10月19日，在第六屆“科學探索獎”頒獎典禮上，獲獎科學家攜親屬在紅毯上亮相。中國科學院沈陽自動化研究所（以下簡稱沈陽自動化所）研究員劉連慶一家四口也不例外。

劉連慶的小女兒盼著走紅毯，已經盼了3年。8歲的她一心想穿上夢寐以求的公主裙，和爸爸一起走在聚光燈下。今年，她終于如愿了。

“科學探索獎”于2018年設立，由楊振寧、饒毅、施一公、潘建偉等14位知名科學家與騰訊公司創始人馬化騰共同發起，是目前國內金額最高的青年科技人才資助項目之一。獎項面向基礎科學和前沿技術領域，每年遴選不超過50位獲獎人，每位獲獎人在5年內獲得總計300萬元人民幣獎金，且可自由支配。

對劉連慶而言，這3年的等待遠不止于一場紅毯秀。帶著對類生命機器人與微納操控的未來設想，他曾三次站在“科學探索獎”的答辯臺上。在經歷兩次失敗后，他愈挫愈勇。

“科研歷程中勝敗乃兵家常事?！眲⑦B慶笑著說，但自己“鈍感力”很強，最后能成功就很開心。

“‘堅持’干一件事不如熱愛干一件事，堅持給人的感覺是被動的，而熱愛是主動的。只有熱愛，才能進入心流狀態，走得更長遠?！眲⑦B慶說。

機器人有生命？這不是科幻

機器人能擁有“生命”？聽起來像是科幻，但在2024年“科學探索獎”的答辯現場，劉連慶帶來了這一設想的現實版本。

他分享了自己兩個“面向未來”的研究方向：一個是類生命機器人，另一個則是對先進制造至關重要的微納操控。

想象一下，當你切開一個機器人，看到的不再是電線和電路板，而是肌肉、血液、細胞這樣的生命系統。這種機器人不僅具有人形外觀，還具備真正的生命機制。

這正是劉連慶的類生命機器人構想。為了將這一“天方夜譚”背后的解決思路和支撐工作闡釋清楚，劉連慶在40頁答辯PPT之外，又特意準備了40頁補充材料，專門用來回答評委提出的問題。

“目前的仿生機器人，無論是‘大狗’等四足機器人，還是各種人形機器人，都只是模仿生命的外形?！眲⑦B慶介紹，而類生命機器人將在分子細胞的尺度上，實現機電系統與生命系統的融合。

“機器人最核心的三大功能——感知、驅動與智能，當下依賴的都是機電系統。我們要把感知變成生命感知，驅動變成肌肉，智能變成神經涌現?！眲⑦B慶補充。

幾年來，劉連慶的設想正逐步轉化為現實——將響尾蛇感受熱紅外信號的離子通道“放進”機器人系統，就是一個最好的例子。

要知道，現有的紅外傳感器依賴半導體原理，在極低的冷卻溫度下，才勉強達到0.01K的感知精度。

而響尾蛇能在自然環境中，憑借眼睛下方頰窩處一個微小的離子通道，精準感知紅外信號。在常溫常壓下，精度達到0.001K。

劉連慶與中國科學院成都生物研究所、上海藥物所和中國科大的同事合作，詳細探究了響尾蛇感受紅外的物理機制。

“將大自然億萬年進化的成果直接應用到機器人身上?！睅е@樣的想法，劉連慶與合作者一起，將蛋白提純，表達在模式細胞上，并將細胞組成器件。就這樣，機器人被賦予了類似響尾蛇機理的生命感知能力。

劉連慶介紹，團隊還在探索如何將肌肉纖維引入機器人系統，以實現生命驅動。

在智能方面，劉連慶團隊也在進行開創性嘗試。他們通過3D打印和體外培養大腦細胞，讓機器人基于“碳基大腦”進行簡單的路標識別，并沿著特定路徑自主行走。

類生命機器人的潛在路線圖

“種”出一個科學夢想

劉連慶的另一個方向——微納操控，則是類生命機器人思想的起點。

“在我的研究體系里，這兩個方向就像DNA的雙螺旋。它們扭打纏抱在一起，不斷向前推動?！眲⑦B慶笑著說。

在提出類生命機器人概念前，微納機器人是劉連慶研究十多年的“老本行”。微納機器人，顧名思義，是微型機器人和納米機器人。它們潛力巨大，可以進入人體細小的血管分支，完成精準醫療。

在此過程中，劉連慶經常與細胞、DNA分子、細菌這些極其微小的物質“打交道”，逐漸形成了生命科學與機械領域交叉的“跨學科”思維。

彼時，中國科學院剛啟動“戰略性先導科技專項”計劃，其中，B類先導突出原創性、引領性和學科交叉，“擴展人類認知的邊界”。受此啟發，劉連慶忍不住思考——如何創造一種大家沒聽過、沒想過、沒見過的機器人系統？這成了他的一個科學夢想。

正是在這樣的背景下，類生命機器人的想法發芽了。

劉連慶的妻子也是大學老師。夫妻二人在家常常交流科研工作，被一旁玩耍的大女兒（當時4歲多）聽了去。孩子很天真，她拿著自己最心愛的玩具“種”在花盆里，仰著小臉問爺爺：“我想種一個玩具，明天能長出來，爸爸的科學夢想也是這樣嗎？”

隨后的十余年，劉連慶持續投入到類生命機器人的探索，陸續得到了中國科學院、國家自然科學基金委、科技部相關項目的支持。

而在2024“科學探索獎”答辯現場，劉連慶所闡述的微納操控，則展現了拓寬科學邊界的更大“野心”。

傳統上，機器人被視為制造工具。劉連慶想：能不能將機器人變為測量工具？畢竟，在制造領域，“沒有測量就沒有制造”。

類生命機器人的發展，也同樣需要用到微納操控與測量。比如，在將帶有敏感離子通道的細胞“移植”到機器人系統的過程中，微納測量可以檢測到細胞表面的振動，以及細胞的軟硬度，從而知道電信號的大小。

然而，這一目標的實現并不容易。如果制造精度為10微米，測量精度則要達到1微米，這對機器人的精度和性能提出了更為嚴苛的要求。

“當前，科學研究有‘四極’：向極宏觀拓展、向極微觀深入、向極端條件邁進、向極綜合交叉發力?！眲⑦B慶的研究，同時具備后三“極”的特點。

失敗卻無低谷期：“鈍感力”是秘訣

結束答辯的次日上午，劉連慶照常來到沈陽自動化所，開始了忙碌的工作。微信卻一直響，他拿出手機一看，都是好朋友發來的“獲獎”祝賀消息。

“在科研過程中會不斷經歷各種答辯，勝敗都是常事。這次獲獎，很激動?！眲⑦B慶回憶起自己前兩次申請“科學探索獎”失利后，女兒還安慰自己。

“太小瞧老爸了?！眲⑦B慶笑著說，自己有一顆“大心臟”和超強的“鈍感力”，讓他能在科研之路上保持平和。

這種鈍感力并非麻木，而是一種專注于科研本身、不過度在意成敗的心態。當被問及有無“低谷期”時，劉連慶坦言：“有時在別人看來我有，但我沒感覺到?！?/p>

作為一位導師，曾經有一件事令劉連慶“感到傷心”。有一篇他和學生投入很多心血的論文，歷經三輪審稿，卻最終被國際期刊拒稿。他不為自己遺憾，而是心疼花了5年為“憋大招”、遲遲不愿發表論文的學生。尤其是在審稿過程中，這名學生高強度地連續補做了很多實驗，僅回復意見就寫了40多頁。幸好，那篇論文最終在一本國內頂尖期刊上順利發表，并獲得了良好的反響。在這條路上，他和學生堅定走過的每一步，都算數。

劉連慶（一排正中）等與學生參加2024年機器人與自動化國際會議（ICRA 2024）

2024年，是劉連慶沖擊“科學探索獎”的第3年。與前兩次答辯相比，這次他更加關注如何在滿足國家重大需求的范疇內進行前沿探索。

“科學探索獎”2024年頒獎典禮

比起獎金和榮譽，劉連慶更珍視“科學探索獎”為青年科學家們提供的交流平臺，尤其是學科碰撞的機會。他期待與更多優秀的同輩交流，產生新的靈感。

“科學研究不能只停留在發論文上?！鄙蜿栕詣踊晃焕蠋煹脑?，讓劉連慶至今記憶猶新。如今，他的夢想是做好基礎研究，既“頂天”又“立地”。

“科學探索，要從孩子開始?！眲⑦B慶希望，一代代人的熱愛匯成創新之流，奔向未來。

（記者 王兆昱）