近日，中國工程院院士、中國科協(xié)副主席、中國海洋學(xué)會副理事長周守為在第二十一屆中國科協(xié)年會閉幕式上發(fā)布了2019年20個對科學(xué)發(fā)展具有導(dǎo)向作用、對技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新具有關(guān)鍵作用的前沿科學(xué)問題和工程技術(shù)難題。
2019年征集發(fā)布活動得到81家全國學(xué)會、學(xué)會聯(lián)合體的積極參與。經(jīng)過7079名科研一線科學(xué)家線上初選、124名學(xué)科領(lǐng)軍專家線上復(fù)選、27名院士專家終選，最終確定“對激光核聚變新途徑的探索”“單原子催化劑的催化反應(yīng)機理”等20個重大科學(xué)問題和工程技術(shù)難題。
這20大科技難題分別是：暗物質(zhì)是種能探測到的基本粒子嗎、對激光核聚變新途徑的探索、單原子催化劑的催化反應(yīng)機理、高能量密度動力電池材料電化學(xué)、情緒意識的產(chǎn)生根源、細胞器之間的相互作用、單細胞多組學(xué)技術(shù)、廢棄物資源生態(tài)安全利用技術(shù)集成、全智能化植物工廠關(guān)鍵技術(shù)難題、近地小天體調(diào)查及防御與開發(fā)問題、大地震機制及其物理預(yù)測方法、原創(chuàng)藥物靶標發(fā)現(xiàn)的新途徑與新方法、中醫(yī)藥臨床療效評價創(chuàng)新方法與技術(shù)、人工智能系統(tǒng)的智能生成機理、氫燃料電池動力系統(tǒng)、可再生合成燃料、綠色超聲速民機設(shè)計技術(shù)、重復(fù)使用航天運輸系統(tǒng)設(shè)計與評估技術(shù)、千米級深豎井全斷面掘進技術(shù)、海洋天然氣水合物和油氣一體化勘探開發(fā)機理和關(guān)鍵工程技術(shù)。
“中國科協(xié)重大科學(xué)問題和工程技術(shù)難題的發(fā)布，既和當下的國計民生息息相關(guān)，又有面向未來的戰(zhàn)略意義?！敝袊茖W(xué)院院士、中國科協(xié)名譽主席韓啟德說。
“解決了這些科學(xué)問題和技術(shù)難題，不僅能改變我們?nèi)祟惖纳睿瑫r對未來人類社會的發(fā)展和進步也會起到支撐和指導(dǎo)作用?！敝袊こ淘涸菏俊⒐枮I工業(yè)大學(xué)教授杜善義表示。
20個重大科學(xué)問題和工程技術(shù)難題
1.氫燃料電池動力系統(tǒng)
該產(chǎn)業(yè)將成為我國新經(jīng)濟增長點和新能源戰(zhàn)略的重要組成部分，對加快我國氫燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用、完善新能源汽車產(chǎn)業(yè)及技術(shù)布局，提升國際競爭力和科技創(chuàng)新實力，保障國家能源安全、改善環(huán)境污染等具有顯著意義。
——中國汽車工程學(xué)會推薦
2.高能量密度動力電池材料電化學(xué)
突破高能量密度動力電池核心材料體系的技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)高能量密度動力電池工程化，可從根本上消除電動汽車行業(yè)“續(xù)航里程焦慮”問題，快速推動該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對振興中國汽車、保障能源安全、節(jié)能減排等有重要意義。
——中國化學(xué)會推薦
3.可再生合成燃料
利用太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源，轉(zhuǎn)化利用二氧化碳設(shè)計出適合高效清潔燃燒的合成燃料分子結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)CO2+H2O→CxHy的分子轉(zhuǎn)換，生產(chǎn)合成甲烷、醇醚燃料、烷烴柴油、航空燃油等可再生合成燃料。
——中國工程熱物理學(xué)會推薦
4.單原子催化劑的催化反應(yīng)機理
該問題的突破，將進一步豐富催化領(lǐng)域的理論知識，指導(dǎo)新型催化劑的設(shè)計、研發(fā)以及制備，拓寬催化劑的應(yīng)用范圍。有助于實現(xiàn)物質(zhì) “原子經(jīng)濟性”，對催化及相關(guān)領(lǐng)域有重大貢獻，或?qū)殡S新興研究領(lǐng)域的出現(xiàn)。
——中國化學(xué)會推薦
5.情緒意識的產(chǎn)生根源
指向人類對深邃而復(fù)雜情感世界的認識和理解，有助于解釋人類社會獨特性的進化依據(jù)，不僅有利于維持現(xiàn)有社會的健康和發(fā)展，也可解釋人類社會建構(gòu)的基礎(chǔ)，重塑人類生存和發(fā)展的理解框架。
——中國心理學(xué)會推薦
6.細胞器之間的相互作用
利用多學(xué)科交叉前沿技術(shù)，研究細胞器相互作用網(wǎng)絡(luò)的分子細胞生物學(xué)機制，對細胞器網(wǎng)絡(luò)在生物膜穩(wěn)態(tài)維持、動態(tài)變化等重要細胞生命過程的作用提出原創(chuàng)性理論，以支持相關(guān)重大疾病的診斷、預(yù)防和新藥研發(fā)。
——中國細胞生物學(xué)學(xué)會推薦
7.單細胞多組學(xué)技術(shù)
該技術(shù)可系統(tǒng)地鑒定細胞異質(zhì)性和識別罕見細胞類型，在遺傳特性、生化特征和生理功能方面提供前所未有的精準數(shù)據(jù)，可廣泛應(yīng)用于胚胎發(fā)育、細胞分化和譜系追蹤，以及人體生理功能和疾病發(fā)生發(fā)展的研究。
——中國細胞生物學(xué)學(xué)會推薦
8.廢棄物資源生態(tài)安全利用技術(shù)集成
可解決大量養(yǎng)分資源僅能作廢棄物或因處理不當而造成的資源浪費，有效控制環(huán)境污染和耕地質(zhì)量風(fēng)險，引導(dǎo)工農(nóng)業(yè)廢棄物資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈提升，實現(xiàn)生產(chǎn)清潔化、利用安全化、投入品減量化等，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
——中國農(nóng)學(xué)會推薦
9.全智能化植物工廠關(guān)鍵技術(shù)難題
智能化植物工廠可提供農(nóng)業(yè)與大都市食品安全生產(chǎn)的新模式，并在智能化裝備與管理決策系統(tǒng)、新型LED光源與光能有效利用、新型作物品種改良等方面掌握核心技術(shù)，將促進人工智能與農(nóng)業(yè)科學(xué)等多學(xué)科的交叉與融合。
——中國植物生理與分子生物學(xué)學(xué)會推薦
10.近地小天體調(diào)查、防御與開發(fā)問題
可整合拉動地面設(shè)施、太空探索、太空開發(fā)及太空經(jīng)濟研究，發(fā)展航天未來技術(shù)和牽引太陽系演化前沿科學(xué)研究。助推小天體撞擊天地一體預(yù)警體系及國際大科學(xué)計劃發(fā)展，體現(xiàn)負責任的大國擔當。
——中國空間科學(xué)學(xué)會推薦
11.大地震機制及其物理預(yù)測方法
孕震斷層多鎖固段脆性破裂理論很好地描述了板內(nèi)和板間地震產(chǎn)生過程，有望從根本上解決地震預(yù)測預(yù)報這一世界性科學(xué)難題，進而提高人類預(yù)防地震災(zāi)害的能力，亦有助于大幅提升我國在國際地球科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)地位。
——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會推薦
12.原創(chuàng)藥物靶標發(fā)現(xiàn)的新途徑與新方法
通過生命科學(xué)的深入研究，發(fā)現(xiàn)對疾病發(fā)生、發(fā)展具有重要影響的基因、酶、受體等生物大分子和相關(guān)的調(diào)控通路；利用已有的生物活性分子去發(fā)現(xiàn)它們的作用靶標，這兩個發(fā)現(xiàn)和確證藥物作用的新靶標、新機理的主要途徑，是實現(xiàn)我國原創(chuàng)藥物研發(fā)的重要突破點。
——中國藥學(xué)會推薦
13.中醫(yī)藥臨床療效評價創(chuàng)新方法與技術(shù)
該技術(shù)可篩選出臨床療效顯著且安全性高的中醫(yī)藥干預(yù)措施，更能體現(xiàn)出中醫(yī)特色的治療病證，可產(chǎn)生用于評價中醫(yī)復(fù)雜干預(yù)的方法，對內(nèi)為民生服務(wù)，對外可提升國家科技、經(jīng)濟和文化實力，并可產(chǎn)生一系列獨創(chuàng)的臨床研究方法和技術(shù)。
——中華中醫(yī)藥學(xué)會推薦
14.人工智能系統(tǒng)的智能生成機理
人工智能是引領(lǐng)現(xiàn)代科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略力量，可使人類從一般性的勞動中解放出來去從事創(chuàng)造性工作，從而對人類社會的發(fā)展產(chǎn)生無可估量的偉大貢獻。但成功的關(guān)鍵是——要理解“智能生成的機理”。
——鐘義信院士推薦
15.暗物質(zhì)是種能探測到的基本粒子嗎?
暗物質(zhì)很可能是一種未知的、相互作用非常微弱的基本粒子，可以建造超級靈敏的粒子探測器來進行研究。暗物質(zhì)粒子一旦被發(fā)現(xiàn)，將成為人類科學(xué)史上具有劃時代意義的重大成就，會對未來粒子物理與天體物理的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。
——中國物理學(xué)會推薦
16.對激光核聚變新途徑的探索
激光核聚變的成功實現(xiàn)將有望解決困擾人類多年的能源問題，還可用于模擬核武器相關(guān)過程，可帶來巨大的經(jīng)濟與社會效益，并保障國家安全。
——中國物理學(xué)會推薦
17.綠色超聲速民機設(shè)計技術(shù)
該技術(shù)的問世將使高速飛行完美融入人類的生產(chǎn)生活，極大地縮短民航運輸?shù)臅r間，使國際間的經(jīng)貿(mào)往來更為頻繁和高效，是激發(fā)我國民用航空工業(yè)提升整體實力、趕超傳統(tǒng)航空強國的一次重要歷史機遇。
——中國航空學(xué)會推薦
18.重復(fù)使用航天運輸系統(tǒng)設(shè)計與評估技術(shù)
構(gòu)建航班化運營的重復(fù)使用航天運輸系統(tǒng)，可大幅提升我國自由進出和利用空間的能力，是深入推進航天運輸技術(shù)發(fā)展、實現(xiàn)向航天強國邁進的重要內(nèi)容，還將進一步落實軍民融合戰(zhàn)略，促進航天裝備體系發(fā)展。
——中國宇航學(xué)會推薦
19.千米級深豎井全斷面掘進技術(shù)
攻克深部復(fù)雜巖體高效破巖、同步支護、巖渣連續(xù)提升、姿態(tài)實時導(dǎo)向等關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新研制大直徑深豎井全斷面掘進裝備，為川藏鐵路、深部資源開采、深地空間開發(fā)等戰(zhàn)略工程提供技術(shù)與裝備保障，開創(chuàng)深豎井工程安全、優(yōu)質(zhì)、高效、綠色建設(shè)新模式，搶占全球深部地下空間開發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)制高點，為“向地球深部進軍”國家戰(zhàn)略的實施奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
——中國鐵道學(xué)會推薦
20.海洋天然氣水合物和油氣一體化勘探開發(fā)機理和關(guān)鍵工程技術(shù)
基于我國海域天然氣水合物和常規(guī)油氣賦存區(qū)域的空間耦合關(guān)系，重點攻克海域天然氣水合物和常規(guī)油氣綜合探測機理、海底表層、中深層天然氣水合物和深部油氣資源的一體化開發(fā)機制和核心技術(shù)裝備，從而實現(xiàn)海域天然氣水合物、淺層氣和深部油氣的立體開發(fā)，可極大提升我國海域天然氣資源的綜合開發(fā)能力，對保障國家能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。
——中國能源研究會推薦
