流形的分類問題是數(shù)學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)核心問題，長(zhǎng)期以來也是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究的驅(qū)動(dòng)力。流形是我們一般空間的數(shù)學(xué)表述，如球面，環(huán)面等。它在局部上類似于歐幾里得空間，在數(shù)學(xué)、物理、工程學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。研究流形的拓?fù)浜蛶缀畏诸悊栴}意味對(duì)不同類型的空間進(jìn)行全面、系統(tǒng)的了解，理解其內(nèi)在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。這類問題的任何重要進(jìn)展不僅可以為物理學(xué)中的廣義相對(duì)論、量子力學(xué)等理論，以及其他科學(xué)分支提供新的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，深化我們對(duì)空間、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等的深入理解，也可為數(shù)學(xué)中的拓?fù)鋵W(xué)、幾何學(xué)，以及其他重要問題提供新的視角和工具。

CEPC（環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)）項(xiàng)目瞄準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)模型的核心，對(duì)質(zhì)量起源以及超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理信號(hào)進(jìn)行高精度、多方位的探索。CEPC建成后，將無可爭(zhēng)議地成為國(guó)際高能粒子物理實(shí)驗(yàn)的最前沿陣地，很有可能取得國(guó)際矚目的重大突破。CEPC及其升級(jí)項(xiàng)目將在半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間尺度上，使我國(guó)在高能物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)跑者地位。

CEPC對(duì)技術(shù)發(fā)展將起到不可估量的引領(lǐng)和推動(dòng)作用。CEPC將在低溫、超導(dǎo)、高頻、微波功率源、電子學(xué)與自動(dòng)控制等一批關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域大幅提升自主創(chuàng)新能力，對(duì)工藝新技術(shù)的發(fā)展、大規(guī)模工業(yè)制造將起到巨大的推動(dòng)作用。

CEPC也將給我們帶來一個(gè)國(guó)際化的科研中心，會(huì)對(duì)我國(guó)的科技體制改革、創(chuàng)新能力的提高以及人才培養(yǎng)等產(chǎn)生重大影響，會(huì)提高我們作為一個(gè)大國(guó)的硬實(shí)力、軟實(shí)力和國(guó)際地位。

準(zhǔn)金屬替代過渡金屬實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化學(xué)合成，將重塑科學(xué)認(rèn)知邊界，打破傳統(tǒng)過渡金屬催化的思維定式，開辟化學(xué)合成新理論與方法體系。社會(huì)層面，它驅(qū)動(dòng)綠色化學(xué)發(fā)展，降低環(huán)境污染與資源依賴。科技上，帶動(dòng)多學(xué)科交叉創(chuàng)新；經(jīng)濟(jì)上，大幅削減生產(chǎn)成本，催生新興產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這一突破將推動(dòng)藥物研發(fā)、材料革新，改善醫(yī)療與生活質(zhì)量，助力可持續(xù)發(fā)展，對(duì)推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展具有里程碑意義，引領(lǐng)化學(xué)合成邁向更高效、綠色、智能的新時(shí)代。

臺(tái)風(fēng)生成及生成之后的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和路徑之間的相互作用機(jī)制是臺(tái)風(fēng)研究的熱點(diǎn)，也是全球臺(tái)風(fēng)研究和預(yù)報(bào)長(zhǎng)期存在的難點(diǎn)和挑戰(zhàn)。本問題突破后，科學(xué)上將深化對(duì)臺(tái)風(fēng)生成、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)變化和異常路徑的多尺度物理機(jī)制的理解，建立臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)的理論及方法；技術(shù)上將提高臺(tái)風(fēng)異常路徑的預(yù)報(bào)能力，改進(jìn)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，強(qiáng)化臺(tái)風(fēng)精細(xì)結(jié)構(gòu)的預(yù)報(bào)水平，提升氣候變化背景下臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的預(yù)測(cè)能力。這些突破將提高全球沿海和內(nèi)陸地區(qū)應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的能力，支撐我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)的重大需求和應(yīng)對(duì)氣候變化的戰(zhàn)略部署，對(duì)提升海洋極端災(zāi)害的預(yù)警能力，保障我國(guó)遠(yuǎn)洋航運(yùn)貿(mào)易及海洋國(guó)防安全具有重要意義。

宏觀生態(tài)系統(tǒng)空間格局形成機(jī)理與系統(tǒng)間相互作用機(jī)制的理論研究，有助于準(zhǔn)確理解生態(tài)空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域性、完整性、連續(xù)性和層級(jí)性特征；科學(xué)建立生態(tài)空間退化格局識(shí)別、生態(tài)狀況動(dòng)態(tài)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、生態(tài)多功能性權(quán)衡協(xié)調(diào)、多目標(biāo)協(xié)同的時(shí)空耦合范式；有效解決區(qū)域生態(tài)多目標(biāo)統(tǒng)籌、可持續(xù)性、多尺度級(jí)聯(lián)、生態(tài)功能與空間布局優(yōu)化的技術(shù)難題，是建立全域生態(tài)空間結(jié)構(gòu)調(diào)整和空間布局優(yōu)化系統(tǒng)解決方案，保護(hù)重要生態(tài)空間及促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

人工智能領(lǐng)域面臨統(tǒng)籌發(fā)展和安全的難題。2025年4月25日，習(xí)近平總書記在中共中央政治局第二十次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出“確保人工智能安全、可靠、可控”。基于密碼學(xué)的人工智能安全新理論不僅解決人工智能安全的數(shù)學(xué)可解釋性，實(shí)現(xiàn)人工智能安全體系化測(cè)評(píng)與評(píng)估，而且推動(dòng)人工智能安全從經(jīng)驗(yàn)性防御向數(shù)學(xué)可驗(yàn)證安全范式躍遷，實(shí)現(xiàn)人工智能高安全水平下的高質(zhì)量發(fā)展。

該問題的突破將在科學(xué)層面構(gòu)建可逆、可重構(gòu)的組裝體系，從“分子合成導(dǎo)向”轉(zhuǎn)向“功能組裝導(dǎo)向”，形成超分子機(jī)器專用表征體系；在技術(shù)革新層面，微/納機(jī)器人的集群行為控制為分子機(jī)器提供設(shè)計(jì)范式，使得超分子機(jī)器有望成為繼芯片、人工智能后的下一代技術(shù)制高點(diǎn)，推動(dòng)社會(huì)向智能化、可持續(xù)化方向深度轉(zhuǎn)型。

哈勃常數(shù)危機(jī)的解決與暗能量動(dòng)力學(xué)本質(zhì)的揭示，必將引發(fā)對(duì)宇宙起源、演化以及基礎(chǔ)物理定律的全新認(rèn)知與深入反思，有望在物理學(xué)與天文學(xué)交叉領(lǐng)域催生突破性理論變革，重塑科學(xué)范式。推動(dòng)該問題的研究突破將帶動(dòng)我國(guó)大規(guī)模巡天望遠(yuǎn)鏡技術(shù)、精密測(cè)量?jī)x器與高性能計(jì)算平臺(tái)的自主創(chuàng)新發(fā)展，極大提升基礎(chǔ)科學(xué)研究能力，并顯著促進(jìn)相關(guān)技術(shù)在遙感測(cè)繪、精密光學(xué)制造、數(shù)據(jù)科學(xué)等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

野生近緣種在改良栽培種抗逆性方面的成功利用，將顯著推動(dòng)對(duì)作物進(jìn)化、基因功能與復(fù)雜性狀調(diào)控機(jī)制的科學(xué)認(rèn)知，深化對(duì)自然選擇與馴化過程的理解。在實(shí)踐層面，這將提升作物在逆境條件下的穩(wěn)定性與產(chǎn)量，為應(yīng)對(duì)氣候變化、保障糧食安全提供核心科技支撐。經(jīng)濟(jì)上，可減少農(nóng)藥、灌溉等投入，降低生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)效益。社會(huì)上，有助于推動(dòng)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，提升國(guó)家在全球農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的話語權(quán)，具有深遠(yuǎn)的科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響。

人體微生態(tài)與宿主的交互調(diào)控研究正在重塑生命科學(xué)的基礎(chǔ)認(rèn)知框架。這一領(lǐng)域揭示了生物體與共生微生物之間復(fù)雜的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系，為理解生命系統(tǒng)的組織原則提供了全新視角。研究發(fā)現(xiàn)，宿主與微生物群落通過多層次的分子對(duì)話形成動(dòng)態(tài)平衡網(wǎng)絡(luò)，這種跨物種互作機(jī)制展現(xiàn)了生命調(diào)控的復(fù)雜性和精巧性。在基礎(chǔ)理論層面，該研究不僅拓展了傳統(tǒng)生理學(xué)的認(rèn)知邊界，更推動(dòng)了系統(tǒng)生物學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展。社會(huì)效益上，基于微生物組的個(gè)體化營(yíng)養(yǎng)干預(yù)和精準(zhǔn)治療策略可顯著降低慢性病醫(yī)療負(fù)擔(dān)，提升公共衛(wèi)生防控水平，為應(yīng)對(duì)全球性健康挑戰(zhàn)提供創(chuàng)新解決方案。

中國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)軟件的技術(shù)突破和國(guó)際領(lǐng)先依賴于數(shù)學(xué)理論的原始創(chuàng)新和引領(lǐng)，亟需系統(tǒng)性、前瞻性的全面研究布局。我國(guó)的CAD-CAE-CAM軟件的發(fā)展正面臨一個(gè)絕佳的追趕國(guó)外工業(yè)軟件的機(jī)遇，這源于國(guó)際主流工業(yè)軟件在傳統(tǒng)幾何表示和仿真中面臨的若干痛點(diǎn)問題。國(guó)際上CAD軟件幾何內(nèi)核成型于上世紀(jì)七、八十年代，整個(gè)CAD系統(tǒng)也發(fā)展得十分復(fù)雜龐大，無法對(duì)底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與內(nèi)核進(jìn)行替換，因此也無法解決這些痛點(diǎn)問題。在整個(gè)國(guó)際的設(shè)計(jì)研發(fā)類軟件面臨更新?lián)Q代的歷史節(jié)點(diǎn)上，通過解決這些痛點(diǎn)問題，研發(fā)下一代CAD/CAE一體化幾何內(nèi)核，結(jié)合中國(guó)智能制造高速發(fā)展的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外軟件的“彎道超車”完全有可能。

我國(guó)在國(guó)際海底區(qū)域已擁有多金屬結(jié)核勘探合同區(qū)，但商業(yè)開采面臨《國(guó)際海底規(guī)章》嚴(yán)苛環(huán)保要求。美、日等國(guó)已試驗(yàn)沉積物抑制技術(shù)（如日本“機(jī)械臂+負(fù)壓抽吸”方案），而我國(guó)采集裝備仍處于原型機(jī)階段。突破可靠性與環(huán)境擾動(dòng)抑制技術(shù)，可保障我國(guó)在深海采礦工程領(lǐng)域的國(guó)際話語權(quán)，支撐“十五五”深海資源開發(fā)重大專項(xiàng)實(shí)施。

區(qū)域多水源協(xié)同利用與治理技術(shù)是破解水資源短缺與水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)并存的關(guān)鍵工程技術(shù)。當(dāng)前，地表水、地下水、再生水、外調(diào)水、海水等多水源系統(tǒng)存在“各自為政”的管理弊端，導(dǎo)致資源浪費(fèi)、生態(tài)失衡與安全隱患。研發(fā)該技術(shù)可突破多水源耦合機(jī)理與協(xié)同調(diào)控瓶頸，實(shí)現(xiàn)水資源利用、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)與水安全保障的“四水統(tǒng)籌”，支撐京津冀、粵港澳等水資源矛盾突出區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。其成功將提升水資源利用效率，降低污染治理成本，增強(qiáng)區(qū)域水系統(tǒng)韌性，為生態(tài)恢復(fù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)同提供技術(shù)路徑，是實(shí)現(xiàn)“美麗中國(guó)”和“雙碳”目標(biāo)的核心支撐，兼具生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益與戰(zhàn)略意義。

智簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)確立了“智慧內(nèi)生、原生簡(jiǎn)約”的演進(jìn)方向，不僅是6G突破容量、能效、場(chǎng)景適配瓶頸的“技術(shù)引擎”，更將推動(dòng)通信系統(tǒng)從“被動(dòng)傳輸管道”進(jìn)化為“主動(dòng)智能載體”，為千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供泛在賦能。為支撐我國(guó)構(gòu)建智能通信基礎(chǔ)設(shè)施體系、賦能經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，亟需實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)突破，掌控通信關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展話語權(quán)，提升我國(guó)在信息通信領(lǐng)域的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

該問題的攻關(guān)在技術(shù)革新層面，為類器官構(gòu)建開辟新路徑，可精準(zhǔn)解析生理功能或疾病發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制，并為生物藥物的高通量篩選提供標(biāo)準(zhǔn)化模型；同時(shí)為器官再生與功能修復(fù)提供革新性技術(shù)框架，通過體外仿生重構(gòu)突破原位器官移植的供體稀缺瓶頸，為終末期器官衰竭患者創(chuàng)造替代性治療方案，生物制造復(fù)雜器官有望徹底改變?cè)偕t(yī)學(xué)、疾病研究與藥物開發(fā)的格局。

煤炭與共伴生能源資源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要支撐，鋁土礦、鈾礦、鍺等典型煤系共伴生礦產(chǎn)儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量比例高于50%，部分礦產(chǎn)價(jià)值更是高于煤本身。煤炭與共伴生能源資源一體化開發(fā)是新時(shí)期提高能源資源開發(fā)利用效率、加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型、保障國(guó)家能源資源安全的必然要求。構(gòu)建煤炭與共伴生能源資源一體化開發(fā)技術(shù)體系，形成一體化綠色開發(fā)典型示范工程，實(shí)現(xiàn)各類能源資源綜合高效、綠色低碳、集約開發(fā)，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。

碳捕集與封存技術(shù)是化石燃料低碳利用的技術(shù)支撐。通過新一代碳捕集技術(shù)的開發(fā)，未來有望突破新型碳捕集材料、高效碳捕集設(shè)備、工藝與系統(tǒng)的集成控制策略等關(guān)鍵技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)捕集能耗和捕集成本的進(jìn)一步降低，從而推動(dòng)技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)煤電行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展，豐富我國(guó)碳中和技術(shù)體系。該技術(shù)有望推廣至發(fā)電行業(yè)及其他工業(yè)煙氣碳捕集領(lǐng)域，減少電廠和工業(yè)CO₂排放量，為實(shí)現(xiàn)化石能源低碳排放提供可行的技術(shù)途徑和先進(jìn)的技術(shù)裝備。低成本長(zhǎng)期安全碳封存技術(shù)是減少溫室氣體排放、緩解氣候變化的關(guān)鍵手段。通過技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)模化應(yīng)用，可以降低碳減排單位的封存與監(jiān)測(cè)成本，提高經(jīng)濟(jì)可行性。此外，長(zhǎng)期安全封存技術(shù)的應(yīng)用能夠減少CO₂泄漏風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和公眾健康。掌握該技術(shù)的國(guó)家將在全球氣候治理和綠色技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，為全球可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。

隨著我國(guó)大飛機(jī)的規(guī)模化運(yùn)營(yíng)、先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)不斷取得跨代突破、高超聲速飛機(jī)領(lǐng)先發(fā)展，國(guó)家正加快開展多類型先進(jìn)飛機(jī)平臺(tái)的研制工作，布局了相應(yīng)的重大工程規(guī)劃。機(jī)載能源與熱管理直接決定了飛機(jī)任務(wù)能力上限，已成為飛機(jī)平臺(tái)性能提升的關(guān)鍵瓶頸，技術(shù)突破的重要性與緊迫性日益凸顯。大力發(fā)展機(jī)載系統(tǒng)能量綜合與智能管理技術(shù)，對(duì)于提升飛行器總體性能、強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)與元部件自主可控、補(bǔ)足現(xiàn)有短板、推動(dòng)航空航天各學(xué)科交叉發(fā)展具有重要意義。

傳統(tǒng)食品原料與功能配料的生產(chǎn)方式在環(huán)境友好、資源節(jié)約、健康效應(yīng)、供給保障等方面已難滿足人民需求，可持續(xù)性面臨挑戰(zhàn)，必須采用變革性方式，拓展食品原料與功能配料的獲取途徑。生物制造作為未來制造業(yè)關(guān)鍵力量，具備資源節(jié)約、低碳環(huán)保、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)，能突破傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的限制，具備解決傳統(tǒng)食品制造問題的工業(yè)基礎(chǔ)與技術(shù)特質(zhì)，對(duì)加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、保障國(guó)家糧食安全、落實(shí)“大食物觀”意義重大。

構(gòu)建基于臨床多組學(xué)隊(duì)列的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)新藥研發(fā)體系，突破傳統(tǒng)藥物研發(fā)技術(shù)瓶頸，將新藥靶點(diǎn)從發(fā)現(xiàn)到藥物上市的時(shí)間從傳統(tǒng)模式的近20年縮短到3-7年。形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，推動(dòng)我國(guó)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和新藥研發(fā)科技水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先，減少進(jìn)口依賴，滿足巨大臨床需求，形成數(shù)百億元的腦血管病新藥市場(chǎng)，助力生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為健康中國(guó)戰(zhàn)略提供有力支撐。研究成果也將顯著降低患者復(fù)發(fā)率和致殘率，每年減輕近十億元國(guó)家和社會(huì)醫(yī)療負(fù)擔(dān)，為健康中國(guó)戰(zhàn)略提供有力支撐。

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