【独家】对话汤元科技任冬淳:物理AI的瓶颈,在于训练体系|甲子光年


把真实世界变成AI可以训练的世界。
过去一年,物理AI、世界模型、具身智能,成为AI行业最热的关键词。
如果说大语言模型的爆发,得益于互联网把人类知识变成了训练数据,那么物理AI的下一次突破,取决于真实世界能不能被精准表达,并成为训练环境。
而这,就是汤元科技要解决的问题。
具身智能很热。
新闻里越来越多Demo看起来已经非常接近“可用”。但真正决定具身智能能否走向大规模落地的,不是演示能否“成功一次”,而是离开演示环境能否“一直成功”,并泛化到成千上万个真实场景。
换句话说,具身智能真正的突破,不是做出一个更漂亮的Demo,而是训练出具备泛化能力和长程任务能力的大脑。
而大脑的发育程度,最终取决于它经历过什么样的训练。
汤元科技联合创始人、CEO任冬淳把这件事概括为一句话:物理AI的瓶颈,在于训练体系。
任冬淳博士毕业于中科院自动化所,长期从事机器人、视觉感知相关研究,他毕业前师从中国具身智能与机器人领域代表性学者、中国科学院院士乔红。
过去多年,他曾带队多次获得国际算法竞赛第一名。但在创业之后,他越来越明确地意识到:科研是比拼“长板”,产业落地则受限于“木桶短板”
2024年,任冬淳与团队共同创立汤元科技。公司以具身智能为核心方向,以世界模型为技术底座,首先就要回答一个更底层的问题:如何把真实世界变成物理AI 可以训练、试错和验证的体系。
1.物理AI的瓶颈,为什么是训练体系

问:现在大家谈物理AI,往往先谈更强的算法。你为什么强调训练体系?
任冬淳:算法当然重要。
无论是自动驾驶,还是机器人,最终都需要更好的感知、预测、规划和控制能力。
但算法不是凭空变强的。
任何大模型能力的提升,背后都离不开数据和训练体系。大语言模型之所以能快速发展,是因为互联网文本、代码、图像、视频这些数据可以被大规模采集和训练。
但物理AI不一样。
物理AI面对的是真实世界。
真实世界是一个连续变化的4D世界(3D空间坐标+时序信息)。里面有空间结构、对象关系、运动状态、光影变化、物理约束,也有动作之后的状态变化。
所以,物理AI首先要解决的,不是让模型生成一个“看起来像”的世界,而是让模型在一个足够可靠的训练体系中理解真实世界和预测变化。
这个训练体系至少要满足三个方面的要求。
第一,是数据的结构和质量。
物理AI首先需要能表达真实世界的空间结构、几何尺度、遮挡关系、物体状态、动态轨迹、光影变化和物理约束。
行业留存了大量视频数据,它可以告诉模型“看到了什么”,却很难稳定告诉它“世界真实是什么样”。
第二,是训练和验证闭环。
物理AI最终要进入真实世界行动。但真实世界不允许无限试错。
自动驾驶不能靠在真实道路上反复犯错来训练。机器人也不能在客户工厂、机房、仓库里无限失败。
它们需要先在一个足够真实、可控、可复现、可评测的训练世界中完成大量试错,再回到真实世界验证和迭代。
第三,是数据的规模和生产效率。
真实世界的数据采集很贵、很慢,也不可控。
几种主流的方式是真机采集、遥操作采集和数据采集厂供应。这些数据很重要。但它们也有局限性,比如成本高,场景有限。
我们首先是把真实世界转化为AI可以训练、可以仿真、可以验证、可以持续进化的数据资产和训练环境。
2.世界模型不是为了生成视频,
而是为了训练物理AI
问:现在很多公司都在讲世界模型。汤元理解的世界模型,和普通视频生成有什么区别?
任冬淳:世界模型现在很热,也很容易被误解。
很多人一听世界模型,首先想到的是非常逼真的视觉呈现:画面清楚,光影自然,运动流畅。
这当然是能力的一部分,但远远不够。
给人看的视频,和给AI训练用的世界,不是一个标准。
给人看,只要视觉真实就可以。给AI训练,就必须回答更硬的问题:空间结构准不准,物体位置对不对,尺度关系稳不稳,动作之后世界状态有没有真的变化。
问:是否有直观的例子?
任冬淳:比如机器人抓苹果。画面里夹爪碰到了苹果,不代表机器人真的理解了抓取。苹果的位置、桌面的高度、夹爪和苹果之间的接触关系、抓取后的状态变化,都必须成立。
所以我们对世界模型的理解,不是先追求“生成得像”,而是先追求“结构对”。
真实世界首先是空间,也是时间。它有几何结构、尺度关系、遮挡关系、对象状态、动态轨迹、光影变化,也有动作之后的状态变化。
这也是汤元为什么强调4D真值和4D结构约束。
我们不是让模型只从视频里猜世界,而是先把真实场景转化为4D数据资产。让模型知道世界真实是什么样,再进一步学习世界如何变化、动作如何改变世界。
从NVIDIA的Omniverse、Isaac到Cosmos,也能看到类似思路:物理AI不只需要端侧模型,也需要合成数据、仿真环境和训练评测工具链。
但工具链最终要落到真实任务里。机器人要会抓取、搬运、巡检、插拔,自动驾驶要能处理极端情况。世界模型如果不能支持训练、验证和部署反馈,就很难成为物理AI的基础设施。
世界模型应该成为物理AI的训练世界:让机器人和自动驾驶系统在真实部署之前,先在一个可控、可复现、可评测的环境里完成大量学习和试错。
3.汤元做的是物理AI的训练底座
问:所以你们现在对汤元的市场定位是什么?
任冬淳:汤元科技正在构建面向物理AI的训练底座。
目前,我们面向具身智能、智能驾驶企业提供4D数据资产、仿真训练、评测全链路基础设施。上游对接真实场景采集,下游为各类机器人、自动驾驶提供服务,通过4D数据资产与生成式世界模型,构建可理解、可推演、可交互的真实世界数字底座。
同时,汤元也在训练机器人“大脑”。
机器人基础模型的预训练,核心是数据规模和数据质量;但到了mid-train、post-train阶段,必须回到具体场景,把仿真训练和真机验证结合起来。基于自身积累的高质量4D数据资产,汤元正与多家机器人本体公司合作,围绕精密制造检测、柔性化搬运、家庭陪伴与整理等场景,构建虚拟训练场,训练机器人在真实任务中的感知、决策和动作能力。
问:从客户角度看,汤元具体提供什么?
任冬淳:我们现在主要提供三类能力与产品。

第一,真实场景4D数据资产构建,Yootta SimWorld。
基于真实场景。比如工厂、仓库。
汤元把这些场景转化为几何结构准确、空间结构清楚、时序稳定、物理规律合理的4D数据资产。
这个资产不是普通视频,也不是普通三维模型,它是可以服务训练和仿真的真实世界表达。它包含环境结构、动态目标、物体状态、轨迹关系、光影关系。也包含具身场景中进一步需要引入的机器人本体状态和动作信息。
SimReady环境与资产构建:将真实场景转化为可训练、可编辑、可仿真的4D世界资产
第二,面向训练的数据生成和场景泛化,Yootta SynData。
真实数据采集的成本高、效率低、多样性不足。
汤元可以基于真实4D场景,结合4D结构约束和世界模型能力,生成更多可训练数据。
比如改变光照、背景、物体颜色、相机视角、机器人轨迹、任务条件和交互对象。
对具身智能来说,这可以显著提升数据覆盖度。
具身数据泛化:基于有限真实数据生成大规模、多样化、高保真的训练数据
第三,任务级仿真与评测闭环,Yootta LoopSim。
物理AI不只需要数据。它还需要可控、可复现、可评测的训练环境。
汤元可以围绕具体任务,构建仿真和评测闭环。比如抓取、搬运、插拔等。
客户可以在这些环境中测试不同策略,评估模型表现,观察状态变化和任务结果,并把反馈继续用于数据和模型迭代。
这三类能力最终形成一套完整的训练闭环。
真实场景进入系统,转化为4D数据资产。再生成更多训练数据,进入仿真和评测。最后回到真实部署反馈中持续迭代。
具身训练与评测:从闭环仿真中不断试错,验证策略,提升决策质量
问:客户从汤元科技面向物理AI的训练闭环中,能获得什么价值?
任冬淳:本质上是三件事:更低成本的数据、更大规模的泛化、更高效率的试错。
SimWorld把传统数据采集变成数据生产。通过真实场景4D化,汤元可以持续生产高质量4D数据资产,实现百倍级数据获取效率提升,并将数据成本降低90%以上。
Yootta SynData解决规模和多样性问题。真实采集无法覆盖足够多的场景、任务和失败状态。基于场景泛化,汤元可以把有限真实场景扩展为大规模可训练数据,目前已具备每月超万平米场景、百万级SimReady资产和百万小时视频数据的生产能力。
Yootta LoopSim解决训练和试错问题。基于高质量4D数据资产和带物理引擎的仿真工具,汤元可以构建可编辑、可复现、可评测的虚拟训练场,让机器人在真实部署前完成大量强化学习和策略验证。相较于完全依赖真机试错,虚拟训练场有机会实现千倍级试错吞吐和单位成本效率提升。
这就是汤元训练闭环的价值:用SimWorld生产高质量数据,用SynData放大数据规模,用LoopSim让机器人在虚拟世界里完成大规模训练和验证,再与真机验证结合,形成从虚拟训练到真实部署的闭环,让具身智能的规模化测试、持续迭代和商业化落地成为可能。
4.具身智能为什么尤其需要训练体系
问:为什么你们现在把具身智能放在核心方向?
任冬淳:因为具身智能可能是未来十年物理AI最大的增量场景。
具身智能没有天然的数据飞轮。
智能驾驶至少有量产车、测试车和路测车队,可以持续采集真实道路数据。但机器人还没有大规模进入真实世界,也很难通过终端设备自然沉淀训练数据。不同本体、末端执行器、任务和场景的排列组合,会持续放大数据缺口。
同时,具身智能不是只“看见”世界,而是要和世界发生交互。抓取、搬运、插拔,每一个动作都需要理解空间结构、物体状态、接触关系和动作后的状态变化。真机采集和遥操作数据很重要,但成本高、覆盖慢,也很难支撑大规模强化学习。
我们判断,具身智能商业化的关键,不只是更强的机器人本体,也不是单点算法突破,而是谁能提供足够高质量、足够大规模、可用于训练和试错的数据与环境。汤元在4D数据资产、SimReady资产、场景泛化和虚拟训练场上的能力,正好对应这个缺口。
简单说,具身智能最缺的是训练体系;而汤元的优势,正是把真实场景变成机器人可以大规模学习、试错和验证的训练世界。
5.智能驾驶是基础业务,
也是高标准验证场
问:外界可能看到汤元现在智能驾驶案例更多。你怎么解释智驾和具身的关系?
任冬淳:汤元的定位是面向物理AI的训练底座公司。
智能驾驶和具身智能,是这套训练体系在不同场景中的落地。但它们在商业阶段上不同。
智能驾驶产业更成熟。对汤元来说,智驾是非常重要的基础业务,也是行业最接近落地最后一公里的场景。
智能驾驶对数据质量的要求非常高,因为车今天就是一个已经在路上跑的真实机器人,容错率极低。一个前视角视频看起来真实,不代表它能用于训练。物理一致性、多视角一致性等,都无法接受偏差。
具身智能比智能驾驶在某些方面更复杂,更需要高质量的4D数据资产和完整的训练体系。汤元在智驾方向完成的工程化打磨,包括时序稳定、动态目标建模、合成数据生成、工具链接入、客户交付和质量验证,都会成为我们服务具身智能的重要基础。
汤元世界模型在智驾中的应用:从4D数据资产到高保真训练数据构建与泛化
6.为什么是汤元团队
问:这条路听起来很重,既要模型能力,也要数据工程、仿真和客户交付。为什么汤元能做?
任冬淳:确实很重。物理AI的训练底座不是单点算法问题,既要有前沿研究能力,也要有复杂工程系统的落地能力。
汤元团队的一个特点,就是学术能力、工程化能力和商业化兼备。
我过去长期做机器人、视觉感知和轨迹预测工作,也参与过很多前沿技术研究。
但真正做产业落地时,你会不断被系统和客户需求“捶打”。
把技术做成能用、能集成、能长期依赖的系统,是更难的事情。
我后来形成的认知是:学术能力当然重要,但前沿技术如果不能进入客户系统,就很难真正产生产业价值。
这也是汤元的公司气质。
汤元是一支“工程型科学家”团队。很多客户问题,其实比论文题目更硬。
时序是否稳定、动态目标能否准确重建、数据能不能规模化生产、训练数据能不能真正提升模型效果,这些问题越往交付走,越会暴露出来,也越能检验技术路线。
7.面向具身智能,把真实世界变成AI可以训练的世界
问:未来汤元的业务重心会是怎样的?
任冬淳:智能驾驶是汤元率先完成商业化交付和工程能力验证的场景。
但从更长期看,具身智能会带来更广泛、更复杂的物理AI训练需求。
从战略选择上,汤元也会更明确地面向具身智能。
具身智能需要的不只是更多数据。汤元接下来要做的,是把已经验证过的4D数据资产、基于4D约束的世界模型、数据生成与场景泛化、闭环仿真和工程交付能力,进一步产品化为面向具身智能的训练底座。
未来,物理AI的竞争不会只是谁拥有更强的大脑,也是谁拥有更好的训练世界。
(封面图、文中配图、视频来源:汤元科技)
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