中國類腦計算行業從硬件創新到生態構建,從高價值領域滲透到規模化應用,從技術追趕到規則制定,中國正以全鏈條布局、跨學科融合、政策驅動的戰略,搶占下一代人工智能制高點。未來五年,類腦計算不僅將重塑計算技術范式,更可能成為驅動醫療、交通、工業等領域智能化轉型的核心引擎。在這場全球科技競爭中,中國類腦計算行業的每一步突破,都在為人類智能的未來寫下新的注腳。
類腦計算作為人工智能領域的顛覆性技術,通過模擬生物神經系統的信息處理機制,正在突破傳統馮·諾依曼架構的算力瓶頸。2025年,中國類腦計算行業已進入從實驗室研究向規模化應用的關鍵轉折期,技術突破與產業生態構建雙輪驅動,形成以硬件創新、算法優化、場景落地為核心的完整鏈條。政策支持、市場需求、技術融合三大要素共同推動行業進入高速發展通道,醫療健康、工業智能、消費電子等領域成為首批商業化突破口。
類腦計算(Brain-inspired Computing)是以生物神經系統為藍本,融合神經科學、集成電路、人工智能等多學科技術,構建模擬神經元與突觸工作機制的計算體系。其核心在于突破傳統計算架構的“內存墻”限制,通過脈沖神經網絡(SNN)實現存算一體,具備低功耗、低延遲、自適應等特性。該技術不僅追求計算效率的躍升,更致力于賦予機器感知、學習、決策一體化的類腦智能能力,為通用人工智能(AGI)的實現提供底層支撐。
類腦計算的技術內涵涵蓋硬件、算法、系統三個層面:硬件層面以神經形態芯片為核心,通過憶阻器等新型器件實現類腦突觸功能;算法層面以脈沖神經網絡為軟件框架,模擬生物神經元的動態行為;系統層面通過事件驅動架構實現高效信息處理。這種跨學科的技術融合,使其在邊緣計算、實時決策、復雜系統建模等領域展現出獨特優勢。
技術突破:從原理驗證到工程化落地
中國類腦計算技術已跨越實驗室驗證階段,進入工程化落地關鍵期。清華大學團隊研發的二維材料憶阻器陣列,將開關比提升至百萬量級,循環穩定性突破十億次,直接推動類腦芯片從科研樣品走向量產。中科院微電子所開發的鉿基氧化物憶阻器在3nm制程下實現低電壓操作,功耗較傳統DRAM降低90%,為移動設備與邊緣計算提供理想解決方案。華為海思將憶阻器技術應用于昇騰系列AI加速器,在圖像識別任務中實現能效比顯著提升,標志著中國在類腦硬件領域達到國際領先水平。
產業鏈構建:從核心器件到系統集成
中國已形成覆蓋“材料-器件-芯片-系統”的完整類腦計算產業鏈。上游環節,憶阻器、神經形態傳感器等核心器件實現自主可控;中游環節,靈汐科技、時識科技等企業推出搭載憶阻器陣列的類腦芯片,支持脈沖神經網絡的實時訓練與推理;下游環節,廣東省智能科學與技術研究院構建的類腦融合超算系統,通過晶圓級芯片計算架構實現百億神經元規模集成,相當于人腦的九分之一規模。這種全鏈條布局,使中國在全球類腦計算競爭中占據先發優勢。
根據中研普華產業研究院發布的《中國類腦計算行業“十五五”規劃發展趨勢預測報告》顯示分析
應用場景:從高價值領域向規模化滲透
醫療健康領域成為類腦計算的首批突破口。侵入式腦機接口系統獲醫療器械認證,應用于癲癇預測、帕金森病治療;非侵入式設備在精神疾病診斷、康復訓練中普及,形成覆蓋診斷、治療、康復的全流程解決方案。工業智能領域,制造企業引入類腦決策模塊優化生產調度,實現設備故障預測與能效動態管理;安防領域的高精度目標識別系統提升邊境巡檢效率。消費電子領域,智能座艙、AR/VR設備整合類腦感知芯片,增強人機交互的自然性與實時響應能力。
政策驅動:從戰略規劃到生態構建
國家層面將類腦計算納入新一代人工智能發展規劃,通過專項基金、重大科技項目等方式引導資源傾斜。工信部等七部門印發《關于推動腦機接口產業創新發展的實施意見》,提出到2027年實現腦機接口關鍵技術突破,建立先進的技術、產業和標準體系。長三角、粵港澳等重點區域依托產業園區建設,形成“科研院所-企業-資本”協同網絡,推動跨學科協作平臺落地。標準化委員會加速制定安全與倫理框架,為商業化掃除制度障礙。
國際競爭:從技術追趕到規則制定
海外企業加速在華布局專利與供應鏈,倒逼國內技術自主創新。與此同時,國內團隊通過國際學術合作參與全球標準制定,爭奪技術規則的定義權。清華大學團隊提出的“類腦計算完備性”理論,填補了類腦研究完備性理論與系統層次結構方面的空白,為自主掌握新型計算機系統核心技術奠定基礎。這種“技術突破+標準輸出”的雙輪驅動,使中國在全球類腦計算競爭中從追趕者轉變為并跑者。
二、類腦計算行業未來趨勢展望
技術融合:類腦-量子-光子的計算革命
未來五年,類腦計算將與量子計算、光子計算深度融合,形成新的計算范式。類腦芯片與量子計算單元的耦合,將構建“量子神經網絡”,攻克復雜環境下的實時決策與大規模并行學習難題;光子計算技術提供的超低延時突觸模擬方案,將突破電子器件物理極限。這種跨技術融合,不僅將提升計算效率,更可能催生全新的智能應用形態。
生態重構:從單點突破到系統競爭
類腦計算產業生態將從硬件競爭轉向系統競爭。開源仿真平臺與開發工具的普及,將降低技術應用門檻,吸引多領域開發者共建生態;產學研聯合建立的脈沖神經網絡算法庫與硬件接口規范,將減少開發碎片化,形成標準化的技術棧。這種生態重構,將使類腦計算從單一技術突破轉向系統化解決方案輸出。
綠色算力:從性能優先到能效優先
隨著“東數西算”工程對綠色算力的需求增長,類腦計算的低功耗優勢將進一步凸顯。液冷技術、仿生能效優化將推動類腦計算成為“雙碳”目標下數據中心的關鍵選項,政策補貼進一步傾斜。這種能效優先的發展導向,將使類腦計算在邊緣計算、物聯網終端等場景中實現規模化落地。
如需獲取完整版報告及定制化戰略規劃方案,請查看中研普華產業研究院的《中國類腦計算行業“十五五”規劃發展趨勢預測報告》。






















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