類腦人工智能科學家養成記

同學們，你們是否曾驚嘆于大腦的神奇？當我們騎自行車時，大腦能同步完成身體平衡調控、路況障礙識別、和同伴互動交流，甚至還能思考當天的作業。大腦為何能在多任務處理中如此游刃有余？若想成為一名類腦人工智能科學家，又需哪些努力？

人腦VS傳統計算機

從圖中可以看出，我們的大腦和傳統計算機的工作方式完全不同。傳統電腦就像一個超級快速但很死板的計算器，它的“大腦”（CPU）和“記憶”（內存）是分開的，信息需要在它們之間來回傳遞。這就像你在思考數學題時，得先跑到圖書館去查公式，然后再回到座位上計算，效率自然不高。而我們的大腦就完全不一樣了，每個神經元既能思考又能記憶，就像班級里的每個小朋友既是學生又是小老師，可以同時學習知識和分享經驗。

人腦約有1000億個神經元，它們互相連接形成了一個極其復雜的網絡。雖然每個神經元的工作速度比電腦芯片慢1000萬倍，但大腦卻能完成電腦做不到的神奇事情。最讓人驚訝的是，大腦只需要20瓦的功率，相當于一個小燈泡的耗電量，就能完成復雜的思考、學習和創造任務。而超級計算機處理類似任務時，往往需要消耗幾萬瓦的電力，相當于幾百個家庭的用電量。

從科幻到現實

正是因為看到了大腦的這些神奇特點，科學家們開始思考：能不能讓計算機也像人腦一樣工作呢？這就是類腦計算的核心思想。類腦計算是指仿真、模擬和借鑒大腦神經系統結構和信息處理過程來設計全新的計算機，它不再追求更快的運算速度或更大的存儲容量，而是要創造能夠實現類似大腦運行方式的智能機器。

這個想法聽起來很科幻，但科學家已經取得了令人振奮的成果。2019年，清華大學的研究團隊開發出了一款名為“天機”的類腦芯片，并且讓它控制一輛自行車。這輛特殊的自行車簡直就像有了自己的大腦一樣：你對它說“向前走”，它就能理解語音指令開始前進；遇到障礙物時，它會自動繞行；看到指定的人時，它會主動跟隨，而且在整個過程中始終保持完美的平衡。

如果說“天機”芯片還是在硅芯片基礎上模擬大腦，那么2025年問世的生物類腦計算機CL1就更接近真實的大腦了。每臺CL1都包含了80萬個真正的人類神經元，這些神經元來自成年捐獻者的皮膚或血液樣品，經過特殊的重編程技術轉化而來。在CL1運行過程中，這些神經元會不斷發射信號、解讀信息，并從每次交互中學習適應，展現出極高的靈活性。最令人驚嘆的是，一臺CL1服務器只消耗850～1000瓦特的電力，遠遠低于數據中心運行大模型任務所需的數十千瓦功耗。

成長路徑小貼士

看到這里，也許你會想：這個領域聽起來太酷了，我將來也想從事類腦智能研究，應該怎么準備呢？

首先，數學是絕對繞不開的基礎。很多數學知識看似抽象，但它們就像建造摩天大樓不可或缺的鋼筋框架，缺少它們，再宏偉的構想都只是空中樓閣。除了數學，深入了解生物學特別是神經科學也至關重要。只有真正理解了生物大腦的奧秘，才能設計出真正智能的類腦計算機。

實踐動手能力同樣重要。你可以從參加編程比賽開始，鍛煉解決復雜問題的能力；嘗試制作一些有趣的小項目，例如用Arduino制作能避障的智能小車。這些項目雖然簡單，但能讓你體驗從想法到實現的完整過程，培養工程思維。

類腦計算本質上是一個跨學科領域，需要你具備跨學科思維能力。要培養從多個角度思考問題的習慣，學會將不同學科的知識融會貫通。這就像做菜，單一的食材或許平淡無味，但巧妙的搭配卻能烹制出美味佳肴。

類腦計算是一個蘊藏無限可能的神奇領域，不僅有助于我們更深入地探索大腦的奧秘，還能創造出前所未有的智能機器，為人類文明的發展開辟新的道路。希望未來，你也能成為推動類腦計算發展的科學家。

（責任編輯 / 段雯娟" 美術編輯 / 周游）