短短不到一個(gè)月時(shí)間，南京大學(xué)繆峰教授領(lǐng)銜科研團(tuán)隊(duì)，接連在Nature Electronics、Nature Sensors、Nature Communications三大國(guó)際頂級(jí)子刊發(fā)表原創(chuàng)性研究成果，每一項(xiàng)成果都精準(zhǔn)破解行業(yè)核心痛點(diǎn)，展現(xiàn)出我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的頂尖科研實(shí)力，也彰顯了南大類腦智能研究的深厚積淀與創(chuàng)新活力。

Nature Electronics： 破局萬物智能困局，端云融合無線協(xié)同智能計(jì)算

2026年2月25日，南京大學(xué)繆峰教授、梁世軍教授、王聰助理教授為論文通訊作者在電子學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Nature Electronics》發(fā)表了題為“Communication-aware in-memory wireless neural networks”的研究論文。南京大學(xué)為本論文的第一完成單位。該論文第一作者為南京大學(xué)物理學(xué)院博士生楊再正、南京大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)院助理教授王聰。

繆峰教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)直擊“萬物智能”落地的核心瓶頸——端側(cè)設(shè)備算力有限，而端云協(xié)同無線傳輸能耗高、代價(jià)大，為大規(guī)模低功耗邊緣設(shè)備的智能互聯(lián)提供了全新的理論視角與工程路徑。

針對(duì)傳統(tǒng)端云協(xié)同“分層解耦”設(shè)計(jì)導(dǎo)致的能耗疊加問題，團(tuán)隊(duì)提出并驗(yàn)證了一種端云融合無線協(xié)同智能計(jì)算新范式。在硬件層面，系統(tǒng)將高能效模擬存算一體芯片同時(shí)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與無線信號(hào)處理，憑借模擬存內(nèi)計(jì)算高度并行的優(yōu)勢(shì)，不僅突破馮·諾依曼瓶頸，還能在模擬域內(nèi)高效處理無線信號(hào)，大幅降低對(duì)高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）的依賴；在訓(xùn)練方法層面，團(tuán)隊(duì)首次將無線通信鏈路作為可訓(xùn)練模塊，構(gòu)建整體無線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提出“通信感知訓(xùn)練（CAT）”方案，主動(dòng)放棄無損通信，充分發(fā)揮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)能力，在保證推理精度的同時(shí)，大幅降低通信功耗與硬件成本。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證顯示，該方案在多種無線信道條件下均表現(xiàn)優(yōu)異，在時(shí)變平坦衰落信道下，所需接收端信號(hào)信噪比相較于傳統(tǒng)方法平均降低16dB，等價(jià)于發(fā)射功率降低97.5%；即使在有損通信條件下，無線協(xié)同推理的準(zhǔn)確率也與理想無損傳輸系統(tǒng)相差無幾。

Nature Sensors： 重構(gòu)遙感傳輸范式，光電融合“感傳算一體”

3月13日，南京大學(xué)物理學(xué)院繆峰教授、梁世軍教授和南京大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)院楊悅昆副教授為論文共同通訊作者在國(guó)際傳感領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Nature Sensors》發(fā)表了題為“In-sensor wireless computing for intelligent remote sensing”的研究論文。南京大學(xué)為本論文的第一完成單位。論文的第一作者為南京大學(xué)物理學(xué)院研究生王勇、南京大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)院楊悅昆副教授。

繆峰教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)聚焦衛(wèi)星遙感等邊緣端機(jī)器視覺系統(tǒng)的核心難題——光學(xué)遙感成像視場(chǎng)廣、數(shù)據(jù)量大，而無線通信帶寬有限、傳輸延時(shí)高，提出并原理性驗(yàn)證了基于光電融合的“感傳算一體”新范式，為低延時(shí)、高吞吐星地協(xié)同感知開辟了全新路徑。

傳統(tǒng)遙感數(shù)據(jù)處理采用“先成像、再轉(zhuǎn)換、后壓縮、再傳輸”的串行模式，在處理“廣域高分”圖像時(shí)延時(shí)極高，難以滿足實(shí)時(shí)研判需求。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的光電融合架構(gòu)，在傳感端和模擬域內(nèi)一步完成光學(xué)信息的獲取、壓縮、調(diào)制與無線發(fā)送全過程：利用光學(xué)透鏡實(shí)現(xiàn)圖像二維傅里葉變換，通過微透鏡陣列采集空間低頻部分完成源頭數(shù)據(jù)壓縮；借助二維材料光導(dǎo)型器件的交流光電響應(yīng)特性，通過頻分復(fù)用將光強(qiáng)與傳播方向信息編碼到交流信號(hào)頻譜中，經(jīng)天線無線發(fā)送后，接收端可直接通過頻譜信息實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別，或通過傅里葉逆變換完成高保真重建。

實(shí)驗(yàn)室搭建的原理性驗(yàn)證系統(tǒng)證實(shí)了方案的可行性：在FashionMNIST數(shù)據(jù)集上，基于接收信號(hào)頻譜信息的識(shí)別準(zhǔn)確率與基于原始圖像相當(dāng)；在相同圖像尺寸、壓縮比及傳輸條件下，該方案的時(shí)延較傳統(tǒng)方案降低約96.8%。此外，方案采用的二維材料具備優(yōu)異的抗輻照性能，未來有望部署到衛(wèi)星載荷中，服務(wù)于各類空間任務(wù)。

Nature Communications： 開拓極端環(huán)境計(jì)算，光編程機(jī)械計(jì)算

3月16日，南京大學(xué)繆峰教授、梁世軍教授和南京理工大學(xué)潘晨副教授為論文的共同通訊作者在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》發(fā)表了題為“Light-Programmable Mechanical Computing via Polyaniline Composite Film”的研究論文。南京大學(xué)為本論文的第一完成單位。該論文第一作者為南京大學(xué)類腦智能科技研究中心博士后晏秀男、副研究員李遺祥、博士生趙懿晨。

繆峰教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)破解了機(jī)械計(jì)算領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的兩大難題——計(jì)算架構(gòu)可擴(kuò)展性不足、實(shí)用化應(yīng)用路徑不明，提出基于聚苯胺復(fù)合薄膜的光編程機(jī)械計(jì)算新方法，為機(jī)械計(jì)算技術(shù)的規(guī)?；卣古c實(shí)際應(yīng)用提供了潛在解決方案。

機(jī)械計(jì)算憑借去中心化優(yōu)勢(shì)，可在高溫、輻射、腐蝕等極端環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，具有重要特殊應(yīng)用價(jià)值，但長(zhǎng)期停留在概念演示階段。團(tuán)隊(duì)以材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為突破點(diǎn)，研發(fā)出兩種多功能聚苯胺復(fù)合薄膜（PCF），打造出可通過光信號(hào)精準(zhǔn)調(diào)控的“光控類繼電器”核心單元：PCF I型為三明治結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單刀單擲繼電器功能；PCF II型為四層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單刀雙擲繼電器功能。其核心機(jī)制源于“光-熱-機(jī)械”層級(jí)耦合效應(yīng)，光照下薄膜發(fā)生可控彎曲，進(jìn)而調(diào)控導(dǎo)電路徑通斷與流向，實(shí)現(xiàn)信息計(jì)算。

基于這些核心單元，團(tuán)隊(duì)搭建起可擴(kuò)展的光編程機(jī)械計(jì)算架構(gòu)，成功實(shí)現(xiàn)AND、OR、XOR等基礎(chǔ)邏輯門，以及1位、2位全加器等復(fù)雜組合邏輯電路，驗(yàn)證了架構(gòu)的準(zhǔn)確性與可擴(kuò)展性。更具創(chuàng)新意義的是，團(tuán)隊(duì)融合仿生設(shè)計(jì)，開發(fā)出環(huán)境交互式自適應(yīng)偽裝系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)感知環(huán)境紋理，動(dòng)態(tài)生成高度匹配的偽裝圖案，且具備極強(qiáng)的抗干擾能力——即便50%的單元破損，偽裝紋理與原始目標(biāo)仍能保持近80%的相似度。

繆峰教授簡(jiǎn)介

繆峰，1982年生，江蘇海安人，南京大學(xué)物理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、南京大學(xué)類腦智能科技研究中心主任，南京大學(xué)人力資源處處長(zhǎng)、黨委教師工作部部長(zhǎng)，江蘇“海智”專家聯(lián)合會(huì)信息科學(xué)委員會(huì)副主任

2004年本科畢業(yè)于南京大學(xué)物理系；2009年獲美國(guó)加州大學(xué)河濱分校物理學(xué)博士學(xué)位，同年獲得最佳博士畢業(yè)生獎(jiǎng)和國(guó)家優(yōu)秀留學(xué)生獎(jiǎng)； 2009-2012年在美國(guó)惠普實(shí)驗(yàn)室（硅谷總部）任助理研究員。

主要從事凝聚態(tài)物理、納米電子學(xué)領(lǐng)域研究，具體方向包括二維材料量子調(diào)控研究、二維材料信息器件研究等。2012年，入選國(guó)家“海外高層次青年人才計(jì)劃”，2015年，擔(dān)任科技部“量子調(diào)控”國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃（青年）項(xiàng)目首席科學(xué)家；2016年，獲得國(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助 ； 2017年，入選科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才；2018年，入選科睿唯安（Clarivate Analytics）全球“高被引科學(xué)家”；2019年，入選國(guó)家“高層次人才特殊支持計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才；2021年，獲得黃昆物理獎(jiǎng)；2024年，獲得科學(xué)探索獎(jiǎng)。

編輯、審核：胡大可

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