上海腦智產(chǎn)業(yè)投巨額探秘人腦超級芯片

坐落于上海浦東的張江實(shí)驗(yàn)室的上海腦科學(xué)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(shí)質(zhì)性建設(shè)。著名神經(jīng)科學(xué)家、中科院上海分院副院長張旭接受第一財經(jīng)記者采訪時表示：“新成立的上海腦科學(xué)與類腦研究中心的進(jìn)展相當(dāng)不錯，將成為上海科技發(fā)展的下一個重點(diǎn)。我們將力求在體制和機(jī)制上有所創(chuàng)新，尋求深層次、系統(tǒng)性的突破?！睂で篌w制突破

“站在改革開放40年的當(dāng)口，這事對我們生物醫(yī)藥的發(fā)展至關(guān)重要?！睆埿裰赋?。不過他表示，要實(shí)現(xiàn)這樣的突破具有很大的挑戰(zhàn)，只有克服心理上的障礙和體系上的制約，才能有所進(jìn)步。“我們不僅僅要擴(kuò)大規(guī)模，更要實(shí)現(xiàn)本質(zhì)上的躍升。這符合國家整體戰(zhàn)略的需求，而不是針對某個系統(tǒng)、某個機(jī)構(gòu)或者某個企業(yè)?！彼f道。

上海腦科學(xué)與類腦研究中心于今年5月14日揭幕。它將與北京腦科學(xué)與類腦研究中心一起，成為中國“腦計劃”項(xiàng)目的一南一北兩中心。“中國腦計劃的推出，應(yīng)該是針對我們的老百姓生活和社會發(fā)展需要什么，這并不是要跟誰比的問題，我們就是中國自己的模式，應(yīng)該有自己的發(fā)展路徑?！睆埿駥Φ谝回斀?jīng)記者表示。

中國腦與智能科技領(lǐng)域研究和開發(fā)力量的增強(qiáng)、社會發(fā)展需求的增加、產(chǎn)業(yè)升級的機(jī)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(jù)不完全統(tǒng)計，僅上海地區(qū)來自政府科研經(jīng)費(fèi)、商業(yè)投資、公司投入等多種形式每年投入腦智科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資金不少于10億元。張旭向第一財經(jīng)記者介紹稱：“上海腦科學(xué)與類腦研究中心將會整合并且加強(qiáng)腦智科技的基礎(chǔ)科學(xué)研究和核心技術(shù)研發(fā)?！?/p>

在談到上海腦科學(xué)與類腦研究中心的運(yùn)行制度時，張旭對第一財經(jīng)記者表示，必須要實(shí)現(xiàn)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(xué)系統(tǒng)的PI(獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人)制度，國家投了不少經(jīng)費(fèi)，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(shí)力仍然與國家的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求有較大的差距，這說明不完全是資金規(guī)模的問題，而是要在體制機(jī)制上做更深層次的努力。”

“盡管我們論文發(fā)表了很多，但發(fā)達(dá)國家不是這么簡單地看問題，這也不可能成為衡量一個國家科技水平和實(shí)力的唯一標(biāo)準(zhǔn)?！睆埿駥Φ谝回斀?jīng)記者表示，“現(xiàn)在腦科學(xué)研究能夠與人工智能技術(shù)結(jié)合，中國好像從中看到了機(jī)會，但要知道我們在人工智能方面還不是最強(qiáng)的，盡管我們已有了一些全球領(lǐng)先的突破點(diǎn)?！?/p>

張旭于1994年瑞典博士畢業(yè)后就回國工作，歷經(jīng)近年來中國科研發(fā)展的各個階段，深諳其中的薄弱。在美國，PI制度的優(yōu)勢是顯然的，因?yàn)樗膰铱萍紤?zhàn)略和實(shí)施體系布局已發(fā)展成熟，科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)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(tǒng)性實(shí)施力極強(qiáng)，因此能夠?qū)⒅С只A(chǔ)研究的總經(jīng)費(fèi)分成很多的大小課題經(jīng)費(fèi)，支持研究和人員費(fèi)用，能夠發(fā)揮更多人的才能。

建大科學(xué)裝置

去年9月，張江實(shí)驗(yàn)室揭牌。該實(shí)驗(yàn)室的重點(diǎn)攻關(guān)研究方向包括生命科學(xué)和信息技術(shù)兩大領(lǐng)域，類腦智能研究是兩者間的銜接橋梁。目前實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部已經(jīng)建立了共享機(jī)制，各研究機(jī)構(gòu)科研人員能夠共同使用昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，尤其是新建成的大科學(xué)裝置，并且建立一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，收集研究和臨床試驗(yàn)的相關(guān)信息，把一些原有的數(shù)據(jù)孤島打通。

已經(jīng)建設(shè)完成的大科學(xué)裝置包括上海光源、國家蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中心等，其中國家蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中心建筑面積為3.3萬平方米?？偼顿Y為7.56億元，這也是生命科學(xué)領(lǐng)域的首個大科學(xué)裝置。

張旭對第一財經(jīng)記者表示：“生命科學(xué)領(lǐng)域的大科學(xué)裝置是非常罕見的。國家蛋白質(zhì)研究中心為腦科學(xué)中的神經(jīng)遞質(zhì)受體結(jié)構(gòu)和功能等生命科學(xué)研究提供技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是最核心的科學(xué)研究問題之一，比如知道藥物作用的靶點(diǎn)在哪里，有助于藥物的診斷和開發(fā)，蛋白質(zhì)研究的技術(shù)平臺，無論從生物技術(shù)本身的科學(xué)問題，還是藥物開發(fā)、疫苗，包括現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)都是需要的。在腦科學(xué)領(lǐng)域，則有助于對神經(jīng)系統(tǒng)和疾病的理解?！?/p>

張旭還介紹稱，目前在上海張江，走在神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究最前面的是中科院上海藥物所。最近一款名為GV971的抗老年癡呆癥藥物已經(jīng)通過Ⅲ期臨床試驗(yàn)，是藥物研究的突破性進(jìn)展，期望很快就能進(jìn)入審批上市。

為什么要在張江做那么大跨度的交叉學(xué)科?張旭告訴第一財經(jīng)記者：“就是因?yàn)檫@對我們的知識結(jié)構(gòu)，對理解神經(jīng)系統(tǒng)或者藥物研發(fā)是一個綜合性的體系。我們需要更多科學(xué)家、更多思想的交融，激發(fā)創(chuàng)新，這是一個科學(xué)的生態(tài)環(huán)境，這里就好像是生物醫(yī)藥界的硅谷，科學(xué)家能夠在更大的科學(xué)設(shè)施支撐的基礎(chǔ)上，進(jìn)行新的研究和開發(fā)?！?/p>

產(chǎn)學(xué)研一體化

同樣是在去年9月，張旭從寒武紀(jì)科技創(chuàng)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(xué)的前沿探索力量，與計算科學(xué)及人工智能芯片的產(chǎn)業(yè)化的力量深度融合，基礎(chǔ)研究科學(xué)家與計算信息技術(shù)專家共同開啟世界類腦智能研究前沿和高科技產(chǎn)業(yè)大門，這種跨界合作的模式以往并不多見。

寒武紀(jì)作為我國首家人工智能芯片初創(chuàng)公司，已經(jīng)研制出了超低能耗、超高效率的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片。陳天石曾對第一財經(jīng)記者表示，早在2016年寒武紀(jì)科技就在臨港科技城注冊公司，他看中的不僅僅是上海在集成電路制造領(lǐng)域的深厚積累，更具戰(zhàn)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(chǎn)業(yè)化生態(tài)圈。張旭正是該工程的項(xiàng)目負(fù)責(zé)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，不僅匯集了中國神經(jīng)科學(xué)最前沿的科學(xué)家，也吸引著來自科大訊飛、寒武紀(jì)、愛觀視覺等人工智能科技領(lǐng)先企業(yè)入駐，共同探索類腦智能的產(chǎn)業(yè)化之路。“誰說基礎(chǔ)研究只會燒錢?恰恰相反，實(shí)驗(yàn)室里的每一個小的進(jìn)步，都有可能帶來產(chǎn)業(yè)的大變化?！睆埿裾f道，“如果企業(yè)家能及時看到這些變化，就能及時將它們應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)中。”

張旭舉起手上的華為mate手機(jī)告訴第一財經(jīng)記者：“這部手機(jī)中采用的麒麟970人工智能芯片，寒武紀(jì)貢獻(xiàn)了其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元(NPU)，它是基于中科院計算技術(shù)研究所的基礎(chǔ)研究成果，‘上海腦-智工程’促成了它的產(chǎn)業(yè)化，它的第一個大用戶就是華為，也是全球用戶最多的手機(jī)之一?！备鶕?jù)多家機(jī)構(gòu)的研究報告，今年二季度，華為手機(jī)在全球的市場份額已經(jīng)超越蘋果位居第二，僅次于三星。2018年8月31日華為最新發(fā)布的全球最先進(jìn)的麒麟980人工智能芯片承載了雙核寒武紀(jì)NPU芯片。

在芯片行業(yè)，一般一個芯片的成果要大規(guī)模供給到市場上，需要一個非常漫長的過程，但是寒武紀(jì)通過自己的努力，不到一年時間就完成了?！斑@不僅體現(xiàn)在我們的科技水平、科研團(tuán)隊素質(zhì)的日益提升，也是改革開放40年以來，在科技研究和產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的過程中所邁出的重要一步?！睆埿裾f道，“同時也證明我們在一個優(yōu)秀的科研成果順利轉(zhuǎn)化為優(yōu)秀產(chǎn)業(yè)，不僅僅依賴于政府的優(yōu)秀資源和政府基金，更重要的是依賴于市場資本?！?/p>

展望未來，神經(jīng)科學(xué)家研究的腦功能聯(lián)結(jié)圖譜也將會給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片帶來新的啟示。這也是陳天石這樣的人工智能領(lǐng)域的科學(xué)家和高科技創(chuàng)業(yè)者最關(guān)心的問題之一。