HBO新劇《切爾諾貝利》的大火, 再次確認了工業機器人的存在意義





HBO新劇《切爾諾貝利》的大火, 再次確認了工業機器人的存在意義

33年後的今天,如果繼續用人肉而非技術築起核能安全牆,再犧牲成千上萬個無名英雄,才應該被狠狠唾棄。

撰文 | 宇多田

發生在30多年前的切爾諾貝利核事故與我們的「距離」實在太遠,就連高中歷史書對這一事件也幾乎是一筆帶過。

而現在,這種因年代、國別、特有學科知識以及事故發生概率而產生的距離感,因HBO的2019迷你劇《切爾諾貝利》被徹底打破。

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大概連 HBO 自己也沒想到,這部幾乎與萬眾矚目的《權力的遊戲》最後一季同時推出的 5 集迷你劇,能在播出 1 集後就獲得 iMDb 高達 9.3 的評分,而在第 2 集和第 3 集陸續被「放出」後,這一數字已經飆升至 9.6;

不出意外,國內網友們在豆瓣上也給這部災難劇打出了 9.7 的超高分。

如果說此前關於核事故我們被灌輸的是模糊且毫無感情的「上帝視角」的敘述,那麼這一次,我們用眼睛和身體感受到了最真實的絕望。

這種絕望來自於 HBO 對身處其中的各種小人物的多線特寫處理。他們是因為在第一時間趕到反應堆艙而渾身滲血的核電廠泵房管理員;

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是第一批只接到「滅火」命令而被派到超高輻射現場,卻因無意中抓到石墨塊而將手嚴重灼傷的消防員;

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是毫不知情站在「死亡之橋」上,面對爆炸後因大量核塵飛舞反射出光芒而感嘆「真美」的妻子與孩子;

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是猜測到事件嚴重性後,勸說別人離開而自己卻毅然趕赴現場以防發生二次爆炸的女性核物理學家。

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恐懼往往來自於「平等」與「共鳴」。

換句話說,這部劇讓人震撼的根本原因之一,是很多人從這部劇里看到了自己。

就像網友 MisT.R 感嘆的,「隔著螢幕都能感受到輻射」。

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實際上,這部劇對歷史事件的精彩展現形式倒是其次,更令人矚目的是這部劇開播後引起的巨大爭議與一連串後續效應。

除了褒獎影片本身,許多網友從當時政府的災後處理方式中看到了更為致命的缺陷,對其各種「不作為」展開了痛擊;

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而一些敏感的觀眾則對 HBO 編撰重現這一事件的目的提出了質疑,對這段歷史較為熟稔的學霸們認為該劇許多細節與真實歷史資料有所出入,有用偽真相「洗腦」大眾的嫌疑。

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但這一代的青年不會輕易被洗腦,因為我發現,另一個由這部劇引發的效應無疑是非常正面的——

很多人在看了這部劇後,自發去各種影視平台尋找關於切爾諾貝利核泄漏事故的紀錄片或其他史實資料,力求從更真實的角度去了解這段令人揪心的歷史。

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(圖:B站上許多相關紀錄片多了很多網友留言,他們表示都是看了這部劇才過來的)

而知乎上因這部劇而出現的十幾個新話題中,點讚過千的都是對這段歷史,以及核能發電原理與影響做出了更詳實的科普性答案。

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人們想更多地了解真相,了解核能,然後進一步反思我們的所作所為,這或許才是導演拍攝這部劇的初衷。

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不過有一點略顯遺憾,在感情宣泄過後,人們面對核能發電的立場大多過於鮮明,非有則無,譴責論占據上風;

而與之相對的,是對於「如何更加安全高效地經營核電廠」以及「災難發生時的相關補救措施」等問題的探討少之又少。

而我們需要面對的現實是,全球數百座核電廠是許多國家和地區供電體系中的「中堅力量」,無論是站在決策者的角度、技術角度還是民生角度,簡單粗暴的「停運」或「關閉」,都絕不是最佳的或者是立即能做出的選擇。

事實上,作為一個科技工作者(勉強稱得上吧),在看這部劇時感到最痛苦也是思慮最多的,是那些在事故處理過程中「不把人當人,當毒性測試儀」的種種細節:

  • 身處核電廠內部的泵房管理員只身進入核反應堆艙查看,發現燃料棒都已經炸沒了,石墨飛舞,出來後幾乎半條命已經沒了(高達幾千甚至 1 萬倫琴的輻射,不可能活過 1 天);

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  • 即便知道發生了某些失誤,在一切情況未知的前提下,控制室工程師直接命令兩個實習生下去查看反應堆艙並拉下控制桿,而他們在遭到泵房管理員的勸阻後仍然堅持進反應堆艙,直到意識到所有東西已經被炸空才落荒而逃;

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實習生回來後臉部發紅嘔吐不止,副總工程師仍然不知覺悟,上級又派了另一位高級別工程師去樓頂親自查看(這是什麼神操作),在石墨紛飛的超高輻射環境下,半條命又沒了。

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以上就是第一時間切爾諾貝利通過「人肉」三入現場確認狀況的可怕操作。

而算上後續毫不知情就沖上前線滅火的幾十個消防員,幾百名扔沙包的飛行員,幾千名為了防止核滲漏加固核電站底部的礦工,幾萬名填埋和清理現場的軍人……

他們不愧在歷史上被稱為「生物機器人」。

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那麼,為什麼不啟用真正的機器人去「查看」和「清理」核心事故現場?

可能這個時候大多數人會噴:「轉轉腳趾頭都能想到,那時候哪有什麼機器人,技術上根本做到不了。」

但實際上,根據知乎答者「那個老撕機」的回復,其實在那個時候,擁有強大工業實力的蘇聯曾經派出過「工業機器人清理隊」:

先由這些機器人把石墨碎片從屋頂上鏟下去,然後再由下面的機器人鏟進壕溝並掩埋。然而沒幾天,這些機器人就都歇菜了。

受限於製作材料等各方面技術,造價昂貴且數量稀少的機器人在這場災難中派上的用場微乎其微。

但是,就像零星網友所提到的,相隔 33 年,技術就是天上和地下的差別。

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那時,無論是核能的應用安全防護措施,還是像自動化設備和機器人這類輔助監測技術,都絕不能與當下相提並論。

換言之,幾十年過後,如果無視技術的應用,繼續用人肉築起核能安全牆,再無故犧牲成千上萬個無名英雄與普通百姓,才應該被狠狠地唾棄。

福島核能事故引發的市場需求

時間再近一些,比起切爾諾貝利,許多人應該對 2011 年發生的日本福島核事故印象更深。

這場因地震海嘯引發的史上最大核能事故之一,雖然被日本官方可能釋入大氣層的總輻射劑量是切爾諾貝利核電站事故的十分之一,且事故後無人因輻射暴露而死亡。

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但在事故發生兩年多以後,電廠卻被曝光核輻射泄露並沒有完全停止——日本東京電力公司(東電)於 2013 年 7 月承認核電站的放射性污水正在源源不斷地泄露並流入太平洋。

而在此後的至少 6 年中,這一問題其實一直都沒有得到妥善解決。因為廢墟核輻射長年維持在高水平,而關鍵的燃料卻一直無跡可尋。

根據可查找到的公開媒體資料,直到 2017 年 11 月,紐約時報的一篇長篇報導才披露了燃料位置排查的實質性進展:

東電宣布成功在福島第一核電站 3 號機的積水中發現熔落的核燃料。而這要歸功於兩台進入水下探測的工業機器人。

其中一台機器人找到了熔化的鈾並傳回視頻,而另一台機器人則不幸「殞命」。

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(圖:水下機器人迷你曼波魚取得初步探測成功,圖片來自紐約時報)

實際上,日本政府對福島核能事故的處理過程盡管一直為世人所詬病,但有一點讓人印象深刻——在考慮到核輻射廢墟環境對人體已經產生了巨大危害後,他們一直都在迫切尋找能代替人類探測、搜尋以及救援的機器人。

因此,除了開始尋求與日本各大機器人技術公司進行項目合作外,他們也開始向全球發出「求援信」。

譬如,日本機器人界就曾求助於美國德克薩斯奧斯汀分校曾參與過 911 救援的著名救災機器人專家 Robin Murphy 及其團隊,後者最終帶領一支國際機器人專家遠赴日本解決實際問題。

在事故發生後的 6 年多時間里,大量科學家與機器人工程師參與到與機器人有關的地震以及海洋救援項目中,甚至還推動美國國防部發起了新的機器人挑戰賽項目Darpa Challenge。

因此,從地面蠍形機器人、蛇形機器人,再到水下的迷你曼波魚機器人,管道探測機器人,甚至是可通過空間粒子透視反應堆內部的其他巨型設備,都相繼被拿來嘗試深入核泄漏地帶,當然,也在不斷經歷失敗。

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(一種可在水下探測的新型機器人被核電廠拿來試驗。圖片來自紐約時報)

譬如 2017 年,東電原本計劃投放的機器人由於每小時要受到 530 西弗(與倫琴都是輻射劑量單位,測算標準不同)的輻射,因此不到 2 小時就遭到損壞;

此外,根據這台機器人在反應堆安全殼內拍攝到的圖像顯示,其在內部無法充分開展工作的另一個原因,是探查路線上存在大型穿孔。

不得不說,這場重大核災害暴露的諸多問題,在很大程度上給予了技術專家們若干啟發,也讓很多原本一直停留在實驗室里的技術,因實際需求有了走進市場的可能性。

「福島核電站事故發生以後,包括歐洲以及美國的很多實驗室,都在絞盡腦汁做出一個既能抗輻射,又能在密閉黑暗空間里『自如行動』,且抗擊打能力強(避免過多磨損)的機器人產品。」

因受到 2011 年福島核事故的極大震撼,拿到哈佛大學機器人工程學碩士,並正在瑞士洛桑聯邦理工大學智能系統實驗室攻讀博士學位的 ADRIEN BRIOD,開始與另一位在洛桑聯邦理工大學攻讀碩士學位的 PATRICK THÉVOZ 一起著手研究,如何用一套機器人方案來代替人類肉身進入複雜危險環境進行勘察。

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(左一為 ADRIEN BRIOD,右二為 PATRICK THÉVOZ)

不過,他們在 2014 年之前拿出的第一個可在密閉空間自由飛行的機器人成果並不完美,無論是視覺定位還是圖像傳輸都存在一定缺陷。

然而,市場反饋卻遠超他們預料,不少大型核電廠以及全球化工巨頭都對他們的樣品產生了興趣。

「可能他們也沒想到原來還有這樣一種可進入狹窄密閉空間做檢測的方法。」如今,已經與 ADRIEN BRIOD成立了公司並擔任 CEO 的 PATRICK THÉVOZ,在當時看到了來自重工業界的「雙重無奈」:

  • 因引發人身危險而可能帶來的口誅筆伐。
  • 因為要確保工人安全,而導致機器停運而產生的高昂成本。

實際上,我們無論如何都無法忽視重工業界高危工作崗位與工廠運維成本之間一直潛存的矛盾。

20 多年來,網上一直流傳著日本反核專家、設施配管 1 級技士平井憲夫對日本核電廠殘酷運作方式的控訴言論,其中就提到一點:

「由於核電運轉中排出的輻射量相當驚人,即便要擰緊一根松掉的螺絲,也要在幾十秒的時間內通過 160 人輪番沖上去擰」,因為幾秒的輻射量就非常大,而計量器的警鈴會頻繁響起。

而為何不把核電廠停下來修理?「原因在於核電停運一天就會帶來上億的損失,而電力公司不會做這種虧本的事」。

事實上,這個細節並沒有被誇大描述。

根據 PATRICK THÉVOZ 了解到的核電產業現狀,一直以來發電廠對工廠停運成本及人工維護工作之間的平衡問題非常頭痛。

「我們跟企業交流後才發現,他們不得不尋找一種兩全的解決方案。

除了員工的安全,他們也非常計較開銷。很多時候核電廠的一次例行檢查,一停一開,可能幾十幾百萬美金就沒了。」

這樣來看,假如有一台機器人,既能代替核電廠工人完成高難度檢修的一部分任務(主要是勘測工作),同時又能在不停運的情況下不受環境限制順利出入現場,那麼工業巨頭們就不可能不感興趣。

因此,由需求生成的「機器人」產品特質也異常清晰——

可碰撞,可在完全無 GPS 信號的管道及其他曲折狹窄空間里可控制地自由移動,定位精度高,圖像分辨率高,數據傳輸穩定,成本可控。

「我們在研發時受到了蒼蠅的啟發,這種昆蟲經過多年的進化已經非常完美了,由於完全依賴於飛行,他們不會受制於地面的複雜度,只需要擔心在飛行過程中的碰撞問題,譬如撞牆或者撞上玻璃。

但撞擊卻不會威脅到他們的生命。

我們發現,他們並不是撞上就會跌落或者散掉,而是通過前後翅膀的震動調節迅速恢復身體的平衡。

因此,如果讓機器人能夠在撞擊後很快在空中恢復平穩,這一方面涉及到產品的特殊結構設計,另一方面需要有算法的支撐。

PATRICK THÉVOZ 認為,這就意味著用於工業探測的產品外觀與傳感器組合一定會有別於普通的飛行器配置。

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(被我拿在手里的就是 Elios 飛行器,它有一個略有彈性的堅固外殼,跟一個籃球差不多大,較為輕便)

在瑞士日內瓦附近的一座辦公樓里,我們被允許進入了他們位於地下停車場旁邊的密閉測試場。

顯然,極其微弱的信號以及陰暗的光線構成了極佳的測試基礎。

而在一個大約為 20 平米左右的密閉空間內,高3米,入口直徑大約為 40 公分的儲油罐與兩節粗壯的管道拼接模型則是公司模擬出的作業環境。

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一位工程師手持控制器,為我們展示了這款機器自由出入管道,實時傳輸管道內部畫面以及向玻璃板發起數次猛烈撞擊的整個過程。

從整體效果來看,無論是傳輸的圖像畫質,還是這個球狀飛行器鑽洞以及穿梭的靈敏程度,都超出了我們的預期。

即便工程師後來將控制板交到我們手中,無人機依然能夠在這個密閉空間里行動敏捷,定位精確(以下為現場拍攝的視頻)。

「現在我們可以透露的技術點是,這台機器可以在撞擊剎那開啟保護負載及電池的伸縮系統,對飛行速度及方向做出調整,同時讓絕大部分撞擊力被附在核心裝置外的一層球狀外殼材料吸收掉。」

但不得不說,「生化學」(蒼蠅)只是一個設計參考維度。大多數時候,PATRICK 承認必須從「工人」的角度來完善產品功能。

「我們的照明與視覺系統需要尊重和模仿人在勘測管道及牆面時的觀察習慣。

舉個例子,要檢測一個火電廠的噴灑頭是否被堵塞,錄影頭除了需要 360 度無死角檢測,也需要模仿人類進行『特寫』檢測。

譬如,錄影頭會設計成像人一樣『扒著』往某一處看,燈光也要通過分布式照明斜打到一個點上,這樣才能盡量減少粉塵對光照的影響,找出壁上細微的缺陷。」

而如何做到了讓產品在無 GPS 信號環境下精確移動並完成實時圖像傳輸,工程師僅願意透露這是包括熱感及 4K 錄影頭、雷達等多種傳感器與圖傳系統、飛控系統及 3D 建模能力的共同作用。

「比較值得一提的是,我們使用了大疆的圖傳系統 Lightbridge2,這的確讓產品實力發揮地更加出色。」

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(圖:大疆的 Lightbridge2 圖傳系統)

當然,實驗環境下的效果不一定能夠完全「移植」到真實的核電廠反應堆艙里。

譬如,如果產品抗不了百雷姆/小時(1 雷姆相當於 1 倫琴的 X 光射線或伽碼射線)輻射,進入核電廠反應堆室不到幾分鐘就會歇菜。

歷史上,由於抗輻射能力弱而在福島核電廠內部遭遇滑鐵盧的機器人產品並不少見。

在去年,Elios 接受了埃克森能源實驗室(Exelon PowerLabs,美國第一大核電廠經營商旗下的實驗室)的核輻射考核。這家嚴格的實驗室對這款球狀探測無人機進行了數次輻射量不斷累加的暴露性測試。

最終,在長達 10 分鐘的 800 雷姆/小時計量的輻射暴露下,Elios 的光學相機和無線電控制仍可正常工作。

「Elios 無人機在測試中接受的輻射劑量累積值高達 180 雷姆(1.8 sv)以上,這是在美國和法國核電站工作的單個人員年劑量限值的 90 倍以上。」

但他們強調,通常情況下,一旦進入核電站高輻射區域,無人機就不會再被允許飛出。

「就像奔赴前線的死士一樣,他們在完成任務後身上都帶有超高的輻射量,出來會對人產生危害,因此,通常在核電廠,他們完成一次危險任務,就基本不會再出來。」

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從2014 年開始,兩個標準理工男的無人機模型從大學實驗室成功脫胎,並通過成立了一家名為 Flyability 的技術公司陸續將產品推向了全球 350 多家重工業客戶,其中就包括陶氏化學、通用電氣等工業巨頭以及超過 30% 的美國核電站。

就在去年,美國某大型能源生產商在一次飛行中通過 Elios 替代人工檢查運行中的反應堆地下室是否有可疑泄漏點出現,節省了 50 萬美元的生產損失,並避免了技工暴露於輻射的危險。

此外,Elios 也被歐洲一座核電站運用到冷卻回路燃料箱的檢查工作中。

「我們走的不是一條會受到大眾矚目的市場道路,這有好有壞。」

PATRICK THÉVOZ 坦白,盡管 Flyability 渴望得到更多市場認可,但消費級道路和更大眾化的使用場景,並不適合他們80人團隊當前的發展狀態。

但是,既然是將機器人應用在世界上最危險的領域中,那麼就意味著這是一個技術門檻重要性遠高於價格優勢的市場,因此也就可以暫時不必執著於如何降低產品成本,而是更加聚焦於如何讓產品勝任更多 2B 市場中的高難度任務。

「核電與火電廠的經營,以及大型貨輪運輸及石油煉油廠中出現的每一個問題,代價都非常高昂,金錢幾乎無法衡量;

而近10年來,工業機器人產品隨著零部件以及技術研發成本的下降,價格即便不能跟消費級產品相提並論,但很早就已經在這些重工業巨頭的可承受範圍內。」

因此,這對於擅長輸出知識產權,背靠全球兩大著名理工高校(蘇黎世聯邦理工與洛桑聯邦理工)與諸多優質技術實驗室的瑞士以及歐洲地區中小科技公司來說,無疑是最重要的市場發展方向之一。

「盡管市場很重要,但我們做無人機的初衷也同樣重要:

機器人就是應該被送到最危險的地方,去當人類的擋箭牌,守護我們的生命,這也是很多瑞士中小科技公司建立的使命。」

當然,切爾諾貝利以及福島核泄漏等全球重大核能事故致使無數工程師與技工的喪生,也是讓作為同行的他們不能忍受的。

「守護核能和普通人安全,靠的是他們;而守護他們的,必須是機器人。」

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2018 年,Flyability 加入了由美國內華達大學、蘇黎世聯邦理工以及加州伯克利大學組成的機器人小組 CERBERUS,參加了由美國國防部組織的第二屆 Darpa Challenge 機器人挑戰賽,這一次的挑戰,直接把「賽場」搬到了地表之下:

隧道網路、洞穴環境以及城市級地下結構。

如果說這項機器人挑戰賽的啟動源自 2011 年的福島核災難,那麼這一次,7 年的技術進步,讓機器人的救援範圍再一次陡然增大。

如今,也許我們無法用技術切斷 33 年前發自切爾諾貝利的悲鳴;但未來,請讓機器人與科學家來幫助消弭歷史留給人類的那些被核能支配過的恐懼和屈辱。

我是機器之能聯合主編宇多田,長期關注自動駕駛、智能製造與 AI+安防賽道,歡迎業內人士一起探討各類產業問題(微信:fudabo001,務必註明身份)