第十个全国科技工作者日,一个“老兵”出了一本童书。
从军营科研一线深耕特种机器人数十年,钻研无人机、爬壁机器人、地震救援装备等硬核军工成果,到俯身青少年科普沃土笔耕不辍,携手高校专家为中小学生打造《仿生机器人——人类向动物学习什么》等科普典籍。机器人科普专家、北京理工大学兼职教授陈晓东,以科研者的严谨、科普人的温情,搭建起自然生灵与现代科技的桥梁,在向大自然学智慧、向青少年播撒科学种子的路上,步履不停。

陈晓东(左)与中国少年儿童新闻出版总社党委常委、副总编辑蔺玉红共同为新书揭幕/未来网记者 摄
近日,陈晓东教授接受未来网记者专访,分享数十年仿生科研心路历程以及新书创作初心,剖析国内少儿机器人科普行业现状,解读仿生科技奥秘,为青少年科学素养培育、科创人才成长传道解惑。
从军事需求到仿生探索:扎根科研数十载的初心缘起
谈及与仿生机器人结缘,陈晓东回忆,始于军营实战需求。20世纪90年代,看到战士登高攀爬、直升机索降执行任务风险高、效率低,他率先投身无人机改装研究,成为国内早期探索者。而后发现野外攀爬、室内突击存在诸多短板,便瞄准爬壁仿生技术,远赴以色列考察借鉴负压吸附设备,联合高校历时三年研发出性能全面超越国外的国产爬墙机器人,噪声更低、稳定性更强,填补了相关技术空白。
从空中无人机,到墙面爬壁机器人,再到地面侦查装备、反劫机特种装备,科研之路步步深耕。汶川地震发生后,他带队攻坚地震救援系列机器人,8吨级随行抢险救援的多功能机器人可跟随抢险车队突破复杂路况,空投式微型机器人能实时回传地面灾情,搭载生命探测仪、软管补给装置的救援机器人,为废墟被困人员争取救援时间、输送基础营养,用科技为生命护航。
在长期科研攻关中,陈晓东发现,大自然才是顶级的“工程师”:蚂蚁筑巢、老鼠打洞可启发堤坝防护机器人,袋鼠弹跳适配快速运输装备,壁虎攀爬赋能高空作业机器人,猫狗灵动身姿成就四足仿生机器研发。数十年科研生涯,他始终坚守师法自然、科技报国的理念,也为日后创作科普书籍埋下伏笔。
从科研专著到少儿科普:为青少年搭建自然与科技之桥
深耕机器人领域数十年,陈晓东先后撰写《警用机器人》《反恐技术装备》《救援装备》等专业著作,累计创作上百万字警用、反恐、救援类专业书籍。此外,他还创作了《机器人上战场》《特种机器人之奥秘》《机器人家族》等少儿科普图书。谈及专为中小学生创作《仿生机器人——人类向动物学习什么》的初心,他坦言,源于一份科技传承的责任。
“现在很多孩子刷题应试能力强,但动手实践、创新思维薄弱,不少学生只会做题、不会实操,脱离生活应用。”陈晓东表示,当下社会发展需要的是动手能力、创新思维,而非单一考试成绩,这让他萌生了为孩子写一本接地气、重实践、融科普与创新的仿生读物的想法。恰逢北京大学、北京理工大学等高校科研同仁在仿生鱼、仿生鼠、仿生蝴蝶等领域取得突破,天上飞、陆地跑、水中游的仿生科研成果日渐丰富,他整合科研成果、结合生活观察,打磨出这本面向8—15岁中小学生的精装科普典籍。
全书创新划分天空、陆地、海洋三大篇章,精选蜻蜓、蝙蝠、壁虎、松鼠、螃蟹、水母等日常生活常见动植物作为案例。陈晓东解释,选择大众熟知的生物,能让孩子快速产生联想、激发观察兴趣,再延伸拓展小众物种与前沿科研成果,由浅入深、循序渐进,契合中小学生认知规律。书中摒弃晦涩专业术语,把生物学、工程学、材料科学跨学科知识,转化为通俗易懂的文字,搭配全彩高清插图,同时设置观察任务、互动思考环节,引导孩子举一反三,从被动读书变为主动探索。
剖析行业痛点:补齐少儿机器人科普短板
谈及当前国内机器人少儿科普读物行业现状,陈晓东直言行业面临诸多困境。一方面,市场同类读物同质化严重,多为知识点简单堆砌,缺乏完整逻辑链条,只罗列机器人种类,缺少“生物特性—仿生原理—实际应用”的深度解读。另一方面,读物两极分化明显,低龄版本内容浅显幼稚,高年级读物满是专业公式,适配8—15岁中段学生的优质读物供给不足。
同时,行业存在重国外案例、轻本土科研的问题,不少科普书极少收录我国自主研发的仿生机器人成果,难以培育青少年民族自豪感。更有部分非专业编者拼凑内容,出现知识陈旧、表述不严谨甚至伪科普现象,误导青少年科学认知。此外,纸质科普读物受AI短视频冲击严重,实体图书销量下滑、低价内卷,作家与出版社盈利困难,也制约了优质原创科普创作。
对比市面同类书籍,《仿生机器人——人类向动物学习什么》主打三大差异化优势,依托高校专家团队保驾护航,确保知识权威严谨。聚焦仿生垂直领域,体系完整、逻辑清晰。融入壁虎爬壁机器人、国产四足机器狗等本土自研成果,紧贴中小学课程改革,兼顾趣味性、实用性与思想性。
解码仿生奥秘:让孩子读懂身边的黑科技
“仿生机器人的本质,就是人类向动物学本领、向大自然借智慧。”在陈晓东看来,仿生科技从不是遥远的高端概念,而是遍布生活各处。蝙蝠的回声定位启发雷达与北斗导航,蜻蜓飞行结构赋能飞行器设计,壁虎刚毛特性催生爬壁作业机器人,螃蟹、水母的躯体运动为水下装备研发提供灵感。
他坦言,仿生研发不必完全复刻生物外形,重在借鉴运动模式与核心原理。比如研发跳跃机器人,无需完全模仿袋鼠体态,只需借鉴其弹跳储能方式。软体医疗机器人,效仿大象鼻子柔性结构即可,实用价值远大于外形复刻。AI与仿生机器人的深度融合已是大势所趋,AI能快速生成设计构想、模拟运动形态,但无法替代实体研发与材料调试,未来青少年既要懂智能技术,也要夯实动手实践能力。
常年走进校园开展科普讲座,陈晓东发现孩子们最偏爱可摸、可感、可互动的实景体验。机器狗空翻、仿生鱼游动、机器人现场演示,总能瞬间吸引孩子围观。他建议,青少年培养科学兴趣,首先要走出课堂、走进自然,多观察动植物的生活习性、运动特点,在观察中发现科学灵感。其次要兼顾课本知识与动手实践,把理论转化为小制作、小发明,在实践中锤炼创新思维。
寄语少年成长:以好奇探未知 以实干筑未来
陈晓东对有志投身机器人、人工智能领域的青少年寄予厚望。他强调,“探索无止境 知识是基础”,科学探索始于好奇、成于坚守,基础知识是立身根本,没有扎实的文化课功底,难以深耕高端科技领域。同时必须重视动手能力,多参与科创比赛、手工制作,做到知行合一。
对于学校和家庭教育,他建议家校联动用好科普书籍,家长陪伴孩子共读、引导孩子主动提问,鼓励亲子动手制作简易仿生模型。学校依托书籍开展主题阅读、科创实践活动,让科普走出课本、走进生活。未来,他还将持续开展校园公益科普、专题直播讲座,发挥“科学探路者”科普大使作用,让更多青少年爱上科学、探索仿生。
从军营科研攻坚到少儿科普传道,陈晓东始终怀揣初心。他表示,创作这本书不仅是为孩子普及仿生知识,更希望在青少年心中埋下敬畏自然、热爱科学、勇于创新的种子,引导新一代少年树立科技报国理想,未来投身机器人、人工智能领域,让源于自然的智慧,绽放科技强国的时代光芒。(未来网记者 王军伟)
编辑:侯智