2023，这些科学技术问题值得关注

　　 10月22日，中国科学技术协会在第二十五届中国科协年会主论坛上发布10个前沿科学问题、9个工程技术难题和10个产业技术问题。人工智能、新能源、高性能材料、生命科学等领域的重大问题受到关注。

　　 据中国科协副主席、中国科学院院士高鸿钧介绍，此次评选聚焦问题的前沿性、战略性、创新性、引领性，把握科技发展趋势和学科前沿发展方向。117位院士专家严格评议把关，在89家全国学会和学会联合体、部分领军企业科协推荐的590个问题难题中层层筛选，最终确定涵盖数理化基础科学、地球科学、生态环境、制造科技、信息科技、先进材料、资源能源、农业科技、生命健康、空天科技等领域的29个重大问题难题。

　　 据了解，自2018年以来，中国科协已连续6年开展征集评选重大科技问题难题活动，并在中国科协年会上发布。据悉，中国科协将对发布的问题难题进行持续跟踪，引导广大科技工作者开展原创性、引领性攻关，加快实现高水平科技自立自强。

　　10个前沿科学问题

　　 ●如何实现低能耗人工智能

　　 人工智能产业仍存在高耗能问题，绿色AI领域的研究和突破将促进全社会的数智化转型，助力实现碳达峰、碳中和目标。

　　 ●如何实现飞行器在上层大气层机动飞行

　　 对100KM至200KM上层大气层空域的有效利用，将带动对地观测、通信等关系民生和国防的重大科技进步，填补在此空域飞行的飞行器空白。

　　 ●利用新型符合测量方式能否搜寻磁单极子和轴子暗物质的存在

　　 在深空环境中利用新型探测手段对于这些新粒子的搜寻，将提高对于此类新粒子探测的灵敏度，填补空白。

　　 ●非线性效应会随尺度变化吗

　　 随着更小尺寸的人造体系不断涌现，人们对于非线性效应的已有认识是否仍然适用？非线性因素及其作用是否会随体系尺度变小出现新的表现形式，带来新的非线性现象？

　　 ●影响高性能纤维发展的基础科学问题是什么

　　 突破高端材料生产制造技术发展缓慢，性能提升不足等问题，能促进我国高性能纤维及复合材料制备技术发展，实现关键材料、核心装备技术的自主可控。

　　 ●全球气候变化背景下作物如何适应土壤环境

　　 在该问题上取得突破，可以引领未来在全球气候环境变化背景下的资源高效利用的生物育种，产生巨大的经济和环境效益。

　　 ●现代陆地生态系统是如何起源的

　　 了解“白垩纪陆地革命”的起因、过程和动力机制是解答现代陆地生态系统起源问题的关键。

　　 ●生殖衰老的触发及延迟机制是什么

　　 本问题取得突破后，将为女性生殖衰老分子机制提供新认识、创建精准诊疗技术，促进女性健康生育，保障出生人口质量。

　　 ●如何实现可控核聚变的稳态燃烧

　　 突破聚变堆高参数、高性能燃烧等离子体稳定运行核心问题，将有助于提升我国在国际重大前沿科学技术的话语权，对我国未来聚变堆建设起到极大推动作用。

　　 ●如何探明更高速度轮轨系统耦合机理及能量场分布特征

　　 该问题的突破对于实现我国高速铁路技术领域持续“引领”地位具有重要意义。

　　9个工程技术难题

　　 ●如何实现在原子、电子本征尺度上的微观动力学实时、实空间成像

　　 该问题的突破将为探索和解决在物理、化学、生物、材料以及能源等领域的重大科技前沿问题提供关键实验参数和手段。

　　 ●如何解决稀土基体中痕量杂质的高效分离难题，突破高纯稀土材料工程化制备技术及装备

　　 将保障我国重大工程领域关键核心材料的自主可控，实现资源优势转化为技术优势和产品优势。

　　 ●适用于新型电力系统的长周期储能方式是什么

　　 其突破将根本性破解高比例新能源发展与消纳的关键难题，是我国新型能源体系构建的重要组成部分，战略意义重大。

　　 ●如何实现大田作物绿色优质丰产无人化栽培技术

　　 破解未来粮食“怎么种、靠谁种”的“卡脖子”技术问题，推动粮食生产由机械化向无人化新跨越。

　　 ●如何突破低铂、低成本车用燃料电池电堆关键技术

　　 其突破将有助于我国燃料电池汽车产业急速发展，产生显著的环境效应与经济效益。

　　 ●如何突破多灾种驱动作用下艰险山区国家重大铁路超高宽幅站场路基长期风险评估与性能保持技术难题

　　 开展多灾种驱动作用下艰险山区国家重大铁路超高宽幅站场路基长期风险评估与性能保持技术研究，有利于突破若干前沿交叉问题。

　　 ●如何突破新能源废料清洁高值化利用

　　 其突破将有利于减少相关资源的进口依赖，防范原材料供给风险，对保障国家资源安全和改善生态环境具有重要战略意义。

　　 ●如何实现核动力载人火星探测的快速往返

　　 逐步突破人类进入近地空间、地月空间、深空等的频率并缩短航行时间，为建立航班化载人航天运输系统，高效开发和探索宇宙具有重要意义。

　　 ●如何将脑机接口技术应用到临床医疗中

　　 脑机接口技术的应用，可以大大提升脑疾病医疗健康水平，但其在性能、精准、高效、安全等方面仍存在众多挑战。

　　10个产业技术问题

　　 ●如何突破碳纤维复合材料在我国未来超高速轨道交通车辆装备的应用

　　 发展高速列车专属碳纤维复合材料技术是抢占轨道交通技术制高点、践行“交通强国”战略的有力举措。

　　 ●如何发挥我国信息通信产业优势，快速实现芯粒（Chiplet）技术和产业突破

　　 打造Chiplet“中国方案”、快速实现Chiplet技术和产业突破，是突破芯片技术封锁、实现集成电路领域高水平自立自强的关键。

　　 ●石油基炭材料高端化技术如何发展

　　 石油基炭材料及其制备的石墨制品，在国防军工、航空航天、核工业等领域广泛应用，但仍存在高端产品依赖进口，甚至被严格管控的现象。

　　 ●如何通过柔性薄膜技术实现星载轻质可展开阵列天线

　　 柔性薄膜阵列天线技术将直接瞄准未来全柔性、高收纳比、高性能和轻质的新型薄膜阵列天线技术战略制高点，实现我国星载阵列天线的跨越式发展。

　　 ●如何实现生殖干细胞精准移植技术在养殖鱼类单性种质创制中的广泛应用

　　 生殖干细胞移植技术是制备单性种质的前沿育种技术，可以大大提高性控育种的进程。

　　 ●梯级水库群如何实现汛限水位联合优化调控

　　 本问题的研发面向水旱灾害防御、水电清洁能源、水资源综合利用以及水生态环境保护的重大国家需求，具有重大理论意义和工程应用价值。

　　 ●如何高值利用有机污染化工废盐，推动化工产业高质量发展

　　 建立完善化工废盐利用处置的污染防治标准体系，攻关利用处置技术并开展工程应用示范，助力我国由化工大国向强国迈进。

　　 ●如何在沙漠戈壁荒漠地区构建千万千瓦级新能源基地并实现安全稳定送出

　　 要将荒漠化地区改造成为绿色能源基地，亟需解决如何在缺乏电网支撑的情况下实现数亿千瓦荒漠新能源发电基地安全稳定送出的关键问题。

　　 ●如何发展面向高性能和低成本产业升级的自主可控SoC芯片

　　 在已有可控的、较为落后的制造工艺下，通过芯片架构创新实现系统性能的跃升，从而满足不同产业的实际应用需求，确保产业发展安全。

　　 ●如何实现冲击地压煤层智能安全高效开采

　　 冲击地压已成为制约我国煤矿安全生产和产能释放的“头号杀手”，随着开采深度的不断增加，其影响越发凸显，将严重影响我国能源战略安全和国民经济持续健康发展。

　　 （见习记者 李春剑 记者 詹媛）