清華吳華強：他的大腦里有枚名叫“行動(dòng)”的芯片

　　若說(shuō)計算這事，想必多數人會(huì )覺(jué)得，電腦比人腦更在行。但吳華強不這么看，反而覺(jué)得“慢吞吞”的人腦更有潛能。在這位工科教授眼中，“大腦的結構比電腦更高效”。

　　晨光里的清華園，常能看到吳華強，繞著(zhù)操場(chǎng)跑圈。他說(shuō)這是“喚醒大腦”“按下啟動(dòng)鍵”。午餐時(shí)間，他總愛(ài)和同事邊吃邊聊。他管這叫“清除緩存”“補充電量”。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”的計算機，而大腦是最重要的部件——CPU。

　　若說(shuō)計算這事，想必多數人會(huì )覺(jué)得，電腦比人腦更在行。但吳華強不這么看，反而覺(jué)得“慢吞吞”的人腦更有潛能。在這位工科教授眼中，“大腦的結構比電腦更高效”。

　　于是，他決心要“做類(lèi)似人腦的計算系統”。這一創(chuàng )意，到了今年5月終于“開(kāi)花結果”——吳華強團隊的科研論文《基于新型納米器件的類(lèi)腦計算系統》發(fā)表于《自然通訊》雜志。

　　拼搭“Q版大腦”

　　2014年，“做類(lèi)腦計算系統”的想法長(cháng)進(jìn)了吳華強心里。最初，埋下這顆種子竟是因為一部科幻片。

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

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

　　可想歸想，彼時(shí)吳華強沒(méi)覺(jué)得這事會(huì )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(lái)研究?”

　　沒(méi)過(guò)多久，吳華強參加了一個(gè)報告會(huì )，會(huì )上有人做了關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的學(xué)術(shù)匯報，PPT上展示出電路“描繪”的大腦構造。他對那幅圖著(zhù)了迷，“哎，這事能和我有關(guān)”。

　　但當時(shí)在國內，這一方向做的人很少。“靠不靠譜”“能否做成”是多數人投給吳華強的問(wèn)號，很多同事都勸他換個(gè)方向。

　　“說(shuō)實(shí)話(huà)，我心里也沒(méi)底。所里面博士生資源很緊張，分配給他們的每個(gè)課題都很謹慎。萬(wàn)一沒(méi)做成，豈不是耽誤學(xué)生畢業(yè)?”即便沒(méi)有絕對的把握，吳華強也不愿把時(shí)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，吳華強帶著(zhù)學(xué)生開(kāi)始在實(shí)驗室“拼大腦”。他們用1000個(gè)憶阻器(阻變存儲器)模擬腦神經(jīng)突觸，搭建了一個(gè)“微縮大腦”。“人腦約有百萬(wàn)個(gè)突觸，我們只做了1000個(gè)。”

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

　　經(jīng)過(guò)反復調試，“Q版”類(lèi)腦計算系統在2016年初完成了人臉識別測試，即證明該結構可行。

　　“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(lè )于試錯的學(xué)者來(lái)說(shuō)，已不是首次。只要是感興趣的，尤其是沒(méi)做過(guò)的，哪怕錯了他也愿一試。

　　而換專(zhuān)業(yè)，算是他又一次嘗試。吳華強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，吳華強決定轉學(xué)微電子專(zhuān)業(yè)。“當時(shí)得知一位微電子方向的教授在做半導體材料方面的課題，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(kāi)始，又在博士階段，不覺(jué)得之前的積累浪費了嗎?“一開(kāi)始可能會(huì )落后一些，因為畢竟有人一直在這個(gè)領(lǐng)域，但是我有別人從來(lái)沒(méi)有的材料學(xué)基礎。這個(gè)理解，別人拿不到。”吳華強說(shuō)。

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

　　2009年，回國后的吳華強，走上了母校的講臺。對初來(lái)乍到的“青椒”來(lái)說(shuō)，忙著(zhù)發(fā)論文、做實(shí)驗是慣常的節奏?？蓞侨A強卻帶上套袖、拎起了涂料，“混跡”于施工隊。他戲稱(chēng)，那時(shí)的自己，看起來(lái)像個(gè)“工頭”。

　　他在干嘛?原來(lái)，吳華強任職沒(méi)多久，就被派恢復所里“微納加工平臺”的運行。一聽(tīng)是這事，吳華強立馬答應了。他對科技日報記者說(shuō)，留學(xué)時(shí)?？吹胶芏喙蚕砜蒲衅脚_，面向全校所有人員和校外的科研團隊及企業(yè)開(kāi)放。但當時(shí)國內實(shí)驗室的開(kāi)放程度很低，資源更多集中于經(jīng)費充足的團隊。

　　“我們也要有這樣的平臺，share with everyone(和所有人一起共享)。”抱著(zhù)這樣的想法，他專(zhuān)心搞起裝修，小到涂料，大到實(shí)驗設備，都一手操辦。加工平臺一建就是4年，這中間吳華強沒(méi)發(fā)一篇論文?；叵脒@段“空窗期”，吳華強只淡淡地說(shuō)了句“那時(shí)沒(méi)想太多，就想趕緊把事情做好。”

　　采訪(fǎng)當日，他帶著(zhù)記者參觀(guān)平臺實(shí)驗間。“喏，大家都能用這里的設備，多好!”吳華強指著(zhù)一群來(lái)自校外的實(shí)驗團隊，咧嘴一笑。

　　行動(dòng)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，其中不乏巨頭企業(yè)。閃亮的橄欖枝飄過(guò)，他卻出奇地淡定。“不是我不動(dòng)心，而是在等待全部ready的時(shí)刻。”

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

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

　　為了“真刀真槍感受企業(yè)運作”，博士畢業(yè)后，他應聘到硅谷頂尖的半導體公司(Spansion)。而后的3年，他逐步做到了主任工程師的位置，負責公司最重要的項目(45納米NOR存儲器芯片的工藝集成)。但再多的認可，在吳華強看來(lái)依舊“比不上親自轉化一項技術(shù)。”

　　把成果轉化為產(chǎn)品，這是吳華強的夙愿。這位“行動(dòng)派”不愿把成果只“擺”在論文上，他說(shuō)“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，那一年吳華強30歲。“都說(shuō)三十而立，是時(shí)候做點(diǎn)事情了。”他了解到一種能大幅降噪的手機麥克風(fēng)，便想把這項技術(shù)推向市場(chǎng)。“當時(shí)國內市場(chǎng)上沒(méi)有同類(lèi)產(chǎn)品，感覺(jué)很有前景。”

　　可吳華強沒(méi)想到，等到深圳做調研時(shí)，他才發(fā)現通常麥克風(fēng)成本只要0.5元，而自己的產(chǎn)品是0.5美元。“有的手機利潤都不足10元，怎么可能用這么貴的配件?”對市場(chǎng)預估的不足，讓銷(xiāo)售走入困境。

　　雖然“出師不利”，但這次創(chuàng )業(yè)讓吳華強體會(huì )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(shí)間，他像踩在“風(fēng)火輪”上，沖到每個(gè)待辦事項前“打鉤”，而這樣的節奏還將延續。

　　回看過(guò)往，他的經(jīng)歷有些“另類(lèi)”，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，正如吳華強所說(shuō)：“無(wú)論結果如何，過(guò)程中，行動(dòng)本身就是一種饋贈。”