ChatGPT、鸿蒙……2023全球10大工程成就发布

　　信息与电子工程领域 Top 10 工程研究前沿涉及电子科学与技术、光学工程与技术、仪器科学与技术◆◆◆★、信息与通信工程、计算机科学与技术、控制科学与技术等学科方向。

　　土木、水利与建筑工程领域 Top 10 工程研究前沿涉及结构工程、建筑学■■◆★★■、地质工程■■◆、交通工程、市政工程、水利工程★◆◆■◆■、城乡规划与风景园林、测绘工程等学科方向。

　　无人驾驶航空器是由人为远程操作或自主程序控制、可执行多种任务的无人飞行器。近年来，随着动力技术、悬停技术、导航技术★◆★、人机交互、集群技术◆★、人工智能的不断突破■◆★◆★◆，无人机快速迈向智能化、小型化、集群化、体系化。大疆、Parrot★◆◆◆■★、3D Robotics等公司引领全球无人机技术及产业进步。作为一种具备高度灵活性的运载工具，无人驾驶航空器在军事及民用等诸多领域表现出极具潜力的应用前景■★★◆◆。

　　二是通过技术整合、系统集成、资源优化配置达成了整体目标，呈现出显著的系统集成创新特色，如作为全球首个单机容量百万千瓦的水电站，中国白鹤滩水电站地质条件复杂◆◆★、工程规模巨大，代表了当今世界水电技术发展的最高水平。

　　信息与电子工程领域 Top 10 工程开发前沿涉及电子科学与技术◆★、光学工程与技术◆◆★★■◆、仪器科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术★■、控制科学与技术等学科方向。

　　机械与运载工程领域的 Top 10 工程开发前沿涉及机械工程◆■★、船舶与海洋工程、航空宇航科学技术★■、兵器科学与技术、动力及电气设备工程与技术■★★★、交通运输工程等学科方向。

　　锂离子动力电池以锂离子嵌入化合物为正极材料■■★■◆★、以碳素材料为负极材料，具有高能量密度、长寿命、轻量环保等优势◆◆★◆★★。近年来，锂离子动力电池关键核心技术不断突破，电池系统能量密度达到255Wh/kg，循环寿命超过5000次，热扩散时间提高至大于24小时，安全性能大大提升★■★◆■。作为一种新型能源存储技术，锂离子动力电池已在电动汽车■■★、电动轻型车、电动工具、航空航天等领域得到广泛应用。

　　源与矿业工程领域组研判的 Top 12 工程开发前沿涵盖了能源和电气科学技术与工程、核科学技术与工程◆★■■★、地质资源科学技术与工程、矿业科学技术与工程 4 个学科。

　　2019年8月9日，华为公司发布了全新的基于微内核◆■★★◆■、面向全场景的分布式操作系统——鸿蒙操作系统。鸿蒙系统首次将分布式架构用于终端操作系统，实现用户跨终端无缝协同体验，采用全新的微内核设计重塑终端设备可信安全，通过统一IDE支撑一次开发，多端部署，实现跨终端生态共享。鸿蒙操作系统为人、设备◆★◆★◆◆、场景的互联互通提供了解决方案，代表了面向全场景智慧时代的技术创新。

　　农业领域 Top 10 工程研究前沿主要包括：农作物育种相关生物学机制和机理的研究■★◆◆■；提升动植物产品品质、产量及绿色生产的相关研究■◆◆★■；动物医学与营养依然是畜牧方面的研究前沿等■◆◆■◆■。

　　三是催生新产业、新动能■◆★◆◆，具有重要的产业带动和经济驱动价值，代表新质生产力发展方向，如锂离子动力电池★◆★★◆★、无人驾驶航空器都拥有广阔的应用场景，近年来呈现出爆发式的快速增长态势，已经产生巨大的经济和社会效益。

　　2022年9月27日◆■★◆★★，美国国家航空航天局利用发射总质量610千克的“双小行星重定向测试■◆■”航天器，在距离地球1100万千米的太空中，以6◆◆★★.6千米/秒的相对速度◆■，撞击一组近地双小行星系统中较小的一颗小行星，从而将其轨道周期缩短了32分钟。这是人类首次开展的保护地球免受小行星撞击威胁的测试任务，成功展示了人类有目的地改变天体轨道运动的能力■★◆★◆◆。

　　2022年11月30日，美国OpenAI公司推出聊天机器人产品ChatGPT★◆★◆■。作为一种基于注意力学习机制的自然语言生成神经网络模型，ChatGPT通过自监督学习◆★■■◆、有监督微调和人在回路强化学习相互结合，可以实现文本内容合成◆■■、机器翻译、自动文档摘要、代码生成等功能。ChatGPT是迄今为止通过自然语言交互获得人工智能赋能最成功的产品之一◆★★★■，为人类实现通用人工智能提供了一种范式。

　　农业领域的 Top 11 工程开发前沿主要涉及农业绿色发展、智慧农业、农业工程等方向，并且体现多学科的交叉应用■■，同时，基因编辑技术的深入应用是科研人员热衷的研究对象。

　　12月20日，由中国工程院院刊Engineering评选的 “2023全球十大工程成就”在京发布◆■，期刊执行主编、中国工程院陈建峰院士发布评选结果■★■◆★■。

　　一是代表了某一个或多个工程科技领域最先进的技术水平或者重大的原创性突破★■，能够引领未来技术进步方向，如ChatGPT的横空出世，在全世界引发广泛关注◆■，成为人工智能技术划时代的应用产品。

　　2021年10月6日，世界卫生组织首次建议在一些疟疾传播风险较高的地区给儿童接种RTS,S/AS01疟疾疫苗★■◆★★。这是全球首款获批的疟疾疫苗■◆◆，由英国葛兰素史克公司与PATH MVI合作开发。该疟疾疫苗创新性地将恶性疟原虫环子孢子蛋白CSP的C-末端序列与乙型肝炎病毒表面抗原融合、组装成病毒样颗粒结构的亚单位疫苗★★，极大提高了免疫原性◆■◆■。疟疾疫苗的研制成功是人类抗击疟疾史上的重要的里程碑事件。

　　医药卫生领域组所研判的 Top 10 工程研究前沿涉及基础医学、临床医学★★■◆★★、生物医学工程、生物信息学、免疫学和发育生物学等学科方向◆■。

　　医药卫生学领域 Top 10 工程开发前沿涉及基础医学◆★★◆、临床医学、药学、中药学、医学信息学与生物医学工程等学科方向。

　　机械与运载工程领域 Top 10 工程研究热点涉及机械工程◆◆◆■■、船舶与海洋工程◆★■◆◆、航空宇航科学技术★★■★、兵器科学与技术、动力及电气设备工程与技术■◆◆、交通运输工程等学科方向◆★★◆。

　　2022年5月30日★◆，美国能源部橡树岭国家实验室与AMD合作建造的“FRONTIER”超级计算机系统，以每秒1.1×1018次浮点运算◆■，被国际超级计算组织评为世界上运行速度最快的计算机■★■◆■◆。作为全球首个突破每秒百亿亿次性能的计算机，“FRONTIER”超级计算机开启了E级计算的新时代■◆★■，将为解决目前世界上最严峻的科学挑战◆■★■★，如精确的气候预测、核聚变模拟■★★■、新材料和新药物研发等■◆◆★★■，提供更加有力的计算工具。

　　近年来★★■★★■，美国波士顿动力发布的每款新机器人都会给人们带来了视觉上和认知上的强烈冲击◆■★■◆■。升级版的四足机器人Spot★◆■，具有360度避障功能，可以在不同地形★★■★◆■、环境下行走、跑步、攀爬等■◆■■；新一代Atlas双足人形机器人■★◆，拥有28个自由度◆★◆★★，可以自然连贯地完成跳跃、翻滚◆■★★、倒立、跳舞、跑酷等动作◆◆★■◆★。波士顿动力机器人代表了当今机器人研发的最先进水平，呈现出广阔的产业应用前景■◆■★◆。

　　“2023全球十大工程成就”评选，经由全球征集提名、专家遴选推荐、公众问卷调查、评选委员会审议确定。本年度入围的“全球十大工程成就”，主要指过去五年由世界各国工程科技工作者合作或单独完成且实践验证有效的、并且已经产生全球影响的工程科技重大创新成果◆■★◆★★，既包括重大工程项目或关键技术装备★■■，也涵盖工程科技关键性原始创新与突破

　　本年度入围的“全球十大工程成就◆■★◆★★”，主要指向过去五年（2018年-2022年）由世界各国工程科技工作者合作或单独完成且实践验证有效的■★★、并且已经产生全球影响的工程科技术重大创新成果，具体表现形式有的是重大工程项目或关键技术装备，也有的是工程科技关键性原始创新与突破。

　　能源与矿业工程领域涵盖了能源和电气科学技术与工程、核科学技术与工程★◆、地质资源科学技术与工程★★■■◆、矿业科学技术与工程 4 个学科■◆◆。

　　“面向高温环境的金属基复合材料设计与制备★■”“高效光伏器件的构建与规模化制造技术”“低温低压条件下绿氨宽负荷制备技术★★■★■”“富氢碳循环高炉炼铁技术”是专家推荐的前沿；其他前沿则是基于数据由专家研判而来。2023年入选的开发前沿◆◆★，专利逐年公开量整体呈现出增长的趋势，尤其是★■★◆★“基于人工智能大规模语言模型的化工新材料设计与制备■★”“面向能量密集型化工过程的高效节能分离新技术开发★■”“富氢碳循环高炉炼铁技术”的增长速度较快。

　　工程管理工程研究前沿中★■“工业 5.0 环境下人机共融智能制造研究”■◆■★■“物流无人机调度与路径优化研究”★★■◆★“重大工程创新生态系统共生逻辑及治理研究”为重点解读的前沿■★■★★◆。

　　2022年11月★◆，中国空间站在历经11次发射任务后完成在轨组装建造。中国空间站本体由3舱组成，入轨总质量67■◆■◆.5吨■★◆，航天员活动空间122立方米，可实现长期3人■◆■■、短期6人驻留，配备4特的LT-100型大功率霍尔电推进发动机维持轨道运行，采用先进再生式生命保障技术实现资源闭环利用。中国空间站的建成和运行，将为人类太空探索和开发提供更加广阔的前景和机会。

　　2022年12月20日，位于中国金沙江下游干流的白鹤滩水电站全部机组投产发电。电站大坝为300米级特高混凝土双曲拱坝，在国际上首次全坝使用低热水泥混凝土浇筑。电站安装全球首批16台单机容量百万千瓦的水轮发电机组，引领水力发电进入单机百万千瓦新时代。白鹤滩水电站与三峡工程、葛洲坝工程、乌东德水电站、溪洛渡水电站◆■■、向家坝水电站，构成了中国长江上跨越1800千米的全球最大清洁能源走廊。

　　土木■◆★、水利与建筑工程领域的 Top 10 工程开发前沿涉及市政工程、测绘工程◆■■★★◆、建筑学、城乡规划与风景园林、交通工程、水利工程、土木建筑材料★★■★★、岩土及地下工程★■★◆、结构工程等学科方向。

　　环境与轻纺工程领域组所研判的 Top 10 工程开发前沿涉及环境科学工程、气象科学工程、海洋科学工程、食品科学工程、纺织科学工程和轻工科学工程 6 个学科方向★■★。

　　环境与轻纺工程领域（以下简称环境领域）组所研判的 Top 10 工程研究前沿涉及环境科学工程、气象科学工程、海洋科学工程◆★、食品科学工程、纺织科学工程和轻工科学工程 6 个学科方向◆■★。

　　“低碳节能冶金反应器设计与流程优化◆■◆”“用于高效电化学储能的集成式一体化电极研究”“超分散单原子合金催化材料的高效制备及催化机制”是专家推荐的前沿；其他前沿则是基于数据由专家研判而来★★★。电催化、单原子催化和本征安全电池相关主题，一如既往■★★■，仍然是科研人员热衷的方向，篇均被引频次超过 200.00◆★◆■。从核心论文逐年发表数量来看，所有入选的前沿均呈下降趋势★◆★■。