重磅发布！2024中国光学十大社会影响力事件
重磅发布！2024中国光学十大社会影响力事件
2024年中国光学十大社会影响力事件评选活动由Light: Science & Applications期刊和科学网联合举办，旨在寻找中国光学领域的高光时刻。经过严格的评选流程，最终产生了十大入选事件和多个提名奖获奖项目。这些研究成果不仅在学术上有重要突破，也具有广泛的应用前景，展现了中国光学研究的最新进展和未来方向。
评选活动背景与特色
"中国光学十大社会影响力事件"评选活动由Light: Science & Applications期刊和科学网联合举办，自2019年启动，至今已成功举办6届。2024年度的评选活动吸引了超过11万人参与投票，展现了其在光学领域的影响力。
本年度评选工作具有四大特色：
- 完善的征集机制，开通面向科技工作者、新闻工作者的自荐和推荐渠道，实现了评选的全面覆盖；
- 智能化的初选环节，引入AI技术应用，通过深度分析过滤海量候选项，达到了高效精准的研判水平；
- 严谨的投票机制，与专业机构展开合作，采用IP识别、访问验证等算法，切实保障了用户投票的公正性和真实性；
- 优质的用户体验，采用交互式页面设计与布局，为广大网友参与投票提供了便捷通道。
评选标准与流程
要求入选事件应面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求，具有创新性、先进性、重要示范性、重大学术价值、应用前景或良好社会效益。同时，在光学基础研究或应用研究领域取得的具有原创性、突破性和引领性的新规律、新发现、新方法、新产品、新理论，并具有一定社会影响力。
评选将通过科学网大数据和征集信息形成候选事件集，随后依托AI技术进行数据分析筛选，经由专家评选和社会公众网络投票，最终遴选产生2024中国光学十大社会影响力事件。
入选名单
入选名单的展示排名仅按事件发生的时间顺序排列。
柔性智能交互系统新突破：可穿戴多彩光致变色纤维
南京大学陆延青教授和华中科技大学陶光明教授携手合作，在可穿戴、多色交互式光致变色纤维领域取得了突破性进展。科研团队采用可量产的多材料纤维预制棒热拉制法，成功研制出一种高柔性、均匀发光且可在广色域范围内进行多彩调控的光致变色纤维。该团队将这种可控式光致变色纤维集成在多种柔性可穿戴交互界面上，借助日常服饰实现了在情感、通讯等方面的多元化交互功能，为人机交互手段提供了全新的实现途径。
Pb级超大容量超分辨纳米三维光盘技术-超级光盘技术
中国科学院上海光学精密机械研究所和上海理工大学研发出光存储新技术。上海理工大学顾敏院士、中国科学院上海光学精密机械研究所阮昊研究员、上海理工大学、张江实验室文静教授研发出双光束调控掺杂聚集诱导发光染料的有机树脂薄膜，实现54 nm点尺寸、70 nm道间距的超分辨光存储，完成100层记录。单盘等效容量达Pb量级，相当于1万张蓝光光盘。材料寿命超40年。上海光学精密机械研究所赵苗副研究员和上海理工大学文静教授为并列一作。
每秒千亿次模拟运算！微波光子芯片新时代
香港城市大学王骋副教授团队与香港中文大学研究人员合作，在铌酸锂光子平台上开发出处理速度更快、能耗更低的微波光子芯片。这种芯片可进行超快模拟信号处理及运算，带宽达到67GHz，比传统电子处理器的速度快1000倍，且应用范围广泛。该技术在5/6G无线通信、高解析度雷达系统、人工智能等领域具有巨大的应用潜力。
新型场效应调控光电集成二极管用于光通信和光计算
中国科学技术大学孙海定教授iGaN实验室与武汉大学刘胜院士团队合作，提出新型三电极光电集成二极管结构，通过在P型区域引入金属-氧化物-半导体这一独特的第三电极并施加额外电场，构筑载流子调制新方法，实现对二极管光电特性的有效调控。并利用片上集成，构建出集成度高、带宽在同类型器件中达国际最高水平的光通信系统。并以此构建了高度紧凑型可重构光电逻辑门系统，为开发下一代光电集成芯片提供新型器件架构和方案。
基于固体激光的超灵敏多组分气体传感技术
哈尔滨工业大学航天学院马欲飞教授团队设计并搭建了长波长(2 μm)、高功率(130 mW)、宽调谐(~10 nm)、单纵模、高光束质量的单纵模固体激光器，并以此作为了光声光谱痕量气体传感器系统中的激励源，基于该激光器分别设计了光声光谱、外腔石英增强光声光谱以及内腔石英增强光声光谱传感器系统，实现了基于单激光器的NH?和H?O光声双气体ppb量级(10亿分之一)高灵敏度检测。
可大规模量产的新型光学“硅”与芯片技术
中国科学院上海微系统所欧欣研究员团队与国际合作者另辟蹊径，选择可批量制造的钽酸锂薄膜作为研究对象，挖掘了钽酸锂相较于铌酸锂在光电性能和批量制备方面的更大优势。值得一提的是，目前研究团队已攻关8英寸晶圆制备技术，为更大规模的国产光电集成芯片和移动终端射频滤波器芯片的发展奠定了核心材料基础。
寿命提高100多倍，量子点发光器件有了新策略
苏州大学廖良生教授、王亚坤副教授团队提出了长程有序量子点薄膜的可控制备新方法，并首次在钙钛矿量子点体系中实现了高亮度-高效率-高稳定性的三者一致提升。该团队利用层间的不同极性，为量子点序构化提供驱动力，同时采用原位刻蚀方法，消除不规则尺寸的量子点，从而制备出有序、致密、均匀和无缺陷的薄膜。由此制备的钙钛矿量子点发光器件，在亮度为1000尼特的工作条件下，可保持超过20%的外量子效率，且工作寿命相对提高100多倍。
基于空间和频率色散的高维光场探测
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所李炜团队与新加坡国立大学仇成伟团队等合作者，巧妙利用简单光学界面的空间色散和频率色散特性，将强度、光谱、偏振等高维信息映射至波矢空间，突破了现有方法对空域元件或时域测量堆叠的依赖，国际上首次实现单器件、单次测量的高维光场探测，对宽带光谱范围内具有任意变化的偏振和强度的高维光场进行全面表征。成果对于光通信、遥感、工业检测等具有重要意义。
亚飞牛灵敏度超分辨光子力显微镜
北京航空航天大学王帆、钟晓岚团队联合常凌乾团队，通过将离子共振纳米探针、光学三维超分辨定位法与机器学习技术相结合，开发了超分辨光子力显微镜，首次实现了水溶液中纳米尺度热力学弱力测量极限、检测到单一纳米颗粒受到的百阿牛等级长程电磁作用力。该技术不仅可用于研究生物分子间的相互作用，还能探索生物分子与纳米药物之间的长程作用机制，为理解生理环境下DNA分子间结合模式及抗原抗体复合物的形成提供了强有力的工具。
在室温里德堡气体中发现时间晶体
清华大学尤力教授团队与北京量子信息科学研究院等国内外研究机构合作，首次在强相互作用的室温里德堡气体中，观测到了持续稳定的“时间晶体”信号。这一发现为深化理解“时间晶体”现象提供了一个强大的实验平台。正如水的三相点——气、液、固态的相变临界点可以被用于摄氏度零度的标定，“时间晶体”在临界点附近剧烈的物态变化，也为量子传感、量子精密测量等新兴技术领域提供了全新的思路。
提名奖获奖名单
提名奖获奖名单的展示排名仅按事件发生的时间顺序排列。
在光子芯片上减慢光速的新方法
中国科学院深圳先进技术研究院李光元副研究员团队提出光子芯片上减慢光速的新方法。该方法利用两种表面晶格共振模式的干涉耦合，有效地抑制了光在纳米芯片上的损耗，测得具有强慢光效应的类电磁诱导透明现象。实验测得破纪录的品质因子，可在一百纳米高的硅柱阵列中使光速减慢1万倍以上。该技术有望利用强慢光效应大幅提升光子芯片器件的性能，在光传感、光通信、光计算和光缓存等领域具有广阔的应用前景。
发光强度提高2000余倍！超声发光成像技术
湖南大学谭蔚泓院士、张晓兵教授团队成功开发出一种创新的超声发光成像技术，利用超声波激发荧光分子在活体内产生发光信号，实现了高强度的光学信号输出的成像新方法。相较于传统水的声致发光信号，团队开发的新技术在发光强度上提高2000余倍。团队展示了该技术对皮下和原位脑肿瘤、原位胰腺癌、腹膜转移肿瘤和淋巴结进行体内成像的可行性。未来，这一成果可在成像仪器、医学设备等多领域实现应用。
人工智能光芯片“太极”
针对人工智能算力能效的双重桎梏，清华大学方璐教授与戴琼海院士团队首创了分布式广度光计算架构，研制了大规模通用智能光芯片“太极-I”，系统级能效160 TOPS/W；针对人工智能训练难题，提出全前向智能光训练架构，研制通用光训练芯片“太极-II”，支撑智能系统高效精准光训练。太极系列芯片突破了光计算规模与精度的矛盾，以“光”贯穿人工智能训练与推理全流程，为后摩尔时代高性能智能计算探索了 “光” 算力新路径。
天眸芯，给人工智能装上一双“人的眼睛”
清华大学施路平教授、赵蓉教授团队借鉴人类视觉机制，提出了基于原语表示的类脑视觉感知新范式，将视觉信息拆解为基本原语，并有机组合为“认知”和“运动”两条优势互补、信息完备的感知通路。基于此，成功研制出类脑互补视觉芯片“天眸芯”，降低90%带宽，实现每秒10000帧、10bit、130dB的高速、高精度、高动态范围视觉感知。发展了软件、算法、数据集和系统，在自动驾驶复杂开放道路表现优异性能，展现了在具身智能等领域的巨大应用潜力。
纳米金属损耗之谜破解——反平方根定律
香港城市大学蔡定平院士团队与国际合作者，为解决表面等离子体激元高能量损耗难题，发现了全新的物理规律——反平方根定律。该规律将高损耗的局域表面等离子体共振 (LSPR) 与低损耗的非局域表面等离子体激元 (SPP) 两个原本独立的领域有效链接。通过精确调控金属纳米阵列的几何高度，团队实现了从LSPR到SPP的平滑转变。这一突破性转变有效地降低了金属微纳腔体的能量损耗，并将其谐振品质因子提高了两个数量级。
光子效率提升500倍！自启发学习超分辨去噪
哈尔滨工业大学赵唯淞、李浩宇团队联合北京大学陈良怡团队提出了一种自启发学习去噪方法（SN2N）。该方法利用显微成像系统的空间对称性与信息冗余特性设计自监督数据生成策略、自约束学习策略，利用数据本身特性自启发学习噪声统计特性，仅需单帧噪声图像即可完成去噪，将光子效率提升了两个数量级。SN2N可与多种常用荧光显微成像技术结合，极大降低光毒性、光漂白性，实现低光照条件下的长时程活体超分辨成像。
高功率密度、高能效深紫外Micro-LED显示芯片
香港科技大学郭海成教授团队与南方科技大学、中国科学院苏州纳米所、思坦科技等团队联合研发出一款全球最高效率深紫外Micro-LED显示芯片并完成首次无掩模光刻应用实例，进一步制备出基于Micro-LED无掩膜光刻技术的Micro-LED发光芯片。该技术采用主动寻址方式，可提升光输出功率密度，并以比以往更加低本高效的方式推动半导体先进制程的发展。该技术实现了更小器件尺寸、更低工作电压、更高量子效率、更高光功率密度、更大规模阵列尺寸及更高显示解析度。
百通道千万像素宽带高光谱实时成像器件
北京理工大学张军院士团队自主研制出百通道千万像素的超宽波段高光谱实时成像器件，可高效率、智能化探测“三原色”之外的更多“原色”。研究团队创新性提出光子复用原理，建立片上光谱复用感知架构，研制出重量仅数十克、光谱通道超百个、像素达千万级、波段范围横跨可见-红外的高光谱实时成像器件，将光能利用率由典型的不足25.0%跨越提升至74.8%，显著提升了高光谱成像的灵敏度和准确率。
高密度、高可靠性金刚石光学信息存储
中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、王亚教授、夏慷蔚教授等，提出并发展了基于金刚石发光点缺陷的四维信息存储技术，具备面向实际应用所需高密度、超长免维护寿命（室温下存储时间可达百万年）、快速读写（单个存储单元写入时间小于1皮秒）和高保真度（99.9%，达到蓝光国家标准）等关键特性。该技术有望为应对‘数据大爆炸’时代挑战，提供一种绿色高容量的新一代信息存储解决方案。
非厄米磁光效应：突破线性响应瓶颈，增强弱磁测量灵敏度
南京大学夏可宇、陆延青教授团队与湖南师范大学景辉教授、中国科学院物理研究所刘伍明研究员及新加坡国立大学仇成伟教授团队合作，通过在两个高反射镜子构成的光学腔中间插入磁敏感材料和液晶“软光子”材料，成功演示了一种纯耗散型非厄米磁光效应，突破了常规厄米传感器线性响应瓶颈，实现了对弱磁场的开根号响应，克服了增益型非厄米传感器噪声放大的问题，实验证实了耗散型非厄米传感器在响应和测量灵敏度方面的巨大优越性。
颁奖典礼
入选“2024 中国光学十大社会影响力事件(Light10)”及获得“提名奖”的团队代表，都将受邀参加2025年6月在长春举办的“Light Conference 2025”大会暨同期颁奖典礼，为其颁发奖牌和证书。