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重磅发布!2023 中国光学十大社会影响力事件(Light10)

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2024-01-18 01:50:41
2023 中国光学十大社会影响力事件

中国光学十大社会影响力事件(Light10)是中国科技期刊卓越行动计划领军期刊 Light: Science & Applications 携手中国科学报社旗下科学传播旗舰品牌科学网推出的年度榜单,旨在寻找中国光学的那些高“光”时刻,那些让我们感动、自豪、永远铭记的时刻。

“中国光学十大社会影响力事件”评选活动自2019年启动,至今已成功举办5届,2023年度的评选活动,已然成为光学领域的一大盛事!

活动说明
主办方:
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,中国科学报社

承办方:
Light: Science & Applications,科学网

期刊支持:
eLight、Light: Advanced Manufacturing、Light: Nature & Health、《光学 精密工程》、《中国光学》、《发光学报》与《液晶与显示》。

评选标准:
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。

评选流程:
本届评选新增“征集”环节后,经科学网大数据分析,形成候选事件数据集。评选顺序为:1.AI技术初选 ;2.专家评选与评审;3.网络投票。最终选出2023中国光学十大社会影响力事件。

特别说明:
本次评选的所有内容和图片均由该候选事件所属的团队或个人提供,文中以艺术效果图作为配图的,不代表其实际含义。




1、活细胞实时超分辨显微成像

南京理工大学的陈钱教授、左超教授课题组开发了一种高效、鲁棒的基于主成分分析的结构光照明显微技术,首次实现了在有外界干扰的复杂、低信噪比实验环境下对照明参数的快速自适应精准补偿和对活细胞精细结构的实时、高质量动态超分辨成像。



2、寿命达12500小时的钙钛矿单晶LED

中国科学技术大学肖正国教授研究组在制备高效稳定的钙钛矿单晶LED领域取得重要进展。该研究团队利用空间限制法生长出高质量、大面积、超薄的钙钛矿单晶,并首次制备出亮度超过86000 cd/m2,寿命高达12500 h的钙钛矿单晶LED,向钙钛矿LED应用于人类照明迈出了重要一步。
 


3、发现光阴极量子材料

西湖大学何睿华与他的研究合作者们共同发现了世界首例光阴极量子材料,为光阴极研发、应用与基础理论发展打开了新的天地。光电发射在该材料中首次呈现出本征相干性,该性质无法为爱因斯坦光电效应理论所解释,相关性能远超现有光阴极材料。该发现的重要性不在于往钛酸锶的神奇性质列表增添了一个新的性质,而在于这个性质本身,它可能重启一个极其重要、被普遍认为已发展成熟的光阴极技术领域,改变许多早已根深蒂固的游戏规则。



4、突破时频阻塞的并行混沌激光雷达系统

北京大学电子学院王兴军教授课题组与常林研究员课题组在两年攻关的基础上,研制出一种全新的硅基片上多通道混沌光源,提出了一种基于混沌光梳的并行激光雷达架构。攻克了激光雷达抗干扰和高精度并行探测这两个世界性难题,保证高性能高安全的同时,极大降低未来激光雷达系统体积、复杂度、功耗和成本。
 


5、多重光学魔角助力下一代纳米光子芯片

北京理工大学姚裕贵教授团队的段嘉华教授及其合作者在三层转角氧化钼晶体中发现多重“光学魔角”,通过转角重构实现了中红外纳米光场无衍射传播的面内全角度调控,且覆盖宽光谱频率,打破了光信息传输和光学成像受衍射现象限制的瓶颈。此前光学衍射现象限制了未来高性能信息器件的小型化和集成化,如何突破衍射极限在纳米尺度对光波精确操控是其中的关键科学问题。该研究大幅提升了光子传播态的精确调控水平,突破了纳米光子学应用的分辨率理论极限。



6、超高灵敏度光学超声传感器阵列

中山大学的李朝晖教授、沈乐成教授团队发现一种声学敏感的新型材料体系,并利用该材料制备出包含大规模光学微环阵列的超声感知光子芯片,实现了生物活体的高通量成像,这一成果代表了光学超声传感领域的重要进展。该光子芯片在超声探测灵敏度、带宽等性能指标上处于国际领先水平,有望替代压电式超声传感器阵列,为拓展其在医学超声影像和相关领域的应用提供了创新解决方案。




7、在体超分辨成像缓步走来

浙江大学光电科学与工程学院及之江实验室联合团队的刘旭教授与杨青教授,提出空间频率域编码追踪自适应信标光场编码方法,实现了多模光纤运动状态下的超分辨成像(λ/3NA)。如何实现光场在复杂介质(动态光纤、云雾、浑浊液体等)的稳定传输与重构,是成像、光通信领域等领域面临的共性问题。研究为该问题的解决提供了一种通用方法,为多模光纤内镜在生命科学,生物学,工业检测以及临床诊断中的应用迈出了实质性的一步。



8、新型感存算一体光电探测器

中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术重点实验室胡伟达、苗金水团队在国际上首次提出了基于离子-电子耦合效应的感存算一体神经形态光电探测器件,通过模拟人类视觉感知方式,可解决红外感知系统分立式架构带来的高延迟和高功耗问题,为大规模硬件集成神经形态光电感知芯片及其目标识别应用奠定了基础。




9、荧光显微的原位超分辨引擎

哈尔滨工业大学赵唯淞/李浩宇团队与北京大学陈良怡团队合作提出自相关两步解卷积超分辨成像方法,提升荧光涨落现象的开关对比度至少两个数量级。基于上述技术,实现了目前活细胞中通量最高的超分辨成像。在超分辨光学涨落成像的基础上提升了约50倍时间分辨率,在无需额外硬件的条件下,只需20帧即可实现超过2倍的三维空间分辨率提升。



10、算力提升3000余倍!全模拟光电智能计算芯片

清华大学自动化系戴琼海院士、吴嘉敏助理教授与电子工程系方璐副教授、乔飞副研究员联合攻关,取得芯片领域关键成果。他们研发的ACCEL光电计算芯片,在多项复杂智能视觉任务中,达到现有高性能芯片相同准确率的同时,国际首次实测算力提升三千余倍,能效提升四百万余倍,为超高性能芯片研发开辟全新路径。





来源:科学网,爱科会易(uconf.com)仅用于学术交流
2023 中国光学十大社会影响力事件

中国光学十大社会影响力事件(Light10)是中国科技期刊卓越行动计划领军期刊 Light: Science & Applications 携手中国科学报社旗下科学传播旗舰品牌科学网推出的年度榜单,旨在寻找中国光学的那些高“光”时刻,那些让我们感动、自豪、永远铭记的时刻。

“中国光学十大社会影响力事件”评选活动自2019年启动,至今已成功举办5届,2023年度的评选活动,已然成为光学领域的一大盛事!

活动说明
主办方:
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,中国科学报社

承办方:
Light: Science & Applications,科学网

期刊支持:
eLight、Light: Advanced Manufacturing、Light: Nature & Health、《光学 精密工程》、《中国光学》、《发光学报》与《液晶与显示》。

评选标准:
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。

评选流程:
本届评选新增“征集”环节后,经科学网大数据分析,形成候选事件数据集。评选顺序为:1.AI技术初选 ;2.专家评选与评审;3.网络投票。最终选出2023中国光学十大社会影响力事件。

特别说明:
本次评选的所有内容和图片均由该候选事件所属的团队或个人提供,文中以艺术效果图作为配图的,不代表其实际含义。




1、活细胞实时超分辨显微成像

南京理工大学的陈钱教授、左超教授课题组开发了一种高效、鲁棒的基于主成分分析的结构光照明显微技术,首次实现了在有外界干扰的复杂、低信噪比实验环境下对照明参数的快速自适应精准补偿和对活细胞精细结构的实时、高质量动态超分辨成像。



2、寿命达12500小时的钙钛矿单晶LED

中国科学技术大学肖正国教授研究组在制备高效稳定的钙钛矿单晶LED领域取得重要进展。该研究团队利用空间限制法生长出高质量、大面积、超薄的钙钛矿单晶,并首次制备出亮度超过86000 cd/m2,寿命高达12500 h的钙钛矿单晶LED,向钙钛矿LED应用于人类照明迈出了重要一步。
 


3、发现光阴极量子材料

西湖大学何睿华与他的研究合作者们共同发现了世界首例光阴极量子材料,为光阴极研发、应用与基础理论发展打开了新的天地。光电发射在该材料中首次呈现出本征相干性,该性质无法为爱因斯坦光电效应理论所解释,相关性能远超现有光阴极材料。该发现的重要性不在于往钛酸锶的神奇性质列表增添了一个新的性质,而在于这个性质本身,它可能重启一个极其重要、被普遍认为已发展成熟的光阴极技术领域,改变许多早已根深蒂固的游戏规则。



4、突破时频阻塞的并行混沌激光雷达系统

北京大学电子学院王兴军教授课题组与常林研究员课题组在两年攻关的基础上,研制出一种全新的硅基片上多通道混沌光源,提出了一种基于混沌光梳的并行激光雷达架构。攻克了激光雷达抗干扰和高精度并行探测这两个世界性难题,保证高性能高安全的同时,极大降低未来激光雷达系统体积、复杂度、功耗和成本。
 


5、多重光学魔角助力下一代纳米光子芯片

北京理工大学姚裕贵教授团队的段嘉华教授及其合作者在三层转角氧化钼晶体中发现多重“光学魔角”,通过转角重构实现了中红外纳米光场无衍射传播的面内全角度调控,且覆盖宽光谱频率,打破了光信息传输和光学成像受衍射现象限制的瓶颈。此前光学衍射现象限制了未来高性能信息器件的小型化和集成化,如何突破衍射极限在纳米尺度对光波精确操控是其中的关键科学问题。该研究大幅提升了光子传播态的精确调控水平,突破了纳米光子学应用的分辨率理论极限。



6、超高灵敏度光学超声传感器阵列

中山大学的李朝晖教授、沈乐成教授团队发现一种声学敏感的新型材料体系,并利用该材料制备出包含大规模光学微环阵列的超声感知光子芯片,实现了生物活体的高通量成像,这一成果代表了光学超声传感领域的重要进展。该光子芯片在超声探测灵敏度、带宽等性能指标上处于国际领先水平,有望替代压电式超声传感器阵列,为拓展其在医学超声影像和相关领域的应用提供了创新解决方案。




7、在体超分辨成像缓步走来

浙江大学光电科学与工程学院及之江实验室联合团队的刘旭教授与杨青教授,提出空间频率域编码追踪自适应信标光场编码方法,实现了多模光纤运动状态下的超分辨成像(λ/3NA)。如何实现光场在复杂介质(动态光纤、云雾、浑浊液体等)的稳定传输与重构,是成像、光通信领域等领域面临的共性问题。研究为该问题的解决提供了一种通用方法,为多模光纤内镜在生命科学,生物学,工业检测以及临床诊断中的应用迈出了实质性的一步。



8、新型感存算一体光电探测器

中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术重点实验室胡伟达、苗金水团队在国际上首次提出了基于离子-电子耦合效应的感存算一体神经形态光电探测器件,通过模拟人类视觉感知方式,可解决红外感知系统分立式架构带来的高延迟和高功耗问题,为大规模硬件集成神经形态光电感知芯片及其目标识别应用奠定了基础。




9、荧光显微的原位超分辨引擎

哈尔滨工业大学赵唯淞/李浩宇团队与北京大学陈良怡团队合作提出自相关两步解卷积超分辨成像方法,提升荧光涨落现象的开关对比度至少两个数量级。基于上述技术,实现了目前活细胞中通量最高的超分辨成像。在超分辨光学涨落成像的基础上提升了约50倍时间分辨率,在无需额外硬件的条件下,只需20帧即可实现超过2倍的三维空间分辨率提升。



10、算力提升3000余倍!全模拟光电智能计算芯片

清华大学自动化系戴琼海院士、吴嘉敏助理教授与电子工程系方璐副教授、乔飞副研究员联合攻关,取得芯片领域关键成果。他们研发的ACCEL光电计算芯片,在多项复杂智能视觉任务中,达到现有高性能芯片相同准确率的同时,国际首次实测算力提升三千余倍,能效提升四百万余倍,为超高性能芯片研发开辟全新路径。





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