【開欄語】在科學(xué)的春天 我們一起遇見未來

人形機器人進廠“打工”、“空中出租車”首飛成功、通過意念能夠控制鼠標(biāo)移動……2024年的春天是科學(xué)的春天，新質(zhì)生產(chǎn)力在全國各地蓬勃起勢。以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，一些過去看似遙不可及的未來場景，正在加速沖入現(xiàn)實中，不斷塑造發(fā)展新優(yōu)勢，促進社會生產(chǎn)力實現(xiàn)新的躍升。

作為經(jīng)濟發(fā)展的新起點、新動能，新質(zhì)生產(chǎn)力的規(guī)模和速度取決于當(dāng)下，決定著未來。當(dāng)新質(zhì)生產(chǎn)力已成火熱高頻詞，接下來該如何向“新”而行？

今日起，封面新聞?wù)酵瞥?ldquo;尋新記”——尋找新質(zhì)生產(chǎn)力調(diào)研行系列報道。我們將走進企業(yè)一線、對話行業(yè)專家，我們將聚焦未來產(chǎn)業(yè)，關(guān)注顛覆性、前沿性、引領(lǐng)性技術(shù)，梳理產(chǎn)業(yè)背后的商業(yè)邏輯和發(fā)展前景，探尋加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力的“密碼”。

封面新聞記者 姚瑞鵬 馬夢飛 攝影報道

新年伊始，多地開始加快布局未來產(chǎn)業(yè)。其中，“類腦智能”成為了熱頻詞。但在熱度之下，何為類腦智能、類腦智能的產(chǎn)業(yè)化前景與商業(yè)化落地的路徑，仍有很多問題需要探尋。

3月初，封面新聞記者走進電子科技大學(xué)的實驗室，看見儀器上字符跳動，一只黑白相間的機械手臂隨之靈活地舒展關(guān)節(jié)，而操縱它的卻是試驗者的意念。千百年來，人們觀飛鳥讓飛機翱翔碧空，觀魚群使?jié)撏Эv橫海底。今天，隨著新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展，我們終于立于鏡前向自己的大腦學(xué)習(xí)，一只機械手像人一樣握拳的背后，未來產(chǎn)業(yè)的浪潮已撲面而來。

正在測試機械臂的性能

“軟類腦”

讓人工智能像人類大腦一樣運作

3月的成都春風(fēng)已至，電子科技大學(xué)緊湊的實驗室中，“隔空取物”這一充滿幻想的成語正在變成現(xiàn)實。由徐鵬教授帶領(lǐng)的類腦智能科研組博士們緊盯著屏幕上跳動的紅白字符，旁邊一只機械手緊緊握住水杯平穩(wěn)送往嘴邊，而操縱它的卻是人們的意念。

可以通過意念控制的機械臂

類腦智能，又被稱為神經(jīng)形態(tài)計算，通過模仿人類大腦的運作方式，讓計算機軟硬件實現(xiàn)信息高效處理。其中，對模仿生物腦結(jié)構(gòu)和神經(jīng)機制的研究，或是用模型和算法來實現(xiàn)類腦的途徑，這些通常被稱為“軟類腦”，側(cè)重于基礎(chǔ)理論研究。

人腦擁有約一千億個神經(jīng)元，每個神經(jīng)元通過數(shù)千甚至上萬個神經(jīng)突觸和其他神經(jīng)元相連接，規(guī)模龐大猶如銀河中的繁星交織，造就了人類無與倫比的認(rèn)知能力。從某種意義上來說，人工智能的終極目標(biāo)，就是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)層次模仿腦、器件層次逼近腦、智能層次超越腦的類腦智能。在這個領(lǐng)域，徐鵬和其團隊就像是“捕夢手”——抓捕到每一個突觸的跳動，都意味著為類腦智能的發(fā)展提供了更扎實的理論基礎(chǔ)。

“目前，通過對腦功能的研究，我們對腦部情緒和腦疾病的原理掌握得更全面一些。”徐鵬說，他們團隊對于孤獨癥早期篩查、抑郁癥、睡眠治療的相關(guān)治療體系已經(jīng)在全國多家醫(yī)院先試先行。這也是“中國腦計劃”中的“理解腦、修復(fù)腦、模擬腦”三個方向的實際落地。當(dāng)患有孤獨癥的孩子經(jīng)過治療轉(zhuǎn)入普通學(xué)校就讀，當(dāng)癱瘓多年的患者重新站起來走出第一步……這些，都讓類腦研究有了極具溫度的表達。

“硬類腦”商業(yè)化加速

全球首個動態(tài)視覺類腦芯片量產(chǎn)交付

在技術(shù)飛躍的今天，普通嵌入式芯片處理不了海量信息，必定發(fā)熱灼燒。這就需要處理信息的芯片實現(xiàn)低功耗、高算力，也就是不會發(fā)熱、側(cè)重于商業(yè)應(yīng)用的類腦芯片類產(chǎn)品——“硬類腦”。

在成都高新區(qū)，時識科技的門頭并不顯眼，但大聲爭論的聲音卻此起彼伏，一個個指頭大小的類腦芯片就在這些爭論和畫滿字符的白板中“突出重圍”。

指頭大小的類腦芯片 受訪者供圖

時識科技的創(chuàng)始人喬寧從中科院博士畢業(yè)后，于2012年前往蘇黎世大學(xué)做類腦智能領(lǐng)域的博士后研究。2017年2月，喬寧在蘇黎世成立“SynSense時識科技”。從學(xué)者到CEO的身份轉(zhuǎn)變，意味著喬寧研究的類腦技術(shù)開始了產(chǎn)業(yè)化進程。而在察覺到中國腦類研究市場和發(fā)展空間后，喬寧將時識科技落戶成都，先一步打開了硬類腦商業(yè)化應(yīng)用空間。

2023年，時識科技的類腦視覺芯片Speck批量出貨，成為了世界上第一顆正在商業(yè)量產(chǎn)的動態(tài)視覺類腦芯片。此外，超低功耗類腦處理器Xylo已經(jīng)小批量送樣，在消費電子、智能穿戴、工業(yè)檢測等領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了突破性進展。

“從1到10”的路程

類腦芯片剛剛走到“3”

但如果用“從1到10”的路程來類比“硬類腦”方向的發(fā)展進度，喬寧認(rèn)為，類腦芯片的步伐才剛剛走到“3”。

“好像講了好多年，但是類腦產(chǎn)業(yè)真正大規(guī)模落地，其實還并沒有實現(xiàn)。”喬寧說，算法優(yōu)化、生態(tài)搭建、人才培養(yǎng)等問題都橫亙在面前。比如，芯片的運算信息還得更加像腦，處理數(shù)據(jù)需要更快；行業(yè)還需從購置鏈、應(yīng)用開發(fā)、產(chǎn)品維護等方面打造成熟生態(tài)；最關(guān)鍵的是，類腦智能需要多學(xué)科復(fù)合型人才的培養(yǎng)，甚至得有包括心理學(xué)在內(nèi)的學(xué)科視角。

喬寧正在檢修相關(guān)儀器

“而類腦芯片大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的最關(guān)鍵所在，還是要找到場景中需要用到類腦芯片的比較強的理由，要么性能上，要么成本上，一定得有明顯優(yōu)勢。”喬寧說，因此，在他看來，類腦智能產(chǎn)業(yè)化其實才剛剛起步。要往前走，“市場應(yīng)用+先進研發(fā)”的模式依舊需要時間的催化，但喬寧堅信，10年內(nèi)，這片藍海就將卷起巨浪。

技術(shù)和資源儲備

成都發(fā)展腦產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的兩張王牌

類腦智能作為產(chǎn)業(yè)鏈的上游技術(shù)，面向的是千億級下游市場，如何鏈接兩端是謝佳欣博士專注的問題，他所在的四川腦科學(xué)與類腦智能研究院，讓成都成為全國為數(shù)不多的幾個在腦智科學(xué)研究方面走在前列的城市之一。而“打前陣”的人，總會遇到更多問題。

位于成都溫江的四川腦科學(xué)與類腦智能研究院

“我們針對大腦認(rèn)知障礙康復(fù)的科研成果樣品，正進行工程化。類腦應(yīng)用于智能家居的控制、無人操控等領(lǐng)域的嫁接將成為重點。”午飯時間，謝佳欣和同事討論著項目推進情況，他們認(rèn)為，從全國范圍來看，發(fā)展腦科學(xué)和腦產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟，成都最大的優(yōu)勢在于技術(shù)和資源儲備。

“我們明白技術(shù)的革新是偉大的，但我們也清楚市場的需求是滯后的。”謝明欣說，這兩者之間的矛盾是類腦智能產(chǎn)業(yè)尚未形成規(guī)模的重要原因。

研究院的中試平臺正是為破解這一難題而誕生。院長堯德中介紹，在底層數(shù)據(jù)收集分析上，研究院建立了云腦信息平臺，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)、算法、計算資源三方資源匯聚。中間層，科研技術(shù)成果和中試平臺，可以為產(chǎn)業(yè)化成果轉(zhuǎn)化提供方法論和設(shè)備儀器。當(dāng)產(chǎn)品從實驗室走出來，可以直接對接企業(yè)和機構(gòu)實際應(yīng)用。通過研究院的各方資源，未來將成都相關(guān)企業(yè)進行整合，“如果能帶動一批小企業(yè)成長為大企業(yè)，那這件事就很有意義了。”堯德中對此很有信心。

2023年中國GDP十強城市中

7個已重點布局類腦智能

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2035年類腦計算市場將占人工智能總收入的15%-20%，市場規(guī)模將達到200億美元。在追逐類腦智能的路上，有志者正相互競速。2021年，科技部發(fā)布了“腦科學(xué)與類腦研究”重大項目相關(guān)申報指南，部署了近60個研究方向，“中國腦計劃”備受關(guān)注。近年來，我國還成立了類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實驗室等機構(gòu)。在地方層面，據(jù)封面新聞記者梳理，2023年全國GDP排名前十的城市中，近期已經(jīng)有上海、北京、深圳、成都、杭州、武漢、南京7個城市明確提出了將重點布局類腦智能。

作為未來產(chǎn)業(yè)，類腦智能是未來戰(zhàn)略性技術(shù)，是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的主要陣地。當(dāng)類腦智能產(chǎn)業(yè)鏈完成閉合的那一刻，我們將有望在新一輪國際科技競速中掌握主導(dǎo)權(quán)。鏈條這一觸，需要產(chǎn)學(xué)研用各層人士的共同努力。而對于未來的愿景，或許就如喬寧所說，當(dāng)他女兒長大后，那時騰飛的千行百業(yè)都能看到類腦智能的助力。

編輯：劉琳 

審校：熊浩然

來源：封面新聞

封面圖片來源：封面新聞