走向萬物互聯(lián)的未來

衛(wèi)婷婷

無處不在的物聯(lián)網(wǎng)智能微系統(tǒng)、可穿戴設(shè)備、自動(dòng)駕駛、自主機(jī)器人……人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娖髡诳焖俚馗聯(lián)Q代。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)與自治系統(tǒng)的智能電子科技給人們帶來的便利體現(xiàn)在生活的方方面面。這是怎么做到的？在未來，人能與機(jī)器合二為一嗎？有了人工智能，人類會(huì)不會(huì)失業(yè)？普通人很難窺見其中的奧秘。

物聯(lián)網(wǎng)有效打破了以往的信息孤島，加速了人類交互方式的轉(zhuǎn)換。這種由多項(xiàng)信息技術(shù)融合而成的新型技術(shù)體系，被看作是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)迎來第三次發(fā)展浪潮的標(biāo)志。

作為這方面的專家，多年來，鄒卓主要從事面向物聯(lián)網(wǎng)與自治系統(tǒng)的智能芯片與系統(tǒng)研究，包括智能片上系統(tǒng)芯片架構(gòu)、低功耗集成電路設(shè)計(jì)、神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算、智能系統(tǒng)集成與應(yīng)用。而他的成長經(jīng)歷與科研經(jīng)歷，正與我國這一領(lǐng)域的發(fā)展緊密契合。

熱血少年，緣起興趣

鄒卓從小生活在大學(xué)校園里，周圍區(qū)域集聚了成都最早的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，毗鄰20世紀(jì)90年代中期開始走向人們生活的個(gè)人電腦策源地——成都電腦城。也正因如此，在個(gè)人電腦剛興起的時(shí)候，鄒卓就每天都能在他放學(xué)必經(jīng)的電腦城看到別人在組裝電腦了。對(duì)計(jì)算機(jī)的興趣，從此萌發(fā)。

“中學(xué)時(shí)，我買的書都是關(guān)于計(jì)算機(jī)的。1997年，我們家就開始用撥號(hào)上網(wǎng)了。我當(dāng)時(shí)報(bào)高考志愿的時(shí)候填的全是與電子信息與計(jì)算機(jī)相關(guān)的專業(yè)?！编u卓表示，正是這份癡迷與熱愛引導(dǎo)他走上了這條道路。

2005年，鄒卓取得北京理工大學(xué)（以下簡稱“北理工”）信息工程學(xué)士學(xué)位，這所大學(xué)濃厚的工科氛圍和務(wù)實(shí)的精神，也在他身上留下了深深的烙印?！氨究?年培養(yǎng)了我的工程思維，也為我未來的科研工作打下了基礎(chǔ)?！编u卓覺得北理工對(duì)他的影響是潛移默化的，以至于到現(xiàn)在他都認(rèn)為自己首先是一名工程師，然后才是一名科學(xué)家。

做本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)讓鄒卓接觸到了瑞典皇家理工學(xué)院，頓時(shí)，一幅有關(guān)科研的全新畫面呈現(xiàn)在他面前。于是，大學(xué)畢業(yè)后鄒卓開啟了留學(xué)生涯。

十幾年前，在技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域，國內(nèi)外還存在一定的差距?！皠偟饺鸬涞臅r(shí)候，不論是實(shí)驗(yàn)室的條件，還是接觸到的新研究，都讓我覺得到了另外一個(gè)世界?！编u卓不禁感嘆，如今，在技術(shù)學(xué)科的大部分領(lǐng)域，我國基本能與國際并跑，甚至在某些方面實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)跑。

鄒卓在2007年取得瑞典皇家理工學(xué)院電子工程碩士學(xué)位后，又在2012年取得了瑞典皇家理工學(xué)院電子與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的博士學(xué)位。.

“我比較幸運(yùn)的是參與了一個(gè)瑞典的國家創(chuàng)新中心的工作，它和企業(yè)結(jié)合得非常緊密，這種創(chuàng)新模式的合作是垂直集成的，是產(chǎn)業(yè)鏈上下游的各種技術(shù)相互融合的、價(jià)值鏈上的合作。”鄒卓認(rèn)為，這種模式的合作十分值得借鑒。而在國外的12年時(shí)間，林林總總的不同模式與流程，也極大地開闊了鄒卓的視野。

雖然瑞典的博士生培養(yǎng)流程一般需要花費(fèi)4～5年時(shí)間，但時(shí)至今日，鄒卓開玩笑表示，要是再能多做幾年的博士生就好了?！安┦孔x到第四年和第五年的時(shí)候，正是科研能力最旺盛、視野最開闊的時(shí)候，再多讀個(gè)一年半載，就會(huì)出很多成果，為以后打下更好的基礎(chǔ)?！编u卓說。事實(shí)上，讀萬卷書，行萬里路。這段在外的沉淀時(shí)光，雖然辛苦，但為他今后的發(fā)展埋下了堅(jiān)實(shí)伏筆。

攀登高地，深耕科研

2017年，對(duì)于鄒卓來說是一個(gè)重要的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。那一年，他結(jié)束了12年的海外學(xué)習(xí)、工作，回國開啟新的科研工作歷程。

“在瑞典，我所從事的領(lǐng)域當(dāng)時(shí)在穩(wěn)步前進(jìn)，而國內(nèi)在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)這些領(lǐng)域的研究工作正在跑步向前。對(duì)我來說，我所掌握的技術(shù)能不能真正應(yīng)用到生活中，這是最重要的。而在國內(nèi)，這些技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。”為此，鄒卓帶著先進(jìn)的知識(shí)與理念回國，融入復(fù)旦大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)，開啟了面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的智能芯片與系統(tǒng)方面的研究。

據(jù)《2020年中國智能物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）白皮書》顯示，2019年，受益于城市端AIoT業(yè)務(wù)的規(guī)模化落地及邊緣計(jì)算的初步普及，中國AIoT市場規(guī)模突破3000億元大關(guān)。不過，現(xiàn)階段的AIoT技術(shù)離走向廣泛且成熟的應(yīng)用仍有一段距離，從傳感器、芯片等核心器件，到工業(yè)信息系統(tǒng)的垂直集成，都尚有不少亟待突破的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)前AIoT的數(shù)據(jù)產(chǎn)生與智能處理能力之間存在鴻溝。

“我們能不能受到生物或者自然界的啟發(fā)，來實(shí)現(xiàn)更加高效、低成本的本地化感知與處理？”鄒卓在一次論壇中介紹，生物是效率非常高的計(jì)算和認(rèn)知系統(tǒng)。以大腦為例，它是一個(gè)大規(guī)模并行系統(tǒng)，大約有860億個(gè)神經(jīng)元，每個(gè)神經(jīng)元有成千上萬個(gè)連接。受此啟發(fā)，他和團(tuán)隊(duì)開展了面向AIoT的類腦芯片與神經(jīng)擬態(tài)系統(tǒng)研究，希望借助類腦技術(shù)大規(guī)模并行、事件驅(qū)動(dòng)、實(shí)時(shí)環(huán)境交互、感算存緊密耦合協(xié)同等特點(diǎn)，開發(fā)能夠如人腦般感知、傳遞、處理和運(yùn)用信息的智能芯片與系統(tǒng)。

鄒卓團(tuán)隊(duì)提出了以控制邏輯為中心的可重構(gòu)處理架構(gòu)，通過減少數(shù)據(jù)搬移來降低芯片功耗?；谶@一架構(gòu)，他們研發(fā)了領(lǐng)域?qū)Ｓ每芍貥?gòu)的低功耗處理器、物聯(lián)網(wǎng)邊緣AI加速芯片和基于片上網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算單元。

在此基礎(chǔ)上，鄒卓團(tuán)隊(duì)在物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)與高可靠應(yīng)用研究領(lǐng)域展開了研究，開發(fā)了自主容錯(cuò)架構(gòu)高可靠SoC及分布式物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。他們與航天八院合作研發(fā)的微納衛(wèi)星芯片應(yīng)用于末子級(jí)智能留軌平臺(tái)，于2017年11月隨“長征四號(hào)丙”運(yùn)載火箭進(jìn)入太空，成功展開了天基廣域物聯(lián)網(wǎng)留軌試驗(yàn)；與德國博世（Bosch）集團(tuán)中央研究院合作，開展健康物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)產(chǎn)品追溯等研究，完成了從論文專利到應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。

回國后這些年，鄒卓圍繞物聯(lián)網(wǎng)芯片與系統(tǒng)的高能效智能處理技術(shù)和應(yīng)用做了很多事情。埋首科研之外，他還非常重視與企業(yè)的聯(lián)系?！霸谶^去，科研人員與企業(yè)合作，似乎就會(huì)淪為企業(yè)的‘周末工程師’?，F(xiàn)在，是科研單位需要為企業(yè)進(jìn)行前沿研究的時(shí)候了?！编u卓始終覺得與企業(yè)合作非常有意思。曾經(jīng)鄒卓與德國博世集團(tuán)合作時(shí)，冒出了一個(gè)很小卻很好的想法，需要的投入不多，最后居然形成了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。這種經(jīng)驗(yàn)更堅(jiān)定了鄒卓的想法——與企業(yè)合作，無論是對(duì)個(gè)人還是對(duì)學(xué)生的進(jìn)步，都有非常大的影響。在鄒卓看來，企業(yè)的創(chuàng)新模式、對(duì)項(xiàng)目的管理方法和對(duì)項(xiàng)目的評(píng)估方式，都能促進(jìn)自己的研究?！八晕乙恢笔窍Ｍ业墓ぷ髂軌蚝蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)接軌?！?/p>

科學(xué)技術(shù)唯有搬下高閣，惠及國家和人民才能真正實(shí)現(xiàn)其價(jià)值，鄒卓對(duì)此深信不疑。讓他感到高興和欣慰的是，這幾年回國，他通過努力離自己將所學(xué)所研推向應(yīng)用并惠及普通老百姓的夢(mèng)想越來越近。近年來，隨著國家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、芯片產(chǎn)業(yè)重視程度不斷加深，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。但由于我國芯片行業(yè)起步時(shí)間較晚，部分技術(shù)尚未成熟且主要依賴于國外廠商，急需技術(shù)突破創(chuàng)新來打破國外廠商的壟斷地位。“芯”之所向，行之所至，通過自己的實(shí)際行動(dòng)，助力國家在智能芯片方面的創(chuàng)新突破，成為鄒卓堅(jiān)定不移的努力方向。

靜待花開，書寫未來

導(dǎo)師的性格、為人處世的方式、對(duì)業(yè)界和對(duì)社會(huì)的看法都會(huì)深刻影響到學(xué)生。作為一名博士生導(dǎo)師，鄒卓從擔(dān)當(dāng)起園丁育人角色的那一刻起，一直在努力全方位地培養(yǎng)自己的學(xué)生，包括學(xué)生的創(chuàng)新思維和對(duì)整個(gè)行業(yè)的認(rèn)知理解，而不是把學(xué)生當(dāng)成論文機(jī)器?！耙粋€(gè)人的成長是需要時(shí)間的，我要尊重這個(gè)過程，不能拔苗助長?！编u卓從自身的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，總是想把國外的一些好經(jīng)驗(yàn)帶回來，用在自己的學(xué)生身上。他希望學(xué)生的自我驅(qū)動(dòng)力能更強(qiáng)一些。

鄒卓希望自己的學(xué)生能把博士研究看作一份事業(yè)，而自己更多的時(shí)候則把他們當(dāng)成同事對(duì)待。“培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)感非常重要，并且他們要對(duì)從事的職業(yè)有認(rèn)同感和尊重感，不能只把自己當(dāng)成一個(gè)學(xué)生?！编u卓最看重的是和學(xué)生的關(guān)系，以及團(tuán)隊(duì)的氛圍，“要快樂科研，要有平和的心態(tài)；每一天都要過得有意義”。

除了培養(yǎng)博士生，鄒卓還堅(jiān)持給本科生上課。事實(shí)上，他是復(fù)旦大學(xué)信息工程與科學(xué)學(xué)院引進(jìn)人才里參與教學(xué)最多的老師之一。他給本科生上“電子系統(tǒng)導(dǎo)論”“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”兩門課，給研究生開了“低功耗集成電路設(shè)計(jì)”“嵌入式系統(tǒng)與應(yīng)用”“智能計(jì)算系統(tǒng)”等多門課程，收到廣泛好評(píng)。如今，他指導(dǎo)的學(xué)生分別獲得“國家獎(jiǎng)學(xué)金”“優(yōu)秀博士候選人一等獎(jiǎng)學(xué)金”“博世集團(tuán)全球創(chuàng)新AIoT博士生獎(jiǎng)”等榮譽(yù)。畢業(yè)的學(xué)生大多就職于華為、百度、阿里和科技部等公司及單位，切實(shí)服務(wù)于國家建設(shè)的需求。

做了多年科研，也獲得過許多獎(jiǎng)，但是最讓鄒卓感到有成就感的事情是學(xué)生對(duì)他的認(rèn)同，確切地說是對(duì)他課程的認(rèn)同?！敖衲杲o本科生上課，有一名學(xué)生還發(fā)了一個(gè)視頻，表達(dá)了課程收獲的感悟和對(duì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的感謝。我看到視頻，成就感遠(yuǎn)比發(fā)篇文章、得一個(gè)獎(jiǎng)更加強(qiáng)烈?！边@讓鄒卓覺得自己不只是在埋頭干自己的事情，他還可以影響其他人，甚至影響到下一代?！翱吹剿麄兌寄苷业胶芎玫墓ぷ?，發(fā)展得很好，作為一名大學(xué)老師，我感到很欣慰?！编u卓說。

未來十年，物聯(lián)網(wǎng)與自治系統(tǒng)還將繼續(xù)面臨著大數(shù)據(jù)時(shí)代戰(zhàn)略性的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)“握手”，不僅會(huì)使物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生更廣泛的應(yīng)用，也會(huì)在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上延伸出越來越長的價(jià)值產(chǎn)業(yè)鏈。而鄒卓還將在這個(gè)科研領(lǐng)域中為了自己所熱愛的事業(yè)不斷鉆研，為“萬物智聯(lián)”貢獻(xiàn)力量！

（責(zé)編：關(guān)弋）