张学记院士：从智能传感到元宇宙，人类永生路线图

本文为国家特聘教授，欧洲科学院院士，美国医学与生物工程院院士，深圳大学副校长、讲席教授张学记于2023年11月18日在“承上启下 智元宇宙”第四届元宇宙与人工智能产业生态大会上以《从智能传感到元宇宙——人类永生路线图》为题的主题演讲。

以下为演讲全文，略有删改：

今天我在这里向大家介绍我们的研究：“从智能传感到元宇宙的路线图”。

作为一名教育工作者和科研工作者，我有幸在多个领域拥有丰富的经验，包括教育、科研、成果转化等方面。我曾经担任过教授、研究员，也在公司里工作过，甚至在医院的临床部门也有过工作经历。在这些领域中，我主要专注于传感领域的研究，积累了200多个项目专利，这些专利在全球100多个国家得到了应用。

我们的团队一直致力于将产学研完美结合，同时进行教育、科研和成果转化。既要干事，又要挣钱，既要顶天，又要立地。我们的目标是不仅要做出一流的成果，还要将这些成果产业化、商业化，最终造福社会和人类。

我们的使命是成为人才培养中心、技术人才中心和成果转化中心。在智能传感领域，我们牵头成立了智能传感产业集群，在深圳一个平方公里左右的区域内，打造研究院和产线，以及相关的配套设施。

我们深知，掌握了传感，就控制了世界，掌握了生物传感，就知道了生命的密码。生命是由物质组成的，而物质是由分子组成的。人类的思考逻辑主要依赖于神经递质等物质，而我们的生物传感技术可以准确地感知这些递质的变化，从而了解情感和生命的变化。我们所说的命运，命和运其实是两码事，命就是与生俱来的DNA，未来如何控制？

生物传感器由分子识别、化学信号、物理信号传导还有信号放大这几部分组成。生物传感器是典型的交叉学科，包括生物、化学、医学、材料、信息科学，同时它也是一个应用十分广泛的学科，大到国家安全，航天航海导弹卫星，小到健康管理，疾病诊断，视频安全，环境监测。三年前发生的SARS病毒，除了强大的政府管理系统，我们还在两周之内建立了完整的SARs的检测系统发挥了重要作用。

最近OpenAI及ChatGPT的出现把人工智能提高到了新的高度，生物传感作为信息学科，与人工智能、5G、大数据的结合形成了新的概念，即智能生物传感概念，促使了生物传感进行多元化发展。

与传统的生物传感技术相比，智能生物传感采用了人工智能、大数据和5G等先进技术，实现了从被动到主动的发展。新的智能传感器网络有了反馈系统，这使得我们的传感器具有了自我执行和自我学习的能力。

此外，我们将智能生物传感技术与指纹识别、人脸识别、虹膜识别、姿态识别等技术相结合，构建了传感器网络图。我们还提出了智能生物传感研发的路线图，从基础层到中间层再到应用层，为未来的发展提供了清晰的方向。在未来的发展中，生物传感技术将越来越多地采用可穿戴设备和植入式设备。植入式设备具有生物兼容性、侵入性小、体积小等优点，能够解决数据不连续的问题。未来，我们可以通过植入式设备实现血糖控制、大脑控制、癌症预警等功能。

在这里我也分享一些我们的传感器在各个领域的应用案例。在疫情期间，全国五六十个城市都采用了我们的智能传感器技术。在北京奥运会和冬奥会中，我们的智能传感器也发挥了重要作用，为官员和裁判员的工作提供了有力支持。这些都充分证明了我们的智能传感技术的实际应用价值和广泛前景。

智能传感技术的发展已经超越了单纯的可穿戴设备范畴，正朝着“lab-on-Skin”即身体智能传感的方向发展，我们将整个身体作为智能传感平台。特别是在俄乌战争开始后，我们努力解决单兵作战系统的挑战。为此，我们专注于四个关键问题的解决。

一是开发全方位的智能感知集成系统，其中包括可穿戴的生物传感器以及可植入的传感技术。二是解决高数据链的传输和联接问题，并确保多种感知设备的适配性，实现感知适配的易构易连。在这个方面，麻省理工学院取得了一项突破性技术，他们在2019年提出了可穿戴的智能芯片技术。这种智能衣服不仅可以监测血压和脑电波，甚至还具有防弹功能。

同时，我们采用最新的技术，通过可穿戴的智能传感适配，增强现实（AR）和虚拟现实（VR）的体验。目前，AR/VR设备只能提供视觉体验，而无法传递触觉。然而，通过我们的智能穿戴设备，用户能够触摸到虚拟对象，构建了虚拟和现实之间的桥梁，大大提升了AR/VR的交互体验。

当我们的智能传感技术完全成熟并得以实施后，人类的生命形态有可能从碳基生命向硅基生命转变。未来，人类或许可以通过纯粹的能量场生存。这样，人类距离真正意义上的“数字永生”还有多远？这个数字世界将充满无数的可能性，我们的感知、记忆都可以存储到机器中，通过数字孪生、数字原生和数字永生的方式，让人类的生命在数字世界中得以延续。

一念之间，是魔是佛，究竟在未来硅基生物是否会诞生，而我们这些碳基生物又将扮演怎样的角色。这是一个充满未知与可能的问题，我们目前无法给出明确的答案。

然而，可以确定的是，我们的研究正以智能传感为先导，以人体物联网设备作为数据收集的入口。我们致力于探索人工智能的三个场景，也就是自然宇宙、心智宇宙和数字宇宙这三个世界的交汇点。

尽管整个研究过程中充满了无数看不见的信号和未知，但我们坚信智能传感必将深刻地改变我们的未来生活，塑造全新的数字生命形态，最终推动我们走向元宇宙的时代。没有智能传感器，智慧医疗等众多领域的创新都将无从谈起。随着元宇宙的元年的开启，我们需要重新思考自我与宇宙之间的宏大哲学命题和科学问题。我们必须探索有限与无限、秩序与自由、自治与法治等众多领域的交汇点，同时全面融合区块链、AR、5G等前沿技术。

在四维空间的广袤领域中，数字生命这个课题无疑是激动人心的。我们期待将它与元宇宙的研究相结合，让人类迈向一个全新的高度。从智能传感到数字人生，再到元宇宙的宏大蓝图，我们希望使每一个生命都能充分享受科技的恩泽。通过智能传感的植入，让聋者听见，盲者看见，哑者说话。让每一个身体有缺陷的人，都能重新站起来，跑起来。

“智慧+勤奋”是我们前行的动力，在未来的20到30年内，让我们一起迎接永生时代的到来。最后，我要感谢大家的参与，也欢迎大家来深圳访问我们的研究团队。在这个探索未知的旅程中，让我们一起前行。谢谢大家！

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