面对芯片物理尺度缩微已达极限和实时处理巨量数据的挑战，传统硅芯片难以满足发展需求，迫切需要从新材料、新架构以及新制造工艺等各个方面做出重大变革，发展颠覆性科技，实现从传统“物理集成”到“功能+智能集成”，从“微电子芯片”到“认知芯片”的跃变。

未来电子学研究室面向国家重大需求，以后摩尔电子学为聚焦，定义与解决前沿基础科学问题，探索具有潜在影响力的未来芯片技术;以硅基异质集成和神经拟态感知这两个后摩尔电子学的重要发展方向为突破口，布局探索基于新型纳米材料的核心器件、基于神经拟态仿生设计的感知-认知新架构。通过核心新器件开发及系统集成，实现从传统“计算芯片”到新一代“感认知芯片”的跃变，实现对传统摩尔定律发展范式的根本性跨越。