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中国工程院发布14大技术挑战:传感器及精密仪器亟需突破


  来源: 新民晚报 时间:2023-09-26 编辑:白芷
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9月25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北京、香港同步发布“中国电子信息工程科技发展十四大技术挑战(2023)”(下简称“挑战”)。


中国工程院副院长吴曼青院士表示,当前世界之变、时代之变、科技之变正以前所未有速度和规模席卷而来,科学技术发展已进入由信息科技、生命科学、生物技术、新材料与先进制造、新能源与环保科技等构成的集群创新时代。据悉,中国工程院信息与电子工程学部自2014年启动相关研究工作,至今已连续9年发布“趋势”或“挑战”等系列成就。


此次发布的“中国电子信息工程科技十四大挑战(2023)”包括如下内容:


一、数字领域


全面落实《数字中国建设整体布局规划》和“2522”整体框架布局,即夯实数字基础设施和数据资源体系“两大基础”,推进数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明建设“五位一体”深度融合,强化数字技术创新体系和数字安全屏障“两大能力”,优化数字化发展国内国际“两个环境”,急需解决系列关键核心技术挑战。


二、信息化


以数字化、网络化、智能化、无人化为特征的信息化浪潮方兴未艾,全面赋能人类社会生产生活,深刻改变着全球经济格局、文化格局、安全格局和竞争格局。如何组织和利用国内外优势科技力量,构建高质量发展新型举国体制,坚持创新跨越总方针,建立中国特色数字生态环境,确保核心能力自主可控、先进可靠是该领域面临的重要挑战。


三、微电子光电子


数字芯片3nm制程已规模量产,并继续向2nm、1nm挺进,但日益逼近物理与工艺极限。三维集成、Chiplet、2.5D/3D封装成为重要发展方向,多样化系统集成,新器件、新结构、新材料探索不断深化。光模块速率向Tb/s演进。硅基光电融合成为重要路径,我国在微电子、光电子先进制造能力与集成芯片设计方面面临重要挑战。


四、光学工程


在传统光学工程逼近技术极限的背景下,时、空、频多维矢量光场调控是突破光学信息和能量传输瓶颈的关键。如何实现跨尺度矢量光场的智能精准调控、高效数字光学器件和系统开发、实时精确健康评估的新型成像和传感、低功耗高集成光子和高效绿色能源光子技术突破、面向战略自主性的核心光学组件自主可控等面临重要挑战。


五、测量计量与仪器


新一代国家测量体系和仪器产业体系建设已启动,重要场景下的关键测量技术亟待突破,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、网络化与智能化测量的新形态精密仪器及传感技术将面临重要挑战。


六、网络与通信


人网物三元万物智联背景下网络通信与大数据、人工智能、云计算等技术深度融合,满足全行业、巨容量、大连接、强算力、强智能、全覆盖、高可靠、高安全、低成本、绿色节能需求,新型网络理论与技术架构、日益逼近物理极限下的传输能力提升、核心设备与器件、算力网等是该领域面临的重要挑战。6G面向通感算网融合、天地一体等更复杂多样的应用场景,存在应用基础理论突破、技术发展范式创新等重要挑战。


七、网络安全


如何有效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;如何构建可应对“未知的未知”攻击的“护卫+自卫”的防御体系;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;如何应对生成式人工智能等新技术带来的安全问题,都是该领域面临的重要挑战。


八、电磁场与电磁环境效应


数字化、网络化、智能化、无人化对电磁环境效应基础研究提出新需求,电磁学与计算机、光学、材料学、生物、复杂系统等交叉融合,在电磁场基础理论、智能电磁计算、电磁防护材料、电磁场快速感知、电磁生物效应与防护仿生领域不断发展,促进电磁环境适应性、电磁安全前沿技术广泛应用,提升智能化装备电磁安全能力是该领域面临的重要挑战。

关键词:中国工程院 科学挑战 仪器    浏览量:458

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