2021年第43期，总第90期
12月14日上午，中国工程院、科睿唯安公司与高等教育出版社联合在京发布《全球工程前沿2021》中英文报告。以中国工程院9个学部划分的9大领域共遴选出186个工程前沿项目，包括“水下无人航行器”等93项研究前沿和“可重复使用天地往返飞行器”等93项开发前沿。
图片来自中新网 记者：孙自法
连续五年研究全球前沿工程
工程科技是改变世界的现实的、直接的生产力，工程前沿代表着工程科技未来创新发展的重要方向。当今时代，世界面临百年未有之大变局，新冠肺炎疫情全球大流行进一步加剧全球发展的不确定性。新一轮科技革命和产业变革持续深化演进，工程科技创新多源并进、交汇叠加，工程科技前沿持续交叉融合，不断衍生突破。
中国工程院作为国家工程科技领域最高荣誉性、咨询性学术机构，肩负着发挥学术引领作用、促进工程科技发展的历史使命。自2017年以来，中国工程院连续组织开展“全球工程前沿”重大咨询研究项目，邀请相关领域院士专家做前沿解读，并向全球发布中英文年度报告。旨在按年度分析全球工程研究前沿和工程开发前沿，研判全球工程科技演进变化趋势。
图片来自科睿唯安官网
在发布会现场，中国工程院院士、2021全球工程前沿项目负责人杨宝峰介绍说，在前4年实践经验的基础上，《全球工程前沿2021》的研究工作进一步加大数据与专家的交互力度，领域专家与图书情报专家深度参与数据准备、数据分析、图表制作、报告撰写等环节，专家智慧与客观数据在多轮迭代中不断融合，提升了研究的专业性和前瞻性。
研判未来科技发展方向
《2021全球工程前沿》研究围绕中国工程院9个学部，依托“1+9+1”系列院刊，凝炼工程研究前沿和工程开发前沿，并重点解读其中关键的27个工程研究前沿和27个工程开发前沿，报告对工程前沿的定义是对工程科技未来发展有重大影响和引领作用的关键方向。
图片来自报告封面
全球工程前沿研究以数据分析为基础，以专家研判为依据，遵从定量研究与定性研究相结合、数据挖掘与专家论证相佐证、工程研究前沿与工程开发前沿并重的原则，尤其注重数据与专家的多轮深度交互，综合集成、逐步迭代，凝练出年度全球工程前沿。在数据分析方面，综合利用期刊论文（SCIE 收录）、会议论文和全球专利数据，获得了每个领域工程前沿遴选的基础素材，供专家参考。在专家研判方面，文献情报专家以及领域专家全程参与数据源的补充、前沿方向的提炼和修订，以及重点前沿的解读。
中国工程院副院长钟志华院士指出，当前国际间科技竞争十分激烈，随着我国进入新发展阶段，迫切需要加快工程科技创新步伐、提高工程科技创新质量，迫切需要强化工程科技创新前沿方向研判，以科学的前沿方向研判引领高质量的工程科技创新发展。《2021全球工程前沿》报告正是基于广大院士专家集体智慧和大数据分析统计相结合形成的研究成果，相信报告的发布能够为我国乃至全球工程科技创新提供一份有益的指南和科学的引领。
对9个领域重点前沿进行详细解读
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，遴选出年度工程研究前沿93项和工程开发前沿93项，并对其中关键的28项工程研究前沿和28项工程开发前沿从国家布局、合作态势以及发展趋势等角度进行详细剖析。
图片来自科学网
其中，“可重复使用天地往返飞行器”属于机械与运载工程领域Top10工程开发前沿，据《全球工程前沿2021》报告解读称，“可重复使用天地往返飞行器”是一种能够自由穿越大气层执行空间任务的可重复使用航天运载器。随着人类空间活动规模的扩大，如布设低轨卫星星座、建设空间站和执行频繁的深空探测任务等，各国对低成本航天运输系统的需求愈加强烈，而可重复使用是降低航天运输成本最有效的方式。由于传统火箭对发射场的要求较高，火箭发动机推进效率的提升空间有限，未来用于执行频繁天地往返运输任务的应为完全可重复使用、配合组合循环动力、可在民用机场水平起降的空天飞机。发展可重复使用天地往返飞行器，能够从根本上降低空间进出成本，实现空天运输的“航班化”，极大促进空间科学发展和空间资源开发，并可能引发人类新一轮的“工业革命”。
图片来自科学网
当今全球科技创新进入密集活跃期。科技创新日益呈现出跨界融合、交叉扩散、群体突破的鲜明特征，国与国之间的科技创新竞争更加激烈、更加复杂、更加多变。工程科技创新是推动经济社会进步的重要力量，是实现人类可持续发展的重要保障。《全球工程前沿2021》汇集专家智慧与客观数据，为我国乃至全球科技领域提供了重要的参考。
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出品：中技所研究发展部
编辑：张萌欣、刘德培
参考资料：科睿唯安、科技日报、科学网、潇湘晨报、专知
封面图片来自科睿唯安
