数字中国（双语版）

“发现中国”系列为面向来华留学生及广大海外读者打造的中英双语著作，向世界介绍中国在经济发展、医疗卫生、数字化建设等民生热点领域取得的重大成就，宣介中国智慧、中国方案，有助于推进对外文化交流，加强国际传播能力建设，构建中国叙事体系。 《数字中国（双语版）》立足国际学生本科与研究生通识教育需求，系统呈现中国数字发展全貌及各领域数字化进程，以鲜明的中国特色贯穿内容组织。全书共8章，架构清晰，覆盖信息产业概述、数字中国概况、信息技术创新、数字产业化、产业数字化、数字社会、网络空间治理、国际数字合作等核心板块。书中深度解析中国信息产业发展脉络、产业政策与科技创新图景，聚焦数字产业化核心领域，全面展现基础电信业、互联网产业、软件和信息技术服务业、电子信息制造业等领域的突破性成就；在产业数字化维度，以制造业、农业、能源、交通等行业为切入点，呈现代表性数字化转型实践；数字社会篇章则聚焦智慧城市、数字乡村、智慧教育、智慧医疗等民生场景，彰显技术普惠的中国范式；*终延伸至网络空间治理架构与国际数字合作实践，完整勾勒中国数字化发展的战略纵深与全球视野。

刘威，华中科技大学电子信息与通信学院教授、博导，IEEE通信分会会员、中国电子学会会员、中国通信学会会员、中国计算机学会会员。完成国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目、国家科技支撑计划项目、*-中国移动科研基金项目等10余项；获“湖北省高等学校教学成果奖”一等奖2项，“湖北省科学技术进步奖”二等奖1项。

1.1发 展 简 史 信息是事物运动变化的表征。从古人产生和发展语言到发明文字进行书写交流，再到今天人们利用电子技术处理和传播信息，人类的信息交流史跨越了数千年。人类经历了5次信息技术创新，并在技术的推广应用中形成了相应的信息产业。 1.1.1语言与文字 语言和文字的产生与使用通常被认为是人类信息技术创新的开始，促进了远古农业、手工业和商业的发展。人类语言是*原始也是*持久的信息载体。语言是人类*重要的交流工具，是人类沟通交流的表达符号。文字是承载语言的书写符号，是人类用以传递信息的工具，也使得信息可以突破时间、空间的限制而流传。 现代智人依靠较强的语言沟通能力走出非洲，进入欧亚大陆。在漫长的岁月中，世界上不同的民族形成了自己的语言，其中四大古文明都拥有自己的文字，如表11所示。 表11人类四大古文明概况续表文明名称文明出现时间地域文字示例古埃及文明约公元前3000年非洲尼罗河流域象形文字古印度文明约公元前2500年亚洲印度河流域印章文字中华文明约公元前2070年亚洲黄河、 长江流域甲骨文古巴比伦文明约公元前1800年亚洲底格里斯河、 幼发拉底河流域楔形文字 文字的形态与书写方式、记录载体密切相关，并随着社会生产力的发展逐步演变。下面以中国的文字为例进行说明。目前可以追溯的具有文字符号特征的*早的中国文字，是出现于公元前2500年左右龙山文化遗存中的刻在兽骨上的文字符号，这种文字符号具备象形文字的特征。出现于约公元前1400年中国商朝的甲骨文被视为中国文字的第一种形式，甲骨文是以占卜为目的刻写在龟甲和兽骨上的文字。中国周朝出现了毛笔，使用毛笔可以将文字书写在竹简或纺织物（例如帛）上，不同诸侯国有自己的文字符号，这显然阻碍了文化交流。 0000公元前221年，秦始皇统一中国，宣布以“小篆”为全国统一的文字，首次规范了中国文字的书写形式。在中国东汉时期，约公元105年，造纸术得到改良，纸开始被作为主要的书写材料；同时代出现了隶书、楷书，更加简单且易于辨识。经过汉朝的发展，中国文字体系趋近于成熟，字形基本固定，因此中国文字也称为“汉字”。汉字的数量随着时间的推移而增长，至清朝，《康熙字典》收录的汉字已有47 035个。 传统汉字笔画较多，不便于认读和速记。1956年，中华人民共和国国务院公布《汉字简化方案》。1964年，中国文字改革委员会正式编印《简化字总表》，该表共收录了2 238个简化汉字，即目前通行的汉字形态。表12列出了3个典型中国文字的字形演变过程。 表12中国文字字形演变示例字体出现时期记录方式示例1（马）示例2（鱼）示例3（册）甲骨文约公元前1400年刻写在龟甲 或者兽骨上金文约公元前1300年铸或刻在 青铜器上小篆公元前221年书写在竹简上隶书约公元150年书写在纸张上楷书约公元220年书写在纸张上简化字1955年书写或者印 刷在纸张上 文字的出现为知识和历史的记录提供了可能。中国历朝历代都十分重视历史的记录，约公元前104年—前91年撰成的《史记》记录了从上古时代到汉朝的中华历史。在四大古文明中，中华文明是唯一延续至今没有中断且有完整文字历史记录的文明。 1.1.2印刷与邮政 人类历史上出现过多种记录文字的载体，纸张是其中*方便和应用*广泛的载体。在印刷术出现之前，人类以手写抄录的方式书写文字，应用范围和规模有限。在中国北宋时期，约公元1040年，出现了活字印刷术，使得规模化复制书籍成为可能（见图11）。活字印刷术先后传到朝鲜、日本和中亚地区，并经过阿拉伯等地传入欧洲，促进了世界文明的发展。 图11采用活字印刷的古籍残页（北宋，约公元1100年）北宋《佛说观无量寿佛经》活字印刷残页，现藏于中国温州博物馆，是迄今发现存世*早的活字印刷品。 图片来源：温州博物馆 古代信息的交流与传播主要依赖于纸质载体的运输。中国古代建立了专用于信息载体和物资运输的系统，称为邮驿，其中“邮”是专职传递官方文书的机构，而“驿”是传递文书的马和车中转的处所。古代王朝通常会在主要交通市镇设立专用的机构“驿站”，往来文书一站一站接力传递，汉朝急件每日可以传递400里（约200千米）。图12为丝绸之路上的嘉峪关出土的魏晋彩绘驿使图砖。中国古代的邮驿系统主要为官方服务，直到1896年清朝建立邮政系统才废止，存在了约2 000年。 图12古代邮驿驿使形象（魏晋时期，约公元220—420年） 图片来源：甘肃省博物馆 随着社会的发展，出现了专门提供书信、包裹运输服务的行业，即邮政业。在中国明清时期出现了为百姓提供邮寄服务的“信局”，各信局的投递业务并不互通。现代邮政业诞生在英国，1840年英国发行了世界上第一枚邮票“黑便士”，通过邮资预付推动邮政业的发展。1874年“邮政总联盟”（现为万国邮政联盟）成立，通过邮政系统寄送书信成为当时世界各国进行信息交流的主要方式。 1.1.3电信与广播 19世纪中叶到20世纪中叶，电磁学理论逐步成熟，以电信号为载体进行通信成为可能。人类通信领域发生了根本性的巨大变革，信息传递可以脱离常规的视听方式，利用金属导线来传递信息，甚至通过看不见、摸不着的电磁波来通信。 美国科学家莫尔斯发明了电报机，将英文字母等文本表达为点和线的组合，通过发送不同时长电信号的组合传递信息，实现了文本信息通过电磁信号的传递。美国人贝尔发明的电话通过麦克风和扬声器将语音转换为电信号，实现了语言信息通过电缆的传递。意大利科学家马可尼发明了无线电报机，实现了以空气为介质的通信。英美科学家研制的收音机、电视机，可以接收电台和电视台的广播信号，解调、恢复并播放语音和视频信号。电报、电话和广播电视的诞生，改变了人们通过纸质媒介交流信息的方式，实现了跨越地域的远距离通信。表13列举了电信与广播领域的主要发明。 表13电信与广播领域的主要发明领域发明代表性事件电信有线电报1837年，美国科学家莫尔斯成功研制基于有线电缆的电磁电报机；1858年，横跨大西洋连接欧美两洲的海底电报电缆铺设成功无线电报1896年，意大利科学家马可尼成功研制了无线电报机；1901年，跨大西洋无线电通信得以实现有线电话1876年，美国人贝尔为自己发明的电话申请了专利；1878年，在波士顿和纽约之间进行的长途电话通话实验获得成功电话交换机1926年，世界上第一个大型纵横制自动电话交换机在瑞典投入使用；1938年，美国开通了纵横制自动电话交换系统广播电子管1904年，英国科学家弗莱明发明了真空二极管；1906年，美国发明家李·德福雷斯特发明了真空三极管；20世纪30年代末，电子管成为主流的电子元件收音机1906年，美国科学家费森登进行了用调制的无线电波发送音乐和讲话的广播实验；1910年，美国人邓伍迪和皮卡德成功研制了基于电子管的矿石收音机电视机1933年，美国科学家佐利金成功研制了电视映像用的摄像管和映像管；1954年，美国成功研制了世界上第一台彩色电视机 电报、电话等通信技术也催生了现代电信服务业，代表公司有美国电话电报公司等。无线电广播、电视催生了现代媒体服务业，代表公司有英国广播公司等。联合国于1949年首次制定《所有经济活动的国际标准行业分类》，用编码73指代通信业，其中既包括传统的邮政业，也包括基于有线电和无线电等技术提供的信息传输服务，以及相关的信息交换、存储和记录服务等。 1.1.4计算机与互联网 20世纪中叶到21世纪初的50余年间，半导体、计算机、互联网、移动通信等技术获得突破，掀起了信息技术革命的浪潮。 微电子学的发展为电子元件、器件和电路的技术升级提供了理论基础。1958年，集成电路的发明更使得半导体技术的发展进入了快车道。1965年，戈登·摩尔预测，未来一个芯片上的晶体管数每18个月翻一番。半导体工业和技术的迅速发展，为各类电子信息产品的生产和制造奠定了物质基础。表14列举了微电子领域的主要技术进展。 表14微电子领域的主要技术进展成果代表性事件晶体管1948年6月，美国贝尔实验室固体物理研究小组发明了晶体管；1953年，该研究小组的肖克利等人成功研制出硅结型场效应晶体管；晶体管体积小、性能稳定，开始替代电子管成为电子信息产品的基础器件集成电路1958年9月，美国德州仪器公司的基尔比研制出了世界上第一块包含晶体管、电阻器和电容器的锗集成电路板；1959年，美国仙童半导体公司的诺伊斯用平面工艺制作出硅集成电路，真正实现了单片集成电路大规模集成电路1967年，美国贝尔实验室制成了世界上第一块大规模集成电路（单个芯片上集成1 000个元件），并很快推广到工业生产和实际应用中 现代计算机原理和架构获得理论上的突破。1945年，科学家约翰·冯·诺依曼提出了二进制存储程序通用电子计算机方案。1946年，第一台电子计算机在美国研制成功。伴随着微电子学的发展，计算机从电子管、晶体管的时代步入集成电路的时代，计算能力随着中央处理器生产工艺的改良获得巨大提升。计算机从少数机构才有机会使用的大型设备，变成了走进千家万户的消费电子设备。表15列举了计算机领域的主要技术进展。 表15计算机领域的主要技术进展成果代表性事件电子管计算机1946年2月，美国宾夕法尼亚大学教授莫契利和埃克特共同成功研制出计算机ENIAC，该计算机是世界上第一台通用计算机，共使用了约18 000个电子管，被用于国防和科学计算；1951年，美国雷明顿兰德公司研制出的计算机UNIVAC被应用于美国人口普查，计算机开始民用服务晶体管计算机1954年，美国贝尔实验室研制了世界上第一台晶体管计算机TRADIC，同一时期，操作系统和算法语言诞生，COBOL、LISP等高级语言进入实用阶段集成电路计算机1964年4月，美国国际商业机器公司（IBM公司）推出世界上首个使用集成电路的计算机系列IBM System/360；1968年，IBM公司发布世界上首个商用数据库系统——信息管理系统（IMS）；1981年，IBM公司推出世界上首部个人计算机IBM 5150，提出了采用微处理器的架构标准计算机中央处理器1971年，美国英特尔公司发布世界上第一款4位微处理器4004（内含2 000多个晶体管，10微米制程生产）；1979年，英特尔公司推出8位微处理器Intel 8088（内含约2.9万个晶体管）；1985年，英特尔公司推出32位微处理器80386（内含约27.5万个晶体管）；1993年，英特尔公司推出奔腾处理器（内含约300万个晶体管，0.8微米制程生产）；1999年，英特尔公司推出奔腾Ⅲ处理器（内含约950万个晶体管，0.25微米制程生产）；2006年，英特尔公司推出安腾处理器（内含约17.2亿个晶体管，90纳米制程生产）计算机软件1970年，美国贝尔实验室推出了Unix操作系统；1970年，IBM公司的埃德加·弗兰克·科德提出了关系数据库理论；1984年，美国苹果电脑公司推出计算机Macintosh（简称Mac），提供了图形化的操作系统界面；1991年，芬兰大学生林纳斯·托瓦兹开发了开源系统Linux操作系统；1995年，美国微软公司发布了Windows 95操作系统和办公软件Microsoft Office 95，成为主流的计算机软件 面向计算机互联的全球互联网得到验证和应用。在美国国防部高级研究计划局的资助下，美国的主要科研机构在20年间逐步接入阿帕网（又称“高级研究计划局网络”），并且探索出了适用于大规模异构网络互联的方案。1995年，互联网开始商业化运营后，迅速在全球普及，并且成为目前*主流的通信网络。万维网、搜索引擎、在线电子商务、社交网络等互联网信息服务将全民带入了网络时代表16列举了互联网领域的主要技术进展。 表16互联网领域的主要技术进展技术代表性事件阿帕网1966年，美国国防部高级研究计划局启动了阿帕网的研究计划；1969年，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校和斯坦福研究所实现了首次分组交换网络的远程通信；1974年，面向异构网络计算机联网通信的传输控制协议（TCP）首个版本正式发布；1983年，TCP分解为TCP/IP协议族，并获阿帕网使用互联网1989年，基于超文本标记语言（HTML）和超文本传送协议（HTTP）的Web服务发布；1995年，美国商务部从国防部接管了互联网数字分配机构的职能，互联网开启了商业化进程；1998年，互联网名称与数字地址分配机构（ICANN）成立互联网服务1994年，雅虎公司成立并提供搜索引擎服务，亚马逊公司成立并提供在线图书销售服务；1998年，谷歌公司成立并提供搜索引擎服务；2004年，脸书公司(后改为Meta)成立并提供社交网络服务 公共蜂窝移动通信网络提供全球漫游无线服务。20世纪80年代，全球开始部署基于蜂窝基站的个人移动通信网络。移动通信的需求从语音业务逐步转向数据业务，手机收发短信、电子邮件得到普遍应用。2007年，苹果公司推出iPhone手机，标志着基于触控操作的智能手机时代的到来。手机开始逐步取代个人计算机成为个人上网的主要电子设备，手机上运行的应用程序成为个人软件的主要形式。表17列举了移动通信领域的主要技术进展。 表17移动通信领域的主要技术进展技术代表性事件第一代移动通信技术 1G1978年，美国贝尔实验室成功研制出先进移动电话系统（AMPS），标志着以模拟式蜂窝网为主要特征的1G系统正式登上历史舞台；1G模拟蜂窝系统容量十分有限，仅支持语音通话，不能提供数据和漫游服务第二代移动通信技术 2G1990年，以数字化为特征的2G系统在全球范围内开始广泛部署；2G系统主要包括欧洲提出的全球移动通信系统（GSM）和美国提出的临时标准95（IS95）系统；2G系统在性能和容量上得到了显著提升，改善了语音质量和保密性，传输速率接近1 Mbps（兆比特/秒）第三代移动通信技术 3G2000年左右，3G系统开始大规模商用；3G系统以数据业务为中心，实现了真正意义上的移动多媒体通信，传输速率约为3 Mbps；中国提出的时分同步码分多址（TDSCDMA）系统被列为3G的三大国际标准之一第四代移动通信技术 4G2010年左右，4G系统开始投入商用；4G系统在传输速度上有着非常大的提升，可以满足游戏、高清移动电视、视频会议等应用需求，传输速率*大可达100 Mbps；中国提出的时分同步码分多址长期演进技术增强版（TDLTEAdvanced）被列为4G的国际标准之一 信息通信技术以半导体、计算机、互联网、移动通信等技术为代表，以微电子和光电子学为基础，以计算机和通信技术为支撑，覆盖了信息的获取、传递、存储、处理、显示、分发等方面。这些技术相互影响、快速迭代，对人类社会产生了巨大的影响，带来了第四次信息技术革命。 围绕着信息的处理和加工，产生了很多新的产业和门类。2006年，联合国公布《所有经济活动的国际标准行业分类》修订本第4版，新设门类J“信息和通信”，包括“出版活动”（58类），“电影、录像和电视节目的制作，录音及音乐作品出版活动”（59类），“电台和电视广播”（60类），“电信”（61类），“计算机程序设计、咨询及相关活动”（62类），“信息服务活动”（63类）等多个子类。此外，在门类C“制造业”中，设立了“计算机、电子产品和光学产品的制造”（26类）。 1.2信息产业特征 1.2.1信息产业的范围 中国将整个社会的产业分为三大产业。第一产业，包括农业、种植业、畜牧业和渔业等。第二产业，包括采矿业、建筑业、机械制造业等。第三产业，包括教育、卫生、金融、交通等服务业。虽然信息产业的经济活动早就出现了，但是这些经济活动还附属于其他产业，比如信息设备制造业起初是属于第二产业的，咨询服务业起初是属于第三产业的。随着信息技术在经济、社会各领域的广泛应用，信息产业的经济活动过程逐渐从其他产业的相应过程中分离出来，形成了一个独立的产业。美国商务部按照美国1987年发布的“标准产业分类”（SIC），在《数字经济2000年》中给出了信息产业的定义：信息产业应该由硬件业、软件业、服务业、通信设备制造业以及通信服务业等内容组成。表18列出了信息产业的基本分类。 表18信息产业的基本分类子类名称范围基础电信业为大众提供基础通信和传输服务，包括传统的电报、电话等业务，面向互联网的有线宽带数据通信服务，面向个人的移动通信服务等信息服务业包括传统信息服务业和新型信息服务业，其中传统信息服务业包括出版业、邮政业、文献信息业、广播电视业等；新型信息服务业又称电子信息服务业，是以计算机和现代通信等电子信息技术为主要处理手段的信息服务业，提供信息生产与供给、信息咨询、网络运营与网络增值服务等服务信息开发业包括软件产业、数据库开发业、电子出版（含游戏、动漫等）业、应用程序开发和其他信息开发业务等信息制造业以电子计算机和通信设备制造为主要内容的信息制造业，包括电子工业（电子元件、器件、整机制造业）、通信与网络设备制造业、其他信息设备制造业等 1.2.2信息产业的地位 信息产业是基础产业。基础产业是指对国民经济和社会发展具有支撑和承载作用的产业，其发展规模和水平制约着整个国民经济的发展速度和质量。世界银行的研究报告表明，一个经济体的信息通信技术发展水平越高，其经济增长速度就越快。数据统计规律表明，高速宽带互联网普及率每提高10%，发展中经济体的人均GDP（国内生产总值）就增加约1.38%，移动电话普及率每提高10%，发展中经济体的人均GDP就增加约0.81%。 信息产业是主导产业。主导产业是指对国民经济中的其他产业的发展具有导向性和较大促进作用的产业。信息技术在传统产业改造中的投入产出比在发达国家可以达到1∶10以上。信息技术与机械、能源、交通、建筑、纺织、冶金等产业的结合不断催生新的产业门类和更广阔的技术领域。信息产业催生和带动新兴产业的发展，例如网络出版、在线游戏、数字音乐、手机媒体等数字内容产业，以及电子商务、现代物流、软件和服务外包等新型互联网服务业。 信息产业是战略性产业。信息产业已经成为各国争夺科技、经济、人才以及军事主导权和制高点的战略性产业。在信息通信技术领域，技术标准竞争的激烈程度远超其他行业。一个国家或一家企业能够控制标准，就具备了其他国家或企业难以超越的竞争优势。同时，电子信息产品制造业和软件业，也是关系到国家安全的战略性产业，关系到国家网络与信息安全的根本保障。 1.2.3信息产业的特征 信息产业是智力密集型产业。信息产业本是收集信息、生产和经营信息的产业，其特点是以脑力劳动为重点的大量知识、技术的开发。信息产业是国际专利技术竞争*为集中和激烈的产业。美国排名前三位的高专利密集度产业为计算机产业、通信产业和电子产业。例如，为了抢占移动互联网和大数据源头与入口，围绕智能终端展开专利收购，谷歌公司以125亿美元的价格收购了摩托罗拉移动的1.7万件专利。 信息产业是高创新性产业。信息产业以科研为先导，具有高创新性和高更新频率等特征。信息产业的创新速度也是其他产业无法比拟的：信息技术每3年增加一倍，全球信息技术专利每年新增超过30万件，科研资料的有效寿命平均只有5年。信息技术的飞速发展导致信息产品的生命周期缩短，产品更新换代越来越快。微软公司前任总裁比尔·盖茨总是告诫员工：微软离破产永远只有18个月。 信息产业是高风险与高收益并存的产业。研究和开发信息产品需要巨额的资金，并且由于创造发明成功率的不确定性，巨额投资有可能血本无归。信息产品的研究和开发，具有高固定成本和低边际成本的特点，而批量化规模生产阶段的投资成本相对较低。信息产品往往具有规模经济效应，厂商一旦打开销路，利润率比传统产品高得多。 001.2.4信息产业的发展规律 与传统产业相比，信息产业有其自身的发展规律、发展路径和发展模式。信息产业发展规律中，较有名、影响较深远的有摩尔定律、梅特卡夫定律、微笑曲线等。 1.2.4.1摩尔定律 摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出来的。1965年，摩尔应邀为《电子学》杂志35周年专刊写了一篇观察评论报告，标题是《让集成电路填满更多元件》。摩尔分析数据时发现：每一代芯片可容纳晶体管的数量大约是上一代芯片的2倍，两代芯片的时间间隔在18~24个月。如果芯片容量按这个趋势发展，计算能力相对于时间周期将呈指数式上升。 摩尔定律归纳了信息技术发展速度的规律。摩尔定律指明，30年来，集成电路芯片的性能的确得到了大幅度的提高。展望集成电路芯片的未来时，信息技术专家认为，摩尔定律在未来可能依旧适用。但随着晶体管电路逐渐接近性能极限，摩尔定律将走到尽头。 1.2.4.2梅特卡夫定律 梅特卡夫定律是由美国网络设备公司3Com公司的创始人罗伯特·梅特卡夫提出的，其基本内容是网络的价值等于网络节点数的平方，即网络的商业价值与联网用户数量的平方成正比。梅特卡夫定律揭示了网络的商业价值随着联网用户数量的增长而呈平方级增长的规律。 梅特卡夫定律表明，当一项技术已建立必要的用户规模，它的价值将会呈爆炸式增长。20世纪90年代以来，互联网不仅呈现出这种超乎寻常的增长趋势，而且向经济和社会的各个领域进行了广泛的渗透和扩张。随着联网用户数量的增长，网络资源呈指数级增长。当前，随着移动互联网、社交媒体的广泛应用，梅特卡夫定律得到了充分证实。 1.2.4.3微笑曲线 宏碁集团创始人施振荣先生在1992年为了“再造宏碁”提出了有名的“微笑曲线”理论(见图13)。“微笑曲线”将制造行业的产业链划分为三个环节，分别为研发、制造、营销，认为产业的附加价值更多地体现在两端，即研发环节和营销环节，而处于中间的制造环节附加价值*低。有关现代产业价值链的研究也表明，处在产业链两端的企业利润率在20%~25%，而处在中间的制造企业的利润率只有5%左右。这种两端朝上、中间朝下的形态，就如一个微笑标识。 图13微笑曲线 图片来源：施振荣，《宏碁的世纪变革》，2005年从全球范围看，发达国家和地区主导着信息产业发展的趋势和格局，处于价值链的高端。美国凭借其雄厚的经济实力、大规模基础研究、完善的风险投资机制，致力于信息技术的研究、开发与应用，不断推出新的技术，处于世界领先地位。英国、德国等欧洲国家也致力于信息产业部分领域的研发、标准制定，处于价值链的高端。韩国、新加坡等国家和地区处于产业链中以生产技术为主的中端。 1.3技术产业革命 1.3.1新一代信息技术 2010年以后，信息技术迎来了新一轮发展热潮。人工智能、物联网、新一代移动通信技术等被认为是信息产业的又一轮重大变革。这些新技术将颠覆传统通信、计算模式，带动信息产业向更高层面跃进。这些新技术互为支撑、群体演变、加速突破，并得到了广泛应用。具有代表性的新一代信息技术如表19所示。 表19具有代表性的新一代信息技术领域技术内容第五代移动通信技术第五代移动通信技术简称5G，是一种具有高速率、低时延和大连接等特点的新一代移动通信技术，国际电信联盟定义的5G三大类应用场景为增强移动宽带（eMBB）、超高可靠低时延通信（uRLLC）和海量机器类通信（mMTC）工业互联网工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态，通过对人、机、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，其网络体系包括网络互联、数据互通、标识解析三个部分物联网物联网是以各种传感设备为节点的网络及其应用系统，它可以实现对物理世界物品的识别、环境的感知、设备的控制等，提高生产生活中的自动化水平，代表性技术包括射频识别（RFID）、传感器网络、机器到机器（M2M）等云计算云计算是通过网络为用户按需提供计算资源（服务器、数据库、存储等）和软件服务（平台、架构、应用等）的模式，云计算服务提供商通过分布式计算、虚拟化等技术实现计算资源的自动化管理、共享与分配大数据大数据技术是处理、存储、分析与管理高速、大量、多样化的数据集的技术，伴随互联网技术积累的巨量数据，大数据技术需要处理大量的结构化、半结构化和非结构化数据，往往依托云计算来实现区块链区块链是一种基于互联网实现的分布式存储系统，其采用了点对点传输、共识机制、加密算法等技术，具有匿名性、不可篡改性，提供了安全可信的去中心化的存储方案元宇宙元宇宙是利用科技手段进行链接与创造的和现实世界映射与交互的虚拟世界系统，它涉及虚拟现实、增强现实、数字孪生、人机交互等技术，可以构成具备新型社会体系的数字生活空间人工智能人工智能是使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的技术，涉及机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理、计算机视觉、机器学习和专家系统等领域，近年来，人工智能大模型采用超大规模参数（通常在10亿个以上）、超强计算资源的机器学习模型，在自然语言处理、图像处理等方面具有优异的性能 新一代信息技术加速向其他经济部门横向扩散，与物理世界相互渗透融合。信息技术在高科技产业中发挥的基础性、主导性、牵引性作用越来越显著。具体表现为： 第一，信息空间的内涵不断丰富、深化，已成为实现对物质、能量进行控制的重要载体。信息物理的深度融合极大地改变了传统控制回路中的感知、分析决策和执行过程，控制系统向智能化迈出实质性步伐。人工智能技术可以实现自主认识、学习，从而优化、重构生产和产业运行方式，创造更大的增量价值。 第二，信息技术的体系化发展成为电子信息领域技术竞争的重要形态。感知、传输、存储、计算等关键环节的技术不断交叉融合，体系化发展模式日益明显。互联网和大数据催生了基于数据驱动的工程技术发展新范式，引发了科研方法、组织方式的深刻变化。 第三，信息技术作为一种通用技术，与各领域相结合并产生新的技术方向。例如，信息技术与制造、材料、能源、生物等技术加速交叉融合，催生了智能制造、新型材料、生物信息等新的技术方向，创造了工业互联网、“互联网+”、共享经济等新的产业形态以及商业模式。 1.3.2第四次工业革命 科学技术是推动社会经济发展的主要动力，经济的每一次快速增长都与一次大规模的工业革命紧密相连。产业革命是以新的科学发现为基础，以技术革命爆发为标志，新技术广泛应用于人类的生产、生活，从而引发产业结构、经济形势、社会分工体系、全球政治经济格局的变化，并改变社会文化价值观、社会成员心理状态的过程。 第一次工业革命以蒸汽机的发明为标志，由英国引领，表现为以机械动力替代人力、畜力，促成了大规模工厂化生产，引发了纺织业的机械化和冶金工业的变革。第二次工业革命以内燃机和电力技术的发明与应用为主要标志，由美国和德国引领，以电力为动力实现了生产生活的电气化，催生了汽车制造业和石化工业，推动了铁路运输业、造船工业等创新产业的发展。第三次工业革命是信息技术革命，以电子计算机技术的发展和应用为代表，继续由美国引领，实现了生产生活的自动化、信息化和现代化。 当前，以人工智能、大数据、物联网、太空技术、生物技术、量子科技为代表的新技术革命正在进行。《工业4.0：即将来袭的第四次工业革命》一书的作者乌尔里希·森德勒将这次技术革命称为第四次工业革命。本次技术革命所采纳的多种新技术对人类的影响具有系统性、整体性。各项新兴技术高度融合，相互渗透，形成了一个完整的技术系统，对人类社会的改造有同步性、系统性和整体性等特点，创造出了跨越传统产业边界的新产品、新业态、新模式。第四次工业革命是智能化革命，以基因工程、量子计算、新材料技术、新能源技术、虚拟现实等为代表，实现生产生活系统的全面智能化，使经济社会的发展方式出现重大变革。例如，互联网在逐步趋向物联网，传统企业也纷纷演变成数字企业，传统制造业正在向“智造业”转变，智能机器人将出现在人类生产生活的各个领域。图14展示了技术浪潮与工业革命的历史。 图14技术浪潮与工业革命1.4新型数字经济 1.4.1数字经济的范围 从产业革命史的角度看，数字经济可以上溯到20世纪50年代电子计算机的出现。数字经济的早期表现形式即互联网经济。1994年，“数字经济”这个概念出现了。著名经济学家唐·塔普斯科特的著作《数字经济》在这一年出版，这是第一本关于数字经济的书，预测了互联网时代经济发展的新形态，比如预测了“电子商务社区”的出现。尼古拉·尼葛洛庞帝在其著作《数字化生存》中描述了数字时代的社会生活场景。 随着互联网和各类信息技术的推广应用，数据成为一种关键生产要素全面嵌入经济体系中。由于具有可复制、易传播、跨时空等特性，数据在各个部门呈现出前所未有的应用潜力，数据资源被称为“21世纪的新石油”。数据能够有效驱动劳动力、资本、技术等要素网络共享、协作开发以及高效利用，提升全要素生产率，为经济社会发展提供新动能。 数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态，数字化转型正在驱动生产方式、生活方式和治理方式发生重大变革，对世界经济、政治和科技格局产生深远影响。关于数字经济的定义，许多国际机构和组织进行了概括，以2016年二十国集团领导人峰会在杭州发布的《二十国集团数字经济发展与合作倡议》中的定义*具代表性：“数字经济是指以使用数字化的知识和信息作为关键生产要素、以现代信息网络作为重要载体、以信息通信技术的有效使用作为效率提升和经济结构优化的重要推动力的一系列经济活动。”数字经济代表了围绕数据这种关键生产要素所进行的一系列生产、流通和消费的经济活动的总和。 在数字经济时代，传统的信息产业逐步转变为以数字为主要生产要素的数字产业而推进新一代信息产业发展的过程被称为“数字产业化”，指数据要素的产业化、商业化和市场化。而传统产业的信息化以及数字化转型被称为“产业数字化”，即利用现代数字信息技术、先进互联网和人工智能技术对传统产业进行全方位、全角度、全链条改造，使数字技术与实体经济各行各业深度融合发展。 2021年5月，中国国家统计局公布了《数字经济及其核心产业统计分类（2021）》，首次确定了数字经济的产业范围：数字产品制造业、数字产品服务业、数字技术应用业、数字要素驱动业、数字化效率提升业等5个大类。这5个大类可以划分为数字产业化和产业数字化两个部分。 数字产业化：前4个大类为数字产业化部分，即数字经济核心产业，是指为产业数字化发展提供数字技术、产品、服务、基础设施和解决方案，以及完全依赖于数字技术、数据要素的各类经济活动，对应《国民经济行业分类》中的26个大类、68个中类、126个小类，是数字经济发展的基础。数字产业化的范围与传统的信息产业范围基本一致，包括基础电信业、互联网产业、信息服务业以及电子信息制造业。 产业数字化：第5个大类“数字化效率提升业”，即产业数字化部分，是指应用数字技术和数据资源为传统产业带来的产出增加和效率提升，是数字技术与实体经济的融合。该部分涵盖智能制造、智慧农业、智能交通等数字化应用场景，对应《国民经济行业分类》中的91个大类、431个中类、1 256个小类，体现了数字技术已经并将进一步与国民经济各行业深度融合。 1.4.2全球数字战略 数据对经济的促进作用正在不断凸显，利用信息技术推动传统产业的数字化转型，已经成为各国的共识。近年来，欧盟、英国、美国、巴西、日本等国家和地区的数据要素价值不断释放，数据市场价值不断提高，数据专业人员、数据企业等相关数据指标都获得了较快提升。2020年，欧盟27国数据经济价值达约3 551亿欧元，比2019年增长了9.3%。为了进一步促进信息产业、数字经济的发展，越来越多的国家采取各种积极措施，保护和发展本国的信息产业。经济合作与发展组织（OECD）发布的《经济合作与发展组织数字经济展望2020》显示，在对37个国家开展的数字经济政策调查中，有34个国家制定了国家总体数字战略。 美国为维护其在电子信息领域的全球绝对领导地位，不断加强政府对信息技术发展方向的引导，及时发布相关发展计划或战略。1998年，美国商务部便发布了《浮现中的数字经济》系列报告；近年来又先后发布了《美国数字经济议程》《联邦数据战略2020年行动计划》《2021年美国创新与竞争法》，一再强调数字经济在国家经济发展中的重要作用。2020年10月，美国发布《关键与新兴技术国家战略》，重新定义20项关键与新兴技术，提出全力维护美国在量子物理学、人工智能等尖端技术领域的全球领导地位。 欧盟为重建欧洲在信息通信技术领域的国际竞争优势，积极布局信息技术创新发展。“地平线2020”科研计划的实施时间为2014—2020年，强化信息技术的创新与应用，其中信息通信技术领域的投资占该计划总投资的46%。欧盟在2014年提出“数据价值链战略计划”后，又陆续推出《欧洲工业数字化战略》《欧盟人工智能法案》等文件，并于2020年2月发布了《塑造欧洲数字未来》，于2021年3月发布了《2030数字指南针：欧洲数字十年之路》，全面规划了2021—2030年欧盟的数字化发展路径。 1.5小结 信息科技水平对社会经济生活具有重要的影响。古代中国的造纸术和印刷术为传统信息的记录和交流提供了载体，促进了古代世界文明的发展和交流。受益于现代科学技术的发展，基于电子器件和无线电波的电报、电话、电视得以发明，将人类社会带入全球化通信与交流的时代。近半个世纪以来，集成电路、计算机、互联网、移动通信等信息技术迅速发展，带动人类社会快速进步和发展，深刻影响了人们的工作和生活。信息产业的发展历史表明，信息技术作为通用技术，对其他产业和社会的发展有很强的带动作用和辐射效应，是经济增长“倍增器”、发展方式“转换器”和产业升级“助推器”。 当前，以云计算、大数据、5G、工业互联网、人工智能、区块链等为代表的新一轮信息技术正在迅速发展，同时也在推动全球范围内的第四次工业革命。信息技术在各行各业的广泛应用，加快了数字化社会的到来。数据成为重要的生产要素和战略资源，是优化资源配置、推动传统产业不断升级、提高社会劳动生产率的新动力。发展以数据为核心要素的数字经济已经成为各国的共识，制定相应的信息科技发展规划、数字经济发展战略已经成为主要工业化国家的共识。

1信息产业概述001 1.1发展简史001 1.2信息产业特征008 1.3技术产业革命011 1.4新型数字经济014 1.5小结015 2数字中国概况016 2.1发展历程016 2.2当前规模与水平023 2.3宏观战略与产业规划026 2.4发展目标与建设重点031 2.5小结035 3信息技术创新037 3.1科技研发体系037 3.2科技发展计划042 3.3重大科技工程044 3.4产业技术攻关048 3.5小结053 4数字产业化055 4.1基础电信业055 4.2互联网产业062 4.3软件和信息技术服务业074 4.4电子信息制造业080 4.5小结088 5产业数字化091 5.1智能制造091 5.2智慧农业095 5.3智慧能源099 5.4智能交通104 5.5小结111 6数字社会113 6.1智慧城市113 6.2数字乡村116 6.3智慧教育121 6.4智慧医疗127 6.5小结131 7网络空间治理133 7.1需求与挑战133 7.2网络空间法律体系135 7.3网络安全保护138 7.4网络空间治理140 7.5小结143 8国际数字合作145 8.1需求与挑战145 8.2网络空间命运共同体147 8.3数字经济国际合作148 8.4网络空间治理国际合作155 8.5小结157 1Basics of the ICT Industry159 1.1Brief History159 1.2Features of ICT Industry170 1.3Revolution of Technology and Industry174 1.4New Digital Economy178 1.5Summary181 2Overview of Digital China182 2.1Brief History182 2.2Current Scale and Level193 2.3Macro Strategy and Industrial Planning197 2.4Development Goals and Key Areas206 2.5Summary213 3ICT Innovations214 3.1Scientific Research Innovation System214 3.2Science and Technology Development Planning222 3.3Major Science and Technology Project225 3.4Industrial Technology Innovation230 3.5Summary238 4Digital Industrialization241 4.1Fundamental Telecommunications Industry241 4.2Internet Industry252 4.3Software and Information Technology Services Industry266 4.4Electronic Information Manufacturing Industry276 4.5Summary287 5Industrial Digitalization291 5.1Intelligent Manufacturing291 5.2Smart Agriculture297 5.3Smart Energy304 5.4Intelligent Transportation311 5.5Summary321 6Digital Society324 6.1Smart City324 6.2Digital Village328 6.3Smart Education337 6.4Smart Healthcare346 6.5Summary352 7Cyberspace Governance355 7.1Demands and Challenges355 7.2Cyberspace Legal System358 7.3Cybersecurity Protection364 7.4Cyberspace Governance367 7.5Summary373 8International Digital Cooperation375 8.1Demands and Challenges375 8.2Community with a Shared Future in Cyberspace378 8.3International Cooperation on Digital Economy381 8.4International Cooperation on Cyberspace Governance392 8.5Summary396 参考文献References399