工程院：我國電(diàn)子信息領域面(miàn)臨“十三大(dà)挑戰(zhàn)”

2月15日(rì)，中(zhōng)國(guó)工程(chéng)院信(xìn)息與電子(zǐ)工程學部、中(zhōng)國信息與電子工(gōng)程科技發展戰略研(yán)究(jiū)中(zhōng)心在(zài)京發布(bù)“中國電(diàn)子信息工程科技發展十三大(dà)挑戰（2022）”，總結提煉(liàn)出中(zhōng)國電子信(xìn)息(xī)工(gōng)程科(kē)技當(dāng)前的發展(zhǎn)趨(qū)勢(shì)和面(miàn)臨的(de)重大(dà)挑戰(zhàn)。這些(xiē)挑戰(zhàn)包括(kuò)：信息領域的自主(zhǔ)可控，實(shí)現超高速(sù)、高(gāo)性(xìng)能、低功耗(hào)、多功(gōng)能、高(gāo)密度光電子器件，研發出基(jī)于(yú)新(xīn)一(yī)代信(xìn)息技(jì)術(shù)的智能(néng)化管控系統和(hé)智能化(huà)工業軟(ruǎn)件，研發軟件定(dìng)義、軟(ruǎn)硬協同、場景驅動、應用感(gǎn)知、智能(néng)賦(fù)能的基礎軟件等。

　　中國工(gōng)程院黨組成(chéng)員、副院長陳(chén)左甯院(yuàn)士(shì)表(biǎo)示(shì)，中國工程(chéng)院作(zuò)為中國工(gōng)程科(kē)學技(jì)術(shù)界最高(gāo)榮譽性、咨詢性(xìng)學術機(jī)構(gòu)，要(yào)緊(jǐn)密圍繞國(guó)家經(jīng)濟社(shè)會(huì)發展和(hé)科技創新(xīn)的全局性、戰略性問(wèn)題，牢牢把握(wò)電(diàn)子信息領域的(de)發展态(tài)勢，為國(guó)家相關決策提(tí)供(gòng)準确(què)、前瞻、及(jí)時的(de)建議。在當(dāng)前全球科(kē)技創(chuàng)新進(jìn)入密(mì)集活(huó)躍期(qī)，信息(xī)與電(diàn)子工(gōng)程(chéng)科技成(chéng)為全球創(chuàng)新最活躍(yuè)、應用最廣(guǎng)泛、輻(fú)射帶動作(zuò)用最大的科技領域的(de)背景下(xià)，及時把握電(diàn)子(zǐ)信息領域(yù)的研(yán)究進(jìn)展、發展趨(qū)勢和面臨(lín)的挑(tiāo)戰，對我國(guó)建設(shè)科技(jì)強國、實現(xiàn)高水平科技自(zì)立自強(qiáng)、做強做(zuò)優做(zuò)大數字經(jīng)濟具有(yǒu)重(zhòng)要意(yì)義。

　　據悉，中國(guó)工(gōng)程院信息(xī)與電(diàn)子工(gōng)程學(xué)部從(cóng)2014年起開(kāi)展(zhǎn)《中國(guó)電子信息工程(chéng)科技發展研究》系列研究工作(zuò)，主要目标(biāo)是分(fèn)析研(yán)究電子信(xìn)息領(lǐng)域年度科(kē)技發展情(qíng)況，綜(zōng)合闡述國(guó)内外(wài)年度(dù)本(běn)領域重(zhòng)要突破及标志性成果。2015年11月，由(yóu)中國工程(chéng)院、中(zhōng)央網信辦(bàn)、工業(yè)和信(xìn)息(xī)化部、中國電(diàn)子科技集(jí)團聯合(hé)成(chéng)立了(le)中國(guó)信息與電(diàn)子工程(chéng)科技發展戰略(luè)研究中心，深(shēn)入(rù)開展此(cǐ)項研究工作。2018年(nián)以來，項目由餘(yú)少華、陸(lù)軍(jun1)兩位(wèi)院士負責，組織(zhī)院士(shì)、專家300餘人(rén)，充分(fèn)發揮(huī)國家(jiā)部委(wěi)、企(qǐ)事業單位和高校(xiào)科研(yán)院所(suǒ)中各層面(miàn)專家學者的智力優(yōu)勢，完成了(le)《中國電子(zǐ)信息(xī)工程科技發展(zhǎn)研究》綜合(hé)篇、專(zhuān)題篇(piān)和(hé)專題小(xiǎo)冊子等系列研(yán)究成果，并在此(cǐ)基礎上凝練中(zhōng)國電(diàn)子(zǐ)信息工(gōng)程科(kē)技發展趨(qū)勢和(hé)挑戰，為我(wǒ)國科技人員準(zhǔn)确把(bǎ)握電(diàn)子信(xìn)息領域發(fā)展趨勢提(tí)供參(cān)考，同(tóng)時也(yě)為我國制(zhì)定電子信息科(kē)技發展戰略提(tí)供支撐。

　　附：中國電子(zǐ)信(xìn)息工程科技(jì)發展十三(sān)大挑戰（2022）

　　1、信(xìn)息領(lǐng)域

　　以數字(zì)化、網(wǎng)絡化、智(zhì)能化為特征的信息化(huà)浪潮方興(xìng)未艾，信息(xī)技(jì)術(shù)一(yī)日(rì)千裡、欣欣(xīn)向榮(róng)，全面融(róng)入人類(lèi)社會生(shēng)産(chǎn)生活(huó)，與各行業不斷(duàn)交叉融合，正深刻改變着世界的經濟(jì)格(gé)局、文(wén)化格(gé)局、安全格(gé)局和(hé)競争(zhēng)格局(jú)。在雙循(xún)環戰略(luè)下，如何快速有(yǒu)效組織(zhī)國内外(wài)優勢(shì)科技力量(liàng)，構建(jiàn)新型體制(zhì)機制，攻(gōng)克系(xì)列關鍵(jiàn)核心技術(shù)，補短闆，加(jiā)長闆，建立(lì)與新時代大國競争力和(hé)經濟社(shè)會可持(chí)續發(fā)展相适應(yīng)的信息(xī)體系，确(què)保國家在(zài)信息(xī)領(lǐng)域自(zì)主可控(kòng)、安全(quán)可靠(kào)是該(gāi)領域當前面臨(lín)的重(zhòng)要(yào)挑戰。

　　2、微電子(zǐ)光(guāng)電子

　　境(jìng)外和國際(jì)上3nm制(zhì)程有望(wàng)今年推出，2nm制程也(yě)已列入研發(fā)計劃。先(xiān)進芯片(piàn)工(gōng)藝日益趨(qū)近物(wù)理極(jí)限，涉及設(shè)計到制造(zào)産業鍊關(guān)鍵環節(jiē)，如設備、材料(liào)、eda/ip核等基本被國際大企業(yè)壟斷(duàn)。國内企(qǐ)業(yè)創新能(néng)力(lì)提升(shēng)面臨重(zhòng)大挑戰(zhàn)。新器件、新結構、新(xīn)材料、新工藝(yì)、新封裝等技術(shù)協同(tóng)創新推進(jìn)産業化，是應對(duì)微電(diàn)子領域挑(tiāo)戰的(de)重要(yào)技術(shù)途徑。實現超高(gāo)速、高性能、低功耗、多功能、高密(mì)度光電子(zǐ)器件(jiàn)是(shì)信息光電子(zǐ)領域面(miàn)臨(lín)的重要挑(tiāo)戰，發(fā)展光子集成(chéng)、光(guāng)電集成和光電融合(hé)等技術(shù)是(shì)應對(duì)信息光電子領(lǐng)域挑戰的(de)重要技術途徑。

　　3、光學(xué)工程(chéng)

　　光(guāng)學(xué)工程(chéng)是融合光學、精(jīng)密機械(xiè)、電子(zǐ)學(xué)、材料、計算(suàn)機等技術(shù)解決(jué)多種工程應用問題(tí)的交叉學(xué)科，重(zhòng)點研究光信息(xī)的獲取、傳(chuán)輸、處(chù)理、存儲、顯示以(yǐ)及激(jī)光(guāng)技術應(yīng)用，正向(xiàng)着(zhe)紫外(wài)、可見(jiàn)光(guāng)、紅外(wài)等多頻段，強(qiáng)度、光譜、偏振、相位等多維(wéi)度，探測、成像、測距(jù)、通信等(děng)多功能，微納、超(chāo)快、超分辨(biàn)、x射線(xiàn)及太赫(hè)茲光學等多種新(xīn)技術(shù)方(fāng)向(xiàng)發展。如何(hé)實現光學工程(chéng)高質(zhì)量的信息(xī)化、網絡化(huà)、自動化、芯(xīn)片化、數字化、智能化(huà)，提高(gāo)複雜環境下的(de)動态(tài)感知和處(chù)理能力(lì)是該領(lǐng)域當前(qián)面臨的(de)重(zhòng)要挑戰。

　　4、測量(liàng)計量(liàng)與儀(yí)器

　　新(xīn)一代國家測量(liàng)體系建設已經啟動(dòng)，國家儀器(qì)産業體(tǐ)系(xì)建設(shè)已開(kāi)始(shǐ)布局(jú)，重(zhòng)要場景下(xià)的關(guān)鍵核心測量技(jì)術亟待突(tū)破，整體測(cè)量能力亟(jí)待提升，特别(bié)是支撐超精密光(guāng)刻機、高端航空(kōng)發動機和高端(duān)工業母(mǔ)機(jī)等為(wéi)代表的高精尖(jiān)裝備研發(fā)制造(zào)中的(de)超(chāo)精(jīng)密測(cè)量與(yǔ)儀器(qì)技術(shù)亟待(dài)率先突破(pò)，制造質量調控(kòng)能力亟待提升(shēng)；支撐(chēng)數(shù)字(zì)化制造、數(shù)字化醫療(liáo)、智(zhì)慧城(chéng)市(shì)建設(shè)等領域(yù)發展的(de)數字化測量、網絡化測(cè)量、精密(mì)儀器和傳(chuán)感器(qì)等共(gòng)性(xìng)核心技(jì)術突破是(shì)該領(lǐng)域當(dāng)前面臨的(de)重要挑戰。

　　5、網絡與通(tōng)信

　　随(suí)着5g移(yí)動信息網絡的(de)加速(sù)構建，5g網(wǎng)絡(luò)與各行業應用的垂(chuí)直整合面(miàn)臨較(jiào)大(dà)挑戰。6g研(yán)發加(jiā)速布局。互(hù)聯網(wǎng)作為支撐(chēng)未來十(shí)年全球信息傳(chuán)輸基礎(chǔ)設施(shī)的主(zhǔ)導體(tǐ)系架(jià)構，面臨萬(wàn)物互聯、萬事互聯時代tob、tom、tox、高(gāo)速核(hé)心器(qì)件(jiàn)等多樣(yàng)化需(xū)求(qiú)帶來的(de)前所未有挑戰(zhàn)。在網絡流(liú)量的爆發(fā)式增(zēng)長、陸(lù)海空天(tiān)全覆蓋和“雙(shuāng)碳(tàn)”背景下(xià)，網絡需滿(mǎn)足巨容量、大連接、廣(guǎng)覆蓋、高可靠、綠色節(jiē)能、低成本(běn)等需求，彈(dàn)性智(zhì)能網(wǎng)絡架構、服(fú)務質(zhì)量、用(yòng)戶體(tǐ)驗、網絡安全性(xìng)和可靠(kào)性(xìng)等是該領域當(dāng)前面(miàn)臨的重要挑戰(zhàn)。

　　6、網絡安全

　　新形(xíng)勢下的(de)網(wǎng)絡安(ān)全在(zài)于(yú)風險消(xiāo)減與賦能增值雙輪驅動。在網(wǎng)絡系統的缺陷(xiàn)管控與(yǔ)縱深防(fáng)禦中(zhōng)，如何(hé)應對海量(liàng)存量威脅治(zhì)理及其有效防護不足、網絡安全(quán)邊界(jiè)的削(xuē)弱，如何(hé)構建威(wēi)脅畫像、威脅情(qíng)報(bào)運(yùn)營(yíng)機制及(jí)安全(quán)知識體系；在運行任(rèn)務的威脅管(guǎn)控(kòng)與時機防(fáng)禦(yù)中，如何(hé)應對動态(tài)環境(jìng)下“未知(zhī)的未知”攻擊，如(rú)何構建威脅(xié)感(gǎn)知的時(shí)機防(fáng)禦形态，如何打造計(jì)算和(hé)防護融合(hé)新模式、形(xíng)成運(yùn)行和(hé)防禦并行雙結(jié)構；如(rú)何實施風(fēng)險管理與(yǔ)量化(huà)評估手段以支(zhī)撐網絡安(ān)全保(bǎo)險；如何破解數(shù)據安全和(hé)隐私保護與(yǔ)數據流(liú)動和(hé)開發(fā)利(lì)用(yòng)相悖等(děng)難題，都(dōu)是該領域(yù)面臨(lín)的主要挑(tiāo)戰。

　　7、水(shuǐ)聲工程

　　以(yǐ)實時(shí)化信(xìn)息獲取傳(chuán)輸與大數(shù)據處理為手(shǒu)段，掌握與複雜多變海洋環(huán)境(jìng)規律耦(ǒu)合的水下目标(biāo)聲學(xué)信息(xī)，實現(xiàn)海洋(yáng)水下(xià)信息(xī)自主掌控是該(gāi)領域當前(qián)面臨(lín)的重(zhòng)要挑(tiāo)戰(zhàn)。

　　8、電磁場與電磁環(huán)境效應(yīng)

　　随着5g、物(wù)聯網、無(wú)人系統(tǒng)、人工(gōng)智能等技(jì)術領域的(de)快速(sù)發展(zhǎn)、重大基礎設施和先進智(zhì)能化裝備或系統的建設(shè)與應(yīng)用，電(diàn)磁環(huán)境(jìng)适應性和電磁安全性(xìng)成為各類(lèi)智能裝(zhuāng)備(bèi)系統(tǒng)可靠(kào)安全運行(háng)的重(zhòng)要(yào)制約因(yīn)素。促(cù)進(jìn)電磁場(chǎng)與電磁(cí)環境效(xiào)應學(xué)科建設，開展(zhǎn)電(diàn)磁場基礎(chǔ)問題(tí)研究，加強(qiáng)電磁環(huán)境(jìng)主動感知、智(zhì)能電磁(cí)防護、電磁(cí)防護(hù)仿生、高性能電(diàn)磁綜合仿真計(jì)算等(děng)自主原創(chuàng)性技術攻關，提升智(zhì)能化裝備(bèi)電磁(cí)防護(hù)能力是該(gāi)領域(yù)當前(qián)面臨(lín)的(de)重(zhòng)要挑(tiāo)戰。

　　9、控(kòng)制

　　物理信(xìn)息因(yīn)果關系不(bú)清的複雜工業(yè)動态系統建模(mó)、控制與(yǔ)優化機(jī)理不清情況下(xià)的數(shù)學建模、開放環境下輸入(rù)/輸出相關信息(xī)處于開放(fàng)環境(jìng)且變(biàn)化(huà)不确定(dìng)、感知(zhī)信息難以獲(huò)取、控制與決(jué)策目标多尺(chǐ)度(dù)多沖突等(děng)控制(zhì)理論與(yǔ)技(jì)術問(wèn)題，為(wéi)此需開展(zhǎn)工業動(dòng)态系統(tǒng)人工智能研(yán)究(jiū)，并将(jiāng)工業互聯網、工(gōng)業(yè)自動化(huà)與信息化(huà)技術(shù)與制造業(yè)深度(dù)融合(hé)，研發(fā)出基(jī)于新一代信息(xī)技術的智(zhì)能化管控系統和智(zhì)能化工業(yè)軟件，是該領域(yù)當前面臨的重要挑戰。

　　10、認知

　　腦認知(zhī)與人(rén)工智能加(jiā)速融(róng)合，多尺度(dù)動态腦觀測、針(zhēn)對記(jì)憶、情緒、視(shì)覺等認知(zhī)功能(néng)的機(jī)理揭(jiē)示，和易泛化(huà)、魯(lǔ)棒性(xìng)、低功(gōng)耗的腦啟(qǐ)發人工(gōng)智能理(lǐ)論與(yǔ)模(mó)型的建(jiàn)立是當前技術難點；在(zài)邊緣計(jì)算設備(bèi)、可(kě)穿(chuān)戴(dài)設備、高速設備(bèi)等高(gāo)速低(dī)功耗場景(jǐng)應用需求(qiú)迫切(qiē)，打破馮諾依曼(màn)計算架構(gòu)，研制(zhì)感存(cún)算一(yī)體、大帶(dài)寬的新型智能計算器件與系統(tǒng)，是突(tū)破當前算(suàn)力與(yǔ)能效(xiào)核心瓶頸(jǐng)的重要挑戰。

　　11、計(jì)算機(jī)系(xì)統與軟(ruǎn)件

　　當前存在智(zhì)能計算(suàn)理(lǐ)論(lùn)基(jī)礎不堅實(shí)、人網物協同計算範(fàn)式不(bú)成熟、内生(shēng)安全計(jì)算機理(lǐ)不清晰等新型(xíng)應用帶來(lái)的對(duì)計算理論、機理(lǐ)和方(fāng)法的挑戰(zhàn)，後摩爾(ěr)時代單(dān)位體積和能(néng)耗(hào)下算力(lì)提升困(kùn)難、單一(yī)計算架(jià)構難以有效應對(duì)計(jì)算環(huán)境對(duì)全場(chǎng)景及(jí)不确定性支撐的挑(tiāo)戰，以及(jí)新(xīn)型泛(fàn)在計算基(jī)礎軟件理論與(yǔ)技術的挑戰。為此需(xū)開展多元(yuán)計算(suàn)架構形(xíng)态研究(jiū)，深耕(gēng)量(liàng)子(zǐ)、類腦(nǎo)、光(guāng)子等前沿技(jì)術，将計(jì)算、存儲、網絡(luò)深(shēn)度融合(hé)，在微體(tǐ)系結構(gòu)、微納(nà)結構(gòu)、新材(cái)料新工藝新器件等方面持續創新，研發(fā)軟件定義、軟硬協同(tóng)、場景驅動、應用(yòng)感知、智能賦能(néng)的基礎軟(ruǎn)件，這(zhè)些都是該領域(yù)當前面(miàn)臨的重要挑戰。

　　12、計算機(jī)應(yīng)用

　　新時(shí)代、新(xīn)态勢(shì)、新(xīn)征程(chéng)背(bèi)景下，計(jì)算(suàn)機應用正在(zài)邁向新的階(jiē)段、催(cuī)生新(xīn)的理念(niàn)、推(tuī)向新(xīn)的格局。随着萬物互(hù)聯與(yǔ)智能(néng)技術融合(hé)程度的不斷加深，滿足工業、農(nóng)業、能(néng)源、金融、商務、交(jiāo)通、政務、教育、醫(yī)療、健康(kāng)、養老等(děng)複雜(zá)場景應用需求成為(wéi)計算(suàn)機應用(yòng)技(jì)術發展的内在驅動(dòng)力。通過對複雜場景(jǐng)異構信息(xī)系統之間進行功能調用或者(zhě)交換共享數據(jù)，實現(xiàn)系統間數(shù)據、信息、知識的(de)互聯互通，實現(xiàn)現實(shí)世界(jiè)與(yǔ)虛(xū)拟世(shì)界的新型虛實相(xiàng)融，将越來越(yuè)重要。技術(shù)發展如何(hé)與經(jīng)濟社會複雜場(chǎng)景應(yīng)用相(xiàng)融合(hé)是該(gāi)領域當前(qián)面臨的重要挑(tiāo)戰。

　　13、應對重(zhòng)大突(tū)發事件(jiàn)

　　如何建立國(guó)家、省(shěng)、市三(sān)級重(zhòng)大突(tū)發事件（比如新冠肺(fèi)炎爆發、特大暴(bào)雨災(zāi)害等）信息(xī)化決策體(tǐ)系，集(jí)思廣(guǎng)益，突破局(jú)限性，延伸(shēn)到經濟社會發展各(gè)領域；如何(hé)整合相關部門(mén)的數(shù)據資源和科技(jì)力量(liàng)，包括醫療(liáo)衛生、公安(ān)、交通(tōng)、建設(shè)、環保、教(jiāo)育(yù)、能源、民政、國企(qǐ)數據(jù)等(děng)，建立重(zhòng)大突發事(shì)件大數據綜合平台(tái)，形成預警能力(lì)和快速反應能(néng)力，把災(zāi)害損失(shī)降到(dào)最小，是應對重大突(tū)發事件、提升(shēng)國家綜(zōng)合治理能力的重要挑戰。