探秘人脑超级芯片 上海脑智产业年投入逾10亿

脑科学与类脑研究将成为上海科研领域的下一个发力点。

第一财经记者日前获悉，坐落于上海浦东的张江实验室的上海脑科学与类脑研究中心（简称“上海脑中心”）在上海市政府的大力支持下已开始了实质性建设。著名神经科学家、中科院上海分院副院长张旭接受第一财经记者采访时表示：“新成立的上海脑科学与类脑研究中心的进展相当不错，将成为上海科技发展的下一个重点，我们将力求在体制和机制上有所创新，寻求深层次、系统性的突破”。

寻求体制突破

“站在改革开放40年的当口，这事对我们生物医药的发展至关重要”。张旭指出。不过他表示，要实现这样的突破具有很大的挑战，只有克服心理上的障碍和体系上的制约，才能有所进步。“我们不仅仅要扩大规模，更要实现本质上的跃升，这符合国家整体战略的需求，而不是针对某个系统、某个机构或者某个企业”。他说道。

上海脑科学与类脑研究中心于今年5月14日揭幕。它将与北京脑科学与类脑研究中心一起，成为中国“脑计划”项目的一南一北两中心。“中国脑计划的推出，应该是针对我们的老百姓生活和社会发展需要什么，这并不是要跟谁比的问题，我们就是中国自己的模式，应该有自己的发展路径”。张旭对第一财经记者表示。

中国脑与智能科技领域研究和开发力量的增强、社会发展需求的增加、产业升级的机遇和政府支持及社会投资力度加大等多方面因素促成了脑智科技的黄金时代。据不完全统计，仅上海地区来自政府科研经费、商业投资、公司投入等多种形式每年投入脑智科技和产业发展的资金不少于10亿元。张旭向第一财经记者介绍称：“上海脑科学与类脑研究中心将会整合并且加强脑智科技的基础科学研究和核心技术研发”。

在谈到上海脑科学与类脑研究中心的运行制度时，张旭对第一财经记者表示，必须要实现体制上的突破。他说道：“我们一味地把美欧的模式拿过来也是有问题的，2000年起我们就开始参照美国大学系统的PI（独立实验室负责人）制度，国家投了不少经费，的确在整体科研水平上有了大幅度提高，但是我们的科技实力仍然与国家的社会经济发展需求有较大的差距，这说明不完全是资金规模的问题，而是要在体制机制上做更深层次的努力”。

“尽管我们论文发表了很多，但发达国家不是这么简单地看问题，这也不可能成为衡量一个国家科技水平和实力的唯一标准”。张旭对第一财经记者表示，“现在脑科学研究能够与人工智能技术结合，中国好像从中看到了机会，但要知道我们在人工智能方面还不是最强的，尽管我们已有了一些全球领先的突破点”。

张旭于1994年瑞典博士毕业后就回国工作，历经近年来中国科研发展的各个阶段，深谙其中的薄弱。在美国，PI制度的优势是显然的，因为它的国家科技战略和实施体系布局已发展成熟，科研机构、大学和公司的综合性参与度高，资金差异性投入及分工明确，系统性实施力极强，因此能够将支持基础研究的总经费分成很多的大小课题经费，支持研究和人员费用，能够发挥更多人的才能。

建大科学装置

去年9月，张江实验室揭牌。该实验室的重点攻关研究方向包括生命科学和信息技术两大领域，类脑智能研究是两者间的衔接桥梁。目前实验室内部已经建立了共享机制，各研究机构科研人员能够共同使用昂贵的实验设备，尤其是新建成的大科学装置，并且建立一个统一的数据库，收集研究和临床试验的相关信息，把一些原有的数据孤岛打通。

已经建设完成的大科学装置包括上海光源、国家蛋白质实验中心等，其中国家蛋白质实验中心建筑面积为3.3万平方米。总投资为7.56亿元，这也是生命科学领域的首个大科学装置。

张旭对第一财经记者表示：“生命科学领域的大科学装置是非常罕见的，国家蛋白质研究中心为脑科学中的神经递质受体结构和功能等生命科学研究提供技术基础设施，蛋白质结构是最核心的科学研究问题之一，比如知道药物作用的靶点在哪里，有助于药物的诊断和开发，蛋白质研究的技术平台，无论从生物技术本身的科学问题，还是药物开发、疫苗，包括现代化的农业都是需要的，在脑科学领域，则有助于对神经系统和疾病的理解”。

张旭还介绍称，目前在上海张江，走在神经系统疾病研究最前面的是中科院上海药物所。最近一款名为GV971的抗老年痴呆症药物已经通过Ⅲ期临床试验，是药物研究的突破性进展，期望很快就能进入审批上市。

为什么要在张江做那么大跨度的交叉学科？张旭告诉第一财经记者：“就是因为这对我们的知识结构，对理解神经系统或者药物研发是一个综合性的体系，我们需要更多科学家、更多思想的交融，激发创新，这是一个科学的生态环境，这里就好像是生物医药界的硅谷，科学家能够在更大的科学设施支撑的基础上，进行新的研究和开发”。

产学研一体化

同样是在去年9月，张旭从寒武纪科技创始人兼CEO陈天石手中接过“院士工作站专家”聘书，从此我国脑科学的前沿探索力量，与计算科学及人工智能芯片的产业化的力量深度融合，基础研究科学家与计算信息技术专家共同开启世界类脑智能研究前沿和高科技产业大门，这种跨界合作的模式以往并不多见。

寒武纪作为我国首家人工智能芯片初创公司，已经研制出了超低能耗、超高效率的深度学习神经网络芯片。陈天石曾对第一财经记者表示，早在2016年寒武纪科技就在临港科技城注册公司，他看中的不仅仅是上海在集成电路制造领域的深厚积累，更具战略意图的是，加入落地在临港的“上海脑-智工程”所打造的类脑智能产业化生态圈。张旭正是该工程的项目负责人。

由中科院上海分院牵头的“上海脑-智工程”自2014年启动至今，不仅汇集了中国神经科学最前沿的科学家，也吸引着来自科大讯飞、寒武纪、爱观视觉等人工智能科技领先企业入驻，共同探索类脑智能的产业化之路。“谁说基础研究只会烧钱？恰恰相反，实验室里的每一个小的进步，都有可能带来产业的大变化”。张旭说道，“如果企业家能及时看到这些变化，就能及时将它们应用到产业中”。

张旭举起手上的华为mate手机告诉第一财经记者：“这部手机中采用的麒麟970人工智能芯片，寒武纪贡献了其中神经网络处理单元（NPU），它是基于中科院计算技术研究所的基础研究成果，‘上海脑-智工程’促成了它的产业化，它的第一个大用户就是华为，也是全球用户最多的手机之一”。根据多家机构的研究报告，今年二季度，华为手机在全球的市场份额已经超越苹果位居第二，仅次于三星。2018年8月31日华为最新发布的全球最先进的麒麟980人工智能芯片承载了双核寒武纪NPU芯片。

在芯片行业，一般一个芯片的成果要大规模供给到市场上，需要一个非常漫长的过程，但是寒武纪通过自己的努力，不到一年时间就完成了。“这不仅体现在我们的科技水平、科研团队素质的日益提升，也是改革开放40年以来，在科技研究和产业化转移转化、产学研结合的过程中所迈出的重要一步”。张旭说道，“同时也证明我们在一个优秀的科研成果顺利转化为优秀产业，不仅仅依赖于政府的优秀资源和政府基金，更重要的是依赖于市场资本”。

展望未来，神经科学家研究的脑功能联结图谱也将会给神经网络芯片带来新的启示。这也是陈天石这样的人工智能领域的科学家和高科技创业者最关心的问题之一。