日前，中國(guó)科協(xié)發(fā)布了2023重大科學(xué)問(wèn)題、工程技術(shù)難題和產(chǎn)業(yè)技術(shù)問(wèn)題，涉及人工智能、新能源、高性能材料、生命科學(xué)等領(lǐng)域共29個(gè)問(wèn)題難題，其中，如何突破碳纖維復(fù)合材料在我國(guó)未來(lái)超高速軌道交通車輛裝備的應(yīng)用， 被列入十大產(chǎn)業(yè)技術(shù)問(wèn)題。

據(jù)了解，今年共收到89家全國(guó)學(xué)會(huì)和學(xué)會(huì)聯(lián)合體、部分領(lǐng)軍企業(yè)科協(xié)推薦的590個(gè)問(wèn)題難題，涵蓋數(shù)理化基礎(chǔ)科學(xué)、地球科學(xué)、生態(tài)環(huán)境、制造科技、信息科技、先進(jìn)材料、資源能源、農(nóng)業(yè)科技、生命健康、空天科技等領(lǐng)域。
2018年以來(lái)，中國(guó)科協(xié)連續(xù)6年征集評(píng)選具有前瞻性、創(chuàng)新性和引領(lǐng)性的重大科技問(wèn)題難題，并在中國(guó)科協(xié)年會(huì)上發(fā)布。共累計(jì)150多家全國(guó)學(xué)會(huì)、領(lǐng)軍企業(yè)科協(xié)等組織，遴選推薦3362個(gè)具有前瞻性、創(chuàng)新性和引領(lǐng)性的問(wèn)題難題，并圍繞發(fā)布的重大問(wèn)題開展學(xué)術(shù)交流、智庫(kù)建言、科普解讀和協(xié)同攻關(guān)。

據(jù)《中國(guó)碳纖維復(fù)合材料行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景調(diào)研報(bào)告（2023-2030年）》數(shù)據(jù)，2021年，我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到15.00萬(wàn)公里，其中高鐵4.00萬(wàn)公里，居世界第一。全國(guó)鐵路客車約78000輛，其中動(dòng)車組4153標(biāo)準(zhǔn)組、33221輛。目前，鐵路列車部件大多為采用鋁合金材料，存在應(yīng)力腐蝕、重量大，外表處理困難、焊接要求高、疲勞強(qiáng)度低等問(wèn)題。
碳纖維復(fù)合材料可應(yīng)用于磁浮列車、高速動(dòng)車組、城軌地鐵、城際車輛、鐵路貨車、軌道承載梁等軌道交通領(lǐng)域的大部分承載結(jié)構(gòu)，以及內(nèi)飾件等非承載結(jié)構(gòu)，以解決列車輕量化問(wèn)題，提升列車綜合性能。碳纖維作為一種性能優(yōu)異的替代性材料，全球多個(gè)國(guó)家均在軌道交通裝備上探索應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料，軌道交通工具正經(jīng)歷著從“鋼鐵時(shí)代”、“鋁材時(shí)代”到“碳材時(shí)代”的跨越。

該問(wèn)題的提出，說(shuō)明在技術(shù)上還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)突破，但對(duì)我國(guó)未來(lái)軌道交通發(fā)展具有戰(zhàn)略意義，有待于從國(guó)家層面組織攻關(guān)。

有專家表示，此次國(guó)家層面發(fā)布的錨定的科技領(lǐng)域重大問(wèn)題難題，總體上是針對(duì)國(guó)家重大需求而提出。黨二十大報(bào)告指出，要健全新型舉國(guó)體制，強(qiáng)化國(guó)家戰(zhàn)略科技力量，優(yōu)化配置創(chuàng)新資源，提升國(guó)家創(chuàng)新體系整體效能。國(guó)家層面引導(dǎo)，有助于集聚力量進(jìn)行引領(lǐng)性科技攻關(guān)，更好打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。

中國(guó)工程院院士、中國(guó)科協(xié)先進(jìn)材料聯(lián)合體主席干勇日前在中國(guó)科協(xié)年會(huì)新材料科技與產(chǎn)業(yè)論壇上表示，隨著風(fēng)電、光伏等產(chǎn)業(yè)崛起，我國(guó)碳纖維的消費(fèi)量已超過(guò)全球一半，去年國(guó)產(chǎn)供應(yīng)量比2021年增長(zhǎng)五成以上。新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域第一梯隊(duì)中，美國(guó)全面領(lǐng)先，日本以納米材料、電子信息材料等見長(zhǎng)，歐洲的強(qiáng)項(xiàng)是結(jié)構(gòu)材料、光學(xué)和光電材料等。中國(guó)是第二梯隊(duì)的“領(lǐng)頭羊”。

10個(gè)前沿科學(xué)問(wèn)題

1、如何實(shí)現(xiàn)低能耗人工智能人工智能產(chǎn)業(yè)仍存在高耗能問(wèn)題，綠色AI領(lǐng)域的研究和突破將促進(jìn)全社會(huì)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。

2、如何實(shí)現(xiàn)飛行器在上層大氣層機(jī)動(dòng)飛行對(duì)100KM至200KM上層大氣層空域的有效利用，將帶動(dòng)對(duì)地觀測(cè)、通信等關(guān)系民生和國(guó)防的重大科技進(jìn)步，填補(bǔ)在此空域飛行的飛行器空白。

3、利用新型符合測(cè)量方式能否搜尋磁單極子和軸子暗物質(zhì)的存在在深空環(huán)境中利用新型探測(cè)手段對(duì)于這些新粒子的搜尋，將提高對(duì)于此類新粒子探測(cè)的靈敏度，填補(bǔ)空白。

4、非線性效應(yīng)會(huì)隨尺度變化嗎隨著更小尺寸的人造體系不斷涌現(xiàn)，人們對(duì)于非線性效應(yīng)的已有認(rèn)識(shí)是否仍然適用？非線性因素及其作用是否會(huì)隨體系尺度變小出現(xiàn)新的表現(xiàn)形式，帶來(lái)新的非線性現(xiàn)象？

5、影響高性能纖維發(fā)展的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題是什么突破高端材料生產(chǎn)制造技術(shù)發(fā)展緩慢，性能提升不足等問(wèn)題，能促進(jìn)我國(guó)高性能纖維及復(fù)合材料制備技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料、核心裝備技術(shù)的自主可控。

6、全球氣候變化背景下作物如何適應(yīng)土壤環(huán)境在該問(wèn)題上取得突破，可以引領(lǐng)未來(lái)在全球氣候環(huán)境變化背景下的資源高效利用的生物育種，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

7、現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)是如何起源的了解“白堊紀(jì)陸地革命”的起因、過(guò)程和動(dòng)力機(jī)制是解答現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)起源問(wèn)題的關(guān)鍵。

8、生殖衰老的觸發(fā)及延遲機(jī)制是什么本問(wèn)題取得突破后，將為女性生殖衰老分子機(jī)制提供新認(rèn)識(shí)、創(chuàng)建精準(zhǔn)診療技術(shù)，促進(jìn)女性健康生育，保障出生人口質(zhì)量。

9、如何實(shí)現(xiàn)可控核聚變的穩(wěn)態(tài)燃燒突破聚變堆高參數(shù)、高性能燃燒等離子體穩(wěn)定運(yùn)行核心問(wèn)題，將有助于提升我國(guó)在國(guó)際重大前沿科學(xué)技術(shù)的話語(yǔ)權(quán)，對(duì)我國(guó)未來(lái)聚變堆建設(shè)起到極大推動(dòng)作用。

10、如何探明更高速度輪軌系統(tǒng)耦合機(jī)理及能量場(chǎng)分布特征該問(wèn)題的突破對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)高速鐵路技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)“引領(lǐng)”地位具有重要意義。

9個(gè)工程技術(shù)難題

1、如何實(shí)現(xiàn)在原子、電子本征尺度上的微觀動(dòng)力學(xué)實(shí)時(shí)、實(shí)空間成像該問(wèn)題的突破將為探索和解決在物理、化學(xué)、生物、材料以及能源等領(lǐng)域的重大科技前沿問(wèn)題提供關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)參數(shù)和手段。

2、如何解決稀土基體中痕量雜質(zhì)的高效分離難題，突破高純稀土材料工程化制備技術(shù)及裝備將保障我國(guó)重大工程領(lǐng)域關(guān)鍵核心材料的自主可控，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為技術(shù)優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。

3、適用于新型電力系統(tǒng)的長(zhǎng)周期儲(chǔ)能方式是什么其突破將根本性破解高比例新能源發(fā)展與消納的關(guān)鍵難題，是我國(guó)新型能源體系構(gòu)建的重要組成部分，戰(zhàn)略意義重大。

4、如何實(shí)現(xiàn)大田作物綠色優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)無(wú)人化栽培技術(shù)破解未來(lái)糧食“怎么種、靠誰(shuí)種”的“卡脖子”技術(shù)問(wèn)題，推動(dòng)糧食生產(chǎn)由機(jī)械化向無(wú)人化新跨越。

5、如何突破低鉑、低成本車用燃料電池電堆關(guān)鍵技術(shù)其突破將有助于我國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)急速發(fā)展，產(chǎn)生顯著的環(huán)境效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效益。

6、如何突破多災(zāi)種驅(qū)動(dòng)作用下艱險(xiǎn)山區(qū)國(guó)家重大鐵路超高寬幅站場(chǎng)路基長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與性能保持技術(shù)難題開展多災(zāi)種驅(qū)動(dòng)作用下艱險(xiǎn)山區(qū)國(guó)家重大鐵路超高寬幅站場(chǎng)路基長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與性能保持技術(shù)研究，有利于突破若干前沿交叉問(wèn)題。

7、如何突破新能源廢料清潔高值化利用其突破將有利于減少相關(guān)資源的進(jìn)口依賴，防范原材料供給風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)保障國(guó)家資源安全和改善生態(tài)環(huán)境具有重要戰(zhàn)略意義。

8、如何實(shí)現(xiàn)核動(dòng)力載人火星探測(cè)的快速往返逐步突破人類進(jìn)入近地空間、地月空間、深空等的頻率并縮短航行時(shí)間，為建立航班化載人航天運(yùn)輸系統(tǒng)，高效開發(fā)和探索宇宙具有重要意義。

9、如何將腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用到臨床醫(yī)療中腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用，可以大大提升腦疾病醫(yī)療健康水平，但其在性能、精準(zhǔn)、高效、安全等方面仍存在眾多挑戰(zhàn)。

10個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)問(wèn)題

1、如何突破碳纖維復(fù)合材料在我國(guó)未來(lái)超高速軌道交通車輛裝備的應(yīng)用發(fā)展高速列車專屬碳纖維復(fù)合材料技術(shù)是搶占軌道交通技術(shù)制高點(diǎn)、踐行“交通強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略的有力舉措。

2、如何發(fā)揮我國(guó)信息通信產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，快速實(shí)現(xiàn)芯粒（Chiplet）技術(shù)和產(chǎn)業(yè)突破打造Chiplet“中國(guó)方案”、快速實(shí)現(xiàn)Chiplet技術(shù)和產(chǎn)業(yè)突破，是突破芯片技術(shù)封鎖、實(shí)現(xiàn)集成電路領(lǐng)域高水平自立自強(qiáng)的關(guān)鍵。

3、石油基炭材料高端化技術(shù)如何發(fā)展石油基炭材料及其制備的石墨制品，在國(guó)防軍工、航空航天、核工業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但仍存在高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口，甚至被嚴(yán)格管控的現(xiàn)象。

4、如何通過(guò)柔性薄膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)星載輕質(zhì)可展開陣列天線柔性薄膜陣列天線技術(shù)將直接瞄準(zhǔn)未來(lái)全柔性、高收納比、高性能和輕質(zhì)的新型薄膜陣列天線技術(shù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)星載陣列天線的跨越式發(fā)展。

5、如何實(shí)現(xiàn)生殖干細(xì)胞精準(zhǔn)移植技術(shù)在養(yǎng)殖魚類單性種質(zhì)創(chuàng)制中的廣泛應(yīng)用生殖干細(xì)胞移植技術(shù)是制備單性種質(zhì)的前沿育種技術(shù)，可以大大提高性控育種的進(jìn)程。

6、梯級(jí)水庫(kù)群如何實(shí)現(xiàn)汛限水位聯(lián)合優(yōu)化調(diào)控本問(wèn)題的研發(fā)面向水旱災(zāi)害防御、水電清潔能源、水資源綜合利用以及水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重大國(guó)家需求，具有重大理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

7、如何高值利用有機(jī)污染化工廢鹽，推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
建立完善化工廢鹽利用處置的污染防治標(biāo)準(zhǔn)體系，攻關(guān)利用處置技術(shù)并開展工程應(yīng)用示范，助力我國(guó)由化工大國(guó)向強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。

8、如何在沙漠戈壁荒漠地區(qū)構(gòu)建千萬(wàn)千瓦級(jí)新能源基地并實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定送出要將荒漠化地區(qū)改造成為綠色能源基地，亟需解決如何在缺乏電網(wǎng)支撐的情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)億千瓦荒漠新能源發(fā)電基地安全穩(wěn)定送出的關(guān)鍵問(wèn)題。

9、如何發(fā)展面向高性能和低成本產(chǎn)業(yè)升級(jí)的自主可控SoC芯片在已有可控的、較為落后的制造工藝下，通過(guò)芯片架構(gòu)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的躍升，從而滿足不同產(chǎn)業(yè)的實(shí)際應(yīng)用需求，確保產(chǎn)業(yè)發(fā)展安全。

10、如何實(shí)現(xiàn)沖擊地壓煤層智能安全高效開采沖擊地壓已成為制約我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)和產(chǎn)能釋放的“頭號(hào)殺手”，隨著開采深度的不斷增加，其影響越發(fā)凸顯，將嚴(yán)重影響我國(guó)能源戰(zhàn)略安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。