福田敏男：喜欢机器人的“老顽童”

作为世界上第一个倡导微纳机器人的先驱和领导者，“培养更好的科学家并在科学研究中实践”，这是闽南·福田在来中国时除了科学研究之外还试图做的事情。

在电影《魔幻之旅》中，有这样一组镜头。科学家被缩小并注射到体内以完成手术。然而，在未来，同样的场景可能不再只存在于科幻电影中。随着微纳技术的发展，微纳机器人甚至可以直接钻入人体完成一个主要的操作，然后从某个部位钻出来。

引领这一梦想的是来自日本的权威国际机器人专家、“千年外国专家计划”的提名者，以及北京理工大学智能机器人研究所的著名教授福田。作为世界上第一个倡导微纳机器人的先驱和领导者，他的理想与中国人工智能的快速发展不谋而合。

划船的灵感

“有时候，当我回想起我梦想的起点时，我会觉得有些奇怪。”福田闽南说。

那是20世纪80年代初的一个下午，闵福田正在河上悠闲地划船。他瞥了水中生物一眼，拿着空饮料瓶把水带回了学校。在显微镜下，他发现许多微生物在小水滴中“跳舞”，“肉眼看不见的世界是如此神奇”。受水滴中微生物的启发，他开始对微纳机器人感兴趣。当时，中国的机器人研究刚刚起步，两年后，中国将智能机器人纳入“863计划”。

自1984年以来，福田闽南一直把微纳机器人作为科学研究的主要方向，并为此奉献了半生，以促进机器人的发展。

对于微纳机器人，人们可能不熟悉。不同于工业机器人、服务机器人和水下机器人，微纳机器人不是独立存在的，而是为许多机器人而不是对手服务。它们可以嵌入到任何种类的机器人中，以帮助实现特殊性能。

虽然我们看不见也摸不着，但事实上微纳技术已经被植入到大规模系统中。例如，利用汽车上的陀螺仪来判断姿态和方向，将微纳技术注入到陀螺仪中，大大提高了汽车的预警速度，极大地帮助人们安全出行。这一技术的实现得益于本世纪初福田民南倡导的碳纳米管微纳操作技术。

不仅如此，福田康夫还成功地进行了世界上第一次碳纳米管的三维操作，将三维操作减少到10纳米以内，给半导*造技术带来了重大创新。他将空心碳纳米管注入金属，并在两端施加电压。金属熔化了，但是由于碳纳米管的高熔点，它们仍然完好无损。熔化的部件就像被墨水弄脏的刷子。一端可以用金属书写各种形状和结构，从而实现纳米3D打印。

他也是第一个在纳米领域应用自动化技术的人。通过机器人纳米操作和自动化技术，浮尘已经变成了规则的运动，目前已经达到10纳米左右，有效地帮助工厂提高效率和准确性。

引领中国原创研究

时代已经证明了福田康夫的远见。目前，微纳操作机器人的研究已经进行了近30年。中国、日本、美国、欧洲等国家正在秘密争夺微纳操作技术，试图在机器人行业的发展上取得新的突破。

福田康夫与中国的不解之缘也始于1995年，当时他应中国科学院宋健院士邀请出席中国制造技术与设备峰会论坛，并在人民大会堂受到国家*的接见。此后，他多次访华，并在中国科学院自动化研究所、哈尔滨工业大学等10多个重点机器人研究机构担任客座教授。

2008年，他被聘为北京工业大学机器人领域“111人才引进计划”的海外学术硕士。2012年，他入选中国第一批“千年外国专家计划”，成为第一位在中国全职工作的日本工程院院士。他为中国优秀人才的培养和创新研究做出了突出贡献。

虽然开头提到的电影场景还没有实现，但福田康夫有他自己的“时间表”。在北京科技大学，他带领团队提出了一系列用于生物医学和极限制造的先进机器人技术。

他创造了世界上第一个跨规模的合作生物装配微型机器人系统，并制造了世界上最小的人造血管。直径为200微米的人造血管突破了毛细血管无法在微小地方供氧的瓶颈。3D到毫米级别的人造血管被远远地留在了后面，这给人造器官取代腐烂器官带来了好消息。

世界上第一个纳米操纵机器人系统诞生在福田康夫的实验室，它实现了单细胞原位特征的表征，并创造了一种用于癌症等重大疾病诊断和个性化诊断的新技术。这些研究得到了国际同行的高度认可，被认为是未来高端医疗诊断和治疗机器人的代表。

福田康夫告诉《中国科学报》记者，一路上，他心中有三个奖项。一个是“终身成就奖”，这是2010年由美国电气和电子工程师协会总部颁发的机器人和自动化领域的最高奖项，被认为是机器人领域的“诺贝尔奖”。另一个是2014年由*总理颁发的中国*“友谊奖”。同年，他还获得了诺贝尔奖，被誉为“日本最高科学技术奖”。

培养更好的科学家

68岁的福田康夫留着灰色的胡子，穿着干净的西装，在学生眼中更像一个“老顽童”，尽管他每天都和机器人打交道。无意中，一个有趣的手势，“铁臂阿童木”突然出现在PPT上。和学生坐在一起讨论和分享快乐，让人感觉更亲切。

在福田看来，培养学生就像培养一种植物，给予足够的阳光和水，细心的照顾可以导致健康的成长。他根据当地情况培养学生，不仅推荐学生到日本学习，还为在实验室留学的学生提供部分资金，并联系日本大学提供设备和平台。

2015年留在学校教书的年轻教师王华平是福田康夫的“高年级学生”。在他看来，福田康夫“比学生更有活力，可以整天熬夜”。我已经在这种状态下生活了20到30年，我已经习惯了很长时间。”

事实上，精力充沛的福田康夫不仅在微纳机器人领域取得了巨大的成就，还在仿生机器人领域创造了仿猿机器人的摆动控制器，并在模块化机器人领域建立了世界上第一个动态自重构机器人。

在学习期间，王华平在福田康夫的支持和鼓励下参加了许多国际会议，并在国际会议上获得优秀学生论文奖。“跟着福田，会有一种尊重的感觉。他非常了解每个学生。”

到目前为止，福田康夫已经指导30多名中国学生攻读博士学位。他保存了每个博士生的电子照片，并为他们制作了“电子照片墙”。

许多中国弟子已经成为世界知名的学者，包括郭树祥，他也受雇于北方理工学院的“千年计划”，以及密歇根州立大学的董立新教授，他是美国电气和电子工程师学会纳米技术委员会的主席。主干网的扩展极大地提高了中国学者在世界机器人研究领域的话语权。

福田康夫继续促进中国学者和国际同行之间的学术交流。在他的指导下，由中国学者如北京工业大学的黄强教授发起的IEEE CBS国际机器人会议即将在北京召开。

一棵树没有根就无法站立。要做好基础研究，人力资源、资金和机会是不可或缺的。后两者在中国已经存在，除了科学研究之外，“培养更好的科学家和从事科学研究的实用人才”正是闽南·福田来中国时想要做的。