽阔水域用扑翼模式巡航后切换振荡模式穿过42毫米宽缝隙[22] 环境适应性与耐久性 - 耐极端温度范围覆盖0.6℃冷水至87.2℃热水，适应从极地到海底热泉的水域环境[19] - 具备逆水流游动能力，在障碍物交互中可强力击打或轻柔推开，展现强大推进力和环境适应性[20] - 连续工作15小时进行11万次胸鳍拍动后，推力无下降，游动速度仍保持15.5厘米/秒，展现卓越耐久性[24] 多功能集成应用 - 非系留版本采用水体驱动机制，液体向后喷射产生反作用力使游泳速度提升23%，实现混合推进模式[25] - 驱动系统集成水质传感器，每次胸鳍拍动即完成一次水体采样，实现实时环境监测和数据无线传输[27] - 系统具备分配试剂功能，可在游动过程中均匀释放液体饲料或水处理剂，成为水产养殖等场景的移动工作站[27] 未来发展方向 - 计划优化整体体型以减少水动力阻力，集成声学通信模块扩展信号传输范围[29] - 将集成视觉传感器或光传感器等先进传感技术，结合改进控制算法增强自主导航能力[29] - 拟采用更广泛微型水质传感器如pH值和浊度传感器，实现更全面的环境监测功能[29]

活动创新亮点 - 首次推出全流程AIGC宣传片 从脚本到剪辑均由AI完成 [2] - 首设数智新城馆 集中展示沉浸式交互 AI生成艺术 具身机器人 低空经济等前沿技术 [2] - 纹样主题展区迭代2.0版本 全球首发"喜纹乐见·纹样数字艺术展" 实现纹样数字化采集与AIGC二创 [2][3] 参展企业与技术展示 - 三十余家文化科技企业参展 包括云深处 云途飞行器 ROKID 途林 北斗智联 傲意 宇树科技等 展示近百项创新产品 [3] - 浙江大学展区展示智能系统与机器人技术新型研发成果 如软体机器鱼 全自主飞行空中机器人 西蓝花采收机器人 "球警官"仿生机器鱼等 [3][4] - 中国美术学院展区深度聚焦AIGC技术创造性应用 涵盖AI+电影 AI+教育 AI+游戏 传播+乡村美学四大板块 [4] 产业生态与影响 - 活动展现杭州市构建"文化+科技"生态的长效努力 推动产业升级 [3] - 通过"时代造浪·星聚未来"展区呈现杭州市文创引导基金成立十周年成果 [3] - 打造沉浸式国潮文化消费场景 包括六大光影艺术装置 百余款文创产品及纹样DIY工作坊 [3]

大会概况与战略意义 - 第五届世界生物圈保护区大会于9月22日至25日在杭州举行，由联合国教科文组织主办，中国科学院与浙江省人民政府联合承办 [1] - 大会首次在亚洲举办，主题为“塑造人与自然可持续的未来”，吸引来自全球150多个国家和地区的近4000名代表参会 [1] - 大会通过《杭州战略行动计划（2026-2035）》和《杭州宣言》，为未来10年全球环境治理和可持续发展确定方向 [2] 中国在人与生物圈计划中的贡献与地位 - 中国目前拥有34个世界生物圈保护区，总数位居亚洲第一 [2] - 中国于1993年创建“中国生物圈保护区网络”，目前包含214个成员，覆盖主要生态系统类型，是全球实施该计划规模最大的国家级协作平台 [2] - 联合国教科文组织肯定中国为计划作出重要贡献，建立了全球规模最大的生物圈保护区国家网络，其经验值得推广 [3] 科技赋能生态环境治理 - 中国开发了集图像、声纹及视频于一体的动植物物种智能识别技术，构建了“天空地一体化”智慧监测体系 [4] - 智慧监测体系在武夷山、卧龙、车八岭等保护区示范应用，为智慧保护区建设、生态修复等提供关键技术支撑 [4] - 联想集团等企业参与开发江豚智能监测平台，引入具身智能机器人用于复杂环境下的数据采集与监测 [4] - 大会上展示了如杭州西湖水域的仿生机器鱼等高科技产品，具备水质检测、物品定位、物种监测等功能 [5] 浙江生物多样性保护成效 - 大会期间举办80余场会议及配套活动，展示浙江在输电工程建设等领域尊重自然、保护自然的实践 [6] - 闭幕式上，杭州市被授予“人与自然共生典范城市”称号，杭州市临安区获“全球人与生物圈计划绿色发展实践地”称号 [6] - 联合国教科文组织官员称赞浙江实现了人民与自然和谐相处，繁荣社区与良好生态共存的良性循环 [7]

研究突破 - 北京大学团队提出融合模态分解与物理建模的可解释数据驱动框架 解决仿生机器鱼自主运动状态估计难题 [1] - 方法基于人工侧线传感器时空压强数据 通过本征正交分解提取主导模态并结合Lighthill压强理论解释物理含义 [2] - 框架在动态摆动参数 不同鱼体形态及尾流干扰复杂流场中均展现出色鲁棒性与泛化能力 [4] 技术原理 - 压强数据分解为三个主导模态 分别对应鱼体前进运动 摆动运动及两者耦合产生的压强变化 [6] - 代表前进运动的模态系数与游动速度呈显著二次函数关系 可直接用于速度和轨迹精确估计 [10] - 基于模态信息预测最少传感器数量及最优位置 并通过流场可视化解析分布特点及流体力学原理 [13] 应用价值 - 为水下仿生机器人提供高效可靠自主感知策略 开辟人工侧线系统设计与应用新思路 [4] - 适用于不同形态鱼类模型包括盒子鱼形和鳗鱼形 展现跨形态通用性 [14] - 推动仿生技术与数据驱动方法融合 为水下机器人智能化自主化协同化发展开辟新技术路径 [16]