芯片，摩爾定律已接近天花板，各國科學(xué)家在尋找下一條芯片產(chǎn)品路線，突破后，當(dāng)前的集成電路有可能被集成光路所替代，也就是說光芯片替代硅芯片。在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，我國基本與美西方處于同一起跑線，我國有機(jī)會形成以中國為主導(dǎo)的生態(tài)體系，實(shí)現(xiàn)全面引領(lǐng)。

當(dāng)前新一輪科技革命蓬勃發(fā)展，光子技術(shù)、量子計算、腦科學(xué)、合成生物、可控核聚變、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等多種技術(shù)紛紛涌現(xiàn)，準(zhǔn)確識別出具有革命性、基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性的技術(shù)并率先在全球?qū)崿F(xiàn)突破，成為大國競爭的關(guān)鍵之一。

當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，中國在芯片領(lǐng)域的科技研發(fā)中，一方面需要咬定青山不放松，在相對落后的電子芯片（集成電路）方向持續(xù)追趕；另一方面，可以集中力量投入資源，前瞻性地發(fā)展光電子芯片（集成光路），開辟新賽道，爭取形成技術(shù)競爭新優(yōu)勢。

這是因?yàn)?，光電子技術(shù)作為21世紀(jì)的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性的高技術(shù)，能夠廣泛應(yīng)用于人工智能、5G、量子信息、激光武器、基因測序、腦科學(xué)等眾多新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。我國光電子技術(shù)基礎(chǔ)雄厚，擁有獨(dú)特的優(yōu)勢，具備條件率先實(shí)現(xiàn)突破。

1/中國為什么有條件率先突破

一項技術(shù)、產(chǎn)業(yè)能否率先實(shí)現(xiàn)突破，受技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)、技術(shù)積累時間差、新舊利益格局、人才隊伍、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、市場規(guī)模等多種因素影響，是這些因素共同作用的結(jié)果。綜合這幾方面的情況來看，我國光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)具有率先突破的基礎(chǔ)。

從技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)來看，光電子是新一輪科技革命中非常有可能實(shí)現(xiàn)率先突破的革命性技術(shù)。

從物理學(xué)最基本的要素來看，歷次科技革命都是在物質(zhì)、信息、空間、生命和能量等五大方向上持續(xù)爆發(fā)革命性技術(shù)。從技術(shù)演進(jìn)趨勢來看，人類技術(shù)變革是沿著機(jī)械、電路、光學(xué)、算法的路徑演進(jìn)。

從現(xiàn)實(shí)情況看，20世紀(jì)是電的世紀(jì)，以集成電路為底層技術(shù)的信息產(chǎn)業(yè)革命極大地促進(jìn)了人類經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，集成電路性能趨近于物理極限，已經(jīng)難以持續(xù)滿足人類社會信息獲取、信息傳輸、信息處理、信息存儲和信息顯示的高速增長需求，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展呼喚更先進(jìn)的技術(shù)路線。

光電子技術(shù)依托其超高速度、超強(qiáng)并行性、超高帶寬、超低損耗等物理屬性上的優(yōu)勢，在傳輸速度、信息容量、計算速度、能耗等方面的性能將提升1000倍，能夠成為新一代信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施和底層技術(shù)支撐。目前，新一代信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)催生了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)中心等眾多成熟的新應(yīng)用場景，為光電子技術(shù)率先突破提供了強(qiáng)大的需求牽引。

從技術(shù)積累時間差來看，歐美國家起步早的技術(shù)，我國追趕超越的難度大。反之，與歐美起步時間差距越小的技術(shù)，我國越具備率先突破的基礎(chǔ)條件。

發(fā)展以硬科技為代表的主導(dǎo)技術(shù)需要長時間的積累，持續(xù)不斷的工程經(jīng)驗(yàn)積累和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用生態(tài)培育至關(guān)重要，需要完整經(jīng)歷“從零到一”“從一到百”的升級迭代過程。

在發(fā)動機(jī)、渦輪機(jī)、基礎(chǔ)材料化學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域，歐美國家擁有上百年的先發(fā)優(yōu)勢。上一輪科技革命中的半導(dǎo)體技術(shù)，歐美國家擁有數(shù)十年的先發(fā)優(yōu)勢，且形成了集成電路技術(shù)生態(tài)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)和應(yīng)用生態(tài)。但在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，我國基本與美西方處于同一起跑線，特別是全球光電子產(chǎn)業(yè)生態(tài)和應(yīng)用生態(tài)還未形成，我國有機(jī)會形成以中國為主導(dǎo)的生態(tài)體系，實(shí)現(xiàn)全面引領(lǐng)。

從新舊利益格局來看，新舊技術(shù)的利益博弈是新技術(shù)推廣落地的一大影響因素。

舊有技術(shù)既得利益者由于多年的技術(shù)積累和巨大的資金投入，不愿意舍棄在傳統(tǒng)技術(shù)上的既得利益，有可能“雪藏”最先進(jìn)的技術(shù)或推遲最先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。目前，在光電子領(lǐng)域，歐美發(fā)達(dá)國家同樣面臨新舊技術(shù)的利益博弈，很多巨頭仍想守住集成電路領(lǐng)域的既得利益而不愿推動光電子技術(shù)。與之相比，中國在集成電路領(lǐng)域沒有既得利益的負(fù)擔(dān)，更愿意發(fā)展新技術(shù)，這就為我國光電子芯片率先突破提供了條件。

從產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)來看，我國擁有全球規(guī)模最大的光電子信息產(chǎn)業(yè)。

2020年光子學(xué)市場數(shù)據(jù)和行業(yè)分析報告顯示，中國光子產(chǎn)業(yè)的全球市場份額從2005年的10%增長到2019年的30%，光子產(chǎn)業(yè)復(fù)合增長率保持著10%以上的高增長速度。中國大陸光子產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)量已領(lǐng)先于歐洲、北美、日本、韓國和中國臺灣地區(qū)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模位列全球第一。巨大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模能夠產(chǎn)生巨大的規(guī)模效應(yīng)、市場帶動效應(yīng)。我國依靠自身市場規(guī)模和應(yīng)用場景有能力有條件打造國內(nèi)光電子產(chǎn)業(yè)內(nèi)循環(huán)體系，并以此為基礎(chǔ)以國內(nèi)循環(huán)帶動國際市場循環(huán)。

從市場基礎(chǔ)來看，我國擁有全球領(lǐng)先的光電子應(yīng)用場景，這是我國光電子有條件實(shí)現(xiàn)率先突破的獨(dú)特優(yōu)勢。

科技強(qiáng)最終的落腳點(diǎn)是產(chǎn)業(yè)強(qiáng)，一項技術(shù)再先進(jìn)、再領(lǐng)先，沒有應(yīng)用場景的支撐，也難以產(chǎn)生實(shí)際的作用。我國人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、5G通信等領(lǐng)域發(fā)展迅速，為光電子提供了廣泛的應(yīng)用場景。應(yīng)用場景的領(lǐng)先，能夠支撐我國光電子技術(shù)的持續(xù)迭代升級，激發(fā)強(qiáng)大的技術(shù)迭代活力，從而為引領(lǐng)全球光電子信息產(chǎn)業(yè)變革提供了條件。