第二十七屆中國科協(xié)年會主論壇7月6日在北京舉行。主論壇上,發(fā)布了2025重大科學(xué)問題、工程技術(shù)難題和產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題。
中國科協(xié)自2018年開始,持續(xù)組織開展重大科技問題難題征集發(fā)布活動。2025年活動,從前沿性、引領(lǐng)性、創(chuàng)新性、戰(zhàn)略性四個方面嚴格把關(guān),經(jīng)過嚴謹規(guī)范的審讀、評議、投票等程序,最終選出10個前沿科學(xué)問題、10個工程技術(shù)難題和10個產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題,為持續(xù)性產(chǎn)出原創(chuàng)性、顛覆性科技成果樹立“風(fēng)向標(biāo)”。
一起來看2025十大產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題有哪些→
01 突破大型及超大型海水淡化工程高端裝備進口瓶頸
國內(nèi)海水淡化單機裝置規(guī)模突破萬噸級,掌握了10萬噸/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(quán)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(shè)備,噸水平均電耗及直接運行成本均已達到國際先進同等水平,但萬噸級、十萬噸級以上的海水淡化工程對于國外設(shè)備技術(shù)的依賴仍較強。整體而言,當(dāng)前我國海水淡化工程技術(shù)水平已與世界先進水平同步,但在關(guān)鍵材料、部件和裝備等設(shè)計開發(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。
02 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(yīng)用價值和軍事應(yīng)用價值,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)進行了嚴密的技術(shù)封鎖。本問題的解決能夠為我國汽輪機在超超臨界的惡劣環(huán)境下提供實踐指導(dǎo),進一步擴大超超臨界汽輪機技術(shù)的工程應(yīng)用范圍,對突破國外技術(shù)封鎖、實現(xiàn)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(wěn)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(zhàn)略意義。
03 面向深空資源開發(fā)的自主采礦關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題研究
面向深空資源開發(fā)的自主采礦技術(shù)作為支撐未來星際資源利用與深空基地建設(shè)的核心技術(shù),其突破將帶動多領(lǐng)域深層次變革。在科學(xué)層面,該研究將推動地外智能采礦機制、多源感知融合與微重力下資源分離等關(guān)鍵科學(xué)問題的深入探索,拓展人類對小天體物質(zhì)組成與演化規(guī)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(tǒng)、智能自主決策算法等關(guān)鍵裝備與系統(tǒng),廣泛賦能極端環(huán)境下的地球工程實踐。在經(jīng)濟層面,有望顯著降低深空任務(wù)資源運輸成本,推動月球水冰、
貴金屬、稀土和氦-3等資源的規(guī)?;_發(fā),激發(fā)太空經(jīng)濟新業(yè)態(tài)。在社會層面,將加速人類由地球文明向“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),為未來社會發(fā)展注入戰(zhàn)略性科技動能。
04 面向產(chǎn)業(yè)的智能無人系統(tǒng)自主能力評測系統(tǒng)建設(shè)
研究聚焦智能無人系統(tǒng)工程化應(yīng)用的核心痛點,致力于構(gòu)建覆蓋設(shè)計驗證、集成測試、場景部署的全周期自主能力測試評估體系。通過建立標(biāo)準化評估范式與量化技術(shù)指標(biāo),解決產(chǎn)業(yè)界在智能無人系統(tǒng)研發(fā)中面臨的測試技術(shù)滯后于智能化演進的雙重瓶頸:既突破傳統(tǒng)測試方法對復(fù)雜決策邏輯、集群涌現(xiàn)行為的評估能力局限,又構(gòu)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(biāo)形成可支撐產(chǎn)品化迭代的工程化評估工具鏈,為無人系統(tǒng)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。
05 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(xiàn)有計算體系和芯片間通訊協(xié)議的重構(gòu),是該領(lǐng)域的變革性技術(shù)。我國尚沒有在該技術(shù)方向上以整體系統(tǒng)實現(xiàn)為目標(biāo)進行科研項目立項。提出并研究以實際應(yīng)用為導(dǎo)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(guī)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。
06 衰老狀態(tài)下再生生物材料開發(fā)
該問題的突破將在產(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(dāng)前進展以代謝干預(yù)和干細胞技術(shù)為主,未來需通過跨學(xué)科創(chuàng)新與精準設(shè)計實現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化,助力應(yīng)對老齡化社會的健康挑戰(zhàn)。抗衰老材料有望催生千億級市場,涵蓋再生醫(yī)學(xué)器械(如人工骨膜)、醫(yī)美填充劑及功能食品等領(lǐng)域。
07 實現(xiàn)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(gòu)建新型電力系統(tǒng)、推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。依托大電網(wǎng)、構(gòu)建大市場,通過加快建立適應(yīng)新型電力系統(tǒng)運行特點的市場機制,統(tǒng)籌利用電網(wǎng)供需兩側(cè)調(diào)節(jié)資源、深度挖掘消納空間,能為實現(xiàn)清潔能源高效利用提供制度保障。
二是有利于支撐構(gòu)建新發(fā)展格局,實現(xiàn)大范圍生產(chǎn)要素暢通流動。通過充分發(fā)揮電力市場機制,構(gòu)建全國統(tǒng)一電力市場,有助于破除地方保護和市場分割,充分釋放超大規(guī)模市場潛力,實現(xiàn)電力資源在全國更大范圍內(nèi)共享互濟和優(yōu)化配置,為構(gòu)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。通過競爭機制促進清潔能源的開發(fā)利用和傳統(tǒng)能源的節(jié)能減排,增強了能源供應(yīng)的多樣性和靈活性;通過建立完善的市場機制和價格手段,充分反映新型電力系統(tǒng)下各類資源的多元價值,有效引導(dǎo)電源、電網(wǎng)的合理規(guī)劃,為電力系統(tǒng)提供長期的充裕性支撐,通過價格信號充分調(diào)動各類可調(diào)節(jié)資源,提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)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。
08 衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的智能化處理與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
航天遙感大模型等衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)智能處理技術(shù)的發(fā)展,讓數(shù)字地球與現(xiàn)實世界的交融變得更為靈動智慧,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(tǒng)衛(wèi)星遙感產(chǎn)品生產(chǎn)與應(yīng)用服務(wù)模式,從而促進海量衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)高效高質(zhì)量規(guī)?;瘧?yīng)用,是當(dāng)前衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用面臨的技術(shù)難題。其規(guī)?;瘧?yīng)用對于航天遙感新質(zhì)生產(chǎn)力打造、天地一體化信息全時全域全息服務(wù)能力構(gòu)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(wèi)星遙感數(shù)據(jù)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,顯著提升自然資源監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境保護、應(yīng)急救災(zāi)響應(yīng)、地理信息更新、精細農(nóng)業(yè)管理、智慧城市建設(shè)等行業(yè)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化應(yīng)用能力和智能化服務(wù)水平。同時,也有望大幅縮短大眾用戶獲取遙感信息的鏈條,促進遙感技術(shù)應(yīng)用的變革,催生新遙感應(yīng)用場景的生成。
09 基于合成生物學(xué)與AI驅(qū)動的智能響應(yīng)病蟲害生物疫苗
基于合成生物學(xué)、AI算法和納米技術(shù),構(gòu)建“精準設(shè)計-高效遞送-智能響應(yīng)”的新一代植物病蟲害生物疫苗技術(shù)體系,將推動植物免疫學(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(tǒng)“病原-宿主”對抗模式,實現(xiàn)疫苗的環(huán)境響應(yīng)式釋放,使田間穩(wěn)定性提升3倍,推動基礎(chǔ)科學(xué)從“病原防控”向“植物健康管理”范式轉(zhuǎn)型。該技術(shù)的突破,將進一步推動全球糧食安全水平顯著提升,植物生物疫苗可降低作物損失率20%-40%,相當(dāng)于每年減少1400萬噸糧食損失。通過采用植物疫苗大幅度提升種植戶農(nóng)民成本與收益比,預(yù)計通過增產(chǎn)降本增效增加收入1000元/畝;生態(tài)方面,農(nóng)藥減量使用可減少60%土壤污染,保護傳粉昆蟲等非靶標(biāo)生物。公共健康層面,農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留降低80%,直接減少人類暴露風(fēng)險,每年可避免約200萬例農(nóng)藥中毒事件。
10 腦功能評估與腦機智能閉環(huán)干預(yù)
突破卒中腦功能評估與BCI閉環(huán)干預(yù)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(gòu)與學(xué)習(xí)的理論認識。其次,在卒中領(lǐng)域,若能實現(xiàn)對患者腦功能狀態(tài)的精準量化及基于此的個性化閉環(huán)干預(yù),將顯著提升康復(fù)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,該研究將推動腦機接口、智能康復(fù)機器人、可穿戴監(jiān)測等產(chǎn)業(yè)發(fā)展,催生新技術(shù)和產(chǎn)品,帶來可觀的經(jīng)濟效益。該項目一旦成功,將產(chǎn)生重要的科技和社會效益,為腦機接口技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與智能康復(fù)提供有力支撐。
責(zé)編:劉洞天
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