12月10日，中國(guó)工程院戰(zhàn)略咨詢中心、科睿唯安以及高等教育出版社在中國(guó)工程院聯(lián)合發(fā)布《全球工程前沿2019》報(bào)告。
報(bào)告圍繞機(jī)械與運(yùn)載工程、信息與電子工程、化工冶金與材料工程、能源與礦業(yè)工程、土木水利與建筑工程、環(huán)境與輕紡工程、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、工程管理9個(gè)領(lǐng)域，遴選出年度全球工程研究前沿93項(xiàng)和全球工程開(kāi)發(fā)前沿94項(xiàng)。
機(jī)械與運(yùn)載工程
機(jī)械與運(yùn)載工程領(lǐng)域所研判的Top10工程研究熱點(diǎn)和Top10工程開(kāi)發(fā)前沿中新興前沿與傳統(tǒng)工程科技并駕齊驅(qū)，智能化、綠色化、微型化成為發(fā)展趨勢(shì)。
| 工程研究前沿 | 工程開(kāi)發(fā)前沿 |
| 基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能制造 | 臨近空間高超聲速飛行器推進(jìn)系統(tǒng) |
| 高能固態(tài)鋰電池 | 基于深度學(xué)習(xí)的人機(jī)智能交互系統(tǒng) |
| 超聲速流中的減阻減熱研究 | 基于3D打印的生物組織再生技術(shù) |
| 多機(jī)器人系統(tǒng)的協(xié)同控制 | 高效燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與制造技術(shù) |
| 高性能微納生物傳感器 | 面向無(wú)人駕駛的視覺(jué)傳感與識(shí)別 |
| 車(chē)聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù) | 波浪能發(fā)電與能量收集 |
| 基于拓?fù)鋬?yōu)化和增材制造的設(shè)計(jì)與制造一體化 | 反小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng) |
| 空間系留機(jī)器人自適應(yīng)目標(biāo)捕獲控制 | 新型高效氫燃料電池 |
| 基于可再生能源/燃料電池的混合動(dòng)力系統(tǒng) | 船舶電力推進(jìn)系統(tǒng) |
| 智能電網(wǎng)的資源調(diào)度和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 | 飛行器電磁隱身超材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用 |
| 工程研究前沿 | 工程開(kāi)發(fā)前沿 |
| 類(lèi)腦智能 | 毫米波高速通信技術(shù) |
| 天地一體化組網(wǎng) | 超精密儀器技術(shù)及智能化 |
| 腦成像技術(shù) | 圖像視頻分析識(shí)別系統(tǒng)與技術(shù) |
| 感知、通信、計(jì)算、控制協(xié)同融合理論與方法 | 基于微納電子技術(shù)的傳感器開(kāi)發(fā) |
| 混合增強(qiáng)智能 | 手術(shù)機(jī)器人技術(shù) |
| 面向光互聯(lián)、光計(jì)算及光傳感的硅基集成光子器件 | 高能效人工智能芯片技術(shù) |
| 面向5G的大規(guī)模天線無(wú)線傳輸理論與技術(shù) | 基于石墨烯等納米新材料的傳感器單元及測(cè)量技術(shù) |
| 人工微納結(jié)構(gòu)對(duì)光及電磁場(chǎng)的調(diào)控 | 柔性可穿戴光電子器件應(yīng)用技術(shù) |
| 量子化精密計(jì)量/測(cè)量技術(shù)與相關(guān)理論 | 物聯(lián)網(wǎng)安全檢測(cè)技術(shù) |
| 新一代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用 | 基于合成孔徑雷達(dá)的圖像處理、目標(biāo)識(shí)別以及特征學(xué)習(xí) |
| 工程研究前沿 | 工程開(kāi)發(fā)前沿 |
| 可再生能源系統(tǒng) | 人工智能與化工過(guò)程深度結(jié)合 |
| 高溫合金 | 高分子材料的生物基替代 |
| 材料生命周期工程 | 軍用難熔金屬材料 |
| 人工智能設(shè)計(jì)催化劑 | 微反應(yīng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā) |
| 航天航空用高性能C/C復(fù)合材料 | 可穿戴柔性電子器件 |
| 膜生物反應(yīng)器及膜污染防控技術(shù) | 煤轉(zhuǎn)化制化學(xué)品 |
| 生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化 | 計(jì)算機(jī)輔助的材料“靶向”功能設(shè)計(jì) |
| 化學(xué)生物技術(shù) | 極端服役環(huán)境下性能與服役行為檢測(cè)與表征技術(shù) |
| 多孔有機(jī)材料在CO2捕集中的應(yīng)用 | 生物質(zhì)煉制化學(xué)品及材料 |
| 高性能分離凈化吸附-催化材料開(kāi)發(fā) | 國(guó)防重大需求先進(jìn)結(jié)構(gòu)功能一體化陶瓷材料關(guān)鍵制備技術(shù) |
| 化學(xué)固氮 | 智能仿生自修復(fù)涂層技術(shù) |
| 可反復(fù)循環(huán)生物降解高分子材料 |
| 工程研究前沿 | 工程開(kāi)發(fā)前沿 |
| 與可再生能源耦合使用的多元高密度儲(chǔ)能方法 | 高效電動(dòng)/混合動(dòng)力汽車(chē)和動(dòng)力電池技術(shù) |
| 先進(jìn)核燃料和相關(guān)材料損傷機(jī)理及驗(yàn)證 | 核能高溫制氫及氦氣透平發(fā)電技術(shù) |
| 人工智能與油藏預(yù)測(cè)機(jī)制 | 基于微地震監(jiān)測(cè)的裂縫形態(tài)處理方法和系統(tǒng) |
| 煤炭與油氣安全高效智能化開(kāi)采理論 | 煤炭安全智能精準(zhǔn)開(kāi)采技術(shù) |
| 光催化和光電催化分解水制氫研究 | 煤炭高效轉(zhuǎn)化和超低污染排放控制技術(shù) |
| 大數(shù)據(jù)和人工智能與電網(wǎng)的耦合方法研究 | 可再生能源制氫及儲(chǔ)運(yùn)一體化技術(shù) |
| 全固態(tài)高能量密度鋰電池和快速充電鋰電池 | 數(shù)字化、智能化核電站及反應(yīng)堆技術(shù) |
| 核電站嚴(yán)重事故特性及預(yù)防與緩解措施 | 智能一體化模塊式浮動(dòng)堆技術(shù) |
| 油氣田地質(zhì)-工程-地面一體化中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用方法 | 基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的油田綜合數(shù)字生態(tài)管理系統(tǒng) |
| 關(guān)鍵金屬富集機(jī)制 | 海洋地震勘探的地震信號(hào)獲取和處理技術(shù) |
| 超高溫高壓鉆井液研究 | 新型壓裂技術(shù)、裝備與壓裂液、支撐劑及添加劑的開(kāi)發(fā) |
| 深部金屬礦開(kāi)采過(guò)程中多場(chǎng)耦合致災(zāi)機(jī)理 | 深部金屬礦開(kāi)采災(zāi)害超前預(yù)警系統(tǒng)開(kāi)發(fā) |
| 工程研究前沿 | 工程開(kāi)發(fā)前沿 |
| 結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期性能演化機(jī)理與控制 | 既有結(jié)構(gòu)加固、修復(fù)和改造技術(shù) |
| 基于全壽命周期的綠色建筑設(shè)計(jì)方法 | 城市群綜合交通規(guī)劃系統(tǒng)及安全智能管理技術(shù) |
| 水泥基材料的納米改性和纖維復(fù)合 | 河湖海與地下水生態(tài)水環(huán)境監(jiān)測(cè)與修復(fù)技術(shù) |
| 應(yīng)對(duì)城市熱島效應(yīng)的城市設(shè)計(jì)與規(guī)劃 | 基于資源化及能源回收的污水可持續(xù)處理技術(shù) |
| 大跨橋梁運(yùn)營(yíng)智能監(jiān)測(cè)與檢測(cè) | 生態(tài)住區(qū)與生態(tài)修復(fù)技術(shù) |
| 城市與水下隧道全壽命期變形預(yù)測(cè)和控制 | 裝配式鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化建造技術(shù) |
| 極端地震作用下高壩抗震安全評(píng)價(jià)理論與方法 | 超級(jí)隧道高效安全掘進(jìn)及智能裝備 |
| 基于深度學(xué)習(xí)的多源衛(wèi)星遙感影像時(shí)空融合 | 3D打印建筑用水泥基材料 |
| 流域洪水的精細(xì)化預(yù)測(cè)及災(zāi)情的快速評(píng)估 | 地下空間開(kāi)發(fā)搶險(xiǎn)與快速修復(fù)技術(shù) |
| 新型多模式混合交通流建模理論與方法 | 海洋測(cè)量裝備 |
| 工程研究前沿 | 工程開(kāi)發(fā)前沿 |
| 納米復(fù)合材料在廢水處理中的應(yīng)用 | 多技術(shù)協(xié)同土壤污染修復(fù) |
| 高效海水淡化 | 用于污水處理的復(fù)合微生物活菌制劑 |
| 土壤污染對(duì)作物代謝的影響 | 環(huán)境納米催化材料 |
| 抗生素耐藥基因環(huán)境污染與控制 | 膜分離材料與工藝開(kāi)發(fā) |
| 氣候變化與生態(tài)環(huán)境 | 智能化預(yù)報(bào)技術(shù) |
| 冬季嚴(yán)重霧霾 | 海洋能高效綜合利用技術(shù) |
| 海洋微塑料污染的監(jiān)控與防治 | 海洋環(huán)境立體觀測(cè)技術(shù) |
| 食品中有害物快速篩查與智能判別新技術(shù) | 食源性致病微生物快速精準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù) |
| 高效油水分離材料的制備與應(yīng)用 | 纖維基3D打印技術(shù) |
| 生物能源 | 生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù) |
| 工程研究前沿 | 工程開(kāi)發(fā)前沿 |
| 農(nóng)業(yè)生物CRISPR-Cas9基因編輯 | 綠色植保技術(shù) |
| 動(dòng)物疫病發(fā)病機(jī)理及防控 | 農(nóng)業(yè)生物基因編輯技術(shù) |
| 作物基因組選擇育種 | 土壤重金屬污染防治 |
| 智能生物工廠 | 智能農(nóng)業(yè)裝備 |
| 植物免疫調(diào)控機(jī)理 | 林產(chǎn)物生物質(zhì)利用 |
| 氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)的影響 | 動(dòng)物健康管理系統(tǒng) |
| 生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù) | 苗種高效培育 |
| 人工誘導(dǎo)產(chǎn)卵繁殖 | 作物雜交新品種選育 |
| 全球氣候變化與作物生產(chǎn) | 精準(zhǔn)栽培技術(shù) |
| 林業(yè)高光譜遙感監(jiān)測(cè) | 作物DNA序列與基因組分析 |
| 工程研究前沿 | 工程開(kāi)發(fā)前沿 |
| 人工智能在生物醫(yī)藥的應(yīng)用研究 | 腫瘤免疫治療技術(shù) |
| 腸道微生態(tài)和穩(wěn)態(tài)免疫 | 智能輔助診斷技術(shù) |
| 腦科學(xué)的神經(jīng)計(jì)算和類(lèi)腦智能研究 | 基因編輯技術(shù) |
| 類(lèi)器官芯片機(jī)器生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究 | 基于基因組學(xué)大數(shù)據(jù)疾病預(yù)測(cè)與干預(yù)技術(shù) |
| 腫瘤免疫治療 | 腦機(jī)接口技術(shù) |
| 個(gè)體化腫瘤治療疫苗 | 智能可穿戴健康輔助設(shè)備 |
| 干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用研究 | 基于干細(xì)胞的組織重建與器官重塑技術(shù) |
| 腫瘤微環(huán)境代謝異質(zhì)性與相互作用 | 人源化動(dòng)物模型技術(shù) |
| 單細(xì)胞測(cè)序與疾病診斷 | 單細(xì)胞分析技術(shù) |
| 3D打印技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)的應(yīng)用研究 | 組織再生修復(fù)材料 |
在工程管理領(lǐng)域的Top10工程開(kāi)發(fā)前沿中，面向工程管理的可視化技術(shù)、面向工程安全的預(yù)警技術(shù)與方法、面向工程管理的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)為重點(diǎn)解讀的前沿。
| 工程研究前沿 | 工程開(kāi)發(fā)前沿 |
| 工業(yè)4.0下的可持續(xù)發(fā)展研究 | 面向工程管理的可視化技術(shù) |
| 機(jī)器視覺(jué)驅(qū)動(dòng)的施工管理 | 面向工程安全的預(yù)警技術(shù)與方法 |
| 基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)韌性 | 面向工程管理的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā) |
| 大數(shù)據(jù)在遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用 | 智慧物流 |
| 高速鐵路網(wǎng)絡(luò)對(duì)城市發(fā)展的影響 | 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理系統(tǒng) |
| 共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑描述及其擴(kuò)展 | 車(chē)輛信息與資源共享系統(tǒng) |
| 建筑信息模型與安全管理 | 智能醫(yī)療健康管理 |
| 能源互聯(lián)網(wǎng)分析研究 | 基于云計(jì)算的集成管理方法與技術(shù) |
| 一帶一路下的物流、貿(mào)易和海運(yùn)管理 | 基于可穿戴設(shè)備的管理方法和技術(shù) |
| 用于能源交易的區(qū)塊鏈聯(lián)盟研究 | 面向智能制造的質(zhì)量工程技術(shù) |
在全球研究前沿中第一作者核心論文篇均被引排名前十的國(guó)家或地區(qū)和全球開(kāi)發(fā)前沿中第一專利權(quán)國(guó)家專利均被引排名前十的國(guó)家或地區(qū)中，美國(guó)各個(gè)領(lǐng)域的工程前沿均有涉及，前沿研究與開(kāi)發(fā)活躍，首發(fā)和引領(lǐng)性穩(wěn)居全球首位。
我國(guó)在工程前沿上總體位居第2位，但在全球開(kāi)發(fā)前沿的引領(lǐng)性（即開(kāi)發(fā)前沿排名第一名的數(shù)量）與英國(guó)并列第4位。
▲ 全球研究前沿中第一作者核心論文篇均被引排名前十的國(guó)家或地區(qū)
▲全球開(kāi)發(fā)前沿中第一專利權(quán)國(guó)家專利均被引排名前十的國(guó)家或地區(qū)
自2017年起，中國(guó)工程院聯(lián)合科睿唯安公司、高等教育出版社組織開(kāi)展了“全球工程前沿”研究項(xiàng)目，期望能匯集全球工程科技人才的智慧，研判全球工程研究和工程開(kāi)發(fā)重點(diǎn)前沿，把握全球發(fā)展戰(zhàn)略機(jī)遇，為人類(lèi)應(yīng)對(duì)全球挑戰(zhàn)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供行動(dòng)參考。報(bào)告每年發(fā)布一次。
