9大领域187项!《全球工程前沿2019》发布
发布时间:2019-12-11 

12月10日,中国工程院战略咨询中心、科睿唯安以及高等教育出版社在中国工程院联合发布《全球工程前沿2019》报告。


报告围绕机械与运载工程、信息与电子工程、化工冶金与材料工程、能源与矿业工程、土木水利与建筑工程、环境与轻纺工程、农业、医药卫生、工程管理9个领域,遴选出年度全球工程研究前沿93项和全球工程开发前沿94项。


机械与运载工程  


机械与运载工程领域所研判的Top10工程研究热点和Top10工程开发前沿中新兴前沿与传统工程科技并驾齐驱,智能化、绿色化、微型化成为发展趋势。


工程研究前沿

工程开发前沿

基于工业物联网的智能制造

临近空间高超声速飞行器推进系统

高能固态锂电池

基于深度学习的人机智能交互系统

超声速流中的减阻减热研究

基于3D打印的生物组织再生技术

多机器人系统的协同控制

高效燃气涡轮发动机设计与制造技术

高性能微纳生物传感器

面向无人驾驶的视觉传感与识别

车联网信息安全与隐私保护

波浪能发电与能量收集

基于拓扑优化和增材制造的设计与制造一体化

反小型无人机系统

空间系留机器人自适应目标捕获控制

新型高效氢燃料电池

基于可再生能源/燃料电池的混合动力系统

船舶电力推进系统

智能电网的资源调度和风险评估

飞行器电磁隐身超材料开发与应用


信息与电子工程  


需求牵引成为信息与电子工程的主要驱动力,工程前沿也在应用场景中不断得以强化,同时大数据、人工智能引发的安全和治理问题也日益受到关注。


工程研究前沿

工程开发前沿

类脑智能

毫米波高速通信技术

天地一体化组网

超精密仪器技术及智能化

脑成像技术

图像视频分析识别系统与技术

感知、通信、计算、控制协同融合理论与方法

基于微纳电子技术的传感器开发

混合增强智能

手术机器人技术

面向光互联、光计算及光传感的硅基集成光子器件

高能效人工智能芯片技术

面向5G的大规模天线无线传输理论与技术

基于石墨烯等纳米新材料的传感器单元及测量技术

人工微纳结构对光及电磁场的调控

柔性可穿戴光电子器件应用技术

量子化精密计量/测量技术与相关理论

物联网安全检测技术

新一代神经网络及其应用

基于合成孔径雷达的图像处理、目标识别以及特征学习


化工、冶金与材料工程  


化工、冶金与材料工程领域组的Top11工程研究前沿和Top12工程开发前沿中呈现出与信息、生物等多学科融合趋势。


工程研究前沿

工程开发前沿

可再生能源系统

人工智能与化工过程深度结合

高温合金

高分子材料的生物基替代

材料生命周期工程

军用难熔金属材料

人工智能设计催化剂

微反应系统开发

航天航空用高性能C/C复合材料

可穿戴柔性电子器件

膜生物反应器及膜污染防控技术

煤转化制化学品

生物质催化转化

计算机辅助的材料“靶向”功能设计

化学生物技术

极端服役环境下性能与服役行为检测与表征技术

多孔有机材料在CO2捕集中的应用

生物质炼制化学品及材料

高性能分离净化吸附-催化材料开发

国防重大需求先进结构功能一体化陶瓷材料关键制备技术

化学固氮

智能仿生自修复涂层技术


可反复循环生物降解高分子材料


能源与矿业工程  


能源与矿业工程领域研判的Top12工程研究前沿和Top12工程开发前沿,涵盖了能源和电气科学技术与工程、核科学技术与工程、地质资源科学技术与工程、矿业科学技术与工程4个学科。


工程研究前沿

工程开发前沿

与可再生能源耦合使用的多元高密度储能方法

高效电动/混合动力汽车和动力电池技术

先进核燃料和相关材料损伤机理及验证

核能高温制氢及氦气透平发电技术

人工智能与油藏预测机制

基于微地震监测的裂缝形态处理方法和系统

煤炭与油气安全高效智能化开采理论

煤炭安全智能精准开采技术

光催化和光电催化分解水制氢研究

煤炭高效转化和超低污染排放控制技术

大数据和人工智能与电网的耦合方法研究

可再生能源制氢及储运一体化技术

全固态高能量密度锂电池和快速充电锂电池

数字化、智能化核电站及反应堆技术

核电站严重事故特性及预防与缓解措施

智能一体化模块式浮动堆技术

油气田地质-工程-地面一体化中的大数据应用方法

基于无线传感器网络的油田综合数字生态管理系统

关键金属富集机制

海洋地震勘探的地震信号获取和处理技术

超高温高压钻井液研究

新型压裂技术、装备与压裂液、支撑剂及添加剂的开发

深部金属矿开采过程中多场耦合致灾机理

深部金属矿开采灾害超前预警系统开发


土木、水利与建筑工程  


土木、水利和建筑工程领域工程前沿,涉及结构工程、建筑设计及其理论、土木工程材料、城市规划、桥梁工程、地下与隧道工程、水工结构工程、摄影测量与航天测量、水文学与水资源、交通规划等学科方向。


工程研究前沿

工程开发前沿

结构长期性能演化机理与控制

既有结构加固、修复和改造技术

基于全寿命周期的绿色建筑设计方法

城市群综合交通规划系统及安全智能管理技术

水泥基材料的纳米改性和纤维复合

河湖海与地下水生态水环境监测与修复技术

应对城市热岛效应的城市设计与规划

基于资源化及能源回收的污水可持续处理技术

大跨桥梁运营智能监测与检测

生态住区与生态修复技术

城市与水下隧道全寿命期变形预测和控制

装配式钢结构标准化建造技术

极端地震作用下高坝抗震安全评价理论与方法

超级隧道高效安全掘进及智能装备

基于深度学习的多源卫星遥感影像时空融合

3D打印建筑用水泥基材料

流域洪水的精细化预测及灾情的快速评估

地下空间开发抢险与快速修复技术

新型多模式混合交通流建模理论与方法

海洋测量装备


环境与轻纺工程  


环境与轻纺工程领域所研判的Top10工程研究前沿和Top10工程开发前沿涉及环境科学工程、气象科学工程、海洋科学工程、食品科学工程、纺织科学工程以及轻工科学工程等6个学科方向。


工程研究前沿

工程开发前沿

纳米复合材料在废水处理中的应用

多技术协同土壤污染修复

高效海水淡化

用于污水处理的复合微生物活菌制剂

土壤污染对作物代谢的影响

环境纳米催化材料

抗生素耐药基因环境污染与控制

膜分离材料与工艺开发

气候变化与生态环境

智能化预报技术

冬季严重雾霾

海洋能高效综合利用技术

海洋微塑料污染的监控与防治

海洋环境立体观测技术

食品中有害物快速筛查与智能判别新技术

食源性致病微生物快速精准检测技术

高效油水分离材料的制备与应用

纤维基3D打印技术

生物能源

生物质能源转化技术


农业  


农业领域的Top10工程前沿涉及农业作物、植物保护、畜牧兽医、农业装备、资源利用等学科方向。


工程研究前沿

工程开发前沿

农业生物CRISPR-Cas9基因编辑

绿色植保技术

动物疫病发病机理及防控

农业生物基因编辑技术

作物基因组选择育种

土壤重金属污染防治

智能生物工厂

智能农业装备

植物免疫调控机理

林产物生物质利用

气候变化对农业生态的影响

动物健康管理系统

生物多样性与生态系统服务

苗种高效培育

人工诱导产卵繁殖

作物杂交新品种选育

全球气候变化与作物生产

精准栽培技术

林业高光谱遥感监测

作物DNA序列与基因组分析


医药卫生  


医药卫生领域的Top10工程研究前沿和Top10工程开发前沿,涉及基础医学、临床医学、医学信息学与生物医学工程、药学、公共卫生与预防医学等学科方向。


工程研究前沿

工程开发前沿

人工智能在生物医药的应用研究

肿瘤免疫治疗技术

肠道微生态和稳态免疫

智能辅助诊断技术

脑科学的神经计算和类脑智能研究

基因编辑技术

类器官芯片机器生物医学应用研究

基于基因组学大数据疾病预测与干预技术

肿瘤免疫治疗

脑机接口技术

个体化肿瘤治疗疫苗

智能可穿戴健康辅助设备

干细胞在再生医学中的应用研究

基于干细胞的组织重建与器官重塑技术

肿瘤微环境代谢异质性与相互作用

人源化动物模型技术

单细胞测序与疾病诊断

单细胞分析技术

3D打印技术在再生医学的应用研究

组织再生修复材料


工程管理  


在工程管理领域的Top10工程研究前沿中,工业4.0下的可持续发展研究、机器视觉驱动的施工管理、基础设施系统韧性为重点解读的前沿。


在工程管理领域的Top10工程开发前沿中,面向工程管理的可视化技术、面向工程安全的预警技术与方法、面向工程管理的物联网技术开发为重点解读的前沿。


工程研究前沿

工程开发前沿

工业4.0下的可持续发展研究

面向工程管理的可视化技术

机器视觉驱动的施工管理

面向工程安全的预警技术与方法

基础设施系统韧性

面向工程管理的物联网技术开发

大数据在远程健康监测系统的应用

智慧物流

高速铁路网络对城市发展的影响

风险评估与管理系统

共享社会经济路径描述及其扩展

车辆信息与资源共享系统

建筑信息模型与安全管理

智能医疗健康管理

能源互联网分析研究

基于云计算的集成管理方法与技术

一带一路下的物流、贸易和海运管理

基于可穿戴设备的管理方法和技术

用于能源交易的区块链联盟研究

面向智能制造的质量工程技术

 

文章来源:科学网,作者:陆琦




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