多位院士热议“超材料”：可与AI相结合实现具身智能的未来

摘要： ...

超材料作为21世纪的重大科学突破之一，凭借其独特的物理特性，在光电、信息传输等领域展现出巨大的应用潜力。日前，在由长三角国家技术创新中心及苏州实验室共同承办的2024浦江创新论坛“面向未来信息产业的新材料创新发展论坛”上，论坛嘉宾、中国工程院院士、清华大学教授周济预估，超材料可能已进入大规模产业化的前夜。

“超材料”一词最初由美国德克萨斯州大学奥斯汀分校Rodger M. Walser教授提出，用来形容自然界不存在的、人工制造的、三维的、具有周期性结构的复合材料。

周济称，中国在超材料领域的研究起步较早，目前已取得显著成果。超材料不再局限于传统材料的物理规律，并且引入了可设计、可调控的全新研究范式。未来，超材料有望解决光信息技术领域中的瓶颈问题，为未来的光电转换技术开辟新的路径。

中国科学院院士、东南大学教授崔铁军认为，超材料因为能实现自然材料无法达到的电磁特性，如负折射率和负磁导率，在过去几十年中受到了广泛关注。然而，传统超材料存在一定的局限性，比如功能固定、缺乏实时操控能力。为了克服这些限制，崔铁军及其团队在2014年提出了数字编码超材料的概念，通过使用数字0和1去表征超材料。

崔铁军指出，数字编码超材料的核心在于可编程性。通过不同的0和1序列，超材料可以像DNA序列一样操控电磁波，这种能力是巨大的。例如，一个具有n个单元的1比特超材料，其操控编码序列的数量可达2的n次方，这一数字远超宇宙中原子的总数。这种强大的操控能力为电磁波的调控和信息处理提供了无限可能。

崔铁军认为，超材料的灵活性使得超材料在无线通信领域尤为重要，尤其是在构建低成本相控阵和改善信号覆盖方面。

对于当前引起关注的“具身智能”领域，崔铁军认为，信息超材料也可以与AI结合，实现具身智能的未来，另外还可以用于智能家居的设备。

“我们构建了信息超材料电磁+大模型，大模型由语言大模型和不同的编码库大模型合二为一构成，这样的大模型可以理解我说话的意思，然后指挥我的信息超材料执行我的命令。”崔铁军在演讲中称。