12月14日上午，中國工程院、科睿唯安公司與高等教育出版社聯(lián)合在京發(fā)布《全球工程前沿2021》報告。

報告圍繞機械與運載工程、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個領(lǐng)域，遴選出年度工程研究前沿93項和工程開發(fā)前沿93項。

9個領(lǐng)域的前沿數(shù)量分布

1 機械與運載工程領(lǐng)域

機械與運載工程領(lǐng)域Top 10工程研究熱點涉及機械工程、船舶與海洋工程、航空宇航科學技術(shù)、兵器科學與技術(shù)、動力及電氣設備工程與技術(shù)、交通運輸工程等學科方向。

機械與運載工程領(lǐng)域的Top 10工程開發(fā)前沿涉及機械工程、船舶與海洋工程、航空宇航科學技術(shù)、兵器科學與技術(shù)、動力及電氣設備工程與技術(shù)、交通運輸工程等學科方向。其中，水面無人系統(tǒng)集群自組織協(xié)同控制技術(shù)、全生命周期數(shù)字孿生技術(shù)、高性能金屬構(gòu)件多功能梯度復合材料3D打印技術(shù)是近年來專利公開量增速最顯著的方向。

2 信息與電子工程領(lǐng)域

信息與電子工程領(lǐng)域 Top 10工程研究前沿發(fā)展態(tài)勢，涉及電子科學與技術(shù)、光學工程與技術(shù)、儀器科學與技術(shù)、信息與通信工程、計算機科學與技術(shù)、控制科學與技術(shù)等學科方向。其中，“智能超表面無線通信”領(lǐng)域近年來核心論文發(fā)表數(shù)量增速最為顯著，其次為“面向智能計算的存算一體技術(shù)”領(lǐng)域。

信息與電子工程領(lǐng)域Top 10工程開發(fā)前沿涉及電子科學與技術(shù)、光學工程與技術(shù)、儀器科學與技術(shù)、信息與通信工程、計算機科學與技術(shù)、控制科學與技術(shù)等學科方向。

3 化工、冶金與材料工程領(lǐng)域

化工、冶金與材料工程領(lǐng)域工程研究前沿的核心論文基于科睿唯安提供的核心論文聚類并結(jié)合專家研判，得出4個研究前沿，分別是“新型高性能陶瓷儲能材料及電容器”“高性能聚合物受體及其在柔性全聚合物太陽能電池中的應用”“新型智能生物材料仿生設計與材料生物學理論”和“高催化活性納米酶的設計與應用”。其他7個前沿則為專家提出。

化工、冶金與材料工程領(lǐng)域研判得到的Top 11工程開發(fā)前沿。其中“工業(yè)廢氣的深度凈化與資源化利用”“可穿戴柔性智能系統(tǒng)的整體設計及應用”“新型綠色智能二次電池中關(guān)鍵材料的研發(fā)及系統(tǒng)應用”“生物基可降解聚酯橡膠材料‘和”高強度耐腐蝕新型輕合金材料制備及應用“是基于科睿唯安提供的核心專利聚類得出，另外6個開發(fā)前沿為專家提出。

4 能源與礦業(yè)工程領(lǐng)域

能源與礦業(yè)工程領(lǐng)域研判的Top 12工程研究涵蓋了能源和電氣科學技術(shù)與工程、核科學技術(shù)與工程、地質(zhì)資源科學技術(shù)與工程、礦業(yè)科學技術(shù)與工程4個學科。

能源與礦業(yè)工程領(lǐng)域研判的Top12工程開發(fā)前沿涵蓋了能源和電氣科學技術(shù)與工程、核科學技術(shù)與工程、地質(zhì)資源科學技術(shù)與工程、礦業(yè)科學技術(shù)與工程4個學科。

5 土木、水利與建筑工程領(lǐng)域

土木、水利與建筑工程領(lǐng)域Top 10工程研究前沿涉及水利工程、交通工程、土木建筑材料、建筑學、市政工程、城鄉(xiāng)規(guī)劃與風景園林、結(jié)構(gòu)工程、工程力學、測繪工程和橋梁工程等學科方向。

土木、 水利與建筑工程領(lǐng)域的 Top 10工程開發(fā)前沿涉及結(jié)構(gòu)工程、市政工程、測繪工程、交通工程、土木建筑材料、巖土及地下工程、城鄉(xiāng)規(guī)劃與風景園林、水利工程等學科方向。

6 環(huán)境與輕紡工程領(lǐng)域

環(huán)境與輕紡工程領(lǐng)域所研判的Top 10工程研究前沿涉及環(huán)境科學工程、氣象科學工程、海洋科學工程、食品科學工程、紡織科學工程以及輕工科學工程6個學科方向。

環(huán)境與輕紡工程領(lǐng)域組所研判的Top 10工程開發(fā)前沿涉及環(huán)境科學工程、氣象科學工程、海洋科學工程、食品科學工程、紡織科學工程以及輕工科學工程6個學科方向。

7 農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程研究前沿Top10主要涉及動植物生產(chǎn)的分子生物學機制和機理、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域新興前沿的環(huán)境生態(tài)和人工智能、提升動植物產(chǎn)品質(zhì)量及綠色生產(chǎn)投入品等。

自2017年發(fā)布研究前沿以來，對生物基因的研究一直是農(nóng)業(yè)科學家的關(guān)注點，尤其是近年來興起的CRISPR/Cas9，這項顛覆性技術(shù)被應用于基因編輯和功能性基因的挖掘。環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展則是宏觀農(nóng)業(yè)研究的重點，人類健康是農(nóng)業(yè)的高級目標，在新型冠狀病毒肺炎肆虐之際，對動物病毒的研究成為獸醫(yī)科學的重要任務。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程開發(fā)前沿主要涉及實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精準化、生態(tài)化、綠色化和基因化需要的材料、技術(shù)、裝備。

8 醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域

醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域組所研判的Top 10工程研究涉及基礎醫(yī)學、臨床醫(yī)學、醫(yī)學信息學與生物醫(yī)學工程、中藥學等學科方向。

醫(yī)藥衛(wèi)生學領(lǐng)域Top 10工程開發(fā)前沿涉及基礎醫(yī)學、臨床醫(yī)學、藥學、醫(yī)學信息學與生物醫(yī)學工程、公共衛(wèi)生與預防醫(yī)學等學科方向。

9 工程管理領(lǐng)域

工程管理領(lǐng)域Top 10工程研究前沿分別是人機協(xié)同決策中的人機信任與合作機制研究、基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)安全管理研究、能源系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型管理與驅(qū)動機制研究等。

工程管理領(lǐng)域Top 10工程開發(fā)前沿分別是基于大數(shù)據(jù)的疾病診斷與預測系統(tǒng)及技術(shù)、城市信息模型(CIM)與平臺、基于區(qū)塊鏈的質(zhì)量信息追蹤方法與系統(tǒng)等。