7月6日,第二十七屆中國科協(xié)年會(huì )主論壇在北京舉行,中國科協(xié)在會(huì )上發(fā)布了30項問(wèn)題難題,分別為10個(gè)前沿科學(xué)問(wèn)題、10個(gè)工程技術(shù)難題和10個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)問(wèn)題,旨在為持續性產(chǎn)出原創(chuàng )性、顛覆性科技成果樹(shù)立“風(fēng)向標”。
為研判未來(lái)科技發(fā)展趨勢,前瞻謀劃前沿科技領(lǐng)域與研究方向,推動(dòng)我國在新一輪全球科技競爭中掌握戰略主動(dòng),自2018年起,中國科協(xié)發(fā)揮組織人才優(yōu)勢,組織全國學(xué)會(huì )、學(xué)會(huì )聯(lián)合體、企業(yè)科協(xié)和高??茀f(xié)等,聯(lián)合世界相關(guān)國際組織,開(kāi)展重大科技問(wèn)題難題征集發(fā)布活動(dòng)。
本年度征集發(fā)布活動(dòng)由80家全國學(xué)會(huì )共同組織。第一階段由56位戰略科學(xué)家推薦90個(gè)問(wèn)題難題,覆蓋數理化基礎科學(xué)、地球科學(xué)、生態(tài)環(huán)境、制造科技、信息科技、先進(jìn)材料、資源能源、空天科技、農業(yè)科技、生命健康等十大領(lǐng)域23個(gè)細分方向。第二階段由23位戰略科學(xué)家組成終選學(xué)術(shù)委員會(huì ),從前沿性、引領(lǐng)性、創(chuàng )新性、戰略性四個(gè)維度嚴格評議,評選出基于密碼學(xué)視角的人工智能安全新理論和防護體系等10個(gè)前沿科學(xué)問(wèn)題、面向通信與智能融合的智簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)體系等10個(gè)工程技術(shù)難題和芯片間高速光互連(光-I/O)技術(shù)產(chǎn)業(yè)落地等10個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)問(wèn)題。
中國科協(xié)表示,將持續關(guān)注已發(fā)布的問(wèn)題難題,引導廣大科技工作者自覺(jué)將學(xué)術(shù)追求融入建設科技強國的偉大事業(yè),聚焦國家重大需求,開(kāi)展原創(chuàng )性、引領(lǐng)性攻關(guān),勇闖“無(wú)人區”,探索“0到1”,助力打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰,不斷夯實(shí)高質(zhì)量發(fā)展的科技支撐。
2025十大前沿科學(xué)問(wèn)題
1. 流形的拓撲和幾何分類(lèi)
流形的分類(lèi)問(wèn)題是數學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)核心問(wèn)題,長(cháng)期以來(lái)也是基礎數學(xué)研究的驅動(dòng)力。流形是我們一般空間的數學(xué)表述,如球面,環(huán)面等。它在局部上類(lèi)似于歐幾里得空間,在數學(xué)、物理、工程學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛應用。研究流形的拓撲和幾何分類(lèi)問(wèn)題意味對不同類(lèi)型的空間進(jìn)行全面、系統的了解,理解其內在結構和性質(zhì)。這類(lèi)問(wèn)題的任何重要進(jìn)展不僅可以為物理學(xué)中的廣義相對論、量子力學(xué)等理論,以及其他科學(xué)分支提供新的數學(xué)基礎,深化我們對空間、物質(zhì)結構等的深入理解,也可為數學(xué)中的拓撲學(xué)、幾何學(xué),以及其他重要問(wèn)題提供新的視角和工具。
2. 希格斯粒子性質(zhì)和質(zhì)量起源
CEPC(環(huán)形正負電子對撞機)項目瞄準標準模型的核心,對質(zhì)量起源以及超出標準模型的新物理信號進(jìn)行高精度、多方位的探索。CEPC建成后,將無(wú)可爭議地成為國際高能粒子物理實(shí)驗的最前沿陣地,很有可能取得國際矚目的重大突破。CEPC及其升級項目將在半個(gè)世紀的時(shí)間尺度上,使我國在高能物理實(shí)驗領(lǐng)域處于世界領(lǐng)跑者地位。CEPC對技術(shù)發(fā)展將起到不可估量的引領(lǐng)和推動(dòng)作用。CEPC將在低溫、超導、高頻、微波功率源、電子學(xué)與自動(dòng)控制等一批關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域大幅提升自主創(chuàng )新能力,對工藝新技術(shù)的發(fā)展、大規模工業(yè)制造將起到巨大的推動(dòng)作用。CEPC也將給我們帶來(lái)一個(gè)國際化的科研中心,會(huì )對我國的科技體制改革、創(chuàng )新能力的提高以及人才培養等產(chǎn)生重大影響,會(huì )提高我們作為一個(gè)大國的硬實(shí)力、軟實(shí)力和國際地位。
3. 準金屬替代過(guò)渡金屬用于精準合成與催化反應的可行性研究
準金屬替代過(guò)渡金屬實(shí)現精準化學(xué)合成,將重塑科學(xué)認知邊界,打破傳統過(guò)渡金屬催化的思維定式,開(kāi)辟化學(xué)合成新理論與方法體系。社會(huì )層面,它驅動(dòng)綠色化學(xué)發(fā)展,降低環(huán)境污染與資源依賴(lài)??萍忌?,帶動(dòng)多學(xué)科交叉創(chuàng )新;經(jīng)濟上,大幅削減生產(chǎn)成本,催生新興產(chǎn)業(yè),創(chuàng )造巨大經(jīng)濟價(jià)值。這一突破將推動(dòng)藥物研發(fā)、材料革新,改善醫療與生活質(zhì)量,助力可持續發(fā)展,對推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步與社會(huì )發(fā)展具有里程碑意義,引領(lǐng)化學(xué)合成邁向更高效、綠色、智能的新時(shí)代。
4. 臺風(fēng)路徑異常與強度突變
臺風(fēng)生成及生成之后的強度、結構和路徑之間的相互作用機制是臺風(fēng)研究的熱點(diǎn),也是全球臺風(fēng)研究和預報長(cháng)期存在的難點(diǎn)和挑戰。本問(wèn)題突破后,科學(xué)上將深化對臺風(fēng)生成、臺風(fēng)強度、結構變化和異常路徑的多尺度物理機制的理解,建立臺風(fēng)預報的理論及方法;技術(shù)上將提高臺風(fēng)異常路徑的預報能力,改進(jìn)臺風(fēng)強度變化的預測準確度,強化臺風(fēng)精細結構的預報水平,提升氣候變化背景下臺風(fēng)活動(dòng)的預測能力。這些突破將提高全球沿海和內陸地區應對臺風(fēng)災害的能力,支撐我國防災減災的重大需求和應對氣候變化的戰略部署,對提升海洋極端災害的預警能力,保障我國遠洋航運貿易及海洋國防安全具有重要意義。
5. 宏觀(guān)生態(tài)系統空間格局形成機理與系統間相互作用機制
宏觀(guān)生態(tài)系統空間格局形成機理與系統間相互作用機制的理論研究,有助于準確理解生態(tài)空間結構的區域性、完整性、連續性和層級性特征;科學(xué)建立生態(tài)空間退化格局識別、生態(tài)狀況動(dòng)態(tài)與風(fēng)險預警、生態(tài)多功能性權衡協(xié)調、多目標協(xié)同的時(shí)空耦合范式;有效解決區域生態(tài)多目標統籌、可持續性、多尺度級聯(lián)、生態(tài)功能與空間布局優(yōu)化的技術(shù)難題,是建立全域生態(tài)空間結構調整和空間布局優(yōu)化系統解決方案,保護重要生態(tài)空間及促進(jìn)區域可持續發(fā)展的重要基礎。
6. 基于密碼學(xué)視角的人工智能安全新理論和防護體系
人工智能領(lǐng)域面臨統籌發(fā)展和安全的難題。2025年4月25日,習近平總書(shū)記在中共中央政治局第二十次集體學(xué)習時(shí)指出“確保人工智能安全、可靠、可控”?;诿艽a學(xué)的人工智能安全新理論不僅解決人工智能安全的數學(xué)可解釋性,實(shí)現人工智能安全體系化測評與評估,而且推動(dòng)人工智能安全從經(jīng)驗性防御向數學(xué)可驗證安全范式躍遷,實(shí)現人工智能高安全水平下的高質(zhì)量發(fā)展。
7. 多維度、可重構超分子機器組裝
該問(wèn)題的突破將在科學(xué)層面構建可逆、可重構的組裝體系,從“分子合成導向”轉向“功能組裝導向”,形成超分子機器專(zhuān)用表征體系;在技術(shù)革新層面,微/納機器人的集群行為控制為分子機器提供設計范式,使得超分子機器有望成為繼芯片、人工智能后的下一代技術(shù)制高點(diǎn),推動(dòng)社會(huì )向智能化、可持續化方向深度轉型。
8. 暗能量與哈勃常數危機
哈勃常數危機的解決與暗能量動(dòng)力學(xué)本質(zhì)的揭示,必將引發(fā)對宇宙起源、演化以及基礎物理定律的全新認知與深入反思,有望在物理學(xué)與天文學(xué)交叉領(lǐng)域催生突破性理論變革,重塑科學(xué)范式。推動(dòng)該問(wèn)題的研究突破將帶動(dòng)我國大規模巡天望遠鏡技術(shù)、精密測量?jì)x器與高性能計算平臺的自主創(chuàng )新發(fā)展,極大提升基礎科學(xué)研究能力,并顯著(zhù)促進(jìn)相關(guān)技術(shù)在遙感測繪、精密光學(xué)制造、數據科學(xué)等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應用,產(chǎn)生可觀(guān)的經(jīng)濟社會(huì )效益。
9. 作物野生近緣種在提升栽培種抗逆特性的育種潛力
野生近緣種在改良栽培種抗逆性方面的成功利用,將顯著(zhù)推動(dòng)對作物進(jìn)化、基因功能與復雜性狀調控機制的科學(xué)認知,深化對自然選擇與馴化過(guò)程的理解。在實(shí)踐層面,這將提升作物在逆境條件下的穩定性與產(chǎn)量,為應對氣候變化、保障糧食安全提供核心科技支撐。經(jīng)濟上,可減少農藥、灌溉等投入,降低生產(chǎn)成本,提高農業(yè)效益。社會(huì )上,有助于推動(dòng)綠色農業(yè)發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)可持續農業(yè)轉型,提升國家在全球農業(yè)科技領(lǐng)域的話(huà)語(yǔ)權,具有深遠的科技、經(jīng)濟和社會(huì )影響。
10. 人體微生態(tài)與宿主的交互調控機制
人體微生態(tài)與宿主的交互調控研究正在重塑生命科學(xué)的基礎認知框架。這一領(lǐng)域揭示了生物體與共生微生物之間復雜的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系,為理解生命系統的組織原則提供了全新視角。研究發(fā)現,宿主與微生物群落通過(guò)多層次的分子對話(huà)形成動(dòng)態(tài)平衡網(wǎng)絡(luò ),這種跨物種互作機制展現了生命調控的復雜性和精巧性。在基礎理論層面,該研究不僅拓展了傳統生理學(xué)的認知邊界,更推動(dòng)了系統生物學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)等基礎學(xué)科的發(fā)展。社會(huì )效益上,基于微生物組的個(gè)體化營(yíng)養干預和精準治療策略可顯著(zhù)降低慢性病醫療負擔,提升公共衛生防控水平,為應對全球性健康挑戰提供創(chuàng )新解決方案。
2025十大工程技術(shù)難題
1. 復雜模型的設計-仿真-制造一體化算法與理論
中國基礎工業(yè)軟件的技術(shù)突破和國際領(lǐng)先依賴(lài)于數學(xué)理論的原始創(chuàng )新和引領(lǐng),亟需系統性、前瞻性的全面研究布局。我國的CAD-CAE-CAM軟件的發(fā)展正面臨一個(gè)絕佳的追趕國外工業(yè)軟件的機遇,這源于國際主流工業(yè)軟件在傳統幾何表示和仿真中面臨的若干痛點(diǎn)問(wèn)題。國際上CAD軟件幾何內核成型于上世紀七、八十年代,整個(gè)CAD系統也發(fā)展得十分復雜龐大,無(wú)法對底層數據結構與內核進(jìn)行替換,因此也無(wú)法解決這些痛點(diǎn)問(wèn)題。在整個(gè)國際的設計研發(fā)類(lèi)軟件面臨更新?lián)Q代的歷史節點(diǎn)上,通過(guò)解決這些痛點(diǎn)問(wèn)題,研發(fā)下一代CAD/CAE一體化幾何內核,結合中國智能制造高速發(fā)展的現狀,實(shí)現對國外軟件的“彎道超車(chē)”完全有可能。
2. 深海規?;傻V裝備與環(huán)境擾動(dòng)抑制
我國在國際海底區域已擁有多金屬結核勘探合同區,但商業(yè)開(kāi)采面臨《國際海底規章》嚴苛環(huán)保要求。美、日等國已試驗沉積物抑制技術(shù)(如日本“機械臂+負壓抽吸”方案),而我國采集裝備仍處于原型機階段。突破可靠性與環(huán)境擾動(dòng)抑制技術(shù),可保障我國在深海采礦工程領(lǐng)域的國際話(huà)語(yǔ)權,支撐“十五五”深海資源開(kāi)發(fā)重大專(zhuān)項實(shí)施。
3. 區域地表水-地下水-再生水-外調水-海水協(xié)同利用與治理技術(shù)
區域多水源協(xié)同利用與治理技術(shù)是破解水資源短缺與水環(huán)境風(fēng)險并存的關(guān)鍵工程技術(shù)。當前,地表水、地下水、再生水、外調水、海水等多水源系統存在“各自為政”的管理弊端,導致資源浪費、生態(tài)失衡與安全隱患。研發(fā)該技術(shù)可突破多水源耦合機理與協(xié)同調控瓶頸,實(shí)現水資源利用、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復與水安全保障的“四水統籌”,支撐京津冀、粵港澳等水資源矛盾突出區域的可持續發(fā)展。其成功將提升水資源利用效率,降低污染治理成本,增強區域水系統韌性,為生態(tài)恢復與經(jīng)濟發(fā)展協(xié)同提供技術(shù)路徑,是實(shí)現“美麗中國”和“雙碳”目標的核心支撐,兼具生態(tài)效益、經(jīng)濟效益與戰略意義。
4. 面向通信與智能融合的智簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)體系
智簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò )確立了“智慧內生、原生簡(jiǎn)約”的演進(jìn)方向,不僅是6G突破容量、能效、場(chǎng)景適配瓶頸的“技術(shù)引擎”,更將推動(dòng)通信系統從“被動(dòng)傳輸管道”進(jìn)化為“主動(dòng)智能載體”,為千行百業(yè)數字化轉型提供泛在賦能。為支撐我國構建智能通信基礎設施體系、賦能經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)轉型升級,亟需實(shí)現關(guān)鍵核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)突破,掌控通信關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展話(huà)語(yǔ)權,提升我國在信息通信領(lǐng)域的綜合競爭力。
5. 生物制造復雜器官
該問(wèn)題的攻關(guān)在技術(shù)革新層面,為類(lèi)器官構建開(kāi)辟新路徑,可精準解析生理功能或疾病發(fā)生發(fā)展的分子機制,并為生物藥物的高通量篩選提供標準化模型;同時(shí)為器官再生與功能修復提供革新性技術(shù)框架,通過(guò)體外仿生重構突破原位器官移植的供體稀缺瓶頸,為終末期器官衰竭患者創(chuàng )造替代性治療方案,生物制造復雜器官有望徹底改變再生醫學(xué)、疾病研究與藥物開(kāi)發(fā)的格局。
6. 煤炭與共伴生能源資源一體化開(kāi)發(fā)技術(shù)
煤炭與共伴生能源資源是經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的重要支撐,鋁土礦、鈾礦、鍺等典型煤系共伴生礦產(chǎn)儲量占全國總儲量比例高于50%,部分礦產(chǎn)價(jià)值更是高于煤本身。煤炭與共伴生能源資源一體化開(kāi)發(fā)是新時(shí)期提高能源資源開(kāi)發(fā)利用效率、加快發(fā)展方式綠色轉型、保障國家能源資源安全的必然要求。構建煤炭與共伴生能源資源一體化開(kāi)發(fā)技術(shù)體系,形成一體化綠色開(kāi)發(fā)典型示范工程,實(shí)現各類(lèi)能源資源綜合高效、綠色低碳、集約開(kāi)發(fā),經(jīng)濟和社會(huì )效益巨大。
7. 新一代低能耗低成本碳捕集與封存技術(shù)
碳捕集與封存技術(shù)是化石燃料低碳利用的技術(shù)支撐。通過(guò)新一代碳捕集技術(shù)的開(kāi)發(fā),未來(lái)有望突破新型碳捕集材料、高效碳捕集設備、工藝與系統的集成控制策略等關(guān)鍵技術(shù)難題,實(shí)現捕集能耗和捕集成本的進(jìn)一步降低,從而推動(dòng)技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化,促進(jìn)煤電行業(yè)低碳轉型發(fā)展,豐富我國碳中和技術(shù)體系。該技術(shù)有望推廣至發(fā)電行業(yè)及其他工業(yè)煙氣碳捕集領(lǐng)域,減少電廠(chǎng)和工業(yè)CO2排放量,為實(shí)現化石能源低碳排放提供可行的技術(shù)途徑和先進(jìn)的技術(shù)裝備。低成本長(cháng)期安全碳封存技術(shù)是減少溫室氣體排放、緩解氣候變化的關(guān)鍵手段。通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新和規?;瘧?,可以降低碳減排單位的封存與監測成本,提高經(jīng)濟可行性。此外,長(cháng)期安全封存技術(shù)的應用能夠減少CO2泄漏風(fēng)險,保護生態(tài)環(huán)境和公眾健康。掌握該技術(shù)的國家將在全球氣候治理和綠色技術(shù)競爭中占據優(yōu)勢地位,為全球可持續發(fā)展提供重要支撐。
8. 先進(jìn)航空機載系統能量綜合與智能管理
隨著(zhù)我國大飛機的規?;\營(yíng)、先進(jìn)戰機不斷取得跨代突破、高超聲速飛機領(lǐng)先發(fā)展,國家正加快開(kāi)展多類(lèi)型先進(jìn)飛機平臺的研制工作,布局了相應的重大工程規劃。機載能源與熱管理直接決定了飛機任務(wù)能力上限,已成為飛機平臺性能提升的關(guān)鍵瓶頸,技術(shù)突破的重要性與緊迫性日益凸顯。大力發(fā)展機載系統能量綜合與智能管理技術(shù),對于提升飛行器總體性能、強化關(guān)鍵技術(shù)與元部件自主可控、補足現有短板、推動(dòng)航空航天各學(xué)科交叉發(fā)展具有重要意義。
9. 大宗食品原料及高值配料的生物制造技術(shù)
傳統食品原料與功能配料的生產(chǎn)方式在環(huán)境友好、資源節約、健康效應、供給保障等方面已難滿(mǎn)足人民需求,可持續性面臨挑戰,必須采用變革性方式,拓展食品原料與功能配料的獲取途徑。生物制造作為未來(lái)制造業(yè)關(guān)鍵力量,具備資源節約、低碳環(huán)保、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢,能突破傳統生產(chǎn)方法的限制,具備解決傳統食品制造問(wèn)題的工業(yè)基礎與技術(shù)特質(zhì),對加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、保障國家糧食安全、落實(shí)“大食物觀(guān)”意義重大。
10. 建立基于臨床和多組學(xué)大數據的新藥研發(fā)體系
構建基于臨床多組學(xué)隊列的數據驅動(dòng)新藥研發(fā)體系,突破傳統藥物研發(fā)技術(shù)瓶頸,將新藥靶點(diǎn)從發(fā)現到藥物上市的時(shí)間從傳統模式的近20年縮短到3-7年。形成自主知識產(chǎn)權的技術(shù)體系,推動(dòng)我國精準醫學(xué)和新藥研發(fā)科技水平達到國際領(lǐng)先,減少進(jìn)口依賴(lài),滿(mǎn)足巨大臨床需求,形成數百億元的腦血管病新藥市場(chǎng),助力生物醫藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,為健康中國戰略提供有力支撐。研究成果也將顯著(zhù)降低患者復發(fā)率和致殘率,每年減輕近十億元國家和社會(huì )醫療負擔,為健康中國戰略提供有力支撐。
2025十大產(chǎn)業(yè)技術(shù)問(wèn)題
1. 突破大型及超大型海水淡化工程高端裝備進(jìn)口瓶頸
國內海水淡化單機裝置規模突破萬(wàn)噸級,掌握了10萬(wàn)噸/日反滲透海水淡化工程集成技術(shù),并已研制出具有自主知識產(chǎn)權的海水淡化膜材料及組器和高壓泵、能量回收裝置等海水淡化工程關(guān)鍵配套設備,噸水平均電耗及直接運行成本均已達到國際先進(jìn)同等水平,但萬(wàn)噸級、十萬(wàn)噸級以上的海水淡化工程對于國外設備技術(shù)的依賴(lài)仍較強。整體而言,當前我國海水淡化工程技術(shù)水平已與世界先進(jìn)水平同步,但在關(guān)鍵材料、部件和裝備等設計開(kāi)發(fā)和高端產(chǎn)品量化制造方面,仍處于起步階段,急需加快發(fā)展。
2. 超超臨界汽輪機葉片抗氧化性能提升
由于超超臨界汽輪機技術(shù)廣泛的工業(yè)應用價(jià)值和軍事應用價(jià)值,國外的公司對苛刻環(huán)境下汽輪機零部件的表面防護技術(shù)進(jìn)行了嚴密的技術(shù)封鎖。本問(wèn)題的解決能夠為我國汽輪機在超超臨界的惡劣環(huán)境下提供實(shí)踐指導,進(jìn)一步擴大超超臨界汽輪機技術(shù)的工程應用范圍,對突破國外技術(shù)封鎖、實(shí)現我國自主的超超臨界汽輪機技術(shù)、提升汽輪機零部件的穩定性和服役壽命以及加快國家綠色經(jīng)濟發(fā)展具有重要的戰略意義。
3. 面向深空資源開(kāi)發(fā)的自主采礦關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題研究
面向深空資源開(kāi)發(fā)的自主采礦技術(shù)作為支撐未來(lái)星際資源利用與深空基地建設的核心技術(shù),其突破將帶動(dòng)多領(lǐng)域深層次變革。在科學(xué)層面,該研究將推動(dòng)地外智能采礦機制、多源感知融合與微重力下資源分離等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題的深入探索,拓展人類(lèi)對小天體物質(zhì)組成與演化規律的認知。在技術(shù)層面,將催生新型采礦機器人、抗極端環(huán)境作業(yè)系統、智能自主決策算法等關(guān)鍵裝備與系統,廣泛賦能極端環(huán)境下的地球工程實(shí)踐。在經(jīng)濟層面,有望顯著(zhù)降低深空任務(wù)資源運輸成本,推動(dòng)月球水冰、貴金屬、稀土和氦-3等資源的規?;_(kāi)發(fā),激發(fā)太空經(jīng)濟新業(yè)態(tài)。在社會(huì )層面,將加速人類(lèi)由地球文明向“多星球文明”躍遷,增強國際深空合作廣度與深度,激勵公眾與青年群體投身航天事業(yè),為未來(lái)社會(huì )發(fā)展注入戰略性科技動(dòng)能。
4. 面向產(chǎn)業(yè)的智能無(wú)人系統自主能力評測系統建設
研究聚焦智能無(wú)人系統工程化應用的核心痛點(diǎn),致力于構建覆蓋設計驗證、集成測試、場(chǎng)景部署的全周期自主能力測試評估體系。通過(guò)建立標準化評估范式與量化技術(shù)指標,解決產(chǎn)業(yè)界在智能無(wú)人系統研發(fā)中面臨的測試技術(shù)滯后于智能化演進(jìn)的雙重瓶頸:既突破傳統測試方法對復雜決策邏輯、集群涌現行為的評估能力局限,又構建適配人工智能算法特性的工業(yè)級測試技術(shù)框架。目標形成可支撐產(chǎn)品化迭代的工程化評估工具鏈,為無(wú)人系統智能化發(fā)展提供從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)落地的全流程量化支撐。
5. 芯片間高速光互連(光-I/O)技術(shù)產(chǎn)業(yè)落地
光I/O技術(shù)是對于現有計算體系和芯片間通訊協(xié)議的重構,是該領(lǐng)域的變革性技術(shù)。我國尚沒(méi)有在該技術(shù)方向上以整體系統實(shí)現為目標進(jìn)行科研項目立項。提出并研究以實(shí)際應用為導向的光I/O技術(shù)不僅符合光電產(chǎn)業(yè)自身的發(fā)展規律,也能夠為我國在高端芯片產(chǎn)業(yè)上形成技術(shù)突破提供有力的技術(shù)支撐。
6. 衰老狀態(tài)下再生生物材料開(kāi)發(fā)
該問(wèn)題的突破將在產(chǎn)業(yè)技術(shù)層面,聚焦于突破細胞代謝障礙與微環(huán)境適配性,當前進(jìn)展以代謝干預和干細胞技術(shù)為主,未來(lái)需通過(guò)跨學(xué)科創(chuàng )新與精準設計實(shí)現臨床轉化,助力應對老齡化社會(huì )的健康挑戰??顾ダ喜牧嫌型呱|級市場(chǎng),涵蓋再生醫學(xué)器械(如人工骨膜)、醫美填充劑及功能食品等領(lǐng)域。
7. 實(shí)現能源電力“安全-低碳-經(jīng)濟”綜合平衡的路徑
一是有利于加快構建新型電力系統、推動(dòng)能源綠色低碳轉型。依托大電網(wǎng)、構建大市場(chǎng),通過(guò)加快建立適應新型電力系統運行特點(diǎn)的市場(chǎng)機制,統籌利用電網(wǎng)供需兩側調節資源、深度挖掘消納空間,能為實(shí)現清潔能源高效利用提供制度保障。
二是有利于支撐構建新發(fā)展格局,實(shí)現大范圍生產(chǎn)要素暢通流動(dòng)。通過(guò)充分發(fā)揮電力市場(chǎng)機制,構建全國統一電力市場(chǎng),有助于破除地方保護和市場(chǎng)分割,充分釋放超大規模市場(chǎng)潛力,實(shí)現電力資源在全國更大范圍內共享互濟和優(yōu)化配置,為構建新發(fā)展格局提供重要的能源支撐。
三是有利于保障能源和電網(wǎng)安全。通過(guò)競爭機制促進(jìn)清潔能源的開(kāi)發(fā)利用和傳統能源的節能減排,增強了能源供應的多樣性和靈活性;通過(guò)建立完善的市場(chǎng)機制和價(jià)格手段,充分反映新型電力系統下各類(lèi)資源的多元價(jià)值,有效引導電源、電網(wǎng)的合理規劃,為電力系統提供長(cháng)期的充裕性支撐,通過(guò)價(jià)格信號充分調動(dòng)各類(lèi)可調節資源,提升電網(wǎng)調節能力,有效平衡供需矛盾,為能源和電網(wǎng)安全提供了多維度、深層次的保障。
8. 衛星遙感數據的智能化處理與產(chǎn)業(yè)化應用
航天遙感大模型等衛星遙感數據智能處理技術(shù)的發(fā)展,讓數字地球與現實(shí)世界的交融變得更為靈動(dòng)智慧,其通用化感知信息提取、表達、融合、交互與生成能力如何顛覆傳統衛星遙感產(chǎn)品生產(chǎn)與應用服務(wù)模式,從而促進(jìn)海量衛星遙感數據高效高質(zhì)量規?;瘧?,是當前衛星遙感數據產(chǎn)業(yè)化應用面臨的技術(shù)難題。其規?;瘧脤τ诤教爝b感新質(zhì)生產(chǎn)力打造、天地一體化信息全時(shí)全域全息服務(wù)能力構建以及航天產(chǎn)業(yè)智能化升級具有重要意義。航天遙感大模型等衛星遙感數據智能處理技術(shù)的突破,將極大程度地縮短遙感信息獲取周期,顯著(zhù)提升自然資源監測、生態(tài)環(huán)境保護、應急救災響應、地理信息更新、精細農業(yè)管理、智慧城市建設等行業(yè)衛星遙感數據業(yè)務(wù)化應用能力和智能化服務(wù)水平。同時(shí),也有望大幅縮短大眾用戶(hù)獲取遙感信息的鏈條,促進(jìn)遙感技術(shù)應用的變革,催生新遙感應用場(chǎng)景的生成。
9. 基于合成生物學(xué)與AI驅動(dòng)的智能響應病蟲(chóng)害生物疫苗
基于合成生物學(xué)、AI算法和納米技術(shù),構建“精準設計-高效遞送-智能響應”的新一代植物病蟲(chóng)害生物疫苗技術(shù)體系,將推動(dòng)植物免疫學(xué)與微生物組學(xué)的深度融合,揭示植物-微生物互作的新機制,顛覆傳統“病原-宿主”對抗模式,實(shí)現疫苗的環(huán)境響應式釋放,使田間穩定性提升3倍,推動(dòng)基礎科學(xué)從“病原防控”向“植物健康管理”范式轉型。該技術(shù)的突破,將進(jìn)一步推動(dòng)全球糧食安全水平顯著(zhù)提升,植物生物疫苗可降低作物損失率20%-40%,相當于每年減少1400萬(wàn)噸糧食損失。通過(guò)采用植物疫苗大幅度提升種植戶(hù)農民成本與收益比,預計通過(guò)增產(chǎn)降本增效增加收入1000元/畝;生態(tài)方面,農藥減量使用可減少60%土壤污染,保護傳粉昆蟲(chóng)等非靶標生物。公共健康層面,農產(chǎn)品農藥殘留降低80%,直接減少人類(lèi)暴露風(fēng)險,每年可避免約200萬(wàn)例農藥中毒事件。
10. 腦功能評估與腦機智能閉環(huán)干預
突破卒中腦功能評估與BCI閉環(huán)干預的核心技術(shù),對腦科學(xué)領(lǐng)域意義重大。首先,在腦科學(xué)認知方面,該工作將深入揭示卒中后腦網(wǎng)絡(luò )重塑和可塑性機制,豐富對腦功能重構與學(xué)習的理論認識。其次,在卒中領(lǐng)域,若能實(shí)現對患者腦功能狀態(tài)的精準量化及基于此的個(gè)性化閉環(huán)干預,將顯著(zhù)提升康復效率和效果,減少殘疾率并改善患者生活質(zhì)量。再次,從產(chǎn)業(yè)和技術(shù)層面看,該研究將推動(dòng)腦機接口、智能康復機器人、可穿戴監測等產(chǎn)業(yè)發(fā)展,催生新技術(shù)和產(chǎn)品,帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益。該項目一旦成功,將產(chǎn)生重要的科技和社會(huì )效益,為腦機接口技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與智能康復提供有力支撐。