2023全球工程前沿

2023年12月20日，中國工程院、科睿唯安公司與高等教育出版社在京聯(lián)合發(fā)布《全球工程前沿2023》報告。

《全球工程前沿2023》報告由中國工程院全球工程前沿項目組編制，主要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)生和工程管理9個領域，共研判93項工程研究前沿和94項工程開發(fā)前沿。

2023全球工程前沿呈現(xiàn)三大特征。一是，新興前沿持續(xù)演進：新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，機器人、大模型、量子芯片、合成生物學、泛基因組等新興技術不斷突破，為全球科技和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新提供新動能。二是，交叉前沿融合創(chuàng)新：學科交叉融合持續(xù)推進，人工智能、機器人、可再生能源等新技術加速向各領域滲透融合，邁向智能化、無人化、精準化、低碳化，催生全球科技和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展新模式。三是，應用前沿深入發(fā)展：以應用場景驅動，以解決復雜問題為導向，多目標協(xié)同、多維度兼顧，統(tǒng)籌局部與整體、本體和環(huán)境、數(shù)量和質量、品質和效率，拓展全球科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的新格局。

工程前沿是指對工程科技未來發(fā)展有重大影響和引領作用的關鍵方向，是培育工程科技創(chuàng)新能力的重要指引，具有前瞻性、先導性和探索性的特征。根據(jù)前沿所處的創(chuàng)新階段，工程前沿可分為側重理論探索的工程研究前沿和側重實踐應用的工程開發(fā)前沿。全球工程前沿研究采用專家與數(shù)據(jù)多輪交互、迭代遴選研判的方法開展。

據(jù)悉，2017年以來，中國工程院每年組織開展全球工程前沿研究項目，依托中國工程院9個學部和中國工程院《工程》系列期刊研究團隊，研判并發(fā)布當年全球近百項工程研究前沿和工程開發(fā)前沿，每年發(fā)布中英文全球工程前沿報告，以期發(fā)揮學術引領作用，引導工程科技和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

2023全球十大工程成就

2023年12月20日，由中國工程院院刊《Engineering》評選的 “2023全球十大工程成就”在京發(fā)布，期刊執(zhí)行主編、中國工程院陳建峰院士發(fā)布評選結果。2023年 “ 全球十大工程成就 ” 簡介

ChatGPT

2022年11月30日，美國OpenAI公司推出聊天機器人產(chǎn)品ChatGPT。作為一種基于注意力學習機制的自然語言生成神經(jīng)網(wǎng)絡模型，ChatGPT通過自監(jiān)督學習、有監(jiān)督微調和人在回路強化學習相互結合，可以實現(xiàn)文本內容合成、機器翻譯、自動文檔摘要、代碼生成等功能。ChatGPT是迄今為止通過自然語言交互獲得人工智能賦能最成功的產(chǎn)品之一，為人類實現(xiàn)通用人工智能提供了一種范式。

中國空間站

2022年11月，中國空間站在歷經(jīng)11次發(fā)射任務后完成在軌組裝建造。中國空間站本體由3艙組成，入軌總質量67.5噸，航天員活動空間122立方米，可實現(xiàn)長期3人、短期6人駐留，配備4臺獨特的LT-100型大功率霍爾電推進發(fā)動機維持軌道運行，采用先進再生式生命保障技術實現(xiàn)資源閉環(huán)利用。中國空間站的建成和運行，將為人類太空探索和開發(fā)提供更加廣闊的前景和機會。

百億億次超級計算機

2022年5月30日，美國能源部橡樹嶺國家實驗室與AMD合作建造的“FRONTIER”超級計算機系統(tǒng)，以每秒1.1×1018次浮點運算，被國際超級計算組織評為世界上運行速度最快的計算機。作為全球首個突破每秒百億億次性能的計算機，“FRONTIER”超級計算機開啟了E級計算的新時代，將為解決目前世界上最嚴峻的科學挑戰(zhàn)，如精確的氣候預測、核聚變模擬、新材料和新藥物研發(fā)等，提供更加有力的計算工具。

白鶴灘水電站

2022年12月20日，位于中國金沙江下游干流的白鶴灘水電站全部機組投產(chǎn)發(fā)電。電站大壩為300米級特高混凝土雙曲拱壩，在國際上首次全壩使用低熱水泥混凝土澆筑。電站安裝全球首批16臺單機容量百萬千瓦的水輪發(fā)電機組，引領水力發(fā)電進入單機百萬千瓦新時代。白鶴灘水電站與三峽工程、葛洲壩工程、烏東德水電站、溪洛渡水電站、向家壩水電站，構成了中國長江上跨越1800千米的全球最大清潔能源走廊。

雙小行星重定向測試

2022年9月27日，美國國家航空航天局利用發(fā)射總質量610千克的“雙小行星重定向測試”航天器，在距離地球1100萬千米的太空中，以6.6千米/秒的相對速度，撞擊一組近地雙小行星系統(tǒng)中較小的一顆小行星，從而將其軌道周期縮短了32分鐘。這是人類首次開展的保護地球免受小行星撞擊威脅的測試任務，成功展示了人類有目的地改變天體軌道運動的能力。

RTS,S/AS01瘧疾疫苗

2021年10月6日，世界衛(wèi)生組織首次建議在一些瘧疾傳播風險較高的地區(qū)給兒童接種RTS,S/AS01瘧疾疫苗。這是全球首款獲批的瘧疾疫苗，由英國葛蘭素史克公司與PATH MVI合作開發(fā)。該瘧疾疫苗創(chuàng)新性地將惡性瘧原蟲環(huán)子孢子蛋白CSP的C-末端序列與乙型肝炎病毒表面抗原融合、組裝成病毒樣顆粒結構的亞單位疫苗，極大提高了免疫原性。瘧疾疫苗的研制成功是人類抗擊瘧疾史上的重要的里程碑事件。

鴻蒙操作系統(tǒng)

2019年8月9日，華為公司發(fā)布了全新的基于微內核、面向全場景的分布式操作系統(tǒng)——鴻蒙操作系統(tǒng)。鴻蒙系統(tǒng)首次將分布式架構用于終端操作系統(tǒng)，實現(xiàn)用戶跨終端無縫協(xié)同體驗，采用全新的微內核設計重塑終端設備可信安全，通過統(tǒng)一IDE支撐一次開發(fā)，多端部署，實現(xiàn)跨終端生態(tài)共享。鴻蒙操作系統(tǒng)為人、設備、場景的互聯(lián)互通提供了解決方案，代表了面向全場景智慧時代的技術創(chuàng)新。

Spot & Atlas 機器人

近年來，美國波士頓動力發(fā)布的每款新機器人都會給人們帶來了視覺上和認知上的強烈沖擊。升級版的四足機器人Spot，具有360度避障功能，可以在不同地形、環(huán)境下行走、跑步、攀爬等；新一代Atlas雙足人形機器人，擁有28個自由度，可以自然連貫地完成跳躍、翻滾、倒立、跳舞、跑酷等動作。波士頓動力機器人代表了當今機器人研發(fā)的最先進水平，呈現(xiàn)出廣闊的產(chǎn)業(yè)應用前景。

鋰離子動力電池

鋰離子動力電池以鋰離子嵌入化合物為正極材料、以碳素材料為負極材料，具有高能量密度、長壽命、輕量環(huán)保等優(yōu)勢。近年來，鋰離子動力電池關鍵核心技術不斷突破，電池系統(tǒng)能量密度達到255Wh/kg，循環(huán)壽命超過5000次，熱擴散時間提高至大于24小時，安全性能大大提升。作為一種新型能源存儲技術，鋰離子動力電池已在電動汽車、電動輕型車、電動工具、航空航天等領域得到廣泛應用。

無人駕駛航空器

無人駕駛航空器是由人為遠程操作或自主程序控制、可執(zhí)行多種任務的無人飛行器。近年來，隨著動力技術、懸停技術、導航技術、人機交互、集群技術、人工智能的不斷突破，無人機快速邁向智能化、小型化、集群化、體系化。大疆、Parrot、3D Robotics等公司引領全球無人機技術及產(chǎn)業(yè)進步。作為一種具備高度靈活性的運載工具，無人駕駛航空器在軍事及民用等諸多領域表現(xiàn)出極具潛力的應用前景。