数算融合网络是为数据空间应用定制网络服务的智能通信网络基础设施，对推动数据空间构建、数据要素流通、算力和数据融合具有促进作用，可为数据确权、流通和交易等新的经济增长点提供技术支撑。本文在介绍数算融合网络内涵的基础上，概述了其数据平面、控制平面、编排层具备的关键功能，梳理了我国发展数算融合网络的宏观发展需求，详细讨论了数算融合网络技术的发展现状和国际态势。进一步研判了数算融合网络端侧、数据中心内、数据中心出口、数据中心间、算力中心间、数据和算力中心间、控制层、编排层、安全体系等方面的关键技术，列举了数算融合网络的应用场景和具体案例，包括“东数西算”枢纽互联、城市算力网、工业外网互联、能源设施互联、行业大模型。在分析我国数算融合网络技术发展面临的挑战后，研究建议：构建支撑行业大模型高质量发展的公用专网；推动数算融合网络科学装置建设，服务国家科学发展；依托数算融合网络，推动数据空间成果落地；开展大规模算力协作，突破单点算力不足瓶颈，为数据空间网络基础设施发展提供参考。
在全球数字生态系统底层驱动范式转型的推动下，网络安全已成为一个至关重要的议题，其重要性与日俱增。本文深入分析了当前网络安全战略与方法的发展现状和未来发展趋势，全面评估了全球网络安全格局的变化，详细介绍了国外网络安全战略的发展现状，重点分析了美国和欧盟的相关政策；探讨了网络弹性、设计安全和零信任等国际主流网络安全方法，以及我国原创的内生安全理论和拟态构造技术；在此基础上指出我国网络安全发展具有庞大的市场应用前景、完整的信息产业链、系统化的人才培养体系和原创技术理论等优势，但在安全责任分配机制、法律法规体系完善度以及安全标准建设等方面仍存在提升空间；研究建议，加快制定中国特色网络安全政策法规，构建基于内生安全的网络安全架构，推动网络安全责任从用户侧向制造侧转移，为建立全面的网络安全责任和质量控制体系提供有力支撑，提升数字产品的整体安全性。
数字经济包括数字产业化和产业数字化两方面。数字产业化是数字经济的基础，也是产业数字化的驱动力量。本文采用问题导向、差距综合分析、定性定量相结合等方法，深入探究我国数字产业化高质量发展的任务和途径。本文对国际上主要经济体数字产业化的政策引领、技术发展、产业实践进行系统分析，研究我国数字产业化的发展现状、差距和短板，剖析影响数字产业化高质量发展的主要问题，并结合国情提出推动我国数字经济高质量发展的重点任务和对策建议，包括构建中央与地方协同发展体系，驱动数字产业化高质量发展；强化共性关键技术攻关，推进技术创新和产业创新深度融合；完善数字产业化创新生态，推动数字产业化各类创新主体协同发展；构建数字要素价值化技术框架，加快推进数据要素价值化进程；强化人才队伍建设，构筑数字产业化人才创新高地；深度开展数字产业化国际合作，与“一带一路”共建国家共享数字时代成果。
数字经济成为时代发展潮流，建设全国统一数据要素大市场是推动数字经济发展、加快构建新发展格局的关键性举措。本文探讨了统一数据要素大市场的概念和内涵，结合我国数据要素市场发展现状总结了统一数据要素大市场建设面临的制度体系、基础设施、技术服务、市场标准等方面的问题；构建了多层次的数据要素市场，针对性提出了我国统一数据要素大市场体系框架以及市场生态、交易平台、保障体系等建设要点。研究认为，我国统一数据要素大市场建设可采取“两阶段、四步走”的发展路径，突出市场基础建设阶段的数据要素高质量供给、安全存储管理，场景驱动服务阶段的高效交易流通、实际应用效能。为此建议，深化政策扶持、强化设施建设、规范数据标准、破除数据壁垒、培育良好生态，加快建设健康、稳定、高效的数据市场，促进数字经济高质量发展。
将数据作为新的生产要素，是我国在精准把握和研判全球科技发展规律下提出的重大理论创新。以数据要素市场化配置改革为主线，培育全国一体化数据市场，促进数据要素开发利用，是我国数据要素创新发展的总体纲领。本文围绕数据要素市场化配置改革，聚焦推动数据要素流通和数据要素价值释放，提出探索数据要素价值时空分布的内在机理即数据场基础理论，探讨了在深入研究数据场基础理论的同时，构建涵盖数据要素流通全生命周期的数据要素场技术体系，具体包括跨域数据管理技术、数据件封装技术、低熵化流通技术、穿透式安全技术和聚变式处理技术。同时，分析了数据要素场在卫生健康场景中的工程实践案例，提出了数据要素场的创新应用场景和工程实践范式，展望了数据场基础理论和数据要素场关键技术、工程实践、生态构建方面的前景，旨在为数据场的发展提供理论基础和实践指导，推动数字经济和社会治理的现代化。
随着新一轮科技革命和产业变革加速演进，数据作为新型生产要素正在深刻改变着生产、生活和社会治理方式，促进数据安全有序流通和价值高效释放的数据空间建设，备受社会各界关注。本文聚焦数据空间的工程建设模式及推广应用，在梳理分析国内外数据空间相关研究与实践经验的基础上，基于数据空间工程建设的驱动要素视角，提出了战略引领型、技术驱动型、需求拉动型、生态赋能型4类数据空间，总结了“政府主导+数据基础设施”“技术创新+数据开发利用”“场景牵引+产业转型升级”“服务合作+数字城市建设”4种数据空间工程建设模式。研究建议，完善政策保障机制、强化关键技术创新、深化应用体系建设和启动试点示范工程，以期为构建具有中国特色、国际领先的数据空间提供有益参考。
当前，我国正全面深化数字化转型，推动“数据要素×”行动计划，这对数据基础设施建设提出了新要求。作为一类新型基础设施，数据基础设施和传统信息基础设施一样，应具备抗测绘能力，防止被单向透明探测。数据基础设施的抗测绘能力成为数据空间安全的基本要求，直接关系到国家、社会和个人的信息安全。本文概述了数据基础设施测绘及抗测绘的基本概念，分析了主流抗测绘技术的发展现状、主要特点以及存在的关键问题，提出了内生安全抗测绘的理论、方法和关键技术，以解决现有网络架构下数据资产固有可测性这一关键问题。研究建议：尽快开展数据空间抗测绘基础理论和关键技术研究，将抗测绘能力纳入国家数据基础设施建设基本要求和基础能力之中，加快数据基础设施关键技术研发和攻关力度，高度关注新兴技术带来的“被测绘”风险，加强数据基础设施抗测绘产业的扶持力度，推动多学科交叉融合和产教融合，尽快形成我国在数据空间的抗测绘能力。
进入数字化时代后，跨境数据流动衍生出数据主权要求，在个人数据隐私保护、灵活高效的授权访问之间矛盾凸显；数字身份框架作为解决这一矛盾的关键基础支撑，研究价值突出。本文在梳理跨境数字身份认证模型研究发展态势的基础上，提出了一种去中心化分布式跨境身份认证框架，引入数据分类分级策略，包含基于区块链的去中心化身份管理机制、动态数据属性分类与分级的通用认证池模型、隐私保护与访问控制策略3个核心模块，用于克服传统的集中式模型在跨境场景中的信任与合规性问题。进一步剖析了属性关联异构分级的效率和精度、跨境双方属性授权信任边界的博弈等跨境数字身份认证框架的应用难点，从认证框架应用封装的应用程序编程接口模型、认证框架的评估标准和实施路径等方面出发完善了相应解决方案。相关框架设计方案及发展理念，不仅为跨境数字身份认证提供了实践参考，而且为构建跨境数据流动的统一标准和安全规范提供了新的技术思路与实施路径。
当前，全球正在开启数字生态系统底层驱动范式转型的进程；深入研究主要发达国家通过数字生态系统底层驱动范式转型防范系统性网络风险、重塑数字产业竞争新格局，对我国高质量建设网络强国、数字中国、智慧社会具有重要借鉴意义。本文以主要发达国家为研究对象，运用文献调研、情报分析、比较研究等方法，剖析了全球数字生态系统底层驱动范式转型的内涵、动因、主要目标以及发展愿景。按照范式研究的一般规律，从思维视角、方法论、实践规范、推进策略、安全承诺、生态孵化模式等方面分析了转型的基本特征、发展趋势、采用的技术框架、配套的治理规则等，提出了主要发达国家面临的转型挑战，总结了我国原创的内生安全理论所具有的赋能增益优势。研究建议，发挥内生安全理论先发优势，跳出“牵鼻子”困境；针对数字化转型关键领域痛点问题精准发力；发挥国内大市场优势，用更有效的产业政策助力新范式发展；更新人才培养理念，努力培养具有设计安全能力的负责任开发者；坚持开放可控、包容多样，增强我国数字产品“走出去”的公信力保证。
当前，围绕数据跨境流动为中心的数字权力博弈进入白热化阶段，全球竞争格局已初步形成。我国高度关注数据跨境流动安全治理，在经历迭代优化后，目前已形成独具特色的平衡数据安全与发展的治理模式，这将为破解全球数据治理难题提供中国方案。本文剖析了实现数据跨境安全可信流通面临的多重挑战，从国际组织、经贸协定、主要经济体三个维度解构了现有的全球数据跨境流动治理竞争格局，对我国平衡数据安全与发展的治理方案进行全局性的考察。这一方案以总体国家安全观为理论根本，以“统筹安全与发展”为政策目标，以安全可信流通为评判基准，体现出浓厚的中国特色与创新色彩，并服务于维护国家安全、促进数字贸易、扩大对外开放等战略目标。在此基础上，本研究从全球视域出发，提出我国治理方案的后续完善对策，包括优化治理理念、推动国际合作、突出技术治理、强化人才培养、开展国际宣贯等。
量子信息技术是国际科技前沿技术，是大变局时代的关键科技变量，也是大国科技、综合国力和军事竞争的战略高地。本文梳理了国外量子信息领域的战略布局、主要方向的发展态势及我国量子信息领域的发展现状，结合国家战略需求，分析了我国进一步发展量子信息科技和产业面临的优势与挑战，并应用科技体系工程思维方法，通过研究产业技术应用研发和集成创新途径，面向量子信息技术形态、产品形态和产业生态，提出以量子计算关键赛道为牵引，系统布局量子信息产业发展；抓住自主可控关键节点，系统部署量子信息产业链；面向应用场景引导国家量子重大工程应用项目研发方向；十年积累，培育量子信息科技人才等发展建议，以为我国量子信息产业发展提供借鉴与参考。
人工智能（AI）芯片是支撑智能技术发展的核心硬件，其技术进步对国家科技创新、产业发展、经济增长具有重要意义。本文从云端智能芯片、边端智能芯片、类脑智能芯片3个方面总结了AI芯片的国际发展趋势，分析了我国AI芯片的应用需求，从芯片设计、制造、封装、测试等方面梳理了相关产业与技术的发展现状及趋势。当前，国产AI芯片的性能、技术、产业链存在短板，亟需开展自主创新与产业协同；国产AI芯片开发面临高成本、长周期的挑战，亟需平衡融资压力并积累发展经验；国内AI芯片领域人才短缺，亟需提高培育质量并控制流失率。为此，论证提出了我国AI芯片的发展路径，即突破技术瓶颈、加速产业化、拓展国际化、实施市场扶持，重点采取技术创新和重点项目建设、新型芯片架构和开源产业生态建设、技术标准体系制定、“产教研”融合等举措，以推动我国AI芯片产业可持续和高质量发展。
高性能存储芯片堪称全球人工智能蓬勃发展的核心驱动力，不仅有力推动了信息技术产业不断迈进、显著提升电子设备性能、为服务器和数据中心的发展注入强劲动力，还极大促进了人工智能与机器学习、物联网、虚拟现实以及增强现实等新兴技术的崛起。本文全面系统地梳理了我国高性能存储芯片的发展需求，分析了高性能存储芯片的国际发展态势，总结了我国高性能存储芯片的发展现状，深入剖析了发展进程中所面临的问题与挑战，精准指出其带来的变革机遇，并提出以下针对性的对策建议：一是分层施策夯基础，变革策略求突破；二是传统新型两手抓，多条路线齐头并进；三是加速形成新技术布局，逐渐打破市场层垄断，期望能够加速我国高性能存储芯片的发展进程。
随着人工智能、高端制造、新材料等技术的不断融合与突破，我国人形机器人产业迎来爆发式增长，技术创新和政策支持推动形成了多元化竞争格局，但人形机器人产业发展仍面临核心技术差距大、规模化量产难、商业化落地难等问题。本文在介绍人形机器人主要细分领域与技术前沿的基础上，深入分析了全球人形机器人在政策、技术、产业布局方面的发展现状与趋势，梳理了我国人形机器人技术与产业发展态势，总结了我国人形机器人发展面临的机遇与挑战，从技术创新、定点示范、法律法规完善、政策引导等方面提出了具体发展路径。研究建议，鼓励核心技术突破、强化产业布局、建设人形机器人基础设施、实施示范性工程，推动我国人形机器人产业克服技术难题、完善产业生态、实现大规模量产和商业化落地，提升我国人形机器人产业领域的全球竞争力。
构建新型电力系统是落实能源安全战略和“双碳”目标的重要举措，提升安全韧性是新型电力系统安全稳定发展的核心要义，亟需数字技术发挥关键的赋能作用。本文分析了新型电力系统安全韧性的内涵及特征，从极端事件频发、系统结构复杂、多能协调冲突等方面梳理了新型电力系统安全韧性提升面临的挑战；阐述了数字技术对新型电力系统安全韧性提升的赋能作用，凝练了数字技术赋能新型电力系统安全韧性提升存在的主要问题，进一步提出了数字技术赋能新型电力系统安全韧性提升的关键技术体系，涵盖基于人工智能的多模态数据融合技术、基于云 - 边协同的智能态势感知与预警技术、基于大数据分析的多能协同优化调控技术、基于数字孪生的灾后应急决策技术。注重气候韧性重大工程顶层设计、加强“数字+电力”关键技术研发、建设数据基础设施并完善质量保障机制、优化电力行业复合型人才梯队建设等策略运用，可为新型电力系统建设发展提供理论支撑。
电力设备运维是新型电力系统建设的重要环节，以人工智能（AI）大模型技术为代表的AI技术变革为传统电力设备运维的数智化提供了新机遇。本文探讨了多模态AI大模型对电力设备健康状态评估、电力设备运行状态预测、电力设备故障诊断、电力设备寿命预测、电力设备故障检修策略推荐等电力运维具体场景的赋能作用，辨识了数据问题制约电力AI大模型的应用成效、“算法黑箱”影响智能运维辅助决策的透明度与可靠性、环境变化导致电力AI大模型性能衰退等多模态AI大模型赋能电力设备运维的技术难点。着眼攻克相关技术难点，结合知识图谱检索增强生成、多模态对齐、微调和持续学习等大模型应用优化技术，构建了基于多模态AI大模型的电力设备运维系统架构，梳理了多模态AI大模型在电力设备运维场景应用时涉及的需求分析、模型训练、应用部署、运营管理等主要阶段的实现过程，进而提出了持续监控并优化数据质量、采用持续学习算法、建立模型性能反馈循环机制等大模型性能持续优化策略。进一步探讨了多模态AI大模型赋能电力设备运维的应用趋势和发展保障举措，以深化对电力设备智能运维领域的前沿技术认知，推动构建智能化、智慧化的新型电力系统。
综合交通运输体系涵盖铁路、公路、水运、航空等运输方式，提升交通运输效率事关提高居民生活质量、优化社会资源配置、促进区域均衡发展，因而深入分析当前效率提升的制约因素，科学论证效率提升的路径和策略，意义明确且需求迫切。本文界定了综合交通运输体系的概念、综合交通运输体系效率提升的内涵，凝练了新时期综合交通运输体系效率提升的基本要求；全面分析了我国综合交通运输体系效率的发展现状，进而识别出布局结构、利用效能、耐久性和可靠性、管理效能、投资债务压力等方面制约综合交通运输体系效率提升的因素。研究认为，优化综合交通基础设施布局结构，推进基础设施、能源、信息、服务“四网融合”，提升既有交通基础设施的耐久性和可靠性，提升综合交通运输组织效率及管理效能，优化未来综合交通运输体系建设投资，可推动我国综合交通运输体系迈向新发展阶段，并以效率提升支撑高质量发展。
面对快速发展的信息通信技术和能源产业变革，推动公路交通基础设施与运输服务、信息、能源的融合，可以有效提升交通运输体系效率，助力未来综合交通运输基础设施科技创新和高质量发展。本文围绕建设交通强国等国家重大战略需求，从理论层面明确了“四网融合”的内涵与特征，从能源、信息、服务等方面梳理了公路交通基础设施效能利用的现实基础，分析了我国公路交通基础设施“四网融合”的发展现状和存在问题，提出了我国公路交通基础设施“四网融合”发展的总体思路、目标、系统架构和发展模式。研究提出了我国公路交通基础设施“四网融合”的重点任务，包括构建基于“四网融合”的新型基础设施体系、建立稳定可靠的公路基础设施能源供给体系、升级泛在先进的公路基础设施信息服务体系和构建“四网融合”多业态一体化服务体系。研究建议，建立符合“四网融合”发展特点的管理机制、建立符合新技术应用特点的引导机制、构建完善的“四网融合”标准规范体系、建立健全实施监测评估与开放合作机制，以此推进公路交通运输效能利用水平的提升。
综合交通基础设施是综合交通运输体系的组成部分，是经济社会发展的先行资本，是交通强国建设的硬件基础。本文立足交通强国战略背景，梳理了我国综合交通运输发展的现状、问题，运用利用率指标，系统量化分析了铁路、公路、水运、民航的供需适应性，提出了综合交通基础设施发展的目标方向、建设重点和对策建议。研究认为，我国综合交通基础设施已基本适应经济社会发展，但是距离《国家综合立体交通网规划纲要》提出的“交通运输全面适应人民日益增长的美好生活需要”还存在差距；在不同运输方式中，适应性不足的有民航、城际铁路、普通国道。结合综合交通基础设施的适应性分析，明晰了综合交通基础设施的发展思路、建设重点，提出了优化综合交通基础设施需求评估机制、项目立项决策机制、强化一体规划建设统筹机制等对策建议，为综合交通基础设施高质量发展提供参考。
铁路、公路、水运、民航是我国重要的交通基础设施，混凝土结构是交通基础设施的主要结构类型，提升交通基础设施混凝土结构耐久性能是保障交通安全、提升运输效能、延长结构服役寿命的重要途径。本文全面调研分析了我国交通基础设施混凝土结构的服役现状，结合国情和实情从设计理论、建造技术、运维制度等角度探讨了我国混凝土结构耐久性面临的问题与挑战，梳理了先进交通基础设施混凝土结构表面裂纹、渗透性能、内部损伤与钢筋锈蚀监测技术，概述了交通基础设施混凝土结构精准维修技术。研究提出了我国综合交通基础设施混凝土结构耐久性提升的对策建议：做好顶层设计、强化科技创新、完善标准体系，全面保障综合交通基础设施混凝土结构长寿命安全服役。
海洋港口是实现陆海统筹、发展海洋经济的关键节点，加快建设世界一流海洋港口是提升港口综合服务能力和绿色智慧安全发展水平、实现港口高质量发展的重要途径。本文面向我国建设世界一流海洋港口的现实需求，辨识出世界一流海洋港口的基本特征和发展趋势，梳理了我国建设世界一流海洋港口的现状和面临的挑战。重点研判了我国建设世界一流海洋港口过程中近中期、中长期、远期等主要阶段的发展目标，明确了我国建设世界一流海洋港口的重点任务，包括智能感知网络建设、数字孪生港口建设、港口新能源应用、港口综合能源系统建设、港口风险评估与预警、“港产城”融合发展、国际营商环境优化、多式联运网络构建。研究建议，在加强港口科技创新、推进港口能源融合发展、提高港口韧性水平、壮大现代航运服务业、完善港口枢纽功能、推进区域港口集群化等方面采取积极行动，明晰我国世界一流海洋港口建设路径，推进港口行业高质量发展。
装备系统研制是不断解决技术问题的过程，故障归零是型号装备研制中的常态化工作；需要吸取问题与故障的经验教训，总结问题与故障带来的启示，提炼故障归零的共性规律与方法，并将相关教训、启示、方法进行传承与共享。本文立足多年从事战术导弹工程研制、较多参与装备故障归零的经验，以故障为核心，追踪故障从出现到解决的全过程，借助方法论的认识与应用，从故障的定义及价值、故障归零的思维方式、故障归零的方法等方面出发，总结了装备系统故障归零的共性规律与一般方法，论述了故障的4个价值、系统思维的4个基本概念、故障排查的4种常用方法。深入阐述了故障定位、故障原因与机理分析、故障复现设计、改进措施验证、举一反三、提炼准则与启示6个故障归零关键环节的具体做法，以期杜绝装备系统研制与使用过程中出现的重复性、简单性、低层次故障，明显减少因认识不足导致的高层次、复杂性问题，且在故障出现后能够高质量、高效率地完成技术归零。
替代蛋白食品是利用合成生物学、细胞工程等生物制造技术获取的新型蛋白食品，具有可持续、合成高效等优势；推进替代蛋白工程化和工业化，对加快发展新质生产力、保障国家粮食安全具有重要意义。本文从国际竞争加剧、“大食物观”格局构建、新质生产力培育、可持续发展4个方面阐述了替代蛋白食品的发展价值，从科技、监管、工业化3个方面系统梳理了国内外替代蛋白食品的发展现状。研究认为，种子细胞系、无血清培养基、专用生物反应器、高效底盘菌株筛选及制备、植物蛋白肉塑形和赋味等关键技术有待突破，食品安全标准及监管框架亟需建立，关键要素的自主研发与生产能力以及产业链的细分领域也需加快拓展。针对性提出了加快替代蛋白食品工业化进程的发展建议，以期为我国替代蛋白工业化研究、实践、监管等提供参考和启示。
草原人居环境建设事关国家生态安全、边疆民族地区稳定发展，需要构建人居环境系统，应对草原地区产业与生态平衡、发展与保护协同等方面的挑战。本文提出了草原人居系统概念，支持研究草原地区的人、自然环境、社会经济等因素叠加形成的复杂系统；阐释了草原人居系统的内涵特征与发展现状，分析了草原人居系统建设面临的结构秩序有待重构、空间布局有待改善、适宜设计理论与方法缺乏、适宜低碳技术体系缺失等挑战；构建了涵盖要素提取、层级关联、系统互适3个核心方面的研究框架，提炼形成“三生—适洽”演化理论，倡导“融自然 ‒ 低建造 ‒ 承传统”草原人居营建的新范式。研究建议，推动草原牧区“生态 ‒ 生产 ‒ 生活”空间一体化发展，构建适应草原牧区“自然 ‒ 资源 ‒ 社会”的建筑设计理论与方法，建立适应当地严气候、弱经济、富资源背景的低碳牧区营建技术体系，推动新时期草原人居建设高质量发展。
本期封面
2025年 第27卷 第1期
关于封面
未来信息产业是推动全球经济社会发展、重塑人类社会格局的关键力量，对于提升国家竞争力具有至关重要的战略意义。当前全球未来信息产业正处于快速变革和发展的新阶段，新技术、新应用、新场景不断涌现。为落实党的二十大报告提出的“开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能、新优势”的战略部署，中国工程院2023年组织开展“全球未来信息产业发展趋势及我国开辟新领域新赛道战略研究”咨询项目，旨在梳理全球信息领域未来产业新赛道发展现状以及面临的发展机遇与挑战，结合实际，研究我国未来信息产业发展路径、培育政策以及措施建议，推动实现高水平科技自立自强，为加快建设制造强国、数字强国、网络强国提供研究支撑。(封面：机器人在足球比赛中)