一片仅有指甲盖大小的芯片，却能游刃有余地调度从微波、Sub 6GHz到毫米波甚至太赫兹的全频段资源，以超过120Gbps的极速传输数据——这项突破性技术正在打开6G时代的大门。

2025年8月，北京大学与香港城市大学联合团队在《自然》杂志发表了令人瞩目的研究成果——全球首款基于光电融合集成技术的自适应全频段高速无线通信芯片。

这项技术突破彻底打破了传统电子器件“一个频段一套设备”的僵局，为6G通信技术实用化奠定了颠覆性的硬件基础。

01 技术突破：攻克全频段自适应世界难题

在6G时代，无论在城市楼群还是偏远山区，都需要数据的高速传输和快速接入1。基于纯电子技术的传统无线设备带宽受限、频段单一，难以动态调度频谱资源。

“不同频段各有优劣：高频段数据资源丰富、速率极高，却难以远距传输；低频段穿透性强、覆盖广，却容量有限。”北京大学王兴军教授指出。

研究团队巧妙地选择了光电融合这条路。他们利用先进的薄膜铌酸锂光子材料，提出“超宽带光电融合无线收发引擎”这一全新架构。

该芯片最关键的突破在于实现了频率可广泛、快速、精准重构的片上集成光电振荡器。

舒浩文研究员解释道：“该系统借助高精度光学微环‘锁定’频率，能在0.5GHz至115GHz近乎八个倍频程的超宽范围内，快速、精准、低噪声地生成任意频点的通信信号”。

实际测试中，该系统表现出了惊人的性能一致性：全频段内通信质量平滑稳定，高端频段未有衰减，大于120Gbps的传输速率已完全达到6G通信的峰值指标要求。

02 环境智能：拥堵频谱中的“老司机”

更令人惊叹的是，这款芯片展现出强大的环境智能。当某一频段受到干扰或阻塞，系统可实时、自动跳频至清晰频段。

香港城市大学王骋教授形象地比喻道：“像一位经验丰富的‘老司机’在拥堵频谱中灵活变道，始终保持通信畅通无阻”。

这种智能自适应能力使得网络中断风险显著降低。实验室测试数据显示，其动态调谐能力可将网络中断风险降低76%。

这一技术的意义远超出高速传输本身。王兴军教授强调：“这种全频段重构的解决方案将催生更灵活、智能的AI无线网络，有望重塑未来无线通信格局”。

它第一次为真正意义上的“AI原生网络”奠定了硬件基础，可通过内置算法动态调整通信参数，应对复杂电磁环境。

03 全球6G竞争格局：中美韩“三足鼎立”

在全球6G竞争版图上，已经形成三足鼎立格局。截至2025年第二季度，全球6G专利申请量已突破4万件，其中中国以37% 份额位居首位，韩国（21%）、美国（19%）紧随其后。

中国依托完整的产业链与政策支持，在高频器件、智能算法等领域持续领先。美国凭借半导体基础研究优势聚焦太赫兹通信。欧洲则通过标准化组织推动跨区域协作。

此次光电融合系统突破，将频谱利用率提升至传统方案的4倍，使单基站可同时承载10万+设备连接——这一性能指标已达到国际电信联盟（ITU）设定的6G核心目标值。

04 标准化进程：从技术优势到产业话语权

技术竞争的背后，是标准制定权的争夺。2025年6月，3GPP会议在布拉格举行，信息通信技术行业的领军企业齐聚一堂，共同规划并启动了6G技术研究工作。

实际工作将于2025年8月开始，持续18到21个月。基于Release 20期间的研究成果，Release 21标准项目将交付首批6G规范。

爱立信标准化研究总监Krister Sällberg表示：“首批6G规范应于2028年底前完成，以支持2030年首批商业6G部署的实施”。

中国团队的全频段兼容技术，使设备厂商摆脱了“多频段硬体堆叠”的设计局限，单芯片集成方案可降低终端成本达60%。

这一技术路径若被纳入国际标准，将重塑全球通信产业分工格局——预计到2027年，采用该架构的企业将在全球6G基站市场占据35%-40%份额。

05 应用场景：从通信网络到智能感知

6G的真正价值不仅在于更快的网速，更在于其赋能的全新应用场景。王兴军教授描绘了这样的未来：“可以与卫星融合，实现全域无缝连接，不论是在沙漠、海洋，甚至是遥远的天宫空间站也将拥有极速Wi-Fi”。

在自动驾驶领域，6G的多频段协同能力使车载雷达探测精度提升至厘米级，同时降低30% 能耗。借助通信-感知一体化技术，未来基站和车载设备在传输数据的同时，能精准感知周围环境，真正实现“通信即感知”。

在医疗领域，“依靠6G高速率、低时延的特性，北京的医生可以通过机器人跨省为患者做手术，精准度丝毫不受影响”。

低空经济也将迎来全新发展机遇。中国移动已在部分城市建成了兼顾低空和地面通信的4.9GHz一网多用网络，2025年将在6+4个重点城市持续扩大规模化试点。

这些低空网络将有力支持外卖配送、物流载货、安防巡检、城市管理、eVTOL（电动垂直起降飞行器）、应急救援等创新业务发展。

06 经济效益：万亿市场即将爆发

6G带来的经济价值令人瞩目。预测到2030年，6G带动的全球经济规模将达2.1万亿美元，其中中国市场的贡献率有望超过45%。

这主要源于制造业智能化升级与卫星互联网融合发展的双重驱动。

作为对比，5G从设计之初就通过采用精简设计减少“始终在线”信号，实现了比4G更高的能源效率。对于6G，行业计划在此基础上更进一步，在5G工作的基础上，进一步探索降低网络能耗的方法。

中国信科集团总经理范志文表示：“6G会改变我们生活的每一个细节”。中国信科正全力冲刺“千亿级”目标，计划到2028年实现产业规模突破1000亿元。

研究预计，6G与云计算、人工智能结合后，每年可为全球GDP新增超1万亿美元。

07 零中断网络：6G可靠性的终极追求

中移智库发布的《2025年6G“零中断”网络设计白皮书》提出了更高目标的网络可靠性愿景。

2021-2024年全球4/5G重大事故超66起，网络故障（50%）和动网操作（38%）是主因，常引发过载（69%）、语音与数据业务同时受影响（88），且88%事故中断超2小时。

白皮书提出6G“零中断”网络愿景是“运行态的网络长稳服务、应灾态的业务零损保障”。

总体架构为“三体”架构：网络本体从架构、功能、信令网、网络云四方面原生抗毁，降低故障风险；灾备护体通过孪生平面主动预防、容灾平面快速恢复、逃生平面兜底保障，实现物理止损；

高稳智能体借助域内自治自愈、跨域协同容灾、AI风险防控，提升异常处理效率与精准度。

08 未来展望：从实验室到千行百业

研究团队下一步将推进激光器、光电探测器和天线的一体化单片集成，目标是做出像U盘一样“即插即用”的智能通信模组，可嵌入从手机、移动基站到无人机、物联网设备的任何终端中。

“我们期待，这项研究能成为下一代无线通信技术革命的技术引擎，带动整个产业生态的协同创新与跨越式发展。”王兴军教授表示。

从产业角度看，这项突破将强力拉动宽频带天线、光电集成模块等关键部件升级，带来从材料、器件到整机、网络的全链条变革。

GTI主席高同庆指出：“我们已经闻到了6G的味道”。6G发展逻辑与4G、5G不一样，将升级为绝对的场景需求导向，消费机器人、智能终端、网联汽车、低空经济等领域将推动6G移动智能创新的快速发展。

随着2030年商用节点临近，6G正从概念一步步走向现实。北京大学王兴军教授表示，这项技术将催生更灵活、智能的AI无线网络，有望重塑未来无线通信格局。

北京、武汉等多地已经展开布局，中国信科计划到2028年实现产业规模突破1000亿元。6G带来的不仅是速度的提升，更是整个通信范式的变革。

不远的将来，当人们在飞机上开视频会议、在沙漠里直播、在家中与远方亲友全息互动时，会想起2025年这个夏天——正是在这个时间节点，中国科学家把6G的未来拉近到了可见的距离。