光明日报记者 詹媛

　　7月15日，在北京举行的第二十八届中国科协年会主论坛发布了10个前沿科学问题、10个工程技术难题和10个产业技术问题。

　　中国科协自2018年开始，持续组织开展重大科技问题难题征集发布活动。2026年活动，从前沿性、引领性、创新性、战略性四个方面严格把关，经过严谨规范的审读、评议、投票等程序，最终选出10个前沿科学问题、10个工程技术难题和10个产业技术问题，为持续性产出原创性、颠覆性科技成果树立风向标。

　　10个前沿科学问题

　　1.霍奇猜想

　　霍奇猜想的核心断言是复杂拓扑结构可被精确编码为多项式方程的几何构造。其解决将为数论与几何提供交叉验证，加速相关难题的攻克，重塑现代数学的整体疆域，并彻底革新人类对几何本质的认知。

　　2.磁约束核聚变燃烧等离子体

　　该研究旨在解决燃烧过程中能量与粒子平衡、宏观与微观稳定性控制难题，发展先进运行方案和氚燃料高效利用对策，实现聚变反应堆在阿尔法粒子加热主导下的长时间稳定高约束运行，并攻克一系列科学和工程技术难题。该研究将直接推动聚变能走向商业化应用。

　　3.电解液微环境演化机制

　　厘清电解液中离子的体相、界面配位环境及演化机制，有望对电极表面双电层、离子传输调控等带来颠覆性的变革，重塑传统基于稀溶液体系的电化学基础理论。该研究可提升电池功率密度、循环稳定性、电催化反应效率、选择性等。

　　4.人与自然互馈的地域分异机制及系统演变规律

　　人与自然的互馈过程深刻塑造区域可持续发展格局。该突破将推动人地系统理论跃升，引领地理科学与生态、信息、管理等学科深度交叉，将为气候适应、粮食安全、生态保护与国土空间优化提供科学依据。

　　5.城市绿色空间与人类健康相互作用机理研究

　　城市绿色空间的健康效应与人类福祉紧密相关。相关研究将催生一系列生态城市建设的新理论、新方法和新规范，加速基于自然解决方案在全球可持续城市治理中的落地，并形成以人类健康为核心目标的生态城市建设新模式。

　　6.具身自主智能的度量与演化

　　自动驾驶网约车行驶在重庆永川城区。新华社发

　　该理论将显著推动“如何定义与度量智能”这一长期未解的核心问题取得突破，引领人工智能系统分析由基于任务表现的经验范式迈向以能力结构与演化规律为核心的科学度量范式。该理论的突破将为自动驾驶、人形机器人等具身系统的准入与监管提供统一科学依据。

　　7.类生物计算范式的第一性原理与介观尺度实现机制

　　回归生物计算第一性原理，揭示以极低功耗涌现高智能的科学机理，发展以复杂网络为中心、与先进工艺弱相关的类生物计算范式。该范式将重塑计算科学基础理论并催生万亿级新型计算产业，破解当前计算机领域“算力尽头是电力”的不可持续危机。

　　8.“AI+”构建6G通信智能体网络的机理探究

　　随着我国5G领跑世界，6G的发展将成为赋能千行百业的超级引擎，由此，“语义信息论”不仅是对经典理论的挑战，更是我国在基础原理层面重构移动通信发展范式、提供“中国方案”的战略支点。

　　9.生物组织仿生类器官芯片

　　类器官芯片生物医用材料的科学问题突破，将实现从动物源性随机基质向人源性按需微环境的根本转变，显著提升药物筛选与疾病模型的预测准确性。自主研发生物墨水与芯片耗材，将打破国外产品垄断，形成千亿级类器官和精准医疗业态。

　　10.阿尔茨海默病与脑类淋巴及淋巴循环动力学变化相关性

　　本问题旨在回答一系列核心链条问题，即在阿尔茨海默病病理演进过程中，脑类淋巴—脑膜淋巴循环动力学如何发生时空演变？这种动力学衰退是阿尔茨海默病的“因”还是“果”？并最终探寻该病的发病原因及新型治疗方法。

　　10个工程技术难题

　　1.深海环境智能感知关键技术研究

　　通过攻克深海极端环境下高动态范围自适应感知、声光信息融合建模、轻量化智能识别等深海环境智能感知关键技术，全面提升无人自主水下机器人在深远海复杂环境中的地形感知、典型目标检测识别等能力，并显著降低试验成本。实现深海无人自主水下机器人“看得清、辨得明”。

　　2.极端灾害性天气星地空新型机动平台协同观测试验及应用

　　打造国际领先的“星—地—空”机动协同观测业务能力，相关突破将直接支撑灾害系统致灾机理的原创性发现，并通过改进数值预报，将预报精度和提前量提升到一个新高度。最终，使我国在重大气象灾害监测预警这一关键领域步入世界前列。

　　3.高端装备中关键高分子材料的寿命预测与寿命调控

　　在航空航天、轨道交通、电子信息、新能源等关乎国家科研实力和科技发展水平的领域，随着高分子材料的广泛应用，其在复杂和极端环境条件下的稳定性和可靠性已成为制约装备安全高效运行的新问题。相关研究将为我国高端装备的高水平自主研发奠定坚实的材料基础。

　　4.太空计算中心构建技术

　　2025年5月14日12时12分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将太空计算卫星星座发射升空。新华社发

　　该技术将显著提升我国在天基智能处理、深空自主探测、空间态势感知、遥感实时服务和天地一体信息网络等领域的自主能力，并带动高可靠智算芯片、空间能源、热控材料、在轨组装、光通信、航天软件和商业航天服务等产业链协同升级。

　　5.场景驱动的全感官互联

　　相关技术一旦突破，医生可通过触觉反馈安全实施远程手术，科研人员在虚拟实验室中闻到气味并品尝物质味道，异地亲友可共享逼真的多感官聚餐体验……在社会生活层面，人类将首次突破时空对感官的束缚，实现真正意义上的亲身体验。

　　6.超千米深井煤矿安全高效开采关键技术

　　浅部煤炭资源未来20~30年内面临资源枯竭的情况，埋深1000~1500米煤炭资源的释放是国家能源供应的基本保障。研发超千米深部煤炭精细勘探、智能开采、安全防控技术和装备，推进深部煤炭资源的安全、高效开采，是向深部要资源、稳定能源供给的必然选择。

　　7.大模型驱动的太空具身智能机器人自主探测作业技术

　　机器人电力设备巡检与维护训练。新华社发

　　该难题的研究旨在解决地外天体探测、在轨服务与维护等复杂场景下，机器人环境感知薄弱、自主决策受限、协同控制不足等问题，真正实现无人干预下的全场景自主智能作业；破解“有硬件、无智能”困局，对打造太空新质生产力具有重要意义。

　　8.AI驱动实现营养功能因子精准设计及功能食品智能制造

　　针对食品营养功能因子结构复杂、构效关系解析困难、制备工艺依赖经验试错等核心瓶颈，AI技术可实现从营养功能因子筛选、结构设计、生物合成、配方优化到工艺调控的全流程精准设计与智能制造。

　　9.全脑精细结构驱动的高仿真智能

　　相关突破将重塑人类对智能本质的科学认知，建立统一解释生物智能与机器智能的理论框架。在科学认知上揭示智能的本质与起源，为意识起源等终极问题提供可计算、可验证的实证基础，并催生高能效类脑计算、新型芯片与脑机接口等颠覆性技术。

　　10.全息数字仿真动态人体模型构建

　　该模型利用人体生命表型组大数据及不断迭代升级的算法，对人体生命微观、介观、宏观运行规律进行解构。然后通过数字仿真重构人体微观、中观和宏观网络化动态生命活动过程。该突破有望实现更高效的靶点发现、药物研发，以及个性化治疗方案。

　　10个产业技术问题

　　1.复杂国际环境下新一代光谱快速智能找矿勘查装备产业化关键技术

　　一旦取得突破，将推动新一代光谱找矿装备向微型化、低成本规模化跃升，打通国产勘查装备的产业化瓶颈，提升自主率与全球竞争力。同时，加速战略矿产勘探开发，带动芯片、勘查服务等全产业链协同发展。在战略层面将有力筑牢国家资源安全屏障，推动绿色勘查与产业可持续升级。

　　2.巨型星座商业卫星高效低成本智能制造技术

　　商业遥感卫星星座“环天星座”模型。新华社发

　　该问题聚焦商业卫星高效低成本规模化智能制造，其解决将推动卫星从“艺术品”走向“产品”，破解卫星产能与高可靠性之间的矛盾，使单星成本降低1~2个数量级、生产周期缩短60%以上、单线年产超百颗。并将支撑卫星互联网等巨型低轨星座建设，构筑自主可控的航天供应链。

　　3.新型电力系统下异构分散化灵活性资源的智能调控

　　三峡集团福建漳浦六鳌海上风电场一角。新华社发

　　一旦取得突破，将推动电力系统由传统集中控制向“广域协同、自主决策、智能演化”模式转变，重构调度控制理论体系，并显著提升系统灵活性与韧性。相关成果将大幅降低弃风弃光率，支撑虚拟电厂、能源互联网等新业态发展。

　　4.AI时代数字系统网络韧性设计范式变革

　　该问题聚焦AI时代内生安全从技术突破向数字系统赋能的关键跨越。可提升数字系统在AI驱动攻击环境下的网络安全质量保障等级，带动智能化时代数字产品安全质量检测评估与标准体系建设协同发展，并有效化解AI产品的可信性与可用性难题。

　　5.深远海大容量风电轻量化直流输电产业化

　　近海风电资源趋于饱和，深远海风能储量大、风速稳定、年利用小时数高，是未来风电发展主力。该关键核心技术的突破，将带动风电、海工、线缆、高端制造等全产业链发展，培育万亿级海洋新能源产业集群，拉动经济与就业。

　　6.面向低空经济的航空电推进系统产业化与适航体系构建

　　推动我国建立覆盖电机、电驱、热管理、控制、试验验证到适航审查的航空电推进技术体系，为电动垂直起降飞行器和新能源固定翼航空器商业化提供关键支撑。其成果不仅可带动材料、功率器件、试验装备和标准规范协同升级，还可对船舶电推进、汽车电驱等泛交通领域形成技术外溢效应。

　　7.气候韧性农业关键技术体系

　　该突破将构建我国自主知识产权的农业应对气候变化评估方法、模型和标准，创新气候韧性农业多维场景和技术模式，建立农业生产全链条防灾抗灾技术体系和联防联控机制，创建气候韧性农业理论与关键技术体系。为优化农业气候资源利用、推动农业绿色低碳转型升级提供科技支撑。

　　8.合成生物学驱动的微生物农药全链条产业升级

　　目前全球微生物农药市场规模约55亿~60亿美元，预计未来十年内将持续增长。在这种产业快速扩张背景下，该技术突破将极大提升我国在该领域的市场占有率与国际竞争力，同时推动绿色农业发展与生态环境保护。

　　9.具有多靶向系统性调节和干预功能的药物研发

　　复杂疾病通常由多基因、多通路异常驱动，存在高度的网络冗余和代偿机制。多靶向系统性药物不是简单“关掉某个致病开关”，而是通过多维度的弱作用干预，如同时调节神经炎症、蛋白清除、突触可塑性，将失调的病理网络“推回”正常的生理稳态。

　　10.基于植物代谢协同机制研究提升中药材品质

　　该突破将系统揭示植物初生—次生代谢协同调控的普适性规律，破解中药“高产低效”产业困境，减少对野生资源的依赖，保障中药材的高品质可持续供给，提升药材附加值，以药材产业推动乡村振兴，并提升中药材品质保障和中医临床疗效。

　　《光明日报》（2026年07月16日 08版）