智瞰AI｜郑庆华：从电信号到光信号 有望破除人工智能算力困局

新华网北京4月3日电（记者 陈听雨）近日，国家自然科学基金委员会在2025中关村论坛年会上发布了2024年度“中国科学十大进展”，并邀请相关领域权威专家进行解读。嫦娥六号返回样品揭示月背28亿年前火山活动、实现大规模光计算芯片的智能推理与训练、阐明单胺类神经递质转运机制及相关精神疾病药物调控机理等成果入选。

图片来源于网络，如有侵权，请联系删除

中国工程院院士、同济大学校长郑庆华在解读“实现大规模光计算芯片的智能推理与训练”后接受新华网记者采访时表示，该项成果对人工智能计算范式的变革具有重要的原创性支撑作用，有望为当前计算范式带来颠覆性突破，成为新一代人工智能发展的国际前沿。可以预计，未来人工智能将在我国建设高水平科技自立自强的进程中发挥愈发重要的作用。

当前计算范式的颠覆性突破

以大模型为代表的人工智能技术迅猛发展，对算力的需求随之增长，新兴智能计算范式的发展迫在眉睫。

郑庆华介绍，过去芯片都是使用电信号，这次是使用光信号。而光具备传播速度快、表征维度多、计算功耗低等物理特性。智能光计算用光子替代电子作为计算载体，以光的受控传播实现计算，以全新的计算范式破除人工智能算力困局，以更低的资源消耗和更小的边际成本，为人工智能大模型、通用人工智能、复杂智能系统的高速高能效计算探索新路径，有望为当前计算范式带来颠覆性的突破，成为新一代人工智能发展的国际前沿。

“这项技术完全自主可控，是我国未来支撑人工智能大算力等重要技术发展的基础性技术，对我国提升人工智能算力和推理训练能力，改变传统的计算范式具有重大意义。”郑庆华说。

他预计，下一步科研成果将进行工程化与产业化落地，科研团队也正在与企业届合作，通过产学研合作，加快科研成果的转化应用。

人工智能催化科学技术发展

针对当前人工智能技术的落地应用，郑庆华表示，人工智能技术的赋能已经走向各个领域，无论是自然科学研究领域的AI for Science（AI4S），还是工程科技领域的AI for Engineering（AI4E），还有最新公布的“2024年度中国科学十大进展”中的生物、天文、医学等其他领域，乃至在人文社会科学领域都有全方位的深入应用。

可以预期，随着大模型算力的提升，数据的优化，大模型本身推理能力的全面提高，以及与实际应用场景的不断深度融合，人工智能的实用性、创新性以及各方面的能力和效率都会有巨大突破。

今年的政府工作报告提出，“持续推进‘人工智能+’行动，将数字技术与制造优势、市场优势更好结合起来，支持大模型广泛应用”。

对此郑庆华表示，当前政府高度重视人工智能的发展，产业界积极投入，高校和科研院所的原创性技术不断涌现，真正做到了政产学研用深度融合，加速推进人工智能赋能千行百业。

郑庆华认为，在我国建设高水平科技自立自强的进程中，人工智能的发展起到了催化作用，“这不是简单的物理叠加，而是从形式到内涵、从思维方式到技术手段的全方位渗透和作用，我相信人工智能的影响力、渗透力以及催化作用会越来越强、越来越大。”

他表示，人工智能这样的变革性技术，特别强调从算力数据到模型算法的自主创新，而“实现大规模光计算芯片的智能推理与训练”的科学进展，对人工智能计算范式的变革具有重要的原创性支撑作用。

2024年度“中国科学十大进展”主要分布在数理天文信息、化学材料能源、地球环境和生命医学等科学领域。遴选活动由国家自然科学基金委员会主办，国家自然科学基金委员会高技术研究发展中心（国家自然科学基金委员会基础研究管理中心）承办，分为推荐、初选、终选和审议等四个环节。《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》《科学通报》5家编辑部以及教育部推荐了700多项基础研究成果，由近140位相关学科领域专家学者从中遴选出31项成果；由包括440余位两院院士在内的2700余位专家学者对这31项成果进行实名投票，遴选出10项重大科学研究成果；经国家自然科学基金委员会咨询委员会审议，最终确定2024年度“中国科学十大进展”。