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阳光学院校学术委员会副主任、电子信息与交叉学科研究院院长梁安辉教授被授予“西湖大学荣誉校友”称号
时间:2025-12-23    点击量:

12月18日至19日,西湖大学云谷校区成功举办“西湖家人AI+创新论坛”。本次论坛聚焦AI驱动生物制药、生物制造、具身智能等前沿领域,汇聚海内外专家、学者与产业领军人物,共同探讨科技成果转化与未来产业发展路径。会议期间,我校国家级高层次人才梁安辉教授受邀出席,并被授予“西湖大学荣誉校友”称号,西湖大学校长、校友会施一公院士亲自为梁安辉教授颁发证书,充分肯定了梁安辉教授在推动科研创新方面的卓越贡献。

西湖大学校长、校友会施一公院士亲自梁安辉教授颁发西湖大学荣誉校友证书

梁安辉教授担任阳光学院校学术委员会副主任、电子信息与交叉学科研究院院长、学科带头人、二级教授。梁安辉教授在光纤通信、量子力学、人工智能、视觉、睡眠、黄金分割点及交叉学科领域有许多原创性成果。

梁安辉从1986年在清华大学上研究生开始研究人眼上的生物光纤、二极管、晶体管。1998年, 他在世界上首次提出了脊椎动物(人类)的光感受器细胞为量子阱生物光电二极管探测器的理论,2022年初其他科学家在Science杂志的文章实验证实了动物体的突触是生物二极管。1998年在世界上首次提出了植物细胞的叶绿体的基粒是多量子阱/超晶格的是光电二极管探测器的理论。在世界上首次进行了神经膜的量子阱特性的研究。2013年,梁安辉在瑞典国际会议上的特邀报告首次提出,动物体内突触处存在自然形成的生物晶体管,他的理论在2025年被MIT、日本理化所及瑞典的隆德大学的著名团队直接或间接证实。他首先发现在大脑中,两个神经元与一个星形胶质细胞的突触,也形成生物晶体管的结构,并且他首先提出这种大脑里包含星形胶质细胞的生物晶体管对于记忆很重要,是意识的生物学基础之一。这一思想彻底打破了将神经胶质细胞仅仅视为“支持细胞”的传统观念。梁安辉的理论将星形胶质细胞推到了舞台中央,他指出,传统人工智能研究只模仿神经元网络,完全忽略了人脑中数量与神经元相当、但突触数更多的神经胶质细胞。这导致了当前AI能耗极高,执行相同任务的耗能可能是人脑的十万倍。

在他看来,包含星形胶质细胞的生物晶体管,是记忆的生物学基础。MIT等机构将神经胶质细胞称为“生命暗物质”,它们虽然占据了大脑细胞的半壁江山,但其深奥功能却长期未被照亮。梁安辉基于此,于2025年在世界上首先提出构建一种包含“人工神经胶质细胞”的全新人工神经网络架构,这或许将是通往下一代高效、类脑人工智能的关键路径。

如果神经突触中的晶体管结构被最终完全证实,那么晶体管发明的历史可能被重写。晶体管将不再是1947年始于贝尔实验室,而是可以追溯到至少7亿年前——最早拥有神经系统的栉水母出现的时代。贝尔实验室的科学家只是发明了无机生物晶体管,而梁安辉首先发现了7亿年前就存在的生物晶体管。

“动物为什么要睡眠?”这是《科学》杂志列出的125个前沿难题之一。2020年,梁安辉首先提出睡眠的根本目的之一,是为了给白天高度活跃的线粒体、突触、染色体及淀粉样蛋白大幅降温,这样可以显著延长细胞寿命。2025年,牛津大学团队在《自然》杂志上发表的重磅研究,为梁安辉的理论提供了强有力的间接验证。2023年,他首先提出线粒体是一个“纳米温差发电机”。它利用其内部基质与外部细胞质之间的温差来产生电位差,驱动能量(ATP)生产。清醒时,线粒体的基质温度可达50度,巨大的温差保证高效发电,电位差很大;睡眠时,温差减小,发电效率降低,电位差很小,这在效应上等效于牛津大学最新研究中所描述的“电子泄漏”。

此外,梁安辉对大脑如何“计算”也有着革命性的见解,不同于主流观点认为大脑是模拟或数字计算机,他首次提出,大脑是一个“模拟-数字-模拟”的混合计算机系统。具体而言,感官输入层(如视网膜光感受器及双极细胞)是模拟处理,信息在白质的有髓神经纤维中进行数字传输与运算,最后在皮层灰质又进行模拟整合与输出。

其中最具突破性的,是指出了大脑“卷积运算”的硬件基础。在人工智能中,卷积神经网络(CNN)的“卷积核”至关重要。以往认为它模仿的是猫眼大脑皮层的处理方式。但他发现,白质中有髓神经纤维本身就是执行数字卷积运算的天然“硬件卷积核”。这意味着,大脑最耗能的部分之一——白质,不仅是传输线,更是进行初级信息筛选和特征提取的“传算一体”的隐藏计算层。这一发现,为构建更类脑、更高效的人工智能架构提供了直接的自然蓝图。

今年6月底,他在希腊举行的IEEE数字信号处理学会的第25届年会上做了主旨报告,收到与会专家的关注与好评。他的研究也受到全国性媒体的广泛关注与好评。

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