人工智能是人脑的科学技术。实际上，人脑的本质是由神经元组成的网络。庞大的神经元网络构成了人脑的基本结构：负责处理大多数思维活动的大脑，负责协调运动的小脑以及与之相连的脑干。人工智能是通过模拟人的大脑而诞生的。例如，早期的浅层神经网络的结构通常显示出多个输入层“神经元”被称为“神经元”。它们负责接收和处理输入信息，然后将信息上载到较小数量的输出层“神经”网络。元”，经过综合处理后再作决定。因此，通过算法的发展，人工智能使机器可以在非标准环境中集成内存和环境信息，从而做出自主决策并解决问题。但另一方面，人脑也是人类最复杂的器官。在大脑中，神经元主要通过突触进行交流，而突触的强度（即交流效率）可以通过可塑性机制来调节。科学家一直在尝试开发与大脑一样轻便，节能且适应性强的人工智能（AI），但是现有的人工突触仍然无法在超低功率下有效地模拟大脑的神经可塑性。现在，在“科学进展”中发表的一项研究中，研究人员从人脑中获得了灵感。工程师们首次将准二维电子气（2DEG）引入到人工神经形态系统中。他们开发了氧化物超晶格纳米线，它使电子能够在纳米线提供的二维平面上自由移动，从而形成准2DEG，从而构成了人工突触。当人造突触暴露于光时，氧化的超晶格纳米线上的自由电子将与周围的氧分子反应，从而改变人造突触的电导率，从而模拟了大脑中的突触可塑性。特别值得一提的是，每个突触传递事件的能量消耗都小于0.7飞焦耳（fJ），这几乎与脑突触的能量消耗相同。同时，人工视觉系统可以以超低功率同时执行光检测，以实现类似于大脑的处理和记忆功能。另外，由于突触连接强度的动态变化，人工突触可以处理数据和识别模式，并且更健壮，具有延展性和容错性，因此它们适用于不确定的信息。神经形态计算体系结构的所有这些特殊特征，使其对脑启发技术应用（例如涉及大量互连并行数据的视觉信息处理）产生了极大的兴趣。