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中国科学院院士张旭: 类脑智能有望5年内走进千家万户
日期:2026年09月24日 来源:科技日报 作者:

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观众观看强脑科技的仿生灵巧手。 新华社记者 徐昱摄

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【人物档案】

张旭,神经科学家、中国科学院院士、广东省智能科学与技术研究院院长、中国神经科学学会理事长、上海联慧脑智工程中心理事长。系统揭示了痛觉信息调控的全新机制,完成世界首个外周损伤后躯体感觉神经节基因表达谱研究,发现一系列镇痛药物潜在靶点。带领团队先后推出全球首台100亿神经元类脑异构融合超算系统,以及全球首款超小型、移动式的类脑智算体“智者一号”。

【院士访谈】

◎本报记者 代小佩

多款类脑智能产品在2026世界人工智能大会上发布,引发关注;上海市杨浦区发布《杨浦区关于促进类脑智能产业发展的若干措施》……近年来,类脑智能的热度不断上升。《中国未来产业科技创新发展报告(2026年)》蓝皮书显示,我国类脑智能领域投融资总额已突破30亿元。

热度不断上升的类脑智能具备哪些核心优势?其产业化之路面临哪些挑战?如何促进类脑智能产业快速发展?

日前,科技日报记者专访了中国科学院院士、中国神经科学学会理事长张旭,围绕类脑智能的概念边界、技术发展趋势、产业化路径等话题展开了交流。

AI突破瓶颈需要类脑智能

记者:当前,人工智能与神经科学的交叉融合受到越来越多的关注,二者是什么关系?

张旭:人工智能与神经科学形成了一个双向促进的闭环。一方面,神经科学的发展为人工智能提供了仿生思路与理论参考。另一方面,人工智能已成为神经科学研究的核心工具。

过去十年,生物医学领域积累了海量的数字化研究数据,仅靠传统分析手段,很难挖掘出这些数据的深层价值。人工智能的系统性、综合性分析能力,能帮助科研人员发现此前难以察觉的规律,并识别出潜在的应用场景。

如今,人工智能已经成为科研人员、临床医生的必备工具。甚至可以说,不了解AI for Science(人工智能驱动的科学研究)的应用逻辑,就会落后于时代。

记者:脑科学与人工智能交叉领域,先后出现了“脑智”与“类脑智能”等重要概念。这两个概念有什么区别?

张旭:“脑智”与“类脑智能”并非同一概念。“脑智”是脑科学与人工智能的交叉融合,是连接脑科学与人工智能的桥梁。现在的人工智能发展主要依托计算机、数学、统计学等学科,和现代神经科学的前沿进展衔接并不紧密,二者之间存在明显的研究鸿沟。2014年,我牵头设立“上海脑—智工程”研究计划的初衷就是弥合鸿沟,填补这一空白。

随着人工智能与脑科学的交叉融合加深,以及相关技术迭代发展,“类脑智能”的概念应运而生。

类脑智能是受脑科学启发的智能科学与技术,属于技术科学范畴。其核心在于借鉴人脑感知认知神经网络原理及工作机制,工程化地实现受脑信息处理机制启发的智能框架、算法模型和智能计算系统。

相比脑智,类脑智能这一概念更加清晰准确,产业化路径也更加明确。如今,我们已经明确:类脑智能是面向未来的全新人工智能理论与技术体系。

记者:为什么说类脑智能是下一代人工智能的重要突破方向?

张旭:人工智能从上世纪五六十年代就吸收了脑科学的基础发现,但后来主要靠互联网大数据、数学及统计学、计算机技术推动,如今进入了技术瓶颈——过度依赖以图形处理器(GPU)为代表的主流人工智能算力和海量数据,导致能耗高、成本高、存在数据安全隐患等。

而类脑智能则另辟蹊径,模拟生物脑的神经元及其神经网络计算体系。与传统人工智能算力方案相比,其硬件规模、能耗需求、使用成本和算力建设成本大幅降低,可保障数据安全、实现专有多模态模型训练和推理,特别适用于人工智能应用技术的开发者和使用者,以及相关企业和科研机构、医院等,可以作为智能体、智能机器人、具身智能的基础。

这里我说一个直观的对比:人类大脑有860亿个神经元,能耗只有20瓦;而相同规模的人工智能系统,能耗高达8兆瓦。这种巨大的差异背后,隐藏着下一代智能技术变革的钥匙。

记者:能否具体说说类脑智能有哪些核心优势?

张旭:从技术底层来看,传统冯·诺依曼架构的计算机,仅靠3D堆叠、先进封装等工程手段,只能小幅降低能耗、提升算力,无法解决存储与计算分离的根本问题。而类脑智能是底层架构的根本性变革,它依托仿生神经单元、类脑神经网络架构,从根源上破解了大模型高能耗的难题,同时具备透明可解释的特点,能避免传统大模型的幻觉问题。

在隐私保护方面,类脑智能也具有显著优势。当前大模型追求公众化、标准化,而类脑智能支持本地化、私有化训练——个人健康数据、家庭数据、企业数据等都可完全保留在本地,在实现高度个性化的同时,能保障个人隐私安全和企业安全。

类脑智能产业前景广阔

记者:当前类脑智能产业化面临的共性堵点有哪些?

张旭:经过研究者多年努力,类脑智能领域已逐渐形成贯通的创新链条:从脑感知、认知神经网络基础研究,到脑机接口编解码、调控技术,再到算法模型、芯片器件、计算系统开发等,每个环节都能催生对应企业,创新链与产业链高度吻合,类脑智能技术正逐步从研究端向应用端迈进。

当前,类脑智能产业化最突出的堵点,在于技术体系新、综合门槛高,相关人才短缺,尚未完成行业普及。技术落地需要大量工程师掌握类脑计算技术,为不同行业开发适配的专用设备、算法模型与应用场景,这需要一定的发展周期。

记者:如何看待类脑智能的未来发展趋势?

张旭:可以肯定的是,类脑智能发展前景非常广阔。其核心价值主要体现在两方面:一是实现智能算力的普惠化——未来普通家庭、中小型实验室和科研机构、大小医院、中小企业都可以部署轻量化的类脑智能计算设备,自主开发适配自身需求的垂直大模型,真正把智能算力交到大众手中;二是技术将深度渗透社会各行各业,催生大量全新的智能应用场景,同时保障数据隐私与核心技术安全。

记者:听说您正在广东培育类脑领域企业。

张旭:是的。2014年到2020年是脑科学与人工智能融合产业的起步阶段,诞生了寒武纪、联影医疗等一批标志性企业。2020年之后,具备明确类脑智能属性的企业不断涌现。

此前,我们在上海推动“上海脑—智工程”研究计划,孵化了一批标杆企业。目前,我们正在上海和广东积极构建类脑智能产业生态,也孵化了多家类脑领域企业,覆盖类脑算法软件、高端智能硬件等赛道。

类脑智能属于典型的高端制造业,有自身的发展规律。当前相关企业正处于快速爬升阶段,发展势头良好,社会价值潜力巨大。

记者:后续团队的重点攻坚方向是什么?

张旭:类脑智能的研发已经从早期的单一方向转向全方位布局,但我们始终聚焦底层基础理论、核心技术这类根本性问题攻关,这是科研机构的核心职责。

类脑计算系统的系统性、交叉性极强,研发周期长,最终必须落地为实体产品,通过实际运行验证理论上的算力优势,再反向迭代优化基础研究。后续我们也会联合行业主体,推进类脑技术与现有产业智能系统的适配,解决应用层面的实际问题。

记者:您提到最终要落地为实体产品、反向迭代优化基础研究。在打通基础研究与成果转化全链条方面,您有哪些实践经验?

张旭:首先,基础研究和应用研究并不矛盾。“从0到1”的原始创新决定了行业能否实现技术引领,“从1到100”的集成创新同样有巨大的产业价值。

我们做成果转化主要有两条路径。一是围绕底层技术自主孵化全新科创企业,打造全新的产业链。二是赋能传统产业,改造现有技术体系,让传统CPU在类脑算法框架下,就能充分释放算力优势。

打通基础研究与应用研究之间的链条,首先要从源头开始就瞄准转化。科学研究不能只停留在发表论文、申请专利的层面,必须从科研项目立项之初就坚持问题导向,关注产业和社会发展的重大共性问题。比如,当前人工智能面临高能耗、高算力成本等行业痛点,这些就是我们攻关的核心方向。

怎么找问题?我觉得,提炼前沿科学问题离不开跨学科的交流碰撞。我是学医出身,在中国科学院上海分院工作期间接触了计算机、数学、物理等多领域的优秀科学家。正是这种多学科交叉拓展了我的研究思路。

培养年轻人跨学科思维

记者:面向未来,类脑智能产业怎样才能真正实现突破?

张旭:类脑智能当前发展的最大挑战,并非单纯来自现在主流人工智能算力竞争,而是神经科学、脑机接口、数学、计算机科学、芯片制造等多学科的深度交叉与范式协同不足。类脑智能要真正实现突破,需要打通涵盖脑认知机理、算法模型、芯片和系统的全链条。

如果抓住这一轮技术变革机遇,中国有望在下一代人工智能的某些领域占据上风,实现从“跟随”到“引领”的跨越。

当前,我国在类脑智能领域已具备“换道超车”的基础条件,关键在于把握时代机遇,坚持自主创新与开放合作并重,推动技术成果转化为惠民利民的产业实践。这不仅是科技竞争的需要,更是服务国家高质量发展、满足人民美好生活向往的战略选择。

记者:类脑智能将很快走进千家万户吗?

张旭:是的,我预计不会很久远。保守估计,我认为5年内,类脑智能个人计算机(BI PC)将走进千家万户。当然,底层的理论研究、技术研发还需要持续投入相当长的时间,但技术迭代的速度会非常快。

推动类脑智能行业发展,不能只靠科研经费投入,核心要抓两个方向。

第一是搭建应用生态,智能技术必须有场景、有用户才能持续迭代,需要政府、科研院所、企业、产业基金多方协同,低成本搭建多元化应用场景,完善产业生态。第二是强化创新链与产业链的全链条衔接,科研资助不能只侧重单一环节,要打通从基础研究、器件开发到产业落地的全链路,避免科研成果脱离创新链、无法转化。

我认为,类脑智能需要在现有人工智能技术体系基础上错位拓展,通过众创联动、资源整合,与开发者、投资方和消费方共同构建产业生态和发展生态。

记者:作为中国神经科学学会理事长,您觉得学会在促进学科交叉方面怎样发挥作用?

张旭:学会是非常重要的智库平台,在推动学科交叉方面扮演着重要角色。学会通常不受单位利益、个人利益束缚,做事公正透明,是真正的科技人员之家。同时,学会的学术氛围平等开放,大家可以自由探讨技术路线与解决方案,是交叉创新的重要载体。

这些年,中国神经科学学会在中国科协的支持下,产出了大量关于类脑智能等的研究建议与产业路线图。例如,中国神经科学学会已组织编写《类脑智能产业与技术发展路线图》《脑机接口产业技术路线图》等系列报告,为国家决策提供重要支撑。

但对标国际优秀学会,我认为国内学会还有两个方面需要提升。一是要加强国际化,吸引更多不同国家的学者参与学术会议,通过跨国的思想碰撞拓宽研究视野,提升学术会议的国际影响力。二是要吸引更多年轻人参与。当前不少青年科研人员过度聚焦自身的论文产出,缺少参与行业交流的意识。希望学会加强对青年人的扶持,培养年轻人跨学科的创新思路,拓宽学术视野,这对青年人才的长期发展至关重要。

记者:对这一领域的青年科研人员,您有什么建议?

张旭:类脑智能是全新的赛道,有大量待开拓的方向,对青年科研人员来说是难得的机遇。做研究不要只盯着自己手里的几篇论文、几组数据,要主动走出去,多参与跨学科学术交流,多接触前沿成果,睁眼看世界。

交叉领域的创新,往往来自不同学科思想的碰撞。年轻人要保持开放的心态,尊重不同领域的研究思路,多向他人学习,在解决重大共性问题的过程中实现自身成长。

智能科技的未来要靠青年一代去开拓,我希望青年一代能扎根基础、面向应用,在全新的赛道上作出属于自己和团队的贡献。

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