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 （https://www.nature.com/lsa/）携手中国科学报社旗下科学传播旗舰品牌 科学网（https://www.sciencenet.cn/） 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。本项评选活动是面对社会公众进行的科学普及活动，不收取任何费用。

本年度的评选，我们做了四项重大升级：

① 为提高评选的全面性，在原有规则基础上增加了征集渠道，允许广大科技工作者、新闻工作者自荐和推荐；

② 在候选事件初选阶段，首次引入AI技术，通过深度分析过滤海量候选项，提高研判的效率与质量；

③ 在社会大众网络投票阶段，通过与专业机构合作，应用IP识别、访问验证等算法，有力保证了用户投票的公正性和真实性；

④ 本着用户体验优先的理念，使用交互式页面设计与布局，方便广大网友快速参与投票。

通过本次升级，进一步拓宽了评选渠道，提升了评选流程的智能化水平，保证了评选结果的公信力，并优化了用户参与的体验。

“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，短短几天时间内就有超过10万人参与，文章阅读人数突破10万+，引起了社会大众的广泛关注，已然成为光学领域的一大盛事！

｜Light: Science & Applications｜

Light: Science & Applications (中文名《光：科学与应用》，简称Light)（https://www.nature.com/lsa/）于2012年3月创刊，是由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所与中国光学学会共同主办，与施普林格·自然集团合作出版的英文科技期刊。2023年6月，科睿唯安发布的最新《期刊引证报告》显示，Light的影响因子为19.4，连续9年稳居世界光学期刊榜前三。

｜科学网｜

科学网（https://www.sciencenet.cn/）以“构建全球华人科学社区”为核心使命的科学网于2007年1月正式上线运行，由中国科学报社运营。作为全球最大的中文科学社区，科学网致力于全方位服务华人科学与高等教育界，以网络社区为基础构建起面向全球华人科学家的网络新媒体，促进科技创新和学术交流。

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。

1. “最薄”非线性量子光源首次实现

中国科学技术大学郭光灿院士团队任希锋教授等人与新加坡国立大学仇成伟教授、郭强兵博士等合作，首次利用新型二维材料NbOCl₂的非线性过程实现了超薄的量子光源，厚度可低至46 nm。这是目前国际报道的最薄非线性量子光源。

2. 创制极化激元“晶体管”，显著提升纳米尺度光操控能力

国家纳米科学中心戴庆研究员团队与西班牙光子科学研究所的研究人员合作，发现了基于石墨烯/氧化钼异质结的面内负折射。该发现开辟了传统结构光学路径以外的新方案，实现了高效的纳米尺度光场聚焦和电可调的正负折射转换功能，为纳米尺度光操控提供新方法，有望应用于光电融合集成器件等诸多领域。

3. 飞秒激光改写材料“基因”

清华大学周树云研究组及合作者利用飞秒脉冲激光，首次在半导体材料黑磷中实现了光场导致的瞬时能带调控，并发现其与黑磷的赝自旋具有独特的耦合作用。该发现为固体材料中奇异电子态的含时（非平衡态）调控开辟了新的道路。该研究成果是光致弗洛凯瞬时能带调控在半导体材料中的首个实验例证，为调控材料性质、开发新型器件奠定了基础。

4. 深脑成像微型化三光子显微镜

北京大学程和平、王爱民研究团队研发出一款重量仅为2.17 g的微型化三光子显微镜，能直接透过大脑皮层和胼胝体，首次实现对自由行为中小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像，为揭示大脑深部结构中的神经机制开启了新的研究范式。

5. 超高密度三维动态全息投影

中国科学技术大学光学与光学工程系副教授龚雷课题组与新加坡国立大学教授仇成伟、加拿大魁北克大学国家科学研究院教授梁晋阳合作，提出一种超高密度3D全息投影的新方法。研究团队将光散射引入到三维动态全息投影技术，同时克服了传统全息投影技术深度调控的两个瓶颈问题，实现了超高密度的三维动态全息投影。

6. 超大规模集成光量子计算芯片

北京大学王剑威研究员、龚旗煌院士课题组与浙江大学戴道锌教授、中国科学院微电子研究所杨妍研究员等合作者经过6年联合攻关，研制了基于超大规模集成硅基光子学的图论“光量子计算芯片”——“博雅一号”，发展出了超大规模集成硅基光量子芯片的晶圆级加工和量子调控技术，首次实现了片上多光子高维度量子纠缠态的制备与调控，演示了基于图论的可任意编程玻色取样专用型量子计算。

7. 纳米级分辨率片上光谱仪

华北电力大学王若星博士与英国赫瑞瓦特大学陈献忠教授课题组合作，提出了一种基于多焦点超透镜设计方案控制不同波长光束色散的新方法，在工作距离仅为300 μm的情况下，在波长为500 nm~ 679 nm的可见光范围内实现了纳米级分辨率的光谱识别，为发展片上光谱仪提供了全新思路。

8. 首次验证“量子最小作用量原理”

华南师范大学颜辉/朱诗亮团队首次测量了路径积分中的传播子，并据此实现了“量子最小作用量原理”的实验验证。最小作用量原理可能是物理学最基本和最普适的原理，它能简洁和优美地推导光学、经典力学、电动力学、相对论和量子力学等物理学各分支的运动方程，并在这些学科发展史上有重要作用。经典世界的该原理被无数实验证实，但量子世界还是首次验证。实现传播子的实验测量也打开了实验研究与路径积分相关的量子现象的大门，可为量子-经典界限、量子力学-广义相对论的交叉等领域的研究提供新的视觉。

9. 全波段相位匹配特性的发现和验证

中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队成功发现并验证了非线性光学晶体全波段相位匹配特性，在四氟硼酸胍晶体中实现了193.2 nm-266 nm紫外/深紫外激光输出，验证该晶体紫外全波段相位匹配能力，使该晶体成为目前首例实现了全波段双折射相位匹配的紫外/深紫外倍频晶体材料。更重要的是，该晶体具有优异的线性和非线性光学性能，且具有生长超大尺寸晶体的优势，有望成为应用于大科学装置的新晶体材料。

10. 将超透镜成像分辨率提高一个量级

香港大学张霜教授研究团队与张翔院士，联合国家纳米科学中心戴庆研究员团队，英国帝国理工学院John Pendry爵士的团队以及美国伯克利加州大学团队合作提出了一种通过多频测量来合成复频波激发的方法，以实现虚拟增益来补偿光学损耗。这一方法成功地将超透镜的成像分辨率提高了约一个量级。合成复频波方法是一种克服光子学系统固有损耗的实用技术，不仅在超透镜成像领域表现卓越，还可以扩展到光学的其他领域，例如极化激元分子传感和波导器件等。

▎颁奖典礼

入选“2023 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2024年6月18日至20日在长春举办的“Light Conference 2024”大会，颁奖典礼将在大会期间同期举行，在典礼上为他们颁发奖牌和证书。