近日，国际高水平交叉学科期刊《Research》正式公布2025年度优秀论文评选结果。本次评选经过编委推荐候选文章、主编确认、网络投票等环节，从期刊本年度发表的全部论文中最终评选出20篇优秀论文。课题组王天宇研究员、孟佳琳教授为共同通讯作者的综述论文《Memristor-Based Artificial Neural Networks for Hardware Neuromorphic Computing》成功入选。

        根据期刊安排，这20篇优秀论文将在《Science》主页进行重点推广，并通过《Research》视频号进行可视化宣传；作者将获颁由《Research》两位主编与《Science》出版人共同签字的获奖证书，受邀参加期刊年度编委会会议，并获期刊主编约稿一篇、免费出版。

论文简介：

         人工智能大模型与智能化应用的爆发式发展，对硬件算力与能效提出了前所未有的要求。在传统“存储—计算”分离的冯·诺依曼架构中，数据需要在处理器与存储器之间被频繁搬运，“存储墙”带来的时延与功耗开销日益突出，基于CMOS工艺的传统硬件架构已难以持续满足AI计算的需求。

        忆阻器（Memristor）为突破这一瓶颈提供了新思路。作为一类具有“记忆”功能的非易失性器件，忆阻器的电阻依赖于其历史上的激励情况，且断电后仍可保持；其电导能够连续、模拟式地调节，与生物突触“用进废退”的可塑性高度相似，从而可以在单个器件层面直接模拟生物突触的长时程增强/抑制（LTP/LTD）等行为，被视为构建存算一体、低功耗神经形态硬件的理想载体。

        该综述系统梳理了忆阻器人工神经网络面向硬件神经形态计算的研究脉络：

        (1）器件层面：回顾忆阻器的阻变机理与器件设计原则，以及神经网络模型的发展历程，阐述忆阻器如何模拟生物突触的可塑性功能，为类脑硬件奠定器件基础。          （2）架构层面：介绍卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）与脉冲神经网络（SNN）等主流架构的忆阻硬件实现，展示存内计算与大规模并行处理带来的效率与能效优势；

    （3）算法层面：讨论基于忆阻器的突触可塑性实现与学习算法，为硬件原位训练与推理提供支撑。

        在此基础上，论文进一步分析了忆阻器神经网络走向实用化所面临的关键挑战——器件功耗、一致性与大规模系统集成等，并从新材料体系、器件工程与产业化路径等角度展望了未来发展方向，为下一代低功耗、高性能人工智能硬件的构建提供了参考。

        论文自发表以来受到国内外同行的广泛关注。论文第一作者为课题组本科生 Boyan Jin（金泊言），全体作者均来自山东大学集成电路学院。

期刊简介：

        《Research》由中国科学技术协会与美国科学促进会（AAAS）于2018年共同创办，定位为国际化、高影响力、世界一流水平的综合性大型开放获取（OA）科技期刊，对标《Science》与《Nature》，是美国《Science》自1880年创刊以来合作出版的第一本期刊。期刊由包为民院士（中国主编）与美国明尼苏达大学麦克凯特杰出教授崔天宏（国际主编）领衔，第二届编委会由包括许宁生、高松、黄如、李兰娟、饶子和、俞书宏、崔铁军等国内外70余位院士在内的210位编委组成，青年编委会由550名优秀青年科学家组成。期刊聚焦先进能源、先进制造、先进材料、人工智能、环境科学、柔性电子、健康科学、信息科学、微纳科技、量子信息、空间科学等11个热点交叉领域，发表突破性原创研究成果，目前已被SCIE、EI、Scopus、PMC、INSPEC、DOAJ等数据库收录，影响因子12.9、Citescore 13.5，居JCR Q1区，并已入选中国科技期刊卓越行动计划二期。

论文信息：

        Boyan Jin, Zhenlong Wang, Tianyu Wang*, Jialin Meng* Memristor-Based Artificial Neural Networks for Hardware Neuromorphic Computing Research, 2025, 8: 0758 DOI: 10.34133/research.0758 原文链接：https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0758

        致谢：该工作得到国家自然科学基金（12474071）、山东省泰山学者青年专家基金（tsqn202408006）、山东省自然科学基金（ZR2024YQ051）、上海市“扬帆计划”（23YF1402200、23YF1402400）、山东省青年科技人才托举工程（SDAST2024QTB002）、广东省基础与应用基础研究基金（2025A1515011191）、江苏省基础研究计划（BK20240424）、晶体材料国家重点实验室开放课题（KF2406）以及复旦大学计算神经科学与脑智能教育部重点实验室开放基金等资助。

课题组简介：

        课题组依托山东大学集成电路学院，长期致力于面向人工智能的后摩尔器件与类脑硬件研究，主要方向包括：

     （1）柔性忆阻器件与类脑芯片：面向可穿戴人工智能系统，发展RRAM型忆阻器及ANN/SNN/储备池计算硬件，相关工作入选"Chip 10 Science"中国芯片科学十大进展；

    （2）低功耗存算一体器件与技术：实现aJ级超低功耗存算一体器件，并拓展至嗅觉感存算一体芯片、织物基储备池计算等新形态；

      (3）铪基铁电存储器：发展CMOS工艺兼容的HfO₂/HZO铁电器件，围绕尺寸微缩、可靠性与三维集成开展研究，并与国内产业界合作推进工艺落地。

       近年来，课题组相关成果发表于 Nature Communications、Research、Nano Letters 等期刊及IEDM等国际会议，其中王天宇研究员已发表SCI论文100余篇（含 Nano Letters 封面论文7篇）。

      课题组常年招收博士后、博士与硕士研究生，欢迎对类脑计算、新型存储与存算一体方向感兴趣的同学加入，联系邮箱：tywang@sdu.edu.cn。

结语：

    此次入选《Research》年度优秀论文，是国际学术界对课题组工作的认可与鼓励。衷心感谢期刊编委、审稿专家与广大同行长期以来对课题组工作的支持！课题组将继续面向国家重大需求与学科前沿，深耕新型存储与类脑计算硬件研究，力争产出更多高水平原创成果。