在“寒武纪”芯片向着独角兽迈进的同时，这对毕业于中科大少年班的亲兄弟也被朋友们冠以“天才”的头衔。
在江西南昌的一个普通家庭中，父亲是电力工程师，母亲是历史老师，家里有两个孩子，，弟弟陈天石。
这兄弟两人不仅兴趣爱好出奇一致，而且能力也不分伯仲，都属于那种让周围邻里羡慕称赞的别人家的孩子，神童级别。
，1992年刚9岁就进入南昌市第十中学读书，14 岁考入中国科学技术大学少年班，2002年，，成为当时国产芯片“龙芯”研发团队中最年轻的成员，24 岁便取得计算机博士学位。，几乎是重走了一遍哥哥走过的路，从中科大少年班一步步踏入计算所，轻而易举地就跟了上来。
左哥哥，右弟弟
读博士期间，，陈天石主要是做人工智能，兄弟俩都对深度学习处理器兴趣十足，于是凑在一起畅想科技领域的未来时，“合体”顺理成章——做人工智能芯片吧。
除了机缘巧合，更重要的原因也是出于对行业前景的分析。：“人的大脑是已知最智能的物体。如果能把大脑中神经元和突触数字化抽象出来，这样的数字化网络某种程度上可能就继承了人脑对信息的处理能力。”
从现有情况来看，一方面神经网络确实是智能处理的好方法，但另一方面通用处理器在这方面效率很低，为什么不能用人工智能的办法来设计一款专门的芯片呢？所以，“寒武纪”芯片就是要解决这个专门的问题。
“寒武纪”AI芯片可以在计算机中模拟神经元和突触的计算，对信息进行智能处理。通过设计专门存储结构和指令集，每秒可以处理160亿个神经元和超过2万亿个突触，功耗却只有原来的1/10。拥有强大算力的AlphaGo在打败李世石的时候需要调用几千块GPU的计算资源，如果采用专门的人工智能芯片，未来甚至有希望把整个AlphaGo都装进手机。
，他曾说：“五年或更久以后，每一部手机都可以像谷歌大脑一样先进。”
哥哥好研究，弟弟外向好动，于是哥哥还留在科研所，为芯片而埋头写代码做计算，而弟弟就成立了公司，将这种芯片推出市场，在市场落地。
2016年3月，、陈天石合伙创立了寒武纪公司，为啥叫这个名字嘞？历史书上有记载，大约6亿年前在地质学上被称作“寒武纪”的时代，大量无脊椎动物在短时间内出现“生命大爆发”。兄弟俩灵感一来，把自己研发人工智能处理器命名为“寒武纪”吧，意喻着人工智能即将迎来大爆发的时代。
寒武纪成立后研发出了全球首个能够“深度学习”的“神经网络”处理器芯片，改变了中国芯片领域长期空白落后的历史，正值人工智能产品应用爆发，当年就拿到了上亿元的订单。
去年 8 月，寒武纪科技获得了价值 1 亿美元的 A 轮融资，该轮投资由国投创业领投，阿里巴巴创投、联想创投、国科投资、中科图灵、元禾原点（天使轮领投方）、涌铧投资（天使轮投资方）联合投资。在本轮融资过后，这家背靠中科院计算所的创业公司估值已接近 10 亿美元，成为了全球第一家智能芯片领域独角兽公司。
9月初，华为在德国IFA展上重磅发布了全球首款麒麟970，虽然没有公开宣布，但其背后的AI芯片搭载了寒武纪的嵌入式IP，集成了寒武纪的NPU（寒武纪 1A 处理器）作为神经网络专用处理单元，同时采用异构计算架构，最高可达到传统处理器 25 倍速度，50 倍能效，足以让很多无法在移动端使用的机器学习应用走向工程化和实用化。麒麟 970 也成为了全球首款人工智能处理器，成为了 AI 产业发展的一个里程碑。
日前，寒武纪科技举办了成立以来的首场发布会。在会上，现任公司CEO的陈天石发布了面向视觉领域的寒武纪 1H8、性能更强的寒武纪 1H16，以及面向智能驾驶领域的寒武纪 1M，同时推出了面向开发者的人工智能系统软件 Cambricon NeuWare，并且宣布计划在2018 年推出的机器学习处理器 MLU 系列。
陈天石说：“我们现在与国外同行都是在同一个起跑线上的，我们希望寒武纪能在 3 年后占据中国高性能智能芯片市场 30% 的份额；在 3 年后，让全球有 10 亿台设备集成寒武纪处理器的智能终端。”
关于寒武纪芯片的市场商业化推广，弟弟陈天石曾透露：“一是终端，二是云端。终端产品就是智能手机、智能眼镜、无人机、自动驾驶汽车等，需要芯片去识别图像、影音和文字。而在云端，像科大讯飞、中科曙光等这样知名的云端客户，都已经是寒武纪的客户。”
，神经网络处理器处于“春秋战国”时期，这个新兴领域和通用CPU不一样，中外研究不存在太多历史积累上的差距。相反深度神经网络处理器中国做得还是最早的，完全有领先的可能性。”
智能发展到现在，算法上的进步很多，也能解决很多实际应用中的问题，比如语音识别、计算机视觉识别等，但这和人们所期望的振奋人心的智能还存在很大的距离”。，硬件的研究，尤其是神经网络芯片，对于人工智能进步，尤其是对于高级智能能力的实现，会有关键的作用。
兄弟俩的观念殊途同归：智能时代迟早要到来，每个时代都有其核心的物质载体，比如工业时代的蒸汽机、信息时代的通用CPU，智能时代也将会出现这个核心载体，芯片的使命将从信息时代的计算转变为支撑机器智能。
“公司未来想实现的是让人工智能芯片计算效率提高一万倍，功耗降低一万倍。这意味着我们可以把AlphaGo这样的东西放到手机里，让手机帮助我们做各种各样的事情，甚至通过长期的观察和学习，真正实现强大的智能。”
大家都称他们是“天才”，但兄弟俩都不承认这一点，认为自己顶多算是'早慧少年’，3岁多时1、2、3都数不清楚，而将取得的成绩归功于父母从小严格的教育。
“小时候父母就教育我们志向要远大一些，希望我们能做出对人类进步有贡献的研究”。，父母对他们采取的是正面鼓励与强迫教育相结合的方式，通过对他说“你这么小不可能看得懂”的激将法，让他埋头研究起了 《十万个为什么》，而一旦贪玩不学习就会挨揍。
如今，兄弟俩的另外一层关系是创业合伙人。，但此前的研究更注重学术界的认可和评价，现在则完全以市场技术需求为重。而弟弟陈天石则全心全意当起了“寒武纪”公司的CEO。
近年来，英特尔、英伟达、Facebook、微软、Google、IBM、苹果、华为等科技公司都在积极布局AI芯片，复杂的深度学习网络计算需求很高，除了云计算，需要有更多更强大的本地计算资源。咨询公司Tractica的预测数据显示，到2025年，与人工智能相关的深度学习芯片组市场收入，将由去年的5亿美元飙升至122亿美元的规模，复合年均增长率超过40%。
GPU是作为目前主流的人工智能计算平台，由于其基本框架结构并不是为人工智能所设计的，因此效率受到很多限制。而FPGA(现场可编程门阵列)虽然迭代快，但从计算速度和能耗比来说，和专用的人工智能芯片相比仍然有差距。
陈天石透露：“目前还有很多公司和高校也在引用跟踪我们前期的成果，研制深度学习专用的ASIC，比如谷歌TPU。”
对此，英伟达的一位专业人士曾分析道：“寒武纪和英伟达的芯片没有很强的可比性，因为它是为专门目的而设计的集成电路(ASIC)，就好像谷歌的TPU芯片就是为Tensor-flow设计的，会有局限性。而英伟达的GPU具有更大的宽展性，能根据不同的应用需要编程，为不同的算法优化，也能经得起技术升级的考验等。”但是英伟达的GPU有一个致命的弱点大家都知道，就是耗电非常大，发热较严重，黄仁勋因此都被戏称为核弹教父。
:“瑞士虽然功能多,但是做菜的时候,还是菜刀得心应手,在智能处理方面,‘寒武纪’就是一把好用的菜刀。”
“寒武纪”团队成员的平均年龄只有25岁,。“很多骨干成员在校期间已开始从事相关领域的工作。”陈天石不无骄傲地说。
成功的秘诀？陈天石笑着说:“窝在宽敞明亮的实验室里,从早到晚想问题、写代码,困难就一个个地克服了。”
3月6日，《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现，第一作者均为中国科大10级少年班校友曹原。
2018年3月5日《自然》以背靠背长文形式在网站刊登了重大研究成果，甚至来不及排版，文章还配以第三篇文章作为评述前述成果。这或许是曹原与权威学术期刊《自然》赠给两天后年满40周岁的中国科大少年班的厚礼！
曹原表示“能做出这个级别的成果我也很激动，以后一定会再接再厉。我很感激母校以及少年班对我的教育和指导，热烈祝贺中国科大少年班成立40年！”。
曹原说：“如果有志向做实验方向的我建议在本科期间提高自己的动手能力。物理直觉很重要，模电数电和程序设计如果能学好的话对将来的实验会有很大帮助。希望师弟师妹们都能到自己的梦校从事理想的研究！”
曹原曾荣获中国科大本科生最高荣誉奖——郭沫若奖，是中国科大-牛津暑期交流项目首批学生，并曾荣获“海外交流奖学金”。
曹原近照（来自其Facebook主页）
曹原，1996年出生，籍贯四川成都。2010年，14岁的曹原从深圳耀华实验学校考入蜚声中外的中国科学技术大学少年班学院，并入选“严济慈物理英才班”。
从中学时代起，曹原即受益于“超常教育”。据当时的媒体报道：曹原2007年到深圳耀华实验学校读书，该校主管超常教育的副校长为朱源。后者曾任教中国科大少年班20多年。曹原用了三年的时间读完小学六年级、初中和高中的课程。高考总分为理科669分。
天才代出的中国科大竞争激烈，少年班面对的是一大批杀手名捕。但是曹原却如鱼得水。曹原在《计算物理》课遇到令人闻风丧胆的杀手丁泽军教授（江湖上人称丁老怪）。丁老怪回忆曹原“很聪明的家伙！本科时计算物理课程中的课题研究成果发了一篇文章，J. Mag. Mag. Mater. 355 (2014) 93-99.没花多少时间，也就是一个寒假就做完了”。当记者调侃“真的是怪物啊！”本人也被认为是老怪的丁泽军教授肯定“是的，我非常惊奇，之后每年计算物理课绪论时，我都要提到这些以往的神人。”
中国科大物理学院教授曾长淦也证实“这是在我实验室混过的娃”。曾长淦回忆“（本科）在我们实验室还发了一篇PRB理论文章呢。当时就觉得他太厉害了”。曾教授接受新创基金会采访回忆起曹原：“我实验室出了很多位郭沫若奖，但曹原在其中还是显得卓尔不群，非常特别。我们的研究以实验为主，但曹原发的却是理论文章。虽然在实验选题、方向与写作上我可给他指导，但在技术细节上无法手把手教他。曹原是如此的令人放心：只要把题目交给他就行，他一定能做出来！ 聪明人很多，曹原却还主动。计算遇到困难，他永远会想尝试其他的软件方法。曹原爱好广泛，也喜欢计算机，什么都能捣腾，朋友圈经常发天文观测的照片。才气过人的天才往往持才傲物，但曹原却非常低调沉稳，情商很高。他在我们实验室时就很受欢迎。去年他曾回科大访问，提到了研究的进展。看到成果发表。我很高兴！”
曹原的天文摄影作品（本人提供）
一位与曹原熟悉的少年班毕业生说：我们都觉得他可能成为下一个庄小威，这一点都不过分。他实在是太强了，以前在科大就是传说级的人物。
曹原在石墨烯等前沿领域的成果，很难说完全源自母校中国科大的培育。但中国科大确实为他创造了一切条件：2012年，曹原被中国科大作为密歇根大学首批交流生派出；2013年，中国科大教务处与新创基金会联合发起“顶尖海外交流奖学金”。曹原又被作为首批学生派出。而在当时，出于公平性考虑，中国科大不得连续资助一位学生的多个海外交流计划。时任教务处处长蒋一教授在2013年5月22日前后多次致信、致电新创校友基金会，请求资助曹原。蒋一教授在当时的Email中请求新创基金会“曹原同学是一个非常优秀的学生，这次他被牛津大学选中去做两个月的科研实践，教务处正式申请从校友捐赠的资助学生海外交流的捐款中资助他。具体资助经费为：每个月850英镑，共两个月计850X2=1700英镑，以及往返的飞机票（具体金额尚不确定）。望能够得到批准。” 6月，中国科大即与教务处协调，资助了曹原在牛津大学住宿账单约2024英镑。
2012年，中国科大新创校友基金会发起“再战上马，捐赠海外交流”计划。当时的计划如此描述中国科大国际化的重要性“中国科大国际化继续加速！把最杰出的本科生送往国际顶尖名校一学期学习，师从一流导师，将为他们进入国际学科前沿打下基础，可能改变科大学生一生，也将为提升科大国际知名度，开拓学生视野。” 曹原为该计划写了一篇短文《 曹原：安娜堡的回忆》，回忆了在美国的交流学习生活，希望中国科大校友能捐赠支持“海外交流”计划，“我希望以后有更多的学弟学妹能有这种宝贵的机会。” 曹原的成果或许能让“海外交流”的捐赠校友们感到欣慰。
曹原荣获郭沫若奖学金时的照片（右二）。
2014年，曹原荣获中国科大本科生最高荣誉奖——郭沫若奖学金。该奖由新创校友基金会资助。
2014年5月17日、18日，曹原代表中国科大严济慈实验班学生参加在清华大学举行的国家“基础学科拔尖学生培养试验计划”（以下简称“拔尖计划”）学生学术交流会。
曹原等中国科大第33届郭沫若奖得主与时任校长侯建国院士合影。郭沫若奖2007年后由新创基金会出资80%。新创基金会资助的郭奖得主走出了何江（0508，哈佛毕业典礼首位演讲的中国人）等青年才俊。
范德华异质结构是二元构筑单元垂直堆叠而成，在二维材料丰富的功能性基础上，可以实现更多的工程化操纵。其中一个方向，就是通过控制层间扭曲角度，来调控范德华异质结的电子结构。
前述两篇重磅论文，通讯作者为麻省理工学院（MIT）的Pablo Jarillo-Herrero教授。 Jarillo-Herrero和曹原等人团队在魔角扭曲的双层石墨烯中发现新的电子态，可以简单实现绝缘体到超导体的转变，打开了非常规超导体研究的大门。
Jarillo-Herrero与曹原等人发现，堆叠的双层石墨烯中，电学行为对原子排列非常敏感，影响层间电子移动。对于物理学家而言，电学行为通常是由能量主导。而在这项研究中，单层石墨烯内原子间电子移动有关的能量在eV量级，而在层间的电子移动涉及的能量量级最多在几百meV。
要想解开这个谜题，对称性是关键！
对于结构高度有序的单层石墨烯而言，电学性能取决于对称性。研究人员制备了旋转扭曲的双层石墨烯，通过电子之间的相互作用来控制整个体系的电子态。旋转产生的位错使石墨烯层中的电子能带结构不再对齐，单胞变大。
这项研究成果，为超导研究带来了新思路，也为全新电学性能的探索和工程化提供了良好的研究平台。
Pablo Jarillo-Herrero教授与曹原的论文
1. Yuan Cao, P. Jarillo-Herrero et al. Correlated insulator behaviour at half-filling in magic-angle graphene superlattices. Nature 2018.
2. Yuan Cao, P. Jarillo-Herrero et al. Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices. Nature 2018.
3. Eugene J. Mele. Novel electronic states seen in graphene. Nature 2018. （本文为评论Jarillo-Herrero教授与曹原的文章）
曹原荣获郭沫若奖时与中国科大时任校长侯建国院士在一起
曹原荣获郭沫若奖的合影
看更多好文章
请长按下方图片
识别二维码 关注新知本家
