人类的感觉神经系统能够对外界信息及环境进行检测和处理，并将处理过的信号传递给大脑进行信息处理，其能量消耗仅为几个fJ/spike量级。神经突触在信息传递中起着至关重要的作用，通过调节突触的权重来实现信号处理以及学习遗忘记忆等功能，并且其具有高容错性和高效的并行计算能力。受人类神经突触的结构和功能的启发，科学家开发了人工突触，并利用它们完成危险和复杂的任务。随着海量信息的爆炸式增长，和人类对类脑芯片技术的需求以及人工智能的发展，突触电子学有望为下一代智能神经机器人技术开启一个新时代。
与其他材料的突触器件相比，有机突触器件在可穿戴、可生物降解、可植入、可变形等方面具有不可替代的优势。针对最近几年国内外相关团队在基于人工突触器件的仿生感知系统领域的研究，本工作进行了总结分析。首先是对基于不同材料和结构的有机突触器件进行了总结和归纳，根据有机材料本身的性能及在器件中不同结构的应用，对其工作机制，应用场景，及器件的优缺点一一阐述；此外，着重对基于人工有机突触器件的仿生感知系统进行了论述，对包括视觉、触觉、听觉以及感觉运动系统等进行了详细的整理和探讨；最后对基于人工有机突触器件的智能仿生感知系统面临的问题、挑战进行了讨论，并对该领域的未来发展方向进行了展望。
人工突触系统可以模仿的人类神经体系主要区域的示意图
相关论文以“Organic Synaptic Transistors: The Evolutionary Path from Memory Cells to the Application of Artificial Neural Networks”为题，在线发表在Advanced Functional Materials (DOI:10.1002/adfm.202101951)上。实验室博士生邵琳为该论文的第一作者，该研究工作得到了国家重点项目、国家自然科学基金、上海市自然科学基金的支持。