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說起電磁科學，可能很多人會感覺陌生。但實際上，電磁科學的應用已經無處不在。出門乘坐飛機和高鐵，在家使用微波爐加熱食品，去醫(yī)院做X射線檢查，使用手機5G聯(lián)網(wǎng)、無線充電......我們的衣、食、住、行背后都有電磁科學的影子。近日，中國工程院院士、北京航空航天大學教授蘇東林在接受《中國電子報》記者專訪時表示，電磁領域在這個時代有可能迎來爆炸性發(fā)展。
電磁科學重要性不斷提升
“電子信息產業(yè)的發(fā)展需要不斷地進行技術創(chuàng)新和應用突破。在電子信息的技術領域內，電磁可以說是一個歷史悠久、同時不斷煥發(fā)新生命力的領域。”蘇東林院士對記者說道。
過去幾十年來，天線、微波、光子等與電磁相關的領域取得了許多重要的突破和進展。這些成果不僅推動了通信技術、電子設備、電力系統(tǒng)等領域的發(fā)展，也為人們的生活和工作帶來了巨大的改變和便利。尤其是在國家公共安全方面，電磁科學扮演著至關重要的角色。信息化、智能化、網(wǎng)絡化趨勢下，電磁安全與國家安全息息相關。
“與十年前相比，電磁科學的發(fā)展存在幾個重大變化。首先，隨著信息化、智能化的發(fā)展，電磁科學的重要性不斷提升，與重大基礎設施建設以及航空航天、高端制造、集成電路等國民經濟尖端產業(yè)的發(fā)展密不可分。同時，技術的進步和創(chuàng)新也為電磁科學帶來了更廣闊的應用領域，目前已覆蓋到通信、無線電、雷達、光電子、醫(yī)療診斷、材料科學等方方面面，而且它的應用范圍還在不斷擴大?！碧K東林表示。
現(xiàn)階段仍面臨諸多挑戰(zhàn)
當前，隨著新一輪科技革命和產業(yè)變革深入發(fā)展，科學技術和經濟社會加速滲透融合，電磁科學面臨著新的變革、機遇和挑戰(zhàn)。
蘇東林坦言：“隨著電磁頻譜的使用范圍越來越廣泛，電磁干擾問題日益嚴峻，由復雜電磁環(huán)境所引發(fā)的電磁安全問題也逐漸凸顯出來，這些問題經常會給我們正常的生產、生活帶來煩惱和不便，甚至可能引發(fā)重大的事故。”
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，越來越多的智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)出現(xiàn)在人們的日常工作、生活中，并帶來了很大便利。然而，這些智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)的節(jié)點和網(wǎng)絡一旦出現(xiàn)電磁故障，那將會引發(fā)波及范圍極廣、影響區(qū)域極大的安全事故。
蘇東林舉了個例子，自動駕駛汽車一般是依靠車上的攝像頭和雷達來感知周圍的環(huán)境，自動駕駛系統(tǒng)需要通過這些傳感器識別出本車與前方車輛的距離和速度等狀態(tài)信息，并且進行碰撞危險估計。一旦這些傳感器受到強電磁的干擾，車輛上的測距傳感器就會發(fā)生偏差，那么就會大大增加車輛碰撞追尾的風險。“這些問題的解決，就需要我們從電磁的基本原理和規(guī)律出發(fā)，去提前發(fā)現(xiàn)問題，才能防患于未然?！碧K東林說。
電磁領域將迎爆炸性發(fā)展
“電磁科學與國際學術前沿的發(fā)展、國民經濟產業(yè)的興盛、和國家重大基礎設施安全密不可分?！碧K東林說：“我們相信，電磁領域在這個時代是有可能迎來爆炸性發(fā)展。”
談及電磁科學未來的發(fā)展，蘇東林表示，從產業(yè)層面來看，電子設備越來越多、越來越密集，這些發(fā)展會使電磁領域的問題越來越突出，要用新的手段、新的科學認知、新的科學方法去解決新的問題。從學術層面來看，要加強學術研究和交流，培養(yǎng)高水平的研究人才，促進學術界與產業(yè)界的合作，推動科學成果的轉化和應用；從科學研究層面來看，要去打通前沿理論、關鍵技術、到尖端應用的完整科研鏈條，建設綜合所有電磁相關領域最高水平成果的學術交流平臺。
在人才培養(yǎng)方面，蘇東林建議：第一，電磁領域對數(shù)理知識的靈活運用提出了很高要求，但數(shù)理基礎課程的設置有待加強；第二，實驗實踐環(huán)節(jié)是形成工程應用能力的關鍵，現(xiàn)有培養(yǎng)體系中普遍存在“重理論，輕實踐”的問題，導致學生很難產生學以致用的獲得感，需要進一步強化實踐；第三，前沿拓展是提升人才培養(yǎng)高階性的必要舉措，新科技革命下新技術新方法層出不窮，而現(xiàn)有培養(yǎng)體系中普遍缺乏高水平前沿引領課程，需要進一步加強。
“電磁科學的發(fā)展離不開國家的鼓勵?！姶偶嫒菖c防護’全國重點實驗室的建立就是國家積極支持電磁科學事業(yè)的一個例子。近日，《電磁科學》新刊的應運而生，也將為學術界與電子信息產業(yè)之間搭建一座橋梁，促進學術成果與產業(yè)需求的對接。相信未來在國家的大力支持下，大家對電磁科學基礎研究的重視程度將不斷提升，必將促進整個電磁領域原始創(chuàng)新成果的不斷涌現(xiàn)?！碧K東林院士說道。
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