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中国工程院院士苏东林:电磁领域有可能迎来爆炸性发展

说起电磁科学,可能很多人会感觉陌生。但实际上,电磁科学的应用已经无处不在。出门乘坐飞机和高铁,在家使用微波炉加热食品,去医院做X射线检查,使用手机5G联网、无线充电......我们的衣、食、住、行背后都有电磁科学的影子。近日,中国工程院院士、北京航空航天大学教授苏东林在接受《中国电子报》记者专访时表示,电磁领域在这个时代有可能迎来爆炸性发展。

电磁科学重要性不断提升

“电子信息产业的发展需要不断地进行技术创新和应用突破。在电子信息的技术领域内,电磁可以说是一个历史悠久、同时不断焕发新生命力的领域。”苏东林院士对记者说道。

过去几十年来,天线、微波、光子等与电磁相关的领域取得了许多重要的突破和进展。这些成果不仅推动了通信技术、电子设备、电力系统等领域的发展,也为人们的生活和工作带来了巨大的改变和便利。尤其是在国家公共安全方面,电磁科学扮演着至关重要的角色。信息化、智能化、网络化趋势下,电磁安全与国家安全息息相关。

“与十年前相比,电磁科学的发展存在几个重大变化。首先,随着信息化、智能化的发展,电磁科学的重要性不断提升,与重大基础设施建设以及航空航天、高端制造、集成电路等国民经济尖端产业的发展密不可分。同时,技术的进步和创新也为电磁科学带来了更广阔的应用领域,目前已覆盖到通信、无线电、雷达、光电子、医疗诊断、材料科学等方方面面,而且它的应用范围还在不断扩大。”苏东林表示。

现阶段仍面临诸多挑战

当前,随着新一轮科技革命和产业变革深入发展,科学技术和经济社会加速渗透融合,电磁科学面临着新的变革、机遇和挑战。

苏东林坦言:“随着电磁频谱的使用范围越来越广泛,电磁干扰问题日益严峻,由复杂电磁环境所引发的电磁安全问题也逐渐凸显出来,这些问题经常会给我们正常的生产、生活带来烦恼和不便,甚至可能引发重大的事故。”

随着物联网技术的不断发展,越来越多的智能网联系统出现在人们的日常工作、生活中,并带来了很大便利。然而,这些智能网联系统的节点和网络一旦出现电磁故障,那将会引发波及范围极广、影响区域极大的安全事故。

苏东林举了个例子,自动驾驶汽车一般是依靠车上的摄像头和雷达来感知周围的环境,自动驾驶系统需要通过这些传感器识别出本车与前方车辆的距离和速度等状态信息,并且进行碰撞危险估计。一旦这些传感器受到强电磁的干扰,车辆上的测距传感器就会发生偏差,那么就会大大增加车辆碰撞追尾的风险。“这些问题的解决,就需要我们从电磁的基本原理和规律出发,去提前发现问题,才能防患于未然。”苏东林说。

电磁领域将迎爆炸性发展

“电磁科学与国际学术前沿的发展、国民经济产业的兴盛、和国家重大基础设施安全密不可分。”苏东林说:“我们相信,电磁领域在这个时代是有可能迎来爆炸性发展。”

谈及电磁科学未来的发展,苏东林表示,从产业层面来看,电子设备越来越多、越来越密集,这些发展会使电磁领域的问题越来越突出,要用新的手段、新的科学认知、新的科学方法去解决新的问题。从学术层面来看,要加强学术研究和交流,培养高水平的研究人才,促进学术界与产业界的合作,推动科学成果的转化和应用;从科学研究层面来看,要去打通前沿理论、关键技术、到尖端应用的完整科研链条,建设综合所有电磁相关领域最高水平成果的学术交流平台。

在人才培养方面,苏东林建议:第一,电磁领域对数理知识的灵活运用提出了很高要求,但数理基础课程的设置有待加强;第二,实验实践环节是形成工程应用能力的关键,现有培养体系中普遍存在“重理论,轻实践”的问题,导致学生很难产生学以致用的获得感,需要进一步强化实践;第三,前沿拓展是提升人才培养高阶性的必要举措,新科技革命下新技术新方法层出不穷,而现有培养体系中普遍缺乏高水平前沿引领课程,需要进一步加强。

“电磁科学的发展离不开国家的鼓励。‘电磁兼容与防护’全国重点实验室的建立就是国家积极支持电磁科学事业的一个例子。近日,《电磁科学》新刊的应运而生,也将为学术界与电子信息产业之间搭建一座桥梁,促进学术成果与产业需求的对接。相信未来在国家的大力支持下,大家对电磁科学基础研究的重视程度将不断提升,必将促进整个电磁领域原始创新成果的不断涌现。”苏东林院士说道。

责任编辑:宋婧


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