上海腦智產(chǎn)業(yè)投巨額探秘人腦超級(jí)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(lèi)腦研究中心(簡(jiǎn)稱(chēng)“上海腦中心”)在上海市政府的大力支持下已開(kāi)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(zhǎng)張旭接受第一財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)表示：“新成立的上海腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心的進(jìn)展相當(dāng)不錯(cuò)，將成為上海科技發(fā)展的下一個(gè)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(kāi)放40年的當(dāng)口，這事對(duì)我們生物醫(yī)藥的發(fā)展至關(guān)重要?！睆埿裰赋?。不過(guò)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?！拔覀儾粌H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(guó)家整體戰(zhàn)略的需求，而不是針對(duì)某個(gè)系統(tǒng)、某個(gè)機(jī)構(gòu)或者某個(gè)企業(yè)。”他說(shuō)道。

上海腦科學(xué)與類(lèi)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(lèi)腦研究中心一起，成為中國(guó)“腦計(jì)劃”項(xiàng)目的一南一北兩中心?！爸袊?guó)腦計(jì)劃的推出，應(yīng)該是針對(duì)我們的老百姓生活和社會(huì)發(fā)展需要什么，這并不是要跟誰(shuí)比的問(wèn)題，我們就是中國(guó)自己的模式，應(yīng)該有自己的發(fā)展路徑。”張旭對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示。

中國(guó)腦與智能科技領(lǐng)域研究和開(kāi)發(fā)力量的增強(qiáng)、社會(huì)發(fā)展需求的增加、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的機(jī)遇和政府支持及社會(huì)投資力度加大等多方面因素促成了腦智科技的黃金時(shí)代。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅上海地區(qū)來(lái)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(cái)經(jīng)記者介紹稱(chēng)：“上海腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心將會(huì)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)。”

在談到上海腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心的運(yùn)行制度時(shí)，張旭對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示，必須要實(shí)現(xiàn)體制上的突破。他說(shuō)道：“我們一味地把美歐的模式拿過(guò)來(lái)也是有問(wèn)題的，2000年起我們就開(kāi)始參照美國(guó)大學(xué)系統(tǒng)的PI(獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人)制度，國(guó)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(guó)家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求有較大的差距，這說(shuō)明不完全是資金規(guī)模的問(wèn)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(guó)家不是這么簡(jiǎn)單地看問(wèn)題，這也不可能成為衡量一個(gè)國(guó)家科技水平和實(shí)力的唯一標(biāo)準(zhǔn)?！睆埿駥?duì)第一財(cái)經(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(guó)好像從中看到了機(jī)會(huì)，但要知道我們?cè)谌斯ぶ悄芊矫孢€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(guó)工作，歷經(jīng)近年來(lái)中國(guó)科研發(fā)展的各個(gè)階段，深諳其中的薄弱。在美國(guó)，PI制度的優(yōu)勢(shì)是顯然的，因?yàn)樗膰?guó)家科技戰(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(lèi)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(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，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(guó)家蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中心等，其中國(guó)家蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中心建筑面積為3.3萬(wàn)平方米。總投資為7.56億元，這也是生命科學(xué)領(lǐng)域的首個(gè)大科學(xué)裝置。

張旭對(duì)第一財(cái)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(jiàn)的。國(guó)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(wèn)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(kāi)發(fā)，蛋白質(zhì)研究的技術(shù)平臺(tái)，無(wú)論從生物技術(shù)本身的科學(xué)問(wèn)題，還是藥物開(kāi)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(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和疾病的理解?！?/p>

張旭還介紹稱(chēng)，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(guò)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(cái)經(jīng)記者：“就是因?yàn)檫@對(duì)我們的知識(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)理解神經(jīng)系統(tǒng)或者藥物研發(fā)是一個(gè)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(gè)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(kāi)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(guò)“院士工作站專(zhuān)家”聘書(shū)，從此我國(guó)腦科學(xué)的前沿探索力量，與計(jì)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(jì)算信息技術(shù)專(zhuān)家共同開(kāi)啟世界類(lèi)腦智能研究前沿和高科技產(chǎn)業(yè)大門(mén)，這種跨界合作的模式以往并不多見(jiàn)。

寒武紀(jì)作為我國(guó)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(duì)第一財(cái)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(cè)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(lèi)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(dòng)至今，不僅匯集了中國(guó)神經(jīng)科學(xué)最前沿的科學(xué)家，也吸引著來(lái)自科大訊飛、寒武紀(jì)、愛(ài)觀視覺(jué)等人工智能科技領(lǐng)先企業(yè)入駐，共同探索類(lèi)腦智能的產(chǎn)業(yè)化之路?！罢l(shuí)說(shuō)基礎(chǔ)研究只會(huì)燒錢(qián)?恰恰相反，實(shí)驗(yàn)室里的每一個(gè)小的進(jìn)步，都有可能帶來(lái)產(chǎn)業(yè)的大變化?！睆埿裾f(shuō)道，“如果企業(yè)家能及時(shí)看到這些變化，就能及時(shí)將它們應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)中?！?/p>

張旭舉起手上的華為mate手機(jī)告訴第一財(cái)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(jì)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(gè)大用戶(hù)就是華為，也是全球用戶(hù)最多的手機(jī)之一?！备鶕?jù)多家機(jī)構(gòu)的研究報(bào)告，今年二季度，華為手機(jī)在全球的市場(chǎng)份額已經(jīng)超越蘋(píng)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(gè)芯片的成果要大規(guī)模供給到市場(chǎng)上，需要一個(gè)非常漫長(zhǎng)的過(guò)程，但是寒武紀(jì)通過(guò)自己的努力，不到一年時(shí)間就完成了。“這不僅體現(xiàn)在我們的科技水平、科研團(tuán)隊(duì)素質(zhì)的日益提升，也是改革開(kāi)放40年以來(lái)，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(guò)程中所邁出的重要一步?！睆埿裾f(shuō)道，“同時(shí)也證明我們?cè)谝粋€(gè)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(lài)于政府的優(yōu)秀資源和政府基金，更重要的是依賴(lài)于市場(chǎng)資本?！?/p>

展望未來(lái)，神經(jīng)科學(xué)家研究的腦功能聯(lián)結(jié)圖譜也將會(huì)給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片帶來(lái)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(wèn)題之一。