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李陽、徐崢   蘇州科技大學(xué)

一、國內(nèi)外神經(jīng)形態(tài)新材料發(fā)展態(tài)勢分析

在全球范圍內(nèi)，神經(jīng)形態(tài)新材料作為新一代信息技術(shù)與新材料技術(shù)的交叉點(diǎn)，正迅速發(fā)展。該技術(shù)主要涉及具有生物特性的材料體系，能模仿大腦神經(jīng)元的運(yùn)作機(jī)制，在計(jì)算、傳感、智能控制等方面展現(xiàn)出巨大的潛力。發(fā)達(dá)國家和地區(qū)早已認(rèn)識(shí)到這一技術(shù)的戰(zhàn)略價(jià)值，將其列入國家戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃。

1.美國：美國在神經(jīng)形態(tài)新材料方面的布局較為全面，以“神經(jīng)形態(tài)計(jì)算和人類智能計(jì)劃”為代表。其國防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）資助了多個(gè)針對(duì)神經(jīng)形態(tài)材料和硬件的研究項(xiàng)目，推動(dòng)了智能材料的探索。美國各大高校和研究機(jī)構(gòu)，如斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院等，通過與企業(yè)的深度合作，已形成產(chǎn)學(xué)研高度協(xié)同的創(chuàng)新模式，開發(fā)了高性能神經(jīng)形態(tài)材料和器件，致力于推動(dòng)其在軍事、醫(yī)療、人工智能等領(lǐng)域的應(yīng)用。

2. 歐盟：歐盟通過“人腦計(jì)劃”（Human Brain Project）等大型科研項(xiàng)目，積極推動(dòng)神經(jīng)形態(tài)材料的基礎(chǔ)研究，特別是在軟硬件結(jié)合的神經(jīng)形態(tài)材料上。歐洲各國高校和企業(yè)在材料開發(fā)、仿生計(jì)算、人工智能等領(lǐng)域展開了廣泛合作，并嘗試將神經(jīng)形態(tài)材料應(yīng)用于腦機(jī)接口、醫(yī)療康復(fù)等領(lǐng)域。德國、法國等國還致力于構(gòu)建神經(jīng)形態(tài)新材料的產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)其商業(yè)化落地。

3. 日本：日本在神經(jīng)形態(tài)新材料領(lǐng)域的研究同樣起步較早，其政府通過創(chuàng)新科技政策加大了對(duì)這一領(lǐng)域的投入，試圖將神經(jīng)形態(tài)材料技術(shù)與其在機(jī)器人、人工智能等方面的傳統(tǒng)優(yōu)勢相結(jié)合。日本的東京大學(xué)、大阪大學(xué)等機(jī)構(gòu)在仿生材料、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)材料等方面進(jìn)行了廣泛研究，日本企業(yè)也在智能材料領(lǐng)域有了多項(xiàng)專利技術(shù)。 

二、我國神經(jīng)形態(tài)新材料發(fā)展現(xiàn)狀與問題

我國在神經(jīng)形態(tài)新材料領(lǐng)域的研究起步較晚，但已經(jīng)在基礎(chǔ)理論、器件研發(fā)和材料制備上初具成果。部分高校和科研機(jī)構(gòu)在柔性材料、生物相容性材料等方面形成了研究特色。然而，我國在這一領(lǐng)域的發(fā)展也面臨多方面的挑戰(zhàn)：

1. 技術(shù)積累不足：神經(jīng)形態(tài)材料作為一種新興材料體系，其核心技術(shù)在材料制備、器件設(shè)計(jì)和工藝控制方面存在較大技術(shù)壁壘。我國在核心材料技術(shù)研發(fā)方面基礎(chǔ)薄弱，且專利技術(shù)不足，部分關(guān)鍵材料如高性能的柔性導(dǎo)電材料、高效的神經(jīng)形態(tài)器件等仍需依賴進(jìn)口，限制了自主創(chuàng)新的空間。

2. 跨學(xué)科創(chuàng)新人才匱乏：神經(jīng)形態(tài)材料的研發(fā)需要跨越材料科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、信息科學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域，但我國在該領(lǐng)域的多學(xué)科交叉人才較為稀缺。目前國內(nèi)科研團(tuán)隊(duì)多為材料科學(xué)和信息科學(xué)的單一學(xué)科結(jié)構(gòu)，缺乏神經(jīng)科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的協(xié)作，限制了該領(lǐng)域的技術(shù)突破。此外，科研資源相對(duì)分散，尚未形成具有規(guī)模效應(yīng)的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。

3. 產(chǎn)業(yè)鏈不完善：神經(jīng)形態(tài)材料在我國的市場應(yīng)用尚處于探索階段，缺乏產(chǎn)業(yè)化支撐和應(yīng)用落地的成功案例。由于缺乏配套的產(chǎn)業(yè)鏈，上游材料開發(fā)、下游應(yīng)用拓展和中游器件制造的協(xié)同不足，限制了新材料的應(yīng)用推廣。同時(shí)，市場對(duì)神經(jīng)形態(tài)材料的認(rèn)知度不高，導(dǎo)致研發(fā)與市場需求脫節(jié)。

4. 政策支持體系不足：國家對(duì)神經(jīng)形態(tài)材料的支持政策尚未形成系統(tǒng)性規(guī)劃。盡管國家對(duì)新材料技術(shù)的研發(fā)給予了一定支持，但對(duì)神經(jīng)形態(tài)新材料這一細(xì)分領(lǐng)域缺乏專門的政策和專項(xiàng)基金，限制了該領(lǐng)域的快速發(fā)展。此外，標(biāo)準(zhǔn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系尚未建立，導(dǎo)致企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)和推廣過程中面臨知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。

三、神經(jīng)形態(tài)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展宏觀戰(zhàn)略建議

為加速我國神經(jīng)形態(tài)新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，建議從以下幾方面進(jìn)行布局和實(shí)施，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用： 

1. 加大基礎(chǔ)研究投入和核心技術(shù)攻關(guān)：通過國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，支持高校和科研機(jī)構(gòu)在材料合成、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備工藝等方面進(jìn)行深入研究，推進(jìn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)積累。應(yīng)設(shè)立神經(jīng)形態(tài)新材料專項(xiàng)基金，鼓勵(lì)探索新型材料體系，解決材料制備和加工中的關(guān)鍵難題，提升我國在該領(lǐng)域的技術(shù)水平。

2. 加強(qiáng)多學(xué)科融合的科研生態(tài)建設(shè)：建議組建國家級(jí)神經(jīng)形態(tài)材料研究中心，聯(lián)合材料科學(xué)、信息科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等多領(lǐng)域?qū)＜遥瑯?gòu)建跨學(xué)科、多層次的科研團(tuán)隊(duì)。推動(dòng)多學(xué)科交叉創(chuàng)新，培養(yǎng)復(fù)合型高端人才，提升我國在神經(jīng)形態(tài)材料領(lǐng)域的創(chuàng)新力。支持科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)引進(jìn)海外優(yōu)秀人才，積極參與國際學(xué)術(shù)交流，提升我國神經(jīng)形態(tài)材料領(lǐng)域的技術(shù)話語權(quán)。

3. 推動(dòng)神經(jīng)形態(tài)材料的應(yīng)用示范和市場推廣：以國家重大需求為導(dǎo)向，鼓勵(lì)和支持神經(jīng)形態(tài)新材料在智能傳感、腦機(jī)接口、智能制造、智能醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用示范。建議設(shè)立國家級(jí)應(yīng)用示范區(qū)，探索其在智能機(jī)器人、醫(yī)療康復(fù)、國防安全等領(lǐng)域的應(yīng)用，形成可復(fù)制、可推廣的應(yīng)用案例。通過與龍頭企業(yè)合作，推動(dòng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，形成產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)。

4. 完善政策支持和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系：建議出臺(tái)針對(duì)神經(jīng)形態(tài)新材料的政策扶持措施，如稅收優(yōu)惠、資金補(bǔ)貼等，吸引社會(huì)資本進(jìn)入該領(lǐng)域，促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新。國家應(yīng)著力建立和完善知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)化體系，確保研發(fā)成果的有效保護(hù)和合理推廣。鼓勵(lì)企業(yè)在全球范圍內(nèi)申請(qǐng)專利，參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定，提升我國在國際市場上的競爭力。

5. 推動(dòng)建立神經(jīng)形態(tài)材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和創(chuàng)新合作平臺(tái)：建議搭建全國性的神經(jīng)形態(tài)新材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，整合上游材料供應(yīng)商、中游技術(shù)開發(fā)企業(yè)和下游應(yīng)用企業(yè)的資源，促進(jìn)技術(shù)和市場信息共享。建立產(chǎn)學(xué)研協(xié)作平臺(tái)，推動(dòng)科研成果的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，形成“從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用示范”的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。支持國內(nèi)企業(yè)在全球范圍內(nèi)建立技術(shù)合作和產(chǎn)品推廣平臺(tái)，推動(dòng)神經(jīng)形態(tài)新材料的全球化布局。 

6. 布局神經(jīng)形態(tài)材料領(lǐng)域的國際合作與競爭：加強(qiáng)與國際先進(jìn)國家在神經(jīng)形態(tài)材料領(lǐng)域的合作，借鑒歐美等國的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)技術(shù)引進(jìn)與消化吸收。積極參與國際相關(guān)組織和標(biāo)準(zhǔn)的制定，逐步提升我國在國際神經(jīng)形態(tài)材料產(chǎn)業(yè)中的話語權(quán)和技術(shù)影響力。

四、總結(jié)

神經(jīng)形態(tài)新材料作為未來智能系統(tǒng)的重要支撐，在全球科技和經(jīng)濟(jì)格局中的地位不斷提升。我國應(yīng)抓住這一新材料技術(shù)變革的機(jī)遇，通過加大技術(shù)投入、優(yōu)化創(chuàng)新生態(tài)、完善政策體系等措施推動(dòng)神經(jīng)形態(tài)新材料產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。唯有堅(jiān)持技術(shù)自主創(chuàng)新、深化產(chǎn)業(yè)協(xié)作，才能在這一新興領(lǐng)域中取得國際競爭優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”甚至“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變，為我國新材料產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。