清華吳華強(qiáng)：他的大腦里有枚名叫“行動”的芯片

　　若說計(jì)算這事，想必多數(shù)人會覺得，電腦比人腦更在行。但吳華強(qiáng)不這么看，反而覺得“慢吞吞”的人腦更有潛能。在這位工科教授眼中，“大腦的結(jié)構(gòu)比電腦更高效”。

　　晨光里的清華園，常能看到吳華強(qiáng)，繞著操場跑圈。他說這是“喚醒大腦”“按下啟動鍵”。午餐時間，他總愛和同事邊吃邊聊。他管這叫“清除緩存”“補(bǔ)充電量”。在這位清華大學(xué)微電子所副教授口中，人體似乎就是臺“行走”的計(jì)算機(jī)，而大腦是最重要的部件——CPU。

　　若說計(jì)算這事，想必多數(shù)人會覺得，電腦比人腦更在行。但吳華強(qiáng)不這么看，反而覺得“慢吞吞”的人腦更有潛能。在這位工科教授眼中，“大腦的結(jié)構(gòu)比電腦更高效”。

　　于是，他決心要“做類似人腦的計(jì)算系統(tǒng)”。這一創(chuàng)意，到了今年5月終于“開花結(jié)果”——吳華強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的科研論文《基于新型納米器件的類腦計(jì)算系統(tǒng)》發(fā)表于《自然通訊》雜志。

　　拼搭“Q版大腦”

　　2014年，“做類腦計(jì)算系統(tǒng)”的想法長進(jìn)了吳華強(qiáng)心里。最初，埋下這顆種子竟是因?yàn)橐徊靠苹闷?/p>

　　那年，36歲的吳華強(qiáng)坐在飛往美國航班上，他在機(jī)上看了名為《超體》的電影。片中，女主角因注射藥物而使大腦被開發(fā)至100%，進(jìn)而變身超人。

　　“還能這樣?”吳華強(qiáng)邊看邊念叨。影片的情節(jié)停在他眼前，揮之不去。他沒把這當(dāng)成是科幻，而真在思考：大腦是個怎樣的存在?

　　可想歸想，彼時吳華強(qiáng)沒覺得這事會和自己有關(guān)。“大腦屬于生物學(xué)范疇，怎么能輪上搞微電子的來研究?”

　　沒過多久，吳華強(qiáng)參加了一個報(bào)告會，會上有人做了關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)術(shù)匯報(bào)，PPT上展示出電路“描繪”的大腦構(gòu)造。他對那幅圖著了迷，“哎，這事能和我有關(guān)”。

　　但當(dāng)時在國內(nèi)，這一方向做的人很少。“靠不靠譜”“能否做成”是多數(shù)人投給吳華強(qiáng)的問號，很多同事都勸他換個方向。

　　“說實(shí)話，我心里也沒底。所里面博士生資源很緊張，分配給他們的每個課題都很謹(jǐn)慎。萬一沒做成，豈不是耽誤學(xué)生畢業(yè)?”即便沒有絕對的把握，吳華強(qiáng)也不愿把時間花在患得患失上。“就去做吧，總要做了才知道行不行。”

　　那之后，吳華強(qiáng)帶著學(xué)生開始在實(shí)驗(yàn)室“拼大腦”。他們用1000個憶阻器(阻變存儲器)模擬腦神經(jīng)突觸，搭建了一個“微縮大腦”。“人腦約有百萬個突觸，我們只做了1000個。”

　　即便是“微縮版”，難題也一樣都不少，最棘手就是一致性。在傳統(tǒng)的馮·諾依曼結(jié)構(gòu)中，存儲和計(jì)算是由不同的單元完成，分步進(jìn)行。而在吳華強(qiáng)的“大腦”里，存儲和計(jì)算融為一體，它們需要“一起跑”，必須控制好“速度”。

　　經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，“Q版”類腦計(jì)算系統(tǒng)在2016年初完成了人臉識別測試，即證明該結(jié)構(gòu)可行。

　　“先做好眼前的事”

　　從大腦聯(lián)想到電路，這樣的“跳躍”，對這位樂于試錯的學(xué)者來說，已不是首次。只要是感興趣的，尤其是沒做過的，哪怕錯了他也愿一試。

　　而換專業(yè)，算是他又一次嘗試。吳華強(qiáng)本科就讀于清華大學(xué)材料學(xué)系，畢業(yè)后他選擇赴美國康奈爾大學(xué)攻讀博士學(xué)位。在美期間，吳華強(qiáng)決定轉(zhuǎn)學(xué)微電子專業(yè)。“當(dāng)時得知一位微電子方向的教授在做半導(dǎo)體材料方面的課題，他需要一位有材料學(xué)背景的學(xué)生。我一看挺感興趣，于是就去了。”

　　從零開始，又在博士階段，不覺得之前的積累浪費(fèi)了嗎?“一開始可能會落后一些，因?yàn)楫吘褂腥艘恢痹谶@個領(lǐng)域，但是我有別人從來沒有的材料學(xué)基礎(chǔ)。這個理解，別人拿不到。”吳華強(qiáng)說。

　　無論遇上什么，他總愿往好處想。似乎在吳華強(qiáng)這兒，就沒什么難事。圓圓的臉好像能散發(fā)光芒，學(xué)生都說他是“正能量擔(dān)當(dāng)”“自帶能量包”。他卻不知道什么是“能量包”，只是信奉行動的力量。“先做好眼前的事，總會有人愿意幫助你，總會有驚喜出現(xiàn)。”他說。

　　2009年，回國后的吳華強(qiáng)，走上了母校的講臺。對初來乍到的“青椒”來說，忙著發(fā)論文、做實(shí)驗(yàn)是慣常的節(jié)奏?？蓞侨A強(qiáng)卻帶上套袖、拎起了涂料，“混跡”于施工隊(duì)。他戲稱，那時的自己，看起來像個“工頭”。

　　他在干嘛?原來，吳華強(qiáng)任職沒多久，就被派恢復(fù)所里“微納加工平臺”的運(yùn)行。一聽是這事，吳華強(qiáng)立馬答應(yīng)了。他對科技日報(bào)記者說，留學(xué)時?？吹胶芏喙蚕砜蒲衅脚_，面向全校所有人員和校外的科研團(tuán)隊(duì)及企業(yè)開放。但當(dāng)時國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的開放程度很低，資源更多集中于經(jīng)費(fèi)充足的團(tuán)隊(duì)。

　　“我們也要有這樣的平臺，share with everyone(和所有人一起共享)。”抱著這樣的想法，他專心搞起裝修，小到涂料，大到實(shí)驗(yàn)設(shè)備，都一手操辦。加工平臺一建就是4年，這中間吳華強(qiáng)沒發(fā)一篇論文?；叵脒@段“空窗期”，吳華強(qiáng)只淡淡地說了句“那時沒想太多，就想趕緊把事情做好。”

　　采訪當(dāng)日，他帶著記者參觀平臺實(shí)驗(yàn)間。“喏，大家都能用這里的設(shè)備，多好!”吳華強(qiáng)指著一群來自校外的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，咧嘴一笑。

　　行動本身就是饋贈

　　自成果發(fā)布后，N多“求合作”的郵件撲向吳華強(qiáng)，其中不乏巨頭企業(yè)。閃亮的橄欖枝飄過，他卻出奇地淡定。“不是我不動心，而是在等待全部ready的時刻。”

　　“全部ready”——這是吳華強(qiáng)的成果轉(zhuǎn)化論，即不僅要技術(shù)ready(成熟)、還要ready產(chǎn)品、團(tuán)隊(duì)、市場、資本等一系列要素。這套“吳式觀點(diǎn)”源自他早年的創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷。

　　早在讀本科時，吳華強(qiáng)就琢磨起了“產(chǎn)業(yè)化”。不到20歲的理工男，懵懵懂懂地覺得“研發(fā)產(chǎn)品得懂點(diǎn)管理”。于是大二起，他開始輔修管理學(xué)。到了美國，他依舊得空就去“蹭”各類經(jīng)管課。

　　為了“真刀真槍感受企業(yè)運(yùn)作”，博士畢業(yè)后，他應(yīng)聘到硅谷頂尖的半導(dǎo)體公司(Spansion)。而后的3年，他逐步做到了主任工程師的位置，負(fù)責(zé)公司最重要的項(xiàng)目(45納米NOR存儲器芯片的工藝集成)。但再多的認(rèn)可，在吳華強(qiáng)看來依舊“比不上親自轉(zhuǎn)化一項(xiàng)技術(shù)。”

　　把成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，這是吳華強(qiáng)的夙愿。這位“行動派”不愿把成果只“擺”在論文上，他說“產(chǎn)業(yè)化才是技術(shù)的歸宿”。

　　于是，2008年他辭職踏上回國的飛機(jī)，那一年吳華強(qiáng)30歲。“都說三十而立，是時候做點(diǎn)事情了。”他了解到一種能大幅降噪的手機(jī)麥克風(fēng)，便想把這項(xiàng)技術(shù)推向市場。“當(dāng)時國內(nèi)市場上沒有同類產(chǎn)品，感覺很有前景。”

　　可吳華強(qiáng)沒想到，等到深圳做調(diào)研時，他才發(fā)現(xiàn)通常麥克風(fēng)成本只要0.5元，而自己的產(chǎn)品是0.5美元。“有的手機(jī)利潤都不足10元，怎么可能用這么貴的配件?”對市場預(yù)估的不足，讓銷售走入困境。

　　雖然“出師不利”，但這次創(chuàng)業(yè)讓吳華強(qiáng)體會到產(chǎn)業(yè)化的不易，為下一次“破土而出”積蓄能量。

　　康奈爾讀博、硅谷工作、回國創(chuàng)業(yè)、清華任教……近20年的時間，他像踩在“風(fēng)火輪”上，沖到每個待辦事項(xiàng)前“打鉤”，而這樣的節(jié)奏還將延續(xù)。

　　回看過往，他的經(jīng)歷有些“另類”，相比“按部就班”讀博、進(jìn)站、做科研的學(xué)者，他似乎有點(diǎn)“低效”。但他不這么想，正如吳華強(qiáng)所說：“無論結(jié)果如何，過程中，行動本身就是一種饋贈。”