近日，西安电子科技大学李龙教授团队在可重构智能超表面方面取得突破性进展，研究成果以《Electromagnetic All-in-One Radiation-Scattering Reconfigurable Intelligent Metasurface》为题发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR）上。NSR是由中国科学院主管、科学出版社主办的综合性英文学术期刊，位列中国最具国际影响力学术期刊榜首。电子工程学院博士生穆亚洁为该论文的第一作者，李龙教授为通讯作者。
5G-A/6G无线通信技术旨在实现万物互连。不仅仅包括传统的基站和移动设备的连接，还包括各种传感器、智能设备、家用电器、工业机器、交通工具、卫星互联网等。几乎涵盖了所有可以连接到网络的实体相互连接，实现万物互连，创造一个更加智能、高效和互联的世界。可重构智能超表面作为5G-A/6G的关键候选技术，其动态调控电磁波的能力为通信感知一体化发展带来了全新可能。然而，现有可重构智能表面由于缺乏对辐射与散射状态的协同调控机制，硬件资源利用率低，难以满足未来网络高集成、低功耗演进需求。
电磁多维融合幅散可重构智能超表面示意图
该成果提出了电磁多维融合幅散可重构智能超表面，构建了简并集成的辐射-散射一体化超表面调控理论和统一物理平台，涵盖了电磁波相位、极化、幅度、波形、频率和时间等多维特性，可实现幅散可重构智能超表面信息和能量按需设计。建立了无线能量与信息的“通信-感知-决策-供能”一体化调控理论和物理平台，将通信、感知、传能无缝集成于同一硬件平台，无需额外配置传感器即可实现多重功能决策。针对通信-感知-决策-供能，超表面在辐射模式发射先验信号给无线互联网络中的核心网络，核心网络下发命令给互联网络节点传感器，传感器发射通信信号给超表面，超表面在接收模式感知外部电磁环境变化，判断传感器位置，自适应做出决策给传感器节点进行无线信息和能量传输。此外，超表面在接收模式也能进行无线能量收集，采集的能量经整流后可为其他电子设备充电或为超表面自身供电，展示了其在自供电传感系统中的潜在应用价值。
电磁多维融合幅散可重构智能超表面(a）阵列原型，(b）辐射模式初始相位，(c)30°波束扫描编码，辐射模式下(d)E面和(e)H面波束扫描特性，(f)16QAM传输星座图，(g）接收模式无线能量收集。
可重构智能超表面散射模式特性：(a）散射模式初始相位，(b)30°散射波束扫描编码，(c)E和(d)H面散射波束扫描特性，(e)L形走廊中的功率密度分布，(f)L形走廊盲区覆盖特性
该成果揭示了电磁空间能量与信息协同调控新途径。通过统一物理平台实现通信-感知-决策-供能的深度融合，这种一体化架构在追求性能平衡的同时，能显著降低硬件成本与系统功耗。这一突破实现了能量与信息同传的新型电子信息系统，为6G通信、智能无人机续航和无线传感网万物智联时代提供全新的技术范式。这一突破性进展正是践行习近平总书记"四个面向"要求的生动体现，把科研论文写在祖国大地上，把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中。该研究得到了国家自然科学基金委信息超材料卓越研究群体项目、国家重点研发计划等项目的支持。
论文信息：
Y. Mu, J. Han, H. Xue, Q. Feng, L. Niu, H. Liu, and L. Li, Electromagnetic All-in-One Radiation-Scattering Reconfigurable IntelligentMetasurface,National Science Review, nwaf470, 03 November 2025.
https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwaf470/8313642
