9月25日,中國工程院信息與電子學部、中國信息與電子工程科技發(fā)展戰(zhàn)略研究中心在北京、香港同步發(fā)布“中國電子信息工程科技發(fā)展十四大技術挑戰(zhàn)(2023)”(下簡稱“挑戰(zhàn)”)。
中國工程院副院長吳曼青院士表示,當前世界之變、時代之變、科技之變正以前所未有速度和規(guī)模席卷而來,科學技術發(fā)展已進入由信息科技、生命科學、生物技術、新材料與先進制造、新能源與環(huán)保科技等構成的集群創(chuàng)新時代。據(jù)悉,中國工程院信息與電子工程學部自2014年啟動相關研究工作,至今已連續(xù)9年發(fā)布“趨勢”或“挑戰(zhàn)”等系列成就。
此次發(fā)布的“中國電子信息工程科技十四大挑戰(zhàn)(2023)”包括如下內(nèi)容:
一、數(shù)字領域
全面落實《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》和“2522”整體框架布局,即夯實數(shù)字基礎設施和數(shù)據(jù)資源體系“兩大基礎”,推進數(shù)字技術與經(jīng)濟、政治、文化、社會、生態(tài)文明建設“五位一體”深度融合,強化數(shù)字技術創(chuàng)新體系和數(shù)字安全屏障“兩大能力”,優(yōu)化數(shù)字化發(fā)展國內(nèi)國際“兩個環(huán)境”,急需解決系列關鍵核心技術挑戰(zhàn)。
二、信息化
以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化、無人化為特征的信息化浪潮方興未艾,全面賦能人類社會生產(chǎn)生活,深刻改變著全球經(jīng)濟格局、文化格局、安全格局和競爭格局。如何組織和利用國內(nèi)外優(yōu)勢科技力量,構建高質量發(fā)展新型舉國體制,堅持創(chuàng)新跨越總方針,建立中國特色數(shù)字生態(tài)環(huán)境,確保核心能力自主可控、先進可靠是該領域面臨的重要挑戰(zhàn)。
三、微電子光電子
數(shù)字芯片3nm制程已規(guī)模量產(chǎn),并繼續(xù)向2nm、1nm挺進,但日益逼近物理與工藝極限。三維集成、Chiplet、2.5D/3D封裝成為重要發(fā)展方向,多樣化系統(tǒng)集成,新器件、新結構、新材料探索不斷深化。光模塊速率向Tb/s演進。硅基光電融合成為重要路徑,我國在微電子、光電子先進制造能力與集成芯片設計方面面臨重要挑戰(zhàn)。
四、光學工程
在傳統(tǒng)光學工程逼近技術極限的背景下,時、空、頻多維矢量光場調(diào)控是突破光學信息和能量傳輸瓶頸的關鍵。如何實現(xiàn)跨尺度矢量光場的智能精準調(diào)控、高效數(shù)字光學器件和系統(tǒng)開發(fā)、實時精確健康評估的新型成像和傳感、低功耗高集成光子和高效綠色能源光子技術突破、面向戰(zhàn)略自主性的核心光學組件自主可控等面臨重要挑戰(zhàn)。
五、測量計量與儀器
新一代國家測量體系和儀器產(chǎn)業(yè)體系建設已啟動,重要場景下的關鍵測量技術亟待突破,特別是支撐超精密光刻機、高端航空發(fā)動機和高端工業(yè)母機等為代表的高精尖裝備研發(fā)制造中的超精密測量與儀器技術亟待率先突破,制造質量調(diào)控能力亟待提升;支撐數(shù)字化、網(wǎng)絡化與智能化測量的新形態(tài)精密儀器及傳感技術將面臨重要挑戰(zhàn)。
六、網(wǎng)絡與通信
人網(wǎng)物三元萬物智聯(lián)背景下網(wǎng)絡通信與大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等技術深度融合,滿足全行業(yè)、巨容量、大連接、強算力、強智能、全覆蓋、高可靠、高安全、低成本、綠色節(jié)能需求,新型網(wǎng)絡理論與技術架構、日益逼近物理極限下的傳輸能力提升、核心設備與器件、算力網(wǎng)等是該領域面臨的重要挑戰(zhàn)。6G面向通感算網(wǎng)融合、天地一體等更復雜多樣的應用場景,存在應用基礎理論突破、技術發(fā)展范式創(chuàng)新等重要挑戰(zhàn)。
七、網(wǎng)絡安全
如何有效應對海量存量威脅治理及其有效防護不足、網(wǎng)絡安全邊界的削弱,如何構建威脅畫像、威脅情報運營機制及安全知識體系;如何構建可應對“未知的未知”攻擊的“護衛(wèi)+自衛(wèi)”的防御體系;如何打造計算和防護融合新模式、形成運行和防御并行雙結構;如何應對生成式人工智能等新技術帶來的安全問題,都是該領域面臨的重要挑戰(zhàn)。
八、電磁場與電磁環(huán)境效應
數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化、無人化對電磁環(huán)境效應基礎研究提出新需求,電磁學與計算機、光學、材料學、生物、復雜系統(tǒng)等交叉融合,在電磁場基礎理論、智能電磁計算、電磁防護材料、電磁場快速感知、電磁生物效應與防護仿生領域不斷發(fā)展,促進電磁環(huán)境適應性、電磁安全前沿技術廣泛應用,提升智能化裝備電磁安全能力是該領域面臨的重要挑戰(zhàn)。