編者按：
自動駕駛汽車、虛擬現實、3D打印、腦機接口等，很多被認為是科幻小說中才有的“未來場景”正逐漸成為現實。這些技術的發展不僅改變了我們的生活方式，還推動加快形成新質生產力，為經濟發展注入了新活力。在“新”的科技浪潮中，南方財經全媒體集團推出《最強大腦》欄目，揭秘神秘科技的新現象、新趨勢，共同培育創新文化、營造創新氛圍，讓我們跟隨記者的鏡頭開啟這段探索之旅，成為這場科技革命的見證者和參與者。第一段科普旅程讓我們走進類腦智能。
南方財經全媒體記者彭敏靜 橫琴報道
當前人類對大腦的認識還不足5%，類腦智能領域仍籠罩在一層神秘的面紗之下。
全球不少國家紛紛加大投入力度，前瞻布局這一前沿領域，無不彰顯著人類對大腦奧秘的渴望和對類腦智能未來的無限憧憬。例如，歐盟的“人類大腦計劃”和美國的“通過推動創新型神經技術開展大腦研究計劃”都投入了巨額資金用于研究人腦功能和疾病治療。中國也不甘落后，啟動“中國腦計劃”，部署了近60個研究方向。
近日，南方財經全媒體記者對話國內知名腦神經科學家、中國科學院院士、廣東省智能科學與技術研究院（簡稱“智能院”）院長張旭以及多位青年科學家，逐漸揭開類腦智能神秘的面紗。
“一開始，我以為類腦智能只是生物醫學工程中的一個小分支。”作為多尺度神經網絡成像和操控研究組的組長，丘志海的日常是與不同領域的研究人員合作，碰撞出新的火花。
“我們的實驗室非常交叉，有生物、工程、物理等各個領域的學生、同事。不要害怕交叉學科的挑戰，勇敢地去探索。”丘志海的團隊正在探索如何將自然界的智慧應用在類腦芯片上，比如研究蝙蝠的超聲波處理能力，進一步研發新一代的超聲成像技術。
和丘志海多學科背景不同，作為生物神經細胞圖譜與認知網絡研究組組長的時穎超，帶領團隊專注于繪制神經細胞圖譜和解析認知網絡，以揭示腦功能和腦疾病機制，尋找潛在治療靶點。
和丘志海、時穎超一樣，作為類腦計算架構與超大規模處理系統研究組組長，環宇翔每次都能從每兩周一次的課題組長交流會找到一些新的視角和解決方案。“大腦本身是一個金礦，我們可以從里面去挖掘一些可能顛覆整個計算體系的新原理，把這些原理用到芯片和系統設計當中來研發未來更智能、更節能、更高效的計算系統。”環宇翔說。
“通過腦仿真，未來能夠構建起腦科學研究模型，可以大大地加快將來藥物研發，疾病探索的效率。”環宇翔舉例，在腦疾病藥物的研發和診斷方面，這些研究需要依賴生物模型，比如大鼠、小鼠，甚至在猴腦上進行實驗，不僅耗時而且成本高昂。而隨著類腦計算機的發展，通過計算模擬可以預測藥物的效果。
此外，類腦計算在這些圖譜類計算中展現出其獨特的優勢，在多個領域都有廣泛的應用前景。例如，在社交網絡中，用戶之間的互動和連接就像大腦中的神經元一樣，形成了一個龐大的網絡。同樣，在金融領域，欺詐和反洗錢的分析也需要處理賬戶之間的復雜關聯。
以下為南方財經全媒體記者與張旭的部分問答紀實。
應用領域不斷拓展
南方財經：類腦智能、腦科學等給人一種很神秘的感覺，能不能比較“接地氣”介紹一下？
張旭：實際上，類腦智能不同于人工智能，但它們之間存在一些相關性。類腦智能是基于腦科學和神經科學啟發的智能理論和技術。從研發思路、研究過程到最終的產品形態，類腦智能都展現出其獨特性。
作為跨學科的綜合性研究，類腦智能涉及的方面眾多，它的研究領域不僅關注大腦結構與功能的關聯，還探究有怎樣數學的表示，能否如何設計成集成電路，進而發展成為實用的芯片和計算系統。類腦智能產業實際上屬于高端制造業，涵蓋了軟件和硬件，具有許多顯著的特點，例如類腦智能芯片及計算機的計算能力高、處理速度快、能耗低、芯片制程要求低、計算機體積小、制造和運營成本較低等優勢，明顯優于現有的人工智能計算技術。所以，未來類腦智能在社會應用方面前景廣闊，市場也很大。
南方財經：你曾提到“類腦智能是智能時代的新質生產力”，如何解讀這一概念？你如何看待類腦智能的發展現狀？
張旭：人們對于什么是類腦智能，什么是它的產業，什么是它的應用場景，仍是在一個慢慢的認識過程，但并不妨礙人們感受到它在日常生活工作、社會發展中的需求。比如很多人工智能計算機，算法代價太高、能耗太高、體積太大。但類腦智能能解決一部分關鍵問題，盡管人們可能尚未完全意識到這一點。隨著我們的研究成果進入市場，這些產品將幫助人們更深刻地理解類腦智能領域的科學研究，以及這些科研成果如何促進社會發展。我想這天很快就會到來。在類腦智能研究與開發上，無論是理論研究的前沿性、引領性，還是產業化技術發展，我國都是全球領先的。
南方財經：未來幾年內，類腦智能領域將會有哪些重要的發展方向？
張旭：從研究角度來講的話，類腦智能涉及的面會越來越廣，以神經系類腦計算為例，很多類腦傳感器、智能傳感器，視覺的、聽覺的等各類傳感器不斷出現。隨著新的科學原理的發現，類腦智能領域有望進一步拓寬，這就需要更多的科研機構、大學研究團隊和企業參與進來。此外，大規模計算能開拓出很多的應用場景，比如移動式的超級計算機等類似的事情可能都會發生。未來超級計算機可能會變得越來越小，進入“尋常百姓家”。
“沒有爭論是非常危險的”
南方財經：你是如何接觸到類腦智能這個領域的？
張旭：起初我專注于疼痛醫學的研究，包括神經系統疾病的研究以及分子細胞生物學基礎，后來我從事神經科學研究，轉向類腦智能領域。最早我在中國科學院上海分院牽頭發起了上海腦-智工程，這個項目的初衷是推動腦科學與人工智能的融合發展，上海腦-智工程團隊開展了一系列研究與開發工作，包括理論研究、醫療器械、腦成像設備以及AI芯片等，也成立不少公司。
在那個時期，從科學角度來看相當于AI賦能腦科學的角色。但隨著時間的推移，我們在研究過程中逐步加強了認識，類腦智能是獨特的腦科學范疇的研究和開發領域，它的出發點、思維方式、技術路線以及最終的產品形態都具有其獨特性。類腦智能是一個多學科交叉的研究領域，需要神經科學家、計算機科學家、數學家、材料學家等不同領域的專家共同參與，才能推動這一領域的進一步發展。
南方財經：你剛也有提到，類腦智能是一個多學科交叉的研究領域。目前智能院的18個課題組主要是研究哪些方向？
張旭：類腦智能的創新鏈是比較長的。智能院嘗試了整個創新鏈，從腦感知認知、神經網絡結構與功能的研究，進一步類腦的算法和模型，然后再往下類腦芯片、類腦計算機、類腦計算網絡，現在我們做出了類腦超級計算機。除了創新鏈，還有產業鏈，通過轉移轉化，智能院已經衍生出了5家企業相關的企業。
長期以來，腦科學的科研產出主要以學術論文和專利為主，是一門以發現為主的學科。然而，隨著類腦智能領域的發展，腦科學就變成了一個既有發現也有創造的學科，其科研產出已經不僅限于學術論文和專利，還包括了核心技術和高技術產品。這種轉變不僅標志著我們學科發展的重大進步，而且意味著我們對社會的貢獻變得更加直接。
南方財經：從發現到創造，未來的路徑可能還會延展到應用？
張旭：對。應用主要是企業。研究院提供了核心技術，最終轉移轉化后成為企業，才能真正地實現商業化，貢獻于社會。企業需要將研究院開發的核心技術進行產業化，實現技術的轉移和轉化，將其發展成為產業技術。這包括滿足各種工業標準、產品測試、定型等一系列企業要完成的任務。
南方財經：在類腦智能研究中，如何讓來自不同學科的科學家們說同一種語言，更好地進行跨學科協力研究？
張旭：在招募研究院老師和設立課題組的過程中，我們已經考慮了創新鏈上的問題，候選人是否具有創新思維和能力，以及他研究的團隊是否能夠融入并推動整個創新鏈的發展。智能院也創造了豐富的交流環境，鼓勵成員不斷交流思想，相互學習，相互啟發。我們定期舉辦研究組長會議和研討會，每隔一周就會有一次討論會，讓團隊成員分享他們的思路、工作方法、科學假設、初步的實驗結果以及需要合作的一些要點。比如計算機學家能夠了解神經科學家對同一問題的不同視角，而神經科學家的研究成果又能激發計算機學家在集成電路設計上的新思路和技術應用。
在整個創新鏈與產業鏈之間，我們建立了一座堅實的橋梁。不同的人才在考慮問題時，他們的視角和出發點各有差異，他們提出的解決方案也會有所不同。每一個研究和開發項目都可能需要經過多輪深入的討論，才能最終形成我們院內重要的大型科研項目，這是很重要的一個立項特點。無論從學術上還是未來的產業發展、技術發展上，沒有爭論是非常危險的。
“工作就是我的愛好”
南方財經：你曾夢想成為畫家，后轉向醫學，如今成為知名的腦神經科學家。沒有學美術是遺憾嗎？在科研之外還有哪些個人愛好和興趣？
張旭：曾經有，現在沒什么太大愛好。因為我們現在的工作幾乎從早晨一直干到晚上，中間稍微休息一會兒。工作就是我的愛好，我原來一直想當畫家或者當一個建筑師，后來學了醫，回國從業剛好碰到我國這么好的發展勢頭，我一直在探索各種各樣的新技術應用，探索新的疆域。后來發現這個疆域之大令人驚訝。我覺得人生沒有浪費，太有趣了，創造了很多小時候不敢想象的東西。
當然，等我退休以后我還是想去畫畫，當時我畫的還是不錯的，這個稍微有點遺憾。我并不覺得做科研是很讓人沮喪的事情或者費力事情，而是創造性地告訴別人不知道的事情。開心地活著，開心地工作，直到干不動為止。投入是非常重要的，但首先你喜歡，而且看到它的前景。它是目標導向的，不是以暫時某一個科研中間細節導向的東西，而且你要致力于發現或者做別人不知道的東西，別人需要、社會發展需要的東西，你覺得特別開心，而且你做出來以后別人都很欣賞，那就更高興了。
南方財經：對年輕科學家有什么建議或寄語？
張旭：You're learning and re-learning（學習和再學習），還有要多交朋友。好朋友是非常重要的。我們在不同層面、不同的工作領域，想開闊自己的思維和想象力，向朋友們學習是最直截了當的，朋友會給你輸送很多重要的信息和有價值的思考。
攝影：朱景輝 肖航 章啟良 李軒淇（實習生） 王雨茹（實習生）
制作剪輯：章啟良
設計制作：陳珊
本文鏈接：最強大腦①丨專訪中國科學院院士張旭：類腦智能是高端制造業，計算能力要優于人工智能http://www.sq15.cn/show-2-8595-0.html
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