近日，电子电气与物理学院副教授张国成、2023级硕士研究生曾自力和福州大学陈惠鹏研究员合作取得的研究成果，以学校为第一单位、张国成为第一作者在国际期刊《Advanced Functional Materials》上发表。该论文题目为“Ultraviolet-Regulated Synaptic-Neuronal Function Reconfigurable Transparent Memristor for Neuromorphic Computing Hardware”（文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202531113）。

该研究在神经形态计算硬件探索领域中，实现了当前在突触—神经元功能切换多依赖控制限流或配置端口两种电学方式，且大多存在电信号串扰、传输延迟及硬件复杂度激增等问题解决的突破，首次提出了一种紫外光调控的突触—神经元功能可重构透明忆阻器，创新性破解当前神经形态计算硬件中突触与神经元单元的物理分离、电学调控固有缺陷等难题，形成了区别于现有研究的核心技术优势。

相较于传统电调控重构方案，该研究提出的光切换机制可从源头消除串扰，降低功能切换延迟；借助光的并行传输与空间复用特性，无需增加硬件复杂度即可实现多通道协同调控，具备低功耗、超高速、高集成密度及高带宽效率等优势。该器件在电压偏置下可模拟神经元的积分—点火、自泄露、不应期、神经可塑性等特性，而在紫外光作用下能实现突触记忆行为，单个突触事件功耗低至30 pJ。基于其可重构特性，通过1S-1N电路构建基于事件驱动的脉冲神经网络，并结合强化学习算法仿真实现了迷宫导航任务，成功率超90%。此项工作为在硬件上实现神经形态计算网络提供了全新方案，推动了神经形态系统向高密度、低功耗集成的实用化进程。（电子电气与物理学院、科研处供稿）

光控突触—神经元功能可重构透明忆阻器及迷宫导航应用示意图