21世紀至今，全球新一輪科技革命與產業(yè)變革掀起了數字化、網絡化、智能化發(fā)展的新浪潮，推高了電子信息技術、信息技術產業(yè)的升級拓展，人工智能、量子科技、區(qū)塊鏈技術、賽博安全等顛覆性技術的演進，為生產力的歷史性轉折帶來了嶄新機遇。同時，大國博弈、制造競爭、地緣沖突的復雜斗爭局勢，對前沿領域先進制造、社會生產力變革、綜合國力發(fā)展帶來了巨大挑戰(zhàn)。搶占以數字化底座為基礎支撐的未來產業(yè)制高點，成為國家核心競爭力的焦點和核心，具有重大戰(zhàn)略價值。

從2023年9月到2024年3月，習近平總書記相繼提出發(fā)展新質生產力的重要概念。高科技、高效能、高質量成為新質生產力的突出特征，技術的革命性突破、生產要素創(chuàng)新性配置、產業(yè)深度轉型升級是其要素動因。推動產業(yè)鏈、供應鏈優(yōu)化升級，培育未來產業(yè)，推進數字經濟向縱深發(fā)展，科技、教育、人才三位一體，實現生產力三要素變革躍升，均離不開下一代電子信息技術、信息技術產業(yè)的強有力支撐。此外，電子裝備與信息系統已成為工業(yè)4.0時代不可或缺的共性底座，對新質生產力的數字化創(chuàng)新意義重大。

其一，數字化、智能化是新質生產力的創(chuàng)新引擎。

我國真正的工業(yè)化進程僅經歷了六七十年時間，電子信息技術和信息技術產業(yè)發(fā)展也大約有半個世紀，與世界發(fā)達國家數百年工業(yè)化歷程的積累相比，仍存在很多不足和短板。目前，我國是制造大國而非制造強國，工業(yè)制造門類眾多、體系齊全，但在高端制造上差距明顯，正面臨以美國為首的發(fā)達國家遏制打壓、科技脫鉤、供應鏈斷鏈的風險，亟待突破“卡脖子”問題，亟須解決先進制造大而不強、全而不優(yōu)以及產業(yè)體系不平衡不充分、水平偏低、韌性偏弱的難題。

隨著智能制造、人工智能、量子科技的新發(fā)展，工業(yè)4.0已逐步滲透到我國工業(yè)制造的各個領域，為新質生產力數字化提升注入了新動能。在不斷強化筑牢基礎科學與基礎研究的同時，我國以工程科技創(chuàng)新推動先進制造技術發(fā)展，大國重器、超級工程取得了令世界矚目的顯著進展，“中國天眼”（FAST）、中國空間站、國產大飛機、國產航母等當代大國重器、超級工程高端制造的原創(chuàng)性突破，不斷提升著數字化、智能化的制造實力和水平。

國家未來產業(yè)的發(fā)展將聚焦制造、信息、材料、能源、空間等新賽道。以量子計算機、6G、第三代互聯網、超大規(guī)模新型智算中心等前沿方向為重點，數字化、智能化已成為科技創(chuàng)新的共性底座和核心引領，更是面向21世紀中葉，推進建設數字中國、制造強國戰(zhàn)略，發(fā)展我國新質生產力的創(chuàng)新引擎。

其二，電子裝備與信息系統是數字化、智能化的底座支撐。

在我國的諸多大國重器、超級工程的建造中，電子裝備與信息系統已經成為裝備與工程的“命門”，是“靈魂、神經”，也是“使能器、傳感器、倍增器”，更是重要的制造“母機”和“工具”，成為實現新質生產力數字化創(chuàng)新的底座支撐。

工業(yè)4.0時代的到來，開啟了重大裝備、超級工程智能化建造的新篇章。從機械化、電氣化到自動化、智能化，裝備與工程設計、建造及運維，均離不開電子裝備與信息系統的核心支撐。例如，“中國天眼”突破了超輕型大跨度柔索定位定向、主動主反射面、臺址選定等關鍵技術，已在大幅降低自重、顯著提高跟蹤精度、實現寬頻帶觀測方面達到國際領先水平。其中，激光測量、光纖網絡、寬頻帶接收及機電耦合等技術發(fā)揮了不可替代的重要作用。中國空間站突破了組合體控制、長壽命運行、高精度自主導航等核心技術，使中國成為世界上第三個獨立掌握交會對接技術的國家。數字化賦能系統工程取得突破，通信、控制、計算、導航、遙感、探測等技術在中國空間站自主建造運維中作用重大。

電子信息技術是一種使能技術，而電子裝備作為信息系統的物理載體，不僅承載著接收、處理、存儲、感知、發(fā)射的重要職能，且與信息系統一同構成了數字化、網絡化、智能化制造的基礎支撐，堪稱硬、軟系統的深度融合，發(fā)揮著指揮、使能、傳感的中樞功能，助力實現物質、能量、信息等工程要素的體系控制與運作。又如，港珠澳大橋的工程核心——“沉管隧道”建造中，浮運、沉放、測控定位與對接等難題，均借助了計算機仿真模擬、高精度測量與安裝等技術；西電東送工程的遠距離、大容量輸電關鍵技術，匯集了電氣、動力、機械、電子、通信等多學科的自主原創(chuàng)成果，實現了特高壓輸電自主設計制造、建設運行的目標。

隨著智能制造在各重點行業(yè)的廣泛應用和蓬勃發(fā)展，芯片、軟件、高端傳感器、智能制造裝備、工業(yè)互聯網、大數據、數控系統、人工智能工具等綜合電子裝備與信息系統，已成為建造超級工程不可缺少的“母機、工具”，既是其中樞神經的核心組成部分，也成為實現智能制造外在的必備利器，是提升先進制造質量與水平的關鍵所在。再如，高端數控機床的數控系統，主要控制主軸速度、功率、扭矩、動態(tài)補償、精度保持等，技術難度頗大。知識型工業(yè)軟件（CAD、CAE、CAM、PDM等），需要長期的知識積累、工藝迭代以及工程化淬煉才能實現其強大的設計仿真分析功能；高端電容電阻、傳感器、FPGA、DSP以及機器人關鍵部件等，具有超級精密、超級復雜的特征，是智能制造不可或缺的設備、工具。

其三，亟待加強面向超級工程的高性能電子裝備與信息系統的重點布局與發(fā)展。

我國高性能電子裝備與信息系統的設計制造能力存在不足和短板，為西方國家遏制打壓。例如，高端芯片、操作系統、知識型工業(yè)軟件、高端傳感器以及精密測試儀器在很大程度上依賴進口，核心工業(yè)基礎和創(chuàng)新能力不足，相關產品處于價值鏈中低端，數字化、網絡化、智能化的共性技術底座不夠堅固，面臨全球技術供應鏈斷鏈風險。此外，高端智能制造裝備的核心基礎件、關鍵工業(yè)軟件、高檔數控系統、高端功能部件等，不僅對外依賴度高，而且配套能力弱，精度、可靠性低，相對于全球先進裝備制造而言，仍處于跟蹤模仿階段；新一代空天海電子裝備、衛(wèi)星互聯網、低成本重載火箭等裝備的研發(fā)，面臨著更加嚴峻的重大挑戰(zhàn)。

先進制造的智能化趨勢，對重大裝備、超級工程的建造提出了更高的要求。在機械結構、能動結構設計制造的基礎上，自動控制、全息感知、智能互聯等將是支撐超級工程發(fā)展的前沿，已成為賦予重大裝備、超級工程“靈魂、神經”的關鍵。在我國傳統工程建造中存在的重硬件輕軟件、重工程本身輕電子裝備與信息系統的弊端，在工業(yè)4.0時代嚴重制約著未來的創(chuàng)新發(fā)展。譬如，電子裝備制造中“機”與“電”兩大部分占比，已從機電分離階段的7：3到機電綜合階段的6：4，進而演進至今天機電耦合階段的5：5，而電子裝備與信息系統對超級工程價值構成、研發(fā)創(chuàng)新、技術引領的權重在不斷加大，美歐等發(fā)達國家長期致力于復雜系統機電耦合的前沿研究，為其高性能電子裝備的發(fā)展奠定了堅實基礎。但是，我國在這方面的研發(fā)、制造能力仍然偏弱。

為此，對于我國亟待加強面向超級工程的高性能電子裝備與信息系統的重點布局與發(fā)展，有以下四點建議。

首先，進一步凝練電子裝備與信息系統的發(fā)展方向。建議實施面向未來重大裝備和超級工程發(fā)展的“電子裝備與信息系統重大研發(fā)計劃”，加強機、電、光、磁、熱等復雜多場介質耦合的理論與方法應用基礎研究，研發(fā)設計分析測試等高端工業(yè)軟件，不斷提高電子裝備制造功能綜合化、結構功能一體化、高密度封裝、電氣互聯、一體化成形制造等精密制造工藝水平，發(fā)揮其在通信網絡、深空探測、載人航天、戰(zhàn)略預警、數字經濟應用領域的核心引領作用。錨定面向2040年信息與電子技術學科前沿方向，在量子計算、精密測量、能量與信息傳感融合、空天地海一體化信息網絡、賽博安全、人機混合智能等方向上，推進下一代電子裝備與信息系統的技術原創(chuàng)，實現重大裝備自主制造、超級工程前沿建造的不斷創(chuàng)新。

其次，優(yōu)化電子裝備與信息系統發(fā)展的生態(tài)體系。主動構建自主可控的電子裝備與信息系統生態(tài)體系，搶占重大裝備、超級工程的未來發(fā)展先機。如，實施“太空科技與經濟發(fā)展重大戰(zhàn)略工程”，加快對載人航天器和深空探測器的設計、制造、運維共性問題的研究；圍繞組織模式、動力學分析、深度不確定性決策、工程金融、協同管理、復雜性風險控制等，推動研發(fā)、制造、管理模式的新變革；建構航天自主創(chuàng)新生態(tài)體系，拓寬太空經濟邊界范圍，測算核心產業(yè)規(guī)模和溢出產業(yè)效應，加快培育太空經濟業(yè)態(tài)。

再次，加強電子裝備與信息系統發(fā)展的系統布局。預先開展面向未來重大裝備、超級工程的電子裝備與信息系統的布局研究。如，推動我國衛(wèi)星互聯網綜合化、一體化戰(zhàn)略發(fā)展，強化衛(wèi)星互聯網頂層設計規(guī)劃，建立國家空間信息基礎設施建設協調機制，加強基礎理論和關鍵技術的前瞻研究，搭建產學研用一體化創(chuàng)新平臺，協同打造好一體互通、自主可控、成本低廉的衛(wèi)星研發(fā)、運載發(fā)射、云網建設、終端定制、應用開發(fā)、服務運營等全產業(yè)鏈。

最后，加大對電子裝備與信息系統關鍵技術攻關投入。通過國家重大研發(fā)計劃、行業(yè)領域重大基金等支持方式，對面向未來重大裝備、超級工程的電子裝備與信息系統予以重點投入，進一步強化基礎性、前瞻性、全局性建設研發(fā)，著重推進技術突破、工程應用、市場友好的全產業(yè)鏈體系發(fā)展，夯實我國發(fā)展新質生產力的數字化底座，為推動中國式現代化建設、實現高質量發(fā)展提供堅實的數字化基礎保障。

（作者系中國工程院院士、西安電子科技大學教授）