类脑芯片、量子信息……中国在这些前沿领域有何优势与挑战？

2023年9月9日，由中国科学技术信息研究所、上海市科学学研究所联合编撰的《未来产业创新的前沿领域》报告在浦江创新论坛上发布。

报告选取类脑芯片、量子信息、合成生物学、绿色制氢和区块链未来产业创新的五大前沿领域，探讨了这些前沿技术的发展态势、区域研发优势、技术研发方向和面临的挑战。

类脑芯片是一种模仿人脑神经系统结构和功能的人工智能处理器。

根据报告，中国的类脑芯片研究起步较晚，但在2016年与美国同步进入快速增长期，目前，全球研发大国在类脑芯片领域竞争激烈。目前中国在类脑芯片领域的论文及专利数量均居全球首位。

“中国大学和院所的类脑芯片研发成果较多，需要促进用户-企业-高校产学研用合作，畅通类脑芯片研发应用链条。”报告进一步指出。

类脑芯片处于AI产业的最上游，是最有发展前景的未来产业技术。未来，类脑芯片能达到人脑智能水平并取代人类的工作吗？

对此，中国科学技术信息研究所副所长刘琦岩表示，一方面，深度学习加速器类的芯片在精准数值计算上拥有出色能力。但计算单元与存储单元分离的架构，限制了这类芯片的计算速度和能耗效率。因此它在诸多方面都不太可能取代人脑。

另一方面，神经形态芯片目前处在粗浅模仿人脑的初级发展阶段，与人脑在知识的表达、储存、处理和应用等方面差距较大。

“类脑芯片的研发工作现在只是刚刚起步，更不用说取代人脑。但是，一些重复、高度规范化的工作将会被机器取代，将人类解放出来开展更有创造性的工作。”刘琦岩说。

在量子信息领域，根据《未来产业创新的前沿领域》，中国量子通信应用规模和产业发展处于全球领先，但在量子计算、量子测量等细分赛道与美国相比有一定差距。

2011年10月，上海率先出台文件提出积极培育量子科技产业，同时推动量子技术在金融、大数据计算、医疗健康、资源环境等领域的应用。

报告认为，上海拥有众多高等学府和科研机构，具备强大的科研实力和人才储备。同时，上海拥有完善的产业链和市场环境，能够有效地将量子信息技术与实际应用相结合，推动量子信息产业的发展。

但上海科研项目仍集中在学术研究领域，量子技术成果的转化应用机制尚不成熟。

为此，报告建议，上海应设立量子创新创业孵化器，提供资金、技术和市场等全方位支持，推动创业者和创新团队在量子信息领域创业和发展。同时，上海量子信息企业可以与高校、科研机构建立长期合作机制，共同进行科研项目、技术转移等方面的合作。

区块链作为一种分布式账本技术，具有去中心化、透明、安全等特点，已经在金融、物流运输、医疗保健等多个行业得到应用。

报告指出，中国在该领域具备绝对优势，基础研究与技术研发均居全球领先水平，企业参与度较高。全球论文发表专利申请前20机构中，中国机构占一半以上，全部为企业。

界面新闻翻阅报告发现，在上述领域之外，中国目前在绿色制氢、合成生物学领域均不占据绝对优势地位，仍需要加大研发支持力度，提升企业参与度。

以合成生物学为例，中国目前在全球竞争中位于第二梯队。不过这项技术仍处在早期阶段，需要中长期、明确的政策支持。

此前，基因编辑相关事件曾引发巨大争议与讨论。刘琦岩特别指出，合成生物学发展存在诸多伦理争议和生物安全隐患。各国政府要更加关注合成生物学带来的生物安全隐患，共同建立一套针对合成生物学的生物安保风险的强效、可执行的监管办法。

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