2024全球工程前沿

Engineering ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (12) : 4 -7. DOI: 10.1016/j.eng.2024.11.010

主编寄语

2024全球工程前沿

中国工程院“全球工程前沿研究”项目综合组

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Chinese Academy of Engineering, Beijing 100088, China

Comprehensive Group of the Global Engineering Front Research Project

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中国工程院“全球工程前沿研究”项目综合组. 2024全球工程前沿[J]. 工程（英文）, 2024, 43(12): 4-7 DOI:10.1016/j.eng.2024.11.010

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工程科技是推动人类社会发展的重要引擎[1]。工程前沿是对工程科技未来发展有重大影响和引领作用的关键方向，是培育和发展未来新质生产力的重要指引。当前，全球工程科技进入新的创新活跃周期，新技术、新赛道、新领域不断取得突破[2]。为研判工程科技发展趋向，引领工程科技创新前沿，自2017年以来，中国工程院每年组织开展全球工程前沿研究，面向全球遴选并发布年度工程研究前沿和工程开发前沿报告[3]。其中，工程研究前沿侧重基本原理和基础理论探索，工程开发前沿侧重技术开发和实践应用。

2024年度全球工程前沿研究，按照机械与运载工程，信息与电子工程，化工、冶金与材料工程，能源与矿业工程，土木、水利与建筑工程，环境与轻纺工程，农业，医药卫生以及工程管理共9个领域、53个学科方向进行组织，采用专家研判与数据分析深度交互的研究方法开展遴选工作。整体研究进程包括数据挖掘、数据分析、专家遴选和专家解读4个阶段。

在数据挖掘阶段，通过Web of Science数据库中2018—2023年期间发表的被引频次位于前10%的201.3万篇高影响力SCI期刊论文和会议论文数据，进行共被引聚类分析获得19.5万个前沿主题，通过指标筛选获得734个工程研究前沿热点；通过Derwent Innovation专利数据库中2018—2023年期间申请的被引频次位于各学科组前10 000的53万件高影响力专利家族进行文本聚类获得备选工程开发前沿热点。

在数据分析阶段，由文献情报专家对获得的各个前沿热点进行相关的论文与专利数据分析，从数据分析上获得其研究进展。在专家遴选阶段，主要通过领域专家问卷调查、专家研讨、专家修正等方式获得最终的92个工程研究前沿和92个工程开发前沿，并绘制完成其中重点前沿方向的技术路线图。在专家解读阶段，邀请各个工程前沿领域的权威专家，对本前沿的发展研究现状、发展趋势和发展重点进行重点解读。

2024年全球工程前沿总体呈现以下四个特征：

一是以人工智能为代表的新一代信息技术依然保持强劲的发展势头，日益成为推动其他前沿技术发展的基础性技术，并加速向制造、材料、建造、环保、生物、交通、医疗等多行业渗透，不断开拓新应用场景，带动相关工程科技领域涌现出颠覆性、群体性的前沿突破。

二是低碳能源技术快速迭代演进，能源转换和储存技术不断突破安全性、能量密度、容量规模、续航能力、服役寿命、经济性等瓶颈，新能源向大容量、高效、安全、稳定方向加速迭代，传统能源与新能源多能互补、深度融合正在形成，全固态、钠离子、太阳能等各类电池及制氢储氢材料和装置的研发成为能源领域新前沿。

三是材料领域前沿技术密集涌现，复杂应用场景需求不断推动材料工程前沿向多功能、高性能、强韧性跃进，具有结构功能一体化、材料器件一体化、超构化的新一代复合材料的设计和开发，成为全球材料科技新前沿。

四是以合成生物学、基因编辑、脑科学、再生医学等为代表的生命科学领域不断孕育新的变革，而生物合成饲料、生物育种、生物工程器官等方面的探索，为解决当前人类面临的诸多现实问题提供了创新性的解决方案，具有广阔的发展前景。

2024年度全球工程前沿清单[4]如表1至表9所示。

衷心感谢所有参与2024年全球工程前沿研究项目的院士、专家和项目组成员。感谢高等教育出版社、科睿唯安、中国工程院院刊系列期刊编辑部、中国工程院战略咨询中心、中国工程院各学部办公室、哈尔滨医科大学、华中科技大学、浙江大学、天津大学、上海交通大学、同济大学、清华大学、中国农业大学、上海交通大学医学院附属瑞金医院以及《中国工程科学》杂志社的大力支持！

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	Xi sends congratulatory letter on 30th anniversary of Chinese Academy of Engineering [Internet]. Beijing: The State Council of the People’s Republic of China; 2024 Jun 3 [cited 2024 Nov 20]. Available from: 10.61440/jmset.2024.v2.21

[2]	He J, Yao J, Chen X, Liu F, Zhu H. Do civil engineering fronts emerge from interdisciplinary research? Front Struct Civ Eng 2023;17(1):1‒9. . 10.1007/s11709-022-0929-7

[3]	Yan J, Mu Z, Zheng W. 2023 global engineering fronts. Engineering 2023;31:4‒7. . 10.1016/j.eng.2023.12.001

[4]	Project Group of Global Engineering Fronts of Chinese Academy of Engineering. Engineering fronts 2024. Beijing: Higher Education Press; 2024. . 10.1016/j.eng.2024.11.010