本书是一本探讨科技融合，特别是人工智能（Artificial Intelligence，AI）与机器人技术如何交织并重塑我们生活的书。从 AI 技术的跨越式发展到机器人技术的智能蜕变，书中不仅追溯了科技融合的起源，还深入探讨了具身智能与空间智能的实现技术。
本书以跨学科的视角和丰富的案例研究为重点，从无人驾驶汽车到手术机器人，从无人农机到教育领域的创新变革，为读者揭示了技术融合如何推动生产力的智能化飞跃和社会的深刻变革。
本书还探讨了技术融合对社会的深远影响，包括就业市场的转型、伦理与法律的新议题，以及全球科技融合的竞技场，尝试为那些渴望理解并把握科技趋势的读者提供一把打开未来之门的钥匙。

中国工程院院士吴志强；
中国工程院院士陈清泉；
中国社会科学院学部委员张宇燕；
科技部原副部长李萌；
北京大学博士生导师王鹤； 联袂推荐。

在2024年这个被标记为人形机器人元年的历史时刻，我们迎来了人工智能（Artificial Intelligence，AI）与机器人技术的深度融合，这一融合不仅改变了技术发展的轨迹，也重塑了我们的工作和生活方式。本书应运而生，旨在探索这一变革的核心动力、实践应用以及未来趋势。
2025年春天， 《政府工作报告》明确提出培育具身智能等未来产业，并将其作为新质生产力的重要方向，标志着具身智能正式上升为国家战略。同时，报告要求建立未来产业投入增长机制，重点突破核心技术瓶颈，推动智能机器人等终端产品研发；在文化传承领域，AI技术突破古籍修复与语义分析瓶颈，使千年文明遗产焕发数字化新生；在智能制造方面，AI大模型深度赋能生产全流程，驱动中国科技制造业在全球竞争中形成技术 效率的双重优势。随着国产AI生态体系的加速构建，从底层算力基础设施的自主可控，到多模态技术的突破性进展，中国AI企业正通过开源协作与技术创新，持续拓展应用边界。
本书的写作背景根植于AI技术的跨越式发展和机器人技术的智能蜕变。随着大模型和生成式AI的助力，具身智能从理论迈向应用，成为全球人工智能领域的前沿热点。我们见证了人形机器人在工业生产中的崭露头角，它们在货物搬运、精细抓取零件以及产品质量检测中展现出了惊人的潜力。此外，具身智能的崛起也推动了未来生活变革，人形机器人不仅能为人类倒咖啡，还能与人类进行情感互动，展现出具身智能技术的强大潜力。
本书的写作目的在于为科技爱好者、行业专业人士以及对未来科技趋势感兴趣的广大读者提供一个全面的视角。本书不仅追溯了科技融合的起源与现状，还深入探讨了具身智能、空间智能的实现技术，并展望了这些技术在各行各业的应用实践与未来前景。本书引用了较多行业案例，并试图在此基础上预测未来发展趋势，我们预计，在欧美等高人力成本地区或国内某些特殊作业领域，人形机器人的商业价值将在2028年显现；到2030年，人形机器人技术创新能力将显著提升，形成更加安全可靠的产业链供应链体系。
本书的主要特色在于其跨学科的视角和丰富的案例研究，涵盖了广泛的行业应用，从无人驾驶汽车到手术机器人，从无人农机到教育领域的创新变革，我们希望通过这些内容，为读者揭示技术融合是如何推动生产力的智能化飞跃和社会深刻变革的。
在本书的撰写过程中，我们得到了众多学者、行业专家以及技术先锋的支持和启发，在此表示衷心的感谢。我们期待与您一起探索科技融合的星辰大海。
敬请启阅。
作　者

鲁俊群：清华大学人工智能国际治理研究院秘书长，北京大学武汉人工智能研究院智能治理研究中心研究员，科技部蓝色粮仓科技创新重点专项清华大学南海蓝色粮仓项目团队AI专家，中国科学院学部工作局数字丝路国际科学计划评审专家组成员，欧美同学会理事，欧美同学会研究院人工智能和数字经济研究中心执行主任，中国南极科学考察载具及装备联合研发副总师，工业和信息化部专精特新小巨人企业评审专家，世界人工智能大会战略顾问。

李璇：清华大学社科学院积极心理学指导师，中关村数智人工智能产业联盟AIGC专委会主任，中国政法大学MBA实践导师，中国政法大学商学院科技创新产业联盟顾问。曾获清华大学教育教学成果一等奖。发起策划由清华大学新闻与传播学院、清华大学继续教育学院联合举办的元宇宙、AIGC、智能传播等方向系列人才培养项目。参与相关部委数字化建设系列项目，指导、孵化多个AI、机器人项目落地。

第1篇 科技融合的起源与现状 / 001

引言　AI与机器人技术如何从独立领域走向融合 / 002
第1章　AI技术的跨越式发展 / 010
1.1　早期专家系统的局限性与突破 / 010
1.1.1　早期专家系统的局限性 / 010
1.1.2　早期专家系统的突破与深度学习的发展 / 012
1.2　现代深度学习的革命性应用案例 / 013
1.2.1　深度学习在自动驾驶领域的应用 / 013
1.2.2　深度学习在医疗领域的应用 / 017
1.2.3　深度学习在计算机视觉等领域的应用 / 018
第2章　机器人技术的智能蜕变 / 021
2.1　机械自动化的里程碑事件 / 021
2.1.1　机器人技术进化的关键节点 / 021
2.1.2　群体机器人技术的演进与应用 / 022
2.1.3　机器人操作系统与云平台的重要性 / 023
2.2　智能机器人的现实世界应用故事 / 025
2.2.1　机器人技术从科幻走向现实 / 025
2.2.2　机器人与大模型技术的融合 / 026
第3章　空间智能与具身智能 / 030
3.1　人工智能世界大模型：感知、推理与行动 / 030
3.1.1　空间智能与具身智能的含义 / 030
3.1.2　具身智能的核心及关键 / 031
3.1.3　空间智能的技术重点和主要应用 / 033
3.1.4　具身智能与空间智能的关系 / 034
3.2　具身智能与空间智能的实现技术 / 037
3.2.1　具身智能的主要实现技术 / 037
3.2.2　空间智能的主要实现技术 / 039
3.2.3　具身智能与空间智能的融合方案 / 041
3.3　具身智能、空间智能和生成式技术的融合发展 / 043
3.4　具身智能与灵巧手 / 045
3.4.1　具身智能大模型的特点 / 045
3.4.2　具身智能灵巧手的应用案例 / 048

第2篇 具身智能与行业应用实践及展望 / 051
第4章　生产力的智能化飞跃 / 052
4.1　无人驾驶：改变交通的未来 / 052
4.1.1　无人驾驶照进现实 / 052
4.1.2　无人驾驶的挑战 / 054
4.2　具身智能在自动驾驶汽车中的实践案例 / 055
4.3　互动时间线：自动驾驶技术的发展脉络 / 056
第5章　智能工厂的革命 / 060
5.1　人形机器人：工业生产线上的新伙伴 / 060
5.1.1　人形机器人拥抱汽车行业 / 060
5.1.2　人形机器人为何拥抱汽车工厂 / 064
5.1.3　人形机器人与工业场景的双向奔赴 / 067
5.2　走进汽车工厂：人形机器人与工人协作的高光时刻 / 068
5.2.1　人形机器人工业场景的现实表现 / 068
5.2.2　人形机器人与人类合作面临的挑战 / 069
第6章　农业的未来：无人农机与精准农业 / 072
6.1　无人农机的田间管理：从播种到收割的自动化流程 / 072
6.1.1　农业领域中的具身智能应用 / 072
6.1.2　具身智能如何赋能农业场景 / 073
6.1.3　具身智能在农业领域的发展前景 / 074
6.2　精准农业的案例研究：数据驱动的作物管理 / 075
6.2.1　具身智能与精准农业案例 / 075
6.2.2　具身智能大模型与传统机器人的主要区别 / 076
第7章　医疗健康的守护者 / 079
7.1　手术机器人：手术室中的精准之手 / 079
7.1.1　具身智能走进医院场景 / 079
7.1.2　具身智能在手术场景中的挑战与机会 / 081
7.1.3　具身智能在生物医药中的应用 / 082
7.2　智能诊断系统的幕后英雄：AI如何辅助医生 / 084
7.2.1　具身智能在辅助诊断中的应用 / 084
7.2.2　具身智能在医疗领域应用的优势 / 085
第8章　服务行业的新面貌 / 088
8.1　无人机配送：快递行业的创新变革 / 088
8.1.1　具身智能在物流领域的应用案例 / 088
8.1.2　具身智能与无人机配送结合的优势 / 090
8.2　自动配送系统的城市风景线 / 091
8.2.1　具身智能赋能城市发展的应用 / 091
8.2.2　具身智能赋能末端配送的前景 / 092
第9章　教育领域的创新变革 / 094
9.1　人形机器人辅助教学：互动课堂的实践案例 / 094
9.1.1　人形机器人在特殊教育中的应用 / 094
9.1.2　空间智能如何赋能教育场景 / 096
9.1.3　人形机器人在教育场景中的挑战与问题 / 097
9.2　教育机器人在STEAM教育中的角色与贡献 / 099
9.2.1　高校在教育机器人方面的尝试 / 099
9.2.2　AI助教与人形机器人的结合 / 100
第10章　法律行业的智能化应用 / 102
10.1　AI在法律分析中的应用：案例检索与智能合同 / 102
10.1.1　人工智能在法律行业的应用案例 / 102
10.1.2　智能合同的实际应用 / 103
10.2　机器人律师：自动化法律咨询与支持服务 / 105
10.2.1　当律师成为机器人 / 105
10.2.2　机器人律师可能面临的挑战 / 106
10.2.3　机器人律师发展需要注意的问题 / 107
10.3　法律文档智能审查：提高法律行业的效率与准确性 / 108
10.3.1　烦琐、重复的事情交给机器人 / 108
10.3.2　具身智能如何赋能法律场景 / 109
第11章　融合趋势的案例分析：智能家居、智慧城市 / 111
11.1　具身智能、空间智能交汇融合 / 111
11.1.1　更智能的系统与更深刻的反思 / 111
11.1.2　具身智能在智能家居中的应用 / 113
11.1.3　人形机器人走进家庭 / 115
11.1.4　人形机器人在家庭场景中面临的挑战 / 117
11.1.5　具身智能在智慧城市中的应用 / 118
11.1.6　人形机器人在城市场景中的挑战 / 123
11.2　具身智能、空间智能在智能建筑和城市规划中的应用 / 125
11.2.1　具身智能在智能建筑中的应用 / 125
11.2.2　空间智能与建筑设计 / 126
11.2.3　具身智能、空间智能与城市规划 / 127

第3篇 技术融合对社会的影响 / 129
第12章　就业市场的转型 / 130
12.1　新岗位的诞生故事：AI与机器人创造的职业 / 130
12.1.1　涌现的就业新机会 / 130
12.1.2　新岗位需要新能力 / 131
12.1.3　新岗位需要跨界人才 / 133
12.2　传统岗位的转型案例：技术如何重塑工作 / 134
12.2.1　具身智能时代的新工人 / 134
12.2.2　具身智能时代的服务业 / 136
第13章　伦理与法律的新议题 / 137
13.1　AI与机器人的道德边界讨论 / 137
13.1.1　具身智能时代的伦理学挑战 / 137
13.1.2　具身智能时代的伦理审查机制 / 138
13.1.3　具身智能时代如何应对伦理挑战 / 140
13.1.4　具身智能时代的伦理审查实践 / 141
13.2　使用规范的案例分析：隐私保护与责任归属 / 142
13.2.1　具身智能时代的隐私、安全问题 / 142
13.2.2　具身智能时代的责任归属问题 / 144
第14章　全球科技融合的竞技场 / 146
14.1　国际竞争格局的动态观察 / 146
14.1.1　具身智能时代的企业竞争 / 146
14.1.2　具身智能时代的全球竞合 / 148
14.2　政策支持与产业推动的全球比较分析 / 151
14.2.1　美国、日本等国在具身智能领域的相关政策 / 151
14.2.2　中国、欧盟在具身智能领域的相关政策 / 152
第15章　面向未来的挑战与机遇 / 155
15.1　技术瓶颈的突破故事：从实验室到市场 / 155
15.1.1　具身智能发展的主要问题 / 155
15.1.2　具身智能的革命性潜力 / 156
15.1.3　具身智能、空间智能的重点发展方向 / 157
15.1.4　空间智能的发展趋势 / 159
15.1.5　情感计算推动人形机器人发展 / 161
15.2　创新与创业的机遇地图：AI与机器人领域的新风口 / 161
15.2.1　人形机器人产业化的商业机会 / 161
15.2.2　具身智能的投资热点和方向 / 163
15.2.3　具身智能方向的创业机遇 / 164
15.2.4　人形机器人的发展空间展望 / 167
15.3　年轻一代的新宠：潮玩、陪伴、宠物机器人 / 168
15.3.1　陪伴机器人的实践探索 / 168
15.3.2　具身智能时代的情感需求 / 170
15.3.3　宠物机器人面临的主要挑战 / 172
15.3.4　宠物、陪伴机器人的发展展望 / 173
15.4　资本市场与融资表现 / 175
15.4.1　人形机器人的融资现状 / 175
15.4.2　人形机器人面临的资本挑战与机遇 / 176
15.4.3　具身智能赛道的投资者热情与技术平衡 / 178
15.5　具身智能、空间智能与新兴技术：量子计算、
　　　生物芯片 / 180
15.5.1　具身智能与量子计算的双向赋能 / 180
15.5.2　生物芯片与具身智能、空间智能 / 183
结语　总结与展望：科技融合的星辰大海 / 186