21世紀(jì)至今，全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革掀起了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的新浪潮，推高了電子信息技術(shù)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)拓展，人工智能、量子科技、區(qū)塊鏈技術(shù)、賽博安全等顛覆性技術(shù)的演進(jìn)，為生產(chǎn)力的歷史性轉(zhuǎn)折帶來(lái)了嶄新機(jī)遇。同時(shí)，大國(guó)博弈、制造競(jìng)爭(zhēng)、地緣沖突的復(fù)雜斗爭(zhēng)局勢(shì)，對(duì)前沿領(lǐng)域先進(jìn)制造、社會(huì)生產(chǎn)力變革、綜合國(guó)力發(fā)展帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。搶占以數(shù)字化底座為基礎(chǔ)支撐的未來(lái)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)，成為國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的焦點(diǎn)和核心，具有重大戰(zhàn)略價(jià)值。

從2023年9月到2024年3月，習(xí)近平總書(shū)記相繼提出發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要概念。高科技、高效能、高質(zhì)量成為新質(zhì)生產(chǎn)力的突出特征，技術(shù)的革命性突破、生產(chǎn)要素創(chuàng)新性配置、產(chǎn)業(yè)深度轉(zhuǎn)型升級(jí)是其要素動(dòng)因。推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈優(yōu)化升級(jí)，培育未來(lái)產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)向縱深發(fā)展，科技、教育、人才三位一體，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力三要素變革躍升，均離不開(kāi)下一代電子信息技術(shù)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)有力支撐。此外，電子裝備與信息系統(tǒng)已成為工業(yè)4.0時(shí)代不可或缺的共性底座，對(duì)新質(zhì)生產(chǎn)力的數(shù)字化創(chuàng)新意義重大。

其一，數(shù)字化、智能化是新質(zhì)生產(chǎn)力的創(chuàng)新引擎。

我國(guó)真正的工業(yè)化進(jìn)程僅經(jīng)歷了六七十年時(shí)間，電子信息技術(shù)和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展也大約有半個(gè)世紀(jì)，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)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(guó)是制造大國(guó)而非制造強(qiáng)國(guó)，工業(yè)制造門(mén)類眾多、體系齊全，但在高端制造上差距明顯，正面臨以美國(guó)為首的發(fā)達(dá)國(guó)家遏制打壓、科技脫鉤、供應(yīng)鏈斷鏈的風(fēng)險(xiǎn)，亟待突破“卡脖子”問(wèn)題，亟須解決先進(jìn)制造大而不強(qiáng)、全而不優(yōu)以及產(chǎn)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(guó)工業(yè)制造的各個(gè)領(lǐng)域，為新質(zhì)生產(chǎn)力數(shù)字化提升注入了新動(dòng)能。在不斷強(qiáng)化筑牢基礎(chǔ)科學(xué)與基礎(chǔ)研究的同時(shí)，我國(guó)以工程科技創(chuàng)新推動(dòng)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展，大國(guó)重器、超級(jí)工程取得了令世界矚目的顯著進(jìn)展，“中國(guó)天眼”（FAST）、中國(guó)空間站、國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)、國(guó)產(chǎn)航母等當(dāng)代大國(guó)重器、超級(jí)工程高端制造的原創(chuàng)性突破，不斷提升著數(shù)字化、智能化的制造實(shí)力和水平。

國(guó)家未來(lái)產(chǎn)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(jì)算機(jī)、6G、第三代互聯(lián)網(wǎng)、超大規(guī)模新型智算中心等前沿方向?yàn)橹攸c(diǎn)，數(shù)字化、智能化已成為科技創(chuàng)新的共性底座和核心引領(lǐng)，更是面向21世紀(jì)中葉，推進(jìn)建設(shè)數(shù)字中國(guó)、制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，發(fā)展我國(guó)新質(zhì)生產(chǎn)力的創(chuàng)新引擎。

其二，電子裝備與信息系統(tǒng)是數(shù)字化、智能化的底座支撐。

在我國(guó)的諸多大國(guó)重器、超級(jí)工程的建造中，電子裝備與信息系統(tǒng)已經(jīng)成為裝備與工程的“命門(mén)”，是“靈魂、神經(jīng)”，也是“使能器、傳感器、倍增器”，更是重要的制造“母機(jī)”和“工具”，成為實(shí)現(xiàn)新質(zhì)生產(chǎn)力數(shù)字化創(chuàng)新的底座支撐。

工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，開(kāi)啟了重大裝備、超級(jí)工程智能化建造的新篇章。從機(jī)械化、電氣化到自動(dòng)化、智能化，裝備與工程設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)維，均離不開(kāi)電子裝備與信息系統(tǒng)的核心支撐。例如，“中國(guó)天眼”突破了超輕型大跨度柔索定位定向、主動(dòng)主反射面、臺(tái)址選定等關(guān)鍵技術(shù)，已在大幅降低自重、顯著提高跟蹤精度、實(shí)現(xiàn)寬頻帶觀測(cè)方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。其中，激光測(cè)量、光纖網(wǎng)絡(luò)、寬頻帶接收及機(jī)電耦合等技術(shù)發(fā)揮了不可替代的重要作用。中國(guó)空間站突破了組合體控制、長(zhǎng)壽命運(yùn)行、高精度自主導(dǎo)航等核心技術(shù)，使中國(guó)成為世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握交會(huì)對(duì)接技術(shù)的國(guó)家。數(shù)字化賦能系統(tǒng)工程取得突破，通信、控制、計(jì)算、導(dǎo)航、遙感、探測(cè)等技術(shù)在中國(guó)空間站自主建造運(yùn)維中作用重大。

電子信息技術(shù)是一種使能技術(shù)，而電子裝備作為信息系統(tǒng)的物理載體，不僅承載著接收、處理、存儲(chǔ)、感知、發(fā)射的重要職能，且與信息系統(tǒng)一同構(gòu)成了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造的基礎(chǔ)支撐，堪稱硬、軟系統(tǒng)的深度融合，發(fā)揮著指揮、使能、傳感的中樞功能，助力實(shí)現(xiàn)物質(zhì)、能量、信息等工程要素的體系控制與運(yùn)作。又如，港珠澳大橋的工程核心——“沉管隧道”建造中，浮運(yùn)、沉放、測(cè)控定位與對(duì)接等難題，均借助了計(jì)算機(jī)仿真模擬、高精度測(cè)量與安裝等技術(shù)；西電東送工程的遠(yuǎn)距離、大容量輸電關(guān)鍵技術(shù)，匯集了電氣、動(dòng)力、機(jī)械、電子、通信等多學(xué)科的自主原創(chuàng)成果，實(shí)現(xiàn)了特高壓輸電自主設(shè)計(jì)制造、建設(shè)運(yùn)行的目標(biāo)。

隨著智能制造在各重點(diǎn)行業(yè)的廣泛應(yīng)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(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、數(shù)控系統(tǒng)、人工智能工具等綜合電子裝備與信息系統(tǒng)，已成為建造超級(jí)工程不可缺少的“母機(jī)、工具”，既是其中樞神經(jīng)的核心組成部分，也成為實(shí)現(xiàn)智能制造外在的必備利器，是提升先進(jìn)制造質(zhì)量與水平的關(guān)鍵所在。再如，高端數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，主要控制主軸速度、功率、扭矩、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、精度保持等，技術(shù)難度頗大。知識(shí)型工業(yè)軟件（CAD、CAE、CAM、PDM等），需要長(zhǎng)期的知識(shí)積累、工藝迭代以及工程化淬煉才能實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)大的設(shè)計(jì)仿真分析功能；高端電容電阻、傳感器、FPGA、DSP以及機(jī)器人關(guān)鍵部件等，具有超級(jí)精密、超級(jí)復(fù)雜的特征，是智能制造不可或缺的設(shè)備、工具。

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

我國(guó)高性能電子裝備與信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造能力存在不足和短板，為西方國(guó)家遏制打壓。例如，高端芯片、操作系統(tǒng)、知識(shí)型工業(yè)軟件、高端傳感器以及精密測(cè)試儀器在很大程度上依賴進(jìn)口，核心工業(yè)基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力不足，相關(guān)產(chǎn)品處于價(jià)值鏈中低端，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的共性技術(shù)底座不夠堅(jiān)固，面臨全球技術(shù)供應(yīng)鏈斷鏈風(fēng)險(xiǎn)。此外，高端智能制造裝備的核心基礎(chǔ)件、關(guān)鍵工業(yè)軟件、高檔數(shù)控系統(tǒng)、高端功能部件等，不僅對(duì)外依賴度高，而且配套能力弱，精度、可靠性低，相對(duì)于全球先進(jìn)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(lián)網(wǎng)、低成本重載火箭等裝備的研發(fā)，面臨著更加嚴(yán)峻的重大挑戰(zhàn)。

先進(jìn)制造的智能化趨勢(shì)，對(duì)重大裝備、超級(jí)工程的建造提出了更高的要求。在機(jī)械結(jié)構(gòu)、能動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造的基礎(chǔ)上，自動(dòng)控制、全息感知、智能互聯(lián)等將是支撐超級(jí)工程發(fā)展的前沿，已成為賦予重大裝備、超級(jí)工程“靈魂、神經(jīng)”的關(guān)鍵。在我國(guó)傳統(tǒng)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(tǒng)的弊端，在工業(yè)4.0時(shí)代嚴(yán)重制約著未來(lái)的創(chuàng)新發(fā)展。譬如，電子裝備制造中“機(jī)”與“電”兩大部分占比，已從機(jī)電分離階段的7：3到機(jī)電綜合階段的6：4，進(jìn)而演進(jìn)至今天機(jī)電耦合階段的5：5，而電子裝備與信息系統(tǒng)對(duì)超級(jí)工程價(jià)值構(gòu)成、研發(fā)創(chuàng)新、技術(shù)引領(lǐng)的權(quán)重在不斷加大，美歐等發(fā)達(dá)國(guó)家長(zhǎng)期致力于復(fù)雜系統(tǒng)機(jī)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但是，我國(guó)在這方面的研發(fā)、制造能力仍然偏弱。

為此，對(duì)于我國(guó)亟待加強(qiáng)面向超級(jí)工程的高性能電子裝備與信息系統(tǒng)的重點(diǎn)布局與發(fā)展，有以下四點(diǎn)建議。

首先，進(jìn)一步凝練電子裝備與信息系統(tǒng)的發(fā)展方向。建議實(shí)施面向未來(lái)重大裝備和超級(jí)工程發(fā)展的“電子裝備與信息系統(tǒng)重大研發(fā)計(jì)劃”，加強(qiáng)機(jī)、電、光、磁、熱等復(fù)雜多場(chǎng)介質(zhì)耦合的理論與方法應(yīng)用基礎(chǔ)研究，研發(fā)設(shè)計(jì)分析測(cè)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(jié)構(gòu)功能一體化、高密度封裝、電氣互聯(lián)、一體化成形制造等精密制造工藝水平，發(fā)揮其在通信網(wǎng)絡(luò)、深空探測(cè)、載人航天、戰(zhàn)略預(yù)警、數(shù)字經(jīng)濟(jì)應(yīng)用領(lǐng)域的核心引領(lǐng)作用。錨定面向2040年信息與電子技術(shù)學(xué)科前沿方向，在量子計(jì)算、精密測(cè)量、能量與信息傳感融合、空天地海一體化信息網(wǎng)絡(luò)、賽博安全、人機(jī)混合智能等方向上，推進(jìn)下一代電子裝備與信息系統(tǒng)的技術(shù)原創(chuàng)，實(shí)現(xiàn)重大裝備自主制造、超級(jí)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(tǒng)發(fā)展的生態(tài)體系。主動(dòng)構(gòu)建自主可控的電子裝備與信息系統(tǒng)生態(tài)體系，搶占重大裝備、超級(jí)工程的未來(lái)發(fā)展先機(jī)。如，實(shí)施“太空科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展重大戰(zhàn)略工程”，加快對(duì)載人航天器和深空探測(cè)器的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)維共性問(wèn)題的研究；圍繞組織模式、動(dòng)力學(xué)分析、深度不確定性決策、工程金融、協(xié)同管理、復(fù)雜性風(fēng)險(xiǎn)控制等，推動(dòng)研發(fā)、制造、管理模式的新變革；建構(gòu)航天自主創(chuàng)新生態(tài)體系，拓寬太空經(jīng)濟(jì)邊界范圍，測(cè)算核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模和溢出產(chǎn)業(yè)效應(yīng)，加快培育太空經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)。

再次，加強(qiáng)電子裝備與信息系統(tǒng)發(fā)展的系統(tǒng)布局。預(yù)先開(kāi)展面向未來(lái)重大裝備、超級(jí)工程的電子裝備與信息系統(tǒng)的布局研究。如，推動(dòng)我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)綜合化、一體化戰(zhàn)略發(fā)展，強(qiáng)化衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃，建立國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)協(xié)調(diào)機(jī)制，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)的前瞻研究，搭建產(chǎn)學(xué)研用一體化創(chuàng)新平臺(tái)，協(xié)同打造好一體互通、自主可控、成本低廉的衛(wèi)星研發(fā)、運(yùn)載發(fā)射、云網(wǎng)建設(shè)、終端定制、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、服務(wù)運(yùn)營(yíng)等全產(chǎn)業(yè)鏈。

最后，加大對(duì)電子裝備與信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)投入。通過(guò)國(guó)家重大研發(fā)計(jì)劃、行業(yè)領(lǐng)域重大基金等支持方式，對(duì)面向未來(lái)重大裝備、超級(jí)工程的電子裝備與信息系統(tǒng)予以重點(diǎn)投入，進(jìn)一步強(qiáng)化基礎(chǔ)性、前瞻性、全局性建設(shè)研發(fā)，著重推進(jìn)技術(shù)突破、工程應(yīng)用、市場(chǎng)友好的全產(chǎn)業(yè)鏈體系發(fā)展，夯實(shí)我國(guó)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的數(shù)字化底座，為推動(dòng)中國(guó)式現(xiàn)代化建設(shè)、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)字化基礎(chǔ)保障。

（作者系中國(guó)工程院院士、西安電子科技大學(xué)教授）