當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，以智能化為特征的前沿科技，以前所未有的廣度和深度重塑全球創(chuàng)新版圖?！皹O綜合交叉”驅(qū)動(dòng)科學(xué)研究向“極宏觀—極微觀—極端條件”多維度躍遷，學(xué)科交叉會(huì)聚成為重大科技突破的核心引擎，物質(zhì)科學(xué)、信息科學(xué)和生物技術(shù)的深度協(xié)同催生腦機(jī)接口、合成生物、量子通信等顛覆性技術(shù)。以大模型為代表的前沿技術(shù)突破，不斷挑戰(zhàn)傳統(tǒng)科技創(chuàng)新范式，實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展從“賦能”到“賦智”的質(zhì)變飛躍。為此，我們必須全面把握全球科技發(fā)展趨勢(shì)和創(chuàng)新發(fā)展規(guī)律，下好先手棋，搶占未來科技競(jìng)爭制高點(diǎn)。
3月14日，由浙江大學(xué)中國科教戰(zhàn)略研究院牽頭完成的《重大領(lǐng)域交叉前沿方向2024》（以下簡稱“《報(bào)告》”）正式發(fā)布?！秷?bào)告》瞄準(zhǔn)當(dāng)前全球科技領(lǐng)域熱點(diǎn)話題，選取低碳能源系統(tǒng)、生物技術(shù)藥物、數(shù)智社科、第三代半導(dǎo)體、量子科技及應(yīng)用等五大領(lǐng)域，凝練形成52個(gè)交叉前沿方向。同時(shí)，深刻剖析各方向發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)瓶頸及破局重點(diǎn)，全面解讀領(lǐng)域全球態(tài)勢(shì)、國家布局及未來戰(zhàn)略，較好地反映了相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展概貌。
這份《報(bào)告》不僅為政府部門科技創(chuàng)新布局提供了科學(xué)依據(jù)，也為高校院所優(yōu)化學(xué)科布局、創(chuàng)新資源配置、推動(dòng)技術(shù)交叉融合提供了重要指引。同時(shí)，《報(bào)告》向社會(huì)傳遞了學(xué)科交叉融合的重要性和良好前景，有助于營造全社會(huì)關(guān)注和支持前沿科技探索的良好氛圍，為我國在全球科技競(jìng)爭中贏得主動(dòng)、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展提供了重要參考。
低碳能源系統(tǒng)領(lǐng)域以可再生能源與高效能源存儲(chǔ)、傳輸和管理技術(shù)為核心，致力于構(gòu)建多元能源技術(shù)深度融合的可持續(xù)發(fā)展體系，以應(yīng)對(duì)能源轉(zhuǎn)型與安全挑戰(zhàn)。當(dāng)前，能源系統(tǒng)正加速向清潔化、智能化轉(zhuǎn)型，但高效長時(shí)儲(chǔ)能、電網(wǎng)柔性穩(wěn)定性、新能源開發(fā)擴(kuò)容以及用能端的管理調(diào)配仍面臨重大瓶頸。此領(lǐng)域交叉前沿方向聚焦儲(chǔ)能材料革新、智能電網(wǎng)優(yōu)化、多元能源技術(shù)融合，并通過跨學(xué)科協(xié)同推動(dòng)能源生產(chǎn)-消費(fèi)模式重構(gòu)，加速能源科技產(chǎn)業(yè)生態(tài)迭代。
生物技術(shù)藥物領(lǐng)域以基因編輯、細(xì)胞治療與人工智能輔助診療為核心驅(qū)動(dòng)力，結(jié)合基因組學(xué)與生物信息學(xué)的技術(shù)突破，致力于開發(fā)具有高特異性、低副作用的精準(zhǔn)治療藥物。當(dāng)前，研發(fā)范式正迅速向個(gè)體化、智能化轉(zhuǎn)型，但免疫原性控制、療效預(yù)測(cè)模型構(gòu)建、復(fù)雜生產(chǎn)工藝優(yōu)化及冷鏈運(yùn)輸穩(wěn)定性仍面臨技術(shù)瓶頸。此領(lǐng)域交叉前沿方向聚焦AI輔助藥物設(shè)計(jì)、自動(dòng)化生產(chǎn)控制及新型遞送系統(tǒng)開發(fā)，通過多組學(xué)整合與數(shù)字孿生技術(shù)，推動(dòng)個(gè)性化診療發(fā)展，從而重構(gòu)生物醫(yī)藥研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用的全鏈條生態(tài)。
數(shù)智社科領(lǐng)域以大數(shù)據(jù)和人工智能為核心引擎，構(gòu)建“技術(shù)驅(qū)動(dòng)-社會(huì)響應(yīng)”的雙向賦能體系，旨在實(shí)現(xiàn)從宏觀治理到微觀行為的全景式解析。當(dāng)前，社科研究范式正經(jīng)歷從“數(shù)字賦能”向“數(shù)智融合”以及“數(shù)智驅(qū)動(dòng)社科整體融合”的質(zhì)變，但多源數(shù)據(jù)融合、算法倫理治理及數(shù)據(jù)鴻溝等問題亟待破解。此領(lǐng)域交叉前沿方向涵蓋智能治理系統(tǒng)重構(gòu)、人機(jī)協(xié)同創(chuàng)新、數(shù)字文化資產(chǎn)確權(quán)等重大問題，關(guān)注通過跨學(xué)科方法創(chuàng)新，重塑數(shù)字文明時(shí)代的社會(huì)科學(xué)方法論體系。
第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域以寬禁帶材料體系創(chuàng)新為核心，利用碳化硅、氮化鎵、寬禁帶氧化物等高性能半導(dǎo)體材料，突破傳統(tǒng)硅基器件在高溫、高頻、高功率場(chǎng)景的性能極限。當(dāng)前，產(chǎn)業(yè)生態(tài)正加速向新能源汽車、5G通信等戰(zhàn)略領(lǐng)域滲透，但大尺寸晶體制備、異質(zhì)集成工藝及器件可靠性驗(yàn)證等關(guān)鍵技術(shù)仍制約產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。此領(lǐng)域前沿方向聚焦超寬禁帶材料研發(fā)、智能功率模塊設(shè)計(jì)、微波射頻器件創(chuàng)新等，也關(guān)注AI賦能器件設(shè)計(jì)和機(jī)器人輔助制造，推動(dòng)半導(dǎo)體技術(shù)在新能源、量子信息及深空探測(cè)等極端環(huán)境下的顛覆性應(yīng)用。
量子科技及應(yīng)用領(lǐng)域以應(yīng)用牽引技術(shù)突破和場(chǎng)景需求倒逼技術(shù)迭代為基本發(fā)展路徑，在突破經(jīng)典物理極限、重構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、開辟全新產(chǎn)業(yè)賽道等方面已經(jīng)展現(xiàn)出革命性優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，量子優(yōu)越性已初步驗(yàn)證，但糾錯(cuò)能力、相干時(shí)間、工程化集成及應(yīng)用場(chǎng)景適配性等核心問題仍需突破。此領(lǐng)域交叉前沿方向突出“量子+”融合創(chuàng)新，通過量超協(xié)同計(jì)算架構(gòu)、生物兼容傳感界面、抗量子密碼體系構(gòu)建，推動(dòng)量子技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證向能源、醫(yī)療、金融等產(chǎn)業(yè)級(jí)應(yīng)用跨越。
相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，《報(bào)告》采取專家咨詢、開源情報(bào)分析和文獻(xiàn)計(jì)量相結(jié)合的方法，依托多學(xué)科領(lǐng)域?qū)＜壹杏懻摵凸ぷ鹘M不斷迭代撰寫形成。100余位浙江大學(xué)校內(nèi)外專家受邀，深度參與了前期咨詢、領(lǐng)域研究、專題討論、意見反饋、報(bào)告撰寫等環(huán)節(jié)。主觀和客觀相結(jié)合，互為補(bǔ)充，不斷迭代，較好地保障了分析結(jié)果的可靠性。
未來，浙江大學(xué)中國科教戰(zhàn)略研究院將繼續(xù)組織研究力量，從世界科技前沿、國家重大需求出發(fā)，以學(xué)科交叉為特色，研判重大科技領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)，持續(xù)發(fā)布年度《重大領(lǐng)域交叉前沿方向》報(bào)告，打造一流科技戰(zhàn)略智庫品牌。
