问题类型
全部 前沿科学问题 工程技术难题 产业与技术问题
学科领域
全部 数理化基础科学 生命健康 地球科学 生态环境 制造科技 信息科技 先进材料 资源能源 农业科技 空天科技 其他
征集年度
全部 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018
机器学习 可解释 可信 可靠
深度学习的发展使得人工智能模型纷繁复杂，而这些更复杂更强大的模型变得越来越不透明。这些模型基本上仍然是围绕相关性和关联性建立的，从而导致诸多挑战性的问题，如虚假的关联性、模型调试性和透明性的缺失、模型的不可控，以及不受欢迎的数据被放大等。上述问题使得人工智能模型的现实应用存在潜在的公平性、安全性、伦理道德等风险。为缓解经典学习范式的缺陷，防止人工智能系统存在不可信、不可控和不可靠的软肋，实现可信可靠的人工智能，在现实任务中发挥出更大效用，提升人工智能的可解释性是其中的重大挑战。
推荐机构： 中国人工智能学会
2022年度
农业病虫害 多源数据 精准预测 模型
随着信息技术、遥感技术、物联网、人工智能等技术在农作物病虫害监测中的应用，来自田间环境和病虫害信息的数据呈现出井喷式增长，为病虫害预测预报提供了可靠的实时数据。然而，目前植保人员仍然是在智能设备提供的数据基础上，凭借多年经验对病虫害发生趋势作出预测。因此亟需建成覆盖全国的农作物病虫害精准预测模型，解决从智能设备采集的海量多源数据到大范围病虫害精准预测之间最后一公里的问题。
推荐机构： 中国植物保护学会
微观磨损 原子级去除 微机电系统 超精密制造
微观磨损研究是在原子、分子尺度上揭示摩擦过程中表面相互作用、物理化学变化及损伤，旨在实现原子级材料的可控去除甚至无磨损的摩擦。目前，信息、生物、先进制造、航空航天等高新技术领域的微型化趋势极大地促进了微纳系统的发展，催生出一批高性能微/纳机电系统的出现。然而，由于表面和尺寸效应，微观磨损已成为微/纳机电系统长期可靠服役的巨大障碍。另外，随着核心零部件的持续微型化以及关键功能的高度集成化，先进制造对功能结构或表面的加工质量与精度要求变得越来越苛刻。例如，超精密光学元件和半导体芯片制造需要实现纳米级甚至亚纳米级的表面精度加工，高端装备以及尖端武器装备中核心金属零部件的加工精度和表面完整性直接影响其服役性能和使用寿命。超精密表面加工的实质是实现表面原子级材料的可控去除。因此，微观磨损/去除不仅是微/纳机电系统应用中的关键问题，更已成为纳米制造的共性基础问题。 纳米摩擦学发展至今20余年，已有的微观磨损研究注重材料磨损性能的表征，缺乏对原子级材料去除机理的深刻认识。针对这一问题，一方面需要研发相应的摩擦能量耗散测试仪器，以精确地探测微观磨损过程中的能量耗散途径和规律，构建微观磨损过程中各变量与原子级材料去除的量化模型，实现材料磨损/去除的准确预测；另一方面需结合先进的数值模拟方法，揭示量子摩擦等对微观磨损的影响机制，基于量子力学研究磨损机理，开展量子磨损研究；最后，还需要通过多能场协同作用精确地调控材料的微观去除过程，实现材料表面的极限精度加工，如单层原子甚至单个原子的可控去除。当以微米精度为代表的传统制造转向纳米/亚纳米精度制造时，相关理论基础将以分子物理、量子力学和表面/界面科学为主导，许多纳米加工的机理不明，如原子/分子迁移机制、能量传递机制、表面/界面效应等。由于亚纳米精度表面制造的基础科学问题（如磨损起源、能量耗散、原子可控去除等）没有得到解决，极大地制约了超精密制造水平的进一步提升。 微观磨损研究是在原子、分子尺度上揭示摩擦过程中表面相互作用、物理化学变化及损伤，旨在实现原子级材料的可控去除甚至无磨损的摩擦。
推荐机构： 中国机械工程学会
深远海养殖 水产养殖 虹鳟 渔业设施
目前，我国深远海养殖设施在科技方面存在以下问题：1）我国网衣系统与钢制平台之间的连接技术仍不成熟，这涉及到连接器设计、预紧力施加及长期控制等难题；2）目前针对海洋平台全生命周期设施设备腐蚀和生物污损监/检测及预警技术仍然匮乏，腐蚀污损的定性判断和定量分析往往不能兼得；3）大型养殖网箱作为一种透水结构物，其水动力特性更为复杂，由此导致锚泊定位系统设计中必须考虑更为繁杂的影响因素，给设计分析和优化技术带来新的挑战；4）核心配套装备国产化率不足50%。突破建立深远海养殖设施的瓶颈问题，符合我国渔业发展重大需求，为探索新时期产业发展的路径，可解决良种创制、陆海接力养殖、产品加工和冷链物流等全产业链技术难题和发展障碍，带动渔业产业实现新一轮创新和突破。
推荐机构： 中国水产学会
燃煤电厂 燃气电厂 绿色发展 碳捕集利用与封存
碳中和背景下，电力行业，特别是燃煤、燃气机组等火电行业的碳减排任务艰巨，然而，现阶段如果过早以新能源大量替代煤电、气电，不仅我国电力系统的安全稳定运行受到严重影响，而且经济社会的运行也会受到重大影响。因此，加大可再生能源供能比例的同时，一定比例的燃煤、燃气等火电是我国电力系统安全长效发展的重要组成。提前布局研究火电行业在“碳捕集、利用与封存”技术支撑下的绿色发展，对我国未来的能源稳定、电力系统安全长效发展十分必要。
推荐机构： 中国能源研究会
新污染物 治理 调研 评估
随着我国污染防治攻坚战的不断推荐，常规污染物污染状况逐渐好转。目前新污染物的问题越来越受到国内外的重视，新污染物治理已经提上我国中央政府议事日程，但是我国新污染物治理相关技术力量依旧薄弱，很多新污染物治理科学问题不明，且我们很多地方存在新污染物治理能力不足的问题，新污染物治理面临哪些挑战，如何加强我国的新污染物治理能力建设是目前重要的课题。
推荐机构： 中国环境科学学会
阿尔茨海默病 无症状期 诊断 生物标志物
阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）已成为严重危害我国老年人群健康、影响我国可持续发展的主要疾病之一，对AD的防治是当前亟需解决的重大社会问题。AD出现症状前15~20年脑内就开始出现病理变化，是治疗的最佳时期。找到能在无症状期诊断AD的生物标志物并在此阶段进行干预，不仅为提高我国AD的临床诊治水平，也为AD早期干预和治疗找到有效措施，将有效降低AD的发病率，具有重要的社会意义和经济意义。
推荐机构： 中国认知科学学会
生态环境 地质封存 煤基固废 二氧化碳
西北陕甘宁蒙疆地区是我国最重要的煤电化基地，矿山固废、废水、废气（二氧化碳）大量排放，但目前处理方式存在规模小、成本高、地面存放难、对地表生态环境污染和破坏大，急切需要因地制宜、寻找新的途径（如利用深度大于2000米的咸水层、深度大于900米的关闭矿井采空区等），实现矿山三废的特大量、低成本地质封存，将固废处理成本降低30%，废水处理成本降低60%，二氧化碳处理成本下降50%。同时，建立系统封存理论与耦合体系，对解决我国煤矿超大量三废低成本地质封存问题具有重要价值，对促进生态文明建设意义重大。
海水 铀 吸附 抗生物附着
海水提铀研究是前沿性科学问题，如何将海水中难动用的、巨大量级的铀资源变为经济可采是一个挑战。随着高分子材料学科迅猛发展、工程技术等领域的不断进步，实现海水提铀未来可期。但目前未达到工程化水平，海水提铀研究需解决海水中铀赋存状态/材料功能基与铀作用机理、低成本高效材料制备、低能耗提铀实施方式、技术与经济评价标准体系建立等关键科学问题。
推荐机构： 中国核学会
黑洞 宇宙 望远镜 引力波
黑洞是宇宙中最神秘的天体之一，也是天文学和物理学的重要研究对象。天文学家早在上个世纪六十年代就发现了比太阳重几倍到十几倍的“恒星级黑洞”，并在银河系、近邻星系和活动星系中心找到了比太阳重几百万到几十亿倍的“超大质量黑洞”。 近几年随着天文观测技术的飞跃，介于两者之间的“中等质量黑洞”也已被天文学家发现。然而，随着观测资料日益丰富，传统的黑洞形成和演化理论也越来越多地受到质疑和挑战。那么宇宙中的黑洞究竟是如何形成和生长的？三种不同质量范围的黑洞之间存在什么样的联系？如何有效地探测它们？黑洞是否会影响它们赖以生存的天体物理环境？宇宙中是否还存在原初黑洞？对黑洞的研究将如何影响天文学乃至物理学未来的发展？对这些问题的思考有望孕育重大的科学突破。
推荐机构： 中国天文学会
