南京大學「國家杰青」繆峰教授團隊，一個月不到發了3篇Nature子刊

短短不到一個月時間，南京大學繆峰教授領銜科研團隊，接連在Nature Electronics、Nature Sensors、Nature Communications三大國際頂級子刊發表原創性研究成果，每一項成果都精準破解行業核心痛點，展現出我國在相關領域的頂尖科研實力，也彰顯了南大類腦智能研究的深厚積淀與創新活力。

Nature Electronics： 破局萬物智能困局，端云融合無線協同智能計算

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

繆峰教授領導的科研團隊直擊“萬物智能”落地的核心瓶頸——端側設備算力有限，而端云協同無線傳輸能耗高、代價大，為大規模低功耗邊緣設備的智能互聯提供了全新的理論視角與工程路徑。

針對傳統端云協同“分層解耦”設計導致的能耗疊加問題，團隊提出并驗證了一種端云融合無線協同智能計算新范式。在硬件層面，系統將高能效模擬存算一體芯片同時用于神經網絡計算與無線信號處理，憑借模擬存內計算高度并行的優勢，不僅突破馮·諾依曼瓶頸，還能在模擬域內高效處理無線信號，大幅降低對高精度模數轉換（ADC）的依賴；在訓練方法層面，團隊首次將無線通信鏈路作為可訓練模塊，構建整體無線神經網絡，提出“通信感知訓練（CAT）”方案，主動放棄無損通信，充分發揮神經網絡容錯能力，在保證推理精度的同時，大幅降低通信功耗與硬件成本。

實驗驗證顯示，該方案在多種無線信道條件下均表現優異，在時變平坦衰落信道下，所需接收端信號信噪比相較于傳統方法平均降低16dB，等價于發射功率降低97.5%；即使在有損通信條件下，無線協同推理的準確率也與理想無損傳輸系統相差無幾。

Nature Sensors： 重構遙感傳輸范式，光電融合“感傳算一體”

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

繆峰教授領導的科研團隊聚焦衛星遙感等邊緣端機器視覺系統的核心難題——光學遙感成像視場廣、數據量大，而無線通信帶寬有限、傳輸延時高，提出并原理性驗證了基于光電融合的“感傳算一體”新范式，為低延時、高吞吐星地協同感知開辟了全新路徑。

傳統遙感數據處理采用“先成像、再轉換、后壓縮、再傳輸”的串行模式，在處理“廣域高分”圖像時延時極高，難以滿足實時研判需求。團隊創新設計的光電融合架構，在傳感端和模擬域內一步完成光學信息的獲取、壓縮、調制與無線發送全過程：利用光學透鏡實現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據壓縮；借助二維材料光導型器件的交流光電響應特性，通過頻分復用將光強與傳播方向信息編碼到交流信號頻譜中，經天線無線發送后，接收端可直接通過頻譜信息實現圖像識別，或通過傅里葉逆變換完成高保真重建。

實驗室搭建的原理性驗證系統證實了方案的可行性：在FashionMNIST數據集上，基于接收信號頻譜信息的識別準確率與基于原始圖像相當；在相同圖像尺寸、壓縮比及傳輸條件下，該方案的時延較傳統方案降低約96.8%。此外，方案采用的二維材料具備優異的抗輻照性能，未來有望部署到衛星載荷中，服務于各類空間任務。

Nature Communications： 開拓極端環境計算，光編程機械計算

3月16日，南京大學繆峰教授、梁世軍教授和南京理工大學潘晨副教授為論文的共同通訊作者在國際知名學術期刊《Nature Communications》發表了題為“Light-Programmable Mechanical Computing via Polyaniline Composite Film”的研究論文。南京大學為本論文的第一完成單位。該論文第一作者為南京大學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。

繆峰教授領導的科研團隊破解了機械計算領域長期存在的兩大難題——計算架構可擴展性不足、實用化應用路徑不明，提出基于聚苯胺復合薄膜的光編程機械計算新方法，為機械計算技術的規模化拓展與實際應用提供了潛在解決方案。

機械計算憑借去中心化優勢，可在高溫、輻射、腐蝕等極端環境下穩定運行，具有重要特殊應用價值，但長期停留在概念演示階段。團隊以材料結構設計為突破點，研發出兩種多功能聚苯胺復合薄膜（PCF），打造出可通過光信號精準調控的“光控類繼電器”核心單元：PCF I型為三明治結構，實現單刀單擲繼電器功能；PCF II型為四層結構，實現單刀雙擲繼電器功能。其核心機制源于“光-熱-機械”層級耦合效應，光照下薄膜發生可控彎曲，進而調控導電路徑通斷與流向，實現信息計算。

基于這些核心單元，團隊搭建起可擴展的光編程機械計算架構，成功實現AND、OR、XOR等基礎邏輯門，以及1位、2位全加器等復雜組合邏輯電路，驗證了架構的準確性與可擴展性。更具創新意義的是，團隊融合仿生設計，開發出環境交互式自適應偽裝系統，可實時感知環境紋理，動態生成高度匹配的偽裝圖案，且具備極強的抗干擾能力——即便50%的單元破損，偽裝紋理與原始目標仍能保持近80%的相似度。

繆峰教授簡介

繆峰，1982年生，江蘇海安人，南京大學物理學院教授、博士生導師、南京大學類腦智能科技研究中心主任，南京大學人力資源處處長、黨委教師工作部部長，江蘇“海智”專家聯合會信息科學委員會副主任

2004年本科畢業于南京大學物理系；2009年獲美國加州大學河濱分校物理學博士學位，同年獲得最佳博士畢業生獎和國家優秀留學生獎； 2009-2012年在美國惠普實驗室（硅谷總部）任助理研究員。

主要從事凝聚態物理、納米電子學領域研究，具體方向包括二維材料量子調控研究、二維材料信息器件研究等。2012年，入選國家“海外高層次青年人才計劃”，2015年，擔任科技部“量子調控”國家重大科學研究計劃（青年）項目首席科學家；2016年，獲得國家杰出青年科學基金資助 ； 2017年，入選科技部中青年科技創新領軍人才；2018年，入選科睿唯安（Clarivate Analytics）全球“高被引科學家”；2019年，入選國家“高層次人才特殊支持計劃”科技創新領軍人才；2021年，獲得黃昆物理獎；2024年，獲得科學探索獎。

編輯、審核：胡大可

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