近3年中国科协发布的重大科学问题及技术难题对比
lirui
2024.07.02 点击0次
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导读：本文收集整理了近3年中国科协发布的重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题，并进行了对比分析，以窥国家技术发展的变化。
7月2日，在第二十六届中国科协年会主论坛上，中国科协发布2024重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题。中国科协充分认识科技的战略先导地位和根本支撑作用，引领广大科技工作者专精覃思、寻求突破。
本文对近3年发布的重大科学问题和难题分领域进行了对比分析，以供读者参考。
| 领域 | 2024年 | 2023年 | 2022年 |
| 十大前沿科学问题 | |||
| 基础科学 | 多尺度非平衡流动的输运机理 中国境内发现的古人类是否为现代中国人的祖先 |
利用新型符合测量方式能否搜寻磁单极子和轴子暗物质的存在？ 非线性效应会随尺度变化吗？ 影响高性能纤维发展的基础科学问题是什么？ 如何探明更高速度轮轨系统耦合机理及能量场分布特征？ |
如何实现自动、智能、精准的化学合成? 如何整合多组学对生物的复杂性状进行研究？ |
| 地球科学 | / | 现代陆地生态系统是如何起源的？ | 宇宙中的黑洞是如何形成和演化的？ |
| 生态环境 | 对多介质环境中新污染物进行识别、溯源和健康风险管控 | / | 新污染物治理面临何种问题和挑战？ |
| 制造科技 | 实现氨氢融合燃料零碳大功率内燃机高效燃烧与近零排放控制 | / | 如何全方位精准评价城市综合交通系统及基础设施韧性？ |
| 信息科技 | 情智兼备数字人与机器人的研究 | 如何实现低能耗人工智能？ | 如何实现可信可靠可解释人工智能技术路线和方案？ 如何实现原子尺度精准制备和结构调控构建未来信息功能器件？ |
| 先进材料 | 通过耦合与杂化实现柔性材料的功能涌现 | / | 能否实现材料表面原子尺度可控去除？ |
| 资源能源 | 以电-氢-碳耦合方式协同推进新能源大规模开发与煤电绿色转型 | 如何实现可控核聚变的稳态燃烧？ | 制约海水提铀的关键科学问题是什么？ |
| 空天科技 | / | 如何实现飞行器在上层大气层机动飞行？ | / |
| 农业科技 | 作物高光效的生物学基础 | 全球气候变化背景下作物如何适应土壤环境？ | / |
| 生命健康 | 人类表型组微观与整体的复杂关联及其机制解密 肿瘤微环境中免疫抑制因素与免疫疗法的互作及机制研究 |
生殖衰老的触发及延迟机制是什么？ | 如何早期诊断无症状期阿尔茨海默病？ |
| 十大工程技术难题 | |||
| 基础科学 | / | 如何实现在原子、电子本征尺度上的微观动力学实时、实空间成像？ | 如何解决高温跨介质的热/力/化学耦合建模与表征难题？ |
| 地球科学 | 高地震烈度区复杂地质条件下高拱坝的安全可靠性研究 | / | / |
| 生态环境 | 通过高效温和活化转化及大规模利用二氧化碳实现生态碳平衡 | / | 如何实现我国煤矿超大量三废（固、液、气）低成本地质封存及生态环境协同发展？ |
| 制造科技 | 基础设施领域自主工程设计软件问题 工业母机精度保持性的快速测评 介科学支撑多相反应器从实验室到工业规模的一步放大 |
如何突破多灾种驱动作用下艰险山区国家重大铁路超高宽幅站场路基长期风险评估与性能保持技术难题？ | 如何突破高原极复杂地质超长深埋隧道安全建造与性能保持技术难题？ 如何实现高精密复杂硬曲面随形电路？ |
| 信息科技 | / | / | 如何利用遥感科技对地球健康开展有效诊断、识别与评估？ |
| 先进材料 | 大尺寸半导体硅单晶品质管控理论与技术 | 如何解决稀土基体中痕量杂质的高效分离难题，突破高纯稀土材料工程化制备技术及装备？ | / |
| 资源能源 | 深远海海上综合能源岛建设关键问题研究 | 如何突破新能源废料清洁高值化利用？ 适用于新型电力系统的长周期储能方式是什么？ 如何突破低铂、低成本车用燃料电池电堆关键技术？ |
如何实现全固态锂金属电池的工程化应用？ 如何从低品位含氦天然气中提取氦气？ |
| 空天科技 | 冰巨星及其卫星就位探测飞行器技术研究 | 如何实现核动力载人火星探测的快速往返? | 如何实现极大口径星载天线在轨展开、组装及建造？ |
| 农业科技 | 如何实现大田作物绿色优质丰产无人化栽培技术？ | 如何突破我国深远海养殖设施的关键技术？ | |
| 生命健康 | 空间多维组学引航下一代分子病理诊断革新 以高通量多模态的方式实现脑机交互 |
如何将脑机接口技术应用到临床医疗中？ | 如何创建心源性休克的综合救治体系？ |
| 十大产业技术问题 | |||
| 生态环境 | 基于数字技术的碳排放监测方法研究 | 如何高值利用有机污染化工废盐，推动化工产业高质量发展？ 梯级水库群如何实现汛限水位联合优化调控？ |
碳中和背景下如何实现火电行业的低碳发展？ |
| 制造科技 | 基于CTCS的市域铁路移动闭塞系统的突破 | / | 如何研制大型可变速抽水蓄能机组？ 如何突破满足高端应用领域需求的高品质对位芳纶国产化卡脖子技术？ 如何通过标准化设计，自动化生产，机器人施工和装配式建造系统性解决建筑工业化和高能耗问题？ |
| 信息科技 | 自主可控高性能GPU芯片开发 高端芯片制程受限背景下实现高速大容量光传输技术可持续发展的路径 |
如何发展面向高性能和低成本产业升级的自主可控SoC芯片？ 如何发挥我国信息通信产业优势，快速实现芯粒（Chiplet）技术和产业突破？ |
如何实现存算一体芯片工程化和产业化？ 如何发展自主可控的工业设计软件？ 如何利用多源数据实现农作物病虫害精准预报？ |
| 先进材料 | 通过精准化学实现药物和功能材料的绿色制造 | 如何突破碳纤维复合材料在我国未来超高速轨道交通车辆装备的应用？ | / |
| 资源能源 | 采用清洁能源实现低成本低碳炼铁 | 石油基炭材料高端化技术如何发展？ 如何在沙漠戈壁荒漠地区构建千万千瓦级新能源基地并实现安全稳定送出？ 如何实现冲击地压煤层智能安全高效开采？ |
如何采用非石油原料高效、安全地合成己二腈？ |
| 空天科技 | 云网融合技术在卫星互联网中的应用 | 如何通过柔性薄膜技术实现星载轻质可展开阵列天线？ | / |
| 农业科技 | 饲料原料豆粕玉米替代的产业化关键技术突破 | 如何实现生殖干细胞精准移植技术在养殖鱼类单性种质创制中的广泛应用？ | 小麦茎基腐病近年为什么会在我国小麦主产区暴发成灾，如何进行科学有效地防控？ |
| 生命健康 | 应用AI眼底血管健康技术促进相关代谢疾病分级诊疗 构建珍稀濒危中药材的繁育技术体系及其可持续开发利用 |
/ | 如何建立细胞和基因疗法的临床转化治疗体系？ |
从领域来看，生态环境前沿科学问题，从“新污染物治理面临何种问题和挑战”转变为“对多介质环境中新污染物进行识别、溯源和健康风险管控”。近几年对新污染物的研究趋于体系化，但是我国新污染物治理仍处于起步阶段，面临着治理难度大、技术复杂程度高、科学认知不足等困难和挑战。面对新挑战以及新的防控需求，应以构建新污染物的风险评价与控制技术体系、建立完善风险评价方法学、识别重点风险源为目标，开展一系列基础理论研究和关键技术研发。工程技术难题，从传统高碳排领域污染治理转变为利用二氧化碳实现生态碳平衡方向。在产业技术问题方面，研究问题发生了从“低碳发展”到“高质量发展”再到“数字化发展”的转变。
资源能源领域，研究重点为利用清洁能源实现传统高耗能、高碳排行业的高质量发展转型。人工智能和芯片开发依然是信息科技领域研究的重点；先进材料、空天科技、农业科技依然是重点攻克领域；生命健康领域研究方向趋向于微观研究和AI技术。
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