編者按在中國工程院第八次院士大會舉行的學術(shù)報告會上，中國工程院院士和中國工程院外籍院士先后作了學術(shù)報告。

圍繞世界工程科技發(fā)展的前沿開展學術(shù)交流活動是中國工程院的一項重要工作。通過學術(shù)交流，可以促進我國廣大科技人員迅速把握當前世界的工程科技現(xiàn)狀及水平，推動我國工程科技的進步和發(fā)展。今天，我們選登中國工程院副院長鄔賀銓的報告《中國信息技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和創(chuàng)新》，同時，我們還摘登了三位新當選中國工程院外籍院士的報告：美國國家工程院院長威廉"沃爾夫的報告《21世紀國際工程面臨的挑戰(zhàn)》、英國皇家工程院院長亞歷克"布魯斯的報告《培養(yǎng)未來技術(shù)專家的大學課程》和日本北里大學教授大村智的報告《來自微觀世界的神奇禮物———阿維菌素》。 進入新世紀，世界上創(chuàng)新型國家?guī)缀醵紝l(fā)展信息技術(shù)作為國家戰(zhàn)略重點。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用的普及，信息產(chǎn)業(yè)已成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，其規(guī)模已居世界第二位，但產(chǎn)業(yè)大而不強，需盡快改變我國信息產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)受控于人的局面。以建設(shè)創(chuàng)新型國家為目標，我國把掌握裝備制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)作為提高國家競爭力的突破口。雖然我國信息技術(shù)的總體水平與國際先進水平仍有不少差距，但近年來我國在一些有較大影響的關(guān)鍵信息技術(shù)領(lǐng)域有了可喜的突破。本報告分別就先進集成電路芯片與光電子器件、高性能計算機與軟件、下一代互聯(lián)網(wǎng)與信息安全、第三代移動通信與無線通信、數(shù)字電視與音視頻編碼，信息技術(shù)在產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用等六方面介紹中國在這些領(lǐng)域取得的進展和創(chuàng)新。 在微電子技術(shù)方面，幾十年來其發(fā)展一直遵循摩爾定律，即集成度平均每18個月翻一番，30年時間內(nèi)尺寸減小1000倍，性能提高1萬倍。由于CMOS（金屬氧化物半導體）的技術(shù)極限被不斷突破，在可預見的十多年內(nèi)，摩爾定律仍將持續(xù)起作用。我國經(jīng)濟長時間高速發(fā)展，使中國成為全球第二大集成電路（IC）市場，但目前國內(nèi)市場自給率不到25%%，尤其是在代表IC水平的計算機中央處理器（CPU）方面，國內(nèi)的技術(shù)差距就更大。近年來我國微電子取得關(guān)鍵技術(shù)的突破，成功開發(fā)出863眾志、龍芯等CPU?？上驳氖且?4位通用高性能CPU為代表，以龍芯（Goodson）為例，相同主頻下Goodson-2的性能已經(jīng)明顯超過PII，Goodson-2E則相當于P4水平，但在自主產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)方面仍然落后國際先進水平幾年。目前，微電子技術(shù)進入納米尺寸和System-on-Chip時代，CPU時鐘進入GHz。中國具有較強整機系統(tǒng)設(shè)計能力，SOC時代的到來是我國IC產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展的機遇。 我國在光電子技術(shù)方面也有所突破，在國際上獨立提出并實現(xiàn)了優(yōu)于現(xiàn)有其它結(jié)構(gòu)性能的40Gb/sDFB+EA（帶電吸收的分布反饋激光器）和SOA+EA（帶電吸收的半導體光放大器）。研制出國際領(lǐng)先的可調(diào)諧長波長探測器，包括Si基和GaAs基垂直腔RCE（共振腔增強型）和WDM（波分復用）光纖通信系統(tǒng)用的OMITMiC（一鏡斜置三鏡腔）探測器。在全固態(tài)激光器技術(shù)方面，我國在國際上首次研制成功具有自主知識產(chǎn)權(quán)的深紫外六倍頻全固態(tài)激光器和寬調(diào)諧全固態(tài)激光器。 計算機模型/仿真與理論研究和實驗并列為分析復雜系統(tǒng)的三大支柱，高性能計算越來越受到重視。其技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)四大趨勢，大量采用商業(yè)現(xiàn)貨供應(yīng)（COTS）技術(shù)同時發(fā)展定制技術(shù)，高性能計算機與網(wǎng)格計算共存，從“高性能”走向“高效能”，從高性能計算（HPC）走向高性能服務(wù)（HPS）。目前代表國際水平的是2005年IBM研制的367萬億次/秒大規(guī)模并行機“藍色基因”。我國近年來在高端計算機的研制方面取得了較好的成績，出現(xiàn)了神威、銀河、曙光、深騰等知名產(chǎn)品。在全球超級計算機TOP500的排名中，2004年曙光4000A排名第10，中國成為繼美國、日本之后第三個能制造和應(yīng)用十萬億次級商用高性能計算機的國家。 隨著計算機的發(fā)展，軟件變得越來越復雜，如果說在1971年軟件為10萬行代碼，2001年為700萬行，軟件的高可信已成為新環(huán)境下軟件系統(tǒng)開發(fā)和運行的關(guān)鍵和著眼點。2002年全球軟件產(chǎn)業(yè)為7000億美元，中國僅占1.91%%，在中國市場的系統(tǒng)軟件中，國外品牌占95.3%%。這一狀況目前有所改變，中文處理軟件保持國際領(lǐng)先，我們自行開發(fā)了服務(wù)器操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了桌面Linux操作系統(tǒng)的基本功能，國產(chǎn)Office辦公軟件產(chǎn)品取得進步，但應(yīng)用軟件的開發(fā)和移植不足。今后電子政務(wù)的推開和開放源代碼將為我國軟件發(fā)展帶來前所未有的機遇。 互聯(lián)網(wǎng)從數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進入到承載如電話等實時業(yè)務(wù)，面對業(yè)務(wù)質(zhì)量保證（QOS）和可擴展性、安全性等挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)電信網(wǎng)也承受來自寬帶業(yè)務(wù)的壓力，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)處在換代的前夜。在最近幾年，下一代互聯(lián)網(wǎng)（NGI）和下一代網(wǎng)（NGN）成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的熱點。中國也開展了NGI和NGN的研究和試驗，其中最重要的是CNGI項目（中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程），該項目已建成目前世界上最大規(guī)模的IPv6試驗網(wǎng)。與國外進行的NGI試驗不同，由于我國電信運營商的積極參與，CN鄄GI重視支持QOS的體系和技術(shù)的研究;在意對無線和移動業(yè)務(wù)的支持;以走向商業(yè)應(yīng)用為目標關(guān)注網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的可控可管。CNGI項目在國際上第一次提出鼓勵開展旨在促進NGI與NGN在技術(shù)發(fā)展方向上協(xié)調(diào)的研究試驗，開發(fā)支持NGI并有可能向NGN發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)軟、硬件和應(yīng)用，CNGI在探索NGI與NGN融合之路。 隨著社會和經(jīng)濟發(fā)展及人們生活對網(wǎng)絡(luò)的依賴越來越大，信息安全的重要性和緊迫性日益突出，密碼理論、密碼算法、安全協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)安全和信息隱藏等技術(shù)發(fā)展很快。我國專家在這些方面取得了一些創(chuàng)新成果。如被國際同行稱之為“肖-Massey定理”的相關(guān)免疫布爾函數(shù)的頻譜特征。又如環(huán)導出二元偽隨機序列，揭示了密碼設(shè)計一類新的非線性資源的密碼學性質(zhì)。我國學者提出了一種新的分析Hash函數(shù)的方法———比特跟蹤方法，在國際上產(chǎn)生了重大影響。在國內(nèi)電子政務(wù)市場，國產(chǎn)PKI系統(tǒng)已占主流。 中國有用戶規(guī)模全球最大的移動通信網(wǎng)，目前普及率也僅是世界平均水平，還有很大的發(fā)展空間。但現(xiàn)有網(wǎng)上使用的移動通信設(shè)備和終端的關(guān)鍵技術(shù)基本依賴國外。第三代移動通信（3G）時代的到來給我們提供了難得的機會，由中國提議并得到國際電信聯(lián)盟（ITU）和3G標準化組織3GPP通過的TD-SCDMA（時分—同步碼分多址）成為國際3G三大主流標準之一，它采用時分雙工（TDD）模式和有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能天線技術(shù)，目前正在進行的規(guī)模應(yīng)用技術(shù)試驗已表明，其頻譜效率優(yōu)于采用頻分雙工（FDD）的另外兩個3G標準（WCDMA和CD鄄MA2000）。 互聯(lián)網(wǎng)和移動通信的普及應(yīng)用推動了無線技術(shù)的發(fā)展，從無線局域網(wǎng)（WLAN）擴展到無線城域網(wǎng)（WMAN），而WLAN/WMAN應(yīng)用的一個值得關(guān)注的問題是認證與安全。我國提出的WAPI（無線局域網(wǎng)鑒別和保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)）標準較好地解決了這一問題，性能上優(yōu)于802.11i國際標準。此外，我國提出的SCDMA技術(shù)以其優(yōu)良的性能價格比領(lǐng)先于其他無線接入技術(shù)，成為我國農(nóng)村“村通工程”的首選方式。 在新世紀，廣播電視數(shù)字化興起，有線電視、衛(wèi)星電視和地面無線廣播電視的數(shù)字化都發(fā)展很快，有線數(shù)字電視的另一個發(fā)展趨勢是利用IP技術(shù)的IPTV，數(shù)字電視地面無線廣播技術(shù)新的應(yīng)用領(lǐng)域是手機電視。我國數(shù)字電視地面無線廣播系統(tǒng)技術(shù)研究較早，提出了多種方案，其中采用偽隨機序列（PN）的時域同步頻域處理技術(shù)等構(gòu)成了基礎(chǔ)性發(fā)明專利，所實現(xiàn)的性能優(yōu)于按照ITU已有的三項國際標準實現(xiàn)的系統(tǒng)。不僅在信道處理技術(shù)上而且在信源編碼技術(shù)上我國也有可喜的創(chuàng)新，我國發(fā)布了AVS音視頻編碼標準，它的壓縮效率與國際標準MPEG4/AVC相當，但復雜度低，AVS的部分技術(shù)已被吸納進相應(yīng)的國際標準。 在信息技術(shù)的應(yīng)用方面，我國在CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）技術(shù)的推廣獲得了國際大學獎和企業(yè)獎，農(nóng)業(yè)信息化示范系統(tǒng)及其應(yīng)用獲得了聯(lián)合國的獎勵。我國開發(fā)了“用于測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和通信規(guī)范”，被列入國際標準，標志著我國在工業(yè)自動化的現(xiàn)場總線領(lǐng)域有了國際認可的核心技術(shù)。信息技術(shù)在產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用能夠滲透到從設(shè)備控制、過程管理、生產(chǎn)制造到企業(yè)資源優(yōu)化和決策支撐的各個環(huán)節(jié)，有很大的開發(fā)和應(yīng)用空間，在這方面，鞍鋼是一個應(yīng)用信息技術(shù)改造老企業(yè)提高市場競爭力的很好的例子。 作為近代科技革命重要標志的信息技術(shù)發(fā)展方興未艾，正在滲透到社會、經(jīng)濟和人們生活的方方面面，信息技術(shù)成為新一輪e68a84e8a2ade799bee5baa6e997aee7ad9431333231626266競爭的重要手段，信息化對我國來說也是難得的機遇，正視在信息科學和技術(shù)方面的差距，加大自主創(chuàng)新力度，大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)并重視推動信息技術(shù)在產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，進一步提高我國的國際競爭力。