北大信息科技学科重大成就全国高校首屈一指 (转发)
北大的信息科学技术学科是中国高校最早的信息科学技术学科。几十年来，北大的信息学科在计算机科学、微电子、卫星通信、光纤通信、物理电子学、量子电子学、声学、信号处理等万面都取得了骄人的成绩。20世纪70年代我国第一台百万次数字计算机150的研制，80年代卫星通信和光纤通信系统的研制和应用，90年代纳米电子学，量子电子学研究的重要成果和微电子技术以及拥有自全知识产权的核心技术领先的指纹识别系统等等，都对国家的经济发展、国防建设以及人民生活水平提高乃至生活和工作方式的改变产生了重大影响。此外，北大信息科学技术的学术成果在相当程度上代表着国家的水平，一些成果得到国际公认。特别是为国家培养输送了近万名人才，出版了很多专著和系列教材，在我国信息科学技术人才培养方面作出了重要贡献。涌现了大批的科研成果：
青鸟工程——中国软件工程研究与实践的先驱
从二十世纪八十年代国家“六五”计划开始，国家计委、科技部等主管部门持续重点支持由北京大学牵头、中科院院士杨芙清教授主持的科技攻关课题——青鸟工程，历经近二十个春秋，其目标是以实用的软件工程技术为依托，建立基础，推行软件工业化生产技术和模式，提供必要的工业化生产手段和装备，形成规模经济所需的人才储备、技术储备、产品储备。
青鸟工程发展过程中形成了以北京大学为首的科研、教育和产业发展团队，目内20多家著名大学、科研单位和企业，超过500多位科研人员相继参加工作，建立起了具有自主知识产权的软件工程环境和技术，形成了较完善的软件开发技术、管理方法、支撑工具和标准规范体系；形成了一支素质高、结构合理的研究开发队伍，已成为我国软件工程技术研发与实践的重要力量。青鸟工程在国民经济和信息化建设中做出了突出的贡献，曾于1996年荣获电子工业部科技进步特等奖，1998年荣获国家科技进步二等奖。
当前，青鸟工程在已有成果基础上，正在公共软件构件库体系、应用服务器、操作系统、信息安全、Soc等基础研究和中间件与网络软件平台等应用基础研究方面续进行深化研究，并加大应用推广力度，扩大人才培养规模及层次，为我国软件产业的发展和国家信息化建设做出新的贡献。
天网搜索引擎系统——互连网搜索的强大工具
该系统是国家“九五”重点科技攻关项目“中文编码和分布式中英文信息发现”的研究成果，国家 973重点基础研究发展规划项目基金资助。它致力于探索和研究中英文搜索引擎系统的关键技术，向用户提供更为快速、准确、全面、时新的海量web信息导航服务。它目前是全国最大非商业搜索引擎每天接收 50万人次访问，提供对1亿个网页查询服务，提供对 2000万个非网页文件的查询服务。在国家973和985项目支持下，基于天网搜索引擎的“中国Web信息博物馆”研究项目正在进行，目前中国Web信息博物馆已有五亿以中文为主的网页，平均每月以一千万网页速度扩大。
“中国芯”——“北大众志’’微处理器
微处理器既是计算机中的核心部件又是信息产业的核心技术之一。作为知识经济的“脑细胞”，几乎所有的现代电子设备中都“跳动”着各种各样的微处理器，如PC机、手机等。1999年，北大微处理器研究开发中心研制成功我国第一套支持微处理器正向设计的软硬件协同设计环境，并设计成功16位微处理器，“中国芯”也随该项成果的发布在国内被广泛认同。 2000年和2001年，又分别研制成功我国第一种支持· 32位和16位两套指令系统的定点微处理器UniCore32；和64位浮点协处理器UniCore—F64。2002年，成功：研制“北大众志—863'’CPU系统芯片，该芯片集成了CPU以及计算机南桥北桥芯片的大量核心功能，是目前国内自主开发的最大规模的CPU系统芯片(SoC)，集成度达800多万个晶体管。采用“北大众志—863”CPU的北大众志网络计算机正全面产业化，并在政府办公、学校教育、企业管理等领域成功应用。北大微处理器研发中心具备国际先进的研究和开发环境，拥有价值3亿多美元的设计工具和仪器设备，正在开展多项0．25微米、O，18微米和0．13微米工艺的CPU和系统芯片的研究开发工作。
汉字精密激光照排系统——二十世纪我国重大工程技术成就
以北京大学王选院士的发明成果为核心研发的汉字激光照排系统，实现了我国报业出版业“告别铅与火、迎来光与电”的技术革命，并以此技术为核心，成功研制了方正中文电子出版系列产品，先后获得国家科技进步一等奖、中国十大科技成就等国内外奖励二十余项。该系统占领了90％的国内报业出版业排版系统市场，以及80％的海外华文报业市场，极大地推动了我国报业出版业的跨越式发展，创造了巨大的经济效益和社会效益。王选院士因此荣获2001年国家最高科学技术奖，以此技术为核心的“汉字信息处理与印刷革命”成果入选“二十世纪我国重大工程技术成就”。以激光照排技术为基础创立的北大方正集团，已经发展成为拥有6家上市公司和遍布海内外的20多家企业，是500强国有大型企业集团之一。
随着全球信息数字化、网络化技术的迅速发展，充分利用在汉字信息处理、网络传播方面的技术积累，结合相关技术的最新发展动态，开展了网络传播、数字版权保护、数字信息(图形、图像、视音频等)处理、网络与信息安全等领域的技术研究与开发，取得了一系列的科研成果。
卫星通信，无线通信和光纤通信——中国重要的通信研究基地
当前信息社会中最重要的通信方式无疑是无线通信、光纤通信和卫星通信。卫星通信借助于地球轨道卫星的转发实现千里之外的远距离通信，覆盖面积广大；无线通信通常借助于无线电波或光波实现远距离的通信；光纤通信利用极细的石英玻璃纤维传播光信号，现在单根光纤已经可以支持上亿路电话，传输距离上万公里。以上三种通信方式的有机结合构成了完整的通信网，从而可实现任何地点、任何时间、任何人之间的通信。
北京大学信息科学技术学院开展卫星通信、无线通信和光纤通信研究已有 30年历史，拥有国内顶尖的区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室和卫星无线通信实验室。我院在1997年完成了中国第一个工程化波分复用光纤通信系统：广州—深圳国家光纤通信干线
“4X2．5Gbit／s 154km双向无中继波分复用光纤通信系统工程”。该项成果荣获“国家科技进步三等奖”，现在该项技术已经成为光纤通信技术的主流技术。1998年我院又与兄弟单位一起完成了国内第一个全光通信试验网和中国高速互联研究试验网。在卫星和无线通信方面，我院成功地完成了全部用自己技术实现的完整的综合业务VSAT(小口面天线地面站)卫星通信网、CDMA无线接入网等国家重大项目。目前我院正在开展超高速大容量光通信系统、光网络、第四代移动通信、无线光通信、宽带卫星通信及下一代网络技术的研究工作，这些技术将是下一代通信技术的基础。
原子钟研究——处于全国领先地位
原子钟是目前精度最高的时间与频率标准，广泛应用于全球定位系统 (GPS)、通信、精密控制等系统中。目前精度最高的是冷铯原子钟，其精度为每3千万年差一秒，全球定位系统由24颗卫星组成，每颗卫星都携带体积较小的高精度铷原子钟，地面上的运动物体都能同时收到四颗卫星的原子钟的信号，由此可以确定该运动物体的位置与速度，精密定位。北京大学信息科学技术学院研究原子钟已有30多年的历史，其高精度小型铷原子钟已用于远望号探测船，为我国科学技术发展作出了贡献。未来精度更高的原子钟的工作物质是超冷原子，预计基于超冷原子的光钟的精度可达10万亿年差一秒，比目前的铯原子钟的精度高10万亿倍，高精度冷原子光钟又是未来的超快振荡器，它的振荡频率达每秒100万亿次，是目前个人电脑速度的10万倍!北京大学信息科学技术学院目前已研究成功玻色—爱因斯坦凝聚，这是一种被称作“第五钟物质状态”的相干物质，温度只有50纳开尔文，可用于未来的高精密原子钟与量子计算机。
微电子研究——造就集成电路人才的摇篮
微电子即微型电子学，其核心是集成电路。21世纪人类将进入信息化时代，实现社会信息化的关键是各种计算机和通讯设备，它们构成的基础是集成电路芯片。集成电路的出现改变了人类的生产和生活方式。大到航空航天事业、国防建设、工农业生产设施、通讯设备和交通工具，小到家庭中的家用电器、手机、休闲娱乐产品和儿童玩具，都用到了集成电路。可以毫不夸张地说，没有微电子就没有今天的信息社会。北京大学从70年代起在王阳元院士的领导下研制出我国第一块1KMOSDRAM，并建立了完整的微电子研究体系，为我国集成电路的发展作出了重要贡献。
不断缩小器件尺寸一直是集成电路发展的强大推动力，通过缩小尺寸提高集成密度、改善电路性能。研究100纳米以下的新型器件是为今后集成电路的发展奠定基础(10纳米大约只有一根头发丝直径的万分之一)。北大微电子学系在973项目支持下，在新器件结构、新工艺、新材料以及可靠性方面开展了广泛研究，取得了有国际影响力的成果，进入国际前沿，这些新技术将是未来集成电路中的候选技术。如采用新的空洞层实现技术设计制作的亚50纳 米SON(SiliconOnNothing)MOS器件、70纳米的肖特基势垒隧道晶体管以及100纳米垂直双栅器件等。配合新型纳米器件开展的新工艺、新材料和可靠性的研究也取得了突出成果。在2003年已经做出24．5纳米栅线条，达到国内最高水平。用新型高介电常数(高K)材料制作的MOS电容，栅介质层实现了0．82nm的等效厚度。小尺寸器件可靠性研究在2002年4月获高等学校科学技术二等奖。所研制的可靠性预测软件和系统已经被 Motorola公司用于预测其0．25微米芯片中器件的寿命。
如果将整个电子系统集成在一个或少量几个芯片内，将会极大提高系统性能，使电子设备更加微小型化和智能化。因此，集成系统芯片(SOC)是必然的发展方向，也是现在的研究热点。目前在一个集成电路芯片上已经可以集成十几亿至几十亿个晶体管，为SOC的发展奠定了基础。微电子学系集成系统芯片研究所在SOC设计方法学方面进行了研究，并进行了单元库和IP库的建库工作，设计出几十种具有自主知识产权的专用电路和IP核。自主开发设计的16bit的可裁剪的RISC微处理器PKUEP已经通过流片验证，可以作为硬IP核用于SOC设计。设计的A／D、D／A转换电路、锁相环和红外焦平面信号处理的数模混合电路等可以用于通讯系统。自主开发设计的密码算法专用电路已经小批量生产，采用0．5微米 CMOS工艺，集成度约60，000门，处理能力达到 320Mbit／s以上。它可以用于金融系统信息安全保证方面。
微电子机械系统(MEMS)是微电子技术与其他学科结合而发展起来的一个新亮点。集成电路是把电路微小型化，MEMS则把感知外界信息的传感器以及执行各种操作的机械部件都微小型化。因此MEMS是新一代的智能系统芯片，它把微传感器、电子电路和微执行器一起集成在半导体芯片上。它在航空航天、汽车工业、军事、医学以及环境监测等很多领域将发挥重要作用。，北大微电子系MEMS研究所在国内首先开发了适应我国 MEMS技术发展需求的具有国际先进水平的研制硅基MEMS器件的加工和设计平台，制作的高精度微陀螺、微加速度计、RF开关、气体微传感器等都是国内一流水平。这些微机械可用于制导，航空航天以及汽车和手机等方面。2002年12月硅基MEMS技术及应用研究获北京市一等奖。
纳米材料与纳米器件研究——国际先进水平
纳米作为长度单位是10◆米。但当前纳米科技受到广泛关注却是由于纳米尺寸材料的特殊性能和纳米器件的发展。40多年来微电子技术高速发展，从 1959年第一块集成电路芯片上只有几十个器件元件到现在10◆—10◆的超大规模集成电路，器件尺寸不断缩小，电路功能日益强大，目前器件特征尺寸已进入 100纳米。然而按摩尔定律预测到2021年目前主流微电子技术将走到极限。微电子走向纳米电子已成为历史的必然。我院物理电子研究所及纳米电子研究团队是国内最早开展纳米电子学研究的，在纳米结构分析、纳米器件和纳米材料方面取得了多项国际领先水平的研究成果。其中超高密度信息存储薄膜的信息写入点小于1纳米的成果被两院院士评为1997年中国十大科技进展之四。碳纳米管是目前最有希望的纳米器件单元材料。2000年我们发现的0．33纳米单壁碳纳米管到目前还是世界上已观察到的最小的碳纳米管，相关研究成果被科技部评为2000年中国基础研究十大进展的第一项。我们还在国内率先制成了碳纳米管场效应管并观察到了室温单电子效应。
生物特征识别研究——国际领先地位
北大智能科学系具有基础理论研究优势，以指纹为代表包括掌纹、虹膜、人脸、声纹等融合的生物特征识别理论和方法居国际领先地位，不仅提出了数字空间几何理论和一系列高效、独创的实用算法，而且发展成拥有自主知识产权并与国外系统抗衡的高科技产品，已打入国际市场，屡获国家和部委科技奖。公安指纹自动识别系统已在十几个省部级单位和二百多个城市普遍使用，其大容量、用户数、破案量和破案率均名列全国第一(以浙江省为例，连续四年破案率名列全国之首，2002年直接破案9176起，间接破案数万起)；民用指纹自动识别系统也广泛应用于社保、海关、金融、卫生等领域，取得了良好的社会效益和经济效益。
数字博物馆——新兴的信息技术
三维技术是以计算数学、计算机视觉、计算机图形学与智能控制理论的成果为基础，研究数字几何处理、真实场景数字化、主动视觉与跟踪和智能人机交互系统，解决三维真实环境中的识别、建模、显示、跟踪与互动等一系列关键问题，为开发先进的机器感知与智能人机交互系统提供新的理论、技术和方法。数字博物馆是三维数字技术的重要应用研究领域。利用各种传感设备获取文物及博物馆场景的三维数据，通过各种处理，实现对博物馆建筑、场景、文物及展品的交互式远程浏览和虚拟展示。具有巨大的社会、文化和经济意义。
文章来源：北京大学信息科学技术学院网站
