WAIC 2026回顾 ｜ 顾敏：光学人工智能...

来源：市场资讯

（来源：曦智科技）

2026年7月18日，在世界人工智能大会期间，曦智科技主办了名为“光计算+光互连，双轮驱动的AI基础设施新范式”主题论坛。中国工程院外籍院士、上海理工大学光子芯片研究院院长顾敏在现场发表了「光学人工智能赋能新一代AI基础设施」的主旨演讲。

2019年，身为中国工程院外籍院士、澳大利亚科学院、技术科学及工程院三院院士的顾敏教授从海外回到中国，加盟上海理工大学。在当年的世界人工智能大会上，大家看到了人工智能爆发的确定趋势，但也认识到在现行计算范式下，终将会面临能耗和延迟这两个问题。

从事纳米光学研究三十余年的顾敏教授便开始思考，是否可以利用光子低能耗、低延迟、高通量的物理特性，将计算系统中的信息载体从电子转换成光子？如果能够完成这一跨越，则可以进一步思考新的AI基础设施范式。

本次论坛现场，他通过回顾过去几年来在上海理工大学的研究，介绍了其团队在这一方向上的突破和成果。

01

光的多维特性天生适配多模态AI模型

要回答光是否能够作为人工智能时代的信息载体，我们首先要理解的是当前人工智能平台的核心框架——人工神经网络和算法，而在这当中“反向传播算法”则是深度学习发展的基石，并因杰弗里·辛顿的坚定推广，将该思想引入了多层训练网络，使之扩展到传播层面，进而发展出卷积神经网络（CNN）、TransUNet、Transformer，而后才有了GPT，并成为了当前主流的人工智能平台。

在此基础上，再来看光子能不能作为信息的载体。顾敏院士认为，就光子本身的特性来看，其优势比电子更多，主要包括：

• 超低能耗

• 超高通量

• 超大带宽

• 超快速度

而他认为更重要的是，光具有波长、频率、轨道角动量、偏振、量子态等不同维度的物理参数，可对应当前人工智能大模型中的多模态。如果光能够成为AI算力的新的介质，将会是一种高带宽、低延迟、低功耗的全新范式。

顾敏介绍，目前光主要有两条路径，一条是硅光，其优势是高度集成；另一条是衍射神经网络，其优势是极高通量，其神经元密度和数量接近于人脑，但集成是一个问题。

上海理工大学经过5年的研究和工程探索，在衍射神经网络方向实现了多项突破：

• 用全息串联的方式保持高通量的全连接网络；

• 在CMOS平台上实现了大脑1/400的神经元的集成；

• 实现了光子卷积神经网络，算力达到1500TFLOPS，近期又实现了光学Transformer架构；

• 将垂直集成的神经网络放到米粒大小的光纤端点上，并实现图像解码。

02

垂直集成衍射光学神经网络催生O-GPT

现有的主流大模型都是基于电计算硬件开发的。基于在衍射神经网络上的突破，顾敏院士团队提出大胆设想，是否能做光的GPT，用物理模型来做预训练？

他给出的答案是：可以。如何实现？上海理工团队用实际成果给出了答案：

• 基于高速VCSEL的光学生成式（Generative）图像处理器；

• 物理传输矩阵的光学预训练（Pre-trained）衍射神经网络芯片，该成果入选2025年中国光学十大进展；

• 光学Transformer注意力机制。

此外，顾敏院士团队在光存储方面也获得了重要突破。

03

去中心化光学边缘智能基础设施

基于以上工作，顾敏提出了「去中心化光学边缘智能基础设施」的概念，包括基于O-GPT的边缘算力与Pb光存储。

2025年，上海理工大学成立了上海市神经形态光计算与边缘智能重点实验室，联合上海汽检共研类脑光计算与光学边缘计算芯片技术，辐射应用于智能交通、芯片检测等高增长领域，强力赋能 “人工智能”、“集成电路”与“生物制药”三大上海市重点先导产业。

顾敏院士具体介绍了目前实验室正在推进的几项重点工作：

1. Pbits/s的新一代光互连技术，理论上可通过多模光纤携带多模态信号，并完整的解码出来，该应用主要在短距离光互连场景中推进；

   
   

2. 基于光的生成式视觉人工智能，如利用光学预训练，可将透过毛玻璃拍摄的模糊图像快速的进行还原；

   
   

3. “超级光盘”光数据存储平台，该项工作正在进展中。

   
   

展望未来，顾敏院士认为，基于光学物理模型预训练的O-GPT最大的应用场景将会在极端情况下、去中心化的人工智能基础设施场景。他期待光学边缘人工智能技术能在深海、深空、深地等场景发挥重要的作用。

令人印象深刻的，除了上海理工大学的科研成果给与会者带来的对于光技术的全新视角，还有一直认真听完整场论坛的顾敏院士本人。这不仅体现了他对光学技术的产业化落地应用的高度重视，更是对后辈和后来者极大地鼓舞和激励。作为主办方，再次感谢顾敏院士及其团队对光算力产业和对曦智科技的支持与推动。

嘉宾介绍：

顾敏，上海理工大学杰出教授，校务委员会执行主席，光子芯片研究院院长。顾敏教授在纳米光子学和生物光子学领域出版学术专著4本，在Nature、 Science、Nature Photonics、Nature Nanotechnology等国际公认权威杂志上发表学术论文600余篇。顾敏教授是澳大利亚科学院、技术科学及工程院两院院士，也是中国工程院外籍院士。顾敏教授是2019年国际光学及光子学学会(International Society for Optics and Photonics)丹尼斯盖博奖，2022年国际光学学会(Optica) 埃米特利斯奖及2025年国际电气电子工程师学会威廉斯特赖弗科学成就奖的获得者。