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清潔能源高效存儲材料和技術(shù)入選2020十大科學(xué)問題

發(fā)布時間：

2020-11-10 14:01

來源：

地?zé)崮苜Y訊

2020年11月8-9日，主題為“信任·合作·發(fā)展”的第二屆世界科技與發(fā)展論壇在北京舉行。在11月9日的閉幕式上，中國工程院院士、清華大學(xué)教授，《Research》編委周濟和《柳葉刀》主編，愛思唯爾柳葉刀系列期刊總編輯理查德·霍頓共同發(fā)布了“2020年度人類社會發(fā)展十大科學(xué)問題”。

遴選并發(fā)布十大科學(xué)問題已成為每屆世界科技與發(fā)展論壇的重要活動，目的在于面向人類社會發(fā)展的共同挑戰(zhàn)，凝聚全球科學(xué)家智慧和力量，為人類可持續(xù)發(fā)展謀求破解之道，為全球科技創(chuàng)新提供戰(zhàn)略前瞻。

本次發(fā)布的十個問題，以聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展議程提出的17個發(fā)展目標為基礎(chǔ)，內(nèi)容涉及衛(wèi)生、安全、資源三大領(lǐng)域。

這些問題根據(jù)國內(nèi)外知名數(shù)據(jù)庫相關(guān)科學(xué)研究熱點關(guān)鍵詞的檢索結(jié)果，由《Research》《科學(xué)通報》等國內(nèi)外知名科技期刊的主編、編委、高端戰(zhàn)略科學(xué)家反復(fù)討論、不斷凝練提出候選問題，并通過網(wǎng)絡(luò)在國內(nèi)外開展了廣泛的投票，經(jīng)中國科協(xié)九屆常委會學(xué)術(shù)交流專門委員會終審選出。

參與評選的科學(xué)家來自中國、美國、英國、加拿大、新加坡等10余個國家和地區(qū)，研究領(lǐng)域涵蓋生物學(xué)與生命科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料與微納米科學(xué)、人工智能與信息科學(xué)、地球科學(xué)以及社會科學(xué)等領(lǐng)域。

主要內(nèi)容如下：

01/衛(wèi)生

1. 人類行為引起的生態(tài)環(huán)境變化對傳染病大流行的影響機制是什么？

許多傳染?。ㄈ绡懠病⒀x病、寨卡病毒）的產(chǎn)生、流行和衰減都與生態(tài)環(huán)境變化、氣候變化有著緊密的聯(lián)系，但其直接作用機制尚不明晰。如能清晰地了解其發(fā)生的作用機制、恢復(fù)生物多樣性良性變化，將有助于從源頭減少新傳染病的發(fā)生。

2. 抑制超級傳染性和高危害性病毒如SARS-CoV-2的機理是什么?

SARS-CoV-2病毒全球大流行,是本世紀以來全球遭遇的感染范圍最廣、防控難度最大的重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件，嚴重影響人類健康，重創(chuàng)世界經(jīng)濟發(fā)展。為了更快、更便宜、更安全地研究和生產(chǎn)出針對這些病毒的特效藥和疫苗，迫切需要了解抑制這些病毒傳播和危害的機理。

3. 未來新技術(shù)有效保障人類衛(wèi)生和健康的范式是什么？

新技術(shù)的研究和應(yīng)用能很好地服務(wù)于人類的衛(wèi)生健康。醫(yī)療大數(shù)據(jù)、人工智能、先進通信技術(shù)、生物技術(shù)、新型材料、機器人技術(shù)、自動化和智能制造等領(lǐng)域中的哪些技術(shù)能高效推動衛(wèi)生服務(wù)模式、診療方法和健康保障體系的發(fā)展？

4. 重大疾病高效、準確早期診斷和篩查的機制是什么？

惡性腫瘤、心腦血管疾病、腦損傷、帕金森病和精神病等重大疾病嚴重影響患者及其家庭人員的正常工作和生活質(zhì)量，并帶來沉重的經(jīng)濟負擔(dān)和精神壓力，盡早發(fā)現(xiàn)、治療，將有效減緩甚至阻止疾病進程。如何高效、準確診斷和篩查出這些疾病的早期癥狀，意義重大且非常緊迫。

02/衛(wèi)生

5. 采用哪些科技手段能有效保證食品更健康、更安全？

當今食品生產(chǎn)所使用的基本原料難以保證良好的品質(zhì)，例如：農(nóng)作物中有農(nóng)藥、化肥過量使用帶來的殘留物，甚至含有因水和土壤受到工業(yè)污染而產(chǎn)生的毒素；畜禽、水產(chǎn)品中有抗生素過量使用帶來的殘留物。采用哪些科技手段避免這些基本原料被污染，從而保證食品更健康、更安全？

6. 怎樣使人類社會更具備抵御不安全因素的能力？

伴隨著社會的變遷，人類生存環(huán)境呈現(xiàn)多樣化、復(fù)雜化的發(fā)展趨勢，一些不安全因素，例如流行病不斷、洪水泛濫、森林火災(zāi)肆虐，預(yù)示著人類的未來或?qū)⑹艿礁嗟纳踩耐{。因此，需要盡最大努力消減引起諸如氣候變化、生物多樣性喪失等不安全因素，以減少對人類社會的傷害。

7. 如何提高農(nóng)作物產(chǎn)量和良種覆蓋率以促進糧食安全？

在世界人口數(shù)量持續(xù)增長、消費者需求持續(xù)增加的同時，一些區(qū)域的自然資源日益減少、極端氣候頻繁發(fā)生，導(dǎo)致世界糧食安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)。如何利用新技術(shù)培育高產(chǎn)并能抵御惡劣環(huán)境的優(yōu)良作物品種，是當下全球糧食安全面臨的重要挑戰(zhàn)。

03/資源Resources

8. 自然資源總量快速減少應(yīng)對響應(yīng)機制有哪些？

高速發(fā)展的經(jīng)濟以及日益增加的消費，正在快速消耗自然資源。如何維持和彌補全球自然資源總量，逆轉(zhuǎn)因生物多樣性和自然生態(tài)系統(tǒng)被破壞所造成的損失，以保障優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品持續(xù)供給并提升人類福祉？

9. 哪些技術(shù)和材料能夠更高效地存儲和轉(zhuǎn)化清潔能源？

太陽能、風(fēng)能等清潔能源都屬于間歇性能源。間歇性能源供電的電力系統(tǒng)需要大規(guī)模的電網(wǎng)存儲材料。但當下存儲材料和存儲技術(shù)不能滿足電力系統(tǒng)運行的需要，急需開發(fā)能高效存儲和轉(zhuǎn)化清潔能源的材料和技術(shù)，以滿足人類對能源的需求。

10. 采用哪些新技術(shù)能夠大幅提升太陽能資源的高效利用？

有效利用太陽能既能逐步滿足人類的能源需求，又可以減少環(huán)境污染。人工光合成制氫是實現(xiàn)太陽能向化學(xué)能轉(zhuǎn)化的有效途徑，是解決人類能源危機、環(huán)境污染的重要手段。如何通過技術(shù)手段迅速提高人工光合成制氫轉(zhuǎn)換率，同時減少關(guān)鍵金屬的使用量成為重大科學(xué)問題。

周濟表示，希望各國科學(xué)家積極關(guān)注這些熱點，并把她們作為開展科學(xué)研究的重要方向，加強跨學(xué)科交流和國際合作，為人類的可持續(xù)發(fā)展和美好明天作出貢獻。

霍頓表示，希望通過提出這些人類社會發(fā)展中存在的問題，讓全世界的科學(xué)家共同努力，采取切實有效的行動來解決這些挑戰(zhàn)，為人類社會可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。