當(dāng)AI遇見光子——研究顯示前沿交叉學(xué)科正成為科研朝陽領(lǐng)域

11月3日發(fā)布的一份藍(lán)皮書表明，全球光子技術(shù)研究呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢和多學(xué)科交叉的特性，尤其是“光學(xué)圖像處理與機(jī)器學(xué)習(xí)”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(shù)等前沿領(lǐng)域的發(fā)展需求密切相關(guān)。

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

據(jù)介紹，藍(lán)皮書撰寫團(tuán)隊(duì)根據(jù)東壁自有數(shù)據(jù)進(jìn)行期刊學(xué)術(shù)影響力計(jì)算，結(jié)合領(lǐng)域?qū)＜乙庖?，綜合遴選了光子技術(shù)領(lǐng)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(lǐng)域的研究前沿和發(fā)展趨勢。

人工智能技術(shù)近年來加速突破，為多個(gè)領(lǐng)域帶來變革性的影響。同處于前沿領(lǐng)域，光子技術(shù)與人工智能“相遇”，會(huì)碰出哪些火花？

藍(lán)皮書顯示，光子技術(shù)與人工智能相關(guān)的研究逐年增加，“深度學(xué)習(xí)”等關(guān)鍵詞數(shù)量顯著增長，尤其在2020年后，相關(guān)科研論文數(shù)量增長較快。這表明，光子技術(shù)領(lǐng)域?qū)χ悄芑年P(guān)注度不斷增加，光子技術(shù)在人工智能應(yīng)用中的重要性也不斷提升，二者的融合正在驅(qū)動(dòng)新型光子計(jì)算和信息處理技術(shù)的進(jìn)步。

藍(lán)皮書還顯示，過去十年，光子技術(shù)領(lǐng)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(lǐng)域處于成熟而活躍的狀態(tài)。同時(shí)，計(jì)算機(jī)、醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等多個(gè)學(xué)科在光子研究中占據(jù)重要地位，反映出光子技術(shù)是一個(gè)高度跨學(xué)科的研究領(lǐng)域，多學(xué)科的融合推動(dòng)了光子技術(shù)廣泛應(yīng)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(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院研究員、深圳大學(xué)特聘教授吳登生介紹，科研論文通常代表了某一學(xué)科或領(lǐng)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(shí)別科研趨勢和新興領(lǐng)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(jī)構(gòu)和資助機(jī)構(gòu)提供決策支持。

“論文數(shù)量的多寡往往與一個(gè)國家的科研投入、創(chuàng)新能力和學(xué)術(shù)生產(chǎn)力直接相關(guān)?！眳堑巧硎?，分析不同國家和地區(qū)的光子技術(shù)論文數(shù)量，還可以揭示這些國家、地區(qū)在特定學(xué)科或技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和優(yōu)勢，進(jìn)而反映區(qū)域間的科研競爭力和合作模式。

藍(lán)皮書顯示，過去十年，中國在光子技術(shù)領(lǐng)域以103,177篇論文領(lǐng)跑，占總論文數(shù)的40.26%，其中，中國科學(xué)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(shù)領(lǐng)域的論文數(shù)量占據(jù)主導(dǎo)地位，表明其在全球科學(xué)研究中的快速崛起。同時(shí)，美國以40,554篇論文位列第二，占比15.83%，反映出在這一領(lǐng)域的持續(xù)貢獻(xiàn)。

根據(jù)藍(lán)皮書，國內(nèi)企業(yè)目前在光子技術(shù)研究資助上還相對保守，但重視程度正在提高。比如，“光學(xué)顯微成像與生物檢測”“光學(xué)測量與精度控制”“量子光學(xué)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(guān)注于短期的市場回報(bào)和應(yīng)用開發(fā)，而國外企業(yè)則對于基礎(chǔ)研究、前沿領(lǐng)域等可能為企業(yè)帶來長期回報(bào)的研究項(xiàng)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(shù)的研發(fā)中。

根據(jù)藍(lán)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(lǐng)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(shù)的論文全部集中在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域。2015年后，國內(nèi)涌現(xiàn)出大量的鈣鈦礦電池相關(guān)創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，鈣鈦礦太陽能電池市場容量也水漲船高，預(yù)計(jì)到2030年將躍升至72億美元。

深圳東壁科技數(shù)據(jù)有限責(zé)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(xué)院青年科學(xué)家團(tuán)隊(duì)創(chuàng)辦，致力于創(chuàng)建具有中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高質(zhì)量科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，創(chuàng)立中國高質(zhì)量期刊評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以高質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)助力科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)展。

憑借專有技術(shù)與高質(zhì)量科技文獻(xiàn)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(wù)。