7月2日，中國(guó)科協(xié)發(fā)布10個(gè)前沿科學(xué)問題、10個(gè)工程技術(shù)難題和10個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題，多項(xiàng)化學(xué)化工問題入選。
以電-氫-碳耦合方式協(xié)同推進(jìn)新能源大規(guī)模開發(fā)與煤電綠色轉(zhuǎn)型，對(duì)多介質(zhì)環(huán)境中新污染物進(jìn)行識(shí)別、溯源和健康風(fēng)險(xiǎn)管控，通過耦合與雜化實(shí)現(xiàn)柔性材料的功能涌現(xiàn)等涉化問題入選十大前沿科學(xué)問題。
“以電-氫-碳耦合方式協(xié)同推進(jìn)新能源大規(guī)模開發(fā)與煤電綠色轉(zhuǎn)型”問題提出，電-氫-碳耦合的新發(fā)展方式，以新能源發(fā)電為能量來源，以空氣、水和煤電排放的二氧化碳等為原料制取綠氫、綠氨、綠甲醇，實(shí)現(xiàn)新能源基地電氫氨醇聯(lián)產(chǎn)，為協(xié)同解決新能源大規(guī)模消納、煤電綠色低碳轉(zhuǎn)型等問題提供方案。
“對(duì)多介質(zhì)環(huán)境中新污染物進(jìn)行識(shí)別、溯源和健康風(fēng)險(xiǎn)管控”問題提出，識(shí)別和溯源各類污染物在多介質(zhì)環(huán)境中的分布，有助于厘清其在不同環(huán)境介質(zhì)中的產(chǎn)生來源、賦存特征、遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制，為防控新污染物健康風(fēng)險(xiǎn)提供技術(shù)支撐。然而，目前多環(huán)境介質(zhì)中新污染物的篩查識(shí)別存在經(jīng)濟(jì)成本高、工作量大等難題。研發(fā)快速、低成本、高準(zhǔn)確性的新污染物識(shí)別技術(shù)，建立完善的溯源體系，并構(gòu)建科學(xué)的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管控辦法，對(duì)確保環(huán)境安全，保護(hù)人民群眾健康，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展均有重大意義。
“通過耦合與雜化實(shí)現(xiàn)柔性材料的功能涌現(xiàn)”問題提出，柔性功能材料為諸多領(lǐng)域帶來了顛覆性的改變，但在柔性基材上集成不同性質(zhì)的材料，制備工藝極具挑戰(zhàn)，多種功能之間的耦合難以用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)。因此，需從分子尺度柔性基元的設(shè)計(jì)、納米尺度功能基元的精確構(gòu)筑、微米尺度的相分離等多個(gè)尺度進(jìn)行復(fù)雜設(shè)計(jì)，提出柔性材料多功能耦合與雜化的策略與方法，形成研究新范式，從而實(shí)現(xiàn)微觀尺度的多功能耦合與涌現(xiàn)，進(jìn)而與相關(guān)系統(tǒng)互聯(lián)，促成跨層級(jí)的功能協(xié)同及新功能涌現(xiàn)。
介科學(xué)支撐多相反應(yīng)器從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)規(guī)模的一步放大，通過高效溫和活化轉(zhuǎn)化及大規(guī)模利用二氧化碳實(shí)現(xiàn)生態(tài)碳平衡等化工難題入選十大工程技術(shù)難題。
“介科學(xué)支撐多相反應(yīng)器從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)規(guī)模的一步放大”難題提出，多相反應(yīng)器的一步放大，將強(qiáng)力支撐行業(yè)的低碳變革和數(shù)字智能化轉(zhuǎn)型，搶占國(guó)際制高點(diǎn)。一步放大的科學(xué)挑戰(zhàn)在于對(duì)從原子到生態(tài)環(huán)境的多尺度結(jié)構(gòu)，特別是對(duì)各單元與系統(tǒng)尺度間復(fù)雜的介尺度動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)缺乏理性認(rèn)識(shí)和量化分析手段，而這在廣泛應(yīng)用的多相反應(yīng)器中表現(xiàn)得尤為突出。因?yàn)槠渲袕?fù)雜的多尺度結(jié)構(gòu)，其中試放大尤其困難。而在科學(xué)本質(zhì)上，這些結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理與調(diào)控方法又有共性基礎(chǔ)，因而以此為突破口變革過程技術(shù)研發(fā)模式意義重大且可行性強(qiáng)。
“通過高效溫和活化轉(zhuǎn)化及大規(guī)模利用二氧化碳實(shí)現(xiàn)生態(tài)碳平衡”難題提出，二氧化碳是一種重要的碳資源，而二氧化碳分子活化難和規(guī)模利用經(jīng)濟(jì)性差是亟待解決的兩大挑戰(zhàn)。需創(chuàng)新二氧化碳轉(zhuǎn)化合成高值產(chǎn)品路徑，突破離子催化材料設(shè)計(jì)一反應(yīng)過程強(qiáng)化一工藝系統(tǒng)集成等技術(shù)瓶頸，開發(fā)一批二氧化碳高值利用成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳大規(guī)模經(jīng)濟(jì)性利用。
通過精準(zhǔn)化學(xué)實(shí)現(xiàn)藥物和功能材料的綠色制造入選十大產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題。
“通過精準(zhǔn)化學(xué)實(shí)現(xiàn)藥物和功能材料的綠色制造”問題提出，精準(zhǔn)化學(xué)的核心在于通過精確控制化學(xué)反應(yīng)和分離純化過程，實(shí)現(xiàn)藥物的高效合成和純化，從而推動(dòng)化學(xué)制藥產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。然而，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)并非易事，其理論基礎(chǔ)和實(shí)際操作都面臨著諸多挑戰(zhàn)。目前，傳統(tǒng)教科書上的理論在實(shí)際應(yīng)用中往往顯得捉襟見肘，這迫切需要我們重新審視和構(gòu)建新的理論體系。其理論體系的突破、建立和發(fā)展不僅有助于推動(dòng)制藥行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和綠色發(fā)展，還將對(duì)整個(gè)社會(huì)的科技進(jìn)步和 可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
2018年以來，中國(guó)科協(xié)組織全國(guó)學(xué)會(huì)等科技共同體，面向國(guó)內(nèi)外科技共同體和廣大科技工作者征集遴選最受關(guān)注的前沿科學(xué)問題、工程技術(shù)難題和產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題，共評(píng)選、發(fā)布了190個(gè)問題難題。今年的征集發(fā)布活動(dòng)共收到597個(gè)問題難題，涵蓋數(shù)理化基礎(chǔ)科學(xué)、地球科學(xué)、生態(tài)環(huán)境、制造科技、信息科技、先進(jìn)材料、資源能源、空天科技、農(nóng)業(yè)科技、生命健康等十大領(lǐng)域。129位院士專家經(jīng)過初選、終選等環(huán)節(jié)，嚴(yán)格評(píng)議把關(guān)，最終選出十大前沿科學(xué)問題、十大工程技術(shù)難題和十大產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題。
