7月28日，在中国科协第二十三届年会闭幕式上，中国科协发布了对科学发展具有导向作用的10个前沿科学问题、对工程技术创新具有关键作用的10个工程技术问题，并首次发布了对产业发展具有引领作用的10个产业技术问题。
十大前沿科学问题
1.大尺寸晶体材料的制备理论和技术如何突破？
2.纳米尺度的高效催化反应的作用机理是什么？
3.作物从基因到表型的环境调控网络是怎样的？
4.中微子质量和宇宙物质-反物质不对称的起源是什么？
5.地球之外有统一的时间规则吗？
6.记忆在大脑中是如何产生和复制的？
7.以新能源为主体的新动力系统的路径优化和稳定机制是怎样的？
8.铝合金超低温变形双增效应的物理机制是什么？
9.如何揭示板块运动的动力学机制？
10.「亚洲水塔」的不平衡不稳定对青藏高原的水系有什么影响？
10工程技术问题
1.如何高效利用农业微生物种质资源？
2.如何解决三维半导体芯片中纳米结构的测量问题？
3.如何研发出双比能量的全固态二次电池？
4.中国自主超高分辨率立体测绘卫星关键技术如何发展？
5.如何利用人工智能实现医学影像多病识别和辅助诊疗？
6.深海导航设备制造和安全保障工程的技术难点如何突破？
7.如何打造5G+三早全周期健康管理体系？
8.如何通过重要的生态系统修复工程，构建精准高效的生态保护网络，恢复生物多样性？
9.如何构建我国生态系统碳汇放大技术体系？
10.如何制作桌面级微型反应堆电池？
10工业技术问题
1.大规模集成光学芯片如何实现精确的光子集成？
2.如何开发针对衰老疾病的医用人工植入材料？
3.如何开发集软机器人和智能视频控制技术于一体的内窥镜手术机器人产品？
4.如何发展大规模低能耗液氢技术和长距离绿色氢储运技术？
5.国航空发动机短舱关键技术问题如何解决？
6.如何突破有针对性的快速经济安全的耕地重金属污染减排技术？
7.如何利用风、水、景加速实现“碳中和”？
8.漂浮式海上风力发电的关键技术研发和工程示范问题如何攻克？
9.如何制备高洁净度、高均匀性的超细晶粒高端轴承钢？
10.如何发展与5G/6G融合的卫星互联网通信技术？
2018年以来，中国科协组织全国学会等科技社团面向广大科技工作者征集、遴选重大前沿科学问题和工程技术问题，并在中国科协年会上发布。四年间，共选出130个问题发表。
附2018-2020年重大事项
2020年重大科学问题和工程技术问题
10个前沿科学问题:
1.冠状病毒跨物种传播的生态学机制是什么？
2.引力波将如何揭示宇宙的奥秘？
3.地球物质是如何演化和循环的？
4.第五代核电系统会是什么样子？
5.特殊能量场辅助制造的科学原理是什么？
6.数字交通基础设施如何促进自动驾驶和车路协同发展？
7.中药调节人体免疫功能的机制是什么？
8.植物无融合生殖的生物学基础是什么？
9.如何在变化的环境下优化中国水资源承载能力，实现健康的区域水平衡？
10.如何建立虚拟孪生的理论技术基础并进行示范应用？
10工程技术问题:
1.如何开发肿瘤治疗中新型免疫细胞的新途径和新技术？
2.为什么水平起降组合动力航母一体化设计成为空天的技术新焦点？
3.如何实现农业重大入侵生物的前瞻性风险预警和实时控制？
4.信息化条件下国家关键基础设施如何防范重大电磁威胁？
5.硅光电子技术能否促进光电子与微电子的融合？
6.如何解决集成电路制造过程中的在线缺陷检测问题？
7.在卫星不可用的情况下，无人车如何实现高精度智能导航？
8.可再生能源电解水大规模制氢如何实现“大规模”、“低能耗”、“高稳定性”的统一？
9.青藏高速公路智能施工与工程健康保障技术如何突破？
10.如何突破光刻的技术难题？
2019年20个前沿科学问题和工程技术问题
1.暗物质是可探测的基本粒子吗？
2.探索激光核聚变的新途径。
3.单原子催化剂的催化反应机理
4.高能量密度动力电池材料的电化学
5.情感意识的起源。
6.细胞器之间的相互作用
7.单细胞多组学技术
8.废弃物资源生态安全利用的技术集成
9.全智能植物工厂的关键技术问题
10.近地小天体的研究、防御和开发
11.大地震的机理及其物理预测方法
12.新药靶点发现的新途径和新方法
13.中医药临床疗效评价的创新方法和技术。
14.人工智能系统的智能生成机制
15.氢燃料电池动力系统
16.可再生合成燃料
17.绿色超音速民用飞机设计技术
18.重复使用空间运输系统设计与评估技术。
19.千米深井全断面掘进技术
20.海洋天然气水合物和油气一体化勘探开发机理及关键工程技术
2018年60个重大科学问题和工程技术问题
地学:超高精度量子惯性导航技术，空之间及时准确的天气预报，岩石圈构造应力场及其作用过程。
公共安全:煤矿重大灾害智能报警方法与技术、工程结构安全长期智能监测预警技术、城市交通基础设施智能协同运行技术。
交通:基于北斗卫星和5G通信技术的新型高速铁路列车运行控制技术、高原、寒冷冰冻地区高速铁路和公路建设关键技术、穿越深海峡关键技术、面向未来交通的路网全感知技术、时速1000km/h及以上管道运输、高速磁浮铁路建设关键技术、未来城市地下交通与物流系统。
空田科技:航天运输技术问题，飞行器级系统架构设计与仿真技术，面向工程应用的高精度动态测量。
能源:高效、长寿命、低成本的电化学储能技术，海洋生态系统与全球变化中的碳储存，脆弱生境中生物多样性的维护机制，高放废物的安全处置，绿色、安全、高效的低成本制氢技术，川藏铁路建设中的难点，未来全球能源互联网的关键技术。
农业科技:绿色农药创新研究、原始靶标发现、固体有机废弃物生物转化、资源梯级利用。
生命科学:基于核酸物质的精确基因调控与医学技术，植物工厂人工环境下植物生长发育的调控，细胞命运决定机制的研究，遗传信息的结构编码——纳米级遗传信息的动态结构分析，人类智力的基因调控机制，全球变化对动物的影响与响应，植物对逆境的记忆功能与进化，DNA存储技术，意识阅读的前沿问题与关键技术。
物理化学基础科学:记忆的物理化学基础，单分子化学反应动态过程的可视化，超临界场强的量子电动力学效应，宇宙中重元素的起源，极端条件下的可控燃烧。
先进材料:高性能热电材料、纳米纤维工业化生产关键技术、核能系统高安全性结构材料、高活性可见光光催化材料、人工智能技术与新型智能复合材料的深度融合。
信息技术:类脑计算、新一代认知物联网关键技术研究、反量子密码算法技术、大规模共享无人车协同智能控制仿真、工业互联网中的数据集成与边缘处理技术、人机情感交互。
健康:肿瘤转移机制及抗肿瘤新药研发、阿尔茨海默病的机制分析及诊疗难点、精神疾病的新治疗方法、免疫微环境的分子分型及免疫治疗的耐药机制。
智能制造:人机一体化关键技术、微腔机电一体化传感、高性能动力电池研发技术、新一代智能制造系统、基于多源信息融合的大型复杂系统健康监测与评估、人工智能在智能驾驶工程技术开发中的应用研究、先进微纳机器人技术。
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作者:中国科学技术协会
编辑郑石
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