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　　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人駕駛的視覺傳感與識(shí)別

　　車聯(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發(fā)與應(yīng)用

　　信息與電子工程

　　需求牽引成為信息與電子工程的主要驅(qū)動(dòng)力,，工程前沿也在應(yīng)用場(chǎng)景中不斷得以強(qiáng)化,，同時(shí)大數(shù)據(jù)、人工智能引發(fā)的安全和治理問題也日益受到關(guān)注,。

　　工程研究前沿工程開發(fā)前沿

　　類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)

　　化工,、冶金與材料工程

　　化工,、冶金與材料工程領(lǐng)域組的Top11工程研究前沿和Top12工程開發(fā)前沿中呈現(xiàn)出與信息、生物等多學(xué)科融合趨勢(shì),。

　　工程研究前沿工程開發(fā)前沿

　　可再生能源系統(tǒng)人工智能與化工過程深度結(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

　　能源與礦業(yè)工程

　　能源與礦業(yè)工程領(lǐng)域研判的Top12工程研究前沿和Top12工程開發(fā)前沿，涵蓋了能源和電氣科學(xué)技術(shù)與工程,、核科學(xué)技術(shù)與工程,、地質(zhì)資源科學(xué)技術(shù)與工程、礦業(yè)科學(xué)技術(shù)與工程4個(gè)學(xué)科,。

　　工程研究前沿工程開發(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采理論煤炭安全智能精準(zhǔn)開采技術(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?cái)?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發(fā)

　　深部金屬礦開采過程中多場(chǎng)耦合致災(zāi)機(jī)理深部金屬礦開采災(zāi)害超前預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)

　　土木,、水利與建筑工程

　　土木,、水利和建筑工程領(lǐng)域工程前沿，涉及結(jié)構(gòu)工程,、建筑設(shè)計(jì)及其理論,、土木工程材料、城市規(guī)劃,、橋梁工程,、地下與隧道工程、水工結(jié)構(gòu)工程,、攝影測(cè)量與航天測(cè)量,、水文學(xué)與水資源、交通規(guī)劃等學(xué)科方向,。

　　工程研究前沿工程開發(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

　　環(huán)境與輕紡工程

　　環(huán)境與輕紡工程領(lǐng)域所研判的Top10工程研究前沿和Top10工程開發(fā)前沿涉及環(huán)境科學(xué)工程、氣象科學(xué)工程,、海洋科學(xué)工程,、食品科學(xué)工程、紡織科學(xué)工程以及輕工科學(xué)工程等6個(gè)學(xué)科方向,。

　　工程研究前沿工程開發(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)

　　農(nóng)業(yè)

　　農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的Top10工程前沿涉及農(nóng)業(yè)作物,、植物保護(hù)、畜牧獸醫(yī),、農(nóng)業(yè)裝備,、資源利用等學(xué)科方向。

　　工程研究前沿工程開發(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

　　醫(yī)藥衛(wèi)生

　　醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的Top10工程研究前沿和Top10工程開發(fā)前沿,，涉及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué),、臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)信息學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程,、藥學(xué),、公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)等學(xué)科方向。

　　工程研究前沿工程開發(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)算和類腦智能研究基因編輯技術(shù)

　　類器官芯片機(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

　　工程管理

　　在工程管理領(lǐng)域的Top10工程研究前沿中,，工業(yè)4.0下的可持續(xù)發(fā)展研究,、機(jī)器視覺驅(qū)動(dòng)的施工管理、基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)韌性為重點(diǎn)解讀的前沿,。

　　在工程管理領(lǐng)域的Top10工程開發(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)開發(fā)為重點(diǎn)解讀的前沿,。

　　工程研究前沿工程開發(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)

　　國(guó)際比較

　　報(bào)告顯示，2019年度全球各國(guó)在前沿創(chuàng)新空前密集活躍,，競(jìng)爭(zhēng)日益激勵(lì),，Top10國(guó)家爭(zhēng)奪不斷激烈。

　　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,，但在全球開發(fā)前沿的引領(lǐng)性（即開發(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發(fā)重點(diǎn)前沿,，把握全球發(fā)展戰(zhàn)略機(jī)遇，為人類應(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。