2022年，中国工程院信息与电子工程学部在北京发布了《电子信息工程科技发展十三大挑战（2022）》，这是该年度中国信息科技领域最受瞩目的智库成果之一。报告系统梳理了全球电子信息工程科技面临的关键瓶颈，凝练出十三个具有战略性、全局性和紧迫性的挑战方向，为科研布局、产业政策和人才培养提供了重要指引。
这十三大挑战覆盖了从基础器件到复杂系统的完整创新链条，主要包括：1. 后摩尔时代集成电路设计范式与三维集成技术；2. 超高密度存储与存算一体架构；3. 硅基光电子与光电融合芯片；4. 毫米波与太赫兹通信核心器件；5. 智能超表面与全域无线传播环境调控；6. 内生安全与拟态防御体系；7. 多模态感知与认知计算芯片；8. 边缘智能与端侧大模型推理；9. 量子信息系统的电子学支撑技术；10. 空天地一体化网络与动态组网；11. 生物电子与神经接口芯片；12. 电磁空间博弈与智能频谱管理；13. 绿色低碳电子信息与可持续制造。每一项挑战都不是孤立的技术点，而是涉及材料、器件、算法、系统、测试和标准等多环节的工程科技难题。例如，后摩尔时代的集成电路挑战不仅要求延续特征尺寸微缩，更需在架构、封装和计算范式上实现颠覆，以应对算力需求与能耗墙的矛盾。
这些挑战的发布具有鲜明的时代背景。一方面，全球电子信息产业正经历从“信息传输”向“智能计算”的战略转折，人工智能、量子计算、6G等新需求倒逼底层硬件革新；另一方面，国际技术竞争加剧，供应链安全与自主可控成为国家核心关切。报告指出，部分挑战的解决周期可能长达十年以上，需要产学研用协同攻关。
“十三大挑战”之所以重要，在于它超越了短期热点，指出了决定未来十年信息科技主导权的底层胜负手。它强调了基础器件与集成微系统的根技术地位，没有先进的光电芯片、存储器和传感器，任何应用创新都是空中楼阁。它把智能与安全作为内生属性，提出了“感知-计算-通信-安全”一体化的新范式，而非单纯堆叠算力。第三，它关注空天、海洋、生物等极端与交叉场景，代表着电子信息科技的疆域正在从传统通信向物理世界与生命世界深层次拓展。
中国在若干领域已具备与国际并跑甚至领跑的实力，但在高端光刻、EDA工具、射频前端、核心IP等方面仍存在短板。此次挑战发布恰恰起到“精准定位”的作用：一方面避免盲目跟风，集中力量在根技术上下功夫；另一方面鼓励从工程科技角度重新审视理论突破，将论文成果转化为可制造、可测试、可部署的系统能力。
围绕这十三大挑战国家有望启动一批重大专项和创新平台，推动组建跨学科团队，加强国际开放合作，同时注重科技伦理与可持续性。对于青年科研人员和工程师而言，这些挑战就是未来十到二十年的科研富矿和事业方向。对于产业界，只有拥抱这些底层挑战，才能在智能时代占据价值高地。
《电子信息工程科技发展十三大挑战（2022）》既是一份技术预见报告，也是一份行动倡议书：在这个充满变数的信息科技新时代，唯有直面那些“难而正确”的基础问题，才能建成真正自立自强、引领全球的数字文明基座。
