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中國(guó)創(chuàng)新戰(zhàn)略與政策研究2024

潘教峰主編

北京 : 科學(xué)出版社, 2025. 3

ISBN 978-7-03-081276-6

責(zé)任編輯：牛 玲 高雅琪

《中國(guó)創(chuàng)新戰(zhàn)略與政策研究2024》為中國(guó)科學(xué)院和國(guó)務(wù)院研究室聯(lián)合共建中國(guó)創(chuàng)新戰(zhàn)略和政策研究中心的研究成果。這些研究聚焦黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)注的重大科技問(wèn)題，從全局和戰(zhàn)略的高度把握世界科技發(fā)展態(tài)勢(shì)，從科學(xué)技術(shù)影響和作用的視角研究國(guó)際國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的重大問(wèn)題，形成了一批科技前沿動(dòng)態(tài)、科技決策參考和科技智庫(kù)報(bào)告。本書(shū)所集結(jié)的文章中，既有科技創(chuàng)新戰(zhàn)略與政策方面的研究與建議，也有對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與變革的調(diào)研與思考，還有對(duì)全球科技創(chuàng)新進(jìn)展、主要國(guó)家科技戰(zhàn)略部署的掃描與分析。其中有些成果直接推動(dòng)了相關(guān)政策制定，為國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略和政策的宏觀決策提供了科學(xué)依據(jù)和智力支撐。

本文分享“第三篇 科技研發(fā)布局與進(jìn)展”中的《基礎(chǔ)研究8個(gè)整體發(fā)展趨勢(shì)及11個(gè)大學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)與重點(diǎn)研究問(wèn)題》一文，供您參閱。

基礎(chǔ)研究8個(gè)整體發(fā)展趨勢(shì)及11個(gè)大學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)與重點(diǎn)研究問(wèn)題

中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院 潘教峰 冷伏海 楊 帆 王海霞

中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院課題組利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)中的共被引分析方法，以科睿唯安基本科學(xué)指標(biāo)（essential science indicators，ESI）數(shù)據(jù)庫(kù)中的12 610個(gè)研究前沿為起點(diǎn)，遴選出2022年自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的11個(gè)大學(xué)科領(lǐng)域較為活躍或發(fā)展迅速的110個(gè)熱點(diǎn)前沿和55個(gè)新興前沿，并對(duì)33個(gè)重點(diǎn)研究前沿/群進(jìn)行了解讀。經(jīng)科技領(lǐng)域?qū)＜摇⒄邔?zhuān)家和戰(zhàn)略情報(bào)專(zhuān)家的進(jìn)一步綜合分析研判，揭示出這165個(gè)研究前沿及其核心論文和施引論文所表征的科學(xué)研究8 個(gè)整體趨勢(shì)特點(diǎn)，以及11個(gè)大學(xué)科領(lǐng)域的近期發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題。

▋一、整體上當(dāng)前科學(xué)研究的8 個(gè)趨勢(shì)特點(diǎn)

一是人工智能賦能各學(xué)科領(lǐng)域并開(kāi)拓科學(xué)研究新范式；

二是新冠病毒帶來(lái)的重大挑戰(zhàn)成為眾多學(xué)科科學(xué)研究的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力；

三是地球科學(xué)重大突破仍是一段時(shí)期內(nèi)保障“能源安全”的主要科技支撐；

四是“糧食安全”和“健康問(wèn)題”的解決需要“基因組技術(shù)的基礎(chǔ)研究”方面的開(kāi)放大科學(xué)計(jì)劃；

五是宏觀宇宙和宜居地球探索揭示地球系統(tǒng)整體統(tǒng)一圖景；

六是深空探索和微觀調(diào)控不斷拓展物質(zhì)科學(xué)知識(shí)體系的邊界；

七是數(shù)學(xué)研究破解世紀(jì)難題和各學(xué)科領(lǐng)域數(shù)學(xué)邏輯瓶頸；

八是挑戰(zhàn)人類(lèi)認(rèn)知極限的復(fù)雜前沿問(wèn)題日益打破自然科學(xué)、工程科學(xué)和社會(huì)科學(xué)研究的界限。

▋二、農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題

1. 發(fā)展趨勢(shì)

先進(jìn)基因、材料、制造和智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)著農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)研究。食品安全檢測(cè)與食品制造越來(lái)越智能化，植物基因組研究進(jìn)入泛基因組時(shí)代，基因組編輯技術(shù)不斷改進(jìn)，植物免疫調(diào)控機(jī)理持續(xù)受到關(guān)注，動(dòng)物疫病研究成為熱點(diǎn)。

2. 重點(diǎn)研究問(wèn)題

• 食品智能傳感包裝膜；

• 3D食品打印；

• 植物泛基因組研究；

• 新一代基因編輯技術(shù)；

• 植物免疫調(diào)控機(jī)理；

• 新冠病毒對(duì)家養(yǎng)動(dòng)物的感染和傳播。

▋?nèi)⑸鷳B(tài)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題

1. 發(fā)展趨勢(shì)

生態(tài)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究日益關(guān)注伴隨氣候變化、人類(lèi)活動(dòng)等帶來(lái)的新型生態(tài)環(huán)境問(wèn)題、具有全球性重大影響的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及多學(xué)科理解和施策的理論與方法，如新污染物的環(huán)境特征、生態(tài)健康風(fēng)險(xiǎn)和污染防控研究，重大突發(fā)災(zāi)害造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞及應(yīng)對(duì)的科學(xué)、技術(shù)、管理和政策研究等。

2. 重點(diǎn)研究問(wèn)題

• “同一健康”理念指導(dǎo)的新冠病毒流行與監(jiān)控過(guò)程中的生態(tài)環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素及環(huán)境健康面臨的威脅和綜合保護(hù)研究；

• 微塑料等新污染物的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、污染防控和管理舉措研究；

• 全球生物多樣性衰退、重要生態(tài)系統(tǒng)退化及保護(hù)研究；

• 氣候變化導(dǎo)致的傳染病流行、森林火災(zāi)等引發(fā)的全球或區(qū)域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及其解決方案。

▋四、地球科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題

1. 發(fā)展趨勢(shì)

地外天體探測(cè)達(dá)成新的里程碑，加速人類(lèi)對(duì)行星地球形成和演化的新認(rèn)知。冰川凍土的地球系統(tǒng)變化和新的油氣資源探測(cè)開(kāi)采給地球科學(xué)提出新問(wèn)題、新需求。地球科學(xué)與其他學(xué)科的交叉融合日益頻繁，天基觀測(cè)、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等新手段、新技術(shù)的廣泛應(yīng)用效果凸顯。

2. 重點(diǎn)研究問(wèn)題

• 從地球系統(tǒng)科學(xué)視角開(kāi)展氣候變化研究，包括基于多種地球系統(tǒng)模型的氣候敏感性評(píng)估，以及南極洲和格陵蘭島冰量損失對(duì)海平面變化的影響；

• 利用軌道器和漫游車(chē)探測(cè)解析地外天體的形成和演化，如小行星地表特征和成分分析；

• 油氣礦藏的地質(zhì)特征、資源潛力和關(guān)鍵開(kāi)發(fā)技術(shù)研究；

• 新一代放射性碳測(cè)年技術(shù)與應(yīng)用。

▋五、臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題

1. 發(fā)展趨勢(shì)

受新冠疫情廣泛持續(xù)的影響，新冠病毒的臨床研究成為該領(lǐng)域主要研究?jī)?nèi)容。隨著新冠病毒疫情進(jìn)程及其對(duì)醫(yī)學(xué)需求的變化，新冠病毒臨床醫(yī)學(xué)研究經(jīng)歷了從對(duì)新冠病毒患者快速準(zhǔn)確的診斷標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)、輕重病患救治方案和疫苗臨床試驗(yàn)的研究，到新冠病毒感染快速檢測(cè)和疫苗應(yīng)用研究，再到后新冠疫情臨床問(wèn)題研究。

2. 重點(diǎn)研究問(wèn)題

• 圍繞新冠病毒的現(xiàn)有疫苗安全性、長(zhǎng)期免疫效果及對(duì)新變異株有效性研究；

• 新研發(fā)的治療藥物臨床試驗(yàn)研究；

• 長(zhǎng)期后遺癥研究；

• 新冠病毒致肺外臟器損傷病理病機(jī)研究；

• 新冠疫情流行早期臨床治療方案效果研究。

▋六、生物科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題

1. 發(fā)展趨勢(shì)

新冠病毒持續(xù)變異帶來(lái)的潛在疫情復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)刺激著新冠病毒基礎(chǔ)問(wèn)題研究走向深入，強(qiáng)化了新型疫苗、通用中和抗體和有效藥物的研制。人工智能開(kāi)始進(jìn)入真正助力理解生命科學(xué)規(guī)律的時(shí)代。

2. 重點(diǎn)研究問(wèn)題

• 新冠病毒的入侵機(jī)制、致病機(jī)理、藥物靶點(diǎn)研究；

• 新冠病毒進(jìn)化起源和中間宿主；

• 新冠病毒疫情的預(yù)測(cè)模型；

• 新冠病毒的中和抗體、疫苗及特效藥的研發(fā)；

• AlphaFold 預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等人工智能使能的生物學(xué)問(wèn)題破解。

▋七、化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題

1. 發(fā)展趨勢(shì)

實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)的化學(xué)合成一直是化學(xué)研究的重要目標(biāo)之一。人工智能的發(fā)展不僅為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供了新的機(jī)遇，而且智能化、自動(dòng)化合成成為新的發(fā)展趨勢(shì)。化學(xué)與材料科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)等密切交叉和相互滲透，通過(guò)創(chuàng)造具有優(yōu)異性能的新物質(zhì)推動(dòng)材料、能源、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2. 重點(diǎn)研究問(wèn)題

• 單原子催化、納米酶等精準(zhǔn)合成方法；

• 機(jī)器學(xué)習(xí)輔助化學(xué)合成等智能合成過(guò)程；

• 鋅金屬電池、鋰硫電池、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池等新一代電池；

• 新冠病毒檢測(cè)、藥物精準(zhǔn)遞送等生物化學(xué)研究；

• 自供電可穿戴織物、熱激活延遲熒光材料等新材料。

▋八、物理學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題

1. 發(fā)展趨勢(shì)

搜尋新物理、發(fā)現(xiàn)新物態(tài)，已成為物理學(xué)研究的重要目標(biāo)。繆子反常磁矩、味對(duì)稱(chēng)性與輕子質(zhì)量、強(qiáng)子物理等研究持續(xù)推動(dòng)著粒子物理學(xué)的進(jìn)步，高溫超導(dǎo)、拓?fù)湮飸B(tài)和二維材料等正在加速新理論、新材料和新器件的發(fā)現(xiàn)。

2. 重點(diǎn)研究問(wèn)題

• 繆子反常磁矩研究；

• 夸克和輕子味物理研究；

• 奇特強(qiáng)子態(tài)研究；

• 拓?fù)湮飸B(tài)和新型拓?fù)洳牧涎芯浚?/p>

• 具有高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的超導(dǎo)材料研究；

• 二維材料及其研究。

▋九、天文學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題

1. 發(fā)展趨勢(shì)

天文學(xué)領(lǐng)域觀測(cè)手段迅速發(fā)展、全波段研究日臻完善及分析模型和分析能力不斷進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)或深化了對(duì)暗物質(zhì)與暗能量的本質(zhì)，宇宙早期的物理過(guò)程，星系、宇宙大尺度結(jié)構(gòu)、黑洞、恒星的形成與演化，行星系統(tǒng)探測(cè)與動(dòng)力學(xué)，以及太陽(yáng)活動(dòng)和爆發(fā)機(jī)制的認(rèn)識(shí)。

2. 重點(diǎn)研究問(wèn)題

• 搜尋第一代恒星、星系和黑洞；

• 發(fā)現(xiàn)臨近的系外行星；

• 通過(guò)對(duì)雙中子星、雙黑洞并合事件等開(kāi)展多信使觀測(cè)研究宇宙的基本規(guī)律；

• 利用先進(jìn)數(shù)字宇宙模型研究恒星、星系及宇宙演化；

• 利用先進(jìn)天基平臺(tái)“帕克太陽(yáng)探測(cè)器”“太陽(yáng)軌道器”等開(kāi)展日球?qū)游锢硌芯俊?/p>

▋十、數(shù)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題

1. 發(fā)展趨勢(shì)

若干數(shù)學(xué)難題得到解決或向其最終解決邁出了重要步伐，同時(shí)研究提出或解決了眾多數(shù)學(xué)應(yīng)用其中或與其他自然科學(xué)、工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)金融與管理科學(xué)等領(lǐng)域相互交叉、滲透與融合而產(chǎn)生的交叉問(wèn)題等。

2. 重點(diǎn)研究問(wèn)題

• 重大問(wèn)題和著名難題研究，包括Tau-Tilting 有限代數(shù)研究、3 維及高維（8 維、24 維）空間等體球體最密堆積問(wèn)題的證明，以及維諾格拉多夫中值定理中主要猜想的證明等；

• 利用多種方法（如深度學(xué)習(xí)算法等）求解系列高維偏微分方程的數(shù)值解；

• 針對(duì)線性回歸模型的基準(zhǔn)問(wèn)題最佳子集選擇提出更優(yōu)的算法。

▋十一、信息科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題

1. 發(fā)展趨勢(shì)

人工智能解決特定領(lǐng)域問(wèn)題的卓越能力日益彰顯，多智能體協(xié)同和透明、穩(wěn)健與可信的人工智能研究擺上日程。5G 毫米波通信及其智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用研究日益深入，開(kāi)始探索研究推動(dòng)智能化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的6G 前沿技術(shù)。量子通信實(shí)驗(yàn)研究快速進(jìn)步。

2. 重點(diǎn)研究問(wèn)題

• 長(zhǎng)距離自由空間量子密鑰分發(fā)與量子糾纏；

• 面向從頭藥物設(shè)計(jì)的深度學(xué)習(xí)方法；

• 可解釋人工智能、多智能體強(qiáng)化學(xué)習(xí)；

• 毫米波多輸入多輸出（multiple-input multiple-output，MIMO）通信系統(tǒng)的混合預(yù)編碼技術(shù)；

• 區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)的集成等。

▋十二、經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)及其他社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研究問(wèn)題

1. 發(fā)展趨勢(shì)

該領(lǐng)域一直聚焦與經(jīng)濟(jì)社會(huì)現(xiàn)象密切相關(guān)的研究問(wèn)題和研究方法，其中，與心理學(xué)相關(guān)的研究問(wèn)題是該領(lǐng)域的重點(diǎn)。近兩年該領(lǐng)域的多個(gè)前沿問(wèn)題與新冠疫情相關(guān)，涉及個(gè)人認(rèn)知、心理健康及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。此外，數(shù)字技術(shù)等新興技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響也是該領(lǐng)域近幾年來(lái)的研究重點(diǎn)之一。

2. 重點(diǎn)研究問(wèn)題

• 新冠疫情背景下認(rèn)知、行為與心理健康，包括公眾對(duì)新冠疫情及其疫苗接種的認(rèn)識(shí)、態(tài)度及行為，疫情背景下兒童、老人等特殊人群身心健康與護(hù)理，新冠疫情期間的健康風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題等；

• 新冠疫情對(duì)全球供應(yīng)鏈和金融市場(chǎng)的影響；

• 新興技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)、智慧城市建設(shè)、碳排放等方面的影響；

• 社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域研究方法的創(chuàng)新應(yīng)用。

本文摘編自《中國(guó)創(chuàng)新戰(zhàn)略與政策研究2024》（潘教峰主編. 北京 : 科學(xué)出版社, 2025. 3）一書(shū)。

ISBN 978-7-03-081276-6

責(zé)任編輯：牛 玲 高雅琪

本書(shū)可作為政府部門(mén)、科研機(jī)構(gòu)、高校、企業(yè)等進(jìn)行科技創(chuàng)新戰(zhàn)略研究、決策與管理的重要參考。

（本文編輯：劉四旦）

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