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日發布的一份藍皮書表明，全球光子技術研究呈現穩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量保持較高增長態勢，這與人工智能、精密傳感、量子技術等前沿領域的發展需求密切相關。

這份名為《光子技術前沿藍皮書》的研究報告，由東壁科技數據公司聯合中國科學院西安光學精密機械研究所、中科創星在2024硬科技創新大會光子產業峰會上發布。

據介紹，藍皮書撰寫團隊根據東壁自有數據進行期刊學術影響力計算，結合領域專家意見，綜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”等關鍵詞數量顯著增長，尤其在2020年后，相關科研論文數量增長較快。這表明，光子技術領域對智能化的關注度不斷增加，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量顯著增加，重量級論文影響力穩步上升，表明該領域處于成熟而活躍的狀態。同時，計算機、醫學、材料科學等多個學科在光子研究中占據重要地位，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創新。

東壁科技數據創始人、原中國科學院科技戰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的最新研究成果，通過分析論文的發表頻率和引用次數，可以識別科研趨勢和新興領域的發展方向，不僅為科研人員選擇研究方向提供依據，也為政策制定者、科研機構和資助機構提供決策支持。

“論文數量的多寡往往與一個國家的科研投入、創新能力和學術生產力直接相關。”吳登生表示，分析不同國家和地區的光子技術論文數量，還可以揭示這些國家、地區在特定學科或技術領域的研究重點和優勢，進而反映區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，占總論文數的40.26%，其中，中國科學院的論文總數為14,201篇，占總數的5.54%。中國在光子技術領域的論文數量占據主導地位，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貢獻。

根據藍皮書，國內企業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”“量子光學與發射特性研究”等主題上，國內企業資助比例相比國外企業較低，說明國內企業可能更關注于短期的市場回報和應用開發，而國外企業則對于基礎研究、前沿領域等可能為企業帶來長期回報的研究項目更加寬容。但在整體資助趨勢上，國外企業資助總量呈現下降趨勢，國內企業的自主情況則反之，說明國內企業越來越愿意將資源投入到光子技術的研發中。

根據藍皮書的分析，高影響力論文還引發了鈣鈦礦太陽能電池領域創業潮。2014年、2015年發布的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，國內涌現出大量的鈣鈦礦電池相關創業項目，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。

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