◎ 科技日報記者操秀英 劉垠

9月9日上午，由中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、上海市科學(xué)學(xué)研究所聯(lián)合編撰的《未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新的前沿領(lǐng)域》在浦江創(chuàng )新論壇成果發(fā)布會(huì )上正式發(fā)布。報告從政府關(guān)注重點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景、對經(jīng)濟社會(huì )的全局帶動(dòng)和重大引領(lǐng)作用等方面，遴選出未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新的五大前沿領(lǐng)域——類(lèi)腦芯片、量子信息、合成生物學(xué)、綠色制氫和區塊鏈。

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)加速變革，新的顛覆性技術(shù)不斷涌現，未來(lái)產(chǎn)業(yè)成為重塑全球創(chuàng )新版圖和經(jīng)濟格局的重要領(lǐng)域。該報告基于對各國和地區科技政策與研發(fā)投入、論文與專(zhuān)利、專(zhuān)家觀(guān)點(diǎn)與學(xué)術(shù)會(huì )議資料等科技信息的多維度分析，探討了五大前沿領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢、區域研發(fā)優(yōu)勢、技術(shù)研發(fā)方向和面臨的挑戰。報告研判了中國在五大前沿領(lǐng)域的全球技術(shù)定位，并就未來(lái)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了策略建議。同時(shí)，報告還分析了上海在上述領(lǐng)域的研發(fā)基礎，并為上海更好推進(jìn)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了發(fā)展策略。

此外，報告基于上海市科學(xué)學(xué)研究所多源數據平臺的智能跟蹤分析，圍繞未來(lái)產(chǎn)業(yè)的前沿領(lǐng)域就RISC-V（開(kāi)源指令集架構）、人形機器人、超導等熱點(diǎn)作了發(fā)展述評。

會(huì )上，中國科學(xué)技術(shù)信息研究所副所長(cháng)劉琦巖等專(zhuān)家對報告內容進(jìn)行解讀。

類(lèi)腦芯片會(huì )達到人腦智能水平并取代人類(lèi)的工作嗎？劉琦巖表示，類(lèi)腦芯片取得了重大進(jìn)展。不過(guò)，常用的深度學(xué)習加速器類(lèi)的芯片仍是基于傳統的“馮·諾依曼架構”建立類(lèi)腦芯片，它主要根據認知計算算法而非神經(jīng)元組織結構來(lái)設計芯片，在精準數值計算上擁有出色能力，也取得了非常顯著(zhù)的成果。但是，其計算單元與存儲單元分離的架構，限制了它的計算速度和能耗效率。比如AlphaGo在下棋過(guò)程中約消耗了1兆瓦的電能，相當于一天約100戶(hù)家庭的供電量。相比之下，包含超過(guò)1000億個(gè)神經(jīng)元的人腦，消耗的功率僅20瓦。因此，深度學(xué)習加速器這種類(lèi)型的類(lèi)腦芯片，在諸多方面都不太可能取代人腦。

劉琦巖認為，相比之下，另一種類(lèi)型的類(lèi)腦芯片——神經(jīng)形態(tài)芯片是從結構層逼近生物大腦，側重于參照人腦神經(jīng)元模型及其組織結構來(lái)設計芯片結構，其突出特點(diǎn)在于處理感知、認知和決策等復雜問(wèn)題時(shí)，擁有更高的算力密度和能耗效率。

“不過(guò)，目前的神經(jīng)形態(tài)芯片還處于粗淺的模仿人腦階段，電腦和人腦在知識的表達、儲存、處理和應用等方面差距較大。加上目前人類(lèi)對自己大腦的了解并不深入，模仿人腦的工作還處于非常初級的階段?！眲㈢鶐r表示，因此，類(lèi)腦芯片的研發(fā)工作現在只是剛剛起步，更不用說(shuō)取代人腦。但是，一些重復、高度規范化的工作將會(huì )被機器取代，將人類(lèi)解放出來(lái)開(kāi)展更有創(chuàng )造性的工作。

在談到合成生物學(xué)技術(shù)有可能帶來(lái)的生物安全以及生物倫理等問(wèn)題時(shí)，劉琦巖坦言，合成生物學(xué)對人類(lèi)科技、經(jīng)濟、社會(huì )發(fā)展意義重大。但是，合成生物學(xué)的不確定性與不可控性的本質(zhì)特征決定了它在帶給人類(lèi)變革性受益前景的同時(shí)，也存在諸多倫理爭議如用于人類(lèi)增強目的的“定制嬰兒”，以及生物安全隱患。

在劉琦巖看來(lái)，為了有效防范風(fēng)險，全球各國政府應達成共識，更加關(guān)注合成生物學(xué)帶來(lái)的生物安全隱患，共同建立一套針對合成生物學(xué)的生物安保風(fēng)險的強效、可執行的監管辦法。比如，按照風(fēng)險的緊急和危害程度擬定評估框架，相關(guān)機構采取靈活的生物和化學(xué)防御戰略，加強公共衛生基礎設施建設以充分預防潛在的生物攻擊。對于任何合成生物的研究必須滿(mǎn)足規定的安全要求和遵守嚴格的安全程序。建立標準化合成生物元件庫并實(shí)施嚴格管控，按生物元件功能，進(jìn)行生物元件的安全性評級，對于具有安全風(fēng)險的元件進(jìn)行標簽設計并限制其信息公開(kāi)。

原標題：《類(lèi)腦芯片、量子信息等入選“未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新的前沿領(lǐng)域”》