太赫兹技术在新型安检仪上的应用

华讯方舟 THz-TDS 系统的激发源为一台掺铒光纤飞秒激光器，其中心频率为 1550nm，重复频 率为 100MHz，脉冲半高宽度（FWHM）约为 50fs。飞秒激光器的输出端口通过法兰盘连接色散补偿 光纤，最大输出功率为 150mW。色散补偿光纤尾端连接光纤准直透镜，光束通过一个偏振分束器 （Polarization beam splitter，PBS）分成两束，一束耦合至太赫兹发射天线尾纤，另一束经过可 变光程的延迟线耦合至太赫兹接收天线尾纤，天线尾纤耦合器前均加入半波片（half wave-plate） 以调节激光的偏振方向。一对焦距为 50mm 的离轴抛物面镜分别置于发射和接收天线后用于聚焦和 准直太赫兹波，两抛物面镜间距约为 100mm。激光延迟线采用音圈电机带动后向反射镜进行快速 扫描的方式，扫描范围为 8mm，相应的激光时延约为 54ps，扫描频率为 30Hz。延迟位置由光栅尺 反馈，精度可达 1μm。发射天线端上施加 0~100V 可调方波电源，设置占空比为 50%，调制频率可 达 100kHz，选用大于 10kHz 的调制频率可有效降低检测信号受低频电子串扰信号的影响。接收天 线的小电流信号经过跨阻放大器转换为电压信号。整个 THz-TDS 系统置于普通空气环境中测量。

华讯方舟科技有限公司

亿级神经元的类脑计算机及基础软件

亿级神经元类脑计算机及其基础软件能够支持 1.2 亿脉冲神经元、720 亿神经突触，规模相当 于小鼠大脑神经元数量，是目前国际上神经元规模最大的类脑计算机，超过 IBM 的类脑计算系统 Blue Raven（6400 万神经元）与 Intel 的类脑计算系统 Pohiki Spring（1 亿神经元）。 体系架构上采用层次化组织方式，支持多层次神经元互连和脉冲事件通信，模拟生物神经元 的区域性，支持类脑计算资源的灵活可扩展；演算过程控制上，同一任务采用全局同步信号来保 证算法时间同步，同时结合基于异步事件驱动的工作机理以获取更低的功耗；通过神经网络重构 来替换故障计算节点，提高神经元与突触资源的容错性和鲁棒性。 该技术适合非常规计算任务、边缘计算、神经科学等应用场景，为数学工程、非视觉信号目 标检测、大脑仿真等领域的科学家提供支撑平台，同时也为边缘智能等不同计算场景提供了新的 计算范式。针对智能移动机器人等智能物联网应用场景对态势感知与控制决策的低延时、低功耗 要求，充分发挥类脑计算芯片高智能化、低能耗的优势，使类脑计算赋能智能物联网。类脑计算 机能够作为神经科学家研究脑的仿真工具，提供新的实验手段探索大脑工作机理，作为仿真平台 研究脑疾病医疗新手段。

浙江大学

天河大数据安全可信计算平台

天河大数据安全可信计算平台依托超级计算 + 云计算 + 大数据 + 人工智能融合环境，通过脱 敏、匿名化、安全沙箱等技术确保数据处理全过程安全可信，提供数据存储、计算、安全、脱敏 等服务能力。解决数据在采集、传输、存储和使用全过程的数据安全、隐私保护、数据治理和追 踪溯源等问题，保障“数据不离开平台、可用不可见”，实现数据资源的安全高效应用。原始数据 在融合环境中实现可靠存储，在平台上所有对原始数据和工具算法的使用均只能在“数据工作台” 内部进行，且“数据工作台”中的任何数据均无法导到使用者本地，确保平台数据不会被非法窃 取。同时，平台提供多种方式的数据脱敏和加密处理功能，可以对原始数据进行脱敏和加密处理， 生成样例数据，供数据使用者进行算法调试，确保其无法获取到原始数据中的隐私信息。 天河大数据安全可信计算平台为多家医院和科研机构建立了专有的数据安全可信计算平台， 帮助其实现了数据资源的有效管理和安全应用，一方面使得内部人员使用和管理数据更加便捷； 另一方面在与第三方合作对数据进行开发利用时更加安全高效。

国家超级计算天津中心

新型车载显示技术

持续布局智能座舱大尺寸、多联屏、BD Cell 等高端显示屏技术，引领显示行业发展。BD Cell 技术在兼顾 Panel 透过率的基础上，仍能实现 8 万以上高对比度，采用叠屏设计，实现像素级的局 部调光功能，能够更清晰地展现细节信息；Panel 感光技术在 Panel 内集成感光单元代替常规外置 环境光感光模块，使屏幕亮度得到更精准的控制，同时使内饰更加紧凑美观；4K eDP 信号分屏驱 动大尺寸超窄拼接双联屏，具有更高的传输速率，实现高清、细腻、丰富的车载显示效果，大尺 寸超窄拼接技术，A2A 间距 5mm，可根据车辆内饰需求自由组合多块屏幕，在彰显汽车科技感的同 时，能够最大限度利用现有屏幕节省成本；防窥技术采用特有的背光叠层结构，实现防窥态与共 享态自由切换，可以为驾驶员和副驾驶在同一块显示屏上提供不同的显示内容，为行车安全和车 内空间提供更多选择；MLED 显示屏通过区域调光技术实现千级分区精细化控光，百万级超高对比 度带来更加纯真、自然的显示效果，无论是在阳光灿烂的白天还是在漆黑的夜间道路都能更清晰 展现车辆信息，提升驾驶安全性。

京东方科技集团股份有限公司

大尺寸氧化镓单晶薄膜异质外延生长技术及核心装备

中山大学研发了国内首台氧化镓半导体 MOCVD 设备和国际首创的 MOCVD 智能决策系统，首次 将智能化流程引入设备的设计环节和生产环节，推进 MOCVD 大型装备的智能化进程。通过独特的 配方进行氧化镓薄膜材料的生长，在新材料研发方面具备周期短、成本低、良率高等优势。解决 了氧化镓薄膜材料在 MOCVD 外延生长过程中预反应强、结晶质量低、反应效率差等问题，在提高 批次的均匀性和良率方面做了大量创新性的工作，获得的氧化镓异质外延单晶薄膜具备晶相一致、 表面平整度好的特性。研发的半导体氧化镓材料具有优良的压电特性、机电耦合系数高、耐电击 穿能力强、压电系数高等优异性能。通过采用 MEMS 技术产生的芯片具有小型化、集成化的特点， 可以有效降低产品故障率，提高器件性能，显著降低成本。 氧化镓 MOCVD 设备可用于新型氧化镓半导体功率器件的制备，为下一代超宽禁带半导体材料 的产业化提供了设备基础。氧化镓作为新一代半导体材料与氮化镓、碳化硅相比具有带隙更宽、 击穿电场强度更强、功率损耗更低、更容易获得大尺寸单晶材料特点，在大功率开关器件、射频 器件、深紫外探测器件等方面具有无可比拟的优势。在消费电子、5G 通信、智能电网、轨道交通、 雷达探测等领域有广阔的应用前景。

中山大学

超导磁梯度全张量测量技术

超导磁梯度全张量测量技术是超导技术、量子科学与计算机科学相结合的跨学科技术，是十 分敏感的战略高技术。超导磁力仪由超导量子干涉器（SQUID）、超导磁梯度计、超导磁强计、全 张量算法软件、低噪声放大器及低温容器等组成。近百年来，特别是半导体技术和计算机技术的 发展，极大地促进了声、光、电和力法测量技术的发展，已经成为人类感知世界不可或缺的技术。 因此它具有以下优势：一是灵敏度极高，达到 0.000001nT，是传统磁力仪的 1000 倍；二是探测磁 场梯度和梯度的变化率，它不仅可以测量磁场某点的三维坐标，而且可以探测到 0.2~0.3m 范围内 的变化率，借助梯度及其变化率可以识别分离目标磁场，是建设探潜系统必要的技术支持；三是 超导磁力仪突破传统探测技术，可以探测到物体对地磁场的微弱扰动变化，解决电磁信号在水中 衰减和无法探测非金属物体电磁信号的问题。一种基于低温 RF-SQUID 的磁梯度全张量探测系统原 理样机可用于测绘地理信息服务行业海洋探测与通信等场景。

北京科技大学、北京美尔斯通科技发展股份有限公司

超级计算、云计算与大数据融合支撑环境总体方案

面向产业需求，依托“天河”系列超级计算机和云计算平台，构建超级计算、云计算与大数 据融合的高端信息技术服务环境，实现信息资源的高度集约利用，节省企业平台建设、研发和应 用经费投入，降低研发成本；研发基于工作流的远程可视交互建模技术，解决高封装训练系统和 基于云化集成模型部署机制，通过构建数字图像类智能应用场景驱动的云化协同平台，实现了敏 捷应用研发与高效应用部署的一体化；针对大规模智能训练和推理底层算力平台性能瓶颈，突破 了计算资源柔性配置技术、模型多网络层混合并行训练优化技术和多视频分析任务共享优化处理 技术，解决了算力需求高和数据处理规模大等问题；融合支撑环境以信息技术为基础，实现对装 备制造智能化设计、智慧城市信息化平台和人工智能开源开放平台等上层应用的基础支撑，服务 高端装备制造、智慧城市建设、文化创意产业、医疗卫生健康等领域，形成一体化服务、产业链 服务，培育新的经济增长点，支撑产业转型。 国家超级计算天津中心团队以超级计算、云计算与大数据融合支撑环境为基础打造了“算力、 数据、算法”融合的“天河计算智能创新一体化平台”，持续推动了重大前沿智能科技创新，促进了 产业技术升级，服务了民生健康，成为天津建设国家新一代人工智能创新发展试验区的核心支撑。

国家超级计算天津中心

远场声学信息人机交互关键技术

远场声学信息人机交互关键技术解决了声学信息人机交互产业落地的重大需求，攻克了多项 远场语音交互的声学感知和语义理解关键技术难题，带来了系统泛化能力和识别精度。通过基于 无监督学习的声学模型预训练技术。针对单通道和多通道回声抵消的不同应用场景，提出了一系 列低复杂度稳健的时域、子带和频域的自适应滤波算法。所提算法解决了以往的算法高度依赖双 端对讲检测、收敛速度慢等难题。基于麦克风阵列噪声消除和独立成分分析盲源分离等方法，建 立了单通道带噪语音的特征修复技术，去除了语音交互受到的人声及背景噪声干扰，大幅提升了 系统的识别性能。提出了抗混响、抗干扰噪声的声源定位方法。相比于传统方法，所提出算法可 以有效解决复杂环境，特别是高混响场合下的声源定位问题。 远场交互技术、Azero 开发框架、IDA 机器人和 SDA 数智人等特色技术和产品累计服务了 1000 多个客户和 2 亿多个用户，并服务了建党 100 周年、中国服贸会、中国科博会、联合国 COP15 大 会、冬奥测试赛和中关村论坛等重大活动，承担了北京大数据 AI 能力建设、北京公安局反欺诈和 声纹平台、北京和云南等 6 省（市）健康防疫平台、北京环球影城智慧文旅园区、冬奥会和冬残 奥会保障及防疫平台等北京市和国家重点项目。

北京声智科技有限公司

"雨燕"敏捷智能集群计算系统

“雨燕”敏捷智能集群计算系统是一种可以灵活部署于飞机、舰船、车辆等载体之上，提供接 近大型超算中心能力的超小型化集群智能计算系统。该系统采用千核互联、全栈计算赋能的软硬 件体系结构，其核心技术指标百万点数据毫秒级特征挖掘、百维万组超大规模方程毫秒级实时解 算，国内外未见更快报道。 代数结构是对复杂系统的高度抽象。“雨燕”系统原创的以代数结构法为基础的新一代人工智 能技术，能超越时、空、频三维空间，在数学上以更高维度认知世界，从而以更高的维度，更新 的认知对很多工业进行颠覆性的重新设计，为产业赋能，为每个载体赋予一个智慧的大脑，万物 皆应有智能。 该技术的突破，使得高机动移动平台、远离城市的恶劣环境地区，不再依赖传统的集群云中 心，也为需要毫秒级超实时响应的应用场景提供了一种解决方案。 “雨燕”项目已在多个领域开展应用和成果转化。在智慧电磁领域，提供具有电磁智能感知 的模组；在智慧风电领域，提供小型风电智慧终端；在智慧通信领域，提供具有智能感知能力的 智慧通信系统，弥补高速率与高可靠之间的矛盾；在高性能敏捷计算领域，已用于多个重大工程； 在捷材料计算领域，提供具有大尺度原子级、分子级计算能力的材料计算软硬件产品。

中国电子科技集团公司第十研究所

跨洲际北斗通信系统

跨洲际北斗通信系统可实现在不增加现有北斗系统资源且不改变现有北斗系统条件的情况下， 最大限度地扩展北斗短报文通信服务区，在已公布的北斗通信服务区域之外的广大地区为北斗用 户提供双向短报文通信服务。可扩大现有北斗通信服务区 3 倍以上面积，并覆盖太平洋和印度洋主 要敏感海域。重点突破的关键技术问题和主要技术创新点包括高增益 L/S 双馈源抛物面天线设计、 高灵敏度北斗 RDSS 弱信号快速捕获算法和高可靠性天线自动稳定跟踪技术，填补了国内全球移动 卫星通信系统的空白，产品元器件均实现国产化，且供应链稳定可靠。2019 年已通过由北斗副总 师杨元喜院士主持的中国卫星导航定位协会科技成果鉴定，成果确定为国际先进。青岛国数信息 科技有限公司拥有该产品核心技术的知识产权，已申请专利 7 项，已授权的发明专利 1 项，已实 质审查发明专利 1 项、软件著作权 12 项。 技术可以实现远洋科考、海运商务，并在交通运输、海洋渔业、救灾减灾等行业领域应用推 广，该跨洲际北斗短报文通信系统及其关键技术可有效打破国外卫星通信系统对国内远洋通信市 场的垄断，切实践行“中国的北斗，世界的北斗”理念，助力服务“一带一路”倡议。

青岛国数信息科技有限公司

医疗人工智能辅助诊断

北京安德医智科技有限公司在 CT/MRI 全身影像辅助诊断、超声影像 AI 辅助诊断、重大疾病临 床治疗辅助决策等领域研发出多款产品。其一，BioMind“天医智”医学影像 AI 辅助诊断系统是目 前唯一实现全身多部位、多病种、多模态数据秒级同步分析诊断的产品，在常见病慢性病、疑难 病重大病、急危重症、健康管理、疾控预防等多个医疗服务场景中，充分发挥人工智能技术病变 识别、病变定性诊断、病变风险评估方面的重要作用。其二，急性缺血性卒中再灌注影像智能决 策平台（istroke）提供中国人群急性缺血性卒中影像学自动化评估手段；建立覆盖院前急救、院 中影像评估、再灌注治疗决策、院内二级预防、院后随访管理的一体化协同救治系统，产品特点 有快速对接急诊检查设备，第一时间自动分析影像检查，第一时间推送分析结果给医疗决策人员； 创新分析方法，并经严格验证，为医生提供规范准确的病情评估和证据支持，有助医疗质量的同 质化管理；质控的抓手“急性脑梗死再灌注治疗质量改进国家行动”的实操工具和技术推动力。 未来，BioMind 将继续在 CT/MRI 全身影像辅助诊断、超声影像 AI 辅助诊断、重大疾病临床治 疗辅助决策、医疗康复领域 AI 应用于研发、药物研发的 AI 应用、老年性疾病 AI 应用等领域加大 科研力度，共同助力健康中国建设。

北京安德医智科技有限公司

万瓦光纤激光器关键技术研究及产业化

激光是促进我国工业转型升级、高质量发展的新型战略产业，是我国高端制造业的“主心 骨”“压舱石”。锐科激光联合国内外优势单位开展了 100kW 光纤激光器关键技术攻关，包括有源 特种光纤、高功率激光芯片、高功率泵浦源、高功率合束器、高功率光纤信号 / 泵浦耦合器、高功 率光纤激光传输系统、整机集成与测试、应用工艺研究等，成功研制出 100kW 超高功率光纤激光 器工程机，最高输出功率达到 100kW 以上、中心波长 1080±10nm、光束质量 BPP ＜ 20mm×mrad、 输出光纤芯径≤ 400μm，目前该激光器已在核工业领域开展应用示范。 本项目已研制出 100kW 超高功率光纤激光器工程机，并在核工业开展了应用示范，可以进行 核设施的远程切割、拆解，为拆解高放射性的核设施提供了可行方案，可以有效减少核设施拆解 难度、降低操作人员受核辐射的风险、提高核设施退役的工作效率，该型号激光器后续还拟在造 船、汽车、钢铁、航空航天、石油化工、电力装备等高端制造领域进行应用，满足厚钢板材料的 各种加工要求，满足市场对超高功率光纤激光器需求，助力制造业高质量发展。

武汉锐科光纤激光技术股份有限公司

开放协同可控的软件定义网络操作系统

北京邮电大学未来网络创新团队在国家重点研发计划“开放协同可控的软件定义网络”、国家 重大科技基础设施等重大项目资助下，经过 10 多年的持续努力，在国际上率先设计了服务定制新 型网络体系架构，引领了未来网络相关趋势发展，研制了开放协同可控的软件定义网络操作系统， 在大规模确定性广域网基础理论、可编程交换设备操作系统、异构云网融合平台等实现重大突破。 目前，成果已应用至中国联通大规模数据中心“沃云”和“A 网”骨干网络中，覆盖全球 400 多座城市 1100 多个节点，支持骨干网业务生成时间从月级缩短至分钟级，“是首个全球规模的运 营商 SDN 商用案例”。同时，成果应用于中国移动、腾讯、青云等运营商和互联网公司，已涵盖 数据中心、骨干、城域、云联网等多场景；另外，成果在工业互联网领域应用示范，支持制造业 转型升级。并完成支持 2000 颗卫星组网与控制的卫星网络控制器与高精度仿真平台，完成相关实 验系统在星网集团、航天五院、电科院、东方红等单位的部署测试，深入支撑国家“卫星互联网” 重大工程。

北京邮电大学未来网络创新团队

类脑芯片领启TMKA200

灵汐科技研制的类脑计算芯片领启 TMKA200 是首款具有通用编程能力的 SNN/ANN 深度融合的类 脑计算芯片，采用异构融合、众核、存算一体的芯片架构，单芯片集成 25 万神经元和 2500 万突触 （稠密模式），可扩展支持 200 万神经元和 20 亿突触的集成计算（稀疏模式）。KA200 可高效支持卷 积脉冲神经网络，支持新型类脑算法。 基于“类脑计算完备性”的理论，灵汐科技还开发了类脑软件 LynOS，支持深度学习、高性 能计算、机器学习和类脑计算等算法的高效图优化和全自动编译，支持多种算法模型的融合异构， 实现应用算法的快速部署。此外，灵汐科技自主研发了面向深度脉冲神经网络的训练框架和脑仿 真平台，支持多种类脑神经元模型、突触模型和在线学习机制，高效支持生物脑的脑神经元动力 学模拟。 类脑芯片领启 TMKA200 具有高性价比、高能效、强模型通用性及支持脑仿真等优势，不仅可 以高效支持国内外正在高速发展的脑科学研究，还可以支持类脑算法的研发，促进脑科学理论和 类脑算法之间的相互借鉴。这有助于推动以大规模脑仿真为代表的脑科学研究领域的发展，协助 科研人员探索脑的奥秘，并在脑疾病的研究等方面取得突破。

北京灵汐科技有限公司

高精度光栅制造技术

衍射光栅是一种具有周期性微结构的特种光学元件，在光谱分析、空天探测、光刻机、超精 密加工、激光器、天文观测、生物医疗等诸多领域均有重要应用。衍射光栅制造技术是当今世界 最为精密的加工技术之一，只有极少数国家有能力从事此项技术。 高精度光栅制造技术突破了光栅刻划机超精密部件原位检测研磨，重载荷、长行程分度系统 的纳米精度定位，新型柔性驱动双气浮导轨约束式闭环控制等技术难题，研制出世界上综合技术 指标最高的大型高精度光栅刻划机。提出了光栅理论设计与制造工艺融合共促的方法，突破了光 栅性能指标实时监测技术、光栅刻线密度倍频调整技术，实现了光栅制造工艺的高可控性，成功 研制出了世界上最大面积的中阶梯光栅及系列高端光栅产品。高精度光栅制造技术的突破终结了 高精度光栅应用全部依赖进口的历史，促进了光栅技术领域整体性和系统性技术进步，有力支撑 了我国大型光学系统、DUV 光刻机、深空探测等国家重大任务顺利实施，促进了国产光谱分析、精 密测量等行业摆脱“有器无心”局面，增强国产仪器装备的核心竞争力。

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

金融级分布式数据库技术系统TDSQL

金融级分布式数据库 TDSQL 是腾讯研发的国产分布式数据库科技成果，是支撑数字时代金融 行业的分布式数据库管理系统。 TDSQL 核心技术成果包括实现分布式数据库系统中一致性和高可扩展性的统一，实现在线交 易、离线分析等计算引擎相融合，实现大规模集群下的系统金融级高可用性等，解决了数字化时 代传统集中式架构数据库面临的 3 大技术挑战——金融级分布式场景下数据一致性与集群可扩展 性间的牵制、OLTP 系统融合高效实时处理的缺失、无法实现跨数据中心自动切换的高可用问题。 TDSQL 凭借在金融级可用性、数据一致性、可扩展性、易运维性等关键技术突破，在银行核心 系统等关键场景的数据库国产化替换取得突破，在金融、政务等关键行业中得到规模化应用推广， 目前已为超过 3000 家主流金融、政务、运营商、工业制造企业提供国产数据库服务，包括国家统 计局、江苏省人社等多级省部级政务机构，微众银行、中国建设银行、中国农业银行、中国银行、 平安银行等主流金融机构。

腾讯科技（深圳）有限公司

超大规模时空数据感知处理系统关键技术与交通出行应用

高德软件对时空数据感知处理系统关键技术开展创新，构建超大规模多要素交通地理信息一 体化感知体系实现“地图活”，攻克超高并发条件下高可靠低延时时空信息处理难题实现“响应 快”，应用多信息源智能组合定位算法实现“定位准”，突破个性化出行服务与大规模路网均衡协 同计算技术实现“方案优”。 项目将地图数据采集能力较传统模式提升10倍、采集成本降低超 90%，覆盖全国 31个省（市、 区）及港澳地区的超 400 种道路属性、超 900 万千米导航道路、超 7000 万兴趣点和 3500 万地址 库；实现单日处理来自 30 万款移动应用千亿次的定位和路径规划请求，亿级规模的公众出行用户 实现任意距离尺度路径规划毫秒级响应；为包含全部省会和直辖市的全国 119 个城市交通和行业 管理部门提供流量均衡调度、道路拥堵预警、动态事件发布、运行状态评价等秒级响应的精准服 务。项目服务总量超 7 亿直接用户，近 3 年通过全局路网交通流均衡分配，在节约用户出行时间、 降低燃油消耗、减少二氧化碳排放方面产生重大影响。

高德软件有限公司

IPv6+协议创新

IPv6+ 可编程协议扩展结合 IPv6 原生特质与网络编程能力，可以简化现有网络协议，兼容存量 网络，实现路径和业务能力编程，提升跨域体验，降低网络管理复杂度，更好地应对未来 5G 和云 网络发展的挑战。 网络智能的基础是网络信息测量，IFIT（In-situ Flow Information Telemetry，随流检测）通过对 网络真实业务流进行特征标记，直接检测网络的时延、丢包、抖动等性能指标，采用 Telemetry 技术 实时上送检测数据，经过网络分析器可视化界面直观地向用户呈现逐包或逐流的性能指标。IFIT 可以 显著提高网络运维及性能监控的及时性和有效性，保障 SLA 可承诺，为实现智能运维奠定坚实基础。 APN6（应用感知的 IPv6 网络，Application-aware IPv6 Networking）利用 IPv6/SRv6 报文自带 的可编程空间，将应用信息（标识和 / 或网络性能需求）携带进入网络，使能网络天然感知应用及 其需求，进而为其提供精细的网络服务和精准的网络运维。 IPv6+创新内容已经纳入 IPv6国家标准计划，并在华为 NE系列路由器产品落地。截至2021年年底， IPv6+ 创新已经在中国电信 / 联通 / 移动 / 广电 / 政务 / 金融等行业规模部署，覆盖了 SRv6 云骨干、云 专线产品、垂直行业切片专网、多云聚合平台和新型城域网、APN+SFC 深化创新、算网融合等场景。

华为技术有限公司