中国工程院发布我国电子信息科技“十六大挑战”

科技日报记者 刘志伟

4月26日，中国工程院信息与电子学部、中国信息与电子工程科技发展战略研究中心在中国工程院发布“中国电子信息工程科技发展十六大技术挑战（2020）”（以下简称“挑战”）。

中国工程院副院长陈左宁院士表示，当前疫情正深刻改变全球政治经济和社会发展格局，信息科技作为关系国计民生的战略性、基础性、先导性行业，要走在前列，助力我国打造数字经济和信息治理“升级版”，特别要以数字基建为契机，聚焦发布的关键性、全局性、战略性问题和挑战，加强协同融合和统筹发展，推动我国信息科技更好发挥经济社会发展中引擎与纽带作用。

　　5G天线智能制造生产线 何芯 摄影

　　据了解，中国工程院信息与电子工程学部自2014年起持续开展《中国电子信息工程科技发展研究》研究工作，并基于研究成果，每年上半年发布“中国电子信息工程科技发展最新挑战”，下半年发布“中国电子信息工程科技发展最新趋势”，旨在为我国科技人员把握电子信息工程领域的发展趋势提供参考，为我国制定电子信息工程科技发展战略提供支撑。

　　该项研究工作由中国工程院、中央网信办、工业和信息化部、中国电子科技集团联合成立的中国信息与电子工程科技发展战略研究中心承担。由余少华、陆军两位院士具体负责，有学部院士、各方面专家共300余人参加，在完成撰写《中国电子信息工程科技发展研究》综合篇、专题篇和多个专题分册的基础上，凝练出中国电子信息工程科技发展的最新挑战与趋势。

“挑战”分析了我国电子信息工程科技16个领域方向所面临的技术挑战，具体如下：

1.微电子光电子

摩尔定律不断逼近物理与工艺极限，新结构、新器件、新材料、新工艺和新封装是该领域补短板、加长板和可持续发展面临的重要挑战。当前围绕通信用激光的收、发、调制、放大等光子集成和光电集成芯片技术的微小型化、高速率、低成本、低功耗、多功能、光电融合与智能化是该领域补短板、加长板和可持续发展面临的重要挑战。

2.光学工程

自然界许多生物具有目前人工系统无法比拟的光学感知能力。围绕“仿生光学如何模拟这些生物的可调谐、宽光谱、宽视野、抗反射和隐身的视觉系统，以及将这些生物及其群体智能感知的机理和功能赋予人工智能系统，提高仿生光学在强背景干扰下的动态感知和处理能力”等是重要挑战。

3.感知

遥感技术正向着主动与被动相结合和小型化高重复周期观测的方向发展，结合图像信息的智能处理技术推进遥感信息的广泛应用；信息技术的快速发展正推动着数字化和智能化传感器研发。“具备自主采集、数据处理、传输和安全管理等能力的智能传感器”是该领域当前面临的重要挑战。

　　光电子器件测试现场 杨笛 摄影

4.测量计量与仪器

通过实施基于“常数”重新定义的国际单位制，中国计量体系正在经历从多层金字塔架构向扁平化的历史性变革，直接推动国家测量体系向数字化、网络化、智能化方向跨越，支撑中国科技、产业、健康和国防的持续高质量发展,特别是加快研制和生产服务生命安全和生物安全的计量标准和测量仪器，满足国家迫切急需，是该领域面临的重要挑战。

5.电磁空间

电磁频谱已成为信息时代、智能时代人类社会的主要活动空间和竞争资源之一，用户数量、类型和频次爆炸式增长。电磁空间探测感知，通信传输和管制控制等系统形态和技术体制渐现一体化趋势。实现智能全谱和多元一体的频谱感知、高频宽带高效的频谱利用、动态精细的用频管控以及系统设备的高集成、低成本，是该领域当前面临的重要挑战。

6.网络与通信

受可用频谱资源限制、关键光电器件指标等制约，移动通信和光纤通信容量提升趋缓。伴随网络流量的爆发式增长和天空海全覆盖的重大需求，技术代际跃升急需突破性的理论和技术。在人网物三元万物互联，以及网络与各行业深度融合所带来的网络极大复杂性、巨容量、大连接、广覆盖、高可靠、低能耗、低成本等压力和驱动下，网络架构、服务质量、用户体验、安全性和可靠性等是该领域当前面临的重要挑战。

7.网络安全