速看!2020十大前沿工程技术难题

问题1:如何开发新型免疫细胞在肿瘤治疗中的新途径与新技术?免疫细胞技术是人类彻底治愈肿瘤的希望,是全球前沿医学和资本追捧的热点领域之一。树突状细胞(DC)作为链接细胞免疫和体液免疫的关键节点细胞,能够调动整个免疫系统,抵抗病原体的入侵以及促进肿瘤细胞的清除,成为新型免疫细胞疗法的重点研究方向。

2021.01.07

问题1:如何开发新型免疫细胞在肿瘤治疗中的新途径与新技术?

免疫细胞技术是人类彻底治愈肿瘤的希望,是全球前沿医学和资本追捧的热点领域之一。树突状细胞(DC)作为链接细胞免疫和体液免疫的关键节点细胞,能够调动整个免疫系统,抵抗病原体的入侵以及促进肿瘤细胞的清除,成为新型免疫细胞疗法的重点研究方向。新型DC可扩增技术可实现DC疫苗的标准化、批量化生产,可显著减低制备成本,服务更多癌症患者,具有明显的经济效益和社会效益。

问题2:水平起降组合动力运载器一体化设计为何成为空天技术新焦点?

水平起降组合动力运载器具有快速、廉价、可靠的特点,可成为低成本天地往返运输工具。水平起降组合动力运载器一体化设计技术是支撑未来航天运输系统发展与应用的核心技术之一,是未来先进航天运输系统的重要支撑技术之一。

问题3:如何实现农业重大入侵生物的前瞻性风险预警和即时控制?

农业有害生物入侵不仅仅是简单的植物病虫害或动物疫情问题,入侵生物的发生流行不仅危害食品安全和农业生产,造成巨大的直接经济损失,还可能对人类健康构成越来越大甚至是灾难性的威胁,对外交、经济和社会产生巨大影响。因此,站在国际化、全球化视角,从科学研究和专业技术层面,开展农业入侵生物跨境传播预警及防减技术合作的协同攻关,将有力解决入侵生物疫情的源头治理和联防联控关键技术难题,保障社会稳定与公共安全。

问题4:信息化条件下关键基础设施如何防范重大电磁威胁?

强电磁脉冲一旦对金融、能源、电力等领域的关键信息基础设施产生影响,将可能导致交通中断、金融紊乱、电力瘫痪等重大事故。开展此项研究,对确保关键基础设施电磁安全、保护经济建设成果、提升关键基础设施容灾抗毁能力具有重要意义。

问题5:硅光技术能否促成光电子和微电子的融合?

信息光电子芯片已然成为“数字化新基建”的核心和基石,也是全球信息通信价值链的关键领域和网络强国建设的“国之重器”。硅基光电子芯片技术既可应用于芯片级光互连,又适用于长距离光纤通信,可实现全功能光电子集成,具有极高的通用性和兼容性,是微电子和光电子两大产业公认的发展方向。利用国内现有微电子产业资源和互补金属氧化物半导体(CMOS)制造平台,建立健全硅光产业链,可以有效提升我国信息光电子的制造能力,缓解光电子芯片制造工艺的“卡脖子”困境,为我国信息化新基建提供有力支撑。

问题6:如何解决集成电路制造工艺中缺陷在线检测难题?

集成电路领域目前是国际科技竞争的主战场和大国博弈焦点。对于集成电路缺陷检测技术及设备,一方面现有更先进技术设备被少数几个发达垄断;另一方面,世界范围内7纳米及以下节点的缺陷在线检测技术仍未成熟,设备缺口仍然巨大,谁率先掌握了相应关键技术,谁就掌握了未来主导权,这对我国来说既是机遇又是挑战。

问题7:无人车如何实现在卫星不可用条件下的高精度智能导航?

以无人救援车、无人采矿车、无人运输车等为代表的特种无人车是完成现代化作业、抢险救灾等任务的核心无人装备。为提高无人车的紧急救援、联合作业等能力,要求其导航系统具备高精度定位、自主避障、智能路径规划及导引等功能。因此,需要研究具有高精度、全自主的导航方式以及需要解决面向无人车的惯性基智能导航问题。

问题8:如何在可再生能源规模化电解水制氢生产中实现“大规模”“低能耗”“高稳定性”三者的统一?

发展高效低成本的可再生能源和氢能技术是对重大需求的及时响应,也是全球减少碳排放和减缓气候变化的优质解决方案。但当前电解水制氢技术的发展水平限制了可再生能源转为化学能的转化效率及产业化进程。突破高效、低成本、规模化电解水制氢技术可极大地促进可再生能源、氢能的利用和发展。

问题9:如何突破进藏高速公路智能建造及工程健康保障技术?

青藏高原地层岩性复杂多变,新构造运动剧烈,深大活动断裂广布,冰川、冻土与山地灾害群(链)发育,具有“显著的地形高差”“强烈的板块活动”“频发的山地灾害”“敏感的冻土环境”四大地质环境特征,以及“高频冻融循环”“剧烈干湿交替”“极端高寒缺氧”三大气候环境特征,由此带来的系列工程技术难题是制约西藏高速交通发展的关键技术因素。

问题10:如何突破光刻技术难题?

光刻技术是制造集成电路的关键技术。光刻技术的核心在于光刻机、光刻工艺和光刻胶三个方面。尽管取得了一定的进展,但跟世界发达水平相比,我国光刻技术和产业的发展水平仍较落后,差距仍然很大,“受制于人”的困境依然存在。