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，由東壁科技數據公司聯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)新大會光子產業(yè)峰會上發(fā)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(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(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。

東壁科技數據創(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的最新研究成果，通過分析論文的發(fā)表頻率和引用次數，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，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(chuàng)新能力和學術生產力直接相關?！眳堑巧硎荆治霾煌瑖液偷貐^(qū)的光子技術論文數量，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(xù)貢獻。

根據藍皮書，國內企業(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，國內企業(yè)資助比例相比國外企業(yè)較低，說明國內企業(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)資助總量呈現下降趨勢，國內企業(yè)的自主情況則反之，說明國內企業(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，國內涌現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。

深圳東壁科技數據有限責任公司由長期專注于科技大數據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權的高質量科技文獻數據庫平臺，創(chuàng)立中國高質量期刊評價標準，以高質量科學數據助力科學研究、技術發(fā)展。

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