為研判未來(lái)科技發(fā)展趨勢(shì)，抓住科技創(chuàng)新突破口，前瞻謀劃和布局前沿科技領(lǐng)域與方向，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)初評(píng)投票、復(fù)審評(píng)議和終審評(píng)議，8月15日，中國(guó)科協(xié)在第二十二屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)閉幕式上發(fā)布了10個(gè)對(duì)科學(xué)發(fā)展具有導(dǎo)向作用的科學(xué)問(wèn)題和10個(gè)對(duì)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)具有關(guān)鍵作用的工程難題。

一、前沿科學(xué)問(wèn)題

問(wèn)題1：冠狀病毒跨種傳播的生態(tài)學(xué)機(jī)制是什么？

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)先后出現(xiàn)了多起新發(fā)傳染病事件，其中2002年的SARS和目前正在肆虐的新冠肺炎尤為嚴(yán)重。新冠病毒在全球蔓延后，對(duì)病毒本身的研究迅速開(kāi)展，卻忽略了病毒跨種傳播生態(tài)學(xué)機(jī)制的研究。

問(wèn)題2：引力波將如何揭示宇宙奧秘？

引力波是廣義相對(duì)論預(yù)言的一種時(shí)空漣漪，是時(shí)空本身的一種波動(dòng)現(xiàn)象。這種波動(dòng)在傳播中很少受到物質(zhì)分布的影響，所以保留著引力波源的原初信息。

問(wèn)題3：地球物質(zhì)是如何演化與循環(huán)的？

地球物質(zhì)主要分為巖石和礦物。從時(shí)間尺度上來(lái)看，地球物質(zhì)都是演化的。

問(wèn)題4：第五代核能系統(tǒng)會(huì)是什么樣子？

2000年，美國(guó)能源部倡議發(fā)起的第四代核能系統(tǒng)國(guó)際論壇把核能的發(fā)展分為四代。第一代是驗(yàn)證工程可行性的原型試驗(yàn)堆。第二代是證明了商業(yè)可行性的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、批量化的商業(yè)核電站。第三代是經(jīng)濟(jì)性和安全性進(jìn)一步提升的演化型商業(yè)核電站設(shè)計(jì)。第四代是在可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性、防核擴(kuò)散和物理保護(hù)等方面顯著提升的下一代核能系統(tǒng)。

問(wèn)題5：特種能場(chǎng)輔助制造的科學(xué)原理是什么？

隨著航空航天、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域?qū)p量化和安全性的持續(xù)需求，更多的高強(qiáng)材料，包括超高強(qiáng)度鋼、輕合金、復(fù)合材料和金屬間化合物等，應(yīng)用于復(fù)雜構(gòu)件。

問(wèn)題6：數(shù)字交通基礎(chǔ)設(shè)施如何推動(dòng)自動(dòng)駕駛與車(chē)路協(xié)同發(fā)展？

未來(lái)自動(dòng)駕駛車(chē)輛大范圍社會(huì)化運(yùn)行局面必然會(huì)出現(xiàn)，對(duì)交通運(yùn)輸系統(tǒng)而言將是一場(chǎng)變革，道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)面臨演進(jìn)換代的挑戰(zhàn)。

問(wèn)題7：調(diào)節(jié)人體免疫功能的中醫(yī)藥機(jī)制是什么？

雖然免疫學(xué)的基礎(chǔ)研究取得了令人矚目的成就，醫(yī)學(xué)也在突飛猛進(jìn)地發(fā)展，但在許多疑難重癥的防治方面仍顯得不足。

問(wèn)題8：植物無(wú)融合生殖的生物學(xué)基礎(chǔ)是什么？

無(wú)融合生殖是一種通過(guò)種子進(jìn)行無(wú)性繁殖的生殖方式，可以使雜交品種產(chǎn)生克隆種子，保持雜交后代性狀不發(fā)生分離，從而永久固定雜種優(yōu)勢(shì)。

問(wèn)題9：如何優(yōu)化變化環(huán)境下我國(guó)水資源承載力，實(shí)現(xiàn)健康的區(qū)域水平衡狀態(tài)?

水資源是基礎(chǔ)性自然資源、戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源和生態(tài)環(huán)境的控制性要素。水資源在國(guó)家“五位一體”建設(shè)格局中具有戰(zhàn)略性支撐地位。

問(wèn)題10：如何建立虛擬孿生理論和技術(shù)基礎(chǔ)并開(kāi)展示范應(yīng)用？

虛擬孿生是在數(shù)字孿生的基礎(chǔ)上，利用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等數(shù)字技術(shù)對(duì)真實(shí)世界中物理實(shí)體和智能實(shí)體對(duì)象的特征、行為、形成過(guò)程和性能等進(jìn)行描述和建模的過(guò)程和方法，也稱(chēng)為虛擬孿生技術(shù)。