第六代移动通信（6G）将开启“智赋万物、智慧内生”的信息技术新时代，相应技术研究成为移动通信行业的新热潮；在我国已开展第五代移动通信（5G）大规模商用的背景下，明晰6G发展需求、把握6G发展态势、提出6G发展布局，对于加快推动数字经济发展、抢占未来国际竞争优势具有重要意义。本文从应用深度不够、需求覆盖不足、投入收益不高等角度凝练了5G发展遗留而有待6G攻克的问题，指出一些关键应用场景、未来军事应用等亟需6G赋能；全面梳理了发达国家和发展中大国的6G战略部署情况，阐明了6G商用继续赋能传统产业优化升级、6G关键核心技术将实现重大突破、6G网络安全将事关国家安全体系现代化等重大趋势。我国6G发展在研发投入、技术标准、开放生态、网络安全和隐私保护等方面面临突出挑战，需要运用新型举国体制以突破技术创新壁垒、以6G标准为目标方向来增强通信标准话语权、深化6G国际合作以构建开放共赢的全球产业生态、攻关6G核心技术以建立安全可控技术体系。相关态势研判与发展建议可为我国6G技术发展与创新应用提供理论启示和现实参考。
数字经济作为新的经济形态成为推动经济增长的重要驱动力，第六代移动通信（6G）与数字经济之间存在着互促和依存的关系，相应关键技术研发价值重大且国际竞争格局激烈。本文从无线技术、网络技术、安全技术3个维度出发，系统梳理了6G关键技术研发的原理和发展现状，评估了我国在这些关键技术方向上的全球竞争力；具体技术方向包括无线人工智能技术、超大规模天线技术、太赫兹通信、智能反射面、通信感知一体化，分布式网络技术、“空天地”一体化组网技术、内生智能网络技术、算力网络技术，物理层安全技术、网络层安全技术、数据安全及隐私保护技术。研究建议，加速6G无线、网络、安全等核心技术产业化，以6G网络能力跨越式发展来服务未来业务需求；注重创新保障、产业支撑、扩大内需、人才保障，支持创新生态构建，形成6G产业发展保障支撑；与全球通信产业开展密切合作，积极参与6G国际标准制定，共同推动6G技术产业化。
在第五代移动通信技术（5G）商用后，第六代移动通信技术（6G）研究逐步展开，以为数字经济发展、数字基础构建提供支撑。目前，各国开始争夺6G标准的研制优势，6G标准化竞争较为激烈。本文从发达国家6G技术研究、6G标准研发的国际合作、我国6G技术研究等方面全面梳理了全球6G标准的发展现状；总结了6G融合应用与标准化进程，涵盖算力网络标准化、区块链标准化、数字孪生标准化、人工智能标准化、全息通信标准化等主体内容。研究认为，我国可超前开展6G关键技术标准的布局，重点开展太赫兹技术、智能超表面技术、智能全息无线电技术、超大规模多入多出技术、通信感知一体化技术研究。为此建议，加强6G关键技术自主创新、推动6G基础产业自主发展，加快跨领域协同合作创新、制定6G关键技术标准体系，深化6G技术国际合作、构建开放共赢全球产业生态。
卫星互联网支持全球无缝覆盖，是地面通信系统的重要扩展和延伸、构建“空天地”一体化网络的关键环节、实现网络强国的重要基础信息设施；发展卫星互联网战略意义重大，相应的资源管控研究较为迫切。本文阐述了卫星互联网的基本概念及国际发展前沿、卫星互联网资源管控的基本要素与研究进展，辨识了以卫星互联网新环境、新模式为代表的卫星互联网资源管控发展挑战，形成了相应的应对策略。设计了卫星互联网资源管控技术路线，涵盖星地网络互联互通、星地异构资源融合、智能按需服务、智慧内生等主要阶段；论证提出了卫星互联网资源管控模式与架构，构建了包括高时空动态资源表征、多维资源时间连续确定性分析、多维时变能力池索引、智能决策规划在内的卫星网络资源管控关键技术体系。研究建议，重点关注资源异质异构、网络结构动态变化、服务需求差异化的网络特征，按照优化的技术路线循序渐进发展，突破卫星网络资源管控关键技术并融合人工智能技术，从而实现智能高效的卫星网络资源管控。
算网融合的理念和技术处于发展初期，相应计算任务调度、网络互联也处于“脱节”状态，因而把握智联计算网络技术发展趋势并提出自主创新的战略构想及发展路线成为亟需。本文分析了现有信息网络技术面临的挑战，提炼出网络与计算融合发展的主要趋势；论证形成我国自主创新的智联计算网络核心架构，精准阐明智联计算网络的发展目标与预期效益；深入剖析智联计算网络技术发展路线，涵盖多样化协议支撑、“网-算-存”一体化控制、服务功能智能编排、内生安全构造等智联计算网络关键技术布局，智慧园区网络场景、垂直行业网络场景、数据中心网络场景等智联计算网络示范应用。研究建议，深入创新智联计算网络技术体系，广泛部署智联计算网络示范应用，加速推动智联计算网络产品落地，以此促进智联计算网络技术的演进与应用。
算力服务是数字中国建设的重要基础和支撑，是提升国家数字化能力和核心竞争力的关键因素。在数字中国背景下，算力服务体系需要适应不同领域、层次和场景的算力需求，实现算力资源的合理配置和高效利用，引领数字经济的发展和创新。本文基于全球视角和我国现状，厘清了算力服务的内涵，剖析了我国算力服务发展中存在的供需矛盾突出、算力基础资源分布不均匀、资源流通途径尚未建立、技术服务标准不统一等痛点问题，从算力服务形态基础、演进模型、顶层设计三个方面提出了我国算力服务体系建设的总体架构，并全面阐述了我国算力服务体系重点战略和发展路径。研究建议：加强算力顶层设计，推进算网融合发展；优化算力资源布局，降低算力使用门槛；搭建算力共享平台，盘活社会算力价值；健全算力利用机制，建立算力租赁制度；激发科技攻关潜力，发挥算力人才优势。
脉冲神经网络（SNN）是更具生物可解释性的新一代人工神经网络，具有独特的信息编码处理方式、丰富的时空动力学特性、低功耗事件驱动工作模式等优势，近年来受到广泛关注并在医疗健康、工业检测、智能驾驶等方向获得探索性应用。本文介绍了SNN的基本要素和学习算法，包括经典的神经元模型、突触可塑性机制、常用的信息编码方式，分析了各类学习算法的优缺点，总结了主流的SNN软件模拟器、脉冲神经形态硬件的研究情况；细致梳理了SNN在计算机视觉、自然语言处理、推理决策等方面的研究以及行业应用场景，发现SNN在目标检测、动作识别、语义认知、语音识别等任务中具有突出的潜力，显著提升了相应的计算性能。我国在SNN领域的研究与应用发展，重在加强关键核心技术攻关、推动技术成果转化应用、持续优化产业生态格局，以尽快实现与国际先进水平的接轨；类脑复杂系统、类脑控制等理论与方法的深入研究和逐步突破，也将促进大规模SNN新模型的构建，有望拓展人工智能的更广阔应用前景。
量子信息领域的迅速发展为现代信息技术带来了新的机遇与挑战，其中的热门研究方向之一即量子网络，旨在利用量子力学的基本特性实现长距离的（安全）通信任务，或通过分布式计算提供优于经典计算网络的计算能力，相关研究对推动量子信息的实用化具有重要意义。本文根据量子网络应用场景和技术手段的差异性，从量子密码网络、量子云计算网络、量子隐形传态网络3个细分类别出发，全面梳理了国内外的研究进展及发展挑战，以便掌握量子网络系统的最新发展态势；结合量子网络的实施情况，阐述了量子网络系统发展中亟待攻克的链路建立、信息传输、网络协议、物理硬件等关键技术。综合来看，量子网络仍处于初级发展阶段，当前需积极应对挑战并把握机遇，以增强我国前沿领域的科技硬实力。研究建议，加强基础硬件设施研发投入、重视量子网络理论研究、加强交叉学科研究和相关人才培养，以促进我国量子网络系统的发展。
随着网络攻防技术的快速发展，网络安全保障体系面临诸多挑战，研究新型网络安全保障体系成为推进我国信息化发展的迫切需要，对进一步提升网络安全性、可用性具有重要意义。本文梳理了我国以“自卫模式”为主的网络安全保障体系的运行现状；分析了当前体系面临的“捕不全”“拦不住”“看不清”和“抓不住”四大安全问题；提出了以近身蜜点、前置蜜庭、网关蜜阵、外溢蜜洞的“四蜜”威胁感知体系为代表的“护卫模式”网络安全保障体系，包括纵深威胁感知的蜜点技术、攻击观测和判别的蜜庭技术、协同联动的蜜阵技术和网络威慑与攻击绘制的蜜洞技术等重点发展的技术任务，以及“蜜点”加持的网络安全保险产业任务。研究建议，探索“护卫模式”网络安全保障机制，全面提升国家网络安全防护水平；探索“护卫模式”安全防护技术研究和应用，实现新旧安全防护技术的融合统一；探索面向“护卫模式”的网络安全人才培养新模式，培育创新实践型网络人才，为新时期我国网络安全保障体系研究提供参考。
网络弹性工程是美国、欧洲等发达国家和地区针对数字化转型、新发展形势下的网络安全挑战所采取的技术性措施，旨在以网络弹性标准为依托，构建数字技术准入“壁垒”，同时从应用服务侧和设备供应侧同时发力，提高自身数字设施和数字产品的安全能力。本文着眼网络弹性工程实施对我国发展新一代网络信息技术带来的影响和挑战，递次阐述了弹性、网络弹性、网络弹性工程的概念，从网络弹性工程的政策驱动、战略考量、发展困境等方面剖析了国外网络弹性工程的应用进展；基于内生安全理论提出了一种新的动态异构冗余架构，描述了内生安全赋能网络弹性的内在机理，阐释了内生安全赋能网络弹性的基本构想与应用方法。研究建议，加快技术创新，抵消发达国家网络弹性工程的组合效应；推动建立中国特色网络弹性政策法规体系；建立相应监管体系，明确网络安全责任边界；建立可量化、可验证、具有公信力的测试评价体系；采取市场化金融手段，多路径助力网络弹性实施，以期系统性增强我国网络弹性，推动网络强国建设。
网络空间技术发展迅速，新应用、新技术衍生的网络空间安全风险趋于复杂化和隐蔽化；建立特有的网络空间安全模型是国内外应对复杂安全威胁的常规做法，但现有的网络空间安全模型存在未来发展方向不明确、新技术衍生风险分析能力不足、网络空间安全防御评估所需的安全能力缺失等问题。本文从技术、学科、产业等视角入手，开展了现有的网络空间安全模型评估，梳理了网络空间安全技术体系的自身特点及其发展脉络，阐明了网络安全应用存在的迫切问题；着重从网络空间安全技术视角出发，提出了一种基于技术要素的网络空间安全模型体系框架，并利用已有安全技术和新兴技术验证了体系框架的安全分析能力。从完善网络空间安全技术体系核心框架、促进网络空间安全领域“产学研”协同、推进网络空间安全核心技术标准制定、体系化解决人工智能安全威胁等方面提出了发展建议，以期高效应对网络空间安全威胁、提升我国网络空间安全保障能力。
工业控制系统逐渐由封闭隔离走向开放互联，工业控制系统的安全问题进一步凸显；针对工业控制系统的网络威胁呈现出高隐蔽、强对抗、跨域等特点，一旦遭受网络攻击将直接影响工业生产，因而工业控制系统网络安全防护技术备受关注。本文聚焦工业控制系统安全防护问题，分析了工业控制系统安全防护的特殊性及面临的挑战，总结了工业控制系统的主要攻击技术，梳理了以边界防护、纵深防护为代表的“自卫模式”安全防护体系的发展现状。针对工业控制系统面临的安全挑战，从自主可控安全和新型工业控制安全防护体系两个方面提出了今后的重点任务和关键技术攻关路径，即建立自主可控的工业控制系统安全生态和基于“限制器”的底线确保防护机制、探索“自卫模式+护卫模式”的工业控制系统安全防护体系，以为工业控制系统安全防护研究和应用提供参考。
随着网络技术的广泛应用，轨道交通行业关键基础设施面临着更为复杂的网络环境挑战；开展轨道交通行业网络空间安全发展研究，是实施网络强国战略的重要组成部分。本文阐述了轨道交通行业网络空间安全的基本概念与主要特征，从国外战略、国内战略、安全制度与规范等角度总结了轨道交通行业网络空间安全的宏观态势；着重从基础防护、强化防护、协同防护三方面梳理了轨道交通行业网络空间安全防护体系的发展现状，深入剖析了相应安全风险及成因，涉及传统网络威胁、数据攻击威胁的实际案例。研究认为，内外风险因素成为行业专网的双重威胁、传统网络架构制约安全与可靠性；研究建议，加强网络原创基础研究和体系化创新、构建行业网络安全自主可控产业链、深化行业网络安全运维管理、注重行业网络安全人才培养，以此提升轨道交通行业网络空间安全发展水平。
智慧公路建设是积极应对当前公路网在交通安全、运行效率、服务水平、管理能力等方面面临的诸多挑战，实现我国公路交通高质量发展的有效途径。本文梳理了智慧公路概念的内涵特征，结合国情和发展实际提出了智慧公路总体架构；在总结我国智慧公路发展现状的基础上，明晰了认知及规划、标准规范、政策规章、治理机制等方面的发展挑战，进而从近期、中期、远期3个层面详细论证了我国智慧公路的详细建设目标。研究认为，我国智慧公路建设的重点任务包括智慧化建造、基础设施数字化、车路协同自动驾驶、新一代公路智能税费征收系统、智慧养护、智慧服务区、智慧安全应急、智慧公路“四网融合”，需要在制定行业指导文件、完善协同推进机制、研制标准规范体系、研究公路里程税改革、实施支持性产业政策和举措等方面开展积极行动。相关研究成果突出了系统性、前瞻性、可实施性，以期促进智慧公路健康发展、深化智慧公路技术探索与应用实践。
航运业是我国经济社会发展重要的基础产业，航运安全保障体系高效运行是实现其健康可持续发展的关键；立足智能化时代促进我国航运安全保障智慧化发展，是实现体系结构优化调整的必由之路。着眼于我国航运智慧化管控模式的发展需求，本文综述了国内外先进港口城市航运安全保障的现状和发展趋势；厘清了数字孪生、大数据、智能船舶、无人船、船联网等新兴智能技术在我国航运安全保障中的应用方向；以上海市为例，分析了航运安全保障的总体态势，提出了一体化的上海市航运安全保障智慧化管控创新模式和“五层两面”目标架构；研究从加强顶层布局共建“基础底座”、强化共享协作“涉海一盘棋”、配套政策促进技术发展、建立新法规新机制等方面提出具体工程和政策发展建议，以期为智能技术与航运安全保障交叉研究、航运安全保障高水平发展提供借鉴。
煤炭是我国能源体系的“压舱石”，在加快发展数字经济、积极稳妥推进“双碳”目标的形势下，构建煤炭工业数字化发展新优势，对加快新旧动能转换、推动高质量发展具有重要意义。本文界定了煤炭工业数字化的内涵，明确了煤炭工业数字经济分类，首次测算了我国煤炭工业数字经济规模；系统梳理了煤炭工业数字化发展的现状和基础条件，凝练了制约煤炭工业数字化发展的认识理念、基础设施、人才队伍、核心技术等方面的迫切问题。在此基础上，描绘了煤炭工业数字化发展的战略目标，阐明了包括筑牢煤炭数字化基础设施能力、强化煤炭数字化人才支撑、增强煤炭工业数字化两大关键能力、优化煤炭工业数字化两个发展环境在内的煤炭工业数字化发展战略路径，研判了煤炭工业数字化发展的重点发展方向、全产业链需求技术、关键单项技术。研究建议，从建立数据管理机构及平台、组建煤炭数字化技术实验室、提升数据共享及价值挖掘能力、建设煤炭数字化人才培养基地等方面出发，构建煤炭工业数字化发展的坚实支撑。
新能源大规模应用是实现“双碳”战略目标的主要途径，开展新能源应用安全风险防控战略研究有助于新能源应用安全监管、风险防控与保障体系建设，推动新能源相关产业高质量发展。当前我国新能源应用涉及的新兴基础设施类型多样，面临着安全事故成因复杂、安全风险认知仍不充分、安全防控技术体系不完备、安全监管制度建设滞后等现实问题。本文从我国新能源应用发展现状与安全形势分析出发，剖析了充/换电站、储能站、加氢站、综合能源站等新能源应用基础设施面临的安全风险防控问题，总结了国外相关安全风险防控的现状与经验启示；围绕建立新能源应用安全事故前、中、后立体防控与保障体系，加强各利益相关方的安全风险管理与监管能力两大防控目标，构建了新能源应用安全风险防控战略框架，明确了管理与技术两个维度的重点任务以及中长期工程科技支撑项目。进一步提出了顶层设计、治理标准、监管平台、技术研发、人才培养、共建生态等发展建议，以增强新能源应用安全的研究与应用水平。
矿产资源的自然属性、经济属性和社会属性，决定了矿产资源安全涉及众多资源类型、宏大空间分布、超长产业链条、巨大产业规模、跨越时空配置、复杂因素影响、层次纷繁多样。矿产资源安全规模之大、层次之多、影响因素之复杂难以穷尽，是一个复杂巨系统。如何使矿产资源安全巨系统高效运转以服务经济社会发展，是一项复杂性科学难题。本文引入系统科学的研究思路，提出了矿产资源安全巨系统概念，刻画了矿产资源安全巨系统的结构和组成，揭示了自然资源、经济、社会等因素对矿产资源安全巨系统的驱动机理，形成了矿产资源安全巨系统理论。在此基础上，建立了涵盖以系统思维研究构建矿产资源安全保障的理论知识模型、构建基于大数据平台的仿真实验系统、积极推动政府决策与反馈三大环节的矿产资源安全系统工程学研究新方向，提出了建立矿产资源安全的总体设计部的战略思想。研究成果已应用于国家资源安全保障工作实践，有效支撑了国家矿产资源安全保障工作。
深入探讨综合交通工程科技发展的需求目标和共性难题，有助于推动我国综合交通的持续进步。本文从道路交通、轨道交通、水路交通、航空交通、城市综合交通5个维度梳理了我国交通工程科技的发展现状，总结了由交通系统网联化、交通出行共享化、交通管控智慧化、交通运载运行协同化、交通布局立体化表征的我国综合交通工程科技的未来趋势。研究认为，可在综合交通体系化构建、综合交通数字化基础服务平台、综合交通指挥调度中心、综合交通相关服务等方向实施综合交通工程科技攻关，建议构建综合交通新体系、培育交通出行新模式、形成一体化综合交通网、建设多基综合交通枢纽、实施智能网联立体交通重大工程，以此精准驱动我国综合交通的高质量发展。
公路、铁路、水路等货物运输方式的高效衔接是多式联运发展的核心，多式联运联接共性关键技术是实现不同货物运输方式衔接的基础，构建多式联运联接共性关键技术体系有助于推动多式联运高质量发展。本文在分析国内外多式联运发展现状的基础上，剖析了我国多式联运发展的瓶颈问题及技术突破点，提出了多式联运联接共性关键技术体系构建思路，搭建了涵盖基础网络、载运工具、数据信息、运输组织、标准规范、枢纽布局等六大模块的技术体系。结合我国实际，提出了我国多式联运技术的发展建议：做好顶层设计，为多式联运联接技术发展提供引领；加快数字化建设进程，为多式联运联接打牢技术底座；推进标准体系建设，为多式联运联接技术发展破除尺度壁垒；制定联运设施衔接的支持政策，为多式联运联接技术发展提供资金保障；加强协调机制建设，为多式联运联接打通管理屏障。
作为新型电力系统重要组成部分的电化学储能，是解决可再生能源高比例消纳的重要手段、促成“源网荷储”协调运行的关键装置；电化学储能技术作为新型储能的主流技术、未来能源绿色低碳转型的核心技术，在诸多方面仍待深入发展才能适应储能规模快速增长、储能系统更为复杂带来的挑战。本文从电源侧、电网侧、用户储能侧出发，分析了电化学储能发展的需求背景，系统梳理了电化学储能技术在战略布局、关键材料、结构设计等方面的研究进展；在阐明电化学储能技术发展趋势的基础上，辨识了产品规格不统一、检测平台不完善、理论与实践不贯通、应用成本不理想等制约发展的关键问题。研究认为，高性能、高安全性、低成本的关键材料，储能器件结构优化及评价，储能系统多能互补及智能化设计，电化学储能商业化应用模式是后续重点发展方向，需要强化试点示范应用、制定行业标准体系、完善基础设施建设、培育储能人才团队，以保障电化学储能技术及产业高质量发展。
发展具有波动性负荷跟随能力的质子交换膜（PEM）电解水技术，是实现可再生能源耦合电解水制氢、促进可再生能源消纳的有效途径。本文梳理了风电耦合制氢、光伏发电耦合制氢等可再生电力制氢场景，分析了可再生能源的波动特性；从风光波动电源对电解池影响显著、风光波动电源加速电解池部件衰减、风光波动电源模拟方式三方面，详细阐述了PEM电解水制氢的基本特性以及研究进展；进一步讨论了PEM电解槽技术研发、PEM电解槽制氢技术发展方向。在把握风光耦合制氢现状及经济性、明晰风光波动电源电解水制氢产业应用态势的基础上，提出了深化研究高效电解池的基础科学问题和核心部件、进一步降低制氢成本、开展风光耦合制氢优化布局和制度保障研究等发展建议，以期促进可再生能源制氢产业的高质量发展。
矿物浮选吸附平衡模型是准确描述矿物浮选过程中所涉及的矿物表面离子/药剂吸附平衡的数学模型，首次实现了矿物表面位点与浮选药剂吸附作用亲和性的量化解析。传统浮选理论对矿物表面作用位点缺乏科学描述，难以阐明浮选药剂的吸附作用能力及平衡状态，新浮选药剂体系开发多以“试错法”“复配法”等经验性方法为主。药剂选择性吸附作为浮选作业的核心机制，若不能准确预测其在各矿物表面的吸附行为，将严重限制浮选工艺智能化控制的发展。本文详细论述了矿物浮选吸附平衡模型的构建原理，以赤铁矿-石英和一水硬铝石-高岭石两个浮选体系为例，通过对少量实验数据的拟合计算，解析出矿物表面活性位点密度Ns、加/去质子反应常数Kt1/Kt2、药剂吸附常数Kf等矿物浮选特征常数。将解析的矿物浮选特征常数代入到平衡模型中，预测出各条件下矿物表面电性、离子及浮选药剂的吸附量，通过零电点、实验及测试等方法验证了可靠性，形成了矿物浮选过程预测系统的内核算法。该算法对各条件下每种矿物药剂吸附的初步准确预测，可在一定程度上反映其可浮性趋势，有助于缩短浮选工艺开发周期，对矿物表面药剂吸附机理研究、浮选药剂分子设计、浮选工艺流程优化及智能控制等具有重要意义。
