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中国电子信息工程科技发展研究(综合篇2020-2021) 版权信息
- ISBN：9787030696953
- 条形码：9787030696953 ; 978-7-03-069695-3
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
中国电子信息工程科技发展研究(综合篇2020-2021) 本书特色
本书旨在分析研究电子信息领域年度科技发展情况，综合阐述国内外电子信息领域年度重要突破及标志性成果，集中展现我国信息与电子领域工程科技的年度新进展、新特点和新趋势。
中国电子信息工程科技发展研究(综合篇2020-2021) 内容简介
本书旨在分析研究电子信息领域年度科技发展情况，综合阐述国内外电子信息领域年度重要突破及标志性成果，集中展现我国信息与电子领域工程科技的年度新进展、新特点和新趋势，为我国科技人员准确把握电子信息领域发展态势提供参考，为我国制定电子信息科技发展战略提供支撑。本书分“总论”和13个“专题”两大部分，对2020—2021年度电子信息工程科技各领域的优选发展态势、我国发展现状、我国发展展望以及热点亮点等方面展开具体探讨。
中国电子信息工程科技发展研究(综合篇2020-2021) 目录
目录
《中国电子信息工程科技发展研究》编写说明
总论
一、中国信息与电子工程科技十四大趋势 3
二、中国信息与电子工程科技十六大挑战 6
专题
专题一 微电子光电子 13
编写说明 14
专家组和撰写组名单 15
专题研究 17
一、全球发展态势 17
二、我国发展现状 19
三、我国未来展望 21
四、我国热点亮点 22
(一) 人工智能芯片 22
(二) 集成电路制造技术 24
(三) 存储芯片 25
(四) 高速光模块 26
(五) 硅基光子集成 28
(六) 混合光子集成 30
五、领域年度热词 32
六、领域指标 33
参考文献 35
专题二 光学工程 37
编写说明 38
专家组和撰写组名单 39
专题研究 41
一、全球发展态势 41
(一) 仿生光学技术发展与应用领域不断拓展 41
(二) 大口径空间反射镜制造技术发展加速 41
(三) 超高精度面形干涉检测技术 42
(四) 散射介质实现图像恢复技术不断突破 42
(五) 计算光学三维层析显微成像方法不断提出 42
(六) 激光器性能不断提高，器件向多元化发展 43
(七) 激光雷达性能不断提高，应用向消费级扩展 43
二、我国发展现状 44
(一) 国内仿生技术成果显著 44
(二) 国内大口径制造技术成果显著 45
(三) 国内高精度检测取得阶段成果 45
(四) 国内散射成像技术发展迅猛 46
(五) 国内计算显微成像成果显著 46
(六) 国内激光器研究成果突出 47
(七) 国内激光雷达成果显著 47
三、我国未来展望 48
(一) 未来仿生光学将向多元化、功能集成及传感融合的方向发展 48
(二) 未来大口径空间光学制造技术将向轻量化、超高精度发展 49
(三) 光学检测精度从亚纳米逐步发展到皮米级 49
(四) 新型散射成像技术向深度学习、智能化及多技术协作方向发展 49
(五) 新型计算显微成像技术向产业实现转化 49
(六) 基于相干合成的激光器向关键技术突破、性能指标提升发展 50
(七) 激光雷达向芯片化、固态化、智能化发展 50
四、我国热点亮点 51
(一) 多元化的仿生光学技术研究 51
(二) 先进光学制造技术及装备 52
(三) 超高精度面形干涉检测技术 53
(四) 散射光学成像技术 56
(五) 非干涉、无标记、高通量三维显微成像 58
(六) 高功率单频光纤激光技术 61
(七) 激光雷达探测技术 63
五、领域年度热词 64
六、领域指标 65
参考文献 67
专题三(1) 感知-遥感 71
编写说明 72
专家组和撰写组名单 73
专题研究 75
一、全球发展态势 75
(一) 光学遥感技术 75
(二) 红外及多光谱/高光谱遥感技术 77
(三) 激光遥感技术与应用 80
(四) 微波遥感技术及应用 82
(五) 遥感军事应用 83
(六) 遥感国土资源和生态变化应用 84
(七) 遥感海洋应用 84
二、我国发展现状 85
三、我国未来展望 93
四、我国热点亮点 96
五、领域年度热词 101
六、领域长板 102
七、领域指标 102
参考文献 104
专题三(2) 感知-传感器 107
编写说明 108
专家组和撰写组名单 109
专题研究 111
一、全球发展态势 111
(一) 化学生物传感器助力新冠病毒、重大疾病标志物即时检测 111
(二) CMOS图像传感器智能化集成度更高、应用领域更广 112
(三) 超大规模、超小像素红外传感器快速发展 113
(四) 紫外探测器市场潜力巨大，多种类型传感器性能稳步提升 115
(五) MEMS传感器向更高精度、超低功耗、智能化方向发展 116
二、我国发展现状 117
(一) 化学生物传感器聚焦前沿交叉融通 117
(二) 商用型和科学级CMOS图像传感器不断涌现 120
(三) 民用红外测温仪在疫情防控中大显身手 120
(四) 不同类型紫外传感器快速发展 121
(五) 太赫兹传感器步入安检应用领域 122
(六) 国产MEMS传感器实现大批量稳定供货 122
三、我国未来展望 123
四、我国热点亮点 124
五、领域年度热词 127
参考文献 128
专题四 测量计量与仪器 133
编写说明 134
专家组和撰写组名单 135
专题研究 137
一、全球发展态势 137
(一) 电参量计量与测试 137
(二) 原子钟与时频传递 138
(三) 集成电路制造成套工艺缺陷在线检测 139
(四) 工业CT 139
(五) 太赫兹精密波谱技术 140
(六) 扫描电子显微镜技术 140
(七) 北斗高精度应用终端计量检测 141
(八) 病原微生物快速检测 141
(九) 原子力显微镜 141
(十) 新冠病毒快速精准检测技术和试剂 142
(十一) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 142
二、我国发展现状 143
(一) 电参量计量测试 143
(二) 原子钟与时频传递 143
(三) 面向先进节点的集成电路缺陷在线检测 145
(四) 工业CT 145
(五) 小型太赫兹光纤波谱系统 146
(六) 扫描电子显微镜技术 146
(七) 组合式北斗高精度定位关键参数计量检测 146
(八) 北斗高精度终端信号可信性计量检测 147
(九) 病原微生物核酸检测技术 147
(十) 原子力显微镜 147
(十一) 新冠病毒检测技术和试剂的准确性与国际互认迫在眉睫 149
(十二) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 150
三、我国未来展望 150
(一) 电参量计量测试 150
(二) 原子钟与时频传递 151
(三) 集成电路缺陷在线检测 152
(四) 工业CT 152
(五) 高精密太赫兹波谱系统 152
(六) 扫描电子显微镜 152
(七) 构建卫星导航计量多域全参数智能计量测试与评价体系 153
(八) 高精度终端信号可信性计量检测 153
(九) 一体化全自动核酸检测技术 153
(十) 原子力显微镜 154
(十一) 新冠病毒检测关键原材料和核心元器件开发与检测能力提升 154
(十二) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 154
四、我国热点亮点 154
(一) 电参量计量测试 154
(二) 原子钟与时频传递 155
(三) 集成电路缺陷在线检测 155
(四) 工业CT 156
(五) 高性能太赫兹波谱系统 156
(六) 扫描电子显微镜技术 157
(七) 天通/北斗一体化计量比对校准终端 158
(八) 北斗高精度终端信号可信性计量检测 158
(九) 新冠病毒核酸一体化自动检测仪器与试剂盒研制成功 158
(十) 新型冠状病毒检测精准校准体系的建立与国际互认 159
(十一) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 160
五、领域年度热词 160
六、领域指标 164
参考文献 166
专题五 电磁空间 171
编写说明 172
专家组和撰写组名单 173
专题研究 175
一、全球发展态势 175
(一) 在防空预警探测领域，面向未来威胁，实现综合作战能力跨越式升级发展 175
(二) 在反导预警探测领域，强化反导拦截能力，持续加快反导建设步伐 175
(三) 在空间目标监视领域，加快研发部署新一代太空监视装备，保护重要军民用太空资产 176
(四) 在天基雷达领域，向着高分辨率、大幅宽观测方向发展，星上处理需求迫切 176
(五) 在舰载雷达领域，向多功能、综合射频方向发展，海基反导力量逐步提升 176
(六) 在机载雷达领域，重点推进智能化、分布式、网络化、无人化 177
(七) 在地基电子对抗领域，电子战实战应用不断增加，电子攻击技术装备快速发展 177
(八) 在舰载电子对抗领域，电子战系统加速升级改进，舷外电子战成为舰船自卫的重要手段 178
(九) 在机载电子对抗领域，电子战智能化、网络化、分布式技术特征得到集中体现，装备发展有序推进 178
(十) 在民用领域，雷达技术广泛应用、发展迅速 179
二、我国发展现状 179
(一) 军用雷达装备技术与国际先进水平呈现全面并跑、局部领跑的局面 179
(二) 电子对抗装备的实战效能和协同运用水平仍有巨大提升空间 179
(三) 天基对地微波遥感与国外同步发展，深空探测尚需追赶国际先进水平 180
(四) 民用雷达产业国内起步较晚，正迎头赶上 180
三、我国未来展望 181
(一) 雷达物理形态向平台一体化、高集成方向发展 181
(二) 雷达硬件架构向宽带数字化、阵面可重构方向发展 181
(三) 雷达软件架构向开放式、通用化方向发展 181
(四) 电子侦察向跨域敏捷协同方向发展 182
(五) 电子进攻向多专业深度联合方向发展 182
四、热点亮点 182
(一) 防空预警雷达 182
(二) 反导预警雷达 185
(三) 空间目标监视雷达 186
(四) 舰载雷达 188
(五) 机载雷达 190
(六) 天基雷达 192
(七) 地基电子对抗 194
(八) 舰载电子对抗 196
(九) 机载电子对抗 197
(十) 前沿技术的研究和应用 199
(十一) 民用雷达领域 200
参考文献 205
专题六(1) 网络与通信 207
编写说明 208
专家组和撰写组名单 209
专题研究 211
一、全球发展态势 212
(一) 前沿创新 213
(二) 技术创新 216
(三) 产业发展 218
二、我国发展现状 219
(一) 前沿创新 220
(二) 技术创新 220
(三) 产业发展 221
(四) 机遇挑战 221
三、我国未来展望 222
(一) 前沿创新 222
(二) 技术创新 223
(三) 产业发展 223
四、我国热点亮点 224
(一) 移动通信 224
(二) 数据通信 226
(三) 光纤通信 228
(四) 工业互联网 230
(五) 移动互联网 232
(六) 物联网 233
(七) 边缘计算 235
(八) 量子通信 237
五、领域年度热词 240
参考文献 245
专题六(2) 海洋信息 247
编写说明 248
专家组和撰写组名单 249
专题研究 251
一、全球发展态势 251
(一) 基础理论方面 251
(二) 关键技术方面 252
(三) 基础设施方面 254
(四) 政策法规方面 254
(五) 产业能力方面 255
《中国电子信息工程科技发展研究》编写说明
总论
一、中国信息与电子工程科技十四大趋势 3
二、中国信息与电子工程科技十六大挑战 6
专题
专题一 微电子光电子 13
编写说明 14
专家组和撰写组名单 15
专题研究 17
一、全球发展态势 17
二、我国发展现状 19
三、我国未来展望 21
四、我国热点亮点 22
(一) 人工智能芯片 22
(二) 集成电路制造技术 24
(三) 存储芯片 25
(四) 高速光模块 26
(五) 硅基光子集成 28
(六) 混合光子集成 30
五、领域年度热词 32
六、领域指标 33
参考文献 35
专题二 光学工程 37
编写说明 38
专家组和撰写组名单 39
专题研究 41
一、全球发展态势 41
(一) 仿生光学技术发展与应用领域不断拓展 41
(二) 大口径空间反射镜制造技术发展加速 41
(三) 超高精度面形干涉检测技术 42
(四) 散射介质实现图像恢复技术不断突破 42
(五) 计算光学三维层析显微成像方法不断提出 42
(六) 激光器性能不断提高，器件向多元化发展 43
(七) 激光雷达性能不断提高，应用向消费级扩展 43
二、我国发展现状 44
(一) 国内仿生技术成果显著 44
(二) 国内大口径制造技术成果显著 45
(三) 国内高精度检测取得阶段成果 45
(四) 国内散射成像技术发展迅猛 46
(五) 国内计算显微成像成果显著 46
(六) 国内激光器研究成果突出 47
(七) 国内激光雷达成果显著 47
三、我国未来展望 48
(一) 未来仿生光学将向多元化、功能集成及传感融合的方向发展 48
(二) 未来大口径空间光学制造技术将向轻量化、超高精度发展 49
(三) 光学检测精度从亚纳米逐步发展到皮米级 49
(四) 新型散射成像技术向深度学习、智能化及多技术协作方向发展 49
(五) 新型计算显微成像技术向产业实现转化 49
(六) 基于相干合成的激光器向关键技术突破、性能指标提升发展 50
(七) 激光雷达向芯片化、固态化、智能化发展 50
四、我国热点亮点 51
(一) 多元化的仿生光学技术研究 51
(二) 先进光学制造技术及装备 52
(三) 超高精度面形干涉检测技术 53
(四) 散射光学成像技术 56
(五) 非干涉、无标记、高通量三维显微成像 58
(六) 高功率单频光纤激光技术 61
(七) 激光雷达探测技术 63
五、领域年度热词 64
六、领域指标 65
参考文献 67
专题三(1) 感知-遥感 71
编写说明 72
专家组和撰写组名单 73
专题研究 75
一、全球发展态势 75
(一) 光学遥感技术 75
(二) 红外及多光谱/高光谱遥感技术 77
(三) 激光遥感技术与应用 80
(四) 微波遥感技术及应用 82
(五) 遥感军事应用 83
(六) 遥感国土资源和生态变化应用 84
(七) 遥感海洋应用 84
二、我国发展现状 85
三、我国未来展望 93
四、我国热点亮点 96
五、领域年度热词 101
六、领域长板 102
七、领域指标 102
参考文献 104
专题三(2) 感知-传感器 107
编写说明 108
专家组和撰写组名单 109
专题研究 111
一、全球发展态势 111
(一) 化学生物传感器助力新冠病毒、重大疾病标志物即时检测 111
(二) CMOS图像传感器智能化集成度更高、应用领域更广 112
(三) 超大规模、超小像素红外传感器快速发展 113
(四) 紫外探测器市场潜力巨大，多种类型传感器性能稳步提升 115
(五) MEMS传感器向更高精度、超低功耗、智能化方向发展 116
二、我国发展现状 117
(一) 化学生物传感器聚焦前沿交叉融通 117
(二) 商用型和科学级CMOS图像传感器不断涌现 120
(三) 民用红外测温仪在疫情防控中大显身手 120
(四) 不同类型紫外传感器快速发展 121
(五) 太赫兹传感器步入安检应用领域 122
(六) 国产MEMS传感器实现大批量稳定供货 122
三、我国未来展望 123
四、我国热点亮点 124
五、领域年度热词 127
参考文献 128
专题四 测量计量与仪器 133
编写说明 134
专家组和撰写组名单 135
专题研究 137
一、全球发展态势 137
(一) 电参量计量与测试 137
(二) 原子钟与时频传递 138
(三) 集成电路制造成套工艺缺陷在线检测 139
(四) 工业CT 139
(五) 太赫兹精密波谱技术 140
(六) 扫描电子显微镜技术 140
(七) 北斗高精度应用终端计量检测 141
(八) 病原微生物快速检测 141
(九) 原子力显微镜 141
(十) 新冠病毒快速精准检测技术和试剂 142
(十一) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 142
二、我国发展现状 143
(一) 电参量计量测试 143
(二) 原子钟与时频传递 143
(三) 面向先进节点的集成电路缺陷在线检测 145
(四) 工业CT 145
(五) 小型太赫兹光纤波谱系统 146
(六) 扫描电子显微镜技术 146
(七) 组合式北斗高精度定位关键参数计量检测 146
(八) 北斗高精度终端信号可信性计量检测 147
(九) 病原微生物核酸检测技术 147
(十) 原子力显微镜 147
(十一) 新冠病毒检测技术和试剂的准确性与国际互认迫在眉睫 149
(十二) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 150
三、我国未来展望 150
(一) 电参量计量测试 150
(二) 原子钟与时频传递 151
(三) 集成电路缺陷在线检测 152
(四) 工业CT 152
(五) 高精密太赫兹波谱系统 152
(六) 扫描电子显微镜 152
(七) 构建卫星导航计量多域全参数智能计量测试与评价体系 153
(八) 高精度终端信号可信性计量检测 153
(九) 一体化全自动核酸检测技术 153
(十) 原子力显微镜 154
(十一) 新冠病毒检测关键原材料和核心元器件开发与检测能力提升 154
(十二) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 154
四、我国热点亮点 154
(一) 电参量计量测试 154
(二) 原子钟与时频传递 155
(三) 集成电路缺陷在线检测 155
(四) 工业CT 156
(五) 高性能太赫兹波谱系统 156
(六) 扫描电子显微镜技术 157
(七) 天通/北斗一体化计量比对校准终端 158
(八) 北斗高精度终端信号可信性计量检测 158
(九) 新冠病毒核酸一体化自动检测仪器与试剂盒研制成功 158
(十) 新型冠状病毒检测精准校准体系的建立与国际互认 159
(十一) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 160
五、领域年度热词 160
六、领域指标 164
参考文献 166
专题五 电磁空间 171
编写说明 172
专家组和撰写组名单 173
专题研究 175
一、全球发展态势 175
(一) 在防空预警探测领域，面向未来威胁，实现综合作战能力跨越式升级发展 175
(二) 在反导预警探测领域，强化反导拦截能力，持续加快反导建设步伐 175
(三) 在空间目标监视领域，加快研发部署新一代太空监视装备，保护重要军民用太空资产 176
(四) 在天基雷达领域，向着高分辨率、大幅宽观测方向发展，星上处理需求迫切 176
(五) 在舰载雷达领域，向多功能、综合射频方向发展，海基反导力量逐步提升 176
(六) 在机载雷达领域，重点推进智能化、分布式、网络化、无人化 177
(七) 在地基电子对抗领域，电子战实战应用不断增加，电子攻击技术装备快速发展 177
(八) 在舰载电子对抗领域，电子战系统加速升级改进，舷外电子战成为舰船自卫的重要手段 178
(九) 在机载电子对抗领域，电子战智能化、网络化、分布式技术特征得到集中体现，装备发展有序推进 178
(十) 在民用领域，雷达技术广泛应用、发展迅速 179
二、我国发展现状 179
(一) 军用雷达装备技术与国际先进水平呈现全面并跑、局部领跑的局面 179
(二) 电子对抗装备的实战效能和协同运用水平仍有巨大提升空间 179
(三) 天基对地微波遥感与国外同步发展，深空探测尚需追赶国际先进水平 180
(四) 民用雷达产业国内起步较晚，正迎头赶上 180
三、我国未来展望 181
(一) 雷达物理形态向平台一体化、高集成方向发展 181
(二) 雷达硬件架构向宽带数字化、阵面可重构方向发展 181
(三) 雷达软件架构向开放式、通用化方向发展 181
(四) 电子侦察向跨域敏捷协同方向发展 182
(五) 电子进攻向多专业深度联合方向发展 182
四、热点亮点 182
(一) 防空预警雷达 182
(二) 反导预警雷达 185
(三) 空间目标监视雷达 186
(四) 舰载雷达 188
(五) 机载雷达 190
(六) 天基雷达 192
(七) 地基电子对抗 194
(八) 舰载电子对抗 196
(九) 机载电子对抗 197
(十) 前沿技术的研究和应用 199
(十一) 民用雷达领域 200
参考文献 205
专题六(1) 网络与通信 207
编写说明 208
专家组和撰写组名单 209
专题研究 211
一、全球发展态势 212
(一) 前沿创新 213
(二) 技术创新 216
(三) 产业发展 218
二、我国发展现状 219
(一) 前沿创新 220
(二) 技术创新 220
(三) 产业发展 221
(四) 机遇挑战 221
三、我国未来展望 222
(一) 前沿创新 222
(二) 技术创新 223
(三) 产业发展 223
四、我国热点亮点 224
(一) 移动通信 224
(二) 数据通信 226
(三) 光纤通信 228
(四) 工业互联网 230
(五) 移动互联网 232
(六) 物联网 233
(七) 边缘计算 235
(八) 量子通信 237
五、领域年度热词 240
参考文献 245
专题六(2) 海洋信息 247
编写说明 248
专家组和撰写组名单 249
专题研究 251
一、全球发展态势 251
(一) 基础理论方面 251
(二) 关键技术方面 252
(三) 基础设施方面 254
(四) 政策法规方面 254
(五) 产业能力方面 255
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中国电子信息工程科技发展研究(综合篇2020-2021) 节选
总论 数字经济是人类社会继农业经济、工业经济之后的主要经济形态，是以信息资源为重要生产要素，以现代信息网络为载体，以信息通信技术与各行业深度融合应用、全方位多维度数字化转型为重要推动力，以数字化、网络化、智能化与实体经济互相渗透为特征的一种新型经济形态。全球新一轮科技和产业革命正在萌发，以互联网、云计算、大数据、人工智能、物联网等为代表的数字技术加速向各领域广泛渗透，提高了资源利用效率，降低了资源配置成本，培育了新增长点、形成了新动能。数字经济正开启一次重大的时代转型，引发人类社会生产方式的变革、生产关系的再造、经济结构的重组、生活方式的巨变。发展数字经济已经成为全球共识，是各国共同的机遇，逐步成为推动经济包容性增长和可持续发展的新路径。 当前，电子信息工程科技各领域加速创新与融合，特别是信息技术(IT)、通信技术(CT)、大数据技术(DT)间的耦合度和关联性显著增强，感知、存储、计算、传输等关键环节的优势技术基因加速嫁接重组，数字化、网络化、智能化不断催生新的技术方向和发展空间。在感知环节，感知的网络化与智能化开辟了智能传感、感知网络、生物特征识别等新空间；在传输环节，传输的云化与智能化带来了云网融合、网络虚拟化、智能网络等新突破；在存储环节，存储的网络化与云化催生了区块链、存储网络(SAN)、智能内容分发网络(CDN)的新领域；在计算环节，计算的网络化与泛在化促进了普适计算、量子计算、边缘计算等新发展。电子信息工程科技各领域的深度融合将孕育感知、存储、计算、传输等环节的群体性技术突破，驱动着技术的代际跃迁，不断抬高技术天花板，有望储存并释放新一轮的巨大的技术红利。 为更好地聚焦当前发展态势和技术挑战，中国工程院组织38位院士和300多名专家，共同凝练出中国信息与电子工程科技十四大趋势和十六大挑战，作为总论内容，供读者参考。 一、中国信息与电子工程科技十四大趋势 1. 信息化 以数字化、网络化、智能化为特征的信息化浪潮方兴未艾，信息技术日新月异，全面融入社会生产生活。信息技术与各行业不断深度融合，深刻改变着全球的经济与政治格局、安全与竞争格局以及社会发展与治理体系格局。 2. 计算机系统与软件 随着社会信息化发展，算力成为人类生产力和国家竞争力的重要基础。超级计算系统正从后P级时代向E级迈进，并成为世界各大国竞相发展的下一个目标。领域专用软硬件协同计算模式的快速兴起，使得计算机体系结构再次进入新的黄金发展期。超级计算正从科学工程计算向大数据处理和人工智能等新兴计算领域快速拓展。以量子计算、类脑计算等为代表的一批新概念计算模式，正受到全球业界的广泛关注。 3. 网络与通信 5G移动信息网络加速构建，其推广完善及与各行业的垂直整合仍存挑战。6G研发加速布局。互联网尽管仍是支撑未来十年全球信息传输基础设施的主导体系架构，但也面临万物互联、万事互联时代toB、toM、toX等多样化应用需求带来的前所未有挑战。千兆接入、P比特级传输、E比特级转发将带来更高体验，可支持工业互联网、天地一体化网络、海洋网络、数字孪生网和物联网等人网物三元互联的新型网络环境将改变网络技术的发展范式。 4. 计算机应用 面向人网物融合的“智能+”时代新需求，聚焦智能制造、在线协同办公、智慧远程医疗、数字抗疫等计算机应用产业发展，新一代人工智能技术引领下的大数据智能、群体智能、混合增强智能、跨媒体智能、自主无人系统、类脑技术等取得突破，推动智能时代的应用新模式、新手段、新生态创新发展。 5. 网络安全 信息安全技术在“双循环”战略需求牵引下加速寻求发展新范式，推动安全赋能方式从外挂附加形态向内生构造形态转变，从边界防御模式向零信任架构转变，从针对局域网到面向云化环境和内生构造转变，从功能安全与网络安全分离的传统技术路线正朝着一体化解决方案转变，具有内生安全、智能预测、主动防御和自适应响应等功能的新一代信息技术创新实践正在加速落地，支撑以安全为本的新型基础设施建设。 6. 集成电路 过去五十年集成电路产业遵循摩尔定律持续高速发展，现阶段晶体管微小型化的平面布局逼近物理与工艺极限，产业技术演进趋势放缓或变轨。三维晶体管结构技术发展，晶元级集成技术诞生，系统构造和新材料新工艺技术进步，以及光电技术的迅猛发展，将持续推动信息基础设施创新和物理形态的变革。 7. 数据 大数据作为一种普遍存在，是信息社会*为庞大且以指数级增长的基础资源。数据流动性已成为数据的基本特征，数据价值高，数据集合规模不断扩大，类型繁多，产生速度快，网络数据总量正快速向EB、ZB、YB乃至BB级陡增，急需数据科学与工程技术的重大创新，以使巨大的数据产生巨大的价值。 8. 感知 智能化发展需求促进传感器与前端智能处理呈集成发展趋势。各国在完善军民对地观测体系建设的同时，积极谋划新一轮的布局。气候和环境监测遥感技术成为研究热点，遥感市场的快速增长和空间科学探测任务的急迫需求，正推动遥感领域创新发展，国产传感器进入快速发展阶段。 9. 电磁场与电磁环境效应 随着5G、物联网、无人系统、人工智能等技术领域的快速发展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研究热点。电磁场及电磁环境效应学科建设与发展，以及其与数学、物理、信息、材料、生物等学科的深度交叉融合，将不断涌现出大量基础研究问题和新兴技术研究需求，进一步推动该领域的持续发展与进步，并促进相关“卡脖子”瓶颈问题的解决。 10. 控制 信息社会算法、算力和数据的变革，使得工业生产过程、重大装备、自主运动体等物理空间的典型被控对象，能够在更大范围、更深层次实现决策优化和协同控制。人工智能与控制技术融合发展，推动以工业人工智能为代表的基础理论方法创新；5G和边缘计算与控制技术融合，推动新一代控制系统的硬件、软件和平台向“工业互联网化”全面升级。 11. 认知 脑与认知科学和人工智能加速融合，在无人系统、智能成像、智能视觉、大数据智能等领域广泛应用。新型脑观测仪器研制、新认知机理揭示、通用人工智能理论与技术、计算体系与器件的研究成为国际竞争的前沿热点。 12. 测量计量与仪器 国际单位制七个基本物理量基于常数重新定义产生的影响持续深化，基于量子化和“数字化、网络化与智能化”的国家测量体系建设需求日渐迫切；以量子化为标志的计量仪器和以“数字化、网络化与智能化”为标志的工业测量仪器等新一代仪器形态开始显现；面对新冠病毒，心脑血管病，癌症等疾病对人类健康的威胁，规划和加强生命科学计量和医学计量检测的基础研究，规划和加强生命科学仪器，医学检验、诊断、治疗和护理仪器的研究、开发和生产成为刻不容缓的课题。 13. 区块链 区块链技术发展持续创新，链上链下数据协同、软硬件一体化等方面取得技术突破。联盟数据更协同、网络规模更广泛、技术运维更精细和平台安全更可控是发展方向。城市级区块链基础设施网络建设成为热点，在服务实体经济、服务政务和民生等涌现出一批示范性应用。区块链标准制定不断加速，专利申请数量快速增长，监管框架逐步成型。新型数字货币发展提速，全球金融体系或将迎来新一轮变革。 14. 光学工程 天地一体化的空间目标多维度光电探测与信息传输技术成为该领域各国竞相发展的下一个目标。针对陆海空天信息安全的需要，开展高精度、高实时、多维度、多功能、宽幅段光电探测、识别、防护、评估与信息传输是未来发展趋势。 二、中国信息与电子工程科技十六大挑战 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、新工艺和新封装是微电子领域补短板、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光电子领域补短板、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。
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