《光子技术前沿蓝皮书》重磅发布：中美齐头并进，绘就“技术发展全景图”

（文/姜羽桐）“过去10年，光子领域发表的科研论文数量为256，245篇，整体呈现稳定增长趋势，这表明光子是一个发展相对成熟且十分活跃的研究领域。”11月3日下午，2024硬科技创新大会光子产业峰会在西安举行，由东壁科技数据联合中国科学院西安光学精密机械研究所、中科创星发布的，聚焦光子技术全球发展态势的《光子技术前沿蓝皮书》（以下简称《蓝皮书》）在会上发布，呈现光子技术发展全图景。

图/东壁科技数据创始人、深圳大学特聘教授吴登生发布《光子技术前沿蓝皮书》

东壁科技数据创始人、深圳大学特聘教授吴登生向来自光子领域科研及产业界300多位与会嘉宾介绍《蓝皮书》核心内容。他表示，《蓝皮书》撰写团队根据东壁自有数据进行期刊学术影响力计算，结合领域专家意见，综合遴选光子技术领域83种重要期刊，从中采集25.6万篇科研论文，进行深度分析，研判该领域的研究前沿和发展趋势，“通过报告分析，以期为光子技术的研究和应用提供全面的视角，为相关领域的决策者和实践者提供有价值的参考。”

本次发布的《蓝皮书》展现三大特点：专业性，撰写团队由经验丰富的专家学者组成，提供具有公信力的观点和信息支持；前瞻性，对光子技术当前全球竞争格局进行总结的同时，多角度预判光子技术未来可能的走向；实用性，该书引入大量数据，内容翔实、案例典型，对科技成果转化等工作具有重要的参考意义。

中美领跑 光子产业全球竞争“多极化”

光子产业是现代产业体系的“核心关键”和未来产业的基石，产业的整体进步依赖于前沿技术的新进展新突破。《蓝皮书》从“光子技术发展背景、光子技术研究总体情况、光子技术研究全球分布格局、光子技术研究与产业发展”四方面入手，并形成六大结论。

“中美领跑光子技术，中国科学家发文量占据首位。”《蓝皮书》指出，过去十年，中国以103,177篇论文领跑（美国以40,554篇论文位列第二），占总论文数的40.26%，数量位居全球之首。中国相关机构论文数量占据主导地位，表明其在全球科学研究中的快速崛起。

数据显示，2014 - 2023年期间，全球光子技术领域的科研论文总数呈现稳定增长趋势，该领域的研究活跃度不断提高，越来越多的科研人员投身于光子技术的研究；同时，光子技术的研究呈现多学科交叉的特点，涉及物理学、电子工程、材料科学、计算机科学等多个学科领域，为光子技术的创新发展提供了丰富的思路和方法。

咨询机构麦肯锡2023年发布的报告显示，消费者、企业和政府机构每天都在广泛使用光子系统，光子技术相关产品的全球市场规模达1.4万亿美元，到2025年将增长到近2万亿美元。市场广阔的想象空间，对光子技术起到关键推动作用的同时，也带来激烈的博弈竞争。

通常而言，竞争与合作并存是科技发展的重要主题，合作顺畅的时候有竞争，竞争激烈的情况下也不应忘记合作是“主旋律”。但《蓝皮书》分析数据发现，2014年—2023 年，光子技术领域的国际合作呈现出先增长后下降的趋势，光子产业发展过程中出现了“杂音”。在国家合作方面，全球光子技术研究形成以中美为双核心、欧洲为重要支撑的多极化合作格局，呈现显著的区域集聚效应，国际合作活跃度不高，“孤岛效应”显著。

面对“孤岛效应”，《蓝皮书》也提出另一有趣观点，即新加坡高校发挥着“桥梁作用”，如南洋理工大学、新加坡国立大学等是以中国科学院和中国科学院大学为核心的研究群组、以欧洲高校为主的研究群组以及以美国高校为主的研究群组的主要枢纽机构。

值得一提的是，《蓝皮书》还找到了一个耐人寻味的规律——高影响力的论文体现出对行业发展的重要推动作用。《蓝皮书》发现，2014年、2015年发布的20篇高影响力论文中，有6篇涉及光伏技术的论文全部集中在钙钛矿太阳能电池领域。一年后，国内迅速涌现出大量钙钛矿电池相关创业项目，钙钛矿太阳能电池市场容量也水涨船高（预计到 2030年将跃升至72亿美元）。

图/《光子技术前沿蓝皮书》正式发布

“全球人才图谱”出炉 企业资助偏好各异

《蓝皮书》统计了近10年光子技术领域发文作者人数，描绘该领域“全球人才图谱”——全球光子技术领域的人才总数达37.49万人，人才结构呈现“金字塔型”分布，绝大多数的人才的发文量集中在1—10篇区间，共有36.56万人，占总人数的97.51%。其中，中国科研机构在基础科研人才数量上表现尤为突出，人才培养体系效果显著。

以光子技术领域基础科研人才数量Top20机构分析图为例，中国科学院、中国科学院大学、华中科技大学和中国科学技术大学进入Top5。“中国科学院在光子技术领域展现出领导地位，”吴登生教授提出，尤其是其下属研究所，如中国科学院上海光学精密机械研究所、中国科学院半导体研究所等，在光学及应用物理领域表现突出。中国科学院在推动光子技术研究方面的强劲实力和影响力，为国际科研竞争提供了重要支撑！

科研论文作为学术界知识传播和交流的重要载体，可体现研究前沿和发展趋势，通过分析论文的发表频率和引用次数，也可识别出研究热点。关于AI，《蓝皮书》指出，光子技术与人工智能二者相关研究逐年增加，尤其在 2020年后增长较快，充分彰显随着人工智能在全球范围蓬勃发展，光子技术在 AI 应用中的重要性不断提升，人工智能相关技术也成为光子研究的热点技术和朝阳领域。吴登生说道：“二者的融合正在驱动着新型光子计算和信息处理技术的进步。”

此外，光子技术与人工智能的紧密结合，无论是在学术研究推动技术进步方面，还是在企业战略布局促进产业发展方面，都展现出了巨大的潜力和活力。《蓝皮书》在进行企业资助研究分析时，详细列举了蔡司、长飞光纤、高意、思科、谷歌、IBM 、英特尔和英伟达等不同领域企业对光子技术的关注，并发现“国外更热衷赞助先进技术，而国内更偏好成熟技术”的特点。

《蓝皮书》认为，中国企业在光子技术研究资助上相对保守，但重视程度正在提高。吴登生教授举例——“光学显微成像与生物检测”主题论文国外企业资助比例占95.8%，而国内企业资助比例仅有4.2%；“光学测量与精度控制”“量子光学与发射特性研究”“光波动力学与偏振特性”和“光学图像处理与机器学习”主题上，国内企业资助比例也均少于20%。

国内企业可能更关注于短期的市场回报和应用开发，而国外企业则对于基础研究、前沿领域等可能为企业带来长期回报的研究项目更加宽容。但在整体资助趋势上，国外企业资助总量呈现下降趋势，国内企业的资助情况则相反。“这说明国内企业越来越愿意将资源投入光子技术的研发中，可能是由于看到了技术在产业化中的价值，或者为突破国外技术封锁，增加了对这一领域的资助，以加速技术的发展和应用。”吴登生教授说。

“追光跃迁”——陕西光子企业已超300家

2021年年底，陕西省实施“追光计划”，并于去年升级启动“跃迁行动”，光子产业快速发展并形成“聚链成群”生态效应。数据显示，光子产业总产值连续两年以每年超50%的速度递增，目前已超过300亿元。

中科创星创始合伙人、硬科技理念提出者米磊在峰会上介绍了“追光计划跃迁行动”最新进展。米磊表示，目前，陕西省光子企业已由两年前的150余家增加至300余家，初步形成光子产业生态体系。通过产业园区聚集效应及光子基金牵引，已为陕西投资孵化企业114家。

“在面临国际国内经济整体放缓的情况下，全省多数光子产业链重点企业订单实现了大幅增长，其中包括中科立德、唐晶量子、中科微精、奇芯光电、中科天塔、雷神智能、赛富乐斯、知象光电等产业链重点企业，在订单的加持下企业收入将迎来爆发式增长，预计全年光子产业链总产值将实现大幅提升。”米磊说。

中科创星迎来第二本ESK报告——米磊正式发布《硬科技 ESK 价值投资责任报告（2024）》，再度展现中科创星在经济（E）、社会（S）和知识（K）三个领域的最新务实行动，并精选10个投资案例进行深入分析解读，体现硬科技多领域企业对ESK理念的理解和实践。

值得一提的是，国家重大科技基础设施“先进阿秒激光设施”（西安部分）在峰会上宣布启动建设。由中国科学院西安光学精密机械研究所承担建设，建设周期5年，将建设当前最先进的、应用终端覆盖全面的、以阿秒时间分辨能力和高度时空相干性为主要特点的综合性超快电子动力学研究设施。建成后将利用阿秒激光，结合其超短脉宽和高空间分辨率，通过时间分辨的光谱、电子能谱测量及成像等技术手段，面向基础研究领域的一系列重大科学问题，对包括高速光电器件、超导材料、光伏发电、光合作用等过程中的深层次超快动力学过程展开探索。

对话吴登生：龙头企业将越来越具备投资前沿技术的能力和需求

3日上午，集微网在交流会上与吴登生对话，就科技成果转化、城市产业基础、企业资助动力等问题整理如下：

提问：通过《蓝皮书》可见，我国在围绕光子技术的研究成果上非常突出，而成果的“最后一公里”是要产业化的，甚至去推动产业创业发展，下一步要怎样突破？

吴登生：《蓝皮书》也在尝试将基础研究的论文跟产业的转移转化相联系，但是在整个创新链条中，论文是偏向前沿基础研究的，而基础研究到技术成熟之间还存在时间间隔。

但是，比方说钙钛矿、太赫兹的论文，论文一发表出来就迅速被产业化转移了。这说明一些高新技术或者顶尖技术的科研成果，它的发现发明到产业转化之间的时间间隔已经越来越短。而在具体的科技成果转化方面，还需要我国各地政府以及科技企业的积极推动，才可能把更多科技成果尽快转化为现实生产力。

提问：您掌握的数据和了解的动态，国内哪些城市在光子产业发展上将走在前列？

吴登生：以论文数据而言，西安、北京、上海、长春等城市的产出数量还是挺高的，源源不断地输出。表明这些城市在产业研究布局上有很好的基础，以及丰富的科研人才的积累，这些都将为以后的科技成果转化提供支撑。

提问：《蓝皮书》提出“中国企业在光子技术研究资助上相对保守，但重视程度正在提高”观点，是什么在影响了企业的资助动力？

吴登生：影响企业投资科研技术的主因，还是企业对市场的判断，以及对自身技术体系的理解。如果是中小企业，可能更关心的是当下怎么把产品市场化，第一活下来；随着我国在光子领域的龙头企业越来越多，它将具备投资前沿技术的能力和需求。因此这个现象反过来表明，资助光子技术基础研究的量的增多，显示我国龙头企业数量也在增多，它是一个互相促进的过程。

提问：《蓝皮书》发布后，还会有2.0版本，甚至3.0版本？

吴登生：今年是我们首次发布《蓝皮书》，后面会把它做成一个持续性的内容，并考虑将专利这部分动态吸纳进来。此外，《蓝皮书》是我们和中科创星、中国科学院西安光学精密机械研究所联合发布的，中科创星在产业投资方面具有丰富的经验，后续的《蓝皮书》里，也会更加关注科技成果转化这些内容。