本报讯 10月22日,在安徽合肥举行的第二十五届中国科协年会主论坛上,中国科协发布2023重大科学问题(10个)、工程技术难题(9个)和产业技术问题(10个),人工智能、新能源、高性能材料、生命科学等领域重大问题受到关注。据悉,这些问题具有前瞻性、创新性和引领性。
今年的征集发布活动共收到89家全国学会和学会联合体、部分企业科协推荐的590个问题难题,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、空天科技等十大领域。
征集过程中,进一步广泛动员,通过定向邀请等方式,号召一批知名院士专家和境外科技组织参与问题难题的凝练推荐。评选过程中,进一步突出高层次专家评议指导,包括中国科协学术交流与期刊出版专委会委员等在内的117位院士专家经过复选、终选等环节进行严格评议把关。
自2018年以来,中国科协连续6年组织开展问题难题征集活动。150多家全国学会、领军企业科协等组织,遴选推荐3362个具有前瞻性、创新性和引领性的问题难题,一批全国学会建立了本领域问题难题发布机制,并围绕发布的问题开展学术交流、智库建言、科普解读和协同攻关。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。
前沿科学问题(10个)
1.如何实现低能耗人工智能?2.如何实现飞行器在上层大气层机动飞行?
3.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?
4.非线性效应会随尺度变化吗?
5.影响高性能纤维发展的基础科学问题是什么?
6.全球气候变化背景下作物如何适应土壤环境?
7.现代陆地生态系统是如何起源的?
8.生殖衰老的触发及延迟机制是什么?
9.如何实现可控核聚变的稳态燃烧?
10.如何探明更高速度轮轨系统耦合机理及能量场分布特征?
工程技术难题(9个)
1.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?
2.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?
3.适用于新型电力系统的长周期储能方式是什么?
4.如何实现大田作物绿色优质丰产无人化栽培技术?
5.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?
6.如何突破新能源废料清洁高值化利用?
7.如何突破低铂、低成本车用燃料电池电堆关键技术?
8.如何实现核动力载人火星探测的快速往返?
9.如何将脑机接口技术应用到临床医疗中?
产业技术问题(10个)
1.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?
2.如何发挥我国信息通信产业优势,快速实现芯粒(Chi-plet)技术和产业突破?
3.石油基炭材料高端化技术如何发展?
4.如何通过柔性薄膜技术实现星载轻质可展开阵列天线?
5.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?
6.梯级水库群如何实现汛限水位联合优化调控?
7.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?
8.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?
9.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?
10.如何实现冲击地压煤层智能安全高效开采?
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中国探月工程总设计师吴伟仁:
安徽在深空探测领域越来越重要
从“嫦娥”揽月、“祝融”探火,到“羲和”逐日、“北斗”指路,“天和”遨游星辰,我国空间科学、空间技术、空间应用全面突破。10月22日,在第二十五届中国科协年会主论坛上,中国探月工程总设计师、深空探测实验室主任兼首席科学家、中国工程院院士、国际宇航科学院院士吴伟仁在报告中表示,未来15年,中国深空探测将在月球探测、行星探测、运载技术等三个领域,论证实施十大工程任务,计划2030年前后实现载人登陆月球。
我国空间科学探测已实现多个首次
吴伟仁介绍,我国已全面掌握月球与火星探测器系统设计、自主导航与控制、地外天体高精度着陆与巡视等技术;研制建设了天地协同的地外天体遥操作中心、系列大型特种试验设施,并首次自主研制了用于空间同位素核电源。
“我国空间科学探测实现多个首次。”吴伟仁说,例如,绘制了世界最高分辨率,7米分辨率全月图,国际首幅月球正面,背面地质剖面图,“这个剖面图300多米,获得大量月球与火星地质、环境、形貌等原始科学数据,带动空间物理、空间天文等基础学科的发展。”当前我国月球与行星科学研究整体水平已迈入世界前列。
“值得一提的是,安徽在深空探测领域扮演越来越重要的角色。”吴伟仁介绍,中科院合肥物质院首次研制了月球着陆缓冲拉杆材料——“嫦娥”钢,解决了地外天体软着陆的关键问题;中国科大研制了“天问一号”火星磁强计,在近火星空间开展精确的矢量磁场观测;电科16所研制的超低温接收机,已经覆盖国内所有深空测控站,服务探月探火等深空探测任务。
当前,合肥物质院正在承担CE-7月壤水分子分析仪研制任务,将首次实现月球南极永久阴影区水冰及氢、氧同位素就位探测,而水冰探测也是嫦娥七号最重要的科学目标。中国科大联合深空探测实验室等单位共同研制的墨子望远镜,作为北半球光学巡天能力最强的望远镜,已在青海冷湖建成使用,将开展太阳系近地天体搜寻与监测研究,服务深空探测战略需求。
计划2030年前后实现载人登陆月球
吴伟仁介绍,未来15年,中国深空探测将在月球探测、行星探测、运载技术等三个领域,论证实施十大工程任务。
首先,在月球探测领域,将实施探月工程四期,包括嫦娥六、七、八号任务,将在月球南极建成月球科研站基本型。明年将发射嫦娥六号,实现国际首次月球背面自动采样返回。2026年前后,还将发射嫦娥七号,着陆在月球南极,通过环绕、巡视和飞跃探测,开展资源和环境详查。此外,还将实施嫦娥八号任务,开展月球资源原位利用等新技术试验。
其次,建设国际月球科研站。它是由中国提出、联合多国共同建设,在月球表面与月球轨道长期自主运行、短期有人参与,可扩展、可维护的综合性科学实验设施。具备能源供应、中枢控制、天地往返、月面科考等能力,可持续开展多学科、多目标、大规模科研活动。目前,深空探测实验室正在配合国家航天局,组织国内院士专家开展工程方案论证。此外还将实施载人登月,目前正在开展关键技术攻关和实施方案深化论证,计划2030年前后实现载人登陆月球。
将研制建设鹊桥通导遥综合星座系统。建立由环月轨道器、地月平动点航天器、行星际中转站、行星轨道器等组成的一体化综合星座系统,具备通信、导航、定位、授时等功能,可为地月空间、火星以远深空航天器提供服务,并拓展支撑行星际空间科学试验。作为其先导验证卫星的天都一号、天都二号两颗卫星,将在明年1月初从合肥深空探测实验室总部出厂,随后搭载鹊桥二号中继星实施发射,它将开展一系列新技术试验验证。
计划首次开展近地小行星防御任务
吴伟仁称,未来在行星探测领域,我国不仅实施天问二号小行星采样探测任务,即实现对特定目标小行星的采样返回,还将首次开展近地小行星防御任务。“针对近地小行星撞击地球这一极小概率、极大危害事件,我们将对一颗数千万公里的小行星实施动能撞击,使其改变运行轨道,并在轨开展撞击效果评估,实现‘撞得准,推得动,测得出,说得清’。”
“发射天问三号火星采样探测器。中国科学家将实现火星采样返回,使我国有望成为首个获得火星样品的国家。”吴伟仁说,还将开展木星系及行星际穿越探测,实现木星系环绕和天王星到达,深化人类对木星系和行星际的科学认知。此外,将开展太阳系边际探测。计划发射新型航天器,在本世纪中叶飞抵100个天文单位的太阳系边际,为人类深入认知太阳系边际和系内行星的科学特征、探索地外生命做出中国贡献。
此外,在运载领域,将论证实施重型运载火箭工程,突破10米级箭体直径、大推力液氧甲烷发动机等关键技术,使我国近地轨道运载能力由25吨级提升至150吨级,为未来深空探测奠定坚实基础。 本版稿件由新安晚报安徽网大皖新闻记者刘旸采写