7月6日，第二十七屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)主論壇在北京舉行，中國(guó)科協(xié)在會(huì)上發(fā)布了30項(xiàng)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(xù)性產(chǎn)出原創(chuàng)性、顛覆性科技成果樹(shù)立“風(fēng)向標(biāo)”。

為研判未來(lái)科技發(fā)展趨勢(shì)，前瞻謀劃前沿科技領(lǐng)域與研究方向，推動(dòng)我國(guó)在新一輪全球科技競(jìng)爭(zhēng)中掌握戰(zhàn)略主動(dòng)，自2018年起，中國(guó)科協(xié)發(fā)揮組織人才優(yōu)勢(shì)，組織全國(guó)學(xué)會(huì)、學(xué)會(huì)聯(lián)合體、企業(yè)科協(xié)和高校科協(xié)等，聯(lián)合世界相關(guān)國(guó)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(guó)學(xué)會(huì)共同組織。第一階段由56位戰(zhàn)略科學(xué)家推薦90個(gè)問(wèn)題難題，覆蓋數(shù)理化基礎(chǔ)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(nóng)業(yè)科技、生命健康等十大領(lǐng)域23個(gè)細(xì)分方向。第二階段由23位戰(zhàn)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(zhàn)略性四個(gè)維度嚴(yán)格評(píng)議，評(píng)選出基于密碼學(xué)視角的人工智能安全新理論和防護(hù)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(guó)科協(xié)表示，將持續(xù)關(guān)注已發(fā)布的問(wèn)題難題，引導(dǎo)廣大科技工作者自覺(jué)將學(xué)術(shù)追求融入建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)的偉大事業(yè)，聚焦國(guó)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(qū)”，探索“0到1”，助力打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)，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?fù)浜蛶缀畏诸?lèi)

流形的分類(lèi)問(wèn)題是數(shù)學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)核心問(wèn)題，長(zhǎng)期以來(lái)也是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究的驅(qū)動(dòng)力。流形是我們一般空間的數(shù)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(shù)學(xué)、物理、工程學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。研究流形的拓?fù)浜蛶缀畏诸?lèi)問(wèn)題意味對(duì)不同類(lèi)型的空間進(jìn)行全面、系統(tǒng)的了解，理解其內(nèi)在結(jié)構(gòu)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(duì)論、量子力學(xué)等理論，以及其他科學(xué)分支提供新的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，深化我們對(duì)空間、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等的深入理解，也可為數(shù)學(xué)中的拓?fù)鋵W(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(fù)電子對(duì)撞機(jī)）項(xiàng)目瞄準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)模型的核心，對(duì)質(zhì)量起源以及超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理信號(hào)進(jìn)行高精度、多方位的探索。CEPC建成后，將無(wú)可爭(zhēng)議地成為國(guó)際高能粒子物理實(shí)驗(yàn)的最前沿陣地，很有可能取得國(guó)際矚目的重大突破。CEPC及其升級(jí)項(xiàng)目將在半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間尺度上，使我國(guó)在高能物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)跑者地位。CEPC對(duì)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(dǎo)、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(duì)工藝新技術(shù)的發(fā)展、大規(guī)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(guó)際化的科研中心，會(huì)對(duì)我國(guó)的科技體制改革、創(chuàng)新能力的提高以及人才培養(yǎng)等產(chǎn)生重大影響，會(huì)提高我們作為一個(gè)大國(guó)的硬實(shí)力、軟實(shí)力和國(guó)際地位。

3. 準(zhǔn)金屬替代過(guò)渡金屬用于精準(zhǔn)合成與催化反應(yīng)的可行性研究

準(zhǔn)金屬替代過(guò)渡金屬實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化學(xué)合成，將重塑科學(xué)認(rèn)知邊界，打破傳統(tǒng)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(qū)動(dòng)綠色化學(xué)發(fā)展，降低環(huán)境污染與資源依賴(lài)。科技上，帶動(dòng)多學(xué)科交叉創(chuàng)新；經(jīng)濟(jì)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(jì)價(jià)值。這一突破將推動(dòng)藥物研發(fā)、材料革新，改善醫(yī)療與生活質(zhì)量，助力可持續(xù)發(fā)展，對(duì)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(tái)風(fēng)路徑異常與強(qiáng)度突變

臺(tái)風(fēng)生成及生成之后的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和路徑之間的相互作用機(jī)制是臺(tái)風(fēng)研究的熱點(diǎn)，也是全球臺(tái)風(fēng)研究和預(yù)報(bào)長(zhǎng)期存在的難點(diǎn)和挑戰(zhàn)。本問(wèn)題突破后，科學(xué)上將深化對(duì)臺(tái)風(fēng)生成、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)變化和異常路徑的多尺度物理機(jī)制的理解，建立臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)的理論及方法；技術(shù)上將提高臺(tái)風(fēng)異常路徑的預(yù)報(bào)能力，改進(jìn)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，強(qiáng)化臺(tái)風(fēng)精細(xì)結(jié)構(gòu)的預(yù)報(bào)水平，提升氣候變化背景下臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的預(yù)測(cè)能力。這些突破將提高全球沿海和內(nèi)陸地區(qū)應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的能力，支撐我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)的重大需求和應(yīng)對(duì)氣候變化的戰(zhàn)略部署，對(duì)提升海洋極端災(zāi)害的預(yù)警能力，保障我國(guó)遠(yuǎn)洋航運(yùn)貿(mào)易及海洋國(guó)防安全具有重要意義。

5. 宏觀生態(tài)系統(tǒng)空間格局形成機(jī)理與系統(tǒng)間相互作用機(jī)制

宏觀生態(tài)系統(tǒng)空間格局形成機(jī)理與系統(tǒng)間相互作用機(jī)制的理論研究，有助于準(zhǔn)確理解生態(tài)空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域性、完整性、連續(xù)性和層級(jí)性特征；科學(xué)建立生態(tài)空間退化格局識(shí)別、生態(tài)狀況動(dòng)態(tài)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、生態(tài)多功能性權(quán)衡協(xié)調(diào)、多目標(biāo)協(xié)同的時(shí)空耦合范式；有效解決區(qū)域生態(tài)多目標(biāo)統(tǒng)籌、可持續(xù)性、多尺度級(jí)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(jié)構(gòu)調(diào)整和空間布局優(yōu)化系統(tǒng)解決方案，保護(hù)重要生態(tài)空間及促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

6. 基于密碼學(xué)視角的人工智能安全新理論和防護(hù)體系

人工智能領(lǐng)域面臨統(tǒng)籌發(fā)展和安全的難題。2025年4月25日，習(xí)近平總書(shū)記在中共中央政治局第二十次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出“確保人工智能安全、可靠、可控”。基于密碼學(xué)的人工智能安全新理論不僅解決人工智能安全的數(shù)學(xué)可解釋性，實(shí)現(xiàn)人工智能安全體系化測(cè)評(píng)與評(píng)估，而且推動(dòng)人工智能安全從經(jīng)驗(yàn)性防御向數(shù)學(xué)可驗(yàn)證安全范式躍遷，實(shí)現(xiàn)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(gòu)超分子機(jī)器組裝

該問(wèn)題的突破將在科學(xué)層面構(gòu)建可逆、可重構(gòu)的組裝體系，從“分子合成導(dǎo)向”轉(zhuǎn)向“功能組裝導(dǎo)向”，形成超分子機(jī)器專(zhuān)用表征體系；在技術(shù)革新層面，微/納機(jī)器人的集群行為控制為分子機(jī)器提供設(shè)計(jì)范式，使得超分子機(jī)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(xù)化方向深度轉(zhuǎn)型。

8. 暗能量與哈勃常數(shù)危機(jī)

哈勃常數(shù)危機(jī)的解決與暗能量動(dòng)力學(xué)本質(zhì)的揭示，必將引發(fā)對(duì)宇宙起源、演化以及基礎(chǔ)物理定律的全新認(rèn)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(guó)大規(guī)模巡天望遠(yuǎn)鏡技術(shù)、精密測(cè)量?jī)x器與高性能計(jì)算平臺(tái)的自主創(chuàng)新發(fā)展，極大提升基礎(chǔ)科學(xué)研究能力，并顯著促進(jìn)相關(guān)技術(shù)在遙感測(cè)繪、精密光學(xué)制造、數(shù)據(jù)科學(xué)等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)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，將顯著推動(dòng)對(duì)作物進(jìn)化、基因功能與復(fù)雜性狀調(diào)控機(jī)制的科學(xué)認(rèn)知，深化對(duì)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(wěn)定性與產(chǎn)量，為應(yīng)對(duì)氣候變化、保障糧食安全提供核心科技支撐。經(jīng)濟(jì)上，可減少農(nóng)藥、灌溉等投入，降低生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)效益。社會(huì)上，有助于推動(dòng)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，提升國(guó)家在全球農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)，具有深遠(yuǎn)的科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響。

10. 人體微生態(tài)與宿主的交互調(diào)控機(jī)制

人體微生態(tài)與宿主的交互調(diào)控研究正在重塑生命科學(xué)的基礎(chǔ)認(rèn)知框架。這一領(lǐng)域揭示了生物體與共生微生物之間復(fù)雜的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系，為理解生命系統(tǒng)的組織原則提供了全新視角。研究發(fā)現(xiàn)，宿主與微生物群落通過(guò)多層次的分子對(duì)話形成動(dòng)態(tài)平衡網(wǎng)絡(luò)，這種跨物種互作機(jī)制展現(xiàn)了生命調(diào)控的復(fù)雜性和精巧性。在基礎(chǔ)理論層面，該研究不僅拓展了傳統(tǒng)生理學(xué)的認(rèn)知邊界，更推動(dòng)了系統(tǒng)生物學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)等基礎(chǔ)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(yǎng)干預(yù)和精準(zhǔn)治療策略可顯著降低慢性病醫(yī)療負(fù)擔(dān)，提升公共衛(wèi)生防控水平，為應(yīng)對(duì)全球性健康挑戰(zhàn)提供創(chuàng)新解決方案。

2025十大工程技術(shù)難題

1. 復(fù)雜模型的設(shè)計(jì)-仿真-制造一體化算法與理論

中國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)軟件的技術(shù)突破和國(guó)際領(lǐng)先依賴(lài)于數(shù)學(xué)理論的原始創(chuàng)新和引領(lǐng)，亟需系統(tǒng)性、前瞻性的全面研究布局。我國(guó)的CAD-CAE-CAM軟件的發(fā)展正面臨一個(gè)絕佳的追趕國(guó)外工業(yè)軟件的機(jī)遇，這源于國(guó)際主流工業(yè)軟件在傳統(tǒng)幾何表示和仿真中面臨的若干痛點(diǎn)問(wèn)題。國(guó)際上CAD軟件幾何內(nèi)核成型于上世紀(jì)七、八十年代，整個(gè)CAD系統(tǒng)也發(fā)展得十分復(fù)雜龐大，無(wú)法對(duì)底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與內(nèi)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(guó)際的設(shè)計(jì)研發(fā)類(lèi)軟件面臨更新?lián)Q代的歷史節(jié)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(nèi)核，結(jié)合中國(guó)智能制造高速發(fā)展的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外軟件的“彎道超車(chē)”完全有可能。

2. 深海規(guī)模化采礦裝備與環(huán)境擾動(dòng)抑制

我國(guó)在國(guó)際海底區(qū)域已擁有多金屬結(jié)核勘探合同區(qū)，但商業(yè)開(kāi)采面臨《國(guó)際海底規(guī)章》嚴(yán)苛環(huán)保要求。美、日等國(guó)已試驗(yàn)沉積物抑制技術(shù)（如日本“機(jī)械臂+負(fù)壓抽吸”方案），而我國(guó)采集裝備仍處于原型機(jī)階段。突破可靠性與環(huán)境擾動(dòng)抑制技術(shù)，可保障我國(guó)在深海采礦工程領(lǐng)域的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)，支撐“十五五”深海資源開(kāi)發(fā)重大專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施。

3. 區(qū)域地表水-地下水-再生水-外調(diào)水-海水協(xié)同利用與治理技術(shù)

區(qū)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(xiǎn)并存的關(guān)鍵工程技術(shù)。當(dāng)前，地表水、地下水、再生水、外調(diào)水、海水等多水源系統(tǒng)存在“各自為政”的管理弊端，導(dǎo)致資源浪費(fèi)、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(jī)理與協(xié)同調(diào)控瓶頸，實(shí)現(xiàn)水資源利用、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)與水安全保障的“四水統(tǒng)籌”，支撐京津冀、粵港澳等水資源矛盾突出區(qū)域的可持續(xù)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(qiáng)區(qū)域水系統(tǒng)韌性，為生態(tài)恢復(fù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)同提供技術(shù)路徑，是實(shí)現(xiàn)“美麗中國(guó)”和“雙碳”目標(biāo)的核心支撐，兼具生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益與戰(zhàn)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(nèi)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(tǒng)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(shù)字化轉(zhuǎn)型提供泛在賦能。為支撐我國(guó)構(gòu)建智能通信基礎(chǔ)設(shè)施體系、賦能經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，亟需實(shí)現(xiàn)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)展話語(yǔ)權(quán)，提升我國(guó)在信息通信領(lǐng)域的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

5. 生物制造復(fù)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(gòu)建開(kāi)辟新路徑，可精準(zhǔn)解析生理功能或疾病發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制，并為生物藥物的高通量篩選提供標(biāo)準(zhǔn)化模型；同時(shí)為器官再生與功能修復(fù)提供革新性技術(shù)框架，通過(guò)體外仿生重構(gòu)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(fù)雜器官有望徹底改變?cè)偕t(yī)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(jì)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(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)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(zhuǎn)型、保障國(guó)家能源資源安全的必然要求。構(gòu)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(xiàn)各類(lèi)能源資源綜合高效、綠色低碳、集約開(kāi)發(fā)，經(jīng)濟(jì)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(shè)備、工藝與系統(tǒng)的集成控制策略等關(guān)鍵技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)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(zhuǎn)型發(fā)展，豐富我國(guó)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，減少電廠和工業(yè)CO2排放量，為實(shí)現(xiàn)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(zhǎng)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(guī)模化應(yīng)用，可以降低碳減排單位的封存與監(jiān)測(cè)成本，提高經(jīng)濟(jì)可行性。此外，長(zhǎng)期安全封存技術(shù)的應(yīng)用能夠減少CO2泄漏風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和公眾健康。掌握該技術(shù)的國(guó)家將在全球氣候治理和綠色技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，為全球可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。

8. 先進(jìn)航空機(jī)載系統(tǒng)能量綜合與智能管理

隨著我國(guó)大飛機(jī)的規(guī)模化運(yùn)營(yíng)、先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)不斷取得跨代突破、高超聲速飛機(jī)領(lǐng)先發(fā)展，國(guó)家正加快開(kāi)展多類(lèi)型先進(jìn)飛機(jī)平臺(tái)的研制工作，布局了相應(yīng)的重大工程規(guī)劃。機(jī)載能源與熱管理直接決定了飛機(jī)任務(wù)能力上限，已成為飛機(jī)平臺(tái)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(jī)載系統(tǒng)能量綜合與智能管理技術(shù)，對(duì)于提升飛行器總體性能、強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)與元部件自主可控、補(bǔ)足現(xiàn)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(tǒng)食品原料與功能配料的生產(chǎn)方式在環(huán)境友好、資源節(jié)約、健康效應(yīng)、供給保障等方面已難滿(mǎn)足人民需求，可持續(xù)性面臨挑戰(zhàn)，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(jié)約、低碳環(huán)保、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)，能突破傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的限制，具備解決傳統(tǒng)食品制造問(wèn)題的工業(yè)基礎(chǔ)與技術(shù)特質(zhì)，對(duì)加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、保障國(guó)家糧食安全、落實(shí)“大食物觀”意義重大。

10. 建立基于臨床和多組學(xué)大數(shù)據(jù)的新藥研發(fā)體系

構(gòu)建基于臨床多組學(xué)隊(duì)列的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)新藥研發(fā)體系，突破傳統(tǒng)藥物研發(fā)技術(shù)瓶頸，將新藥靶點(diǎn)從發(fā)現(xiàn)到藥物上市的時(shí)間從傳統(tǒng)模式的近20年縮短到3-7年。形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，推動(dòng)我國(guó)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和新藥研發(fā)科技水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先，減少進(jìn)口依賴(lài)，滿(mǎn)足巨大臨床需求，形成數(shù)百億元的腦血管病新藥市場(chǎng)，助力生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為健康中國(guó)戰(zhàn)略提供有力支撐。研究成果也將顯著降低患者復(fù)發(fā)率和致殘率，每年減輕近十億元國(guó)家和社會(huì)醫(yī)療負(fù)擔(dān)，為健康中國(guó)戰(zhàn)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(guó)內(nèi)海水淡化單機(jī)裝置規(guī)模突破萬(wàn)噸級(jí)，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(shí)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(yùn)行成本均已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)同等水平，但萬(wàn)噸級(jí)、十萬(wàn)噸級(jí)以上的海水淡化工程對(duì)于國(guó)外設(shè)備技術(shù)的依賴(lài)仍較強(qiáng)。整體而言，當(dāng)前我國(guó)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(shè)計(jì)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(jī)葉片抗氧化性能提升

由于超超臨界汽輪機(jī)技術(shù)廣泛的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值和軍事應(yīng)用價(jià)值，國(guó)外的公司對(duì)苛刻環(huán)境下汽輪機(jī)零部件的表面防護(hù)技術(shù)進(jìn)行了嚴(yán)密的技術(shù)封鎖。本問(wèn)題的解決能夠?yàn)槲覈?guó)汽輪機(jī)在超超臨界的惡劣環(huán)境下提供實(shí)踐指導(dǎo)，進(jìn)一步擴(kuò)大超超臨界汽輪機(jī)技術(shù)的工程應(yīng)用范圍，對(duì)突破國(guó)外技術(shù)封鎖、實(shí)現(xiàn)我國(guó)自主的超超臨界汽輪機(jī)技術(shù)、提升汽輪機(jī)零部件的穩(wěn)定性和服役壽命以及加快國(guó)家綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)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(shè)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(jī)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(duì)小天體物質(zhì)組成與演化規(guī)律的認(rèn)知。在技術(shù)層面，將催生新型采礦機(jī)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(shí)踐。在經(jīng)濟(jì)層面，有望顯著降低深空任務(wù)資源運(yùn)輸成本，推動(dòng)月球水冰、貴金屬、稀土和氦-3等資源的規(guī)模化開(kāi)發(fā)，激發(fā)太空經(jīng)濟(jì)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(qiáng)國(guó)際深空合作廣度與深度，激勵(lì)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(zhàn)略性科技動(dòng)能。

4. 面向產(chǎn)業(yè)的智能無(wú)人系統(tǒng)自主能力評(píng)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)

研究聚焦智能無(wú)人系統(tǒng)工程化應(yīng)用的核心痛點(diǎn)，致力于構(gòu)建覆蓋設(shè)計(jì)驗(yàn)證、集成測(cè)試、場(chǎng)景部署的全周期自主能力測(cè)試評(píng)估體系。通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估范式與量化技術(shù)指標(biāo)，解決產(chǎn)業(yè)界在智能無(wú)人系統(tǒng)研發(fā)中面臨的測(cè)試技術(shù)滯后于智能化演進(jìn)的雙重瓶頸：既突破傳統(tǒng)測(cè)試方法對(duì)復(fù)雜決策邏輯、集群涌現(xiàn)行為的評(píng)估能力局限，又構(gòu)建適配人工智能算法特性的工業(yè)級(jí)測(cè)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(píng)估工具鏈，為無(wú)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。

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(duì)于現(xiàn)有計(jì)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(guó)尚沒(méi)有在該技術(shù)方向上以整體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)進(jìn)行科研項(xiàng)目立項(xiàng)。提出并研究以實(shí)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?yàn)槲覈?guó)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(xì)胞代謝障礙與微環(huán)境適配性，當(dāng)前進(jìn)展以代謝干預(yù)和干細(xì)胞技術(shù)為主，未來(lái)需通過(guò)跨學(xué)科創(chuàng)新與精準(zhǔn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化，助力應(yīng)對(duì)老齡化社會(huì)的健康挑戰(zhàn)。抗衰老材料有望催生千億級(jí)市場(chǎng)，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。

7. 實(shí)現(xiàn)能源電力“安全-低碳-經(jīng)濟(jì)”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(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。依托大電網(wǎng)、構(gòu)建大市場(chǎng)，通過(guò)加快建立適應(yīng)新型電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)的市場(chǎng)機(jī)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(shí)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(shí)現(xiàn)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(jī)制，構(gòu)建全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)，有助于破除地方保護(hù)和市場(chǎng)分割，充分釋放超大規(guī)模市場(chǎng)潛力，實(shí)現(xiàn)電力資源在全國(guó)更大范圍內(nèi)共享互濟(jì)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(guò)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制促進(jìn)清潔能源的開(kāi)發(fā)利用和傳統(tǒng)能源的節(jié)能減排，增強(qiáng)了能源供應(yīng)的多樣性和靈活性；通過(guò)建立完善的市場(chǎng)機(jī)制和價(jià)格手段，充分反映新型電力系統(tǒng)下各類(lèi)資源的多元價(jià)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(zhǎng)期的充裕性支撐，通過(guò)價(jià)格信號(hào)充分調(diào)動(dòng)各類(lèi)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。

8. 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(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(dá)、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(jìn)海量衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)高效高質(zhì)量規(guī)模化應(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)模化應(yīng)用對(duì)于航天遙感新質(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(gòu)建以及航天產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)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(cè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、應(yīng)急救災(zāi)響應(yīng)、地理信息更新、精細(xì)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(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(yīng)用的變革，催生新遙感應(yīng)用場(chǎng)景的生成。

9. 基于合成生物學(xué)與AI驅(qū)動(dòng)的智能響應(yīng)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(gòu)建“精準(zhǔn)設(shè)計(jì)-高效遞送-智能響應(yīng)”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(jī)制，顛覆傳統(tǒng)“病原-宿主”對(duì)抗模式，實(shí)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(dòng)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(jìn)一步推動(dòng)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(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(nóng)民成本與收益比，預(yù)計(jì)通過(guò)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(hù)傳粉昆蟲(chóng)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(lèi)暴露風(fēng)險(xiǎn)，每年可避免約200萬(wàn)例農(nóng)藥中毒事件。

10. 腦功能評(píng)估與腦機(jī)智能閉環(huán)干預(yù)

突破卒中腦功能評(píng)估與BCI閉環(huán)干預(yù)的核心技術(shù)，對(duì)腦科學(xué)領(lǐng)域意義重大。首先，在腦科學(xué)認(rèn)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(jī)制，豐富對(duì)腦功能重構(gòu)與學(xué)習(xí)的理論認(rèn)識(shí)。其次，在卒中領(lǐng)域，若能實(shí)現(xiàn)對(duì)患者腦功能狀態(tài)的精準(zhǔn)量化及基于此的個(gè)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(dòng)腦機(jī)接口、智能康復(fù)機(jī)器人、可穿戴監(jiān)測(cè)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，催生新技術(shù)和產(chǎn)品，帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)目一旦成功，將產(chǎn)生重要的科技和社會(huì)效益，為腦機(jī)接口技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與智能康復(fù)提供有力支撐。