面向未来的科技——2022重大科学问题、工程技术难题及产业技术问题解读

2020 年重大科学问题和工程技术难题征集发布自 3 月启动，共有 103 家全国学会、5 个国际组织参与，提交了 490 个问题难题。后经科技工作者网络投票初评以及院士、学科领军专家复审终评，Z终遴选出 10 个对科学发展具有导向作用的前沿科学问题及 10 个对技术和产业创新具有关键作用的工程技术难题。在此基础上，中国科协牵头组织问题难题推荐学会和相关专家学者，撰写解读问题难题并结集成《面向未来的科技——2020 重大科学问题和工程技术难题解读》一书。目的是让广大科技工作者更好地把握世界科技前沿和发展趋势，激发青少年科学兴趣，促进公众理解科学，提升公民科学素质，为自主创新营造良好环境。还希望借此引领全国学会拓展重大科学问题和工程技术难题发布活动服务链条，打造成为学术、智库、科普相融互促的科学共同体服务新范式。

中国科学技术协会由全国学会、协会、研究会，地方科学技术协会及基层组织组成；地方科学技术协会由同级学会和下一级科学技术协会及基层组织组成。中国科协所属全国学会210个；地方科协总计3141个。

篇　前沿科学问题
1. 如何早期诊断无症状期阿尔茨海默病？
预防阿尔茨海默病的曙光 中国认知科学学会 / 003
2. 如何实现可信可靠可解释人工智能技术路线和方案？
可信人工智能推动智能科技的变革 中国人工智能学会 / 011
3. 如何实现原子尺度精准制备和结构调控构建未来信息功能器件？
在原子尺度下精准制造信息器件 中国真空学会 / 021
4. 新污染物治理面临何种问题和挑战？
新污染物环境风险评估和管控 中国环境科学学会 / 037
5. 如何实现自动、智能、精准的化学合成？
化学自动合成机器 中国化学会 / 051
6. 如何整合多组学对生物的复杂性状进行研究？
多组学整合分析开创生物复杂性状研究新篇章 中国畜牧兽医学会 / 061
7. 能否实现材料表面原子尺度可控去除？
超精密制造强劲助力大国崛起 中国机械工程学会 / 077
8. 如何全方位精准评价城市综合交通系统及基础设施韧性？
城市交通韧性建设的术与道 中国公路学会 / 087
9. 宇宙中的黑洞是如何形成和演化的？
一片光明的黑洞研究 中国天文学会 / 099
10. 制约海水提铀的关键科学问题是什么？
突破海水提铀技术瓶颈，尽快实现经济可行 中国核学会 / 109
第二篇　工程技术难题
1. 如何突破我国深远海养殖设施的关键技术？
在深远海中给鱼儿安个家 中国水产学会 / 121
2. 如何实现我国煤矿超大量“三废”（固、液、气）低成本地质封存及生态环境协同
发展？
地质封存及生态环境协同发展引领未来煤矿废物处置方向
中国环境科学学会 / 131
3. 如何创建心源性休克的综合救治体系？
心源性休克救治——既不遥远，也不陌生 中国生物医学工程学会 / 141
4. 如何实现全固态锂金属电池的工程化应用？
全固态锂金属电池的过去、现在和未来 中国汽车工程学会 / 153
5. 如何实现高精密复杂硬曲面随形电路？
高精密复杂硬曲面随形电路制造技术助力中国电子产业升级发展
中国电子学会 / 165
6. 如何突破高原极复杂地质超长深埋隧道安全建造与性能保持技术难题？
复杂艰险山区长大深埋隧道修建技术难题 詹天佑科学技术发展基金会 / 1757. 如何解决高温跨介质的热 / 力 / 化学耦合建模与表征难题？
高速飞行与流动中的热力化学现象 中国空气动力学会 / 185
8. 如何从低品位含氦天然气中提取氦气？
突破核心技术，实现氦气国产化 中国化工学会 / 195
9. 如何利用遥感技术对地球健康开展有效诊断、识别与评估？
谱遥感体检与地球健康 中国遥感应用协会 / 205
10. 如何实现极大口径星载天线在轨展开、组装及建造？
太空天眼——极大口径星载天线 中国振动工程学会 / 217
第三篇　产业技术问题
1. 如何建立细胞和基因疗法的临床转化治疗体系？
建立合理临床转化体系，促细胞和基因疗法落地 中国细胞生物学学会 / 229
2. 如何实现存算一体芯片工程化和产业化？
存算一体芯片引领算力时代新技术革命 中国通信学会 / 239
3. 碳中和背景下如何实现火电行业的低碳发展？
碳捕集、利用与封存技术助力火电行业的低碳发展 中国能源研究会 / 253
4. 如何通过标准化设计—自动化生产—机器人施工—装配式建造系统性解决建筑工
业化和高能耗问题？
走向新型建筑工业化 中国土木工程学会 / 267
5. 如何发展自主可控的工业设计软件？
工业产品研发设计软件成为智能创造的灵魂
中国科学学与科技政策研究会 / 2796. 如何利用多源数据实现农作物病虫害精准预报？
利用多源数据实现农作物病虫害精准预报 中国植物保护学会 / 291
7. 如何采用非石油原料高效、安全地合成己二腈？
以非石油原料合成己二腈 中国化学会 / 305
8. 小麦茎基腐病近年为什么会在我国小麦主产区暴发成灾，如何进行科学有效地
防控？
茎基腐病——我国小麦生产新挑战 中国植物病理学会 / 315
9. 如何研制大型可变速抽水蓄能机组？
可变速抽水蓄能机组的科学问题 中国电机工程学会 / 325
10. 如何突破满足高端应用领域需求的高品质对位芳纶国产化“卡脖子”技术？
芳纶纤维产业技术发展现状及未来发展趋势 中国纺织工程学会 / 341