“人工智能在大型场景下优势越发明显，在天气预报领域，即便是复杂地形，也能做到‘公里级’网格气象预报，并且可以持续更新，与传统技术相比，人工智能使预报更精准和高效。”作为之江实验室科研发展部部长、智能网络研究中心副主任，赵志峰带领科研发展部通过对接国家部委、走访领域科学家等形式，提出了建立“人机物三元空间融合所需的智能科学与技术体系”的基本定位，设计了智能感知、智能网络、智能计算、智能系统四个创新方向，并组织团队编写了“智能科学与技术浙江省实验室”建设方案、浙江省与中科院合作共建之江实验室方案等，全面推进之江实验室的科研规划实施落地。　　

　　打造四大创新团队

　　5G技术落地之后，国家提出了开展6G预研的战略布局。面向6G超高带宽通信的需求，2019年之江实验室智能网络研究中心超前布局了Tbit光电太赫兹通信器件与系统项目。

　　作为之江实验室智能网络研究中心负责人，赵志峰有效地推进中心科研团队的矩阵化管理，实现了跨学科优秀人才的凝聚。在他的带领下，智能网络研究中心已形成百余人的发展规模，围绕国家重大需求，打造了太赫兹与6G、车联网与智能交通、超高速光互联、空间激光通信四大创新团队。

　　赵志峰介绍说，太赫兹与6G创新团队设计并研制了新型太赫兹器件和芯片，在太赫兹功率和系统非线性约束下，实现了无功放超100　Gbps的26.8m无线距离与10km光纤传输，基于多维复用方式实现了高达1.059Tbps的超大容量光电太赫兹通信传输。中心构建的超高速光电太赫兹通信实验验证系统，实现了高达600Gb/s线速太赫兹无线传输，指标达到国际领先水平。

　　“下一步，项目团队将实现系列太赫兹芯片的优化迭代，实现设计和指标的突破创新。同时，基于OAM模态正交性实现太赫兹通信系统容量的扩容和系统传输，搭建T比特高速光子太赫兹高速通信系统验证系统。” 赵志峰说道。

　　车联网与智慧交通创新团队目前承担国家级、省部级及企业委托项目10余项，总科研经费3000多万元。2022年将完成两项工信部项目的验收，科技部重点研发计划和省重点研发计划项目的中期检查。“我们的车联网项目一直和产业界合作伙伴密切合作，成果在沪杭甬高速、杭州绕城西复线高速、德清车路协同自动驾驶示范区等重大项目中实现了落地应用。”赵志峰说，针对高实时的车路协同辅助自动驾驶车联网场景，团队研究感知-通信-计算一体化的新体系、协议与算法，设计了资源、数据、智能协同的端-边-云协同网络架构，创新了群体智能机理与分布式学习的计算方法，研发了新一代超低时延、超高可靠性大规模无线传输通信计算平台。

　　赵志峰告诉记者，应用车联网后，车辆前后方100米和周边环境的信息就能实现实时同步，不需要车辆本身的传感器去感知，相关信息就可以由路测设备推送给车辆，驾驶员便可以提前做出预判。“绍兴到杭州的高速路段，新设立了许多提示牌，实时提示驾驶员到萧山机场还有7分钟还是9分钟。这是根据高速公路的实时流量和预测模型进行测算的。”之江实验室在沪杭甬的云控平台上布局了四套算法，分别是短时交通预测算法、交通事件预警算法、应急疏导效果仿真算法和车流诱导效果评价算法。目前，项目团队已与交科院、公路院、浙江交投集团等20家以上单位进行合作，加入行业联盟、学会、协会、共同体包括浙江省智能网联汽车产业联盟、C-V2X联盟、CCSA、C-ITS等10家以上。

　　超高速光互联创新团队已在研制出128x128硅基高速光交换芯片，突破III-V族半导体光放大器在硅基片上的异质集成技术，光交换芯片的系统规模和单元器件性能多项指标达到国际领先水平。在光传输模块研制方面，目前已研制出50mW大功率激光器芯片、100Gbps硅基发射芯片、63GHz锗硅探测器芯片。800G高速光收发模块入选2021年世界互联网大会领先成果。

　　空间激光通信创新团队目前已研制出1台卫星激光通信终端初样件和2套正样件关键模组，在跟瞄精度、收发隔离度、力学隔离、热学隔离、日凌免疫、可生产性等方面达到国内先进水平。后续将确定搭载平台，固化60mm 激光通信机正样件设计输入，加速正样产品的研制进度，完成两台 60mm 激光通信机正样产品的出厂，具备发射入轨条件。

　　助力三大科创高地建设

　　位于杭州未来科技城之江实验室南湖总部的计算数据中心是目前国内科研机构中规模最大、等级最高的计算中心。正在建设的智能计算数字反应堆将聚合之江实验室正在研制的智能超算、智算集群，类脑计算、图计算等新型计算机的异构算力资源，部署广域协同智能计算平台和超算互联网平台。

　　2021年10月，之江实验室宣布，联合国内十余家顶级创新机构共建智能计算数字反应堆，形成了算力设施、智能平台、反应堆引擎、领域应用四层架构，设计了计算材料、计算制药、计算育种、计算基因、计算天文、计算仿真、计算社会七大应用领域，全面赋能相关领域的科研创新和产业发展。同时，推动与上海大学、中科院东北地理所、中国水稻所、长三角绿色制药协同创新中心、中科院国家天文台等的战略合作，协同行业领军企业，成立智能计算数字反应堆创新联盟，聚合科研和产业单位40余家。同时，还发布《智能计算白皮书》和智能计算数字反应堆计算材料、计算制药、计算育种、计算天文等系列白皮书。

　　据赵志峰介绍，在计算材料方向，实验室重点利用人工智能方法扩展传统计算材料学方法的预测能力和效率、以材料基因数据为基础开展材料构效关系预测模型等方面的创新研究；在计算制药发方向，构建活性药物分子发现平台、新药源头创新平台、智能药物合成机器人等智能化新药研发工具，推动新药研制向智能化、精准化发展；在计算育种方向，联合中国科学院东北地理与农业生态研究所、中国水稻研究所等优势单位，共同建立以人工智能驱动的计算育种学为核心的新一代作物育种理论和技术体系，为新品种的培育提供核心技术和平台支撑。

　　与此同时，之江实验室还联合国家天文台，打造基于FAST的计算天文智能计算平台。立足于高算力、高智能的数字反应堆软硬件平台，推动全链条、高质量的计算天文学研究，在快速射电暴、脉冲星单脉冲、密近双星系统脉冲星信号筛选等方向，实现对100TB/天巡天数据的实时处理，并深入探索宇宙“时间”前沿、恒星演化机制等科学问题，构建面向全球协同开放的天文大数据服务平台。

　　“智能计算数字反应堆将加速促进智能计算技术与材料、制药、基因、育种、天文等应用领域的深度耦合，支撑我国重大战略领域的科学研究，全面助力浙江省三大科创高地建设。”赵志峰解释道。

　　此外，在赵志峰的推动下，之江实验室强化与国内计算领域优势单位的的战略合作，包括中科院、清华大学、国防科技大学、华中科技大学、复旦大学、无锡超算中心等，构建形成了智能计算创新同盟。实验室联合清华大学、国家超级计算无锡中心、上海量子科学研究中心等单位合作研发的SWQSIM量子模拟器，获2021年度ACM“戈登·贝尔奖”。与“悬铃木”200秒完成百万次0.2%保真度的采样任务相比，“顶点”超算机需要一万年完成同等复杂度的模拟，SWQSIM则可在304秒以内得到百万更高保真度的关联样本，在一星期内得到同样数量的无关联样本，打破了谷歌宣称的量子霸权。该软件还可在60小时内完成比“悬铃木”复杂1000多倍的量子电路模拟，实现100~400比特量子电路算法的单振幅和多振幅模拟，为未来量子计算的发展提供了坚实的模拟平台支撑。

　　本报记者　林洁 文　通讯员　周立超 摄