工程院：我国电子信息领域面临“十三大挑战”

　　人民网北京2月15日电 （记者赵竹青）记者从中国工程院获悉，2月15日，中国工程院信息与电子工程学部、中国信息与电子工程科技发展战略研究中心在京发布“中国电子信息工程科技发展十三大挑战（2022）”，总结提炼出中国电子信息工程科技当前的发展趋势和面临的重大挑战。这些挑战包括：信息领域的自主可控，实现超高速、高性能、低功耗、多功能、高密度光电子器件，研发出基于新一代信息技术的智能化管控系统和智能化工业软件，研发软件定义、软硬协同、场景驱动、应用感知、智能赋能的基础软件等。

　　中国工程院党组成员、副院长陈左宁院士表示，中国工程院作为中国工程科学技术界最高荣誉性、咨询性学术机构，要紧密围绕国家经济社会发展和科技创新的全局性、战略性问题，牢牢把握电子信息领域的发展态势，为国家相关决策提供准确、前瞻、及时的建议。在当前全球科技创新进入密集活跃期，信息与电子工程科技成为全球创新最活跃、应用最广泛、辐射带动作用最大的科技领域的背景下，及时把握电子信息领域的研究进展、发展趋势和面临的挑战，对我国建设科技强国、实现高水平科技自立自强、做强做优做大数字经济具有重要意义。

　　据悉，中国工程院信息与电子工程学部从2014年起开展《中国电子信息工程科技发展研究》系列研究工作，主要目标是分析研究电子信息领域年度科技发展情况，综合阐述国内外年度本领域重要突破及标志性成果。2015年11月，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了中国信息与电子工程科技发展战略研究中心，深入开展此项研究工作。2018年以来，项目由余少华、陆军两位院士负责，组织院士、专家300余人，充分发挥国家部委、企事业单位和高校科研院所中各层面专家学者的智力优势，完成了《中国电子信息工程科技发展研究》综合篇、专题篇和专题小册子等系列研究成果，并在此基础上凝练中国电子信息工程科技发展趋势和挑战，为我国科技人员准确把握电子信息领域发展趋势提供参考，同时也为我国制定电子信息科技发展战略提供支撑。

　　以数字化、网络化、智能化为特征的信息化浪潮方兴未艾，信息技术一日千里、欣欣向荣，全面融入人类社会生产生活，与各行业不断交叉融合，正深刻改变着世界的经济格局、文化格局、安全格局和竞争格局。在双循环战略下，如何快速有效组织国内外优势科技力量，构建新型体制机制，攻克系列关键核心技术，补短板，加长板，建立与新时代大国竞争力和经济社会可持续发展相适应的信息体系，确保国家在信息领域自主可控、安全可靠是该领域当前面临的重要挑战。

　　境外和国际上3nm制程有望今年推出，2nm制程也已列入研发计划。先进芯片工艺日益趋近物理极限，涉及设计到制造产业链关键环节，如设备、材料、EDA/IP核等基本被国际大企业垄断。国内企业创新能力提升面临重大挑战。新器件、新结构、新材料、新工艺、新封装等技术协同创新推进产业化，是应对微电子领域挑战的重要技术途径。实现超高速、高性能、低功耗、多功能、高密度光电子器件是信息光电子领域面临的重要挑战，发展光子集成、光电集成和光电融合等技术是应对信息光电子领域挑战的重要技术途径。

　　光学工程是融合光学、精密机械、电子学、材料、计算机等技术解决多种工程应用问题的交叉学科，重点研究光信息的获取、传输、处理、存储、显示以及激光技术应用，正向着紫外、可见光、红外等多频段，强度、光谱、偏振、相位等多维度，探测、成像、测距、通信等多功能，微纳、超快、超分辨、X射线及太赫兹光学等多种新技术方向发展。如何实现光学工程高质量的信息化、网络化、自动化、芯片化、数字化、智能化，提高复杂环境下的动态感知和处理能力是该领域当前面临的重要挑战。

　　新一代国家测量体系建设已经启动，国家仪器产业体系建设已开始布局，重要场景下的关键核心测量技术亟待突破，整体测量能力亟待提升，特别是支撑超精密光刻机、高端航空发动机和高端工业母机等为代表的高精尖装备研发制造中的超精密测量与仪器技术亟待率先突破，制造质量调控能力亟待提升；支撑数字化制造、数字化医疗、智慧城市建设等领域发展的数字化测量、网络化测量、精密仪器和传感器等共性核心技术突破是该领域当前面临的重要挑战。

　　随着5G移动信息网络的加速构建，5G网络与各行业应用的垂直整合面临较大挑战。6G研发加速布局。互联网作为支撑未来十年全球信息传输基础设施的主导体系架构，面临万物互联、万事互联时代toB、toM、toX、高速核心器件等多样化需求带来的前所未有挑战。在网络流量的爆发式增长、陆海空天全覆盖和“双碳”背景下，网络需满足巨容量、大连接、广覆盖、高可靠、绿色节能、低成本等需求，弹性智能网络架构、服务质量、用户体验、网络安全性和可靠性等是该领域当前面临的重要挑战。

　　新形势下的网络安全在于风险消减与赋能增值双轮驱动。在网络系统的缺陷管控与纵深防御中，如何应对海量存量威胁治理及其有效防护不足、网络安全边界的削弱，如何构建威胁画像、威胁情报运营机制及安全知识体系；在运行任务的威胁管控与时机防御中，如何应对动态环境下“未知的未知”攻击，如何构建威胁感知的时机防御形态，如何打造计算和防护融合新模式、形成运行和防御并行双结构；如何实施风险管理与量化评估手段以支撑网络安全保险；如何破解数据安全和隐私保护与数据流动和开发利用相悖等难题，都是该领域面临的主要挑战。

　　以实时化信息获取传输与大数据处理为手段，掌握与复杂多变海洋环境规律耦合的水下目标声学信息，实现海洋水下信息自主掌控是该领域当前面临的重要挑战。

　　随着5G、物联网、无人系统、人工智能等技术领域的快速发展、重大基础设施和先进智能化装备或系统的建设与应用，电磁环境适应性和电磁安全性成为各类智能装备系统可靠安全运行的重要制约因素。促进电磁场与电磁环境效应学科建设，开展电磁场基础问题研究，加强电磁环境主动感知、智能电磁防护、电磁防护仿生、高性能电磁综合仿真计算等自主原创性技术攻关，提升智能化装备电磁防护能力是该领域当前面临的重要挑战。

　　物理信息因果关系不清的复杂工业动态系统建模、控制与优化机理不清情况下的数学建模、开放环境下输入/输出相关信息处于开放环境且变化不确定、感知信息难以获取、控制与决策目标多尺度多冲突等控制理论与技术问题，为此需开展工业动态系统人工智能研究，并将工业互联网、工业自动化与信息化技术与制造业深度融合，研发出基于新一代信息技术的智能化管控系统和智能化工业软件，是该领域当前面临的重要挑战。

　　脑认知与人工智能加速融合，多尺度动态脑观测、针对记忆、情绪、视觉等认知功能的机理揭示，和易泛化、鲁棒性、低功耗的脑启发人工智能理论与模型的建立是当前技术难点；在边缘计算设备、可穿戴设备、高速设备等高速低功耗场景应用需求迫切，打破冯诺依曼计算架构，研制感存算一体、大带宽的新型智能计算器件与系统，是突破当前算力与能效核心瓶颈的重要挑战。

　　当前存在智能计算理论基础不坚实、人网物协同计算范式不成熟、内生安全计算机理不清晰等新型应用带来的对计算理论、机理和方法的挑战，后摩尔时代单位体积和能耗下算力提升困难、单一计算架构难以有效应对计算环境对全场景及不确定性支撑的挑战，以及新型泛在计算基础软件理论与技术的挑战。为此需开展多元计算架构形态研究，深耕量子、类脑、光子等前沿技术，将计算、存储、网络深度融合，在微体系结构、微纳结构、新材料新工艺新器件等方面持续创新，研发软件定义、软硬协同、场景驱动、应用感知、智能赋能的基础软件，这些都是该领域当前面临的重要挑战。

　　新时代、新态势、新征程背景下，计算机应用正在迈向新的阶段、催生新的理念、推向新的格局。随着万物互联与智能技术融合程度的不断加深，满足工业、农业、能源、金融、商务、交通、政务、教育、医疗、健康、养老等复杂场景应用需求成为计算机应用技术发展的内在驱动力。通过对复杂场景异构信息系统之间进行功能调用或者交换共享数据，实现系统间数据、信息、知识的互联互通，实现现实世界与虚拟世界的新型虚实相融，将越来越重要。技术发展如何与经济社会复杂场景应用相融合是该领域当前面临的重要挑战。

　　如何建立国家、省、市三级重大突发事件（比如新冠肺炎爆发、特大暴雨灾害等）信息化决策体系，集思广益，突破局限性，延伸到经济社会发展各领域；如何整合相关部门的数据资源和科技力量，包括医疗卫生、公安、交通、建设、环保、教育、能源、民政、国企数据等，建立重大突发事件大数据综合平台，形成预警能力和快速反应能力，把灾害损失降到最小，是应对重大突发事件、提升国家综合治理能力的重要挑战。

　　图为位于浙江省金华市的上山考古遗址公园发掘原址上再现的考古情景。临沂大学释光年代学实验室对水稻植硅体的测年工作并非一帆风顺，如何选择含有植硅体的沉积物就是个难题。

　　近日，在海南省三亚崖州湾科技城，一场“跨界”展览别具一格。珐华彩莲池纹梅瓶、象形执壶等精美文物的复制品，与“探索一号”“探索二号”科考船和“深海勇士”号载人潜水器模型一同现身

　　水清岸绿，鸟鸣啾啾，生态环境质量不断改善；山风劲吹，风机飞转，绿电点亮万家灯火；优化生产工序，使用环保材料，产业发展向绿色化迈进……

　　我国科学家在野外科考工作中首次发现新疆伊吾县有戈壁熊分布。日前，中国林业科学研究院主持承担的第三次新疆科考项目——新疆自然保护地调查与国家公园潜力区科学考察阶段总结和专家咨询会召开。

　　日前，中国科学技术大学谈鹏教授、肖旭博士后研发出了一种“火星电池”，以火星大气成分（模拟参照火星上大气成分比例配比）作为电池反应燃料物质，可实现高能量密度和长循环性能。相关研究成果发表在《科学通报》上。

　　针对获得职称的农牧民，呼和浩特市从政策支持、教育培训、职业发展、奖补倾斜等多方面入手，形成全方位、多层次的支持体系，强化人才激励措施。

　　气候变化、环境灾难和战争等因素可能会对生物资料库构成威胁。为了找到新的样本“避难所”，有人提议在月球上建造此类生物资料库，即所谓的“月球方舟”。

　　中国科学技术大学热科学和能源工程系谈鹏特任教授团队开发出一种火星电池，由火星大气成分作为电池反应燃料物质，可实现高能量密度和长循环性能。

　　经过十多年科研攻关，吉庆油田已初步构建起陆相页岩油勘探开发综合技术体系。今年，吉庆油田将完成100口页岩油钻井，新建产能60万吨以上。

　　截至目前，青田县瓯江鼋数量达到121只，标志着通过人工助孵技术繁育的瓯江鼋形成种群规模。

　　Pioneer测试系统主要由具备高精感知和可靠通信能力的封闭试验场、支持状态数据上传与虚拟场景注入的测试车辆、具备实时孪生与动态仿真能力的云端平台三大部分构成，

　　温室气体增加会直接导致全球气候变化，对各国经济及人类生活造成巨大影响。甲烷作为地球的第二大温室气体，在全球变暖过程中导致的增温强度远高于二氧化碳。

　　本次研究揭示了褪黑素通过影响PVT调控非快速眼动睡眠的作用机制，发现褪黑素可以抑制PVT神经元的活性，增加非快速眼动睡眠时间，从而有利于入眠。

　　近年来，我国豆粕年消费量在7000万吨以上。然而，由于耕地面积有限，我国大豆产量供不足需。因此，广辟饲用蛋白来源、开发和利用优质饲草资源是改善我国饲用蛋白短缺困境的必由之路。

　　2024年是对口支援西藏30周年，这是西藏首次承办“领航计划”青年科技领军人才国情研修活动

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　　警惕伪科普，拥抱线后魏媛媛近期就深陷这样的困境之中——家中的保健品堆积如山，从补钙强骨到健脾养胃，父母满怀憧憬地尝试，坚信“营养补充，多多益善”，却不知对“伪健康”信息进行甄别，存在重重隐患。

　　2023年7月，南开大学发布计划：3年建设200个中国式现代化乡村工作站，着力探索高校助力乡村全面振兴新模式。一年过去了，南开大学在25个省区市建起乡村工作站90余个，

　　当前国产最大无人运输机——SA750U近日从陕西靖边无人机专用测试机场起飞。

　　8月25日，中国商飞公司一架ARJ21飞机从成都双流国际机场起飞，经过44分钟的飞行，顺利抵达稻城亚丁机场。这是正在进行的ARJ21飞机“环青藏高原”演示飞行的重要一站。