C114訊 3月27日消息（南山）今日，國家自然科學基金委員會在2025中關村論壇年會開幕式上發佈了2024年度“中國科學十大進展”。

入選成果包括：“嫦娥六號返回樣品揭示月背28億年前火山活動”、“實現大規模光計算晶元的智慧推理與訓練”、“闡明單胺類神經遞質轉運機制及相關精神疾病藥物調控機理”、“實現原子級特徵尺度與可重構光頻相控陣的納米雷射器”、“發現自旋超固態巨磁卡效應與極低溫製冷新機制”、“異體CAR-T細胞療法治療自身免疫病”、“額外X染色體多維度影響男性生殖細胞發育”、“凝聚態物質中引力子模的實驗發現”、“高能量轉化效率鋃系輻射光伏微核電池的創製”、“發現超大品質黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據”。

其中，“實現大規模光計算晶元的智慧推理與訓練”成果來自於清華大學。2024年8月，清華大學發佈消息，該校電子工程系方璐教授課題組與自動化系戴瓊海院士課題組再次取得了重大進展。他們首創了全前向智慧光計算訓練架構，並成功研製出“太極-Ⅱ”光晶片，這一成果標誌著光計算系統在大規模神經網路的高效精準訓練方面邁出了重要一步。

該研究成果已於2024年8月7日在線發表於國際學術期刊《自然》(Nature)。審稿人對“太極-Ⅱ”光晶元的研究成果給予了高度評價，認為“本文中提出的想法非常新穎，此類光學神經網路(ONN)的訓練過程是前所未有的。所提出的方法不僅有效，而且容易實現。因此，它有望成為訓練光學神經網路和其他光學計算系統的廣泛採用的工具。”

論文研究表明，太極-II能夠對多種不同光學系統進行訓練，並在各種任務下均表現出了卓越的性能：

大規模學習領域：突破了計算精度與效率的矛盾，將數百萬參數的光網路訓練速度提升了1個數量級，代表性智慧分類任務的準確率提升 40%。

複雜場景智慧成像：弱光環境下(每像素光強度僅為亞光子)實現了能量效率為5.40×10^6 TOPS/W 的全光處理，系統級能效提升6個數量級。在非視域場景下實現了千赫茲幀率的智慧成像，效率提升2個數量級。

拓撲光子學領域：在不依賴任何模型先驗下可自動搜索非厄米奇異點，為高效精準解析複雜拓撲系統提供了新思路。

太極系列晶元實現了大規模神經網路的高效推理與訓練，相較於國際先進GPU（依賴7nm先進光刻製程），系統級能效提升了2個數量級，且僅需百納米級製程工藝。有望解決電子晶片痛點問題，以全新的計算範式破除人工智慧算力困局，以更低的資源消耗和更小的邊際成本，為人工智慧大模型、通用人工智慧、複雜智慧系統的高速高能效計算探索新路徑。

據悉，本次活動由近140位相關學科領域專家學者從700多項基礎研究成果中遴選出31項成果，邀請包括440余位兩院院士在內的2700余位專家學者對這31項成果進行實名投票，評選出10項重大科學研究成果，經國家自然科學基金委員會諮詢委員會審議，最終確定入選名單。