中國科協發布2025十大產業技術問題

第二十七屆中國科學技術協會年會主論壇7月6日在北京舉行。主論壇上，發布了2025重大科學問題、工程技術難題和產業技術問題。

中國科協自2018年開始，持續組織開展重大科技問題難題征集發布活動。2025年活動，從前沿性、引領性、創新性、戰略性四個方面嚴格把關，經過嚴謹規范的審讀、評議、投票等程序，最終選出10個前沿科學問題、10個工程技術難題和10個產業技術問題，為持續性產出原創性、顛覆性科技成果樹立“風向標”。

一起來看2025十大產業技術問題有哪些？

01

突破大型及超大型海水淡化工程高端裝備進口瓶頸

國內海水淡化單機裝置規模突破萬噸級，掌握了10萬噸/日反滲透海水淡化工程集成技術，并已研制出具有自主知識產權的海水淡化膜材料及組器和高壓泵、能量回收裝置等海水淡化工程關鍵配套設備，噸水平均電耗及直接運行成本均已達到國際先進同等水平，但萬噸級、十萬噸級以上的海水淡化工程對于國外設備技術的依賴仍較強。

整體而言，當前我國海水淡化工程技術水平已與世界先進水平同步，但在關鍵材料、部件和裝備等設計開發和高端產品量化制造方面，仍處于起步階段，急需加快發展。

02

超超臨界汽輪機葉片抗氧化性能提升

由于超超臨界汽輪機技術廣泛的工業應用價值和軍事應用價值，國外的公司對苛刻環境下汽輪機零部件的表面防護技術進行了嚴密的技術封鎖。本問題的解決能夠為我國汽輪機在超超臨界的惡劣環境下提供實踐指導，進一步擴大超超臨界汽輪機技術的工程應用范圍，對突破國外技術封鎖、實現我國自主的超超臨界汽輪機技術、提升汽輪機零部件的穩定性和服役壽命以及加快國家綠色經濟發展具有重要的戰略意義。

03

面向深空資源開發的自主采礦關鍵科學與技術問題研究

面向深空資源開發的自主采礦技術作為支撐未來星際資源利用與深空基地建設的核心技術，其突破將帶動多領域深層次變革。在科學層面，該研究將推動地外智能采礦機制、多源感知融合與微重力下資源分離等關鍵科學問題的深入探索，拓展人類對小天體物質組成與演化規律的認知。

在技術層面，將催生新型采礦機器人、抗極端環境作業系統、智能自主決策算法等關鍵裝備與系統，廣泛賦能極端環境下的地球工程實踐。在經濟層面，有望顯著降低深空任務資源運輸成本，推動月球水冰、貴金屬、稀土和氦-3等資源的規模化開發，激發太空經濟新業態。在社會層面，將加速人類由地球文明向“多星球文明”躍遷，增強國際深空合作廣度與深度，激勵公眾與青年群體投身航天事業，為未來社會發展注入戰略性科技動能。

04

面向產業的智能無人系統自主能力評測系統建設

研究聚焦智能無人系統工程化應用的核心痛點，致力于構建覆蓋設計驗證、集成測試、場景部署的全周期自主能力測試評估體系。

通過建立標準化評估范式與量化技術指標，解決產業界在智能無人系統研發中面臨的測試技術滯后于智能化演進的雙重瓶頸：既突破傳統測試方法對復雜決策邏輯、集群涌現行為的評估能力局限，又構建適配人工智能算法特性的工業級測試技術框架。目標形成可支撐產品化迭代的工程化評估工具鏈，為無人系統智能化發展提供從技術研發到產業落地的全流程量化支撐。

05

芯片間高速光互連（光-I/O）技術產業落地

光I/O技術是對現有計算體系和芯片間通信協議的重構，是該領域的變革性技術。我國尚沒有在該技術方向上以整體系統實現為目標進行科研項目立項。提出并研究以實際應用為導向的光I/O技術不僅符合光電產業自身的發展規律，也能夠為我國在高端芯片產業上形成技術突破提供有力的技術支撐。

06

衰老狀態下再生生物材料開發

該問題的突破將在產業技術層面，聚焦于突破細胞代謝障礙與微環境適配性，當前進展以代謝干預和干細胞技術為主，未來需通過跨學科創新與精準設計實現臨床轉化，助力應對老齡化社會的健康挑戰。抗衰老材料有望催生千億級市場，涵蓋再生醫學器械（如人工骨膜）、醫美填充劑及功能食品等領域。

07

實現能源電力“安全—低碳—經濟”綜合平衡的路徑

一是有利于加快構建新型電力系統、推動能源綠色低碳轉型。依托大電網、構建大市場，通過加快建立適應新型電力系統運行特點的市場機制，統籌利用電網供需兩側調節資源、深度挖掘消納空間，能為實現清潔能源高效利用提供制度保障。

二是有利于支撐構建新發展格局，實現大范圍生產要素暢通流動。通過充分發揮電力市場機制，構建全國統一電力市場，有助于破除地方保護和市場分割，充分釋放超大規模市場潛力，實現電力資源在全國更大范圍內共享互濟和優化配置，為構建新發展格局提供重要的能源支撐。

航天遙感大模型等衛星遙感數據智能處理技術的突破，將極大程度地縮短遙感信息獲取周期，顯著提升自然資源監測、生態環境保護、應急救災響應、地理信息更新、精細農業管理、智慧城市建設等行業衛星遙感數據業務化應用能力和智能化服務水平。

三是有利于保障能源和電網安全。通過競爭機制促進清潔能源的開發利用和傳統能源的節能減排，增強了能源供應的多樣性和靈活性；通過建立完善的市場機制和價格手段，充分反映新型電力系統下各類資源的多元價值，有效引導電源、電網的合理規劃，為電力系統提供長期的充裕性支撐，通過價格信號充分調動各類可調節資源，提升電網調節能力，有效平衡供需矛盾，為能源和電網安全提供了多維度、深層次的保障。

08

衛星遙感數據的智能化處理與產業化應用

航天遙感大模型等衛星遙感數據智能處理技術的發展，讓數字地球與現實世界的交融變得更為靈動智慧，其通用化感知信息提取、表達、融合、交互與生成能力如何顛覆傳統衛星遙感產品生產與應用服務模式，從而促進海量衛星遙感數據高效高質量規模化應用，是當前衛星遙感數據產業化應用面臨的技術難題。其規模化應用對于航天遙感新質生產力打造、天地一體化信息全時全域全息服務能力構建以及航天產業智能化升級具有重要意義。

航天遙感大模型等衛星遙感數據智能處理技術的突破，將極大程度地縮短遙感信息獲取周期，顯著提升自然資源監測、生態環境保護、應急救災響應、地理信息更新、精細農業管理、智慧城市建設等行業衛星遙感數據業務化應用能力和智能化服務水平。同時，也有望大幅縮短大眾用戶獲取遙感信息的鏈條，促進遙感技術應用的變革，催生新遙感應用場景的生成。

09

基于合成生物學與AI驅動的智能響應病蟲害生物疫苗

基于合成生物學、AI算法和納米技術，構建“精準設計—高效遞送—智能響應”的新一代植物病蟲害生物疫苗技術體系，將推動植物免疫學與微生物組學的深度融合，揭示植物—微生物互作的新機制，顛覆傳統“病原—宿主”對抗模式，實現疫苗的環境響應式釋放，使田間穩定性提升3倍，推動基礎科學從“病原防控”向“植物健康管理”范式轉型。

該技術的突破，將進一步推動全球糧食安全水平顯著提升，植物生物疫苗可降低作物損失率20%～40%，相當于每年減少1400萬噸糧食損失。通過采用植物疫苗大幅度提升種植戶農民成本與收益比，預計通過增產降本增效增加收入1000元/畝；生態方面，農藥減量使用可減少60%土壤污染，保護傳粉昆蟲等非靶標生物。公共健康層面，農產品農藥殘留降低80%，直接減少人類暴露風險，每年可避免約200萬例農藥中毒事件。

10

腦功能評估與腦機智能閉環干預

突破卒中腦功能評估與BCI閉環干預的核心技術，對腦科學領域意義重大。

首先，在腦科學認知方面，該工作將深入揭示卒中后腦網絡重塑和可塑性機制，豐富對腦功能重構與學習的理論認識。

其次，在卒中領域，若能實現對患者腦功能狀態的精準量化及基于此的個性化閉環干預，將顯著提升康復效率和效果，減少殘疾率并改善患者生活質量。

再次，從產業和技術層面看，該研究將推動腦機接口、智能康復機器人、可穿戴監測等產業發展，催生新技術和新產品，帶來可觀的經濟效益。該項目一旦成功，將產生重要的科技和社會效益，為腦機接口技術產業化與智能康復提供有力支撐。