走向万物互联的未来——记复旦大学信息科学与工程学院教授邹卓

卫婷婷

无处不在的物联网智能微系统、可穿戴设备、自动驾驶、自主机器人……人们日常使用的电器正在快速地更新换代。应用物联网与自治系统的智能电子科技给人们带来的便利体现在生活的方方面面。这是怎么做到的？在未来，人能与机器合二为一吗？有了人工智能，人类会不会失业？普通人很难窥见其中的奥秘。

物联网有效打破了以往的信息孤岛，加速了人类交互方式的转换。这种由多项信息技术融合而成的新型技术体系，被看作是继计算机、互联网之后，世界信息产业迎来第三次发展浪潮的标志。

作为这方面的专家，多年来，邹卓主要从事面向物联网与自治系统的智能芯片与系统研究，包括智能片上系统芯片架构、低功耗集成电路设计、神经拟态计算、智能系统集成与应用。而他的成长经历与科研经历，正与我国这一领域的发展紧密契合。

热血少年，缘起兴趣

邹卓从小生活在大学校园里，周围区域集聚了成都最早的高新技术产业，毗邻20世纪90年代中期开始走向人们生活的个人电脑策源地——成都电脑城。也正因如此，在个人电脑刚兴起的时候，邹卓就每天都能在他放学必经的电脑城看到别人在组装电脑了。对计算机的兴趣，从此萌发。

邹卓

“中学时，我买的书都是关于计算机的。1997年，我们家就开始用拨号上网了。我当时报高考志愿的时候填的全是与电子信息与计算机相关的专业。”邹卓表示，正是这份痴迷与热爱引导他走上了这条道路。

2005年，邹卓取得北京理工大学（以下简称“北理工”）信息工程学士学位，这所大学浓厚的工科氛围和务实的精神，也在他身上留下了深深的烙印。“本科4年培养了我的工程思维，也为我未来的科研工作打下了基础。”邹卓觉得北理工对他的影响是潜移默化的，以至于到现在他都认为自己首先是一名工程师，然后才是一名科学家。

做本科毕业设计的时候，一个偶然的机会让邹卓接触到了瑞典皇家理工学院，顿时，一幅有关科研的全新画面呈现在他面前。于是，大学毕业后邹卓开启了留学生涯。

十几年前，在技术学科领域，国内外还存在一定的差距。“刚到瑞典的时候，不论是实验室的条件，还是接触到的新研究，都让我觉得到了另外一个世界。”邹卓不禁感叹，如今，在技术学科的大部分领域，我国基本能与国际并跑，甚至在某些方面实现了领跑。

邹卓在2007年取得瑞典皇家理工学院电子工程硕士学位后，又在2012年取得了瑞典皇家理工学院电子与计算机系统的博士学位。

“我比较幸运的是参与了一个瑞典的国家创新中心的工作，它和企业结合得非常紧密，这种创新模式的合作是垂直集成的，是产业链上下游的各种技术相互融合的、价值链上的合作。”邹卓认为，这种模式的合作十分值得借鉴。而在国外的12年时间，林林总总的不同模式与流程，也极大地开阔了邹卓的视野。

虽然瑞典的博士生培养流程一般需要花费4～5年时间，但时至今日，邹卓开玩笑表示，要是再能多做几年的博士生就好了。“博士读到第四年和第五年的时候，正是科研能力最旺盛、视野最开阔的时候，再多读个一年半载，就会出很多成果，为以后打下更好的基础。”邹卓说。事实上，读万卷书，行万里路。这段在外的沉淀时光，虽然辛苦，但为他今后的发展埋下了坚实伏笔。

攀登高地，深耕科研

2017年，对于邹卓来说是一个重要的时间节点。那一年，他结束了12年的海外学习、工作，回国开启新的科研工作历程。

“在瑞典，我所从事的领域当时在稳步前进，而国内在人工智能、物联网这些领域的研究工作正在跑步向前。对我来说，我所掌握的技术能不能真正应用到生活中，这是最重要的。而在国内，这些技术更容易实现应用。”为此，邹卓带着先进的知识与理念回国，融入复旦大学的科研团队，开启了面向物联网应用的智能芯片与系统方面的研究。

据《2020年中国智能物联网（AIoT）白皮书》显示，2019年，受益于城市端AIoT业务的规模化落地及边缘计算的初步普及，中国AIoT市场规模突破3000亿元大关。不过，现阶段的AIoT技术离走向广泛且成熟的应用仍有一段距离，从传感器、芯片等核心器件，到工业信息系统的垂直集成，都尚有不少亟待突破的关键技术。当前AIoT的数据产生与智能处理能力之间存在鸿沟。

“我们能不能受到生物或者自然界的启发，来实现更加高效、低成本的本地化感知与处理？”邹卓在一次论坛中介绍，生物是效率非常高的计算和认知系统。以大脑为例，它是一个大规模并行系统，大约有860亿个神经元，每个神经元有成千上万个连接。受此启发，他和团队开展了面向AIoT的类脑芯片与神经拟态系统研究，希望借助类脑技术大规模并行、事件驱动、实时环境交互、感算存紧密耦合协同等特点，开发能够如人脑般感知、传递、处理和运用信息的智能芯片与系统。

邹卓团队提出了以控制逻辑为中心的可重构处理架构，通过减少数据搬移来降低芯片功耗。基于这一架构，他们研发了领域专用可重构的低功耗处理器、物联网边缘AI加速芯片和基于片上网络的神经形态计算单元。

在此基础上，邹卓团队在物联网智能系统与高可靠应用研究领域展开了研究，开发了自主容错架构高可靠SoC及分布式物联网系统。他们与航天八院合作研发的微纳卫星芯片应用于末子级智能留轨平台，于2017年11月随“长征四号丙”运载火箭进入太空，成功展开了天基广域物联网留轨试验；与德国博世（Bosch）集团中央研究院合作，开展健康物联网与工业产品追溯等研究，完成了从论文专利到应用的转化。

回国后这些年，邹卓围绕物联网芯片与系统的高能效智能处理技术和应用做了很多事情。埋首科研之外，他还非常重视与企业的联系。“在过去，科研人员与企业合作，似乎就会沦为企业的‘周末工程师’。现在，是科研单位需要为企业进行前沿研究的时候了。”邹卓始终觉得与企业合作非常有意思。曾经邹卓与德国博世集团合作时，冒出了一个很小却很好的想法，需要的投入不多，最后居然形成了一个物联网产品。这种经验更坚定了邹卓的想法——与企业合作，无论是对个人还是对学生的进步，都有非常大的影响。在邹卓看来，企业的创新模式、对项目的管理方法和对项目的评估方式，都能促进自己的研究。“所以我一直是希望我的工作能够和社会经济接轨。”

科学技术唯有搬下高阁，惠及国家和人民才能真正实现其价值，邹卓对此深信不疑。让他感到高兴和欣慰的是，这几年回国，他通过努力离自己将所学所研推向应用并惠及普通老百姓的梦想越来越近。近年来，随着国家对物联网、人工智能、芯片产业重视程度不断加深，市场规模不断扩大。但由于我国芯片行业起步时间较晚，部分技术尚未成熟且主要依赖于国外厂商，急需技术突破创新来打破国外厂商的垄断地位。“芯”之所向，行之所至，通过自己的实际行动，助力国家在智能芯片方面的创新突破，成为邹卓坚定不移的努力方向。

静待花开，书写未来

导师的性格、为人处世的方式、对业界和对社会的看法都会深刻影响到学生。作为一名博士生导师，邹卓从担当起园丁育人角色的那一刻起，一直在努力全方位地培养自己的学生，包括学生的创新思维和对整个行业的认知理解，而不是把学生当成论文机器。“一个人的成长是需要时间的，我要尊重这个过程，不能拔苗助长。”邹卓从自身的经验出发，总是想把国外的一些好经验带回来，用在自己的学生身上。他希望学生的自我驱动力能更强一些。

邹卓希望自己的学生能把博士研究看作一份事业，而自己更多的时候则把他们当成同事对待。“培养学生的职业感非常重要，并且他们要对从事的职业有认同感和尊重感，不能只把自己当成一个学生。”邹卓最看重的是和学生的关系，以及团队的氛围，“要快乐科研，要有平和的心态；每一天都要过得有意义”。

除了培养博士生，邹卓还坚持给本科生上课。事实上，他是复旦大学信息工程与科学学院引进人才里参与教学最多的老师之一。他给本科生上“电子系统导论”“计算机体系结构”两门课，给研究生开了“低功耗集成电路设计”“嵌入式系统与应用”“智能计算系统”等多门课程，收到广泛好评。如今，他指导的学生分别获得“国家奖学金”“优秀博士候选人一等奖学金”“博世集团全球创新AIoT博士生奖”等荣誉。毕业的学生大多就职于华为、百度、阿里和科技部等公司及单位，切实服务于国家建设的需求。

做了多年科研，也获得过许多奖，但是最让邹卓感到有成就感的事情是学生对他的认同，确切地说是对他课程的认同。“今年给本科生上课，有一名学生还发了一个视频，表达了课程收获的感悟和对教学团队的感谢。我看到视频，成就感远比发篇文章、得一个奖更加强烈。”这让邹卓觉得自己不只是在埋头干自己的事情，他还可以影响其他人，甚至影响到下一代。“看到他们都能找到很好的工作，发展得很好，作为一名大学老师，我感到很欣慰。”邹卓说。

未来十年，物联网与自治系统还将继续面临着大数据时代战略性的发展机遇与挑战。物联网与大数据“握手”，不仅会使物联网产生更广泛的应用，也会在大数据基础上延伸出越来越长的价值产业链。而邹卓还将在这个科研领域中为了自己所热爱的事业不断钻研，为“万物智联”贡献力量！