第一情报 ---信息产业

中科院面向2020的战略选择:信息技术

供稿人:徐宏宇  供稿时间:2016-4-1   关键字:中科院  战略预测  信息技术  

2013年,中国科学院正式发布《科技发展新态势与面向2020年的战略选择》战略研究报告,预测未来5-10年重要领域科技发展的图景,提出了22个世界可能发生的重大科技事件,19个中国可能产生的重大科技突破和若干需要加强或布局的科技战略重点。

l  主要内容

未来10年世界若干可能取得重大突破的重要领域主要包括:能源与资源领域,材料与制造领域,信息网络领域,农业领域,人口健康领域,生态与环境领域,空间与海洋领域,重大基础前沿与交叉方面。其中,在信息网络领域将出现重大技术变革,目前巳呈现诸多征兆:集成电路领域正在进入“后摩尔时代”;新型信息功能材料、器件和工艺不断出新,智能传感器、大数据存储取得突破;计算机逐步进入“后PC时代”,“Wintel”平台正在瓦解,多开放平台正在形成,新型终端已步入百姓生活;互联网必将进入“后IP”时代,发展新一代互联网技术、突破TCP/IP协议的局限是努力的方向;物联网、云计算等技术的兴起促使信息技术渗透方式、处理方法和应用模式发生变革。信息领域科技发展表现出一些新的特点:①数据密集型研究成为继实验科学、理论分析和计算机模拟之后的科研第四范式,Petabyte (1015 byte) 级的数据处理能力可以做到没有模型和假设也能从数据中发现知识和规律;②人一机一物融合计算成为未来计算发展的方向,普惠计算(e-People)以民众的计算需求为中心,综合利用人类社会(人)、信息空间(机)、物理世界(物)的资源,通过人一机一物融合协作完成;③移动通信正在向“移动宽带”演化,移动互联网、物联网、云计算、海计算将成为未来发展的主题;④得益于脑与认知科学的发展,人工智能技术重新兴起,类脑计算机、类人机器人脑机接口、人脑仿真发展迅速。

2  与信息技术相关

未来5-10年中国可能发生的重大科技突破有19个,其中与信息技术相关的有4个,分别是:量子通信将可能率先取得重大突破;自主可控的基础软硬件平台将产生重大突破;普惠计算将取得重大进展;泛在制造信息感知与网络技术可能取得重大突破。

中国科学院还列出了3个基础技术平台研究和7个培育方向是2020年以前需要加强布局的信息科技战略重点。

表1 中科院关于信息科技战略布局的建议

战略重点

主要内容

具体对策建议

基础技术平台研究

1大数据处理的新理论、新方法和科学平台研究

未来5-10年须研究革命性的大数据处理系统结构和革命性的算法和软件。此项目应包含:①如何应对数据指数级增长的挑战;②如何科学合理地抽样采集数据,即大数据的测量与感知理论;③应对数据量指数级增长的处理平台体系架构;④适合不同行业的数据挖掘分析工具和开发环境;⑤以数据的内在共性为研究对象的数据科学研究白。

2 云计算和移动宽带互联网的基础技术平台研究

①微处理器和基础软件应加强应用;②在云端服务器和存储器方面加大支持力度;③制定合适的频谱规划

3 集成电路基础器件的新原理、新材料、新结构、新工艺与新集成技术平台研究

①加强互补金属氧化物半导体新工艺研究和新器件机理研究;②高度重视石墨烯等新材料与相关器件的研究;③高度关注对扩展摩尔定律方式的新器件研究,特别重视系统级封装技术和嵌入式软件开发。

重点培育方向

1下一代非易失性存储器

重点研究开发28nm技术节点下低功耗、高速、高循环次数与高数据保持力的相变存储器,研究高稳定与高成品率1GbPCRAM芯片的1D1R工艺制程,实现一块芯片替代现有的动态存储器(DRAM)数据存储与FLASH程序存储的基本存储模式,提升支持集成众核中央处理器的嵌入式存储芯片性能。

2 片上光互联大规模并行处理芯片

将光因特网技术引人系统集成芯片。

3 超高速光子网络与光子集成通信芯片技术

应重视片上激光器、探测器、光二极管等光子集成芯片基础单元器件的研发;开展光子集成专用芯片研究;开展超快光子集成传输线研究。

4 量子计算和量子模拟

应开展量子芯片研究,包括半导体量子芯片、超导量子芯片、离子(原子)芯片、光子集成芯片等;量子编程的研究、量子软件的研究应与量子硬件的研究同时进行;相关量子技术研究,包括量子测量、量子控制和量子反馈等。

5 认知科学与智能科学

重点研究内容包括:神经活动的基本过程、知觉信息的表达与处理、记忆的脑机制、学习过程中的信息处理、语言加工的认知机制、思维的认知机理、智力发育、情感系统、意识的脑机制、认知功能的计算建模与仿真等。

6 社会计算

研究重点包括:复杂社会网络的理论分析、网络事件新闻热点的形成与传播规律、多源异构社会信息的精准实时获取、社会信息的深度理解与计算、大规模社会群体行为分析与建模、面向非常规突发事件的计算实验与决策支持,复杂社会系统的平行控制与管理。

7 生物信息学

研究的重点包括复杂生物网络和系统生物学、表观遗传学、非编码序列与非编码RNA、干细胞研究等。


参考文献:

中国科学院. 科技发展新态势与面向2020年的战略选择[M]. 北京:科学出版社,2013.4

 


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