——记吉林大学人工智能学院副教授姚美宝

杨 洁  卫婷婷

　　吉林大学（以下简称“吉大”）智能机器人实验室是姚美宝的一方专属天地。这间百余平方米的实验室，曾作为月球车研发测试试验平台，现又在为深地科学探测工程积蓄科研力量。作为实验室创建人，2025年，姚美宝迎来了事业上的重要里程碑——入选第十届中国科协“青年人才托举工程”。

　　自2019年扎根吉大后，这位90后科研工作者便将个人的科研梦想深植于这片深沉而辽阔的土地。热爱徒步的她，丈量世界的脚步从秀美的南方迈向苍茫的北方，直至遥远的异国雪山；如今，她再次踏上一段独具特色的科研徒步之旅，从浩渺星空到万米地心，她以人工智能科技为火炬，照亮了一程又一程的风景。

丈量青春

　　2010年盛夏，南方姑娘姚美宝怀揣录取通知书，来到了向往已久的哈尔滨工业大学（以下简称“哈工大”）。自幼喜爱观星的她，将这份对浩瀚星空的憧憬深深融入航天科研的崇高理想之中。“我觉得这正是我所追求的，既能仰望璀璨星空，又能脚踏实地前行。”她微笑着说道。

　　一向表现出色的姚美宝，置身于哈工大这座拥有深厚工业科研底蕴和浓郁爱国氛围的高等学府中，不仅夯实了坚实的科研基础，更坚定了日后科研报国的信念。本科毕业后，她在哈工大航空宇航科学与技术专业继续深造。也正是在这一阶段，她对航天工业体系有了全方位的认识，并逐渐塑造出一名科研工作者应具备的优秀科研素养——其间，她远赴瑞士洛桑联邦理工学院可重构机器人实验室学习，深受瑞士创新理念的熏陶；她跟随哈工大的老师参与国家科研项目，从行星表面精确着陆等问题中，领略到大国航天的精密与宏大；她还近距离向众多行业专家请教，在他们的悉心指导下，将书本知识逐一转化为系统工程中的具体参数。

　　在人生最为璀璨的年华，姚美宝尽情挥洒青春，执着追寻着自己的科研梦想。随着学子青涩的褪去，一位优秀且渐趋成熟的青年科研工作者形象逐渐清晰地显现出来。2019年，又是一年盛夏，在吉大的火炬树下，姚美宝决心将时光密码镌刻进吉大的年轮之中。

静待花开

　　来到吉大后，姚美宝面临的首个挑战便是准长聘制度的考验。“我是第一批准长聘制教师。准聘期为6年，到期时，我们会接受国际同行专家的评议。”6年的评议周期为她提供了相对充裕的科研时间，但同时也意味着她需要取得更为深入的科研成果。

　　挑战不止于此，吉大人工智能学院成立于2018年，姚美宝是该学院首批引进人才，她加入学院时一切工作刚刚起步。“人工智能对于我国航空航天等传统工程制造领域，具有头雁效应，甚至能够引领传统工业的发展。”尽管压力不小，但姚美宝却乐在其中，且心存感恩。她说：“十分感谢学校从制度层面给予我们诸多支持与保障，让我们刚到学校就能获得博士生招生名额。”

　　在随后的6年时间里，姚美宝全身心地投入科研与教学工作之中。她和团队锚定AI与机器人复合研究，直面人工智能与物理世界交互的巨大挑战，并紧密结合国家月球探测和深空探测重大工程，力图凭借科研成果对接航天强国重大战略需求。

　　“像嫦娥探月工程这样的国家级重大项目，我们也有幸参与到攻关和预研项目中，尽一些绵薄之力。”姚美宝谦逊地表示，从开展小型月球车构型设计优化，到多体分布式移动探测，再到实现小型机器人低温唤醒、远程维护及故障修复……姚美宝团队凭借扎实的科研功底，求解这一庞大系统工程中的一道道难题。

　　萍末风起处，天地自成荫。在稳步解决国家实际工程需求的过程中，姚美宝也在科研领域悄然收获了一项项成果。近五年，她先后以第一作者或通讯作者身份发表学术论文30余篇，其中《科学引文索引》（SCI）论文20余篇，发表于中国科学院一区Top期刊论文十余篇。

　　不求收获，但问耕耘。发表于《国际机器人研究杂志》的成果，正是姚美宝基于此前在瑞士的一项工作所取得的创新成果。“许多工程前沿问题，其实需要一些想象力来寻求突破。”而在瑞士学习和工作期间，姚美宝接触并吸纳了大量有关创新的科研理念。也正是得益于这种潜移默化的训练，她才能将“折纸”这一古老的中国传统艺术与微型行星车的构型重组联系到一起。

　　“微型星球车在月球等地外天体表面作业时，常常会遇到狭窄的空间缝隙，或是月溪等地形地貌。”姚美宝介绍道。而她运用折纸原理研发的机器构型重组技术，能让微型行星车通过折展等方式，适应行星表面诸如狭窄空间之类的各种复杂地形。同时，折叠技术还极大地缩小了机器的体积，减轻了航天器发射时的荷载，进一步提高了运输效率。随着科研思路的不断拓展，这种可重构机器人逐渐具备了更多优异的性能，例如显著提升了系统的自修复能力。“当系统的某一模块出现故障时，可借助模块化技术，通过替换接口单元来实现故障的自我修复。”这些成果最终发表在机器人领域的顶级期刊《国际机器人研究杂志》上，并且成为当年国内机构唯一以第一完成单位身份发表在该期刊上的论文。

　　借鉴计算机视觉的发展历程，姚美宝深知高精度高质量的数据基准对科研工作者来说至关重要，因此她领导团队将多源行星表面目标分割图像整理成集，并进行高精度的标注。在这项耗时耗力的工作完成后，她及团队决定推动一系列行星表面数据基准的国际开源共享，促进国内外对行星表面科学探测领域的相关研究，这一举动获得了国际同行的高度赞誉。

　　“这是国际上首个公开的此类数据集，其得来实属不易。我们向欧洲航天局等机构申请样本、对数据进行高精度人工标注，既烦琐又耗时。但如今，借助该数据集，已发表了3篇《工程索引》（ESI）高被引论文。国际上众多专家对我们的工作也颇为认可，且相关成果仍在持续涌现。如果这一数据集能够助力研究人员将想法付诸实践，有效缩短研究周期，那么我们的工作便已获得了最大的回报。”姚美宝说。

炬火新程

　　如今，姚美宝在吉大的研究旅途进入新的阶段，她即将迎来准长聘制的考核，同时她的研究也迎来新课题——从深空到深地，投入深地科学探测装备的研发。

　　“早在十几年前，吉大就主导了‘地壳一号’的研发，这也是我国正在服役的一项重大科学装置。如今我有幸参与到下一代深地装备的研发中，作为科研人员我深感自豪。”姚美宝说。

　　从星际到地心，看似遥不可及，实则却大有关联。“之前我们从事的星表研究涉及行星地质学，深地科学与火星在地质学上也有关联，这是我们过往研究的一种延续，希望能运用智能化技术，让深地科学探测战略向国际前沿迈进。”姚美宝说。而她目前参与的深地项目也基于黄大年教授早期的一些研究展开，这让她有一种沉甸甸的使命感，“我常常感到我们正在传承黄老师的精神，这种精神对我们这一代人产生了深远影响，因此我们必须全力以赴将工作做到最好！”

　　无论是大国重器工程还是科学前沿探索，都无法仅凭一己之力完成。姚美宝的另一项重要工作是培养青年人才。她说，机器人科学是多学科交叉的领域，涵盖人工智能、机械、力学、电子等多门学科，这种复杂性对课程教学而言是巨大的挑战。在教学过程中，姚美宝最为重视的是培养学生的实践能力。她将机械臂、无人车等机器人平台引入教学，让学生在动手操作中验证和感受理论知识，极大地激发了学生的兴趣。在她的悉心指导下，学生先后获得月球基地2050国际创新大赛月面机器人赛道提名奖、第二十六届中国机器人及人工智能大赛吉林赛区一等奖等。对她来说，这是另一种无上的殊荣。