序

物质、能量和信息是客观世界的三大要素。18世纪中叶，以蒸汽机为代表的第一次工业革命开创了人类的大机器工业时代；19世纪后期到20世纪中叶，以电机为代表的第二次工业革命使人类进入了电气化时代；20世纪下半叶，以电子计算机和互联网为代表的第三次工业革命迅速席卷全球，使人类进入了信息化时代。信息技术已经成为当今世界创新速度最快、通用性最广、渗透性最强的高技术之一，信息技术水平和信息化能力业已突出体现了一个国家的创新能力。

当今世界，微电子技术作为信息技术发展的基础，与光子技术一起，正在迅猛地推动着信息技术的发展。随着半导体材料、光电子材料的不断更新，以及工艺装备技术的进步，集成电路已经进入纳米时代，系统级芯片（SOC，System On Chip，又称片上系统）将成为发展方向，功耗和成本都将大幅度降低。

网络技术则以通信和计算机为基础，加速向宽带、无线和智能方向发展。以超大容量、超高速和超长距离为特征的光通信技术加速应用，通信传输网络的IP化进程不断加快，电信网、计算机网和广电网“三网”融合的趋势明显，能够实现人与人、人与物乃至物与物之间随时随地沟通的全新网络环境——泛在网正在变成现实。

计算技术是信息技术产业的核心。高效能计算目前正在向计算密集和数据密集方向发展，驱动着能力计算和容量计算同步提升。高性能计算机和服务器沿着多核CPU和多级并行结构，向万万亿次甚至更高水平迈进。量子计算、光子计算、生物计算及人工智能技术可望产生新的突破，计算技术和计算机体系结构面临深刻变革。

与计算机密不可分的软件技术，作为信息技术的灵魂，加快向网络化、智能化和高可信的阶段前进。开放源码的趋势深入发展；操作系统、数据库、中间件正在融合，成为统一的系统软件平台；基于多核CPU和高效能计算机的以操作系统为代表的基础软件、代表“软硬结合、软件固化”趋势的嵌入式软件以及在开放、动态的互联网应用环境下的“软件即服务”，成为软件发展的重要方向。

信息技术的发展也带动了各国在新时期所实施的军事转型，使得军事技术、武器装备、作战思想、作战方式、战争形态和部队建设等都了发生深刻的变化，推动着部队从机械化向信息化的转变。在信息装备的支持下，信息获取和处理能力、武器打击精确度、战场透明度空前提高，战争的突然性、立体性、机动性、快速性及其纵深打击的特点十分突出，拥有高技术优势的一方将具有较强的战斗力，并控制战争的主动权。打赢信息化条件下的战争，已成为当代世界新军事变革的主要目标。

建国60周年来，特别是改革开放以来，我国的信息技术取得了长足进展。1983年，国家决定加快发展电子工业，较早地在电子行业进行了市场化改革，也较早地开始利用外资。进入20世纪90年代后，国家将电子工业确定为国民经济的支柱产业，微电子产业、计算机产业、通信产业、软件与信息服务业全面发展，产业内部结构调整不断加快。进入21世纪后，国家提出了“以信息化带动工业化、以工业化促进信息化、走新型工业化道路”的发展战略，成立了工业与信息化部，强调优先发展信息产业，在经济和社会领域广泛应用信息技术。目前，我国电子信息产品制造业规模居世界首位，近年年平均增长率近30%，许多信息技术产品的产量也位居全球前列。我国在通信、集成电路设计、高性能计算和应用软件等领域的科技进步，取得了较大突破，数字程控交换、移动通信、数字集群通信、光通信技术跨入了世界先进行列。其中，我国掌握核心知识产权的TD-SCDMA已成为第3代移动通信国际标准之一，万亿次大规模计算机系统、国产高性能计算机和服务器等迈入国际前列，通用CPU等一批中高端芯片研发成功并投入生产，集成电路设计水平与国外先进水平差距明显缩小。我国相继研发成功数字电视地面传输技术及数字音频编解码技术，支持了数字电视产业的发展。国产中间件、财务及企业管理软件、杀毒软件等已经具备了与国外产品竞争的实力。在军事应用领域，作为一个国家信息与电子技术水平的重要标志之一的雷达，总体上已追赶至世界先进水平，而以预警机和区域级一体化综合电子信息系统为代表的信息化武器装备的研制成功，则标志着我国信息化武器装备建设也迈上了新台阶，为打赢信息化条件下的局部战争准备了条件。

在这样的大背景下，又正值中华人民共和国成立60周年的喜庆之时，我们策划出版一套与信息技术有关的科普系列丛书向国庆献礼，是在充分考虑新形势下的发展需求、关注我国电子和信息技术的发展和建设后继有人的重大问题下想做的一件有益的事情。我们希望这套丛书能够引导广大读者培养学习电子和信息技术的兴趣、更多地了解和掌握电子和信息技术，为将来成为国家信息化建设所急需的人才打下坚实的基础，为实现我国信息技术的可持续与和谐发展贡献力量。

至于这套丛书的名称应该是什么，应该包含哪些技术领域或范畴，是一个值得深入考虑的问题。目前，信息技术的特征，是以电子为主要信息载体，因而信息技术常常称为电子信息技术。由于光子的速度比电子速度快，光的频率比无线电频率高很多，光子技术在存储和通信方面有着电子技术无法比拟的优势，所以信息载体由电子转向光子是一种发展趋势。但是，考虑到光子技术在未来相当长的一段时间内，仍然不会像电子技术一样全面介入到信息技术的发展，因此，丛书的名称，参考中国工程院相关专业领域的学部的名称——信息与电子，而命名为“电子和信息技术科普系列丛书”。全套丛书包括“微电子技术”、“计算机和软件技术”、“通信和网络技术”以及“信息技术在国防中的应用”四大领域，分为4个子系列，日后陆续出版。

参加本套丛书编写的作者，都是长期从事信息和电子技术研究的专家，他们在繁重的工作之余，废寝忘食、不辞辛劳，我谨代表编委会向他们致以衷心的谢意！

本书的编写，得到了中国电子科技集团公司电子科学研究院领导的大力支持，得到了电子工业出版社的积极推动，也向他们表示由衷的感谢！

祝贺本丛书的出版！

中国工程院院士

中国电子科技集团公司科技委副主任

2009年9月9日于北京