7月28日，中國科協(xié)在第二十三屆中國科協(xié)年會閉幕式上發(fā)布了10個對科學發(fā)展具有導向作用的前沿科學問題、10個對工程技術創(chuàng)新具有關鍵作用的工程技術難題，并首次發(fā)布10個對產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有引領作用的產(chǎn)業(yè)技術問題。

 

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10個前沿科學問題

 

1.如何突破大尺寸晶體材料的制備理論和技術？

2.納米尺度下高效催化反應的作用機制是什么？

3.農(nóng)作物基因到表型的環(huán)境調(diào)控網(wǎng)絡是什么？

4.中微子質(zhì)量和宇宙物質(zhì)-反物質(zhì)不對稱的起源是什么？

5.地球以外有統(tǒng)一的時間規(guī)則嗎？

6.大腦中的記憶是如何產(chǎn)生和重現(xiàn)的？

7.以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)路徑優(yōu)化和穩(wěn)定機理是什么？

8.鋁合金超低溫變形雙增效應的物理機制是什么？

9.如何揭示板塊運動動力機制?

10.“亞洲水塔”失衡失穩(wěn)對青藏高原河流水系的影響如何？

 

10個工程技術難題

 

1.如何高效利用農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)資源？

2.如何解決三維半導體芯片中納米結(jié)構測量難題？

3.如何開發(fā)比能量倍增的全固態(tài)二次電池？

4.如何發(fā)展我國自主超高分辨率立體測圖衛(wèi)星關鍵技術？

5.如何利用人工智能實現(xiàn)醫(yī)療影像多病種識別并進行輔助診療？

6.如何突破深遠海航行裝備制造與安全保障工程技術難點？

7.如何創(chuàng)建5G+三早全周期健康管理系統(tǒng)？

8.如何通過重要生態(tài)系統(tǒng)修復工程構建精準高效的生態(tài)保護網(wǎng)絡和恢復生物多樣性？

9.如何構建我國生態(tài)系統(tǒng)碳匯擴增的技術體系？

10.如何制造桌面級的微小型反應堆電池？

10個產(chǎn)業(yè)技術問題

1.如何實現(xiàn)面向大規(guī)模集成光芯片的精準光子集成？

2.如何開發(fā)針對老齡化疾病的醫(yī)用人工植入材料？

3.如何開發(fā)融合軟體機器人與智能影控集成技術的腔道手術機器人產(chǎn)品？

4.如何開發(fā)大規(guī)模低能耗液氫技術和長距離綠氫儲運技術？

5.如何解決我國航空發(fā)動機短艙關鍵技術問題？

6.如何突破耕地重金屬的靶向快速經(jīng)濟安全減污技術？

7.如何利用風光水加快實現(xiàn)“碳中和”目標？

8.如何攻克漂浮式海上風電關鍵技術研發(fā)與工程示范難題?

9.如何制備高潔凈高均質(zhì)超細晶高端軸承鋼材料？

10.如何發(fā)展與5G/6G融合的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)絡通信技術？

 

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2018年以來，中國科協(xié)組織全國學會等科技共同體，面向廣大科技工作者征集評選重大前沿科學問題和工程技術難題，在中國科協(xié)年會上發(fā)布，四年共評選、發(fā)布了130個問題難題。

 

附2018-2020年重大問題

 

 

2020年重大科學問題和工程技術難題

 

10個前沿科學問題：

1.冠狀病毒跨種傳播的生態(tài)學機制是什么？

2.引力波將如何揭示宇宙奧秘？

3.地球物質(zhì)是如何演化與循環(huán)的？

4.第五代核能系統(tǒng)會是什么樣子？

5.特種能場輔助制造的科學原理是什么？

6.數(shù)字交通基礎設施如何推動自動駕駛與車路協(xié)同發(fā)展？

7.調(diào)節(jié)人體免疫功能的中醫(yī)藥機制是什么？

8.植物無融合生殖的生物學基礎是什么？

9.如何優(yōu)化變化環(huán)境下我國水資源承載力，實現(xiàn)健康的區(qū)域水平衡狀態(tài)？

10.如何建立虛擬孿生理論和技術基礎并開展示范應用？

10個工程技術難題：

1.如何開發(fā)新型免疫細胞在腫瘤治療中的新途徑與新技術？

2.水平起降組合動力運載器一體化設計為何成為空天技術新焦點？

3.如何實現(xiàn)農(nóng)業(yè)重大入侵生物的前瞻性風險預警和實時控制？

4.信息化條件下國家關鍵基礎設施如何防范重大電磁威脅？

5.硅光技術能否促成光電子和微電子的融合？

6.如何解決集成電路制造工藝中缺陷在線檢測難題？

7.無人車如何實現(xiàn)在衛(wèi)星不可用條件下的高精度智能導航？

8.如何在可再生能源規(guī)?；娊馑茪渖a(chǎn)中實現(xiàn)“大規(guī)模”“低能耗”“高穩(wěn)定性”三者的統(tǒng)一？

9.如何突破進藏高速公路智能建造及工程健康保障技術？

10.如何突破光刻技術難題？

 

2019年20個前沿科學問題和工程技術難題

 

1.暗物質(zhì)是種能探測到的基本粒子嗎?

2.對激光核聚變新途徑的探索

3.單原子催化劑的催化反應機理

4.高能量密度動力電池材料電化學

5.情緒意識的產(chǎn)生根源

6.細胞器之間的相互作用

7.單細胞多組學技術

8.廢棄物資源生態(tài)安全利用技術集成

9.全智能化植物工廠關鍵技術難題

10.近地小天體調(diào)查、防御與開發(fā)問題

11.大地震機制及其物理預測方法

12.原創(chuàng)藥物靶標發(fā)現(xiàn)的新途徑與新方法

13.中醫(yī)藥臨床療效評價創(chuàng)新方法與技術

14.人工智能系統(tǒng)的智能生成機理

15.氫燃料電池動力系統(tǒng)

16.可再生合成燃料

17.綠色超聲速民機設計技術

18.重復使用航天運輸系統(tǒng)設計與評估技術

19.千米級深豎井全斷面掘進技術

20.海洋天然氣水合物和油氣一體化勘探開發(fā)機理和關鍵工程技術

 

2018年60個重大科學問題和工程技術難題

 

地球科學（3個）：超高精度量子慣性導航技術、空間天氣的及時準確預報、巖石圈構造應力場及其作用過程。

公共安全（3個）：煤礦重特大災害智能報警方法與技術、工程結(jié)構安全的長期智能監(jiān)測預警技術、城市交通基礎設施智能協(xié)同運營技術。

交通運輸（6個）：基于北斗衛(wèi)星和5G通信技術的新型高速鐵路列車運行控制技術、高原高寒凍土地區(qū)高速鐵路與公路修建關鍵技術、跨深大海峽通道（懸浮隧道）關鍵技術、面向未來交通的路網(wǎng)全感知技術、時速1000公里及以上低真空管道運輸高速磁懸浮鐵路建造關鍵技術、未來城市地下交通及物流系統(tǒng)。

空天科技（3個）：航天運輸技術難題、飛機級系統(tǒng)架構設計及仿真技術、面向工程應用的高精度動態(tài)測量。

能源環(huán)境（7個）：高效長壽命低成本電化學電力儲能技術、海洋生態(tài)系統(tǒng)儲碳與全球變化、脆弱生境生物多樣性的維持機制、高水平放射性廢物安全處置、綠色安全高效的低成本制氫技術、川藏鐵路建設難點、未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術。

農(nóng)業(yè)科技（2個）：綠色農(nóng)藥創(chuàng)新研究和原創(chuàng)性靶標的發(fā)現(xiàn)、固態(tài)有機廢棄物生物轉(zhuǎn)化及其資源梯級利用 。

生命科學（9個）：基于核酸物質(zhì)的基因精準調(diào)控與醫(yī)藥技術、植物工廠人工環(huán)境條件下植物的生長發(fā)育調(diào)控、細胞命運決定機制的研究、遺傳信息的結(jié)構編碼——納米尺度遺傳信息動態(tài)結(jié)構解析、人類智能的基因調(diào)控機理、全球變化對動物的影響及應對、植物對逆境的記憶功能與進化、DNA存儲技術、意識讀取的前沿問題和關鍵技術。

數(shù)理化基礎科學（5個）：記憶的物理化學基礎、單分子化學反應動態(tài)過程的可視化、超臨界場強的量子電動力學效應、宇宙中重元素的起源、極端條件下的可控燃燒 。

先進材料（5個）：高性能熱電材料、納米纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)關鍵技術、核能系統(tǒng)高安全結(jié)構材料、高活性可見光催化材料、人工智能技術與新型智能復合材料的深度融合 。

信息科技（6個）：類腦計算、新一代認知物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術研究、抗量子密碼算法技術、大規(guī)模共享無人載運工具的協(xié)同智動管控仿真、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)集成和邊緣處理技術、人與機器的情感交互 

醫(yī)學健康（4個）：腫瘤轉(zhuǎn)移機制與抗腫瘤轉(zhuǎn)移新藥研發(fā)、老年性癡呆的機制解析及診治難點、精神疾病的新型治療方法、免疫微環(huán)境分子分型及免疫治療耐藥機制

智能制造（7個）：人機共融關鍵技術、微腔中的力光電子傳感、高性能動力電池研發(fā)技術、新一代智能制造系統(tǒng)、基于多源信息融合的大型復雜系統(tǒng)健康狀態(tài)監(jiān)測與評估、人工智能在智能駕駛工程技術開發(fā)中的應用研究、先進微納機器人技術。