當AI遇見光子——研究顯示前沿交叉學科正成為科研朝陽領域

11月3日發(fā)布的一份藍皮書表明，全球光子技術研究呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢和多學科交叉的特性，尤其是“光學圖像處理與機器學習”等研究主題的論文數(shù)量保持較高增長態(tài)勢，這與人工智能、精密傳感、量子技術等前沿領域的發(fā)展需求密切相關。

這份名為《光子技術前沿藍皮書》的研究報告，由東壁科技數(shù)據(jù)公司聯(lián)合中國科學院西安光學精密機械研究所、中科創(chuàng)星在2024硬科技創(chuàng)新大會光子產(chǎn)業(yè)峰會上發(fā)布。

據(jù)介紹，藍皮書撰寫團隊根據(jù)東壁自有數(shù)據(jù)進行期刊學術影響力計算，結合領域?qū)＜乙庖姡C合遴選了光子技術領域83種重要期刊，再從中采集2014年至2023年的25.6萬篇科研論文，做出深度分析，研判該領域的研究前沿和發(fā)展趨勢。

人工智能技術近年來加速突破，為多個領域帶來變革性的影響。同處于前沿領域，光子技術與人工智能“相遇”，會碰出哪些火花？

藍皮書顯示，光子技術與人工智能相關的研究逐年增加，“深度學習”等關鍵詞數(shù)量顯著增長，尤其在2020年后，相關科研論文數(shù)量增長較快。這表明，光子技術領域?qū)χ悄芑年P注度不斷增加，光子技術在人工智能應用中的重要性也不斷提升，二者的融合正在驅(qū)動新型光子計算和信息處理技術的進步。

藍皮書還顯示，過去十年，光子技術領域的科研論文數(shù)量顯著增加，重量級論文影響力穩(wěn)步上升，表明該領域處于成熟而活躍的狀態(tài)。同時，計算機、醫(yī)學、材料科學等多個學科在光子研究中占據(jù)重要地位，反映出光子技術是一個高度跨學科的研究領域，多學科的融合推動了光子技術廣泛應用和持續(xù)創(chuàng)新。

東壁科技數(shù)據(jù)創(chuàng)始人、原中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院研究員、深圳大學特聘教授吳登生介紹，科研論文通常代表了某一學科或領域內(nèi)的最新研究成果，通過分析論文的發(fā)表頻率和引用次數(shù)，可以識別科研趨勢和新興領域的發(fā)展方向，不僅為科研人員選擇研究方向提供依據(jù)，也為政策制定者、科研機構和資助機構提供決策支持。

“論文數(shù)量的多寡往往與一個國家的科研投入、創(chuàng)新能力和學術生產(chǎn)力直接相關。”吳登生表示，分析不同國家和地區(qū)的光子技術論文數(shù)量，還可以揭示這些國家、地區(qū)在特定學科或技術領域的研究重點和優(yōu)勢，進而反映區(qū)域間的科研競爭力和合作模式。

藍皮書顯示，過去十年，中國在光子技術領域以103,177篇論文領跑，占總論文數(shù)的40.26%，其中，中國科學院的論文總數(shù)為14,201篇，占總數(shù)的5.54%。中國在光子技術領域的論文數(shù)量占據(jù)主導地位，表明其在全球科學研究中的快速崛起。同時，美國以40,554篇論文位列第二，占比15.83%，反映出在這一領域的持續(xù)貢獻。

根據(jù)藍皮書，國內(nèi)企業(yè)目前在光子技術研究資助上還相對保守，但重視程度正在提高。比如，“光學顯微成像與生物檢測”“光學測量與精度控制”“量子光學與發(fā)射特性研究”等主題上，國內(nèi)企業(yè)資助比例相比國外企業(yè)較低，說明國內(nèi)企業(yè)可能更關注于短期的市場回報和應用開發(fā)，而國外企業(yè)則對于基礎研究、前沿領域等可能為企業(yè)帶來長期回報的研究項目更加寬容。但在整體資助趨勢上，國外企業(yè)資助總量呈現(xiàn)下降趨勢，國內(nèi)企業(yè)的自主情況則反之，說明國內(nèi)企業(yè)越來越愿意將資源投入到光子技術的研發(fā)中。

根據(jù)藍皮書的分析，高影響力論文還引發(fā)了鈣鈦礦太陽能電池領域創(chuàng)業(yè)潮。2014年、2015年發(fā)布的20篇高影響力論文中，6篇涉及光伏技術的論文全部集中在鈣鈦礦太陽能電池領域。2015年后，國內(nèi)涌現(xiàn)出大量的鈣鈦礦電池相關創(chuàng)業(yè)項目，鈣鈦礦太陽能電池市場容量也水漲船高，預計到2030年將躍升至72億美元。

深圳東壁科技數(shù)據(jù)有限責任公司由長期專注于科技大數(shù)據(jù)管理與決策的原中國科學院青年科學家團隊創(chuàng)辦，致力于創(chuàng)建具有中國自主知識產(chǎn)權的高質(zhì)量科技文獻數(shù)據(jù)庫平臺，創(chuàng)立中國高質(zhì)量期刊評價標準，以高質(zhì)量科學數(shù)據(jù)助力科學研究、技術發(fā)展。

憑借專有技術與高質(zhì)量科技文獻數(shù)據(jù)，東壁科技數(shù)據(jù)公司已為國家部分部委、地方政府、國家級科研院所、高校提供一站式科技數(shù)據(jù)服務。