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中國電子信息工程科技發展研究(綜合篇2020-2021) 版權信息
- ISBN：9787030696953
- 條形碼：9787030696953 ; 978-7-03-069695-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
中國電子信息工程科技發展研究(綜合篇2020-2021) 本書特色
本書旨在分析研究電子信息領域年度科技發展情況，綜合闡述國內外電子信息領域年度重要突破及標志性成果，集中展現我國信息與電子領域工程科技的年度新進展、新特點和新趨勢。
中國電子信息工程科技發展研究(綜合篇2020-2021) 內容簡介
本書旨在分析研究電子信息領域年度科技發展情況，綜合闡述國內外電子信息領域年度重要突破及標志性成果，集中展現我國信息與電子領域工程科技的年度新進展、新特點和新趨勢，為我國科技人員準確把握電子信息領域發展態勢提供參考，為我國制定電子信息科技發展戰略提供支撐。本書分“總論”和13個“專題”兩大部分，對2020—2021年度電子信息工程科技各領域的優選發展態勢、我國發展現狀、我國發展展望以及熱點亮點等方面展開具體探討。
中國電子信息工程科技發展研究(綜合篇2020-2021) 目錄
目錄
《中國電子信息工程科技發展研究》編寫說明
總論
一、中國信息與電子工程科技十四大趨勢 3
二、中國信息與電子工程科技十六大挑戰 6
專題
專題一 微電子光電子 13
編寫說明 14
專家組和撰寫組名單 15
專題研究 17
一、全球發展態勢 17
二、我國發展現狀 19
三、我國未來展望 21
四、我國熱點亮點 22
(一) 人工智能芯片 22
(二) 集成電路制造技術 24
(三) 存儲芯片 25
(四) 高速光模塊 26
(五) 硅基光子集成 28
(六) 混合光子集成 30
五、領域年度熱詞 32
六、領域指標 33
參考文獻 35
專題二 光學工程 37
編寫說明 38
專家組和撰寫組名單 39
專題研究 41
一、全球發展態勢 41
(一) 仿生光學技術發展與應用領域不斷拓展 41
(二) 大口徑空間反射鏡制造技術發展加速 41
(三) 超高精度面形干涉檢測技術 42
(四) 散射介質實現圖像恢復技術不斷突破 42
(五) 計算光學三維層析顯微成像方法不斷提出 42
(六) 激光器性能不斷提高，器件向多元化發展 43
(七) 激光雷達性能不斷提高，應用向消費級擴展 43
二、我國發展現狀 44
(一) 國內仿生技術成果顯著 44
(二) 國內大口徑制造技術成果顯著 45
(三) 國內高精度檢測取得階段成果 45
(四) 國內散射成像技術發展迅猛 46
(五) 國內計算顯微成像成果顯著 46
(六) 國內激光器研究成果突出 47
(七) 國內激光雷達成果顯著 47
三、我國未來展望 48
(一) 未來仿生光學將向多元化、功能集成及傳感融合的方向發展 48
(二) 未來大口徑空間光學制造技術將向輕量化、超高精度發展 49
(三) 光學檢測精度從亞納米逐步發展到皮米級 49
(四) 新型散射成像技術向深度學習、智能化及多技術協作方向發展 49
(五) 新型計算顯微成像技術向產業實現轉化 49
(六) 基于相干合成的激光器向關鍵技術突破、性能指標提升發展 50
(七) 激光雷達向芯片化、固態化、智能化發展 50
四、我國熱點亮點 51
(一) 多元化的仿生光學技術研究 51
(二) 先進光學制造技術及裝備 52
(三) 超高精度面形干涉檢測技術 53
(四) 散射光學成像技術 56
(五) 非干涉、無標記、高通量三維顯微成像 58
(六) 高功率單頻光纖激光技術 61
(七) 激光雷達探測技術 63
五、領域年度熱詞 64
六、領域指標 65
參考文獻 67
專題三(1) 感知-遙感 71
編寫說明 72
專家組和撰寫組名單 73
專題研究 75
一、全球發展態勢 75
(一) 光學遙感技術 75
(二) 紅外及多光譜/高光譜遙感技術 77
(三) 激光遙感技術與應用 80
(四) 微波遙感技術及應用 82
(五) 遙感軍事應用 83
(六) 遙感國土資源和生態變化應用 84
(七) 遙感海洋應用 84
二、我國發展現狀 85
三、我國未來展望 93
四、我國熱點亮點 96
五、領域年度熱詞 101
六、領域長板 102
七、領域指標 102
參考文獻 104
專題三(2) 感知-傳感器 107
編寫說明 108
專家組和撰寫組名單 109
專題研究 111
一、全球發展態勢 111
(一) 化學生物傳感器助力新冠病毒、重大疾病標志物即時檢測 111
(二) CMOS圖像傳感器智能化集成度更高、應用領域更廣 112
(三) 超大規模、超小像素紅外傳感器快速發展 113
(四) 紫外探測器市場潛力巨大，多種類型傳感器性能穩步提升 115
(五) MEMS傳感器向更高精度、超低功耗、智能化方向發展 116
二、我國發展現狀 117
(一) 化學生物傳感器聚焦前沿交叉融通 117
(二) 商用型和科學級CMOS圖像傳感器不斷涌現 120
(三) 民用紅外測溫儀在疫情防控中大顯身手 120
(四) 不同類型紫外傳感器快速發展 121
(五) 太赫茲傳感器步入安檢應用領域 122
(六) 國產MEMS傳感器實現大批量穩定供貨 122
三、我國未來展望 123
四、我國熱點亮點 124
五、領域年度熱詞 127
參考文獻 128
專題四 測量計量與儀器 133
編寫說明 134
專家組和撰寫組名單 135
專題研究 137
一、全球發展態勢 137
(一) 電參量計量與測試 137
(二) 原子鐘與時頻傳遞 138
(三) 集成電路制造成套工藝缺陷在線檢測 139
(四) 工業CT 139
(五) 太赫茲精密波譜技術 140
(六) 掃描電子顯微鏡技術 140
(七) 北斗高精度應用終端計量檢測 141
(八) 病原微生物快速檢測 141
(九) 原子力顯微鏡 141
(十) 新冠病毒快速精準檢測技術和試劑 142
(十一) 復雜自由曲面的超精密無損測量技術 142
二、我國發展現狀 143
(一) 電參量計量測試 143
(二) 原子鐘與時頻傳遞 143
(三) 面向先進節點的集成電路缺陷在線檢測 145
(四) 工業CT 145
(五) 小型太赫茲光纖波譜系統 146
(六) 掃描電子顯微鏡技術 146
(七) 組合式北斗高精度定位關鍵參數計量檢測 146
(八) 北斗高精度終端信號可信性計量檢測 147
(九) 病原微生物核酸檢測技術 147
(十) 原子力顯微鏡 147
(十一) 新冠病毒檢測技術和試劑的準確性與國際互認迫在眉睫 149
(十二) 復雜自由曲面的超精密無損測量技術 150
三、我國未來展望 150
(一) 電參量計量測試 150
(二) 原子鐘與時頻傳遞 151
(三) 集成電路缺陷在線檢測 152
(四) 工業CT 152
(五) 高精密太赫茲波譜系統 152
(六) 掃描電子顯微鏡 152
(七) 構建衛星導航計量多域全參數智能計量測試與評價體系 153
(八) 高精度終端信號可信性計量檢測 153
(九) 一體化全自動核酸檢測技術 153
(十) 原子力顯微鏡 154
(十一) 新冠病毒檢測關鍵原材料和核心元器件開發與檢測能力提升 154
(十二) 復雜自由曲面的超精密無損測量技術 154
四、我國熱點亮點 154
(一) 電參量計量測試 154
(二) 原子鐘與時頻傳遞 155
(三) 集成電路缺陷在線檢測 155
(四) 工業CT 156
(五) 高性能太赫茲波譜系統 156
(六) 掃描電子顯微鏡技術 157
(七) 天通/北斗一體化計量比對校準終端 158
(八) 北斗高精度終端信號可信性計量檢測 158
(九) 新冠病毒核酸一體化自動檢測儀器與試劑盒研制成功 158
(十) 新型冠狀病毒檢測精準校準體系的建立與國際互認 159
(十一) 復雜自由曲面的超精密無損測量技術 160
五、領域年度熱詞 160
六、領域指標 164
參考文獻 166
專題五 電磁空間 171
編寫說明 172
專家組和撰寫組名單 173
專題研究 175
一、全球發展態勢 175
(一) 在防空預警探測領域，面向未來威脅，實現綜合作戰能力跨越式升級發展 175
(二) 在反導預警探測領域，強化反導攔截能力，持續加快反導建設步伐 175
(三) 在空間目標監視領域，加快研發部署新一代太空監視裝備，保護重要軍民用太空資產 176
(四) 在天基雷達領域，向著高分辨率、大幅寬觀測方向發展，星上處理需求迫切 176
(五) 在艦載雷達領域，向多功能、綜合射頻方向發展，；磳Яα恐鸩教嵘 176
(六) 在機載雷達領域，重點推進智能化、分布式、網絡化、無人化 177
(七) 在地基電子對抗領域，電子戰實戰應用不斷增加，電子攻擊技術裝備快速發展 177
(八) 在艦載電子對抗領域，電子戰系統加速升級改進，舷外電子戰成為艦船自衛的重要手段 178
(九) 在機載電子對抗領域，電子戰智能化、網絡化、分布式技術特征得到集中體現，裝備發展有序推進 178
(十) 在民用領域，雷達技術廣泛應用、發展迅速 179
二、我國發展現狀 179
(一) 軍用雷達裝備技術與國際先進水平呈現全面并跑、局部領跑的局面 179
(二) 電子對抗裝備的實戰效能和協同運用水平仍有巨大提升空間 179
(三) 天基對地微波遙感與國外同步發展，深空探測尚需追趕國際先進水平 180
(四) 民用雷達產業國內起步較晚，正迎頭趕上 180
三、我國未來展望 181
(一) 雷達物理形態向平臺一體化、高集成方向發展 181
(二) 雷達硬件架構向寬帶數字化、陣面可重構方向發展 181
(三) 雷達軟件架構向開放式、通用化方向發展 181
(四) 電子偵察向跨域敏捷協同方向發展 182
(五) 電子進攻向多專業深度聯合方向發展 182
四、熱點亮點 182
(一) 防空預警雷達 182
(二) 反導預警雷達 185
(三) 空間目標監視雷達 186
(四) 艦載雷達 188
(五) 機載雷達 190
(六) 天基雷達 192
(七) 地基電子對抗 194
(八) 艦載電子對抗 196
(九) 機載電子對抗 197
(十) 前沿技術的研究和應用 199
(十一) 民用雷達領域 200
參考文獻 205
專題六(1) 網絡與通信 207
編寫說明 208
專家組和撰寫組名單 209
專題研究 211
一、全球發展態勢 212
(一) 前沿創新 213
(二) 技術創新 216
(三) 產業發展 218
二、我國發展現狀 219
(一) 前沿創新 220
(二) 技術創新 220
(三) 產業發展 221
(四) 機遇挑戰 221
三、我國未來展望 222
(一) 前沿創新 222
(二) 技術創新 223
(三) 產業發展 223
四、我國熱點亮點 224
(一) 移動通信 224
(二) 數據通信 226
(三) 光纖通信 228
(四) 工業互聯網 230
(五) 移動互聯網 232
(六) 物聯網 233
(七) 邊緣計算 235
(八) 量子通信 237
五、領域年度熱詞 240
參考文獻 245
專題六(2) 海洋信息 247
編寫說明 248
專家組和撰寫組名單 249
專題研究 251
一、全球發展態勢 251
(一) 基礎理論方面 251
(二) 關鍵技術方面 252
(三) 基礎設施方面 254
(四) 政策法規方面 254
(五) 產業能力方面 255
《中國電子信息工程科技發展研究》編寫說明
總論
一、中國信息與電子工程科技十四大趨勢 3
二、中國信息與電子工程科技十六大挑戰 6
專題
專題一 微電子光電子 13
編寫說明 14
專家組和撰寫組名單 15
專題研究 17
一、全球發展態勢 17
二、我國發展現狀 19
三、我國未來展望 21
四、我國熱點亮點 22
(一) 人工智能芯片 22
(二) 集成電路制造技術 24
(三) 存儲芯片 25
(四) 高速光模塊 26
(五) 硅基光子集成 28
(六) 混合光子集成 30
五、領域年度熱詞 32
六、領域指標 33
參考文獻 35
專題二 光學工程 37
編寫說明 38
專家組和撰寫組名單 39
專題研究 41
一、全球發展態勢 41
(一) 仿生光學技術發展與應用領域不斷拓展 41
(二) 大口徑空間反射鏡制造技術發展加速 41
(三) 超高精度面形干涉檢測技術 42
(四) 散射介質實現圖像恢復技術不斷突破 42
(五) 計算光學三維層析顯微成像方法不斷提出 42
(六) 激光器性能不斷提高，器件向多元化發展 43
(七) 激光雷達性能不斷提高，應用向消費級擴展 43
二、我國發展現狀 44
(一) 國內仿生技術成果顯著 44
(二) 國內大口徑制造技術成果顯著 45
(三) 國內高精度檢測取得階段成果 45
(四) 國內散射成像技術發展迅猛 46
(五) 國內計算顯微成像成果顯著 46
(六) 國內激光器研究成果突出 47
(七) 國內激光雷達成果顯著 47
三、我國未來展望 48
(一) 未來仿生光學將向多元化、功能集成及傳感融合的方向發展 48
(二) 未來大口徑空間光學制造技術將向輕量化、超高精度發展 49
(三) 光學檢測精度從亞納米逐步發展到皮米級 49
(四) 新型散射成像技術向深度學習、智能化及多技術協作方向發展 49
(五) 新型計算顯微成像技術向產業實現轉化 49
(六) 基于相干合成的激光器向關鍵技術突破、性能指標提升發展 50
(七) 激光雷達向芯片化、固態化、智能化發展 50
四、我國熱點亮點 51
(一) 多元化的仿生光學技術研究 51
(二) 先進光學制造技術及裝備 52
(三) 超高精度面形干涉檢測技術 53
(四) 散射光學成像技術 56
(五) 非干涉、無標記、高通量三維顯微成像 58
(六) 高功率單頻光纖激光技術 61
(七) 激光雷達探測技術 63
五、領域年度熱詞 64
六、領域指標 65
參考文獻 67
專題三(1) 感知-遙感 71
編寫說明 72
專家組和撰寫組名單 73
專題研究 75
一、全球發展態勢 75
(一) 光學遙感技術 75
(二) 紅外及多光譜/高光譜遙感技術 77
(三) 激光遙感技術與應用 80
(四) 微波遙感技術及應用 82
(五) 遙感軍事應用 83
(六) 遙感國土資源和生態變化應用 84
(七) 遙感海洋應用 84
二、我國發展現狀 85
三、我國未來展望 93
四、我國熱點亮點 96
五、領域年度熱詞 101
六、領域長板 102
七、領域指標 102
參考文獻 104
專題三(2) 感知-傳感器 107
編寫說明 108
專家組和撰寫組名單 109
專題研究 111
一、全球發展態勢 111
(一) 化學生物傳感器助力新冠病毒、重大疾病標志物即時檢測 111
(二) CMOS圖像傳感器智能化集成度更高、應用領域更廣 112
(三) 超大規模、超小像素紅外傳感器快速發展 113
(四) 紫外探測器市場潛力巨大，多種類型傳感器性能穩步提升 115
(五) MEMS傳感器向更高精度、超低功耗、智能化方向發展 116
二、我國發展現狀 117
(一) 化學生物傳感器聚焦前沿交叉融通 117
(二) 商用型和科學級CMOS圖像傳感器不斷涌現 120
(三) 民用紅外測溫儀在疫情防控中大顯身手 120
(四) 不同類型紫外傳感器快速發展 121
(五) 太赫茲傳感器步入安檢應用領域 122
(六) 國產MEMS傳感器實現大批量穩定供貨 122
三、我國未來展望 123
四、我國熱點亮點 124
五、領域年度熱詞 127
參考文獻 128
專題四 測量計量與儀器 133
編寫說明 134
專家組和撰寫組名單 135
專題研究 137
一、全球發展態勢 137
(一) 電參量計量與測試 137
(二) 原子鐘與時頻傳遞 138
(三) 集成電路制造成套工藝缺陷在線檢測 139
(四) 工業CT 139
(五) 太赫茲精密波譜技術 140
(六) 掃描電子顯微鏡技術 140
(七) 北斗高精度應用終端計量檢測 141
(八) 病原微生物快速檢測 141
(九) 原子力顯微鏡 141
(十) 新冠病毒快速精準檢測技術和試劑 142
(十一) 復雜自由曲面的超精密無損測量技術 142
二、我國發展現狀 143
(一) 電參量計量測試 143
(二) 原子鐘與時頻傳遞 143
(三) 面向先進節點的集成電路缺陷在線檢測 145
(四) 工業CT 145
(五) 小型太赫茲光纖波譜系統 146
(六) 掃描電子顯微鏡技術 146
(七) 組合式北斗高精度定位關鍵參數計量檢測 146
(八) 北斗高精度終端信號可信性計量檢測 147
(九) 病原微生物核酸檢測技術 147
(十) 原子力顯微鏡 147
(十一) 新冠病毒檢測技術和試劑的準確性與國際互認迫在眉睫 149
(十二) 復雜自由曲面的超精密無損測量技術 150
三、我國未來展望 150
(一) 電參量計量測試 150
(二) 原子鐘與時頻傳遞 151
(三) 集成電路缺陷在線檢測 152
(四) 工業CT 152
(五) 高精密太赫茲波譜系統 152
(六) 掃描電子顯微鏡 152
(七) 構建衛星導航計量多域全參數智能計量測試與評價體系 153
(八) 高精度終端信號可信性計量檢測 153
(九) 一體化全自動核酸檢測技術 153
(十) 原子力顯微鏡 154
(十一) 新冠病毒檢測關鍵原材料和核心元器件開發與檢測能力提升 154
(十二) 復雜自由曲面的超精密無損測量技術 154
四、我國熱點亮點 154
(一) 電參量計量測試 154
(二) 原子鐘與時頻傳遞 155
(三) 集成電路缺陷在線檢測 155
(四) 工業CT 156
(五) 高性能太赫茲波譜系統 156
(六) 掃描電子顯微鏡技術 157
(七) 天通/北斗一體化計量比對校準終端 158
(八) 北斗高精度終端信號可信性計量檢測 158
(九) 新冠病毒核酸一體化自動檢測儀器與試劑盒研制成功 158
(十) 新型冠狀病毒檢測精準校準體系的建立與國際互認 159
(十一) 復雜自由曲面的超精密無損測量技術 160
五、領域年度熱詞 160
六、領域指標 164
參考文獻 166
專題五 電磁空間 171
編寫說明 172
專家組和撰寫組名單 173
專題研究 175
一、全球發展態勢 175
(一) 在防空預警探測領域，面向未來威脅，實現綜合作戰能力跨越式升級發展 175
(二) 在反導預警探測領域，強化反導攔截能力，持續加快反導建設步伐 175
(三) 在空間目標監視領域，加快研發部署新一代太空監視裝備，保護重要軍民用太空資產 176
(四) 在天基雷達領域，向著高分辨率、大幅寬觀測方向發展，星上處理需求迫切 176
(五) 在艦載雷達領域，向多功能、綜合射頻方向發展，；磳Яα恐鸩教嵘 176
(六) 在機載雷達領域，重點推進智能化、分布式、網絡化、無人化 177
(七) 在地基電子對抗領域，電子戰實戰應用不斷增加，電子攻擊技術裝備快速發展 177
(八) 在艦載電子對抗領域，電子戰系統加速升級改進，舷外電子戰成為艦船自衛的重要手段 178
(九) 在機載電子對抗領域，電子戰智能化、網絡化、分布式技術特征得到集中體現，裝備發展有序推進 178
(十) 在民用領域，雷達技術廣泛應用、發展迅速 179
二、我國發展現狀 179
(一) 軍用雷達裝備技術與國際先進水平呈現全面并跑、局部領跑的局面 179
(二) 電子對抗裝備的實戰效能和協同運用水平仍有巨大提升空間 179
(三) 天基對地微波遙感與國外同步發展，深空探測尚需追趕國際先進水平 180
(四) 民用雷達產業國內起步較晚，正迎頭趕上 180
三、我國未來展望 181
(一) 雷達物理形態向平臺一體化、高集成方向發展 181
(二) 雷達硬件架構向寬帶數字化、陣面可重構方向發展 181
(三) 雷達軟件架構向開放式、通用化方向發展 181
(四) 電子偵察向跨域敏捷協同方向發展 182
(五) 電子進攻向多專業深度聯合方向發展 182
四、熱點亮點 182
(一) 防空預警雷達 182
(二) 反導預警雷達 185
(三) 空間目標監視雷達 186
(四) 艦載雷達 188
(五) 機載雷達 190
(六) 天基雷達 192
(七) 地基電子對抗 194
(八) 艦載電子對抗 196
(九) 機載電子對抗 197
(十) 前沿技術的研究和應用 199
(十一) 民用雷達領域 200
參考文獻 205
專題六(1) 網絡與通信 207
編寫說明 208
專家組和撰寫組名單 209
專題研究 211
一、全球發展態勢 212
(一) 前沿創新 213
(二) 技術創新 216
(三) 產業發展 218
二、我國發展現狀 219
(一) 前沿創新 220
(二) 技術創新 220
(三) 產業發展 221
(四) 機遇挑戰 221
三、我國未來展望 222
(一) 前沿創新 222
(二) 技術創新 223
(三) 產業發展 223
四、我國熱點亮點 224
(一) 移動通信 224
(二) 數據通信 226
(三) 光纖通信 228
(四) 工業互聯網 230
(五) 移動互聯網 232
(六) 物聯網 233
(七) 邊緣計算 235
(八) 量子通信 237
五、領域年度熱詞 240
參考文獻 245
專題六(2) 海洋信息 247
編寫說明 248
專家組和撰寫組名單 249
專題研究 251
一、全球發展態勢 251
(一) 基礎理論方面 251
(二) 關鍵技術方面 252
(三) 基礎設施方面 254
(四) 政策法規方面 254
(五) 產業能力方面 255
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中國電子信息工程科技發展研究(綜合篇2020-2021) 節選
總論 數字經濟是人類社會繼農業經濟、工業經濟之后的主要經濟形態，是以信息資源為重要生產要素，以現代信息網絡為載體，以信息通信技術與各行業深度融合應用、全方位多維度數字化轉型為重要推動力，以數字化、網絡化、智能化與實體經濟互相滲透為特征的一種新型經濟形態。全球新一輪科技和產業革命正在萌發，以互聯網、云計算、大數據、人工智能、物聯網等為代表的數字技術加速向各領域廣泛滲透，提高了資源利用效率，降低了資源配置成本，培育了新增長點、形成了新動能。數字經濟正開啟一次重大的時代轉型，引發人類社會生產方式的變革、生產關系的再造、經濟結構的重組、生活方式的巨變。發展數字經濟已經成為全球共識，是各國共同的機遇，逐步成為推動經濟包容性增長和可持續發展的新路徑。 當前，電子信息工程科技各領域加速創新與融合，特別是信息技術(IT)、通信技術(CT)、大數據技術(DT)間的耦合度和關聯性顯著增強，感知、存儲、計算、傳輸等關鍵環節的優勢技術基因加速嫁接重組，數字化、網絡化、智能化不斷催生新的技術方向和發展空間。在感知環節，感知的網絡化與智能化開辟了智能傳感、感知網絡、生物特征識別等新空間；在傳輸環節，傳輸的云化與智能化帶來了云網融合、網絡虛擬化、智能網絡等新突破；在存儲環節，存儲的網絡化與云化催生了區塊鏈、存儲網絡(SAN)、智能內容分發網絡(CDN)的新領域；在計算環節，計算的網絡化與泛在化促進了普適計算、量子計算、邊緣計算等新發展。電子信息工程科技各領域的深度融合將孕育感知、存儲、計算、傳輸等環節的群體性技術突破，驅動著技術的代際躍遷，不斷抬高技術天花板，有望儲存并釋放新一輪的巨大的技術紅利。 為更好地聚焦當前發展態勢和技術挑戰，中國工程院組織38位院士和300多名專家，共同凝練出中國信息與電子工程科技十四大趨勢和十六大挑戰，作為總論內容，供讀者參考。 一、中國信息與電子工程科技十四大趨勢 1. 信息化 以數字化、網絡化、智能化為特征的信息化浪潮方興未艾，信息技術日新月異，全面融入社會生產生活。信息技術與各行業不斷深度融合，深刻改變著全球的經濟與政治格局、安全與競爭格局以及社會發展與治理體系格局。 2. 計算機系統與軟件 隨著社會信息化發展，算力成為人類生產力和國家競爭力的重要基礎。超級計算系統正從后P級時代向E級邁進，并成為世界各大國競相發展的下一個目標。領域專用軟硬件協同計算模式的快速興起，使得計算機體系結構再次進入新的黃金發展期。超級計算正從科學工程計算向大數據處理和人工智能等新興計算領域快速拓展。以量子計算、類腦計算等為代表的一批新概念計算模式，正受到全球業界的廣泛關注。 3. 網絡與通信 5G移動信息網絡加速構建，其推廣完善及與各行業的垂直整合仍存挑戰。6G研發加速布局；ヂ摼W盡管仍是支撐未來十年全球信息傳輸基礎設施的主導體系架構，但也面臨萬物互聯、萬事互聯時代toB、toM、toX等多樣化應用需求帶來的前所未有挑戰。千兆接入、P比特級傳輸、E比特級轉發將帶來更高體驗，可支持工業互聯網、天地一體化網絡、海洋網絡、數字孿生網和物聯網等人網物三元互聯的新型網絡環境將改變網絡技術的發展范式。 4. 計算機應用 面向人網物融合的“智能+”時代新需求，聚焦智能制造、在線協同辦公、智慧遠程醫療、數字抗疫等計算機應用產業發展，新一代人工智能技術引領下的大數據智能、群體智能、混合增強智能、跨媒體智能、自主無人系統、類腦技術等取得突破，推動智能時代的應用新模式、新手段、新生態創新發展。 5. 網絡安全 信息安全技術在“雙循環”戰略需求牽引下加速尋求發展新范式，推動安全賦能方式從外掛附加形態向內生構造形態轉變，從邊界防御模式向零信任架構轉變，從針對局域網到面向云化環境和內生構造轉變，從功能安全與網絡安全分離的傳統技術路線正朝著一體化解決方案轉變，具有內生安全、智能預測、主動防御和自適應響應等功能的新一代信息技術創新實踐正在加速落地，支撐以安全為本的新型基礎設施建設。 6. 集成電路 過去五十年集成電路產業遵循摩爾定律持續高速發展，現階段晶體管微小型化的平面布局逼近物理與工藝極限，產業技術演進趨勢放緩或變軌。三維晶體管結構技術發展，晶元級集成技術誕生，系統構造和新材料新工藝技術進步，以及光電技術的迅猛發展，將持續推動信息基礎設施創新和物理形態的變革。 7. 數據 大數據作為一種普遍存在，是信息社會*為龐大且以指數級增長的基礎資源。數據流動性已成為數據的基本特征，數據價值高，數據集合規模不斷擴大，類型繁多，產生速度快，網絡數據總量正快速向EB、ZB、YB乃至BB級陡增，急需數據科學與工程技術的重大創新，以使巨大的數據產生巨大的價值。 8. 感知 智能化發展需求促進傳感器與前端智能處理呈集成發展趨勢。各國在完善軍民對地觀測體系建設的同時，積極謀劃新一輪的布局。氣候和環境監測遙感技術成為研究熱點，遙感市場的快速增長和空間科學探測任務的急迫需求，正推動遙感領域創新發展，國產傳感器進入快速發展階段。 9. 電磁場與電磁環境效應 隨著5G、物聯網、無人系統、人工智能等技術領域的快速發展和先進智能化裝備或系統的建設與應用，電磁環境適應性和電磁安全性成為研究熱點。電磁場及電磁環境效應學科建設與發展，以及其與數學、物理、信息、材料、生物等學科的深度交叉融合，將不斷涌現出大量基礎研究問題和新興技術研究需求，進一步推動該領域的持續發展與進步，并促進相關“卡脖子”瓶頸問題的解決。 10. 控制 信息社會算法、算力和數據的變革，使得工業生產過程、重大裝備、自主運動體等物理空間的典型被控對象，能夠在更大范圍、更深層次實現決策優化和協同控制。人工智能與控制技術融合發展，推動以工業人工智能為代表的基礎理論方法創新；5G和邊緣計算與控制技術融合，推動新一代控制系統的硬件、軟件和平臺向“工業互聯網化”全面升級。 11. 認知 腦與認知科學和人工智能加速融合，在無人系統、智能成像、智能視覺、大數據智能等領域廣泛應用。新型腦觀測儀器研制、新認知機理揭示、通用人工智能理論與技術、計算體系與器件的研究成為國際競爭的前沿熱點。 12. 測量計量與儀器 國際單位制七個基本物理量基于常數重新定義產生的影響持續深化，基于量子化和“數字化、網絡化與智能化”的國家測量體系建設需求日漸迫切；以量子化為標志的計量儀器和以“數字化、網絡化與智能化”為標志的工業測量儀器等新一代儀器形態開始顯現；面對新冠病毒，心腦血管病，癌癥等疾病對人類健康的威脅，規劃和加強生命科學計量和醫學計量檢測的基礎研究，規劃和加強生命科學儀器，醫學檢驗、診斷、治療和護理儀器的研究、開發和生產成為刻不容緩的課題。 13. 區塊鏈 區塊鏈技術發展持續創新，鏈上鏈下數據協同、軟硬件一體化等方面取得技術突破。聯盟數據更協同、網絡規模更廣泛、技術運維更精細和平臺安全更可控是發展方向。城市級區塊鏈基礎設施網絡建設成為熱點，在服務實體經濟、服務政務和民生等涌現出一批示范性應用。區塊鏈標準制定不斷加速，專利申請數量快速增長，監管框架逐步成型。新型數字貨幣發展提速，全球金融體系或將迎來新一輪變革。 14. 光學工程 天地一體化的空間目標多維度光電探測與信息傳輸技術成為該領域各國競相發展的下一個目標。針對陸？仗煨畔踩男枰，開展高精度、高實時、多維度、多功能、寬幅段光電探測、識別、防護、評估與信息傳輸是未來發展趨勢。 二、中國信息與電子工程科技十六大挑戰 1. 微電子光電子 摩爾定律不斷逼近物理與工藝極限，新結構、新器件、新材料、新工藝和新封裝是微電子領域補短板、加長板和可持續發展面臨的重要挑戰。當前圍繞通信用激光的收發、調制、放大等光子集成和光電集成芯片技術的微小型化、高速率、低成本、低功耗、多功能、光電融合與智能化是光電子領域補短板、加長板和可持續發展面臨的重要挑戰。 2. 光學工程 自然界許多生物具有目前人工系統無法比擬的光學感知能力。圍繞“仿生光學如何模擬這些生物的可調諧、寬光譜、寬視野、抗反射和隱身的視覺系統，以及將這些生物及其群體智能感知的機理和功能賦予人工智能系統，提高仿生光學在強背景干擾下的動態感知和處理能力”等是重要挑戰。
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