从新能源车到AI，省电难题需科学家攻克
当冷空气降临，气温骤降至个位数，车窗结上薄霜。你望着车内大屏幕上不断减少的电量数字，心中不免犯嘀咕：这电量还能坚持到下一个高速出口吗？在冬天，电动车的续航总是让人难以捉摸，温度稍有降低，电量下降的速度就快得超乎想象。
你打算向AI助手咨询，怎样才能让电池更耐用。它几乎瞬间就给出了一大段解答。你读完后，刚想下意识地说声“谢谢”，却又忍住了。因为据说，这句礼貌用语很“费电”。
几个月前，有AIGC应用的企业高管在社交媒体透露，人类对AI说的“请”和“谢谢”，可能让公司多支出数千万美元的电费。
新能源汽车的续航能否更持久、更稳定？人工智能能否更加省电？国际能源署预测，到2030年，全球数据中心的电力需求将翻倍，这相当于日本一年的用电总量。AI越智能，地球可能就越缺电。
随着科技的发展，电量焦虑问题也日益凸显。此时，解决问题的压力落在了科学家们的肩上。
天气寒冷，新能源车车主的“电量焦虑”再次袭来。（图 / 视觉中国）
科学家在无人走过的路上奋力前行
有些电，或许在还未被芯片利用时，就已经被白白浪费掉了。
香港大学青年科学家张宇昊指出，人工智能的根本物理限制在于供电效率。从电网输出的高压交流电，转化为高端芯片所需的低压直流电，整个过程的效率仅约为75%。也就是说，有四分之一的电在传输过程中损耗掉了，而且这些损耗还会产生热量，进而消耗更多的制冷能量。
张宇昊正在研究第三代半导体。用这类新型半导体制作的芯片，不仅能让手机在5分钟内充满电，还能使新能源车在相同电量的情况下行驶得更远。这位青年科学家期望通过新型材料研究成果的转化，大幅降低电网、人工智能等领域的能源损耗，更高效地将电力转化为算力。
即便数据处理中心建在寒冷的北极，其内部仍需安装大量的降温设备。（图 / 视觉中国）
有人致力于提高单个芯片的供电效率，也有人尝试拓宽芯片之间的传输通道。过去十年，GPU算力提升了一百倍，但芯片之间的通信效率仅提高了四倍。北京大学青年学者常林专注于光子芯片研究，有望突破芯片互连的速度瓶颈。
与常见的AMD或英伟达芯片不同，光子芯片不是依靠电子流动来完成运算，而是以光信号为载体。理论上，它能实现更快的速度和更低的能耗。目前，一些规模较大的数据中心已引入机柜之间的光子传输，但常林认为还可以更进一步，实现芯片之间的光子互连。
常林打了个比方，这就如同当年用光纤替代电话线，让数据在芯片间以光速传输。他希望未来的光子芯片能与电子芯片协同工作，使机器更智能、电脑更便携、手机更省电。
江苏宿迁，工人在操作智能设备制作电源芯片封测产品。（图 / 视觉中国）
无论是张宇昊还是常林，他们都在实验室里日夜忙碌，努力攻克社会的“科技痛点”。然而，科研并非只是灵光一闪的瞬间，更多的是被各种任务环绕的日常，尤其是对于处于课题研究起步阶段的青年科学家来说。
张宇昊去年从美国回到中国香港大学，他看重的是中国完整的芯片产业链，但也需要重新适应新的科研环境和教学体系。常林四年前从海外回到北京大学，筹建自己的课题组，面临人手少、任务多的困境，教学、实验、论文、项目申请等都要亲力亲为。他说：“起步阶段，总希望有人能帮上一把。”
最近，他们都等来了那个“帮上一把”的消息——获得“何享健青年科学家”首期项目的资助。常林笑着说，这真是“雪中送炭”。
“沉下心搞科研”，不再只是口号
10月25日下午，“何享健青年科学家”首期项目揭晓仪式在佛山顺德举行。20位青年科学家获颁资助证书，每人获得200万元的科研资金，用于开展具有原创性和突破性的基础、转化和应用研究。
何享健先生（前排中）与获资助青年科学家、知名科研院所专家合影。（图 / 受访者供图）
该基金鼓励研究者在原创性和探索性方面勇于突破，在经费使用上也给予了充分的自由，获资助的青年科学家可根据研究需要灵活安排。
常林打算用这笔资金更新实验设备。国际上光子芯片领域发展迅速，他希望借此弥补实验室设备的不足，让团队更快地跟上国际前沿。张宇昊计划将资金用于芯片的设计和流片测试，从芯片设计到量化生产，使研究更接近实际应用。
这笔总额4000万元的资助，不仅是实实在在的支持，更是一份深厚的信任。典礼上，薛其坤院士发表感言：“（项目）聚焦能源环境（与气候变化）、医学与生命科学两大关乎人类未来的关键领域，这份‘为国育才、助力科研’的家国情怀，不仅是对青年科学家的亲切关怀，更为整个社会支持科技创新树立了标杆”。
何享健科学基金青年科学家项目首期入选科学家名单。（图 / 受访者供图）
“何享健青年科学家”项目是“何享健科学基金”的具体实施。该基金由美的集团创始人何享健以个人名义出资30亿元，于2023年5月在大湾区科学论坛上正式发布。多年来，何享健在教育、乡村振兴、养老健康等领域已资助超百万人次。这一次，他将目光投向了科学领域。
何享健坚信“国家强大、经济繁荣离不开科技发展”。他希望为科学提供更多支持，鼓励科研工作者真正“沉下心搞科研”。“何享健青年科学家”项目秉持长期主义，计划于11月启动第二期提名，持续发掘青年科研人才。
何享健以个人名义设立30亿元科学基金。（图 / 受访者供图）
这种相信科研、支持科研的精神，也在何享健创立的企业中得到传承。从智能制造到绿色能源，从节能家电到自动化机器人，美的集团的研发投入多年来一直位居行业前列。推动科技进步，不仅是企业发展的动力，更是造福社会的途径。
科学需要被支持，也值得被期待。那些在实验室里埋头钻研的年轻人，正在为人类生活中的每一个“痛点”寻找解决方案。让他们能够更加自由、毫无顾虑地在无人走过的道路上探索，或许这正是让“痛点”转化为幸福的开端。
作者：晓洋
校对：遇见
排版：汤姆
配图：美的、视觉中国
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