（中科院上海技术物理研究所）
一、前言
21世纪将是一个全球性经济竞争的信息时代，结合各国或各地区的现状，及时制定和发展“信息高速公路”、“卫星移动通信网络”……已成为时尚。然而，成功者不一定就是那些计划的倡议人或者目前的经济发达国家和地区，而是一批能够将信息这一最重要的商品迅速投入世界市场的强者。
当今，世界经济基础正在发生重大变革，其根本发展态势是由重工业向高科技、服务业转化。1中国如果能够抓住这场变革的大奸时机，充分发挥出社会主义市场经济的特长，那么，一个在工业化时代仅处于发展中国家的中国将会成为21世纪发达的强国。
由于灵活性与速度是信息商品流通的基本特点，、因此，现在许多国家的大公司、科研机构均作出相应的结构调整，以期能在新的体制结构中实现更加集中的资源配置和更加严格的人才选择。
本文目的在于：（1）明确表述全球高速信息网络的建立对于全人类进步具有重大意义，其中对我国的富强尤为突出；（2）着重指出我国科技体制改革与最优先发展的科技计划之间存在着密切的关系，改革和计划的成功会从根本上改变中国在世界竞争中的地位。
二、定义和目标
1.定义
全球高速信息网络是基于光纤、通信卫星、计算机以及其它信息技术的一种能在全球范围内实时双向传输文字；声音、图像的信息网络。
2.目标
全球高速信息网络属于一项高技术综合性研究/发展计划，其目标是探索和验证视频交互式按需服务的信息技术及其应用。
三、现状和国际趋势
1993年3月，美国政府率先推出“信息高速公路”科技计划，该项计划很快得到了大企业的响应，如微型软件公司和麦考蜂窝通信公司联合成立TELEDESIC公司，准备耗资90亿美元建起能使地球上任何地方都可接通的卫星通信网络。今年，在美国已有三个地区（佛罗里达州奥兰多、弗吉尼亚州和加州卡斯特罗瓦利）筹建交互式多媒体实验性市场。
1993年12月，欧共体委员会公布了德洛尔的白皮书，建议开发欧洲信息网基础设施的大项目，计划在今后5年将对其投资330亿法郎。
1994年，加拿大宣布进行“信息高速公路”首次大测试，加拿大有线电视集团公司是这次试验的主要参与者，它现已拥有100万个用户。
1994年1月起，日本政府为了促进“信息高速公路”的发展，在有关视听领域作出一系列宽松的规定，为东京、大阪、名古屋等大城市的线路光信号传输工程能在1997年全部完成以及［日］电信电话公司从明年起试行面向普通住宅的多媒体服务计划提供了便利。
如今，除了经济发达国家竞相发展全球高速信息网络外，第三世界的国家也不等闲视之，如，阿根廷将运用海底数字通信光缆加入到北美和欧洲的“信息高速公路”，正在建设中的该系统工程估计会在1994年10月转入商业运营。应该指出的是，现在台湾也成立起相当规模的决策机构从事有关台湾信息高速公路的计划与建议。
目前，国际趋势主要有以下三点：
A.在技术、资金二方面均存有一定难度的状况下，无论大国与小国、发达国家和发展中的国家，乃至孤岛或地区都竞相各自发展全球高速信息网络；
B.政府部门、工业企业/公司、研究机构等通力合作该项计划，使高科技迅速渗透到社会的各个领域，从而导致社会规模的科学技术大进步；
C.各个国家或地区都想凭借已有的实力与优势，用一切可利用的外界条件，力争在这场世界性经济大竞争中取得有利地位。
四、效益和应用初析
本文预测的效益和应用不能反映出全球高速信息网络计划的全部内容。这里仅就它对世界金融/工商、科技与教育、运输/能源、生物技术与医学、信息服务业以及未来的家庭娱乐等领域影响进行初步的分析。
五、计划概述
全球高速信息网络计划是一个涉及光电子信息实时获取、存储、处理、传输一体化研究与发展的高科技计划，该计划能够把20世纪里一些非常成功的科研成果和当前正在积极开展着的主要关键技术结合起来，贯穿于世界的整个经济体系。因而，此计划内容既是广泛的也是十分先进的。在这里，我们仅扼要地列出其中5个主要领域，图1是描述此计划基本设想的原理示意图。
1.2.2
1.光纤高速数据传输
以往十几年里，光纤通讯技术在商业部门得到了应用，已引起了社会的关注。在21世纪里，光纤将以电缆1%~10%的成本提供更强的宽带能力；利用只有10-3dB/km理论损耗的超低损耗氟化物光纤实现无中继站的越洋通信；高速光互连技术的研究开发可减少光纤通讯系统的“瓶颈”（bottleneck）现象；应变量子阱激光器和带单模光纤耦合器的激光二极管为高效光纤放大器的激励提供了低阈值、大带宽以及更多激光波长选择的可能性。有机非线性光纤材料研究、适应恶劣环境中使用的光纤连接器件研制以及光纤通信的测量和标准基础研究等工作同样至关重要。
2.并行计算网络和数据汇集
并行计算网络是将许多计算系统之间实现基本的连接，这种连接适合文字、图像、声音的高速传输，也适宜若干计算机之间的相互操作。光互连技术的研究促进了大规模并行计算网络的发展；多指令多数据流（MIMD）、单指令多数据流（SIMD）、超大指令字（VLIW）、收缩阵列、超正立方体结构等并行处理方法使网络具备实时解决高度复杂的计算问题的能力，例如数据汇集。数据汇集的本质是对由各种不同的传感器所获得的信息进行快速的预处理和融合，而且还能实时提取与显示出用户需求的信息。数据汇集的基础技术有：目标与环境特征数据的收集、建模、软件/算法、仿真、多级安全处理……。
3.传感器与光存储
传感器是观测或监控高速信息网络周围环境变化与状态的微电子、光电子装置。光纤传感器可以提供低损耗、多通道、抗电磁干扰（EMD和大容量数据传输能力；红外成像器将会在运输行业的夜间以及全天候导航方面发挥作用；“虚拟真实性”、自然语言理解（NLU）和手写识别的人-机接口、芯片级传感器、传感器与信号处理功能结合一体等高新技术的研究加速了先进的数据运算、存储、算法的发展。光存储技术的应用使信息存储密度、访问时间、数据传输速率均有重大改进。为了减轻光学系统的重量和缩短数据读头的访问时间，目前正在探索研究全息元件、二元光学器件在光存储系统中的应用。
4.实时信号和图像处理
信息网络的保密等级会影响系统的高速运转，同时还要求不改变实时截获、分析、识别特定目标的信息处理技术指标，这就需要它在光电混合实时处理、人工神经网络、自适应多维处理、子波变换等技术的研究/发展方面有所突破。新兴的相控阵列系统性能的改善需要光学信息处理/控制技术的提高；自动目标识别（ATR）应用子波变换技术使声频信号固态存储能力提高到80倍，同时还获得10：1的视频信号压缩比。多维光学相关器、图像处理语言（图像代数）、基于模型的信号与图像分类和全频谱通讯的子波变换等技术的研究正在迅速发展
5.通信卫星系统
通信卫星系统包括卫星、接收/测控、用户三个核心部分。随着全球移动通信业的发展，通信卫星将由空间多层次分布的卫星群组成，激光与微波雷达构成它们之间的通信网络。信号和图像数字传输、多功能、小型化的地面移动卫星接收装置和高功率、多波束天线的星载平台均为未来世界联网打下基础。利用近轨小卫星或流星进行通信的想法已经离开实用化不远了。
六、问题与对策
中国在快速发展，然而在经济、科技、军事等方面同世界发达国家相比还存在明显的不足。开展此计划能够直接有效地反映出科技在国民经济和国防安全中所起的决定性作用。为此，正视我国若要发展全球高速信息网络会遇到的主要问题，并提出相应的对策是十分必要的。
问题一，科技力量分散。
·建立一个能够统筹规划、集中领导的国家级权威性班子，实施开放的、跨部门的科技与经济紧密结合的新运行模式；
·在社会主义市场经济体制下，制定相应的法规、管理技术和责任；
·按国际规范对产品质量、技术水平以及市场效益进行严格的科学评定。
问题二，科技优秀人才短缺
·创造良好的竞争环境，支持和培养一大批优秀中青年人才，在科研、开发应用的第一线上承担重大责任；
·通过跨国公司/企业、跨国实验室和国际上有影响的科研机构、大学来实现优秀人才或知识的交流和联系；
·高等院校和科学院应建立起有益于高级科技人员流动的渠道，要有较高的薪酬，然而吸引杰出的科学家不仅是待遇，主要的是靠安稳、自由的科研环境、先进的设备以及一流的合作者。
问题三，财力不足。
·从国家需求出发，需要由国家最高决策层制定出专门的财政支出款项I
·国内外高科技企业以参股的方式进行投资；
· 社会范围集资，即发行股票和有价证券……
七、结 语
科学技术的不断进步加剧了世界性的经济竞争，而经济竞争又促进了人类社会的繁荣与文明，这是一个不依人们意志为转移的客观发展规律。倘若中国要在国际竞争中获得能与4000多年文明史相符的地位，我们就必须要将科技同经济极其紧密地结合为一体推进发展，也就是要不失时机地支持和落实21世纪最优先发展的科技计划——全球高速信息网络。