探秘人腦超級晶元 上海腦智產業年投入逾10億
腦科學與類腦研究將成為上海科研領域的下一個發力點。
第一財經記者日前獲悉，坐落於上海浦東的張江實驗室的上海腦科學與類腦研究中心（簡稱「上海腦中心」）在上海市政府的大力支持下已開始了實質性建設。著名神經科學家、中科院上海分院副院長張旭接受第一財經記者採訪時表示：「新成立的上海腦科學與類腦研究中心的進展相當不錯，將成為上海科技發展的下一個重點。我們將力求在體制和機制上有所創新，尋求深層次、系統性的突破。」
尋求體制突破
「站在改革開放40年的當口，這事對我們生物醫藥的發展至關重要。」張旭指出。不過他表示，要實現這樣的突破具有很大的挑戰，只有克服心理上的障礙和體系上的制約，才能有所進步。「我們不僅僅要擴大規模，更要實現本質上的躍升。這符合國家整體戰略的需求，而不是針對某個系統、某個機構或者某個企業。」他說道。
上海腦科學與類腦研究中心於今年5月14日揭幕。它將與北京腦科學與類腦研究中心一起，成為中國「腦計劃」項目的一南一北兩中心。「中國腦計劃的推出，應該是針對我們的老百姓生活和社會發展需要什麼，這並不是要跟誰比的問題，我們就是中國自己的模式，應該有自己的發展路徑。」張旭對第一財經記者表示。
中國腦與智能科技領域研究和開發力量的增強、社會發展需求的增加、產業升級的機遇和政府支持及社會投資力度加大等多方面因素促成了腦智科技的黃金時代。據不完全統計，僅上海地區來自政府科研經費、商業投資、公司投入等多種形式每年投入腦智科技和產業發展的資金不少於10億元。張旭向第一財經記者介紹稱：「上海腦科學與類腦研究中心將會整合併且加強腦智科技的基礎科學研究和核心技術研發。」
在談到上海腦科學與類腦研究中心的運行制度時，張旭對第一財經記者表示，必須要實現體制上的突破。他說道：「我們一味地把美歐的模式拿過來也是有問題的，2000年起我們就開始參照美國大學系統的PI（獨立實驗室負責人）制度，國家投了不少經費，的確在整體科研水平上有了大幅度提高，但是我們的科技實力仍然與國家的社會經濟發展需求有較大的差距，這說明不完全是資金規模的問題，而是要在體制機制上做更深層次的努力。」
「儘管我們論文發表了很多，但發達國家不是這麼簡單地看問題，這也不可能成為衡量一個國家科技水平和實力的唯一標準。」張旭對第一財經記者表示，「現在腦科學研究能夠與人工智慧技術結合，中國好像從中看到了機會，但要知道我們在人工智慧方面還不是最強的，儘管我們已有了一些全球領先的突破點。」
張旭於1994年瑞典博士畢業後就回國工作，歷經近年來中國科研發展的各個階段，深諳其中的薄弱。在美國，PI制度的優勢是顯然的，因為它的國家科技戰略和實施體系布局已發展成熟，科研機構、大學和公司的綜合性參與度高，資金差異性投入及分工明確，系統性實施力極強，因此能夠將支持基礎研究的總經費分成很多的大小課題經費，支持研究和人員費用，能夠發揮更多人的才能。
建大科學裝置
去年9月，張江實驗室揭牌。該實驗室的重點攻關研究方向包括生命科學和信息技術兩大領域，類腦智能研究是兩者間的銜接橋樑。目前實驗室內部已經建立了共享機制，各研究機構科研人員能夠共同使用昂貴的實驗設備，尤其是新建成的大科學裝置，並且建立一個統一的資料庫，收集研究和臨床試驗的相關信息，把一些原有的數據孤島打通。
已經建設完成的大科學裝置包括上海光源、國家蛋白質實驗中心等，其中國家蛋白質實驗中心建築面積為3.3萬平方米。總投資為7.56億元，這也是生命科學領域的首個大科學裝置。
張旭對第一財經記者表示：「生命科學領域的大科學裝置是非常罕見的。國家蛋白質研究中心為腦科學中的神經遞質受體結構和功能等生命科學研究提供技術基礎設施。蛋白質結構是最核心的科學研究問題之一，比如知道藥物作用的靶點在哪裡，有助於藥物的診斷和開發，蛋白質研究的技術平台，無論從生物技術本身的科學問題，還是藥物開發、疫苗，包括現代化的農業都是需要的。在腦科學領域，則有助於對神經系統和疾病的理解。」
張旭還介紹稱，目前在上海張江，走在神經系統疾病研究最前面的是中科院上海藥物所。最近一款名為GV971的抗老年痴呆症藥物已經通過Ⅲ期臨床試驗，是藥物研究的突破性進展，期望很快就能進入審批上市。
為什麼要在張江做那麼大跨度的交叉學科？張旭告訴第一財經記者：「就是因為這對我們的知識結構，對理解神經系統或者藥物研發是一個綜合性的體系。我們需要更多科學家、更多思想的交融，激發創新，這是一個科學的生態環境，這裡就好像是生物醫藥界的矽谷，科學家能夠在更大的科學設施支撐的基礎上，進行新的研究和開發。」
產學研一體化
同樣是在去年9月，張旭從寒武紀科技創始人兼CEO陳天石手中接過「院士工作站專家」聘書，從此我國腦科學的前沿探索力量，與計算科學及人工智慧晶元的產業化的力量深度融合，基礎研究科學家與計算信息技術專家共同開啟世界類腦智能研究前沿和高科技產業大門，這種跨界合作的模式以往並不多見。
寒武紀作為我國首家人工智慧晶元初創公司，已經研製出了超低能耗、超高效率的深度學習神經網路晶元。陳天石曾對第一財經記者表示，早在2016年寒武紀科技就在臨港科技城註冊公司，他看中的不僅僅是上海在集成電路製造領域的深厚積累，更具戰略意圖的是，加入落地在臨港的「上海腦-智工程」所打造的類腦智能產業化生態圈。張旭正是該工程的項目負責人。
由中科院上海分院牽頭的「上海腦-智工程」自2014年啟動至今，不僅彙集了中國神經科學最前沿的科學家，也吸引著來自科大訊飛、寒武紀、愛觀視覺等人工智慧科技領先企業入駐，共同探索類腦智能的產業化之路。「誰說基礎研究只會燒錢？恰恰相反，實驗室里的每一個小的進步，都有可能帶來產業的大變化。」張旭說道，「如果企業家能及時看到這些變化，就能及時將它們應用到產業中。」
張旭舉起手上的華為mate手機告訴第一財經記者：「這部手機中採用的麒麟970人工智慧晶元，寒武紀貢獻了其中神經網路處理單元（NPU），它是基於中科院計算技術研究所的基礎研究成果，『上海腦-智工程』促成了它的產業化，它的第一個大用戶就是華為，也是全球用戶最多的手機之一。」根據多家機構的研究報告，今年二季度，華為手機在全球的市場份額已經超越蘋果位居第二，僅次於三星。2018年8月31日華為最新發布的全球最先進的麒麟980人工智慧晶元承載了雙核寒武紀NPU晶元。
在晶元行業，一般一個晶元的成果要大規模供給到市場上，需要一個非常漫長的過程，但是寒武紀通過自己的努力，不到一年時間就完成了。「這不僅體現在我們的科技水平、科研團隊素質的日益提升，也是改革開放40年以來，在科技研究和產業化轉移轉化、產學研結合的過程中所邁出的重要一步。」張旭說道，「同時也證明我們在一個優秀的科研成果順利轉化為優秀產業，不僅僅依賴於政府的優秀資源和政府基金，更重要的是依賴於市場資本。」
展望未來，神經科學家研究的腦功能聯結圖譜也將會給神經網路晶元帶來新的啟示。這也是陳天石這樣的人工智慧領域的科學家和高科技創業者最關心的問題之一。
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