超薄“记忆海绵”芯片拥有仿生记忆天赋!我国科学家取得类脑计算技术新突破

来源:环球网2026-05-08 17:17

【环球网报道 记者 李青云】记者近日获悉,北京理工大学孙林锋教授课题组在类脑芯片领域取得多项里程碑式突破。这支科研团队不仅在世界上首次发现了一种神奇的新材料,还用它一步步搭建出了能够处理复杂任务的“微型人造大脑”,彻底实现了“眼睛看、大脑存、大脑算、大脑做决定”的全自动一体化。这些重磅研究成果,近年来连续发表在《先进材料》及《自然·通讯》等国际顶级科学杂志上。

研发类脑芯片的核心是适配的基础材料。在第一篇论文中,团队在国际上首次报道了一种极其微小、薄到只有原子级别的新材料(CuBiP2Se6, 简称CBPS)。该材料具备独特的弛豫反铁电特性,不同于普通电子材料通电、断电的瞬时变化,它可随电流平缓改变状态;断电后不会瞬间复原,而是像“记忆海绵”一样缓慢回弹,留存通电痕迹,完美复刻人脑记忆、遗忘的动态规律,成为制备类脑芯片的优质基材。

2025年,团队发表了第二项重要成果。他们利用这种材料在通电时可以“平滑变换”的特性,成功搭建出了一个高密度的芯片阵列(忆阻器阵列),以模拟人脑神经突触网络。

常规电子材料断电后状态清零,仅能完成简单指令,而这款新材料器件可留存历史工作痕迹,能依据过往刺激动态调整学习敏感度:频繁刺激时提高学习门槛,避免信息过载;长期静置时降低门槛,提升感知灵敏度。该特性复刻了人脑举一反三的高阶思考能力,为低功耗智能芯片研发奠定基础。

传统计算机感知、存储、运算、决策模块相互分离,数据传输耗能高、速度慢,还需额外配套转换、辅助电路。2026年,团队优化结构设计,研发出多功能一体化集成器件,集图像感知、数据存储、运算决策于一体,省去冗余配套电路,大幅压缩硬件体积、降低能耗与成本。

实测显示,该芯片处理医疗复杂图像速度快,识别准确率超95%,还可根据任务灵活切换运算模式。未来,这款微型低功耗国产芯片,有望广泛应用于智能穿戴、微型医疗诊断机器人等设备。

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