算力網(wǎng)絡(luò)是多學(xué)科交叉融合的系統(tǒng)性工程。 算力網(wǎng)絡(luò)作為中國提出且主導(dǎo)的科研技術(shù)方向，已成為信息通信領(lǐng)域的一種新趨勢和新業(yè)態(tài)，得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可，也正在國家政策層面進(jìn)行推動，有望成為繼5G之后我國保持全球技術(shù)領(lǐng)先的新賽道。

為此，《科技導(dǎo)報》推出了“算力與網(wǎng)絡(luò)深度融合專題”。

卷首語

加強(qiáng)頂層設(shè)計與統(tǒng)籌謀劃，推進(jìn)算力網(wǎng)絡(luò)有序健康發(fā)展

作者：張宏科

作者信息：中國工程院院士、北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院教授。研究方向為專用通信網(wǎng)絡(luò)理論與工程技術(shù)。

摘要：算力網(wǎng)絡(luò)是多學(xué)科交叉融合的系統(tǒng)性工程，作為我國提出的技術(shù)方向，有望成為繼5G之后我國保持全球技術(shù)領(lǐng)先的新賽道。

科技新聞

• 2025年兩院院士增選工作啟動

• 中國航天加速國際合作與商業(yè)布局

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• 重塑有機(jī)硅生命周期

科技評論

無“線”可能：激光能量傳輸如何重塑能源未來

作者：劉劼瑋1, 薛傅龍2, 3, *, 王志峰4

作者信息：1. 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 2. 清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院 3. 嘉興南湖路空協(xié)同立體交通產(chǎn)業(yè)研究院 4. 北京九天行歌航天科技有限公司

摘要：分析了激光無線能量傳輸（laser wireless power transmission，LWPT）技術(shù)的基本原理、發(fā)展背景及未來應(yīng)用。該技術(shù)基于受激輻射原理，將電能轉(zhuǎn)化為激光能量，經(jīng)過大氣或真空介質(zhì)傳輸后，最終由激光電池將光能高效轉(zhuǎn)換為電能，具備高方向性、高能量密度、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葍?yōu)勢。在低空產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，LWPT可為無人機(jī)、飛行汽車等提供持續(xù)能源補(bǔ)給，顯著提升續(xù)航能力與作業(yè)效率；在商業(yè)航天領(lǐng)域，其可為衛(wèi)星、空間站及深空探測器構(gòu)建靈活的能量傳輸網(wǎng)絡(luò)，支撐長期太空任務(wù)。展望未來，LWPT技術(shù)與激光通信、衛(wèi)星遙感定位等技術(shù)結(jié)合，可實現(xiàn)能源與信息的協(xié)同傳輸，構(gòu)建交通–信息–能源三網(wǎng)融合的智能化藍(lán)圖，推動交通系統(tǒng)向高效化、自動化邁進(jìn)。這一目標(biāo)的實現(xiàn)，需依托多行業(yè)深度合作與持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，并同步推進(jìn)跨領(lǐng)域協(xié)同研發(fā)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定。通過推動該技術(shù)的發(fā)展，有望催生能源傳輸領(lǐng)域的革命性變革，為現(xiàn)代社會的發(fā)展提供堅實的支撐。

本刊專稿

算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)與創(chuàng)新

作者：張維庭, 任家棟, 張宏科

作者信息：北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院

摘要：隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，算力網(wǎng)絡(luò)有望成為新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施，其對于發(fā)展“新質(zhì)生產(chǎn)力”的重要性日益凸顯。梳理并調(diào)研了算力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求與現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、關(guān)鍵問題與挑戰(zhàn)及應(yīng)用示范驗證。研究發(fā)現(xiàn)，算力網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多元泛在、智能敏捷、安全可靠、綠色低碳等特征。但當(dāng)前仍處于起步階段，在技術(shù)體系和工作機(jī)制方面尚未達(dá)成共識。針對上述挑戰(zhàn)，從國家、行業(yè)和技術(shù)層面提出了加快頂層設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)制定、推進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)生態(tài)等發(fā)展建議。這些建議對促進(jìn)算力網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)深度融合、加速數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

特色專題：算力與網(wǎng)絡(luò)深度融合專題

廣域長距離高性能傳輸技術(shù)研究與討論

作者：梁騰1, 楊健1, 2, 楊佳宇1, 張宇1, 3, 張偉哲1, 2, 3, *

作者信息：1. 鵬城實驗室 2. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳） 3. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)

摘要：廣域長距離高性能傳輸技術(shù)在中國“東數(shù)西算”工程構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)背景下具備重要的戰(zhàn)略價值。3個趨勢對廣域分布式算力協(xié)同范式提出新需求：對算力資源要求極高的人工智能（AI）大模型智能應(yīng)用的興起；高端高性能圖形處理單元（GPU）芯片被禁運(yùn)限制單中心算力資源；中國各地建設(shè)的算力集群形成算力分散分布態(tài)勢。廣域長距離高性能傳輸技術(shù)是上述新范式的關(guān)鍵技術(shù)。從支撐廣域分布式算力協(xié)同新范式、技術(shù)路線、承載網(wǎng)絡(luò)、研究難點、成本5個方面進(jìn)行討論，結(jié)合深圳到寧夏中衛(wèi)2100 km實網(wǎng)實驗結(jié)果，將現(xiàn)有遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問（remote direct memory access，RDMA）技術(shù)基于廣域全光網(wǎng)進(jìn)行長距離優(yōu)化的方案是短期內(nèi)可行性高、成本低且利于開展研究的最佳方案之一，通過優(yōu)化基于融合以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問（RDMA over Converged Ethernet，RoCE）可以在廣域全光網(wǎng)上實現(xiàn)“廣域光數(shù)直達(dá)”逼近物理層通信性能指標(biāo)。

面向超高清視頻的算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

作者：周旭1, 吳紅2, 張偉3, 宋俊平1

作者信息：1. 中國科學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心 2. 湖南芒果融創(chuàng)科技有限公司 3. 國家廣播電視總局廣播電視科學(xué)研究院

摘要：超高清視頻是中國視聽產(chǎn)業(yè)重要發(fā)展方向之一，國家相關(guān)部門也出臺了一系列政策，鼓勵和支持超高清視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。超高清視頻的采集、傳輸、制作、播出過程，尤其是融合了ChatGPT、Sora等先進(jìn)人工智能內(nèi)容生成技術(shù)后，呈現(xiàn)出典型的大帶寬、高算力、低時延特征，令算力和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施面臨嚴(yán)峻考驗。基于超高清視頻典型需求和計算、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最新發(fā)展趨勢，提出了面向超高清視頻的算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，綜合運(yùn)用異構(gòu)算力資源組網(wǎng)與安全傳輸技術(shù)、超高清視頻業(yè)務(wù)需求建模與資源編排技術(shù)、“數(shù)算模”聯(lián)合調(diào)度與路由規(guī)劃技術(shù)、超高清視頻高速傳輸技術(shù)等算力網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)全國范圍內(nèi)異構(gòu)算力的匯聚、組網(wǎng)，滿足超高清視頻采、編、播等各環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)處理對多樣化算力和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枨蟆?br/>

算網(wǎng)安全研究及應(yīng)用實踐

作者：穆琙博, 柴瑤琳, 韓淑君, 畢立波

作者信息：中國信息通信研究院

摘要：作為算網(wǎng)融合體系內(nèi)的安全防護(hù)機(jī)制，算網(wǎng)安全的本質(zhì)是一種新技術(shù)和新工程。算網(wǎng)安全涉及零信任、安全訪問服務(wù)邊緣、算網(wǎng)區(qū)塊鏈等多種技術(shù)實現(xiàn)方式，能夠以安全體系的方式為算網(wǎng)融合提供了設(shè)施、平臺、應(yīng)用、數(shù)據(jù)等多維一體的安全保障。梳理了算網(wǎng)安全的總體發(fā)展態(tài)勢：基礎(chǔ)設(shè)施面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，算網(wǎng)安全成為國家競爭新主題；ICT積極響應(yīng)發(fā)展機(jī)遇，算網(wǎng)安全打造創(chuàng)新發(fā)展新藍(lán)海；數(shù)字化因素推動算網(wǎng)安全演進(jìn)發(fā)展。重點提煉了算網(wǎng)安全的技術(shù)參考架構(gòu)，具體涵蓋設(shè)施安全、平臺安全、應(yīng)用安全和數(shù)據(jù)安全4個方面。總結(jié)了算力網(wǎng)絡(luò)安全、云網(wǎng)絡(luò)安全、行業(yè)融合安全3種典型應(yīng)用實踐。結(jié)合當(dāng)前算網(wǎng)安全領(lǐng)域面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)提出持續(xù)推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、加快應(yīng)用實踐規(guī)劃落地、協(xié)同構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)閉環(huán)等發(fā)展建議。

算力路由關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)展

作者：黃光平, 馬麗偉*, 譚斌, 呂朋偉, 繆川揚(yáng)

作者信息：中興通訊股份有限公司

摘要：算力路由在傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上協(xié)同感知算力信息，提供高效靈活的網(wǎng)絡(luò)能力，使能算力和網(wǎng)絡(luò)的高效協(xié)同，隨著技術(shù)的發(fā)展逐步走向行業(yè)實踐。闡述并分析了算力路由的技術(shù)研究進(jìn)展及關(guān)鍵使能技術(shù)，如獨(dú)立語義算力服務(wù)標(biāo)識、層次化算力路由，并依此提出了算力路由的技術(shù)拓展方向，如算網(wǎng)混合式業(yè)務(wù)功能鏈，以及部署算力路由的業(yè)務(wù)應(yīng)用優(yōu)勢，建議借助標(biāo)準(zhǔn)化工作成果來推動算力路由技術(shù)在產(chǎn)品和業(yè)務(wù)應(yīng)用上的進(jìn)一步落地。

智算中心高性能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究進(jìn)展

作者：任杰, 劉暢, 韓博文, 文晨陽, 徐博華, 曹暢

作者信息：中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司研究院

摘要：隨著ChatGPT引領(lǐng)的大模型與AI產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式發(fā)展，大規(guī)模分布式計算成為大模型訓(xùn)練常用模式，對應(yīng)智算算力需求激增。旨在形成智算中心高性能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系，推動智算中心高性能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)持續(xù)發(fā)展。針對智算中心高性能網(wǎng)絡(luò)內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行技術(shù)研究，首先，針對大規(guī)模智算業(yè)務(wù)承載場景，分析了智算中心提供高性能網(wǎng)絡(luò)在傳輸協(xié)議層面、組網(wǎng)層面、管控運(yùn)維層面的核心需求。隨后依據(jù)所述需求，詳細(xì)研究了智算中心高性能網(wǎng)絡(luò)不同網(wǎng)絡(luò)層的演進(jìn)需求及智算中心高性能網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、面向智算中心網(wǎng)絡(luò)的新型負(fù)載均衡協(xié)議與擁塞控制協(xié)議、新型網(wǎng)絡(luò)管控及運(yùn)維等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，對不同場景需求提供技術(shù)指導(dǎo)。其次，從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)展與全光網(wǎng)絡(luò)2個層面展開，分析了智算中心網(wǎng)絡(luò)的未來導(dǎo)向與發(fā)展趨勢。若要建立完善智算中心高性能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系，智算網(wǎng)絡(luò)自身需提供足夠的網(wǎng)絡(luò)性能，如提供近似無丟包的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、足夠的互聯(lián)能力并解決分布式存儲場景下的存儲性能瓶頸等；同時智算中心高性能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要規(guī)范組網(wǎng)方案、高性能的新型負(fù)載均衡與擁塞控制協(xié)議、新型智慧化管控運(yùn)維技術(shù)等方面關(guān)鍵技術(shù)的融合協(xié)同，提高運(yùn)營效率；智算中心高性能網(wǎng)絡(luò)需提供全局范圍內(nèi)設(shè)備與資源感知、分配、調(diào)度、運(yùn)維的網(wǎng)絡(luò)，并提供高性能無損傳輸能力。

研究論文

基于圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的興趣點推薦方法研究進(jìn)展

作者：方金鳳, 陳祖頤

作者信息：遼寧工程技術(shù)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院

摘要：交叉學(xué)科是新科學(xué)的生長點，是科學(xué)發(fā)展的必然趨勢。基于位置服務(wù)的重要應(yīng)用——興趣點推薦，作為計算機(jī)學(xué)科與地理信息學(xué)科相交叉的研究課題，對于推動2個學(xué)科在時空數(shù)據(jù)分析等相關(guān)領(lǐng)域的交叉融合研究具有重要作用。分析了興趣點推薦的影響因素即地理位置、時間因素、社交關(guān)系和流行度，重點闡述了基于圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的興趣點推薦方法，包括基于圖注意力網(wǎng)絡(luò)、圖卷積網(wǎng)絡(luò)、圖自編碼器的推薦，并對其特點進(jìn)行對比；討論了在興趣點推薦中存在的一些關(guān)鍵挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)稀疏性、冷啟動問題和用戶動態(tài)偏好問題，并針對各項挑戰(zhàn)提出相應(yīng)的解決思路，提出了結(jié)合多種影響因素的推薦，跨領(lǐng)域推薦以及動態(tài)偏好推薦的發(fā)展趨勢。

智能建造數(shù)字化平臺相關(guān)技術(shù)研究進(jìn)展

作者：曾勃1, 2, 馬智亮1, *, 李帥勇2, 曲寒冰3, 孟凡銀4, 趙琉濤4

作者信息：1. 清華大學(xué)土木工程系 2. 北京市通州區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會 3. 北京市新技術(shù)應(yīng)用研究所有限公司 4. 北京市計算中心有限公司

摘要：智能建造數(shù)字化平臺作為建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐，在建筑信息模型（BIM）、云計算和大數(shù)據(jù)等核心技術(shù)的驅(qū)動下實現(xiàn)了突破性發(fā)展。從相關(guān)研究總體特征、相關(guān)研究現(xiàn)狀和平臺案例分析3個維度對2010—2023年的相關(guān)研究進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)通過三維可視化建模和全生命周期數(shù)據(jù)管理構(gòu)建了平臺的基礎(chǔ)框架；云計算技術(shù)憑借其彈性計算資源和分布式處理能力為平臺提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐；大數(shù)據(jù)技術(shù)則通過實時數(shù)據(jù)分析和智能決策優(yōu)化了工程管理流程。以北京城市副中心項目為例，該平臺創(chuàng)新性地采用“環(huán)狀”數(shù)字集成交付模式，整合區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)確權(quán)技術(shù)，實現(xiàn)了政府投資項目設(shè)計-施工-運(yùn)維全過程的數(shù)字化協(xié)同管理，有效解決了傳統(tǒng)工程管理中的“三超”問題。然而當(dāng)前研究仍存在明顯局限，比如應(yīng)用場景主要集中于單體項目層面，缺乏行業(yè)級系統(tǒng)整合；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚未統(tǒng)一，制約了數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；人工智能等新興技術(shù)的融合應(yīng)用研究相對不足。未來發(fā)展方向應(yīng)著重于構(gòu)建產(chǎn)業(yè)級集成平臺，推動規(guī)模化應(yīng)用；建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)接口規(guī)范；深化人工智能、數(shù)字孿生等創(chuàng)新技術(shù)與傳統(tǒng)建造技術(shù)的融合應(yīng)用；探索數(shù)據(jù)資產(chǎn)交易機(jī)制，促進(jìn)數(shù)據(jù)要素市場化。

政策建議

日本科技發(fā)展對中國政策制定的啟示——基于25位自然科學(xué)諾貝爾獎獲得者的計量分析

作者：阿西伍惹, 厚宇德*

作者信息：山西大學(xué)科學(xué)技術(shù)史研究所

摘要：以25位日本自然科學(xué)諾貝爾獎獲得者群體為研究樣本，使用SPSS 27.0數(shù)理統(tǒng)計軟件對該群體的獲獎時間分布以及機(jī)構(gòu)分布特征進(jìn)行計量分析，同時引入中村修二等日本自然科學(xué)諾貝爾獎獲得者的個案研究，并結(jié)合郝柏林院士等中國科學(xué)家關(guān)于科技發(fā)展的重要觀點和論述對統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)行解讀與反思，據(jù)此提出建立長效科研評價體系、培養(yǎng)創(chuàng)新型科研人才、調(diào)動企業(yè)基礎(chǔ)研究積極性以及營造良好科研環(huán)境氛圍等方面的建議。

科技人文

奧斯卡·扎里斯基：美國代數(shù)幾何學(xué)派之父

作者：周悅, 王淑紅*

作者信息：河北師范大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院

摘要：奧斯卡·扎里斯基是20世紀(jì)美國杰出的數(shù)學(xué)家之一，創(chuàng)建了美國代數(shù)幾何學(xué)派。通過深入研究扎里斯基的論著及相關(guān)文獻(xiàn)，探討了他在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的卓越成就。扎里斯基自幼對數(shù)學(xué)懷有濃厚興趣，在意大利代數(shù)幾何學(xué)派的影響下步入了代數(shù)幾何的研究道路。他首先運(yùn)用拓?fù)鋵W(xué)方法研究代數(shù)幾何，而后運(yùn)用交換代數(shù)方法重構(gòu)了代數(shù)幾何的邏輯基礎(chǔ)。扎里斯基追求學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)性，勇于創(chuàng)新研究方法，培育了諸多后備人才，彰顯了崇高的科學(xué)家精神。

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《科技導(dǎo)報》創(chuàng)刊于1980年，中國科協(xié)學(xué)術(shù)會刊，主要刊登科學(xué)前沿和技術(shù)熱點領(lǐng)域突破性的成果報道、權(quán)威性的科學(xué)評論、引領(lǐng)性的高端綜述，發(fā)表促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、完善科技管理、優(yōu)化科研環(huán)境、培育科學(xué)文化、促進(jìn)科技創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化的決策咨詢建議。常設(shè)欄目有院士卷首語、智庫觀點、科技評論、熱點專題、綜述、論文、學(xué)術(shù)聚焦、科學(xué)人文等。