一是通過探索基礎科學和前沿技術(shù)拓展認知邊界；
探索基礎科學和前沿技術(shù)，拓展認知邊界。尤其是物理、化學、生物等領域的突破，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。
比如量子計算，如何把光子、量子存起來？一位量子科學家在1993年就提出了量子存儲概念的時候沒人相信，直到1998年，哈佛Hau等人用電磁感應透明現(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現(xiàn)量子存儲，從而更好地支持量子通信和量子計算。
二是從接近人類感知一步步到機器感知，不斷感知世界和擴展自身感知極限。
這里還提到發(fā)展虛實融合數(shù)字世界新的用戶體驗，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習，大自然通過百萬年甚至上億年的進化，形成了遠遠超越現(xiàn)有機器和人的感知能力。
例如在視覺上，有些蜘蛛眼睛在物體輪廓和運動計算上遠遠超越了人眼，有利于快速精準捕獲獵物，那么自動駕駛汽車是不是正好需要這種眼睛。
三是探索新的計算與實現(xiàn)方式；
信息領域經(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)機計算模式，AI里目前大量使用基于統(tǒng)計和相關的計算模式等。數(shù)學家和工程師們奮斗了這么多年，我們在計算模式上是不是已經(jīng)走到了盡頭，其實還有很大的空間，我們需要探索適應目標與環(huán)境的計算模式與高效實現(xiàn)方式，從而更好認知世界、解決問題、創(chuàng)造價值。
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、以及更大的時空中探索信息通信，從而跨越空間的障礙，建設全球直達的能力，連接虛擬與現(xiàn)實世界、以及無處不在的機器。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)來實現(xiàn)呢？我認為這是可能的。
例如，在理論上，如果我們假設這個世界是有先驗知識、有記憶的，就可能跳出香農(nóng)1/2/3定律的限制。在工程上，一個量子級聯(lián)激光器可以同時產(chǎn)生幾百個波長，實現(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域，是不是可以成千上萬倍提升通信性能？
提出10個問題和挑戰(zhàn)，呼吁聯(lián)合產(chǎn)學界共同開展面向未來的研究。
圍繞前面4個假設與愿景，聚焦“巴斯德象限”，我們提煉出面向未來可以重點考慮的兩個基礎科學問題，以及8個前沿技術(shù)挑戰(zhàn)。
第一個科學問題是機器如何認知世界，能不能建立適合機器理解世界的模型？
第二個科學問題是如何理解人的生理學模型，尤其人體八大子系統(tǒng)的運行機制，以及人的意圖和智能？
前沿技術(shù)挑戰(zhàn)包括：
在人機接口上如何發(fā)展新的感知和控制能力，例如腦機和肌機接口、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強人工智能幫助發(fā)明新的化學藥、生物藥和疫苗？
在軟件上如何發(fā)展以應用為中心，面向價值與體驗的高效率自動化和智能化軟件？
在通信上如何接近和擴展香農(nóng)極限，實現(xiàn)區(qū)域級和全球級的高效、高性能連接？
在計算上如何發(fā)展適應性與高效率的計算模式、發(fā)展非馮·諾伊曼計算架構(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？
總結(jié)
21世紀將是人類社會全面走向智能化的時代，智能化的核心是感知、連接和計算，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、連接和計算提升成百上千倍能力，另一方面，在相關科學與技術(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、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，華為計劃推出線上黃大年茶思屋，希望建設成一個科學和技術(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。
