“四链”深度融合下战略性新兴产业高质量发展战略研究

推动创新链、产业链、资金链、人才链深度融合,提升产业创新能力是我国战略性新兴产业迈向全球产业链中高端,实现高质量发展的关键。本文通过系统分析战略性新兴产业高质量发展的本质要求及内涵特征,研判全球战略性新兴产业发展格局变化及趋势,分析我国战略性新兴产业发展现状、问题及挑战,提出“创新驱动、企业主体、开放融合”的战略性新兴产业高质量发展思路和“体系融合、协同发展,自主可控、开放创新,企业主体、市场机制,前瞻布局、高端引领”的发展原则,研究提出各领域重点发展方向及“系统性提升、融合式创新、市场化推动、引领性发展”的发展策略,以期为战略性新兴产业高质量发展提供参考。

我国保护性耕作的发展与政策建议

保护性耕作是一项可持续农业技术,以少免耕和作物残茬覆盖地表为主要特点,为我国农业生产带来了显著的经济、环境、社会效益;在我国农业生产转向大规模、高效率、智能化发展的背景下,推动保护性耕作的深化发展,有利于耕地保护、藏粮于地、藏粮于技等国家战略实施。本文从技术与机具研发、示范推广与能力建设、东北黑土区应用三方面,全面回顾了我国保护性耕作的发展历程;系统梳理了我国保护性耕作技术与机具的发展现状,涵盖代表性技术模式,地表秸秆及作物残茬处理、浅层土壤耕作、免少耕播种等关键机具;深入分析了适宜的模式与机具、法律和政策的支持、规模化种植大户的带动等影响我国保护性耕作发展的主要因素。研究建议,筹建国家级科技创新平台、整县推进高标准示范工程,加强政策引导、高质量实施国家级行动计划,持续开展保护性耕作技术宣传,以促进我国保护性耕作技术及应用的稳健发展。

碳中和背景下我国固废资源化利用产业发展研究

固废资源化利用可以节约大量的资源和能源,具有循环利用、节能减碳的优势,对于推动加快形成绿色低碳生产方式和生活方式、实现“双碳”战略目标、促进美丽中国建设具有重要意义。本文结合典型案例分析,梳理了国内外固废资源化利用产业的发展现状,分析了我国固废资源化利用产业在产业化进程、资金投入、技术创新等方面存在的主要问题。在此基础上,提出了我国固废资源化利用产业的发展建议,推动产业化进程,促进“产业链、创新链、人才链、资金链”融合赋能;加大激励支持力度,夯实金融保障基础;打造科创资源高地,强化项目示范引领;集聚人才优势,搭建高水平合作平台,全面推进固废资源化利用产业的高质量发展。

西南水稻主产区用水现状与绿色高效灌排技术

西南水稻主产区面临季节性干旱、工程性缺水等生产问题,绿色高效灌排技术是该区域实现节水稳产增效的关键举措,对保障国家粮食安全具有重要意义。本文系统梳理了包括云南省、贵州省、四川省、重庆市在内的西南地区水稻生产用水现状和灌排技术现状,阐述了西南水稻主产区绿色高效灌排体系的基本特征、绿色高效灌排的具体技术类型,提出了由稻田精准需水预报、灌区精量配水管理、田间高效用水管理、田间高效排水管理构成的绿色高效灌排技术模式。研究发现,西南水稻主产区水资源丰富但时空分布不均,节水灌溉和排水技术落后且对各地区气候条件、水资源量、地形的适用性有较大差异。建议研发稻田灌排高效协同调控新技术、推广绿色高效灌排技术体系、优化稻田水肥运筹模式、开发稻田智能灌排与信息化管理系统、构建水稻绿色高效灌排技术多维推广体系,据此推动西南水稻主产区节水提质增效与绿色减污降排多赢。

南水北调西线工程水源区可调水量“十问”

南水北调西线工程是我国“四横三纵”国家水网主骨架尚待建设的最后一环,而水源区可调水量是西线工程规划论证面临的焦点和难点问题。本文从水资源本底条件与演变趋势,生态环境与经济社会发展需水,调蓄水库与输水工程规模,调水对水源区及其下游水资源开发利用、水生态环境、水力发电、航运等方面影响的角度,提出了与水源区可调水量相关的10个问题;以长江上游分布式水文模型为基础,建立了南水北调西线工程水源区可调水量模拟分析模型,力图系统、定量地回答所提问题。本文的主要研究结论有:在仅考虑满足水源区河道内外生态环境和经济社会需水的前提下,“上线+下线”组合方案多年平均可调水量为1.59×10^(10)m^(3),“完全下线”方案在建设岗托水库进行联调时,多年平均可调水量将达到1.74×10^(10)m^(3);在综合考虑调水对水源区水平衡、水力发电和航运影响及其可接受程度后,南水北调西线水源区可调水量为1.22×10^(10)~1.26×10^(10)m^(3)。长远来看,应谋划西南片区水网与国家水网主骨架、“大动脉”的连接与融合,在减小南水北调西线工程调水影响的同时,提高南水北调西线工程的整体供水能力以及对气候变化等外部条件的适应性。

多机协同智能发展战略研究

多个自主智能系统通过信息、行为交互构成的多机协同智能,代表着未来智能系统的必然发展趋势,是我国新一代人工智能规划部署的主攻方向,也是支撑国防、社会安全的核心技术和推动制造业由大到强的必由之路。开展突破多机协同智能技术发展研究,对于推动我国军事智能、智能产业高质量发展、加快工业转型升级具有重要意义。本文基于多机协同智能系统当前面临的难以适应复杂任务这一挑战,从基础理论和核心关键技术两个层面出发,系统地梳理了多机协同智能的研究现状,分析了制约基础理论与关键技术发展的主要瓶颈性问题,并以多机协同智能制造为典型应用,剖析理论与技术发展中存在的问题。研究认为,多机协同智能将朝着人机群组智能的方向发展,为抢占发展先机,需及早布局人机群组智能的基础理论探索,加速核心技术突破,并加快应用示范。

稠油化学复合冷采技术研究与应用

我国稠油储量可观,其中60%的是深层稠油,而主流的蒸汽吞吐等热采技术采收率不足20%;稠油资源开发潜力极大,积极探索新的开采方式以提高采收率是石油领域高质量发展的必然选择。本文着重阐述稠油化学复合冷采技术体系构建及其现场应用,为中深层稠油的新型绿色低成本接替技术发展提供有效方案。在分析稠油组分的基础上,细致剖析稠油结构致黏机理,包括化学降黏机理、降低启动压力梯度机理、提高驱油效果机理在内的提高采收率机理,以丰富理论认识。面向工程应用亟需,从水溶性降黏剂分子设计与合成、自组装调堵剂研发两方面出发,突破稠油绿色化学驱油体系。基于发展的稠油化学复合冷采技术,完成了3个稠油油田示范工程应用,在提高产油量、控制含水率方面取得了良好成效。进一步梳理了分子采油理论与技术、渗流理论与数值模拟技术等方面的后续发展要点,以为深层稠油的绿色高效开发接替技术研究、稠油化学复合冷采技术推广应用研究等提供启发和参考。

超深断控碳酸盐岩油藏空间结构表征技术与工程实践

在积极推进深地工程的背景下,超深断控缝洞型碳酸盐岩成为油气勘探开发的重点领域,而超深走滑断裂精准解译、缝洞体内部构型建模、断控油气藏储量雕刻评估、高效井位部署及提高采收率等是制约超深领域“增储上产”的重要科学问题与技术挑战。本文基于区域应力场研究、露头剖析、三维地震解译、物模数模,全面构建了涵盖动力学、运动学、几何学,分期、分级、分性质、分带、分层的“三学五分”断裂构造解析技术,据此阐明了走滑断裂纵向分层、横向差异分段特征,揭示了走滑断裂控储、控藏、控油气富集等地质规律,发现了超深断控缝洞型10亿吨级大油田。依据动/静态资料,精细刻画了断控缝洞体内部构型,通过“井震”结合实现了断控缝洞型油气藏量化表征,形成了相应的高效井位部署、油气储量雕刻评估等技术系列,支撑了富满油田10亿吨级油气储量的发现与落实。依据断控油气藏的定量刻画结果,针对性提出了提高采收率技术对策,推动了富满5×106t大油田的高效建设,形成了超深断控碳酸盐岩“增储上产”范例,可为我国类似油气藏的开发“上产”提供借鉴。

新时期种植业保障我国食物安全战略研究

种植业产品是保障我国食物安全的关键,种植业的发展支撑了我国由“吃得饱”到“吃得好”的历史性转变,促进了居民膳食质量的逐步提升;新时期我国种植业发展面临资源环境压力、极端气候冲击以及国际地缘政治格局不稳等内外部风险因素的挑战,亟需探讨可行性发展战略以确保食物安全。通过对2035年、2050年种植业食物供需形势预测后得出,未来我国粮食净进口主要集中在大豆和玉米,油菜籽和糖的自给水平将继续下降,花生和水果的自给水平将先降后升,蔬菜始终保持自给有余的态势。基于此,本文梳理了新时期保障我国食物安全面临的挑战,提出了新时期种植业保障我国食物安全的战略构想,主要包括采取种植业产品生产能力提升和结构优化、资源高效利用与低碳生产推进、消费结构引导与健康观念培育、农业科技创新与装备支撑、新型经营主体创新等战略举措,实施种植业科技创新、种植业产品质量提升、种植业生态保护、蛋白替代等重大工程。研究建议,坚持“口粮绝对安全、谷物基本自给”总体战略,分区域制定产业发展优先序,加快补齐农业基础设施与科技短板,健全重大危机应对战略体系,以此增强种植业发展水平,切实保障我国食物安全。

面向环境司法智能审判场景的人工智能大模型应用探讨

环境司法审判是生态环境治理体系的重要组成部分,基于生成式人工智能(AI)技术的突破而形成的AI大模型为环境司法审判工作转向更高水平的智能审判体系提供了重大机遇。本文围绕推进AI大模型技术与环境司法审判工作融合、实现环境司法审判工作创新发展的主旨,探讨了AI大模型在环境司法智能审判中的赋能作用和应用实践,凝炼了当前环境司法AI大模型存在的数据质量“低劣”“算法黑箱”引发偏见、深度应用能力不足等突出问题;以生态环境保护类案件应用为例,构建了基于AI大模型的环境司法智能审判系统,阐述了相应系统的架构设计以及涉及的技术要素。进一步提出了注重顶层设计、建设环境司法高端智库,建设环境司法数据中台、健全司法数据标准及规范体系,构建算法治理机制、促进环境司法审判公平正义,完善环境司法多元问责机制、筑牢司法监督管理体系等发展建议,以期丰富环境司法审判工作的前沿技术认知,加快环境司法的智能化、智慧化、现代化转型进程。

固态电池关键材料体系发展研究

固态电池技术是发展兼具高能量密度、高安全性、长寿命和低成本的下一代电池的重要保证,当前全球主要国家及地区均在加快布局固态电池研发和产业化。本文从固态电池关键材料的技术体系、产业体系和支撑体系3个方面着手,综述了国际固态电池关键材料体系的发展现状,分析了美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区的固态电池技术发展路径、产业规模和支撑体系建设情况,梳理了我国固态电池关键材料体系的发展现状并提出了发展目标。研究发现,我国固态电池正处于推广发展期,在关键原材料、关键科学技术瓶颈突破、规模化量产及产业化应用等方面面临挑战。研究建议,坚持分步发展固态电池的总体策略,设立国家级固态电池发展规划和重大科技专项,推动固态电池技术研发机构建设,促进固态电池市场化应用及产业转型,优化固态电池生态环境建设,实现我国固态电池产业领跑世界。

新型能源体系发展思考与建议

加快规划和建设新型能源体系,构建能源体系发展新格局,对保障国家能源安全、实现绿色低碳转型具有重要意义。本文在回顾10年来我国能源体系发展历程,把握当前国际能源领域形势和我国能源发展新目标的基础上,明晰了由安全高效、清洁低碳、多元协同、智能普惠构成的新型能源体系的内涵,深化了对包括能源消费总量与结构演变、煤炭安全兜底、油气增储上产、非化石能源降本增效在内的新型能源体系的认识。进一步,提出了坚持系统思维、坚持创新引领、坚持深化改革的新型能源体系发展思路,凝练了面向2035年、2050年的新型能源体系建设目标,梳理出稳妥有序推进能源绿色低碳转型、推动城乡能源体系协同发展、构建多轮驱动能源供给体系、加强关键核心技术攻关、构建新型能源评估体系等新型能源体系建设的重点举措。相关内容提供了建设新型能源体系所需的理论引导与实践支持,可为新时期新型能源体系发展研究提供参考。

我国化工园区减污降碳技术路径研究

化学工业是推动制造强国战略实施的重要支撑,化工园区是新型工业化的关键载体,开展化工园区减污降碳技术应用研究具有重要的现实意义。本文针对化工园区减污降碳面临的资源利用率低、减污和降碳协同性差、末端治污成本高、环境安全与风险突出等挑战,分析了化工园区碳和污染物产生的特点并梳理相关研究进展,剖析了减污降碳协同增效的内涵。在此基础上,建立了基于一般性工业过程的分析框架,以物质、能量代谢过程为纽带,从企业生产、基础设施、产业共生等层面演绎提出了化工园区减污降碳的技术路径:建立化工园区内企业的碳、污染物排放清单;集成优化化工园区的技术与产业结构,加强绿色低碳生产技术开发、基础设施升级共生、企业间合作、减污降碳与安全生产统筹、产品‒产业‒空间结构优化;开展全生命周期减污降碳成本效益评估。选取杭州湾上虞经济技术开发区为典型案例,总结了化工园区减污降碳技术路径的应用实践,进而提出了化工园区减污降碳实施路径建议:完善精细计量体系,加强化工园区物质流管理;强化化工园区共生链接,运用系统工程赋能减污降碳;激发系统效率变革,推动化工园区绿色高质量发展。

反应堆产医用同位素及药物的创新发展研究

医用同位素及药物是核医疗健康产业的重要组成部分和主要物质基础,系统梳理反应堆产同位素及药物发展现状对于加快我国同位素及药物发展、推动自立自强全链条体系建设具有现实意义。本文采用文献调研、问卷调查、实地调研、行业研讨等方法,分析了国内外反应堆产医用同位素及药物的供需情况、发展现状与趋势。研究发现,目前我国仅实现了131I、177Lu、89Sr等反应堆产医用同位素的自主供给,但供给量尚未完全满足国内需求,多数临床常用的同位素依然依赖进口;反应堆产同位素相关的放射性药物存在药品种类少、研发创新不足、生产规模小等瓶颈,难以满足临床实际需要。研究建议,研判供需现状与趋势,实现反应堆产医用同位素供给与品种的多元化;以临床需求为牵引,带动反应堆产医用同位素的规模化制备,支持放射性药物的研发与应用创新,加快建设反应堆产医用同位素及其放射性药物的自立自强发展体系;丰富发展模式并形成创新观念,为我国核医疗持续发展提供坚实保障。

“双碳”目标下我国电力系统灵活性资源发展策略研究

大力发展新能源是实现“双碳”目标的重要途径,但新能源的随机性、波动性和间歇性特点给电力系统供需平衡及稳定性带来严峻挑战,亟需发展多元灵活性资源来保障系统的安全稳定运行。本文综述了我国碳中和目标下电力需求及电源结构发展路线的相关研究情况,深入分析了不同风光发电量比例下电力系统对灵活性调节的不同需求,并从高峰能力(充足性)、爬坡灵活性、稳定性、惯性4个方面阐述了未来所需要的“源网荷储”各类灵活性资源特性;结合国际经验,提出了保障安全、低碳发展、经济最优的灵活性资源发展原则,并在分析我国灵活性资源发展存在问题的基础上,提出了与我国电力行业减排目标和中长期电力结构变化趋势相一致的灵活性资源发展路线;最后从电源、电网、负荷、储能、市场机制5个方面提出了发展灵活性资源的重点举措。

我国钴资源产业发展现状、问题与对策

钴金属是新能源行业发展所必需的材料。根据钴资源产业最新数据,本文通过分析全球及我国钴资源禀赋、钴精矿与精炼钴供需情况和钴资源产业政策,得出我国钴资源产业发展存在的问题为:我国钴矿资源极其稀缺,但却是全球第一大精炼钴生产国和消费国;超高的对外依存度叠加不可替代的单一进口来源,使得我国钴资源保障面临重大隐患。针对上述问题,提出下列钴资源保障对策:加强我国钴矿资源有效增储举措;拓展多元化钴资源进口渠道,确保稳定获取境外钴矿资源;实施扶持性政策,帮扶海外中资企业钴资源平稳产出;建立钴资源储备体系,提高钴资源保障能力;提升钴资源综合利用技术水平,增加可利用钴资源量;重视海底铁锰结核(结壳)等潜在钴资源开采方案研究。

镍资源找矿突破与综合开发利用

镍资源是国民经济发展的重要战略资源,也是重要的关键矿产;我国是全球最大的镍金属消费国,也是镍金属原料稀缺国,镍矿产原料对外依存度居高不下,亟需实现镍资源找矿突破、推动镍资源综合开发利用、拓宽镍资源进口渠道,保障镍资源安全稳定供给。本文在综合分析镍产业最新数据的基础上,梳理了全球和我国镍资源禀赋、供需现状,总结了国内外镍矿床成因类型、时空分布规律和找矿前景,分析了我国镍资源产业发展和供应保障面临的问题,提出了镍矿勘查开发的关键技术及综合利用途径。为保障稳定供应和安全发展,从国际和国内两方面提出了我国镍资源保障路径及对策。在国际方面,稳定以印度尼西亚、菲律宾为代表的重要镍资源进口市场,加大投资镍资源海外矿业项目,增强中资企业的国际竞争能力;加强国际合作,实现镍资源进口渠道的多元化。在国内方面,加大镍资源勘查力度;加强镍资源综合利用,提高再生镍资源利用率;优化传统技术工艺,调整产业结构;强化镍资源储备基地建设,保障有效增储;重视海底铁锰结核等潜在镍矿资源的开采技术研究。

微波介质陶瓷产业体系发展研究

微波介质陶瓷作为微波电路中的电介质,是现代通信技术中的关键基础材料,广泛应用于通信、导航、雷达、卫星等领域。本文在分析国内外微波介质陶瓷及产业发展现状的基础上,剖析了当前我国微波介质陶瓷发展面临的问题,提出了涵盖发展目标、发展思路、重点发展方向以及发展路线图的微波介质陶瓷产业体系自立自强发展战略。为促进微波介质陶瓷的发展,实现我国微波介质陶瓷产品由中低端为主向高端型升级转变,突破高性能微波介质陶瓷制备技术及上游高纯原材料的自主化生产技术,建议加强微波介质陶瓷的基础研究和应用研究、强化重点微波通信领域的创新研发、积极布局第六代移动通信用介质陶瓷和加强产业生态建设。

中国工程科技2040技术预见方法体系及其应用

中国工程科技2040技术预见研究由中国工程院和国家自然科学基金委员会联合组织开展,作为中国工程科技2040发展战略研究的重要组成部分,旨在通过技术预见更准确地把握科技发展大势,研判可能产生重大突破的工程科技关键技术和发展方向。为提高中国工程科技2040技术预见的前瞻性和科学性,本文在2040技术预见中,组织开展了技术预见方法应用与预见成果影响两方面的技术预见效果评估,按照强调需求牵引、愿景驱动,强化专家研判与多源大数据智能分析相结合的思路,设计了中国工程科技2040技术预见的方法体系,开发了工程科技战略咨询智能支持系统,构建了以专家为核心、数据为支撑、交互为手段的规范流程,推进了技术预见的实施。研究形成了包含11个领域900余项技术的备选技术清单,开展了两轮德尔菲专家调查,研判提出了110项领域核心技术、25项关键共性技术和21项颠覆性技术,为中国工程科技2040发展战略研究提供了重要支撑。

公共安全领域工程科技未来20年发展战略研究

安全是人类生存和发展的基本问题,建设更高水平的平安中国是实现高质量发展的紧迫要求,也是新发展阶段的重要目标。本文旨在展望2040年公共安全领域工程科技的远景目标,为我国公共安全建设的发展战略和工程科技项目部署提供支撑。以未来新形势与新技术发展背景下的公共安全领域科技发展态势为导向,全面分析了世界公共安全科技发展现状与发展趋势;重点围绕自然灾害防御、事故灾难防范、安全韧性城市、综合应急4个领域,剖析了我国公共安全领域的发展需求。在此基础上,提出了我国公共安全领域工程科技发展的思路、战略目标与总体框架,总结了我国公共安全领域工程科技的发展方向,涵盖重点任务、基础研究方向、重大工程与重大工程科技项目。最后,针对我国公共安全领域的科技发展路径,从政策与研究体系方面提出了发展建议。