工程科技與人類(lèi)生活息息相關(guān)，腸道微生態(tài)、植保無(wú)人飛機、航空物探、熱島效應、智能納米藥物、仿生軟體機器人等，這一系列公眾或熟知或陌生的名詞，都是工程科技的前沿研究。而且，工程科技更是改變世界的重要力量，瞄準世界工程科技前沿，有效應對全球性重大挑戰，實(shí)現人類(lèi)社會(huì )的可持續發(fā)展，已成為世界各國的戰略選擇。12月18日，中國工程院《全球工程前沿2020》報告在京發(fā)布，引起了社會(huì )廣泛關(guān)注。

據項目組長(cháng)、中國工程院院士楊寶峰介紹，這份報告承載著(zhù)來(lái)自高校、科研院所、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì )等百余家機構的上千名院士和專(zhuān)家的辛勞，圍繞機械與運載工程、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，以及輕紡工程、農業(yè)、醫藥衛生、工程管理9個(gè)領(lǐng)域，遴選出年度工程研究前沿93項和工程開(kāi)發(fā)前沿91項。 

新冠病毒：引發(fā)各國對公共衛生的高度關(guān)注

當前，新冠病毒暴發(fā)引發(fā)了全球性危機，其他潛在新發(fā)高致病病毒的威脅同樣不容忽視。

報告的醫藥衛生部分，由中國工程院陳賽娟、張伯禮兩位院士擔任課題組組長(cháng)。報告指出，完善公共衛生防疫體系和應急機制位列醫藥衛生領(lǐng)域工程研究前沿的首位，新冠病毒及潛在新發(fā)高致病病毒的全球研究位列第二。

據介紹，這方面的科學(xué)問(wèn)題主要有：完善平戰結合的公共衛生體系，建立傳染病應對的科學(xué)路徑，建立統一的公共衛生戰略物資保障體系，建立傳染病智慧化預警多點(diǎn)觸發(fā)機制、多渠道檢測預警機制等。

目前，新冠病毒是已知的第7種對人類(lèi)致病的冠狀病毒。隨著(zhù)新冠肺炎疫情的持續，全球對控制和治療新冠病毒感染的藥物與疫苗需求迫切。報告指出，突發(fā)重大傳染病疫苗與藥物研發(fā)、突發(fā)重大傳染病診斷與設備研發(fā)兩項，位列醫藥衛生領(lǐng)域工程開(kāi)發(fā)前沿前兩位。

而在土木、水利與建筑工程領(lǐng)域，應對突發(fā)公共衛生事件的規劃與設計技術(shù)排在該領(lǐng)域工程開(kāi)發(fā)前沿的第一位；在農業(yè)領(lǐng)域，動(dòng)物病毒的溯源、進(jìn)化、遺傳變異也是位列該領(lǐng)域工程研究前沿的第一位。

隨著(zhù)城市化的不斷推進(jìn)，生態(tài)環(huán)境的變化和人口高度密集，極大地提高了城市中傳染性疾病的傳播率。對此，報告指出，城市規劃與設計能夠在從空間干預角度應對突發(fā)公共衛生事件方面起到重要作用。當前的研究熱點(diǎn)有：環(huán)境污染檢測與評估技術(shù)、基于大數據的居民時(shí)空出行及交通組織分析技術(shù)，以及強調對傳染病易感人群關(guān)注的健康設施綜合空間布局技術(shù)等。 

健康：多領(lǐng)域聚焦新技術(shù)研發(fā)

隨著(zhù)社會(huì )的快速發(fā)展，越來(lái)越多的人群關(guān)注身心健康，多領(lǐng)域聚焦前沿技術(shù)開(kāi)發(fā)，關(guān)注醫用機器人與智能醫學(xué)、腫瘤免疫治療小分子藥物開(kāi)發(fā)、針對實(shí)體瘤的CAR治療技術(shù)、新型抗耐藥菌抗生素的研發(fā)等。

腸道微生態(tài)這個(gè)詞對公眾而言比較陌生，而事實(shí)上，正因為科研人員對其失衡與疾病的研究，更新了醫學(xué)上關(guān)于感染、肝病、腫瘤等重大疾病的傳統認識，為疾病預防診斷和治療帶來(lái)了革命性變化。

人體腸道含有大量細菌、真菌和病毒，其中僅細菌種類(lèi)就有1000余種，數量是人體細胞的10倍，而且所編碼的基因數量是人體自身基因數量的50~100倍，相當于人體的“第二個(gè)基因組”，包含了重要的遺傳信息。

報告指出，腸道微生態(tài)失衡與疾病研究已經(jīng)引起科技界的高度關(guān)注，發(fā)達國家均在國家科技戰略規劃中將之列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，這項研究也排在了醫藥衛生領(lǐng)域工程研究前沿的第3位。

事實(shí)上，對健康的關(guān)注早已超出醫藥衛生領(lǐng)域。近年來(lái)，農業(yè)、環(huán)境、信息、化工等多領(lǐng)域也對人體健康持續關(guān)注。

在信息與電子工程領(lǐng)域，中國工程院盧錫城和潘云鶴兩位院士擔任課題組組長(cháng)，類(lèi)腦智能芯片和多尺度時(shí)空超分辨醫學(xué)成像儀器位列研究前沿的前兩位；在化工、冶金與材料工程領(lǐng)域，用于腫瘤診療的智能納米藥物排在首位；在土木、水利與建筑工程領(lǐng)域，面向適應性舒適與室內空氣品質(zhì)營(yíng)造的通風(fēng)理論、減緩城市熱島效應的規劃原理兩個(gè)前沿項目，都對如何促進(jìn)人體健康進(jìn)行了研究…… 

可持續發(fā)展：各國科研的共同訴求

隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步，科學(xué)家們對人類(lèi)可持續發(fā)展日益關(guān)注?？沙掷m發(fā)展，既要能滿(mǎn)足當代需求，又不能危及后代發(fā)展。

當前，地下工程建設規模宏大、所處環(huán)境介質(zhì)復雜，面臨著(zhù)強地震、活動(dòng)斷裂帶、地震液化等災害的威脅，對巖石和地下工程防災減災科學(xué)技術(shù)提出嚴峻的挑戰。因此，地下工程的動(dòng)力災變跨尺度預測也成為全球工程科技研究前沿的熱點(diǎn)。

報告介紹，在環(huán)境領(lǐng)域的前10項研究前沿，幾乎都與人類(lèi)可持續發(fā)展緊密關(guān)聯(lián)。符合污染過(guò)程的微界面行為、納米復合材料在廢水處理中的催化性能及機理研究、微塑料對環(huán)境水體的污染與毒理、熱島效應與城市規劃4項研究都在其中。

報告指出，在森林中，約有70%的碳儲存在土壤中。為了應對全球氣候變化，在由中國工程院院士張福鎖擔任課題組組長(cháng)的農業(yè)領(lǐng)域里，如何更好地維持森林生態(tài)系統土壤碳循環(huán)微生物驅動(dòng)機制排在研究前沿前列。

不僅在森林里，農田、濕地也不例外。報告指出，健康的土壤含有豐富的生物，包括細菌、真菌、線(xiàn)蟲(chóng)、蚯蚓等多種生物，在土壤生態(tài)系統中發(fā)揮著(zhù)促進(jìn)植物生長(cháng)、維持生態(tài)系統穩定的積極作用。因此，土壤生物多樣性與生態(tài)系統功能的研究，成了許多科研人員躬耕的前沿研究。

隨著(zhù)能源安全與二氧化碳排放問(wèn)題的日益突出，可再生能源的應用成為世界能源發(fā)展的必然趨勢。報告指出，可再生合成燃料位列能源與礦業(yè)工程領(lǐng)域工程研究前沿的首位。

據楊寶峰介紹，該報告從技術(shù)供給和國家需求兩方面開(kāi)展了前瞻研判，并對其中關(guān)鍵的28項工程研究前沿和28項工程開(kāi)發(fā)前沿，從國家布局、合作態(tài)勢以及發(fā)展趨勢等角度進(jìn)行了詳細剖析。

據了解，中國工程院自2017年起聯(lián)合科睿唯安、高等教育出版社開(kāi)展全球工程前沿研究，嘗試在宏觀(guān)戰略層面將定量分析與定性研究深度結合，促進(jìn)文獻數據分析專(zhuān)家與領(lǐng)域技術(shù)專(zhuān)家深度交互，既關(guān)注工程科技的研究動(dòng)向，也關(guān)注工程科技的開(kāi)發(fā)趨勢，每年發(fā)布一次報告。

來(lái)源：《光明日報》