3月27日消息（南山）今日，国家自然科学基金委员会在2025中关村论坛年会开幕式上发布了2024年度“中国科学十大进展”。
入选成果包括：“嫦娥六号返回样品揭示月背28亿年前火山活动”、“实现大规模光计算芯片的智能推理与训练”、“阐明单胺类神经递质转运机制及相关精神疾病药物调控机理”、“实现原子级特征尺度与可重构光频相控阵的纳米激光器”、“发现自旋超固态巨磁卡效应与极低温制冷新机制”、“异体CAR-T细胞疗法治疗自身免疫病”、“额外X染色体多维度影响男性生殖细胞发育”、“凝聚态物质中引力子模的实验发现”、“高能量转化效率锕系辐射光伏微核电池的创制”、“发现超大质量黑洞影响宿主星系形成演化的重要证据”。
其中，“实现大规模光计算芯片的智能推理与训练”成果来自于清华大学。2024年8月，清华大学发布消息，该校电子工程系方璐教授课题组与自动化系戴琼海院士课题组再次取得了重大进展。他们首创了全前向智能光计算训练架构，并成功研制出“太极-Ⅱ”光芯片，这一成果标志着光计算系统在大规模神经网络的高效精准训练方面迈出了重要一步。
该研究成果已于2024年8月7日在线发表于国际学术期刊《自然》(Nature)。审稿人对“太极-Ⅱ”光芯片的研究成果给予了高度评价，认为“本文中提出的想法非常新颖，此类光学神经网络(ONN)的训练过程是前所未有的。所提出的方法不仅有效，而且容易实现。因此，它有望成为训练光学神经网络和其他光学计算系统的广泛采用的工具。”
论文研究表明，太极-II能够对多种不同光学系统进行训练，并在各种任务下均表现出了卓越的性能：
大规模学习领域：突破了计算精度与效率的矛盾，将数百万参数的光网络训练速度提升了1个数量级，代表性智能分类任务的准确率提升 40%。
复杂场景智能成像：弱光环境下(每像素光强度仅为亚光子)实现了能量效率为5.40×10^6 TOPS/W 的全光处理，系统级能效提升6个数量级。在非视域场景下实现了千赫兹帧率的智能成像，效率提升2个数量级。
拓扑光子学领域：在不依赖任何模型先验下可自动搜索非厄米奇异点，为高效精准解析复杂拓扑系统提供了新思路。
太极系列芯片实现了大规模神经网络的高效推理与训练，相较于国际先进GPU（依赖7nm先进光刻制程），系统级能效提升了2个数量级，且仅需百纳米级制程工艺。有望解决电子芯片痛点问题，以全新的计算范式破除人工智能算力困局，以更低的资源消耗和更小的边际成本，为人工智能大模型、通用人工智能、复杂智能系统的高速高能效计算探索新路径。
据悉，本次活动由近140位相关学科领域专家学者从700多项基础研究成果中遴选出31项成果，邀请包括440余位两院院士在内的2700余位专家学者对这31项成果进行实名投票，评选出10项重大科学研究成果，经国家自然科学基金委员会咨询委员会审议，最终确定入选名单。
