劉小平 呂鳳先

（1.中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心，北京100190；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院圖書(shū)情報(bào)與檔案管理系，北京100190）

基礎(chǔ)研究在豐富人類(lèi)知識(shí)體系、深化人類(lèi)對(duì)世界的認(rèn)識(shí)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才等方面發(fā)揮重要作用。在基礎(chǔ)前沿領(lǐng)域保持世界領(lǐng)先地位是美歐等發(fā)達(dá)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展的優(yōu)先事項(xiàng)。近年來(lái)，基礎(chǔ)研究呈現(xiàn)了融合發(fā)展的趨勢(shì)，基礎(chǔ)研究成果的產(chǎn)出具有鮮明的學(xué)科交叉特征。本文將聚焦基礎(chǔ)前沿交叉領(lǐng)域，從數(shù)學(xué)及其交叉、物理及其交叉、化學(xué)及其交叉、納米科技等方面，分析世界主要國(guó)家的戰(zhàn)略、計(jì)劃、重要研究進(jìn)展，供科研人員與決策者了解這一領(lǐng)域的整體發(fā)展動(dòng)向。

1 基礎(chǔ)前沿交叉領(lǐng)域的戰(zhàn)略與計(jì)劃部署

1.1 美歐日持續(xù)關(guān)注基礎(chǔ)研究

美國(guó)2021財(cái)年研發(fā)預(yù)算的優(yōu)先事項(xiàng)、日本登月型研發(fā)制度的建立，表現(xiàn)了美國(guó)、日本對(duì)突破性創(chuàng)新、挑戰(zhàn)性基礎(chǔ)研究的重視。

2019年8月30日，美國(guó)政府簽署“2021財(cái)年研發(fā)預(yù)算優(yōu)先事項(xiàng)”備忘錄［1］，其中，五項(xiàng)高度優(yōu)先的跨部門(mén)行動(dòng)之一，是支持高風(fēng)險(xiǎn)和潛在高回報(bào)的變革性研究。美國(guó)繼續(xù)支持大膽的思考和具有潛在變革性的研究想法，各部門(mén)和機(jī)構(gòu)對(duì)其研發(fā)投資的風(fēng)險(xiǎn)予以支持，確保充分考慮投資潛在變革性研究的利與弊。自2017以來(lái)，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（National Science Foundation，NSF）通過(guò)創(chuàng)業(yè)研究和試點(diǎn)，為十大創(chuàng)新建議奠定了基礎(chǔ)，并于2019年在每個(gè)創(chuàng)新建議上投資3000萬(wàn)美元。十大創(chuàng)新建議聚焦六大前沿領(lǐng)域（包括量子躍遷以及多信使天文學(xué)等）、四項(xiàng)中長(zhǎng)期改革計(jì)劃（支持學(xué)科融合匯聚，致力于資助大膽的、新穎的、長(zhǎng)周期的基礎(chǔ)研究問(wèn)題等）［2］。2019年4月，美國(guó)空軍科學(xué)研究辦公室（Air Force Office of Scientific Research，AFOSR）投入約3億美元資助四大方向34個(gè)研究主題開(kāi)展基礎(chǔ)研究［3］。四大方向聚焦工程與復(fù)雜系統(tǒng)、信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)、物理學(xué)、化學(xué)與生物學(xué)。其中，工程與復(fù)雜系統(tǒng)旨在研究影響航空航天科學(xué)未來(lái)的關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)和知識(shí)，并對(duì)其加以利用；信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)旨在引領(lǐng)數(shù)學(xué)、信息和網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)向的科學(xué)性基礎(chǔ)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，研究重點(diǎn)包括探索數(shù)學(xué)規(guī)律、基礎(chǔ)科學(xué)原理以及新的、可靠的、穩(wěn)健的算法，這些是實(shí)現(xiàn)智能、混合人機(jī)決策的基礎(chǔ)；物理學(xué)旨在將基礎(chǔ)物理學(xué)的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為空天和網(wǎng)絡(luò)能力，研究重點(diǎn)是提升對(duì)物理世界的基本認(rèn)識(shí)，包括量子物質(zhì)和設(shè)備，等離子體和高能密度物理學(xué)，光學(xué)、光子學(xué)和電磁學(xué)，航天材料；化學(xué)與生物學(xué)支持廣泛的基礎(chǔ)化學(xué)、生物學(xué)、力學(xué)和生物物理學(xué)研究。

2019年7月，歐盟委員會(huì)宣布“地平線2020”計(jì)劃的2020年預(yù)算，繼續(xù)資助“好奇心驅(qū)動(dòng)的科學(xué)”，也稱(chēng)為“前沿研究”，將為杰出的研究人員提供22多億歐元的基金支持。

2019年3月，日本正式確立“登月型研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃”，旨在推動(dòng)更為大膽的挑戰(zhàn)性研發(fā)，促進(jìn)產(chǎn)出更多顛覆性創(chuàng)新成果。該計(jì)劃提出重視基礎(chǔ)研究，以寬容失敗的方式發(fā)掘和培育變革性研究成果；鼓勵(lì)獨(dú)創(chuàng)性基礎(chǔ)研究活動(dòng)，構(gòu)建有利于基礎(chǔ)研究的投資環(huán)境［4］。2019年4月，日本文部科學(xué)省發(fā)布《提高研究能力改革》報(bào)告，提出了推動(dòng)研究成果產(chǎn)出的措施，實(shí)施與大學(xué)改革相結(jié)合的研究人員、資金及環(huán)境改革，延長(zhǎng)年輕研究人員的任期，建立研究基金系統(tǒng)，大學(xué)之間共享研究設(shè)備和研究?jī)x器等，并鼓勵(lì)加強(qiáng)對(duì)外交流合作［5］。

1.2 美中部署數(shù)學(xué)及其交叉領(lǐng)域戰(zhàn)略與計(jì)劃

數(shù)學(xué)與人工智能融通共進(jìn)，人工智能的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)需要和多個(gè)學(xué)科聯(lián)合在人工智能領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。2019年，美國(guó)總統(tǒng)特朗普簽署行政命令，啟動(dòng)美國(guó)人工智能行動(dòng)計(jì)劃。美國(guó)更新了人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計(jì)劃（The National Artificial Intelligence Research and Development Strategic Plan：2019 Update），重申人工智能研發(fā)需要多學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)家的合作，包括計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)、人工智能、認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的專(zhuān)家。更新后的計(jì)劃指出數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)支撐作用，理解人工智能的理論能力和局限性具有潛在長(zhǎng)期回報(bào)，數(shù)學(xué)、控制科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科應(yīng)聯(lián)合研究，基于現(xiàn)有硬件環(huán)境，開(kāi)發(fā)出統(tǒng)一的理論模型或框架來(lái)理解人工智能系統(tǒng)的性能［6］。

2019年7月，為了加強(qiáng)我國(guó)數(shù)學(xué)科學(xué)研究，科技部、教育部、中科院、自然科學(xué)基金委聯(lián)合制定《關(guān)于加強(qiáng)數(shù)學(xué)科學(xué)研究工作方案》，將持續(xù)穩(wěn)定支持基礎(chǔ)數(shù)學(xué)科學(xué)，加強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)的應(yīng)用研究，深化高層次國(guó)際交流與合作。

1.3 各國(guó)支持物理前沿基礎(chǔ)研究

2019年，美國(guó)科學(xué)院發(fā)布《操縱量子系統(tǒng)：評(píng)估美國(guó)的原子、分子物理和光學(xué)》（Manipulating Quantum Systems：An Assessment of Atomic，Molecular and Optical Physics in the United States）報(bào)告［7］，提出了原子、分子物理學(xué)和光學(xué)（Atomic，Molecular and Optical Physics，AMO）的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。報(bào)告建議，投資基于好奇心驅(qū)動(dòng)的原子、分子和光學(xué)科學(xué)，探索多樣化的科學(xué)思想和方法；為基于AMO的量子信息系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展、工程和早期應(yīng)用提供協(xié)調(diào)支持；資助量子傳感研究，研究超出標(biāo)準(zhǔn)模型的基礎(chǔ)物理問(wèn)題；增加對(duì)基于空間和實(shí)驗(yàn)室的AMO理論和實(shí)驗(yàn)投資；投資利用超高速X射線光源設(shè)施的廣泛科學(xué)領(lǐng)域。

2019年，為歐洲戰(zhàn)略小組更新粒子物理戰(zhàn)略做前期準(zhǔn)備，歐洲核子研究中心發(fā)布《物理簡(jiǎn)報(bào)》（Physics Briefing Book）［8］，聚焦粒子物理學(xué)的八個(gè)主題：弱電物理學(xué)（W、Z、H玻色子，頂夸克和量子電動(dòng)力學(xué)）、味物理和電荷-宇稱(chēng)破壞（CP破壞）（夸克、帶電輕子和稀有過(guò)程）、暗物質(zhì)和暗扇區(qū)（加速器和非加速器暗物質(zhì)、暗光子、暗扇區(qū)、軸子）、加速器、超越標(biāo)準(zhǔn)模型、強(qiáng)相互作用（微擾和非微擾量子色動(dòng)力學(xué)、重離子）、中微子物理，以及儀器和計(jì)算領(lǐng)域。在超越標(biāo)準(zhǔn)模型方面，強(qiáng)調(diào)未來(lái)對(duì)撞機(jī)等大裝置需要能夠精確測(cè)量希格斯玻色子的相互作用及性質(zhì)、弱電尺度附近的相互作用或新粒子、未被破壞的宇宙粒子、弱相互作用等。暗物質(zhì)探測(cè)方面，提出需要全面部署實(shí)驗(yàn)和技術(shù)來(lái)探測(cè)可能存在的暗物質(zhì)，并加強(qiáng)高能物理學(xué)和天體物理學(xué)界的合作。

2019年，歐洲技術(shù)平臺(tái)Photonics21鏡像工作組（Mirror Group）啟動(dòng)名為“先進(jìn)制造中的光子學(xué)”的多國(guó)（英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等七國(guó)參與）合作研究、開(kāi)發(fā)及創(chuàng)新項(xiàng)目征集［9］。光子學(xué)項(xiàng)目將分為產(chǎn)品和工藝兩類(lèi)，專(zhuān)注于光子技術(shù)及其在特定制造過(guò)程和產(chǎn)品中的集成，具有顯著改進(jìn)相關(guān)工藝和產(chǎn)品的潛力，涉及的技術(shù)包括：光子固化、光學(xué)過(guò)程控制／過(guò)程分析技術(shù)、三維光學(xué)傳感及成像、激光雷達(dá)、光刻（掩膜光刻、立體光刻、激光光刻等）。單個(gè)項(xiàng)目資助金額在75萬(wàn)～200萬(wàn)歐元之間。

2019年，日本政府討論了《量子技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略中期報(bào)告》，提出量子計(jì)算機(jī)與量子模擬（硅量子比特、離子阱、光子計(jì)算機(jī)）、量子傳感與計(jì)量（阿秒激光、重力傳感器、電子自旋量子傳感器）、量子通信與密碼（量子存儲(chǔ)、量子傳輸技術(shù)）、量子材料（拓?fù)淞孔游镔|(zhì)、自旋電子材料）四個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)問(wèn)題［10］。

1.4 美、歐部署化學(xué)及其交叉重要方向

美國(guó)能源部（Department of Energy，DOE）重點(diǎn)關(guān)注人工光合作用產(chǎn)生液體太陽(yáng)能燃料［11］，提出的優(yōu)先研究問(wèn)題包含：在分子尺度理解太陽(yáng)能燃料生產(chǎn)過(guò)程，預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)具有更高壽命和預(yù)期活性的組件；探索、理解和調(diào)整催化活性中心周?chē)植繀^(qū)域的結(jié)構(gòu)、組成，研究動(dòng)力學(xué)，指導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)途徑；使太陽(yáng)能激發(fā)與化學(xué)變化直接相互作用，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能向化學(xué)能的高選擇性和高效率轉(zhuǎn)化；調(diào)整復(fù)雜現(xiàn)象的相互作用，實(shí)現(xiàn)集成的多組分系統(tǒng)。

DOE重點(diǎn)關(guān)注將廢棄塑料轉(zhuǎn)化為高價(jià)值燃料、化學(xué)品和材料［12］，提出的優(yōu)先研究問(wèn)題包含：掌握聚合物解構(gòu)、重構(gòu)和功能化的機(jī)制；設(shè)計(jì)用于化學(xué)循環(huán)的新一代聚合物，分子構(gòu)建模塊能夠簡(jiǎn)單、重復(fù)地使用；開(kāi)發(fā)新工具來(lái)發(fā)現(xiàn)和控制大分子轉(zhuǎn)化的化學(xué)機(jī)制。

2019年，為了更好地利用日益發(fā)展的計(jì)算技術(shù)，美國(guó)催化學(xué)者提出利用數(shù)據(jù)科學(xué)推動(dòng)催化科學(xué)可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于未開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)資源需要考慮：放入數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)類(lèi)別以及其原因；利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)開(kāi)發(fā)失敗的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；開(kāi)發(fā)包括完善、有效的合成、表征和測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，加速催化劑的發(fā)現(xiàn)［13］。

歐盟委員會(huì)在2018年5月公布的《電池戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃》中宣布將設(shè)立一個(gè)大型的電池研發(fā)長(zhǎng)期計(jì)劃。2020年初，歐盟“電池2030+”（BATTERY 2030+）計(jì)劃工作組發(fā)布了電池研發(fā)路線圖第二版草案，提出未來(lái)10年歐盟電池技術(shù)的研發(fā)重點(diǎn)，旨在開(kāi)發(fā)智能、安全、可持續(xù)且具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的超高性能電池。該路線圖草案指出，未來(lái)將圍繞材料開(kāi)發(fā)、電池界面／相間研究、先進(jìn)傳感器、自修復(fù)功能四個(gè)主要研究領(lǐng)域，以及制造和回收利用兩個(gè)交叉研究領(lǐng)域開(kāi)展新概念技術(shù)研發(fā)活動(dòng)［14］。

1.5 多國(guó)布局納米科技研發(fā)

納米科技的快速發(fā)展及其對(duì)現(xiàn)代科學(xué)和高技術(shù)的深刻影響，已經(jīng)得到了世界的公認(rèn)，從而確立了在21世紀(jì)的戰(zhàn)略地位。2000年以來(lái)，已有60多個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)布了國(guó)家級(jí)納米科技發(fā)展規(guī)劃，并不斷投入巨資加強(qiáng)納米科技研究。

美國(guó)2000年制定了國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃，并在2001、2004、2007、2011、2014、2016年對(duì)該戰(zhàn)略計(jì)劃作了更新，以搶占納米科技以及產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展制高點(diǎn)。在此框架下，全美的納米研究相關(guān)中心、大學(xué)、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建立起聯(lián)系，組成了龐大的納米科研支撐體系，支持納米科技各領(lǐng)域從前沿探索、應(yīng)用研究，到市場(chǎng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)的全產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃在2001—2020年的累計(jì)投入已接近290億美元。2019財(cái)年，美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃資助的5個(gè)計(jì)劃領(lǐng)域分別是：納米技術(shù)聯(lián)合計(jì)劃及重大挑戰(zhàn)、基礎(chǔ)研究、應(yīng)用／器件與系統(tǒng)、科研基礎(chǔ)設(shè)施及設(shè)備、環(huán)境／健康／安全。2019年年底，美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)協(xié)調(diào)辦公室推出了納米技術(shù)創(chuàng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，以促進(jìn)納米技術(shù)的商業(yè)化。

2019年8月，歐盟“地平線2020”計(jì)劃資助建立納米光子學(xué)、先進(jìn)材料和新型晶體生長(zhǎng)技術(shù)卓越中心。項(xiàng)目起止日期為2019年10月1日～2026年9月30日，總預(yù)算達(dá)15億歐元左右。

2019年3月，法國(guó)發(fā)布“納米電子學(xué)2022計(jì)劃”［15］，重點(diǎn)支持：新一代電子元器件的研發(fā)與預(yù)工業(yè)化，以滿(mǎn)足汽車(chē)、5G、嵌入式人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、航空航天和國(guó)防安全等方面的需求；電子元器件從研發(fā)到產(chǎn)品的全過(guò)程。

2019年1月，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)信息通信部宣布“2019年納米材料領(lǐng)域技術(shù)開(kāi)發(fā)的實(shí)施計(jì)劃”，旨在系統(tǒng)性支持具有人腦計(jì)算能力的未來(lái)半導(dǎo)體新器件核心技術(shù)開(kāi)發(fā)，研究具有新特性與新功能的未來(lái)材料。

2 基礎(chǔ)前沿交叉領(lǐng)域重要進(jìn)展

2.1 數(shù)學(xué)及其交叉領(lǐng)域

2019年，有些最基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)方法被重新審視，有些最難的數(shù)學(xué)謎題取得重大進(jìn)展，還有一些已經(jīng)存在很久的問(wèn)題得到解決。

黎曼假設(shè)提出，如果對(duì)黎曼ζ函數(shù)進(jìn)行繪圖，會(huì)看到函數(shù)中一些特定的0點(diǎn)都落在一條特定的直線上。這一假設(shè)通常被認(rèn)為是當(dāng)前數(shù)學(xué)中最大的未解決問(wèn)題。2019年，數(shù)學(xué)家Michael Griffin、Ken Ono、Larry Rolen、Don Zagier通過(guò)使用Jensen多項(xiàng)式，證明了許多Jensen多項(xiàng)式的確有實(shí)根，這滿(mǎn)足了證明黎曼假設(shè)所需的大部分條件，為黎曼假設(shè)的正確性提供了新證據(jù)［16］。

歐拉方程被用于描述流體中無(wú)窮小粒子的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)。多年來(lái)，很多數(shù)學(xué)家一直懷疑歐拉方程在某些特定的情況下會(huì)失效，但沒(méi)有人能給出確切的證明。2019年，數(shù)學(xué)家Tarek Elgindi用一個(gè)新的證明找到了能讓歐拉方程失效的特定條件，在一定程度上簡(jiǎn)化了歐拉方程需要處理的工作，找到了歐拉方程的“奇點(diǎn)”，證明了在歐拉方程中，當(dāng)流體中的兩個(gè)環(huán)相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，在相撞的點(diǎn)上能得出無(wú)窮大的渦流結(jié)果，從而導(dǎo)致歐拉方程在這一點(diǎn)上失效［17］。

對(duì)極大的數(shù)字來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的乘法算法并不高效，因而精進(jìn)乘法算法對(duì)于提升計(jì)算速度來(lái)說(shuō)有著至關(guān)重要的意義。傳統(tǒng)的乘法算法在計(jì)算n位數(shù)相乘的運(yùn)算時(shí)一般需要n2步。1971年，德國(guó)數(shù)學(xué)家Arnold Schonhage和Volker Strassen將運(yùn)算量減少到n×log（n）×log（log（n））步，并推測(cè)出對(duì)n位數(shù)數(shù)字的相乘來(lái)說(shuō)，極限步數(shù)應(yīng)該是n×log（n）。2019年3月，數(shù)學(xué)家David Harvey和Joris van der Hoeven實(shí)現(xiàn)了這一極限步數(shù)［18］。

是否每一個(gè)整數(shù)都可以表示為三個(gè)整數(shù)的立方和？即是否存在整數(shù)k、x、y、z，使得對(duì)于所有的k，它們都滿(mǎn)足丟番圖方程（Diophantine Equation）k＝x3+y3+z3？2019年，100以?xún)?nèi)沒(méi)有被求出解的最后兩個(gè)整數(shù)（33和42）被先后求解。2019年3月，英國(guó)數(shù)學(xué)家Andrew Booker利用超級(jí)計(jì)算機(jī)找到了屬于33的解［19］。同年9月，Booker與MIT的數(shù)學(xué)家Andrew Sutherland通過(guò)一個(gè)行星計(jì)算平臺(tái)找到了屬于42的解［20］。

2.2 物理及其交叉領(lǐng)域

2.2.1 物理基礎(chǔ)前沿研究向微觀深入

標(biāo)準(zhǔn)模型是描述強(qiáng)力、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物質(zhì)的基本粒子的理論，可以解釋大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是對(duì)粒子質(zhì)量的來(lái)源、夸克和輕子深層特征標(biāo)度、模型深層次的基本規(guī)律等基本問(wèn)題還有待深入研究［21］。2019年，研究人員在反物質(zhì)波粒二象性、CP破壞、五夸克態(tài)、中微子質(zhì)量的研究方面取得重要進(jìn)展。

1）瑞士伯爾尼大學(xué)與意大利米蘭大學(xué)等合作，發(fā)現(xiàn)反電子具有類(lèi)似于波的行為，并且會(huì)發(fā)生量子干涉現(xiàn)象。正電子的衍射圖樣會(huì)隨著正電子束能量的改變而改變。這項(xiàng)突破可能會(huì)引領(lǐng)更多的實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找物質(zhì)和反物質(zhì)量子性質(zhì)之間的差異［22］。

2）CP破壞是宇宙中物質(zhì)-反物質(zhì)不對(duì)稱(chēng)性的必要條件之一，在K介子和B介子衰變中都已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了CP破壞現(xiàn)象。在粲物理過(guò)程中尋找CP破壞一直是粒子物理學(xué)的重要前沿課題。2019年3月，歐洲核子研究中心（Conseil Européen pour la Reacherche NucléAire，CERN）的LHCb合作者在意大利的Rencontres de Moriond會(huì)議上公布觀測(cè)到了粲粒子（包含粲夸克的粒子）衰變中的CP破壞。這是理解基本粒子相互作用的一塊重要拼圖，理論物理學(xué)家需要解釋此次的發(fā)現(xiàn)，弄清楚標(biāo)準(zhǔn)模型是否可以解釋這一結(jié)果［23］。

3）夸克理論是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的關(guān)鍵組成部分。2015年，CERN首次發(fā)現(xiàn)五夸克粒子。2019年，CERN發(fā)現(xiàn)第三種五夸克粒子，新發(fā)現(xiàn)使對(duì)五夸克態(tài)的理解又進(jìn)了一步，有助于更好地理解物質(zhì)構(gòu)成的秩序，揭開(kāi)宇宙物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的奧秘［24］。

4）中微子質(zhì)量對(duì)于宇宙學(xué)模型來(lái)說(shuō)很重要，有助于解決諸如為什么宇宙中物質(zhì)比反物質(zhì)多等謎題。英國(guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)限定了中微子家族中最輕成員的質(zhì)量——不超過(guò)0.086eV，約為單個(gè)電子質(zhì)量的600萬(wàn)分之一［25］。德國(guó)卡爾斯魯厄氚中微子實(shí)驗(yàn)確定了中微子的質(zhì)量的上限——1.1eV，不到單個(gè)電子質(zhì)量的50萬(wàn)分之一，新結(jié)果是以前質(zhì)量限定值2eV的一半左右［26］。

5）宇宙線的研究對(duì)研究銀河系內(nèi)宇宙線起源、物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)及其相互作用規(guī)律、天體的形成等具有重要意義。2019年“悟空”號(hào)國(guó)際合作組首次利用空間實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)高達(dá)100 TeV的宇宙線質(zhì)子能譜的精確測(cè)量，該能量上限比丁肇中先生領(lǐng)導(dǎo)的阿爾法磁譜儀（AMS-02）實(shí)驗(yàn)高出約50倍，比日本科學(xué)家領(lǐng)銜的CALET實(shí)驗(yàn)最新結(jié)果高出10倍［27］。

2.2.2 物理基礎(chǔ)前沿研究向宏觀拓展——黑洞

天文學(xué)家根據(jù)質(zhì)量的不同，將黑洞大致分為恒星級(jí)黑洞（100倍太陽(yáng)質(zhì)量以下）、中等質(zhì)量黑洞（100～10萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量）和超大質(zhì)量黑洞（10萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量以上）。2019年，人類(lèi)獲得首張黑洞照片、深入探索超大質(zhì)量黑洞、發(fā)現(xiàn)最大恒星級(jí)黑洞、深入探索黑洞的性質(zhì)。

1）2019年4月10日發(fā)布的首張黑洞照片，讓人類(lèi)首次看到距離地球5500萬(wàn)光年、質(zhì)量為太陽(yáng)65億倍的超大質(zhì)量星系中心黑洞的“面貌”。

2）德國(guó)天文學(xué)家在名為“NGC 6240”的星系中央發(fā)現(xiàn)了3個(gè)超大質(zhì)量黑洞。該星系距地球約3億光年，這3個(gè)黑洞位于不到3000光年的空間區(qū)域內(nèi)彼此相鄰，質(zhì)量都超過(guò)太陽(yáng)質(zhì)量的9000萬(wàn)倍［28］。

3）中美等國(guó)的國(guó)際研究小組利用郭守敬望遠(yuǎn)鏡、加納利大望遠(yuǎn)鏡等發(fā)現(xiàn)最大恒星級(jí)黑洞，70倍太陽(yáng)質(zhì)量遠(yuǎn)超理論質(zhì)量上限，有望推動(dòng)恒星演化和黑洞形成理論的革新［29］。

4）中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)揭示超大質(zhì)量黑洞吸積盤(pán)外流的物理特性。研究人員利用從斯隆數(shù)字巡天中得到的915個(gè)類(lèi)星體的寬吸收線光變的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，得到了超大質(zhì)量黑洞所驅(qū)動(dòng)高速氣體的物理性質(zhì)分布，報(bào)告了外流的尺度分布及其動(dòng)力學(xué)光度，證明了高速外流氣體有足夠的能量影響星系演化［30］。

5）日本大阪大學(xué)、日本大學(xué)和中央大學(xué)組成的研究小組提出一個(gè)新理論框架，通過(guò)桌面實(shí)驗(yàn)即可理解黑洞的物理性質(zhì)，該理論有望從極小尺度和超大尺度兩方面闡明宇宙運(yùn)轉(zhuǎn)的基本定律［31］。

2.2.3 拓?fù)湮飸B(tài)領(lǐng)域取得重大進(jìn)展

拓?fù)湮飸B(tài)是由量子效應(yīng)導(dǎo)致的與某些拓?fù)湫再|(zhì)相聯(lián)系的新物態(tài)，具有對(duì)環(huán)境細(xì)節(jié)不敏感的特性，可以實(shí)現(xiàn)信息和能量的無(wú)損耗傳播，有望推動(dòng)能源和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和變革。在該領(lǐng)域，二維拓?fù)浣^緣體、三維拓?fù)浣^緣體、量子反常霍爾效應(yīng)、拓?fù)浒虢饘傺芯肯嗬^取得重大突破。2019年，拓?fù)湮飸B(tài)領(lǐng)域重要進(jìn)展主要包括：

1）繼2018年底我國(guó)科學(xué)家觀測(cè)到基于外爾軌道的新型三維量子霍爾效應(yīng)后，2019年，我國(guó)科學(xué)家與新加坡、美國(guó)的科學(xué)家合作，在五碲化鋯（ZrTe5）塊體單晶材料中首次觀測(cè)到三維量子霍爾效應(yīng)［32］。

2）中美科學(xué)家以拓?fù)淞孔踊瘜W(xué)理論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)自動(dòng)化流程，在自然界中篩選出可能具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的材料，改變了拓?fù)淞孔硬牧系难芯糠妒剑卣沽送負(fù)洳牧系难芯糠秶?。中?guó)科學(xué)家篩選出可能成為拓?fù)洳牧系?000種無(wú)機(jī)晶體材料、241種拓?fù)浣^緣體、142種拓?fù)渚w絕緣體、692個(gè)拓?fù)浒虢饘?；美?guó)科學(xué)家篩選出可能成為拓?fù)洳牧系?307種拓?fù)浣^緣體、4078種拓?fù)浒虢饘伲?3-35］。

3）新加坡南洋理工大學(xué)與浙江大學(xué)合作，實(shí)現(xiàn)了二階聲學(xué)拓?fù)浣^緣體，該類(lèi)拓?fù)浣^緣體能夠進(jìn)行四極子極化，具有可量子化的非平庸體拓?fù)鋀annier中心。該結(jié)構(gòu)中的晶格表現(xiàn)為受聲學(xué)角態(tài)影響的量子化偶極矩，改變角態(tài)可以控制受拓?fù)浔Ｗo(hù)的局部諧振情況。與此研究相似，紐約城市大學(xué)證明了二維聲學(xué)元結(jié)構(gòu)可以具有非平凡的體拓?fù)錁O化，并且具有獨(dú)特的聲學(xué)特性，可以容納一維邊和Wannier型的二階零維角態(tài)。可觀察到受到元結(jié)構(gòu)廣義手征對(duì)稱(chēng)性保護(hù)的二階拓?fù)鋺B(tài)，廣義手征對(duì)稱(chēng)性局限于角點(diǎn)，具有零能量［36］。

2.3 化學(xué)及其交叉領(lǐng)域

2.3.1 新物質(zhì)創(chuàng)制

新物質(zhì)創(chuàng)制研究在促進(jìn)科技進(jìn)步和社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展中扮演重要角色。2019年，新物質(zhì)創(chuàng)制的研究既瞄準(zhǔn)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的化學(xué)合成，又圍繞特定功能需求的化學(xué)合成展開(kāi)。

1）瞄準(zhǔn)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)

美國(guó)康奈爾大學(xué)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主Roald Hoffmann曾預(yù)測(cè)，碳可以與附近的兩個(gè)碳原子形成鍵，進(jìn)而形成純碳環(huán)。IBM蘇黎世研究實(shí)驗(yàn)室與牛津大學(xué)合作合成出第一個(gè)由18個(gè)原子組成的環(huán)狀純碳分子。研究人員從一個(gè)由碳和氧組成的三角形分子入手——用電流操縱來(lái)制造這個(gè)碳-18環(huán)，環(huán)碳原子由單鍵和三鍵交替連接在一起形成碳環(huán)［37］。

2）圍繞特定功能需求的化學(xué)合成

（1）具有立構(gòu)規(guī)整性的聚乙烯基醚

對(duì)于同一種聚合物，具備立構(gòu)規(guī)整性結(jié)構(gòu)的聚合物有更好的機(jī)械性能。美國(guó)北卡羅萊納大學(xué)教堂山分校設(shè)計(jì)了具有手性的陰離子，合成出具有立構(gòu)規(guī)整性的聚乙烯基醚［38］。

（2）單原子催化取得系列重大進(jìn)展

單原子催化劑是一種特殊的負(fù)載型金屬催化劑，專(zhuān)指載體上的所有金屬組分都以單原子分散的形式存在。單原子催化劑由于其特殊的結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)出顯著不同于常規(guī)納米催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。2011年，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所與清華大學(xué)、美國(guó)亞利桑那大學(xué)合作，在國(guó)際上首次報(bào)道了單原子催化劑的制備與性能，開(kāi)發(fā)了FeOx負(fù)載的單原子Pt催化劑，“單原子催化”概念首次被提出［39］。2014年后，單原子催化迅速成為催化領(lǐng)域的研究前沿。

單原子催化劑合成方法：?jiǎn)卧哟呋瘎┖铣刹呗钥煞譃槿?lèi)，包括空位缺陷錨定策略、空間限域策略、配位設(shè)計(jì)策略。在配位設(shè)計(jì)策略方面，2019年3月，浙江大學(xué)和斯頓工業(yè)大學(xué)合作報(bào)導(dǎo)了一種原子級(jí)分散的S、N配位的Ni單原子析氧反應(yīng)（Oxygen Evolution Reaction，OER）催化劑，其N(xiāo)i單原子與多孔碳納米片中的氮和硫配位，穩(wěn)定分散于N摻雜C基底上。作為一種電催化劑，在10mA／cm2條件下具有1.51V的較小過(guò)電勢(shì)和45mV／dec的小塔菲爾斜率，這種電催化劑是所有報(bào)道過(guò)的過(guò)渡金屬和雜原子摻雜的碳電催化劑中最好的，甚至優(yōu)于Ir／C催化劑［40］。

單原子催化劑的應(yīng)用：?jiǎn)卧硬牧暇哂凶畲蟮脑永眯屎酮?dú)特的性能，在合理利用金屬資源和實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)方面具有巨大的潛力。①CO2還原。單原子催化劑在CO2還原工業(yè)中具有很高的效率和選擇性。2019年2月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)表了一種由大塊金屬出發(fā)合成單原子催化劑的方法，證明了在N摻雜碳和大塊鎳金屬之間的固態(tài)擴(kuò)散可用于合成分級(jí)、自支撐、原子級(jí)的Ni基催化劑。該方法可量產(chǎn)，所獲得的樣品可直接用作無(wú)粘結(jié)劑電極，用于CO2電解還原［41］。2019年6月，瑞士洛桑理工學(xué)院和中國(guó)臺(tái)灣大學(xué)聯(lián)合發(fā)表論文，報(bào)道了Fe（Ⅲ）單原子催化劑在CO2還原中便具有較低的過(guò)電勢(shì)［42］。②氧化還原反應(yīng)（Oxygen Reduction Reactions，ORR）。單原子催化劑已被報(bào)道可作為一種高效的ORR催化劑。2019年2月，加拿大韋仕敦大學(xué)報(bào)道了一種競(jìng)爭(zhēng)性絡(luò)合策略可用于合成Co-Zn單原子對(duì)進(jìn)而用于ORR及鋅空電池［43］。2019年3月，中科院化學(xué)所發(fā)表了一種通用策略用于制備高載量的金屬-N單原子催化劑，載量高達(dá)12.1 wt%。其中，F(xiàn)e單原子催化劑具有很好的ORR活性。得益于高載量的Fe-N單原子所暴露的活性位點(diǎn)，這種Fe-N單原子催化劑表現(xiàn)出優(yōu)于Pt-C電極的ORR催化性能［44］。③促進(jìn)多硫化鋰向硫化鋰的轉(zhuǎn)換。2019年2月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)報(bào)道了一種單原子Co催化劑，用于促進(jìn)多硫化鋰向硫化鋰的轉(zhuǎn)換。研究人員發(fā)現(xiàn)單原子Co-N-C配位中心是一個(gè)雙功能電催化劑，可以分別促進(jìn)放電和充電過(guò)程［45］。

3）點(diǎn)擊化學(xué)的進(jìn)展

中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所基于一種重氮轉(zhuǎn)移試劑建立了模塊化點(diǎn)擊化合物庫(kù)。FSO2N3進(jìn)行重氮轉(zhuǎn)移反應(yīng)時(shí)，在溫和條件下，可以數(shù)學(xué)計(jì)量（1∶1）的形式，快速、正交地將一級(jí)胺官能團(tuán)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的疊氮，合成對(duì)應(yīng)的疊氮砌塊庫(kù)。該化合物庫(kù)不需分離純化就可以和任意給定端炔化合物進(jìn)行環(huán)加成反應(yīng)，直接進(jìn)行功能篩選?；谶@種模塊化的合成方式，可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)于給定藥物小分子或者大分子砌塊進(jìn)行多次改造。合成效率的提高對(duì)于藥物先導(dǎo)分子的發(fā)現(xiàn)將起到直接的作用［46］。

2.3.2 化學(xué)合成技術(shù)向綠色化邁進(jìn)

美國(guó)麻省理工學(xué)院成功開(kāi)發(fā)出一種電化學(xué)反應(yīng)裝置，在常溫常壓下通過(guò)烯烴與水的反應(yīng)產(chǎn)生環(huán)氧化合物，且不會(huì)排放二氧化碳［47］。丹麥化工企業(yè)利用電流加熱，成功降低天然氣蒸汽重整生成合成氣過(guò)程中的溫室氣體排放。如果全世界的蒸汽重整裝置都改為采用電加熱，且使用來(lái)自可再生能源的電能，預(yù)計(jì)全球二氧化碳排放量可以因此減少約1%［48］。

2.3.3 大數(shù)據(jù)、人工智能推動(dòng)化學(xué)合成發(fā)展

美國(guó)紐約大學(xué)利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)成功提高了己二腈電化學(xué)合成的效率，并使己二腈產(chǎn)量提高30%，副產(chǎn)物產(chǎn)量大幅下降，己二腈與副產(chǎn)物的比例增加了325%［49］。瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院使用機(jī)器學(xué)習(xí)從失敗數(shù)據(jù)中獲取優(yōu)化合成金屬-有機(jī)框架的化學(xué)直覺(jué)，生成迄今BET（Brunauer-Emmett-Teller）比 表 面 積（2045m2g-1）最 大 的HKUST-1（全稱(chēng)為Hong Kong University of Science and Technology-1，又名CU-BTC，由銅離子和1，3，5-苯三羧酸（1，3，5-benzenetricarboxylic acid）組成）［50］。

2.4 納米科技領(lǐng)域

麥克斯韋方程組擴(kuò)展到納米領(lǐng)域。2019年12月，美國(guó)麻省理工學(xué)院在Nature上發(fā)表題目為“納米級(jí)電子磁學(xué)的一般理論和經(jīng)驗(yàn)框架”的文章［51］，提出一個(gè)模型，成功地將宏觀電磁學(xué)的有效性推廣到納米領(lǐng)域。新模型和實(shí)驗(yàn)無(wú)論是對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)還是對(duì)各種應(yīng)用學(xué)科都有重大意義，在電磁學(xué)、材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理之間建立了全新的聯(lián)系，可能帶來(lái)包括化學(xué)和生物學(xué)在內(nèi)所有相關(guān)領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)。

碳納米管芯片取得重要進(jìn)展［52］。MIT的研究人員制造出一個(gè)完全由碳納米晶體管構(gòu)成的16位微處理器RV16X-NANO，包含14000多個(gè)碳納米管晶體管。這是新型芯片制造的一個(gè)重大里程碑，涉及從材料科學(xué)到加工技術(shù)、從電路設(shè)計(jì)到電氣測(cè)試等許多研究課題。

納米機(jī)器人取得重要進(jìn)展。2019年7月，美國(guó)科學(xué)家借助光聲斷層成像技術(shù)，實(shí)時(shí)控制納米機(jī)器人準(zhǔn)確抵達(dá)人體指定部位，并給病變的細(xì)胞送藥，或?qū)Π┳兊募?xì)胞進(jìn)行智能微手術(shù)［53］。

納米生物醫(yī)藥取得突破性進(jìn)展。韓國(guó)成功開(kāi)發(fā)了用于制造人工肌肉的3D打印機(jī)技術(shù)［54］，將黃金納米粒子添加到生物墨水中，成功打印出肌纖維束，有望通過(guò)肌細(xì)胞再生技術(shù)治療疑難肌肉疾病。東南大學(xué)開(kāi)發(fā)了一種由磁熱驅(qū)動(dòng)，可克服腫瘤內(nèi)擴(kuò)散障礙和發(fā)揮協(xié)同治療效應(yīng)的可注射超分子水凝膠納米酶［55］，將納米酶催化治療引入到磁感應(yīng)熱療中，42℃溫?zé)岑熂纯上诵∈笕橄侔┢は铝?，為腫瘤協(xié)同治療提供了新的策略。

納米器件取得突破性進(jìn)展。三星先進(jìn)技術(shù)研究院發(fā)展了一種以尺寸均勻的磷化銦（InP）為內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)無(wú)鎘量子點(diǎn)的合成方法，其量子產(chǎn)率約為100%，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的量子點(diǎn)發(fā)光二極管的發(fā)光性能［56］。這些基于InP的量子點(diǎn)發(fā)光二極管有望很快在商業(yè)顯示器中使用，并引發(fā)新一輪的商用技術(shù)革新。

3 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)展望與建議

數(shù)學(xué)各分支更加深入交叉融合匯聚，一個(gè)分支領(lǐng)域的觀點(diǎn)和思想應(yīng)用到另一分支領(lǐng)域，促進(jìn)數(shù)學(xué)重大問(wèn)題的解決；與自然科學(xué)、工程技術(shù)更加廣泛的交叉融合；對(duì)人工智能的基礎(chǔ)推動(dòng)作用得到廣泛共識(shí)，人工智能的發(fā)展要求數(shù)學(xué)與其他學(xué)科深度融合，解決人工智能的關(guān)鍵問(wèn)題。美、英等國(guó)家均提出了通過(guò)高等教育培養(yǎng)數(shù)學(xué)人才的舉措。美國(guó)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育（Science，Technology，Engineering and Mathematics，STEM）注重培養(yǎng)計(jì)算思維［57］，DOE在其計(jì)算科學(xué)研究生獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目中增加了新的項(xiàng)目，支持申請(qǐng)應(yīng)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等研究生學(xué)位的學(xué)生［6］。英國(guó)增加數(shù)學(xué)教育在全國(guó)范圍的覆蓋，在吸引國(guó)際優(yōu)秀數(shù)學(xué)人才方面加大投入［58］。我國(guó)已提出通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究進(jìn)行持續(xù)穩(wěn)定的支持、加強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)研究、深化高層次國(guó)際合作的舉措來(lái)發(fā)展數(shù)學(xué)。面對(duì)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，在人才培養(yǎng)方面，我國(guó)應(yīng)繼續(xù)為數(shù)學(xué)發(fā)展創(chuàng)造更好的環(huán)境，同時(shí)挖掘國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的數(shù)學(xué)人才、吸引國(guó)際優(yōu)秀人才，探索我國(guó)的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。

物理學(xué)研究不斷向超微觀方面深入和超宏觀拓展。美國(guó)和歐洲等國(guó)家／地區(qū)注重大科學(xué)裝置對(duì)物理學(xué)發(fā)展的作用，尤其是對(duì)量子信息科學(xué)與暗物質(zhì)探索的作用。歐洲還強(qiáng)調(diào)關(guān)注對(duì)大裝置的全面探索，對(duì)暗物質(zhì)探索實(shí)驗(yàn)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。美國(guó)強(qiáng)調(diào)通過(guò)原子、分子物理學(xué)和光學(xué)研究超出標(biāo)準(zhǔn)模型的基礎(chǔ)物理問(wèn)題。大裝置是完善標(biāo)準(zhǔn)模型的重要工具，重視大裝置建設(shè)，還應(yīng)重視綜合性能的開(kāi)發(fā)，各類(lèi)型人才的培養(yǎng)與工作環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，以及開(kāi)展方法學(xué)的研究。另外，國(guó)際上同種類(lèi)型大裝置建設(shè)單位在實(shí)驗(yàn)技術(shù)與分析方法上各具特色，應(yīng)結(jié)合各自?xún)?yōu)勢(shì)展開(kāi)多方位合作。

化學(xué)科學(xué)繼續(xù)在綠色化道路上前進(jìn)，創(chuàng)造新物質(zhì)依然是化學(xué)的核心任務(wù)。納米農(nóng)藥、對(duì)映選擇性有機(jī)催化、固態(tài)電池、流動(dòng)化學(xué)、反應(yīng)擠出、金屬有機(jī)框架和用于集水的多孔材料、選擇性酶的定向進(jìn)化、從塑料到單體、自由基聚合的可逆失活、生物3D打印有望取得快速發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)福祉和地球可持續(xù)性發(fā)展［57］。在創(chuàng)造新物質(zhì)方面，美歐等主要國(guó)家在重要成果產(chǎn)出及快速轉(zhuǎn)化方面加強(qiáng)部署，在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，我國(guó)需要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，拓展對(duì)組成-結(jié)構(gòu)-性能之間的關(guān)系和有關(guān)規(guī)律的理解，為后續(xù)的快速轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)。

納米科技逐漸由基礎(chǔ)研究向應(yīng)用研究及產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)變，美國(guó)、歐洲、韓國(guó)等國(guó)強(qiáng)調(diào)對(duì)納米科技進(jìn)行系統(tǒng)性長(zhǎng)期支持，美國(guó)通過(guò)國(guó)家層面的計(jì)劃建立了納米科技的生態(tài)系統(tǒng)，將納米科技各領(lǐng)域從前沿探索、應(yīng)用研究，到市場(chǎng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)連接起來(lái)。納米醫(yī)藥、碳納米管芯片、納米機(jī)器人、納米器件取得重大突破。中國(guó)在納米科學(xué)和技術(shù)研究領(lǐng)域的產(chǎn)出，包括部分高質(zhì)量的研究產(chǎn)出，處于領(lǐng)先地位，并且具有較高的增長(zhǎng)速度。2019年，我國(guó)啟動(dòng)了粵港澳大灣區(qū)納米創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，聚焦納米智能技術(shù)、納米生命與健康技術(shù)、納米創(chuàng)新能源與環(huán)境、納米超復(fù)合材料四個(gè)產(chǎn)業(yè)方向，為了確保向應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)化的順利轉(zhuǎn)變，建議重視科技成果轉(zhuǎn)化能力的提升，注重夯實(shí)基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、市場(chǎng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)之間的連接，培育專(zhuān)業(yè)化科技人才隊(duì)伍，完善評(píng)價(jià)、技術(shù)轉(zhuǎn)移等方面的機(jī)制建設(shè)。