一是通過探索基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)拓展認(rèn)知邊界；

探索基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)，拓展認(rèn)知邊界。尤其是物理、化學(xué)、生物等領(lǐng)域的突破，將使我們能夠更好地發(fā)明新分子、催化劑、蛋白質(zhì)等材料和器件，以及新的裝備和新工藝。

比如量子計(jì)算，如何把光子、量子存起來？一位量子科學(xué)家在1993年就提出了量子存儲概念的時(shí)候沒人相信，直到1998年，哈佛Hau等人用電磁感應(yīng)透明現(xiàn)象將光子速度降到17m/s，2000年，她們成功地把光子“凍結(jié)”了一分鐘時(shí)間。2006年帝國理工的Pendry等人提出可以用類似“光子黑洞”的思路來束縛住光，讓其無法離開。目前已經(jīng)有很多辦法來可以實(shí)現(xiàn)量子存儲，從而更好地支持量子通信和量子計(jì)算。

二是從接近人類感知一步步到機(jī)器感知，不斷感知世界和擴(kuò)展自身感知極限。

這里還提到發(fā)展虛實(shí)融合數(shù)字世界新的用戶體驗(yàn)，與元宇宙將人腦構(gòu)想變成數(shù)據(jù)映射到虛擬空間的概念相合。

在這方面我們要向生物界學(xué)習(xí)，大自然通過百萬年甚至上億年的進(jìn)化，形成了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)有機(jī)器和人的感知能力。

例如在視覺上，有些蜘蛛眼睛在物體輪廓和運(yùn)動(dòng)計(jì)算上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了人眼，有利于快速精準(zhǔn)捕獲獵物，那么自動(dòng)駕駛汽車是不是正好需要這種眼睛。

三是探索新的計(jì)算與實(shí)現(xiàn)方式；

信息領(lǐng)域經(jīng)過多年積累已經(jīng)發(fā)展出了十幾種廣泛使用的計(jì)算模式，例如無線和光通信里大量使用基于快速傅里葉變換的蝶形計(jì)算模式，路由器里大量使用基于邏輯狀態(tài)轉(zhuǎn)移的有限狀態(tài)機(jī)計(jì)算模式，AI里目前大量使用基于統(tǒng)計(jì)和相關(guān)的計(jì)算模式等。數(shù)學(xué)家和工程師們奮斗了這么多年，我們在計(jì)算模式上是不是已經(jīng)走到了盡頭，其實(shí)還有很大的空間，我們需要探索適應(yīng)目標(biāo)與環(huán)境的計(jì)算模式與高效實(shí)現(xiàn)方式，從而更好認(rèn)知世界、解決問題、創(chuàng)造價(jià)值。

四是突破香農(nóng)定理和馮諾依曼架構(gòu)瓶頸；

在有別于香農(nóng)定律的假設(shè)、以及更大的時(shí)空中探索信息通信，從而跨越空間的障礙，建設(shè)全球直達(dá)的能力，連接虛擬與現(xiàn)實(shí)世界、以及無處不在的機(jī)器。將來的真人級全息通訊，如果不壓縮數(shù)據(jù)，需要接近2Tbps的帶寬，以及1-5ms的時(shí)延。對于這些挑戰(zhàn)，我們是不是有足夠的理論和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)呢？我認(rèn)為這是可能的。

例如，在理論上，如果我們假設(shè)這個(gè)世界是有先驗(yàn)知識、有記憶的，就可能跳出香農(nóng)1/2/3定律的限制。在工程上，一個(gè)量子級聯(lián)激光器可以同時(shí)產(chǎn)生幾百個(gè)波長，實(shí)現(xiàn)上百T的流量；未來如果我們能做出高重頻阿秒激光器，甚至可能產(chǎn)生百萬T的流量。這些技術(shù)如果能嫁接到無線和光領(lǐng)域，是不是可以成千上萬倍提升通信性能？

提出10個(gè)問題和挑戰(zhàn)，呼吁聯(lián)合產(chǎn)學(xué)界共同開展面向未來的研究。

圍繞前面4個(gè)假設(shè)與愿景，聚焦“巴斯德象限”，我們提煉出面向未來可以重點(diǎn)考慮的兩個(gè)基礎(chǔ)科學(xué)問題，以及8個(gè)前沿技術(shù)挑戰(zhàn)。

第一個(gè)科學(xué)問題是機(jī)器如何認(rèn)知世界，能不能建立適合機(jī)器理解世界的模型？

第二個(gè)科學(xué)問題是如何理解人的生理學(xué)模型，尤其人體八大子系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制，以及人的意圖和智能？

前沿技術(shù)挑戰(zhàn)包括：

在人機(jī)接口上如何發(fā)展新的感知和控制能力，例如腦機(jī)和肌機(jī)接口、3D顯示、虛擬觸覺、嗅覺、味覺等等

在健康上如何連續(xù)地、無感知地測量人的血壓、血糖和心電？能不能通過AI強(qiáng)人工智能幫助發(fā)明新的化學(xué)藥、生物藥和疫苗？

在軟件上如何發(fā)展以應(yīng)用為中心，面向價(jià)值與體驗(yàn)的高效率自動(dòng)化和智能化軟件？

在通信上如何接近和擴(kuò)展香農(nóng)極限，實(shí)現(xiàn)區(qū)域級和全球級的高效、高性能連接？

在計(jì)算上如何發(fā)展適應(yīng)性與高效率的計(jì)算模式、發(fā)展非馮·諾伊曼計(jì)算架構(gòu)與非傳統(tǒng)部件、發(fā)展可解釋和可調(diào)試AI？

在材料上，如何通過AI幫助發(fā)明新的分子、催化劑和器件？

在制造上如何發(fā)展出超越傳統(tǒng)CMOS制造的技術(shù)，達(dá)到更低成本、更高的效率？

在能源上能不能發(fā)展出安全、高效的能源轉(zhuǎn)換和儲能，提供按需服務(wù)？

總結(jié)

21世紀(jì)將是人類社會全面走向智能化的時(shí)代，智能化的核心是感知、連接和計(jì)算，以及由此帶來對物質(zhì)和現(xiàn)象、生命和能量等的更高認(rèn)知和掌控能力。

在走向智能世界的路上，我們面臨著巨大的挑戰(zhàn)，一方面，幸福生活、高效工作、綠色環(huán)境還需要感知、連接和計(jì)算提升成百上千倍能力，另一方面，在相關(guān)科學(xué)與技術(shù)上，過去的幾十年中都沒有大的突破，甚至已經(jīng)接近瓶頸。

周紅表示，華為正以開放的心態(tài)，與全世界伙伴一起創(chuàng)造。面向未來，只有大膽提出假設(shè)、大膽提出愿景，敢于打破既有理論與技術(shù)瓶頸的條條框框，才能大踏步前行！

4月30日，華為計(jì)劃推出線上黃大年茶思屋，希望建設(shè)成一個(gè)科學(xué)和技術(shù)交流的通道，向全社會開放。在黃大年茶思屋上，也將總結(jié)和提煉出挑戰(zhàn)的課題，邀請全球優(yōu)秀人才來一起探索創(chuàng)新。

崔歡歡