No.014剑桥大学专场|共探AI时代光子产业新机遇

“从人工智能数据中心到可穿戴健康监测，光的作用正从信息传输进一步拓展至精密感知与高速计算，光子集成技术迎来了全新的发展机遇。”9月24日，英国皇家工程院院士、剑桥大学副校长理查德·彭迪（Richard Penty）在好望角科学沙龙（第十四期）剑桥大学专场活动上演讲表示。

光子技术作为新一代信息技术的底层基础、未来产业的核心赛道，覆盖了光通信、光计算、光传感、光量子等关键领域，是全球各国竞相布局的未来科技竞争的制高点与战略性赛道。近年来，随着AI大模型持续迭代、算力需求爆发式增长，光子技术有望成为破解算力瓶颈的关键路径，并迎来规模化产业应用的重要机遇。

正是聚焦上述前沿趋势，好望角科学沙龙（第十四期）剑桥大学专场在上海举行。活动邀请理查德·彭迪，剑桥大学副教授、光引科技创始人程祺翔作为主讲嘉宾，并汇聚了光子领域专家，以及来自地方政府、高校院所、科创企业、投资机构等的五十多位嘉宾，围绕光交换、光传感、光计算等光子前沿方向的技术演进，以及相关的产学研协同与产业化路径展开跨界对话，为光子技术赋能人工智能时代提供专业判断与实践参考。

好望角科学沙龙（第十四期）剑桥大学专场活动现场

活动伊始，英国皇家工程院院士、剑桥大学副校长理查德·彭迪以《面向光交换、光传感与光计算的先进光子集成芯片》为主题发表主旨演讲，系统介绍了硅基光电子技术的发展脉络与应用进展。

英国皇家工程院院士、剑桥大学副校长理查德·彭迪在沙龙上演讲

他指出，光子集成技术正将原本庞大复杂的光学系统浓缩到微小芯片之中，并借助成熟的半导体制造工艺，为高带宽、低功耗、可规模化制造的光电子系统开辟道路。

围绕光交换、光传感和光计算三大方向，理查德·彭迪展示了一系列前沿成果。他指出，面对人工智能算力增长与通信能力之间的不匹配，纳秒级光交换能够灵活调整连接关系，为缓解处理器等待数据、提升互联效率提供新的技术路径。在传感领域，芯片级光谱仪推动光谱分析从实验室台式设备走向便携式乃至可穿戴终端，使通过分子光谱“指纹”识别物质、测量成分成为日常应用的可能。他介绍了相关技术在材料识别、溶液浓度测量，以及包括血糖在内的人体生物标志物无创检测研究中的进展，展现了集成光子技术连接工业检测与个人健康管理的广阔前景。

在光计算领域，理查德·彭迪进一步介绍了利用光的传播与干涉完成数学运算、加速人工智能任务的研究，以及兼具计算与交换功能的光子芯片探索。他同时指出，计算精度、器件误差及系统集成仍是走向实用的重要挑战。通过异质集成融合不同材料的优势，并推动器件、架构与算法协同发展，硅基光电子正在不断拓展应用边界。理查德·彭迪的演讲也呼应了剑桥大学将科研成果转化为社会价值的理念，呈现了光子集成技术从基础研究走向实际应用的发展路径。

随后，剑桥大学副教授、光引科技创始人程祺翔以《从光子芯片到产品：光传感与高速光交换的产业化进展》为主题进行分享，围绕高速光交换与光谱传感两大方向，展示了从核心芯片、封装模组到整机及应用方案的技术产业化进展。

剑桥大学副教授、光引科技创始人程祺翔在沙龙上分享

在高速光交换领域，程祺翔指出，随着混合专家模型发展和超节点向跨机柜扩展，人工智能集群在追求高带宽传输的同时，也需要更灵活、更快速的动态连接。无论训练还是推理，越靠近计算侧，通信与连接重构所需适配的时间窗口就越短。围绕这一需求，程祺翔展示了团队的高速电光交换芯片、16×16电光OCS模组及整机产品，以纳秒级光路切换缩短连接重构期间的等待，为提升GPU利用率和推理响应效率提供支持。

在光谱传感领域，程祺翔展示了将片上光谱技术集成于手持设备的皮肤检测产品“肌光仪”，还介绍了正在持续验证的多指标血清光谱分析方案。从高速算力互联到便携式光谱检测，光引科技正以光子芯片为核心，推动芯片、模组与终端产品协同发展，加快技术成果的产业化落地。

在沙龙对话环节，主持人中国科学院物理所研究员、中国物理学会科普委员会主任魏红祥与理查德·彭迪，中国科学院上海光机所所长张龙，北京大学信息科学技术学院教授周治平，程祺翔，华中科技大学武汉光电国家研究中心研究员张静宇，中科创星创始合伙人米磊，围绕光子技术的演进路径、产学研协同的全球经验，以及AI时代的光子机遇等议题开展热烈讨论。

与会嘉宾普遍认为，光子技术正处于从实验室走向规模化应用的关键窗口期，光互连、光传感、光计算等方向的成熟度虽各有差异，但均展现出巨大的应用潜力。同时，产学研的深度协同与AI算力需求的持续爆发，将为光子产业带来历史性机遇。

现场嘉宾沙龙对话

值得注意的是，本次沙龙上的讨论话题也与产业界动态形成呼应。今年5月，英伟达CEO黄仁勋曾公开表示，下一代人工智能基础设施将需要大量的光学连接，因为计算需求正在迅速增长，以至于铜线已经无法满足需求。米磊早在2016年就提出“光是人工智能基础设施”的观点，他在当时指出，数据流量每年增长50%以上、光通信硬件基础设施每年仅增长20%，这个“剪刀差”意味着以集成光路为核心的光通信硬件将存在巨大的战略价值。从2016年到2026年，学术界、投资界与产业界对同一趋势的判断正在合流。

上述长期判断也贯穿于中科创星的投资实践，据悉，中科创星在光子领域已累计投资超200家企业，在光传感、光通信、光计算、光显示领域形成系统性布局，同时，中科创星还深度渗透能量光子、激光制造、光子检测等关键细分领域，实现了全产业链的投资覆盖。

“如果说20世纪是电的世纪，那么21世纪就是光的世纪。”米磊在活动现场说，“今天，越来越多的人看到了光子技术的价值，但我仍然认为，人们当下对光子技术的认知，低估了它十年后的发展前景。站在更长的时间维度看，今天的光子产业发展还只是‘小荷才露尖尖角’。”

沙龙主办单位向理查德·彭迪赠送学者学术合作网络图

活动尾声，沙龙主办单位向理查德·彭迪赠送了学者学术合作网络图。