中国科学院院士尹浩：构建天地一体智能化网络空间 助力数字中国建设

尹浩

中国科学院院士军事科学院系统工程研究院研究员

习近平总书记深刻指出：“当今时代，数字技术、数字经济是世界科技革命和产业变革的先机，是新一轮国际竞争重点领域，我们一定要抓住先机、抢占未来发展制高点。”党的二十大报告提出，要加快建设网络强国、数字中国，同时，部署加快发展数字经济、打造具有国际竞争力的数字产业集群，优化基础设施布局、构建现代化基础设施体系等一系列重大任务。建设数字中国是构筑国家竞争新优势的重要引擎，是发挥信息化驱动引领作用、推进中国式现代化的必然选择。实现数字中国建设的宏伟目标和美好愿景需要以强大的数字基础设施底座支撑，智能融合拓展现有各类异构互联网络，统筹管理配置各类信息资源和要素，群智赋能决策，实现信息基础设施的全面打通、智能升级、融合创新，推动数字中国建设加速发展。

数字中国建设需要一个强大的数字基础设施底座

习近平总书记强调：“网信事业发展必须贯彻以人民为中心的发展思想，把增进人民福祉作为信息化发展的出发点和落脚点，让人民群众在信息化发展中有更多获得感、幸福感、安全感。”当前，随着大数据、云计算、人工智能、工业互联网等新一代信息技术加快升级演进，经济社会发生系统性变革，驱动我国加速迈入以数字化、网络化、智能化为主要特征的数字时代。数字中国建设既是我国实现社会主义现代化强国的重要引擎，也是惠泽民生的宝贵福祉，涵盖经济、政务、文化、社会、生态文明等方方面面。同时，对推动生产力与生产关系升级重构，实现产业转型升级有着重要促进作用，成为事关现代化建设全局的重大战略课题。数字中国建设承载的不仅是单纯的信息化建设，还有亿万人民对数字信息时代高品质美好生活的向往；数字中国建设不仅能加速弥合数字鸿沟，更能推动数字便民利民惠民服务加快普及，让亿万人民共享信息化、数字化、现代化发展成果。

强大的数字基础设施是数字中国建设的重要支撑。数字时代，新产业、新业态、新模式不断涌现，数据量、计算资源消耗呈指数级增长，以信息传输为主要功能的传统网络已难以适应现实物理空间与虚拟数字空间相互融合的新范式新要求。只有数字基础设施万物互联、数据要素高效流通、数据智能充分融合，才能真正支撑实现数字中国建设的美好愿景。党的十八大以来，我国数字经济快速发展，尽管各领域积极探索转型突破，并取得了一系列的突出成绩，但仍面临困难和挑战。其中，数字基础设施互联互通性有待提升，一体化推进格局有待形成，数据要素潜能尚未充分挖掘，数智赋能优势有待进一步发挥。此外，感知、传输、存储、计算等资源和要素质量参差不齐，难以集成融合利用，需充分释放具有庞大规模的数据资源价值，助力数字中国建设健康可持续发展。

实现天地一体全网互联是打通数字基础设施大动脉的必由之路。目前，数字基础设施建设实施了系统规性划，覆盖广度和深度持续拓展，算力基础设施布局持续优化。2023年2月，中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》明确提出，加快5G网络与千兆光网协同建设，深入推进IPv6规模部署和应用，推进移动物联网全面发展，北斗、卫星互联网等天基信息系统建设进入新发展阶段，打造一个天地一体泛在智联的网络体系基础条件已经具备。通过建设发展天地一体智能化网络空间，推进各类异构网络智能接入集成，打通数字基础设施大动脉，打造横向打通、纵向贯通、协调有力的一体化网络信息体系格局，实现网络内部、网络之间和上层在资源和配置层面互通互联互操作，整体提升基础设施水平，充分释放数据要素潜能，为数字经济发展打下坚实基础。

推动数智赋能网络空间是促进数据资源畅通循环的核心要素。在当前数据资源循环体系下，数据规模和质量参差不齐，数字技术与经济、政务、文化、社会、生态文明建设的全方位、系统化融合有待进一步深化，数字技术、数字安全等关键能力还不能充分满足新形势新要求。在这一背景下，推动数智赋能网络空间是实现数据资源正向循环的破局关键。其中，数智赋能是指在全网泛在互联的基础上，深度融合数字虚拟世界和物理实体世界，将数字化的信息和知识作为关键生产要素，智能融合感知、传输、存储、计算、决策、控制等要素资源于一体，实现全周期、全领域、全时空的数据搜集、同步分析、自我学习、自动决策、精准执行。最终，基于网络智联和知识支撑，精准匹配用户个性化需求，提供以用户为中心的智慧服务，实现由传统信息传输服务到智慧服务的跨越式发展，有效促进各行各业数字化转型，进而扩大数据资源生产源，充分激发数据资源价值潜能，推动数据资源正循环，促进数字经济蓬勃发展。

确保网络空间安全可靠是有效发挥数字基础设施支撑作用的先决条件。数字基础设施承载涉及国家安全战略利益的核心应用，担负着网络安全保障由传统的国土信息网络向陆、海、空、天全球覆盖信息网络转变的责任。同时，天地一体智能化的数字基础设施具有节点暴露、信道开放、异构网络互联、拓扑高度动态变化和星上处理能力受限等特点，加之与互联网融合容易受到外部网络攻击，特别是在测控链路、星地组网、应用服务系统、信息监管方面存在安全隐患。这些威胁主要包括未知“漏洞”和“后门”带来的不确定安全威胁、开放式通信环境带来的信道安全威胁、大尺度跨域防护带来的接入安全威胁以及一体化服务保障带来的可靠性威胁。因此，以“体系韧性、内生安全、动态赋能”的思路，增强天地一体智能化网络空间的安全防护能力，保障数字基础设施的稳定运行和信息安全，不仅是数字中国建设的重要保障，也是推动数字社会发展和实现智能化社会的关键所在。

天地一体智能化网络空间总体构想

天地一体智能化网络空间是支撑万物智能互联的重要基础，也是对现有网络的智能化迭代升级演进，有助于推动形成国家网络空间新格局，代表着网络空间创新发展的前进方向。其典型特征是“泛在智联、系统集成、智慧服务”，即在现有网络智能化改造的基础上，实现天地一体覆盖的万物智联，将感知系统、时空系统、服务系统等构成一个统一的网络空间，融合感知、传输、存储、计算、决策、控制等要素于一体，实现对各类信息资源和信息要素的智能管理和配置，并通过网络的智能认知和群智赋能，提供由数据到知识再到智慧的新模式新业态，最终为用户提供更加个性化的高效服务。

（一）总体架构

天地一体智能化网络空间主要由网络基础设施、智能融合平台、智能终端系统三大主体架构组成。网络基础设施是支撑天体一体智能化网络空间的基础，包括信息感知、时空基准、信息传输等网络系统。其中，信息感知是指在虚拟空间与实体世界之间的感知网络；时空基准是指以卫星导航定位为主的位置和授时网络；信息传输是指联合陆基、天基、海基各类网络形成信息传输网络。智能融合平台作为天地一体智能化网络空间的关键，按需分布在整个网络空间，综合各类网络资源和终端系统，提供资源的智能联接承载；融合提供感知、传输、存储、计算、时空基准的模型算法资源，为网络赋予智能提供支持；通过网络认知和用户意图感知，精准匹配个性化需求，提供网络柔性重构、系统决策控制等智慧服务。智能终端系统包括连接人的智能终端、连接物的智能终端以及各类无人智能体，通过与智能融合平台交互反馈实现“人、物、无人智能体”的三元智能协同融合，在接受智慧服务的同时又能为平台提供协作资源。

（二）主体功能

天地一体智能化网络空间整体上具备智能网联、智能感知、智能决策、智能管控、智能安全等功能，最终面向用户提供智慧服务。智能网联是指智能接入集成各类异构网络，实现网络内部、网络之间和用户之间在资源和要素配置层面的互联互通互操作；智能感知是指对网络空间、网络环境及用户行为状态进行数据分析和感知，形成网络空间实时态势，支撑智能决策和控制；智能决策是指通过数据自积累、迭代自学习、任务自规划，实现问题识别、分析判断、方案优选、风险评估、决策形成、监督反馈的自循环，支撑网络自主管理；智能管控是指在智能决策的引导下，为任务执行、资源配置、故障自愈、功能重构提供精准、高效的智能化管控环境，实现网络任务自适应；智能安全是指使网络体系具备内生安全，自主实施攻击溯源、抵御未知攻击、预警风险威胁等安全策略，并提供功能全面、防护有效的智能安全操作。

（三）发展路径

理念创新推进天地一体智能化网络空间体系化发展。首先，要明确发展方向。构建数字时代的智联框架和模型，探索网络空间新内涵、建立系统新标准，紧盯网络空间认知、融合安全关键问题。其次，要明确发展原则。明确未来网络空间规划、建设和发展途径，以智能化网络空间相关标准为基础，以“新型网络应融尽融、已有网络改造再融、特殊网络专项建设”为总体原则；以应用示范为突破口，逐步融入智能元素、扩展智能能力；完善特殊网络设置，确保系统既有效融合，又独具特色。

科技创新保障天地一体智能化网络自主化推进。首先，要注重核心技术突破。针对网络空间的认知、融合以及智能互联、水下通联等难题，攻克网络空间“自感知、自学习、自适应”等关键技术。其次，要注重能力验证与示范应用。选准发展方向和典型场景，围绕社会治理、产业经济发展和国家安全等领域的新需求、新任务，验证智能感知、传输、决策、控制、安全等关键能力，选择在典型行业中开展示范应用，为未来大规模应用普及打牢基础。

模式创新建立天地一体智能化网络服务模式和体系。面向社会和产业服务领域，发挥企业在市场中的主体地位，整合多方力量，吸引更多社会资金投入，建立共用共享的多元化运营服务模式，创新商业服务模式。

加快推进天地一体智能化网络空间构建

加强顶层规划设计，统筹推进体系建设。天地一体智能化网络空间包含电子、通信、网络、智能、安全等多个不同领域，体系构建复杂性较高，需兼顾科技研究布局与产业发展双轮驱动。一是做好整体设计规划，发挥我国新型举国体制优势，按照“体系规划、协同推进”的理念，制定科学、可行、稳定的技术发展路线；二是加强政策和法规的协同制定，明确发展目标、原则和规范，涵盖网络安全、数据隐私保护、信息共享等方面，为天地一体智能化网络空间的建设提供坚实的政策保障；三是加强人才队伍建设，加大跨学科人才培养，打造一批具备专业知识和技能的人才队伍，为数字中国建设提供高素质人才支持。

加快关键核心技术攻关，抢占技术发展制高点。一是聚焦天地一体智能化网络空间在关键技术研究、多场景应用、融合服务体系探索等方面的关键问题，重点攻关人工智能、网络安全、卫星互联网、下一代网络、新一代PNT（定位、导航、授时）系统、海洋信息网络等前沿技术；二是积极参与国际标准的制定和推广，推动天地一体智能化网络空间的技术标准化和规范化；三是制定行业标准，加强技术交流与合作，促进技术的互操作性和共享性，形成具有自主知识产权的天地一体智能化网络空间体系标准规范。

开展典型示范应用，引导天地一体智能化网络体系加快发展。天地一体智能化网络空间是一个创新的网络空间体系架构，依托新兴产业和重点领域先行先试，有利于减少行业阻力，推动体系更快发展。在数字经济、数字政务、数字文化、数字社会、数字生态文明等领域，选择较成熟的方向开展典型示范应用。搭建天地一体智能化网络空间典型示范应用环境，开展关键技术验证和典型应用示范，推动技术融合、业务融合、数据融合，引领其他领域对天地一体智能化网络空间的认知和应用，实现天地一体智能化网络空间向制造业、服务业、农业等产业数字化赋能。