在我們不斷提出和判别科技重大問題的時候,排出它們的優先級,對推進世界科技強國建設,将具有重要的戰略意義。
那麼,2020年最受科學家們關注的、被認為意義非凡的重大科學問題都有啥?就在今天,中國科協在第二十二屆中國科協年會閉幕式上發布了10個對科學發展具有導向作用的科學問題和10個對技術和産業具有關鍵作用的工程難題。
今年的發布活動共征集到103家全國學會、學會聯合體、企業科協提交的490個問題難題,1.88萬餘名院士、專家、一線科技工作者參與,經過網絡初評投票、複審評議和終審評議,最終20個科學問題、難題新鮮出爐。快跟小編一起看看吧!
一10個前沿科學問題
01冠狀病毒跨種傳播的生态學機制是什麼?
進入21世紀以來,我國先後出現了多起新發傳染病事件。野生動物常常與多種人獸共患病相關聯,病毒學家曾多次警示冠狀病毒跨物種傳播是大概率事件。
該問題提出了蝙蝠等野生動物生态學研究在新型冠狀病毒溯源中的必要性以及闡釋了明确攜帶冠狀病毒的高風險野生動物種類的活動生境、行為範式、種群動态及與人類活動的關系,對于揭示冠狀病毒跨物種的傳播機制和預防未來冠狀病毒導緻的流行病具有重要意義。
02引力波将如何揭示宇宙奧秘?
引力波的探測能夠打開我們的視野,研究電磁學手段所難以企及的宇宙的“黑暗面”。自2015年首次直接探測到引力波以來,引力波已迅速成為國際上基礎物理與天體物理前沿研究的熱點,預計十餘年内宇宙起源問題将有取得重大突破的曆史機遇。
03地球物質是如何演化與循環的?
日益發展的大數據技術和人工智能技術使得統一整合地球曆史時期的地球物質成為了可能,并有望解答行星地球如何演化、地球各圈層是否存在共演化關系的基本科學問題。
04第五代核能系統會是什麼樣子?
第五代核能系統将改變核能作為基荷能源應用的刻闆印象,使核能向靈活和多能轉變,助力“清潔低碳、安全高效”的能源體系建設。
05特種能場輔助制造的科學原理是什麼?
随着航空航天、交通運輸等領域對輕量化和安全性的持續需求,更多的高強材料應用于複雜構件。而材料強度的提高,導緻制造難度顯著提高,成形缺陷則更難控制。現有的研究表明,特種能場輔助成形技術在提高此類材料的成形效率和質量方面具有顯著優勢,在改善高強難變形材料制造難題方面具有巨大潛力。
06數字交通基礎設施如何推動自動駕駛與車路協同發展?
未來自動駕駛車輛大範圍社會化運行局面必然會出現,對交通運輸系統而言将是一場變革,道路交通運輸系統面臨演進換代的挑戰。迎接并推動自動駕駛發展,目前國内外面臨的突出問題之一,就是道路基礎設施側,智能供給能力不足。
07調節人體免疫功能的中醫藥機制是什麼?
系統性紅斑狼瘡、類風濕關節炎、強直性脊柱炎等自身免疫性疾病仍然困擾着患者。這些重大、疑難疾病的發生、發展和轉歸均與免疫密切相關。中醫藥能夠多層次、多靶點、多途徑作用于機體,調節機體免疫功能,在疾病預防和治療中有重要的應用價值。
08植物無融合生殖的生物學基礎是什麼?
無融合生殖是一種通過種子進行無性繁殖的生殖方式。研究無融合生殖的生物學基礎,并将其引入到主要作物中可以簡化雜交種子的生産過程,提高育種效率,大幅降低雜交種的制種風險和成本,同時可以使許多原先難以大規模制種的雜交作物商業化生産成為可能,從而大幅度拓寬雜種優勢的利用範圍,保障世界糧食安全。
09如何優化變化環境下我國水資源承載力,實現健康的區域水平衡狀态?
該研究一是可為正确研判我國水安全保障形勢,落實節水優先方針,強化水資源強監管、提升水利發展質效提供直接依據;二是有利于科學規劃國土空間開發保護格局,統籌山水林田湖草生命共同體,合理确定國土空間開發與保護目标并科學布局生産、生活和生态空間。
10如何建立虛拟孿生理論和技術基礎并開展示範應用?
虛拟孿生是在數字孿生的基礎上,利用傳感器、物聯網、虛拟現實、人工智能等數字技術對真實世界中物理實體和智能實體對象的特征、行為、形成過程和性能等進行描述和建模的過程和方法。
二10個工程技術難題
01如何開發新型免疫細胞在腫瘤治療中的新途徑與新技術?
要知道,免疫細胞技術是人類徹底治愈腫瘤的希望,是全球前沿醫學和資本追捧的熱點領域之一。
02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?
水平起降組合動力運載器具有快速、廉價、可靠的特點,可成為低成本天地往返運輸工具,具備應急響應發射入軌、在軌維護與按需返回能力,大力推動空間開發。水平起降組合動力運載器一體化設計技術是支撐未來航天運輸系統發展與應用的核心技術之一,是未來先進航天運輸系統的重要支撐技術之一。
03如何實現農業重大入侵生物的前瞻性風險預警和實時控制?
農業有害生物入侵不僅僅是簡單的植物病蟲害或動物疫情問題,入侵生物的發生流行不僅危害食品安全和農業生産,造成巨大的直接經濟損失,還可能對人類健康構成越來越大甚至是災難性的威脅。開展農業入侵生物跨境傳播預警及防減技術合作的協同攻關,将有力解決入侵生物疫情的源頭治理和聯防聯控關鍵技術難題,保障社會穩定與公共安全。
04信息化條件下國家關鍵基礎設施如何防範重大電磁威脅?
強電磁脈沖一旦對金融、能源、電力等領域的關鍵信息基礎設施産生影響,将可能導緻交通中斷、金融紊亂、電力癱瘓等重大事故。
05矽光技術能否促成光電子和微電子的融合?
随着社會信息化智能化的發展,矽基光電子片上系統芯片将在更廣闊的應用領域發揮重要作用,特别是在信息領域的光通信(光互聯)、光傳感(光測量)等技術上全面發揮核心作用。
06如何解決集成電路制造工藝中缺陷在線檢測難題?
突破下一代節點集成電路制造缺陷在線檢測技術,不但可以打破以美國為首的技術封鎖,解決“卡脖子”問題,還将提升我國制造業整體水平,為交叉領域科技發展産生重大影響力和引領推動作用,同時帶來巨大經濟效應和國際影響力,占領國際競争至高點。
07無人車如何實現在衛星不可用條件下的高精度智能導航?
以無人救援車、無人采礦車、無人運輸車等為代表的特種無人車是完成現代化作業、搶險救災等任務的核心無人裝備。為提高無人車的緊急救援、聯合作業等能力,要求其導航系統具備高精度定位、自主避障、智能路徑規劃及導引等功能。因此,需要研究具有高精度、全自主的導航方式以及需要解決面向無人車的慣性基智能導航問題。
08如何在可再生能源規模化電解水制氫生産中實現“大規模”“低能耗”“高穩定性”三者的統一?
突破高效、低成本、規模化電解水制氫技術可極大地促進可再生能源、氫能的利用和發展,有效緩解我國和“一帶一路”沿線國家的能源問題。
09如何突破進藏高速公路智能建造及工程健康保障技術?
青藏高原地層岩性複雜多變,新構造運動劇烈,深大活動斷裂廣布,冰川、凍土與山地災害群(鍊)發育,具有“顯著的地形高差”、“強烈的闆塊活動”、“頻發的山地災害”、“敏感的凍土環境”四大地質環境特征,以及“高頻凍融循環”、“劇烈幹濕交替”、“極端高寒缺氧”三大氣候環境特征,由此帶來的系列工程技術難題是制約西藏高速交通發展的關鍵技術因素。
10如何突破光刻技術難題?
光刻技術是制造集成電路的關鍵技術,發達國家對光刻技術的轉讓嚴格管控,光刻設備的購買屬于高度管制,同時光刻膠産品的采購也極易受到限制,将嚴重影響我國相關産業鍊,乃至國家安全。
來源:經濟日報經點科學工作室
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