探秘人脑超级芯片【澳门金沙4787.com】 上海脑智产业年投入逾10亿

原标题:探秘人脑超级芯片 上海脑智产业年投入逾10亿

原标题:壮阔东方潮丨浦东科创密码:规划先行、装置云集、软实力拴心

  脑科学与类脑研究将成为上海科研领域的下一个发力点。

  上海浦东。

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。”

长期从事同步辐射技术及应用研究的邰仁忠,2004年被“上海光源”项目吸引至此。形如一只鹦鹉螺的上海光源,作用是给分子“拍照片”,能够服务能源、环境、材料、物质、地球和生命科学等研究学科,已累计提供实验机时280771小时。

80后教授戴汉宁,几个月前刚通过人才引进政策落户上海,成为超冷锂镝原子实验室的一名研究人员。实验室所在的中科大上海研究院量子工程中心,是“墨子号”和中国首条光纤量子保密通信线路“京沪干线”的总控中心。

寻求体制突破

更多的企业在这里聚集势能。官方数据显示,2017年浦东全社会研发投入相当于地区生产总值的比重达4.05%,张江核心区超过12%。

“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。

提到浦东开发,皆知它是中国改革开放发展的重要标志,也是上海现代化建设的缩影。

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。

自1992年开发之日起,浦东就积极实施“高科技先行”战略,坚持以高科技企业发展带动产业发展。依靠上海的科技人才优势、产业基础优势和综合服务优势,外加自身政策优势,浦东在科技开发及产业化方面取得了丰硕成果。

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。”

今年年初,《上海市城市总体规划(2017~2035年)》发布,明确城市定位在原有的国际经济、金融、贸易、航运“四个中心”基础上,增加科技创新中心。建设具有全球影响力的科技创新中心,是党中央赋予上海的重大使命。

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。”

置身新时代的潮流,浦东面临机遇也担负重责。

“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。”

8月下旬,“壮阔东方潮
奋进新时代——庆祝改革开放40年”浦东集中采访活动期间,澎湃新闻(www.thepaper.cn)探访了在浦东生根的上海光源、国家蛋白质科学中心(上海)设施、中科大上海研究院量子工程中心、张江药谷、张江国际创新港、上海智能制造研究院等地,了解张江科学城建设规划、科学设施和创新平台效能发挥、人才延揽举措等。

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。

在推进科创中心建设过程中,浦东一以贯之地秉持了“规划先行”和“软硬兼施”的理念。

建大科学装置

张江转型,规划先行

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。

在为《浦东奇迹》一书所做的序言中,曾任上海市长的徐匡迪回忆了浦东开发之初的一个细节——

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。

当时,外方最关心的是基础设施如何保证。他们还提出为实现整个浦东新区的和各功能分区的定位,必须配置相应的要素与设施。如:出口加工区企业的产业链必须“无缝”链接,即元器件、零部件及整机厂应尽可能在一个园区中,而海关、税务、银行、物流则要就近实现“零距离”服务;对高科技园区来说,应该有大学、研究所、“孵化器”、风险投资公司,以及可共用的检测中心、计算中心等。所有这些思路,对以后浦东新区乃至整个上海市规划的形成与修订都产生了重要的影响。这些反映在本书中,就是“规划先行”“基础设施先行”等理念。

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。”

“规划先行”,且与世界接轨,是浦东开发始终秉持的做法。

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。

在去年年底,浦东拿出了一份未来两到三年的行动方案。

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。”

这份《浦东新区加快建设具有全球影响力的科技创新中心核心功能区2020行动方案》指出,将重点聚焦“两大区域、五大支撑体系”,加快构筑科技创新中心核心功能区基本框架。

产学研一体化

两大区域,指的是以提升张江综合性国家科学中心集中度和显示度为核心,布局一批重大科技基础设施,建设世界一流的张江科学城;以临港科创中心主体承载区为平台,建设智能制造发展高地。

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。

五大支撑体系则包括:以推动创新成果蓬勃涌现为导向,构建要素齐全、功能完善、开放协同、专业高效的科技成果转移转化促进体系;以新一轮科技革命和产业变革为引领,打造高端集聚的创新型产业体系;以高地高峰人才建设为重点,构建具有全球竞争力的人才资源体系;以科创中心与自贸试验区、金融中心联动发展为契机,完善科技创新制度体系;以营造良好创新生态环境、激发创新发展活力为目的,完善科技创新服务模式和服务体系。

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。

通俗来说,张江将尽可能拓展科技创新的深度和广度,而临港的科创更重在服务以制造业为代表的产业升级。这或许是帮助浦东乃至上海未来量级提升的“两翼”。

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。”

张江科学城的建设亦是规划先行。《张江科学城建设规划》去年5月面向社会征求意见,至8月方获上海市政府批复。

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。

始建于1992年的张江高科技园区一直以中国现代化“药谷”和“硅谷”著称,而未来张江科学城将围绕“上海具有全球影响力科技创新中心的核心承载区”和“上海张江综合性国家科学中心”目标战略,实现从“园区”向“城区”的总体转型。

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。”

上海市委常委、浦东新区区委书记翁祖亮今年8月28日与媒体座谈时谈到,目前正全力推进张江科学城“五个一批”首轮73个重点项目建设,总投资达1900亿元。

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。返回搜狐,查看更多

根据《规划》,张江科学城将全力推进国家大科学设施的落地实施。同时,促进科创要素的集聚发展,形成北、中、南三大科创要素集群。

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北部依托国家实验室核心区,集聚大科学设施、高水平研究型大学和国家级科研院所。中部结合孙桥地区和李政道实验室,集聚国际一流实验室和科研院所。南部结合国际医学园区,形成以医疗为特色的国际院校、研究所集群。

大科学装置的魅力

如果将群英荟萃比作星光熠熠,那大科学装置往往是科学星河中最为耀眼的地方。这些通过较大规模投入和工程建设而设立的平台,往往集聚一批顶尖的大脑,成为基础研究的突破口和前沿技术的摇篮。

过去由于国内大科学装置的缺位,许多中国科研人员只能借用外国设施,争分夺秒地完成实验任务。但在短短的十多年间,浦东已成功建成一批世界级大科学设施群,保障科学家长期而稳定地追求重要的研究目标。

上海应用物理研究所副所长邰仁忠,2004年正是被“上海光源”项目吸引回国。

上海光源

上海光源是国际上性能领先的中能第三代同步辐射光源之一,本质上是一台高品质的“巨型X光机”,也是探测围观世界的“超级显微镜”。

当时,他已经在日本原子能研究所学习到了比较先进的技术,但真正参与到建设过程中,他却发现从上游到下游,从科学到工程,每一步都对团队提出了高要求。真空、焊接、机械,样样技术都是挑战,“我们心里把整个未来都搭载在这上面了。”邰仁忠说道。

直到2009年调束成功、正式竣工,光源团队才松了一口气。

如今,形如一只鹦鹉螺的上海光源已累计提供实验机时280771小时,服务能源、环境、材料、物质、地球和生命科学等研究学科,产生研究成果超过4200篇,其中包括实现氢气的低温制备和存储、发现外尔费米子等世界顶级突破。

邰仁忠带着记者走进坐落于浦东张江的鹦鹉螺内部时,正是光源每年暑期例行的休整时间,但工程人员却在紧锣密鼓地进行二期工程的建设。他们的目标是16条性能先进的光束线站。届时,上海光源能够每年接待用户超过5000人,用户实验超过1万人次。

澳门金沙4787.com,接近光速运动的电子环绕着圆形轨道运动,不断辐射出高能的光子。这些光子被引导到围绕着圆环的一个个线站内,照射相应的研究材料。由于辐射较强,科研人员其实并不在这些站里做实验,而是借助机械臂在外围的操作室工作。

当来到上海光源首批7条光束线站中的生物大分子晶体学线站时,邰仁忠特别介绍道,著名结构生物学家施一公和颜宁的大部分工作,都是在这里完成的。中国疾控中心主任高福院士也正是在这里成功测定包括H1N1和埃博拉病毒在内的多种高致病性病毒的蛋白结构,实现三大顶尖学术期刊NSC的大满贯。

线站在灯光下仍显幽暗,但澎湃新闻注意到,门口的写字板上留下了“道阻且long,行则将至”、“绳锯木断、水滴石穿”一类的光明语句。

正是因为上海光源能“拍摄”清楚蛋白质分子的三维结构,另一座“大国重器”选择在鹦鹉螺边比邻而居。

2008年启动设计的国家蛋白质科学研究(上海)设施于7年后通过国家验收,并在2017年划归张江实验室管理。这是中国在生命科学领域的首个国家重大科技基础设施项目,也是全球生命科学领域首个综合性的大科学装置。

上海蛋白质设施共分两个部分,其中之一即依托上海光源的5条光束线,并配套了6个实验站。另一部分则位于海科园区内,由核磁大厅、自动化蛋白表达系统、电镜、质谱、超高分辨显微镜、原子力显微镜、高性能计算机房等技术系统构成。

蛋白质是所有生命形式与生命活动的主要物质基础和功能执行者,在基因研究和精准医疗的时代,解开小小蛋白质的结构和功能,就能打开一些神秘的生命密码。

中科院上海分院副院长张旭院士介绍道,无论是生物技术本身,还是医学诊断、药物和疫苗开发、现代工农业,都需要蛋白质测序技术平台来提供科研和服务功能。

“一个科学设施的价值不在于本身做了多少研究,而是它提供的技术为理解整个生命体系作出的贡献,对药物开发做出的贡献。这才是一个大的科学装置必备的素质。”张旭说道。

上海光源实现了给分子“拍照片”,在不远的将来,一座举世瞩目的百亿元级光源将进一步实现给原子“拍电影”:

2018年4月开工的硬X射线自由电子激光装置,是中国迄今为止投资最大、建设周期最长的国家重大科技基础设施项目。与同步辐射光相比,X射线自由电子激光具有更高的亮度、更短的脉冲结构和更好的相干性。

它将与超强超短激光、软X射线自由电子激光装置、活细胞成像平台等大科学设施形成交相辉映的格局,映照张江最终成为全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光子大科学设施群。

合作与集群

“合作”和“集群”是张旭讲述时的两个关键词,也是浦东努力为科创主体营造的环境。

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