北京大学× 智身科技：为全球首个天体生物学本科专业打造火星探测课

学生说：这不是科幻，这是我们的课堂

当我操控智身钢镚 L1 在雅丹地貌中自主行走、实时构建地图的时候，我突然理解了为什么火星探测要先派巡视器 —— 地图是科学的起点。

— 规划区体验学生

VR 操控机械臂夹取石块时，力反馈让我真切感受到 “远程操作” 的难度。这跟打游戏完全不同，每一个动作都关系到科学采样的成败。

— 采样区体验学生

四区闭环走完，我第一次完整理解了行星探测的工程师逻辑 —— 探索、采样、运输、检测，缺一不可。这才是我想学的工程。

— 运输区体验学生

说出这些感言的，是参与此次课程的北京大学本科生。这不仅是几条实训后的心声，更是一场将具身智能前沿技术与深空探测国家战略深度融合的教育实验。

在这里，课本上的天文理论化作了脚下粗粝的沙石，复杂的机器人算法变成了指尖真实的力反馈。在这片距离火星最近的“地球旷野”上，一堂专为未来行星科学家与具身智能工程师打造的硬核实战课，正式开课。

北京大学地球与空间科学学院  × 智身科技

联合打造「类火星地貌智能探索与采样实践」课程

01/ 探索生命的边界，从脚下这片“类火星”土地开始。

2026年盛夏，当50名北京大学本科生踏上青海冷湖这片神秘的土地时，他们即将体验的不仅是一次传统的暑假野外考察——而是一场由北京大学地球与空间科学学院与智身科技联合设计的“类火星地貌智能巡查与采样实践”跨学科实战课程。

北纬38°N、东经93°E，海拔2800米。柴达木盆地冷湖火星营地，风蚀垄脊酷似火星表面，中国首个火星模拟基地坐落于此。在极端干旱、昼夜温差巨大、通讯条件有限的类火星环境中，学生们将操作四足机器人完成从环境探索到目标采样、再到数据返回的完整火星探测全流程闭环。

02/ 为什么是这里？

”北京大学设立了全球首个“天体生物学”本科专业，构建了以“跨学科、大交叉”为理念的创新人才培养体系。但课本里的知识，终究需要在真实环境中被验证、被挑战、被重新理解。

天体生物学（Astrobiology）是在宇宙演化背景下研究生命起源、演化、宇宙分布及未来命运的新兴交叉学科。寻找地外生命与宜居星球，是人类探索宇宙最根本的驱动力之一，也是深空探测的重要科学目标。

而野外实践作为连接课堂与真实科学问题的桥梁，亟需突破传统模式——将最前沿的机器人技术、人工智能与行星地质勘探真正融入教学场景。冷湖，正是这样一座理想的“地球与火星之间的桥梁”。冷湖俄博梁雅丹是地球上最像火星的地方之一，风蚀地貌与火星表面高度相似，被《中国国家地理》评为青海100个最美观景拍摄点之一。在这里，学生们能真正感受到类火星环境的极端条件干旱、温差巨大、通讯受限。这是实验室里给不了的体验。

03/ 这不是体验，是一堂「真正的火星探测课」

课程绝非简单的 “机器人演示” 或 “设备体验”。智身科技基于在智身钢镚 L1 edu、智身铜锤 M1 系列四足机器人平台及配套软件生态上的深厚积累，联合北大科研团队，从教学目标、科学逻辑、工程实践到评估体系进行了系统化的教学模块设计。

课程设计为四大功能分区，50 名学生分组、依次体验，在真实极端环境中获得完整的 “类火星探测” 任务体验。每个分区对应真实火星探测中的关键环节 —— 从环境勘察到样本采集，从物资运输到数据回传。

04/ 四区闭环：一场完整的火星探测任务

01｜规划区：环境探索与地图构建

核心设备：智身钢镚 L1 edu

核心能力：激光雷达 SLAM、自主导航

学生操控智身钢镚 L1 edu 进入未知模拟地外环境；依靠激光雷达 SLAM 实现实时定位与环境建图，在复杂地形、松软地表开展自主探测；完成区域划分，识别定位岩石采集区、水样采集区。

底层逻辑：在未知的地外环境，精准的SLAM建图是所有科学考察的基石。先行环境勘测、区域规划是行星探测的前置基础。

实践目标：训练学生在无地图、弱通讯环境下，掌握环境特征提取与安全路径规划的工程实战能力。

02｜采样区 A：岩石采集与 VR 遥操作

核心设备：智身铜锤 M1 + 机械臂

核心能力：VR 手柄遥控、多模态感知

学生佩戴 VR 设备远程操控机器人，化身深空探测操作员；依托视觉传感 + 力觉反馈组成的多模态感知系统，精准控制智身铜锤M1机械臂夹取地质石块样本，并存放至背筐载物舱。

底层逻辑：地外天体采样面临极高的通讯延迟与不可控风险。依靠多模态感知进行沉浸式遥操作，是确保高价值固态样本无损获取的核心手段。

实践目标：直面远距离遥操作精度难题，还原未来地外机器人远程操控真实工程挑战。

03｜采样区 B：水样采集

核心设备：智身铜锤 M1 + 抽水装置

核心能力：标准化采集流程

依托前期规划区划定的水样采集区域，操控机械臂搭载专用抽水装置；严格遵循标准化科学流程完成水样采集，完整复刻行星探测任务中液态样本识别、获取全流程规范。

底层逻辑：寻找液态水或水冰痕迹，是天体生物学探寻地外生命的关键指标；而防污染、标准化的提取作业是生命科学探测的绝对红线。

实践目标：引导学生严格执行样本采集规范，掌握特种末端执行器在液态/易受污染样本获取中的操作要领。

04｜运输区：基础训练与任务闭环

核心设备：智身铜锤M1+ 背筐

核心能力：负载运输、自主 / 遥控双模式返航

操控搭载背筐载物舱的智身铜锤M1，装载岩石、水样两类采集样本；选择自主导航或人工遥控模式，将全部样本运回基地检测站点；完成「环境探索→样本采集→负载运输→样本检测」完整火星探测任务闭环。

底层逻辑：样本的安全回传是探测任务成功的最终判据。复杂的返航地形与负载变化，对机器人的机动能力与动态平衡提出了极高要求。

实践目标：深刻理解“测-采-运”系统工程闭环，掌握具身智能装备在变负载条件下的越野导航与应急接管策略。

05/ 一堂课背后的「高等价值」

这堂课的价值，远不止于50名学生学会操作了几台机器人，它代表着中国高校在“新工科+深空探测”实践教学模式上的一次重要突破。

01 科学目标导向

四区闭环对应“勘察→采样→运输→检测”完整任务链条，课程核心目标是让学生掌握深空探测底层科学方法论，而非单纯学习机器人设备操作。

02 跨学科有机融合

打通多学科边界，将地球科学、行星地质学、机器人学、人工智能、遥操作技术融为一体，依托真实探测场景，帮助学生建立交叉学科认知。

03 从仿真到真实

课前依托 MATRiX 仿真平台完成预演；实训引入松软土壤、陡坡地形、通讯延迟等现实干扰变量，贴近真实地外探测环境，培育工程实战思维。

04 国家战略人才培养

紧扣航天强国建设目标，融合工业级机器人硬件平台与顶尖高校科研资源，培养“懂科学、会技术、能实战”的深空探测方向复合型创新人才。

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06/ 硬核技术，为教育而生

智身钢镚L1 edu是智身科技专为教育场景打造的四足机器人平台，集成了激光雷达、深度相机、RTK高精度定位套件，支持SLAM实时建图与自主导航。在松软土壤与复杂地形中，它的每一步行走都是对算法鲁棒性的真实考验。

智身铜锤M1系列则配备了高精度机械臂与多模态感知系统，通过VR手柄实现亚厘米级的遥操作精度。视觉识别、力觉反馈、末端执行器协同工作，让学生能够完成真实科研级别的采样任务。

背后支撑这一切的，是智身科技的MATRiX机器人仿真平台——从课前的高保真模拟与算法验证，到课中的Sim-to-Real无缝迁移，再到课后的数据复盘与延伸思考，形成完整的教学技术闭环。

07/ 从冷湖到火星，我们迈出了第一步

当北京大学地球与空间科学学院的学术积淀，遇上智身科技在具身智能领域的硬核技术实力，“四足机器人+类火星环境+跨学科实习”的组合便产生了远超单一领域叠加的化学反应。

当智身钢镚L1的四足踏过冷湖的雅丹地貌，当智身铜锤M1的机械臂精准夹取样品，我们正在用今天的教学实践，为明天的火星探测培养真正懂科学、会技术、能实战的人才。

从冷湖到火星，或许还有遥远的距离。

但从这堂课开始，我们已经迈出了第一步

探索生命边界，从脚下开始

智身科技，与顶尖高校一起，为深空探测培养未来人才

课程设计 | 北京大学地球与空间科学学院 × 智身科技·科教生态部

场地与平台支持 ｜北大科研孵化龙软科技公司

课程定位 | 具身智能人才培养体系 · 跨学科实践教学模块。

智身科技·科教生态部｜以创新为起点，驱动技术发展与人才培育。