科技模块3——创新设计(1)
可持续摆烂研究所
科技创新设计(1)
摆【2025】第 0001 号
第一部分:三大分类下的技术创新
核心:社会智能操作系统
能耗:46625kWh/年
这是一个覆盖全社会的AI平台,是设想的工作分配系统的技术核心。它负责收集数据、分析需求、分配任务、评估效果。
一、经世科——改造物质世界的实践科学
核心使命: 直接从事物质生产、社会运行、生命保障和秩序维护,满足社会生存与发展的基本物质需求。
具体技术体系:
1. 实体自动化与机器人技术群:
智能柔性制造: 3D/4D打印
Yang C ,Xin X ,Zhao W , et al.Highly programmable 4D printed multi-shape gradient metamaterials and multifunctional devices[J].International Journal of Extreme Manufacturing,2025,7(05):422-438.DOI:CNKI:SUN:IJEG.0.2025-05-016.
Yang C ,Xin X ,Zhao W , et al.Highly programmable 4D printed multi-shape gradient metamaterials and multifunctional devices[J].International Journal of Extreme Manufacturing,2025,7(05):422-438.DOI:CNKI:SUN:IJEG.0.2025-05-016.
模块化机器人
高宇航.面向共融协作任务的模块化机器人系统迭代学习优化交互控制研究[D].长春工业大学,2025.DOI:10.27805/d.cnki.gccgy.2025.000612.
能够根据AI下发的个性化订单快速切换生产模式。
智慧城市基建: 自修复混凝土
朱杰,王东才,唐思哲.自修复混凝土在建筑结构中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(02):208-210.DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.202502069.、智能电网
黄刚,吴飞,郭创新.深度学习驱动的智能电网调度:综述(英文)[J].Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering,2022,23(05):763-777.DOI:CNKI:SUN:JZUS.0.2022-05-006.
无人驾驶交通网络、地下物流管道系统
鲁世博,许元鲜,董建军,等.基于地铁的城市地下物流网络设计及货运性能研究[J].隧道建设(中英文),2025,45(06):1192-1201.DOI:CNKI:SUN:JSSD.0.2025-06-014.
。
刘志明,周浩,黄胜,等.用于城市地下管道物流的载货车辆设计方法研究[J/OL].地下空间与工程学报,1-11[2025-10-14].https://link.cnki.net/urlid/50.1169.TU.20250613.1658.010.
智慧交通:运载器械统一采用碳纤维和复合材料
刘博,李建波,封舟杭,等.具有原位生成三重界面的碳纤维增强Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.5Zr复合材料的制备及力学性能(英文)[J].Science China(Materials),2025,68(10):3745-3756.
,在保留结构强度的同时减轻重量,降低能耗。低空无人载具(货物/人员);无人轮式车;全地形车(对外);旋翼机(对外)。
资源循环技术: 高效垃圾分类与AI识别、分子级回收、废物能源转化系统。
李昕昱,赵婧,储刚,等.生物炭在农田退水中氮磷回收与循环利用中的应用及挑战[J/OL].环境科学研究,1-17[2025-10-14].https://doi.org/10.13198/j.issn.1001-6929.2025.08.08.
NGOWI J N .将木炭废物转化为燃料能源以实现循环经济和环境可持续性的模式:以坦桑尼亚为例(英文)[J].Journal of Resources and Ecology,2023,14(06):1148-1155.DOI:CNKI:SUN:JORE.0.2023-06-004.
2.先进能源技术群:
太阳能地热能组合利用:实现充足能源供应
分布式智能电网: 实现能源的按需、精准调配。
周郑.智能电网中用电信息实时监测与分布式储能系统的协同控制[J].储能科学与技术,2025,14(09):3619-3621.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0718.
高效储能技术: 新一代电池、超级电容、氢储能。
伊立其,郭常青,谭弘毅,等.基于有机液体储氢载体的氢储能系统能效分析[J].新能源进展,2017,5(03):197-203.
胡赠彬,液体有机氢储能装置技术标准体系研究.云南省,云南省产品质量监督检验研究院,2019-12-02.
3. 人体增强与生命保障技术群:
外骨骼与动力服: 增强体力劳动者的能力,减少劳损。
张琦,梁鹏,钟明月,等.下肢外骨骼康复机器人平衡机构的优化设计与分析[J].机械工程师,2025,(10):18-23+28.DOI:CNKI:SUN:JXGU.0.2025-10-005.
张珍珍,梁爽.基于人工智能的可穿戴设备在骨科康复中的应用[J].骨科,2025,16(05):461-465.DOI:CNKI:SUN:HYXZ.0.2025-05-015.
健康监测系统:免费开放,为全体公民进行对轻微疾病的初步诊疗,配合精准给药和病原体灭杀。
王导利.基于语音与行为数据分析的体质健康监测可穿戴设备研究[J].自动化与仪器仪表,2025,(09):265-269.DOI:10.14016/j.cnki.1001-9227.2025.09.265.
贺寿成,李英,王乐,等.“智慧童行”——婴幼儿健康监测系统构建研究[J].标准生活,2025,(05):121-124.DOI:CNKI:SUN:SJBA.0.2025-05-024.
远程医疗与手术机器人: 让顶尖医疗资源无远弗届。
周寿军,彭永军,李茂全,等.手术机器人技术发展现状与前沿趋势[J].中国介入影像与治疗学,2025,22(08):550-553.DOI:10.13929/j.issn.1672-8475.2025.08.013.
应急响应系统: 灾害预测无人机群、AI指挥的救援机器人、快速部署的临时避难所。
杨月巧,宁占金,李明媛,等.DeepSeek应用于自然灾害风险机器学习预测研究的探索[J].灾害学,2025,40(04):114-119+179.
4. 社会物理信息系统:
万物互联: 所有物理设备(工具、车辆、家电)接入社会操作系统,实时反馈状态。
数字孪生: 为整个物理世界(城市、工厂、农田)创建高保真虚拟模型,用于模拟、预测和优化。
陈致蓬,韩杰,阳春华,等.工业垂域具身智控大模型构建新范式探索[J/OL].自动化学报,1-18[2025-10-14].https://doi.org/10.16383/j.aas.c250247CSTR32138.14.j.aas.c250247.
二、天演科——探索自然规律的微实践科学
核心使命: 发现并建模宇宙、自然和信息的底层规律,为“经世科”提供理论、模型和工具,是技术进步的源泉。
具体技术体系:
1. 计算与模拟技术群:
下一代计算: 量子计算、光子计算、类脑计算,用于解决极端复杂的科学问题。
马静.新一代计算机信息技术的创新与应用模式研究[J].中国宽带,2025,21(10):22-24.DOI:10.20167/j.cnki.ISSN1673-7911.2025.10.08.
胡有能,李一涛,金孝飞,等.类脑计算芯片:研究现状、挑战及展望[J].人工智能,2025,(04):53-67+4.DOI:10.16453/j.2096-5036.202538.
多尺度模拟平台: 从夸克到宇宙,从微秒到亿年,对物理、化学、生物、社会现象进行高精度模拟。
大规模数据科学: 处理从经世科和全社会汇集的海量数据,挖掘新知识。
2. 基础科学研究工具群:
自动化实验室: AI驱动的实验机器人,7x24小时进行高通量材料筛选、药物发现和基因测序分析。
杨文韬,朱熹.自动化实验室展望:化学实验的数字化[J].南京工业大学学报(自然科学版),2025,47(02):115-124.DOI:CNKI:SUN:NHXB.0.2025-02-001.
大科学装置网络: 分布式射电望远镜、粒子对撞机、深海/深空探测网络,由AI协同进行数据采集与分析。
Qingsheng X ,Hui L ,Fengqin L , et al.Underwater hyperspectral imaging system for deep-sea exploration[J].Frontiers in Physics,2022,DOI:10.3389/FPHY.2022.1058733.
科学AI: 能够自主提出科学假说、设计实验、并撰写论文的强人工智能。
3. 信息与数字基础技术群:
新一代人工智能算法: 解释性强AI、通用人工智能的探索、伦理对齐算法。
郑煌杰.从ChatGPT到DeepSeek:智能体价值对齐的规范进路[J/OL].科学学研究,1-20[2025-10-14].https://doi.org/10.16192/j.cnki.1003-2053.20250616.001.
信息安全与密码学: 保障整个社会操作系统和数据流通的安全,特别是量子加密与抗量子密码。
魏宝琳,米鹏伟,杭涛,等.5G电子政务外网量子保密通信与抗量子加密应用研究[J].信息通信技术与政策,2025,51(07):62-69.DOI:CNKI:SUN:DXWJ.0.2025-07-009.
软件工程自动化: AI根据博雅科的需求和天演科的模型,自动生成、测试和优化经世科所需的控制软件。
三、博雅科——塑造精神世界的思想科学
核心使命: 研究人本身、社会关系、文化价值和意义,定义社会发展的方向、伦理和美学,为整个社会系统提供“灵魂”和“罗盘”。
具体技术体系:
1. 心智与情感计算技术群:
高级神经接口: 非侵入式脑机接口,用于研究人类思维、情感和创造力的神经基础。
高晗,蒲琪然,赵永生,等.非侵入式脑机接口在机器人控制领域的研究综述[J].机械工程学报,2025,61(15):105-120.
张瑜琨,庄贺,禚月,等.非侵入性脑机接口神经反馈训练在抑郁症患者康复中的应用进展[J/OL].神经损伤与功能重建,1-5[2025-10-14].https://doi.org/10.16780/j.cnki.sjssgncj.20241237.
情感AI与共情计算: 能够深度理解、模拟甚至响应人类复杂情感的系统,用于心理辅导、艺术创作和伦理评估。
张瑜琨,庄贺,禚月,等.非侵入性脑机接口神经反馈训练在抑郁症患者康复中的应用进展[J/OL].神经损伤与功能重建,1-5[2025-10-14].https://doi.org/10.16780/j.cnki.sjssgncj.20241237.
认知增强工具: AR/VR沉浸式历史/文化体验装置,增强记忆与理解的学习系统。
2. 社会模拟与决策支持技术群:
超大规模社会动态模拟: 基于个体代理的模型,模拟政策、文化思潮、经济变化的长期社会影响。
朴景华,高宸,张芳,等.大型社会模拟器:前沿与展望[J].系统仿真学报,2025,37(07):1770-1790.DOI:10.16182/j.issn1004731x.joss.25-0135.
共识构建平台: 利用AI辅助的德尔菲法、辩论系统,帮助群体在复杂伦理问题上(如基因编辑准则、AI权利)达成共识。
文化遗产数字化与活化: 高精度扫描、虚拟重建、AI翻译古文,让文明遗产成为活的创意资源。
3. 创意与叙事生成技术群:
多模态创意AI: 能够根据文化主题和情感目标,生成文学、音乐、美术、影视剧本的AI,作为人类艺术家的灵感伙伴。
沉浸式叙事引擎: 创造动态的、可交互的虚拟世界,用于教育、娱乐和探索不同的人生可能性。
价值与伦理建模框架: 将抽象的哲学理念(如正义、幸福、自由)转化为可量化的模型,供社会操作系统在决策时参考。
三大体系的协同运作:
博雅科 提出“我们想要一个怎样的世界?”(目标与价值)。
天演科 回答“这个世界如何运行?”并探索“我们如何实现目标?”(规律与工具)。
经世科 执行“动手去建造这个世界”(实践与创造)。
第二部分:农业生产区
这里是世界的农业生产区,也是游憩的一部分。
设计七层(不含地下与地基层):
地下与地基层
设置厌氧发酵舱,将牲畜排泄物、农业废弃物等转化为沼气和高效有机肥,实现能量和物质的梯级利用。
一层为集约化循环水养殖系统(RAS)
引入鱼菜共生(Aquaponics)子系统,让水产养殖的水经过微生物处理后成为四层以上雾耕植物的营养液,实现水体零排放。
二、三层为畜牧养殖区(含智能养牛、养鸡、养猪场)
使用发酵床养殖技术,从源头减少臭味和排放,发酵后的垫料可直接作为四层以上植物的有机肥。
四、五、六层为立体种植区:
采用立柱式立体架构:以玻璃纤维棒为骨架,外覆椰丝毯或秸秆纤维毯,构建2.4-3米高的雾耕立柱。单个立柱占地面积0.5-1平方米,能创造相当于5-8平方米平面耕地的种植表面积,土地利用率提升5倍以上。
- 生态位分层设计:
立柱顶部种植喜光作物(如果树),中部布局攀爬类植物(如黄瓜、葡萄),底部套种粮食作物、耐荫叶菜和药草,形成“乔-灌-草”立体群落,模拟热带雨林的七层垂直生态结构,光利用率提升30%。
立柱
1. 低成本基座与骨架
采用“山地粉土+胶结剂”液压压模技术,就地生产圆盘型基座,直径0.6-1.2米,兼具配重稳柱与营养液回流功能。立柱骨架选用比强度优于钢材的玻璃纤维棒,可承受山地强风环境,在台风频发区域仍保持稳定。
2. 覆绿材料的生态功能
椰丝毯不仅是植物生长介质,更是“活体生态屏障”:其透气保水特性支持根系穿透生长,分蘖型作物(如韭菜、茭白)可沿柱体全层萌发;多年生草本或苔藓覆盖柱体表面后,形成“绿柱”微生态,吸引有益昆虫栖息,辅助病虫害防控。
3. 多维耕作协同
- 空中农业融入:
立柱间距3×3米布局,为无人机划定作业网格,实现种子包线投放、营养液雾化、病虫害监测全流程自动化,单台无人机可覆盖1公里半径内的1万亩山地。
- 地被保全技术:
保留原生植被不作翻耕,仅定期割灌,地表杂草与雾耕作物形成“地上共生层”,通过化感作用抑制病虫害,如艾草与番茄混种可使蚜虫发生率降低60%。
七层(半露天)为生态农艺园
设置设施供居民进行体验性质的农业劳动,包括但不限于:种植、采摘、酿造。
这里也将作为生物和农业的教学基地,保证居民掌握基本的生物知识和农业知识,更好的认识、亲近、融入大自然。
- 社区支持农业(CSA)与食品中心模式:居民可以认购“垂直农场的种植单元”,远程查看自己作物的生长状态,并定期收到新鲜的农产品。借鉴社区农业食品中心的理念,能增强居民的参与感和归属感。
- 沉浸式教育体验:设置交互式透明屏,实时展示各层的环境数据、机器人工作状态和区块链溯源信息。居民可以进行沉浸式劳动体验,例如,在专人指导下学习酿造、嫁接等传统与现代农业技艺。
技术:
- 全周期农业机器人
(土壤温湿度、pH值传感器,自动滴灌与微喷系统,作物智能监测与精准施肥);
*【尚进,尹章轩,连傲星,等.基于STM32单片机的智慧农业机器人设计[J].仪表技术,2025,(05):36-39.DOI:10.19432/j.cnki.issn1006-2394.2025.05.015.】*
- 基因编辑育种
*【HUANG L ,WU D ,ZHANG G .耐盐胁迫相关离子转运蛋白与作物耐盐育种研究的进展(英文)[J].Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology),2020,21(06):426-441.DOI:CNKI:SUN:ZDYW.0.2020-06-002.】*
- 无人机植保
- 环境监测
部署分布式光纤传感网络,实时监测各层的温度、湿度、CO₂浓度和植物生理状态。
构建数字孪生系统,通过在虚拟空间中映射和预演整个农业模块的运行,实现生产流程的优化和风险预警。
- 区块链农产品溯源系统
采用基于改进共识算法(如CSBFT)的区块链溯源平台,它能记录从基因编辑种子到餐桌的全链条信息,确保数据不可篡改且可追溯。
为农产品生成唯一溯源码,消费者扫码即可了解全部生产历程。
*【任守纲,何自明,周正己,等. 基于CSBFT区块链的农作物全产业链信息溯源平台设计[J]. 农业工程学报,2020,36(3):279-286. DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.03.034.】*
体积:
30000m³(1200㎡×25m)
能耗:
120000kWh/年
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