风驰电掣 天涯咫尺

-2024-12/0817:06

人类自古以来就不懈追求提升速度，为此不断改进和使用车辆、船只、飞机、飞船等各种工具。进入现代信息社会之后，人类在致力于提高有形世界中的运动速度的同时，也在不断提升虚拟网络世界的计算速度和信息传输速度。随着人工智能技术的发展和应用，各类智能终端日益走进人们的生产和生活，其中是模仿人类外观和行为的人形机器人备受瞩目，其创新与进步一直是人们关注的一大焦点。

2024年，中国科技创新继续在“提升速度”方面取得一系列重大成就，日益深刻地改变着人们的生产和生活方式，潜移默化地变革着整个社会的发展面貌。

高铁：

时速提至350公里

为迈向400公里做好准备

超4.6万公里绵长里程的高速铁路，跨越河山，把神州大地上的一座座城市“串”起来，使天涯咫尺、千里为邻成为生动的现实，在一定程度上变革了人们的时空观念，也成为“中国制造”的亮丽名片和“中国速度”的突出代表。

今年，中国高铁在原有速度基础上，进一步提速。从6月15日零时起，全国铁路实行了新的列车运行规划。根据新规划，武汉站至广州站的高铁按照时速350公里高标运营，最短仅需要3小时17分，较之前缩短23分钟。北京西站、武汉站至广州南站之间最快旅行时间分别为7小时16分、3小时17分，分别压缩22分、23分；长沙南站至广州南站间最快旅行时间为1小时59分，压缩了19分钟。速度提升、单程运行时间减少，可以加大开行密度，提升运力，提高铁路运行效率，进而降低单位运行成本。

在中国高铁进一步提速的同时，国家“十四五”规划确定的重大科研项目“CR450科技创新工程”也在紧锣密鼓地推进并取得重大成果。“CR450”即为具有时速450公里试验速度和时速400公里商业运营速度的高速动车组列车。2024年5月，承担“CR450科技创新工程”动车组顶层设计、关键系统研发和高速科学试验等工作的团队获得“中国青年五四奖章”。这是共青团中央、全国青联授予中国优秀青年的最高荣誉。

该团队接到“CR450科技创新工程”任务后进行了反复调研论证，明确了顶层技术指标，分解了科技攻关方向，共开展了100余项仿真试验和70余项地面试验，攻克一系列关键核心技术。比如，为降低列车运行遇到的空气阻力，团队采用了转向架区域全包覆结构设计，将整个转向架腔完全包覆了起来。为了让列车速度提升后停得住、停得稳、停得准，团队通过创新减轻列车体重、采用多阶制动、增加黏着系数、缩短制动响应时间等多种技术手段。

在福厦高铁福清至泉州区段举行的“CR450”高速动车组的性能验证试验中，试验列车单列时速最高达453公里、相对交会时速达891公里，各项指标表现良好。这标志着“CR450”高速动车组研制取得阶段性成果，为“CR450科技创新工程”的顺利实施打下了坚实基础。“CR450”高速动车组投入运行之后，旅客的搭乘体验将进一步提升，以京沪高铁为例，“CR450”将使北京到上海之间的旅行时间将从4个多小时缩短至约2.5小时。

算力：

总规模居世界第二

超算最高48.79亿亿次每秒

根据近日发布的《中国综合算力指数报告（2024）》（以下简称《报告》），中国算力规模位居世界第二；智能算力快速增长，同比增速超过65%。算力存力方面，总量达到1200EB，年增长率达20%。

算力是数据中心的服务器通过对数据进行处理后实现结果输出的一种能力，算力集信息计算力、网络运载力和数据存储力于一体，可以完成庞大计算任务、大大增强分析和应用数据的能力、驱动科技创新和数字经济发展，是综合国力的重要组成部分。

算力分为基础通用算力（由基于CPU即中央处理器芯片的服务器所提供的算力）、智能算力（基于GPU即图形处理器、ASIC即专用集成电路、NPU即神经网络处理器等专用芯片提供的算力）和超算算力（由超级计算机等高性能计算集群所提供的算力）3种类型。今年，中国不仅继续保持基础通用算力增长势头，而且在智能算力和超算算力资源建设方面取得重大进展。

《报告》显示，截至2024年上半年，中国智算规模在总算力中占比已超过30%。进入下半年，多个智能算力中心正式投产。比如，11月25日，中部地区最大智算中心河南空港智算中心的揭牌，首批2000P（1P约等于每秒1000万亿次浮点运算能力）算力投产，第二阶段工程预计今年底前投用，届时将实现运算峰值10000P算力规模。在超算算力方面，11月中旬，中国计算机学会高性能计算专业委员会联合多部门共同发布了2024中国高性能计算机性能前100榜单。排名第一的超算的主机系统采用CPU+GPU异构众核架构，CPU核数达到1597万核，测试性能达到487.94PFLOPS（约48.79亿亿次每秒）。

网络：

5.5G速率是5G的10倍

6G已悄然提上日程

随着普及4G和率先开展5G大规模商用，中国网络速度得到大幅提升，不仅节约了时间，提升了网络效率，而且大大拓展了应用场景，AR、VR、在线游戏等一些低时延、高带宽、高可靠性要求的应用走进人们的生活。

根据工业和信息化部10月发布的数据，中国的家庭户均接入带宽已经达到499.1Mbps/户，同比增长14.6%；在中国固定互联网宽带接入用户中，1000 Mbps及以上速率的用户数量攀升至1.96亿，占比提升至29.4%。在千兆宽带用户数量上，中国也实现了大幅增长。数据表明，截至2024年10月底，网络运营商中国移动的千兆宽带用户数突破1亿，这标志着千兆宽带的普及程度进入到新阶段。

在5G商用规模日益扩大，渗透率不断提高的同时，其升级版5.5G（也称作5G-A即5G-Advanced）商用在今年悄然来临。它是5G网络在功能上和覆盖上的演进和增强，速率是其10倍，连接密度、可靠性显著提升，能满足更为复杂和多样化的应用场景需求，如自动驾驶、远程医疗、工业4.0等。

3月28日，中国移动在浙江杭州全球首发5G-A商用部署，公布首批100个5G-A网络商用城市名单，并宣布计划于年内扩展至全国超300个城市，建成全球最大规模的5G-A商用网络。4月，京广高铁石家庄北段率先部署5G-A网络，实现了5G-A网络在该铁路段连续覆盖，在全国范围内首次实现5G-A技术在高铁场景的规模部署。8月9日，上海电信在全国首发“美好家万兆融合套餐”，并发布5G-A套餐和宽带跃迁计划，5G-A网络和万兆开始逐步进入千家万户。近日，北京联通与华为公司在京发布全球首个5G-A规模立体智慧网，该网络目前已在北京四环内及城市副中心等区域实现5G-A连续覆盖，包括体育场馆、学校、景区、地铁、商圈及居民区等多种重点场景。在低空经济应用领域，北京联通与北京延庆区政府合作，在长城景区部署了业界首个5G-A万兆天地一体规模组网示范，打造“5G-A低空经济创新基地”，为低空飞行游览长城景区保驾护航。

就在5G、5G-A快速向生产生活领域加速渗透之时，6G已悄然提上日程。作为电信大国，中国积极推动国际6G发展。11月中旬，在上海松江，中国IMT-2030（6G）推进组与中国通信学会等联合主办了全球6G发展大会，邀请国际组织代表、国内外通信专家、知名企业家等，共同探讨面向2030年及未来的6G应用需求、关键技术、试验验证、国际标准化等，推动6G关键技术及架构成果形成全球共识，深化国际合作交流，维护全球6G统一生态。本次会议的召开标志着6G技术研发与应用迈入新阶段。

人形机器人：

奔跑速度最快每秒3.6米

潜在最高速度每秒6米

人形机器人是一种重要的智能体，旨在模仿人类外观和行为，具有拟人的肢体、运动与作业技能，以及感知、学习和认知能力。通过先进的传感器技术和智能系统，人形机器人能实现与环境的实时交互，并通过机器学习等技术不断学习和适应环境，提高自身的智能水平和自主决策能力，实现与环境的实时交互，特别是能高度模仿人类进行作业、施工。

在人形机器人诸多运动能力中，模仿人类在不同环境下进行稳定奔跑被认为是其与环境智能交互的典型场景，奔跑过程中的姿态稳定性和速度成为衡量人形机器人先进性的重要指标，也是众多人工智能领域专家比拼的重点之一。在这场激烈竞争中，中国科技工作者不遑多让，在2024年接连推出表现突出的多款人形机器人。

4月27日，北京人形机器人创新中心发布了全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”。该款机器人身高163厘米，体重约43千克，配备每秒550万亿次操作算力、高精度的惯性测量单元和3D视觉传感器，解决基本运动控制问题，配备了高精度的六维力传感器，获得精确的力量反馈。在发布会现场，“天工”进行了行走、奔跑等运动展示，实现了每小时6千米（平均每秒约1.7米）的稳定奔跑速度。值得一提的是，“天工”身手敏捷，即使在“盲视”情况下，也能够平稳通过斜坡和楼梯，能在磕绊、踏空等情况下灵活保持步态稳定。

8月19日，创立于2023年8月的北京星动纪元科技有限公司发布人形机器人STAR1。该机器人高171厘米、体重63千克，共有55个自由度，其中包括双腿12个自由度，双臂14个自由度，腰部、颈部各有3个和2个自由度。STAR1随后在甘肃玉门的丹霞地貌进行测试，考验其在即时天气条件下通过碎石路、公路、草地、戈壁等不同环境的表现。测试表明，SATR1很好地模仿人类奔跑的姿态，在过弯、下坡、上坡、直线冲刺时均能保持平衡姿态，实时进行加减速控制，奔跑均速达到每秒3.6米，虽然距离其潜在最高速度每秒6米仍有不小差距，但已经是目前奔跑速度最快的人形机器人。