中国科协发布十大前沿科学问题、十大工程技术难题和十大产业技术问题

国内海水淡化单机装置规模突破万吨级，掌握了10万吨/日反渗透海水淡化工程集成技术，并已研制出具有自主知识产权的海水淡化膜材料及组器和高压泵、能量回收装置等海水淡化工程关键配套设备，吨水平均电耗及直接运行成本均已达到国际先进同等水平，但万吨级、十万吨级以上的海水淡化工程对于国外设备技术的依赖仍较强。整体而言，当前我国海水淡化工程技术水平已与世界先进水平同步，但在关键材料、部件和装备等设计开发和高端产品量化制造方面，仍处于起步阶段，急需加快发展。

由于超超临界汽轮机技术广泛的工业应用价值和军事应用价值，国外的公司对苛刻环境下汽轮机零部件的表面防护技术进行了严密的技术封锁。本问题的解决能够为我国汽轮机在超超临界的恶劣环境下提供实践指导，进一步扩大超超临界汽轮机技术的工程应用范围，对突破国外技术封锁、实现我国自主的超超临界汽轮机技术、提升汽轮机零部件的稳定性和服役寿命以及加快国家绿色经济发展具有重要的战略意义。

面向深空资源开发的自主采矿技术作为支撑未来星际资源利用与深空基地建设的核心技术，其突破将带动多领域深层次变革。在科学层面，该研究将推动地外智能采矿机制、多源感知融合与微重力下资源分离等关键科学问题的深入探索，拓展人类对小天体物质组成与演化规律的认知。在技术层面，将催生新型采矿机器人、抗极端环境作业系统、智能自主决策算法等关键装备与系统，广泛赋能极端环境下的地球工程实践。在经济层面，有望显著降低深空任务资源运输成本，推动月球水冰、贵金属、稀土和氦-3等资源的规模化开发，激发太空经济新业态。在社会层面，将加速人类由地球文明向“多星球文明”跃迁，增强国际深空合作广度与深度，激励公众与青年群体投身航天事业，为未来社会发展注入战略性科技动能。

研究聚焦智能无人系统工程化应用的核心痛点，致力于构建覆盖设计验证、集成测试、场景部署的全周期自主能力测试评估体系。通过建立标准化评估范式与量化技术指标，解决产业界在智能无人系统研发中面临的测试技术滞后于智能化演进的双重瓶颈：既突破传统测试方法对复杂决策逻辑、集群涌现行为的评估能力局限，又构建适配人工智能算法特性的工业级测试技术框架。目标形成可支撑产品化迭代的工程化评估工具链，为无人系统智能化发展提供从技术研发到产业落地的全流程量化支撑。

光I/O技术是对于现有计算体系和芯片间通讯协议的重构，是该领域的变革性技术。我国尚没有在该技术方向上以整体系统实现为目标进行科研项目立项。提出并研究以实际应用为导向的光I/O技术不仅符合光电产业自身的发展规律，也能够为我国在高端芯片产业上形成技术突破提供有力的技术支撑。

该问题的突破将在产业技术层面，聚焦于突破细胞代谢障碍与微环境适配性，当前进展以代谢干预和干细胞技术为主，未来需通过跨学科创新与精准设计实现临床转化，助力应对老龄化社会的健康挑战。抗衰老材料有望催生千亿级市场，涵盖再生医学器械（如人工骨膜）、医美填充剂及功能食品等领域。

一是有利于加快构建新型电力系统、推动能源绿色低碳转型。依托大电网、构建大市场，通过加快建立适应新型电力系统运行特点的市场机制，统筹利用电网供需两侧调节资源、深度挖掘消纳空间，能为实现清洁能源高效利用提供制度保障。

二是有利于支撑构建新发展格局，实现大范围生产要素畅通流动。通过充分发挥电力市场机制，构建全国统一电力市场，有助于破除地方保护和市场分割，充分释放超大规模市场潜力，实现电力资源在全国更大范围内共享互济和优化配置，为构建新发展格局提供重要的能源支撑。

三是有利于保障能源和电网安全。通过竞争机制促进清洁能源的开发利用和传统能源的节能减排，增强了能源供应的多样性和灵活性；通过建立完善的市场机制和价格手段，充分反映新型电力系统下各类资源的多元价值，有效引导电源、电网的合理规划，为电力系统提供长期的充裕性支撑，通过价格信号充分调动各类可调节资源，提升电网调节能力，有效平衡供需矛盾，为能源和电网安全提供了多维度、深层次的保障。

航天遥感大模型等卫星遥感数据智能处理技术的发展，让数字地球与现实世界的交融变得更为灵动智慧，其通用化感知信息提取、表达、融合、交互与生成能力如何颠覆传统卫星遥感产品生产与应用服务模式，从而促进海量卫星遥感数据高效高质量规模化应用，是当前卫星遥感数据产业化应用面临的技术难题。其规模化应用对于航天遥感新质生产力打造、天地一体化信息全时全域全息服务能力构建以及航天产业智能化升级具有重要意义。

航天遥感大模型等卫星遥感数据智能处理技术的突破，将极大程度地缩短遥感信息获取周期，显著提升自然资源监测、生态环境保护、应急救灾响应、地理信息更新、精细农业管理、智慧城市建设等行业卫星遥感数据业务化应用能力和智能化服务水平。同时，也有望大幅缩短大众用户获取遥感信息的链条，促进遥感技术应用的变革，催生新遥感应用场景的生成。

基于合成生物学、AI算法和纳米技术，构建“精准设计-高效递送-智能响应”的新一代植物病虫害生物疫苗技术体系，将推动植物免疫学与微生物组学的深度融合，揭示植物-微生物互作的新机制，颠覆传统“病原-宿主”对抗模式，实现疫苗的环境响应式释放，使田间稳定性提升3倍，推动基础科学从“病原防控”向“植物健康管理”范式转型。该技术的突破，将进一步推动全球粮食安全水平显著提升，植物生物疫苗可降低作物损失率20%-40%，相当于每年减少1400万吨粮食损失。通过采用植物疫苗大幅度提升种植户农民成本与收益比，预计通过增产降本增效增加收入1000元/亩；生态方面，农药减量使用可减少60%土壤污染，保护传粉昆虫等非靶标生物。公共健康层面，农产品农药残留降低80%，直接减少人类暴露风险，每年可避免约200万例农药中毒事件。

突破卒中脑功能评估与BCI闭环干预的核心技术，对脑科学领域意义重大。首先，在脑科学认知方面，该工作将深入揭示卒中后脑网络重塑和可塑性机制，丰富对脑功能重构与学习的理论认识。其次，在卒中领域，若能实现对患者脑功能状态的精准量化及基于此的个性化闭环干预，将显著提升康复效率和效果，减少残疾率并改善患者生活质量。再次，从产业和技术层面看，该研究将推动脑机接口、智能康复机器人、可穿戴监测等产业发展，催生新技术和产品，带来可观的经济效益。该项目一旦成功，将产生重要的科技和社会效益，为脑机接口技术产业化与智能康复提供有力支撑。