全球十大工程成就工程造福人类，科技开创未来。工程科技链接科学发现、技术发明与产业创新，是驱动经济社会发展的重要力量和应对全球重大风险挑战的关键支撑。进入21世纪，新一轮科技革命和产业变革持续演进，工程科技创新进入密集活跃周期，尤其是在信息技术、能源技术、生物技术、先进制造、空间探索等诸多领域，不断涌现出突破性的工程创新成就。作为中国工程院院刊，Engineering肩负着促进工程科技进步、引领工程科技创新、弘扬工程科技精神的使命。从2021年开始，Engineering与中国工程院“全球工程前沿”咨询研究项目组联合，每年组织开展“全球十大工程成就”评选工作，以期展示工程科技重大创新成果，引导全球各界对工程科技的关注，营造尊重和崇尚工程科技创新氛围。近三年的“全球十大工程成就”评选，吸引了全球广大工程科技工作者的热情参与和社会公众的广泛关注。“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。入围的“全球十大工程成就”，主要指向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。向为十大工程成就的研发、建造和运维做出重要贡献的科学家、工程师们致以热烈的祝贺！您的卓越奉献成就了伟大工程，推进了经济发展和社会进步。全球工程前沿工程科技是改变世界的重要力量，工程前沿代表工程科技未来创新发展的重要方向。当今时代，世界之变、时代之变、历史之变正以前所未有的方式展开，新一轮科技革命和产业变革持续深入演进，人类社会面临前所未有的挑战。前瞻把握世界科技发展动向，准确识变、科学应变、主动求变，已成为各国的共同选择。中国工程院作为国家工程科技领域最高荣誉性、咨询性学术机构，肩负着发挥学术引领作用、促进工程科技发展的历史使命。为研判工程科技前沿发展趋势，敏锐抓住科技革命新方向，中国工程院自2017年起依托9个学部及中国工程院《工程》系列期刊，联合科睿唯安开展全球工程前沿研究项目，每年研判并发布全球近百项工程研究前沿和工程开发前沿，以期发挥学术引领作用，积极引导工程科技和产业创新发展。工程前沿研判是一项复杂且有挑战性的工作。在研究过程中，项目研究团队聚焦全球工程科技发展的热点和难点问题，将前沿研究、学术论坛与期刊建设紧密结合，相互促进，逐步探索出一条别具特色的研究路径，并在重点前沿解读过程中利用发展路线图工具，研判重点工程前沿未来5~10年的发展方向和趋势。工程前沿研究得到了来自我国工程科技界各领域、各机构上千位院士和专家的支持，在此向所有指导工程前沿研究的院士、所有参与工程前沿研究的专家表示感谢！现对历年

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面向2035年复合材料构件精确制造发展战略研究先进含能材料高通量虚拟筛选系统如何利用地球材料制备月壤注：论文反映的是研究成果进展，不代表《中国工程科学》杂志社的观点。

本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2018年第3期作者：杜祥琬，叶奇蓁，徐銤，万元熙，彭先觉，苏罡，杨勇，高翔，师学明来源：核能技术方向研究及发展路线图[J].中国工程科学,2018,20(3):17-24.编者按核能是安全、清洁、低碳、高能量密度的战略能源。我国发展核能对于保障能源安全、实现绿色低碳发展具有重要作用，对带动装备制造业走向高端、推动经济发展、确保能源安全意义重大。中国工程院杜祥琬院士、叶奇蓁院士、徐銤院士、万元熙院士、彭先觉院士等研究人员在中国工程院院刊《中国工程科学》2018年第3期发表《核能技术方向研究及发展路线图》一文。文章分析了核能技术发展的现状、我国核能的安全性、核能技术的发展方向，并给出了核能技术发展路线图。文章建议，以第三代自主压水堆为依托，安全、高效、规模化发展核能；加快第四代核能系统研发，解决核燃料增殖与高水平放射性核素嬗变；积极发展模块化小堆，开拓核能应用范围；努力探索聚变能源。图片来自网络一、引言核能是安全、清洁、低碳、高能量密度的战略能源。2011年发生的福岛核事故客观上延缓了各国对发展核能的预期，但这种影响在逐渐减弱。我国发展核能对于保障能源安全、实现绿色低碳发展具有重要作用；对于带动装备制造业走向高端、打造中国经济“升级版”意义重大。全球范围内的核电建设正迎来新的高潮，核电“走出去”已成为国家战略。本文总结了“核能技术方向研究及发展路线图”课题的主要内容，指出未来我国核能发展的重点科学技术方向和发展路径。二、核能技术的发展现状（一）压水堆是核电开发的首要选择当前，全球现役核电机组共450台，总装机容量为394GW，其中有294台是压水堆；在建机组为55台，其中45台是压水堆。我国商用核电机组为38台，其中36台是压水堆；在建核电机组为19台，其中17台是压水堆。压水堆仍将在相当长时间内占据主导地位。（二）现役机组性能不断改善1980—2016年，全球核电平均负荷因子从60%提高到了80.5%。约1/3机组的负荷因子超过90%，高龄机组的负荷因子几乎和新机组相当，并没有出现由于服役时间增加而性能显著下降的情况。我国核电负荷因子从2014年的86.32%降低至2017年的81.14%，主要原因是辽宁和福建核电消纳能力不足。我国核电正面临着参与调峰的压力。（三）高龄机组延寿成为趋势当前全球约有300台机组运行超过30年，其中约100台超过40年。从20世纪90年代开始，美国实施运行机组的延寿改造，经寿命评估、安全分析和系统技术改造后，设备性能提升成效显著，美国99台机组中有84台已经被授权许可延寿到60年。（四）核电建设迎来热潮，第三代堆将成为主流技术全球有15个国家共55台机组在建（其中包括白罗斯和阿拉伯联合酋长国两个无核电国家的2台机组）。此外，有42个国家正在规划或者考虑建设核电（含26个无核电国家）。国际原子能机构（IAEA）预测到2030年全球将新建核电101~206GW，核电装机容量约为345~554GW。福岛事故后，国际社会对新建核电机组的安全性提出了更高的要求，第三代先进压水堆被寄予厚望。但2014年在建的18个第三代压水堆（8个AP1000，6个AES—2006，4个EPR）中，有16个存在不同程度的延期情况，首堆经济性有待提高。我国自主开发的“华龙一号”国内外示范工程建设进展顺利。（五）小型模块化反应堆（SMR）研发掀起热潮SMR具有固有安全性好，单堆投资少，用途灵活的特点。美国政府从20世纪90年代以来一直在资助开发SMR，希望用SMR来替代大量即将退役的小火电机组。全球范围内提出了约50种SMR设计方法和概念。正在建设示范工程的包括阿根廷的CAREM-25（一体化压水堆），中国的HTRPM（高温气冷堆），俄罗斯的KLT40S（海上浮动堆）。近期可能会批准建设的包括美国的mPower、NuScale和韩国的SMART等小型模块化压水堆。中国提出了ACP100、CAP150、ACPR50S等小型压水堆概念，其中ACP100成为世界上首个通过IAEA安全审查的小堆。（六）乏燃料管理压力增大，核燃料循环后端需求日益迫切截至2016年年底，全球储存乏燃料约2.73×105

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本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2023年第1期作者：张果虎，肖清华，马飞来源：我国半导体硅片发展现状与展望[J].中国工程科学,2023,25(1):68-78.编者按半导体是电子信息产品的“心脏”，集成电路是重要的半导体产品，硅片是集成电路最重要的基础材料，处于集成电路产业链前端。随着半导体在各领域应用日趋广泛和深入，半导体供应紧张局面更加凸显，我国半导体硅片对外依存度较高，增强硅片的自主保障能力，对提升我国半导体产业整体水平至关重要。中国工程院院刊《中国工程科学》2023年第1期刊发集成电路关键材料国家工程研究中心正高级工程师张果虎研究团队的《我国半导体硅片发展现状与展望》一文。文章重点围绕市场主流的8

高纯钴和镍铂靶材钴、镍铂具有优异的铁磁性和良好的导电性，通过溅射制备薄膜再反应生成钴、镍的硅化物，用于集成电路源极、漏极、栅极等与金属之间的接触。钴、镍铂靶材分别用于130~90

本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2023年第1期作者：张平祥,闫果,冯建情,马衍伟,朱佳敏,陶伯万,蔡传兵来源：强电用超导材料的发展现状与展望[J].中国工程科学,2023,25(1):60-67.编者按超导材料是典型的量子材料，具有常规材料不具备的零电阻、完全抗磁性等宏观量子现象。在强电应用领域，使用超导材料可以实现常规技术无法实现的超强磁场、大容量储能等诸多颠覆性技术。中国工程院张平祥院士研究团队在中国工程院院刊《中国工程科学》2023年第1期发表《强电用超导材料的发展现状与展望》一文。文章通过梳理国内外强电用超导材料及其制备技术的发展现状，系统分析和阐明了包括低温超导材料NbTi、Nb3Sn和高温超导材料YBCO涂层导体、Bi-2223带材、Bi-2212线材以及MgB2线材等实用化超导材料在强电应用领域的发展趋势。文章指出，我国需要以开发出面向不同强电应用需求的高性能超导材料体系为基础，实现超导材料和强电应用产品的协同发展，推动强电用超导材料制备技术和应用技术的创新水平提升和产业化规模。研究建议，通过国家层面组织“产学研用”联合攻关，实现低温超导材料产业升级，突破高温超导材料批量化制备关键技术的发展思路，实现强电用超导材料的快速发展和应用。一、

3（简称BD3）机组建成世界上第一个100万吨/年规模燃烧后CO2捕集装置，将捕集的CO2输送到Weyburn油田进行驱油与封存。当油田对CO2的需求较低时，SaskPower

Oxides[J].Engineering,2022,15(8):13-16.作者介绍贺泓，大气污染防治专家，中国工程院院士。主要从事非均相大气化学和大气污染物催化净化新原理、新方法及其应用的研究。

grave）]。生命周期评价法通过收集整个产品流程所涵盖的物质和活动产生的碳排放数据，可估算特定产品整个生命周期的碳排放量。基于此方法建立了许多碳足迹核算标准，以评价环境影响。表2

本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第6期作者：吴志军，王志立，张强，陆克定，李歆，胡建林，郭松，邢佳，同丹，王德英，胡京南，雷宇，王书肖，龚山陵，胡敏，张小曳，贺克斌，张远航来源：气候协同的区域空气质量精细化调控战略研究[J].中国工程科学,2022,24(6):164-172.编者按近年来，我国以细颗粒物（PM2.5）为特征污染物的大气环境问题明显改善，但区域性臭氧（O3）污染问题凸显，污染程度、范围、持续时间均呈扩大趋势。构建未来气候背景下的多污染物协同减排路径，开展气候协同的区域空气质量精细化调控研究，对推进我国空气质量持续改善、实现绿色可持续发展具有重大战略意义。中国工程院张小曳院士、贺克斌院士、张远航院士研究团队在中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第6期发表《气候协同的区域空气质量精细化调控战略研究》一文。文章分析了区域大气污染演变规律、多污染物相互作用机制、污染防治策略与控制技术成效，完成了多视角剖析与多技术相互印证的集成研究，阐明了多污染物非线性响应关系，并梳理形成了区域精细化调控技术体系；在探讨气候变化与大气污染相互影响的基础上，提炼了空气质量精细化调控技术路线，提出了中长期空气质量改善策略和路线图。文章建议，针对当前的大气复合污染特征，PM2.5与O3协同控制的核心在于大气氧化性调控，需要持续强化一次污染物减排，同时因时因地并结合气候气象条件开展VOCs和NOx协同的精细化减排；发挥“双碳”政策的推动作用，通过四大结构调整和低碳转型，实现多类型污染物的协同深度减排，达到PM2.5与O3浓度的同步下降。一、前言“十三五”时期，我国以细颗粒物（PM2.5）为特征污染物的大气环境问题明显改善，但区域性臭氧（O3）污染问题凸显，污染程度、范围、持续时间均呈扩大趋势。以PM2.5为重心的控制策略，对于O3污染防控而言存在短板，因而大气污染精准防治面临瓶颈，空气质量持续改善难度有所增大。全球气候变暖对气象过程产生的影响加大了区域重污染的风险。例如，随着全球变暖的加剧，东亚冬季风减弱、东亚大槽变浅以及近地表大气增暖较快，导致了中低层大气更加稳定、污染扩散条件进一步恶化。因此，厘清气候、气象与大气污染的内在联系，对于推进我国空气质量持续改善、开展气候适宜的区域空气质量精细化调控至关重要。在我国“双碳”战略目标提出后，应对气候变化上升为国家战略。当前，我国处于工业化、城市化进程的关键时期，偏重化石燃料的经济发展模式带来的高能源消耗，使得我国在全球气候变化背景下面临着极大的碳减排压力。大气污染物与温室气体排放具有同源性，实现碳中和与改善空气质量根本目标是一致的。近期大气污染防控和长期气候变化应对相结合，气候目标与环境改善目标相结合，构建未来气候背景下的多污染物协同减排路径，有助于积极应对大气污染和气候变化问题，实现绿色可持续发展。本文针对气候变化条件下区域空气质量精细化调控的重大需求，客观分析区域大气污染演变规律、多污染物相互作用机制、污染防治策略与控制技术成效，阐明PM2.5、O3和气候变化的耦合机制，评估气候变化应对与大气污染防治的双向影响；提出区域空气质量调控路线图与跨学科、跨行业精细化治理体系，以期为国家中长期大气污染防治政策制定、大气污染防治发展方向等研究提供参考和启发。二、区域大气PM2.5和O3污染成因与控制策略（一）PM2.5和O3污染特征及相关性

15万吨/年燃煤电厂燃烧后二氧化碳捕集示范工程我国碳捕集利用与封存技术发展研究我国电力碳达峰、碳中和路径研究注：论文反映的是研究成果进展，不代表《中国工程科学》杂志社的观点。

2022有一种力量叫做：爱你和我那么像见证热爱勇做新时代工程科技创新的排头兵我们交出满意答卷！展望2023我们携手同行踔厉奋发，勇毅前行为梦想远征！《Engineering》2022年封面解读第1期封面专题：6G需求、愿景和使能技术专题主编：张平，沈学民封面故事：第六代（6G）移动网络旨在通过在物理世界和数字世界之间提供智能超连接来重塑世界。“灵”（genie）是6G网络中一种新型的通信对象，可以准确地识别物理通信对象的通信意图。“灵”在不同通信对象之间的交互中加速了从语法信息到语义信息的转换。正如比特（Bit）是语法信息的基本组织单元一样，我们提出了一种新的语义基（Seb）概念，以结构化、简洁、灵活的方式组织语义信息。Seb提供了一种模块化的、高度抽象化的模型来表示语义信息，使得语义通信更加简洁高效。研究人员还开发了一种基于Seb的语义通信网络架构，以迈向“智慧演化和原生简约”，即“智简”网络新途径。第2期封面专题：前沿水科学技术专题主编：曲久辉封面故事：封面图片说明的是闭合城市水循环的概念。为了以技术高效和环境可持续的方式提供优质饮用水，提出了一种由河岸过滤和反渗透处理组成的一步反渗透模型。该模型将基于自然的自由预处理与先进的工程净化技术相结合，收集生活废水和工业废水，经进一步处理，达到排入地表水或回灌含水层的要求，对其提取后用于生产饮用水。最后，将实现一个闭合城市水循环，水从源头开始再循环到源头，以应对日益严重的水资源短缺问题。鼓励持续探索和关注自然过程与工程系统相结合的模式，以更可持续和可再生的方式生产、回收和再利用水资源。第3期封面专题：免疫专题主编：王学浩封面专题：材料基因工程专题主编：谢建新，王海舟，John

干燥系统。（四）建立了实现CO2捕集、运输、销售、利用、封存/驱油的全产业链模式本工程实现了燃煤电厂捕集、运输、销售、利用、封存/驱油的全产业链运行。运输采用罐车外送，每车运输20

12月15日，中国工程院、科睿唯安公司与高等教育出版社联合发布《全球工程前沿2022》报告。自2017年起全球工程前沿研究项目依托中国工程院《Engineering》系列期刊，每年邀请相关领域院士专家开展并做前沿解读，研判工程科技创新前沿方向，引领工程科技未来创新发展，向全球范围发布中英文报告。工程前沿是指对工程科技未来发展有重大影响和引领作用的关键方向，是培育工程科技创新能力的重要指引，具有前瞻性、先导性和探索性的特征。2022全球工程前沿以“新技术”“新材料”“新手段”“新理念”为总体特征，具体表现在新一代信息技术快速发展和广泛渗透，推动越来越多的工程前沿呈现“智能+”发展模式；研发并应用具有新功能、新特性、适应复杂多变环境的新材料成为工程科技重要发展方向；机器人成为各行各业转型升级的新手段；绿色低碳发展新理念引领工业流程再造、重塑全球能源技术体系、提升交通与建造能力。从演变历程看，过去六年，全球工程前沿呈现以下三大趋势。一是从单项创新到系统集成。如“空天地海一体化通信组网理论与技术”综合集成地基网络、天基网络、空基网络、海基网络，可以为广域空间范围内的各种网络应用提供泛在、智能、协同、高效的信息基础设施。二是从并行发展到交叉融合。如“适老化智能响应健康建筑”，融合了建筑设计与建造、人工智能、信息通信、生命健康、环境等多学科知识，致力于解决老龄化带来的挑战。三是从技术研发到场景应用。如“基因编辑技术”经过几年的发展，加速走向实际应用，在植物、动物及人体上的应用成为新的工程前沿方向。《全球工程前沿2022》报告围绕机械与运载工程，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，医药卫生和工程管理9个领域，共研判95项工程研究前沿和93项工程开发前沿。《全球工程前沿2022》报告9个领域的工程研究前沿和工程开发前沿，具体如下。机械与运载工程领域信息与电子工程领域化工、冶金与材料工程领域能源与矿业工程领域土木、水利与建筑工程领域环境与轻纺工程领域农业领域医药卫生领域工程管理领域相关阅读

本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第5期作者：王运涛，王国强，王桥，张庆竹来源：我国生态环境大数据发展现状与展望[J].中国工程科学,2022,24(5):56-62.编者按生态环境管理与污染防治已进入大数据与智能分析时代。近年来，生态环境大数据通过提升生态环境治理体系和治理能力现代化来进一步支撑生态文明和美丽中国建设，取得了诸多进展；然而我国大数据战略在生态环境领域的布局还存在总体框架、业务支撑与服务产品等方面的思路与技术瓶颈，亟需突破。中国工程院王桥院士研究团队在中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第5期发表《我国生态环境大数据发展现状与展望》一文。文章面向“十四五”生态环境保护对生态环境大数据的迫切需求，总结了我国生态环境大数据的发展现状，分别从机制建设、技术研发及业务支撑三方面分析我国生态环境大数据发展存在的问题，从生态环境状况智能感知与问题识别、演变规律及驱动机制挖掘、环境污染与生态系统受损溯源分析、情景模拟与预测评估、风险预警与应急决策、工作监督与绩效评价等六个方面指出生态环境大数据发展的重点方向，围绕管理机制体制、数据资源意识、技术研发与示范、资金投入与人才培养分别提出我国生态环境大数据发展对策建议，为“十四五”生态环境大数据高质量发展提供支撑。一、

12月15日，中国工程院院刊《Engineering》发布“2022全球十大工程成就”，包括北斗卫星导航系统、嫦娥探月工程、新冠病毒疫苗研发应用、猎鹰重型可回收火箭、港珠澳大桥、超大规模云服务平台、詹姆斯·韦布空间望远镜、复兴号标准动车组、太阳能光伏发电和新一代电动汽车在内的全球十项工程成就入选。全球十大工程成就指近五年在全球范围内完成、具有全球影响力并产生显著经济和社会效益的工程创新重大成果，能够反映某个或多个领域当前工程科技最高水平。评选活动由中国工程院院刊《Engineering》学科编委会和中国工程院“全球工程前沿”项目组专家联合组成评选委员会，遵循独立、客观、科学的原则，经过全球征集提名、专家遴选推荐、公众问卷调查，最终确定。今年评选出的“全球十大工程成就”，既包括与当前人类福祉息息相关的重大创新，如“新冠病毒疫苗研发应用”“新一代电动汽车”，也包括推动人类向地球以外探索的巨大努力，如“嫦娥探月工程”“猎鹰重型可回收火箭”，都显示出工程科技的重大价值，为人类文明进步提供不竭动力。工程造福人类，科技开创未来。《Engineering》期刊创刊于2015年，由中国工程院与高等教育出版社联合创办，致力于建设世界一流工程科技综合性权威期刊，为全球提供一个高水平工程科技重大创新成果发布交流平台，并积极引导公众关注和支持全球工程事业。未来《Engineering》期刊将继续每年组织“全球十大工程成就”评选活动并面向全球发布。2022年度全球十大工程成就

℃低温窗口下可实现安全、高效脱硝，并形成了大气污染物排放达到不同浓度限值的解决方案；提出并实现了新的近零排放煤电“1123”生态环保排放限值，2017-2018年寿光电厂两台机组烟尘、SO2、NOx

《Engineering》2022年第11期最新发布了“非常规油气与智能油气工程”“人工智能”“智能流程制造”“绿色化学工程”“水利工程”等专题的论文。ContentsEditorial非常规油气与智能油气工程Editorial

本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2021年第1期作者：赵云龙，孔庚，李卓然，麻林巍，倪维斗来源：全球能源转型及我国能源革命战略系统分析[J].中国工程科学,2021,23(1):15-23.编者按目前，全球能源系统面临公平化、供应安全和绿色化发展挑战，存在严峻的不确定性。全球能源系统的结构转型亟需强有力的全球治理。能源的商品属性则要求建立完善的市场机制推动国家间的能源贸易往来。能源系统、治理体系和市场机制的全面完善，才可以推动世界能源体系朝资源利用更加低碳、层次更加合理的现代化方向转型。中国工程院倪维斗院士科研团队在中国工程院院刊《中国工程科学》2021年第1期撰文，提出了一种用于能源战略分析的“SEGO”系统分析方法，从能源挑战、能源系统、能源治理和能源市场4个要素及其关系出发，对全球能源转型及我国能源革命战略进行了系统分析与总结。文章指出，全球面临能源公平、能源安全和能源绿色化多重能源挑战，且缺乏强有力的全球能源治理，导致全球能源系统转型总体较为缓慢，中国被期望在推动全球能源系统转型中起到更加积极主动的作用。我国的能源可持续发展逐步推进，在能源革命过程中面临能源系统集成等挑战，但政治意愿坚定，有效推动了能源转型，实现了少耗能、少排放。文章建议，我国能源革命应从经济社会、生态环境的全景视角下，做好能源发展的全局系统优化和全程精细管控，尤其做好不同类型能源网络之间共建、共享、共调的深度协同，加速能源新技术、新产业的颠覆式创新。一、前言推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系，是我国能源发展的重要战略。2016年，国家发展和改革委员会、国家能源局印发的《能源生产和消费革命战略（2016—2030）》中提出了“四个革命，一个合作”的战略任务。从系统角度看，“四个革命，一个合作”并不是各自分立的，而是具有较强内在关联的一个有机系统。随着我国全球化进程的不断深入，也有必要从全球能源发展的高度动态审视中国的能源生产和消费革命战略，推动能源转型，促进经济社会发展和生态环境保护。为对能源战略进行系统分析，本文建立了SEGO（sustainable

多无人系统协同中的人工智能安全探索迈向L5级自动驾驶汽车的发展原则一种适用于自动驾驶汽车的多层地图模型和车道级轨迹规划说明：论文反映的是研究成果进展，不代表《中国工程科学》杂志社的观点。

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本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2021年第3期作者：施文，王楷文，俞成浦，孙健，陈杰来源：多无人系统协同中的人工智能安全探索[J].中国工程科学,2021,23(3):82-89.编者按多无人系统协同可以将在空间上分布的无人系统有机连接起来，实现多系统在时间、空间、模式、任务等多维度上的有效协同，最终形成目标探测、跟踪识别、智能决策、自主控制和效能评估的完整链条。多无人系统协同在给社会创造价值的过程中，也会带来着诸多安全隐患，特别是在军事作战、产业升级、政府监管、社会治理以及伦理等多个方面将给国家安全带来新的挑战。中国工程院陈杰院士科研团队在中国工程院院刊《中国工程科学》2021年第3期发表《多无人系统协同中的人工智能安全探索》一文，阐述了统筹推进多无人系统协同赋能应用与风险防控的重大意义，提出了“四位一体”全面推进多无人系统协同安全发展的战略思路，探索了多无人系统协同在内生安全和衍生安全层面潜在的挑战与应对思路。就智能无人系统安全，文章建议，构建国家级无人系统验证平台，推动人才队伍建设；逐步深化无人系统产业“放管服”，发展新一代人工智能安全生态；充分发挥多无人系统协同的优势，赋能保障和改善民生，服务构建人类命运共同体。一、前言智能无人系统种类多样，覆盖海陆空不同空间，正在全面深入国家安全和社会生活各领域，并推动新一轮产业变革和相关技术高度集成。多无人系统协同作为一项人工智能的颠覆性技术，将在空间上分布的无人系统有机连接起来，实现多系统在时间、空间、模式、任务等多维度上的有效协同，最终形成目标探测、跟踪识别、智能决策、自主控制和效能评估的完整链条。伴随着技术水平的不断提升，多无人系统的使命任务将不断拓展，将极大地改变日常生活方式和军事作战方式。多无人系统协同在给社会创造价值的过程中存在着诸多安全隐患，如无人车的交通事故，无人机的扰航、恐怖袭击，机器人造成工人失业等。多无人系统协同可能将在军事作战、产业升级、政府监管、社会治理以及伦理等多个方面给国家安全带来新的挑战。目前，国内多无人系统协同的研究仍处于起步阶段，其基础理论框架对未来无人系统发展和技术突破起着至关重要的作用。因此，本文针对这一空白领域展开前瞻研究，旨在揭示多无人系统协同中人工智能安全的重要意义，针对相应问题提出对策建议，以期为我国无人系统安全发展提供参考。二、统筹推进多无人系统协同赋能应用与风险防控意义重大（一）多无人系统协同研究持续高速发展的重要抓手2017

模拟光计算推动人工智能发展机器学习推动人类芯片设计神经自然语言处理最新进展注：论文反映的是研究成果进展，不代表《中国工程科学》杂志社的观点。

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深空安全研究现状与未来发展我国空间互联网星座系统发展战略研究近地小行星撞击风险应对战略研究注：论文反映的是研究成果进展，不代表《中国工程科学》杂志社的观点

《Engineering》2022年第10期最新发布了“超材料”“土木工程材料”“绿色化学工程”“空间可展结构”“微生态”等专题的论文。ContentsEditorial超材料——从工程化材料到工程材料Metamaterials:

本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第5期作者：黄峰,杨晓琳,方瑜,王素芬,康绍忠来源：适应水土资源条件的华北地区农业种植布局研究[J].中国工程科学,2022,24(5):89-96.编者按华北地区在我国经济社会发展全局中具有特定的区位优势，而水资源是影响该地区可持续发展的最突出因素。厘清水土资源现存问题，提出适应水土资源条件的区域农业种植布局方案，促进华北地区农业健康发展，兼具理论研究与实践应用价值。中国工程院康绍忠院士研究团队在中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第5期发表《适应水土资源条件的华北地区农业种植布局研究》一文。文章围绕华北地区“适应水土种植”国土空间布局这一核心问题，基于华北地区现状年（2018年）农业种植结构与水土资源布局分析结果，考虑不同人口

本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第5期作者：楚文海，杨旭，肖融，金伟来源：长三角地区饮用水安全保障策略研究[J].中国工程科学,2022,24(5):19-25.编者按饮用水安全关系国计民生，我国一直高度重视饮用水安全保障工作。十余年来，我国以及长三角的饮用水安全保障工作取得了重大成效，切实提高了饮用水水质，让老百姓喝上了放心水。然而，人民群众对水质安全和健康的要求也在逐渐提高，长三角超大城市群饮用水安全保障工作依然面临诸多挑战。中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第5期刊发同济大学金伟研究员科研团队的《长三角地区饮用水安全保障策略研究》一文。文章以长三角典型水源水质特征为切入点，总结了城市饮用水安全保障工作实施成效，从管理和技术两个维度，以及水源、水厂、管网（二次供水）三个方面剖析了饮用水水质的现状问题，提出了健全生态补偿机制、协同修订水质标准、发展绿色高效净化技术、创新供水管理模式等措施建议，以期为长三角超大城市群和其他重点区域的饮用水安全保障和区域一体化发展提供参考与借鉴。文章指出，未来随着我国生态环境保护力度持续加强，水源水质将会持续改善，水处理技术工艺将会朝着更绿色、更清洁的方向发展，饮用水水质将实现从“合格、达标”向“优质、健康”转变。一、

流域水陆统筹的管理体制和长效运行机制不健全水生态环境安全保障是集技术、法律、行政、经济等于一体的系统工程。我国现行的水生态环境管理体系是以污染排放控制和水环境质量为核心，尚未形成“水生态健康

本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第4期作者：李立浧，蔡泽祥，唐文虎，张勇军，张俊勃，武志刚，阳林，韩永霞，管霖来源：透明电网理论框架与关键技术[J].中国工程科学,2022,24(4):32-43.编者按“透明电网”是现代电网与新一代信息通信技术相融合的产物，它以现代电力能源网络、新一代信息通信技术为基础，通过不同维度（点、线、面）的小微智能传感器，结合物联终端、通信网络、工业软件、大数据、AI、云计算等技术，“由表及里”实现电网的可见、可知、可控，从时间、空间、业务等产业链价值维度进行全景展示、智慧运营、灵活调控、便捷应用，有望实现新型电力系统的数字化网络化智能化。中国工程院李立浧院士研究团队在中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第4期发表《透明电网理论框架与关键技术》一文。文章突出了透明电网在实现资源优化配置方面的关键作用，可为电力市场驱动的电力能源生态圈研究提供参考。文章提出了透明电网能源生态圈概念，梳理了透明电网的主要业务需求、目标愿景、基本特征，规划了透明电网的发展蓝图；阐述了透明电网关键科学与技术体系，包括增量科技创新要素、涉及的理论与科学方法，进而研判了透明电网关键技术与基础装备所需的感知层、网络层、平台层、应用层技术。文章建议，以“透明电网新基建”为核心，推动能源低碳转型，构建安全高效的现代能源体系；开展小微智能传感器、对接国家工业互联网的软件系统、智能装备、数据驱动的电力增值服务科技专项攻关，尽快形成透明电网关键技术与装备体系。一、前言当前，世界能源行业顺应数字化时代趋势演进发展，我国电力体制改革深入推进，加快能源转型成为国内外共识。我国积极实施碳达峰、碳中和目标计划，体现了推动世界绿色低碳转型的决心与担当。构建以新能源为主体的新型电力系统，是国家重大部署、电力工业发展趋势，对引领电力企业转型发展、拓展新型电力理论研究具有重要意义。在我国，电网数字化建设仍处于起步阶段，新一代信息通信技术在电网中的技术拓展、应用场景等研究仍不充分，相应系统的研究框架有待形成。李立浧研究团队率先提出的“透明电网”理念，侧重信息通信技术与电网应用的结合，可为新型电力系统数字化建设、未来电网发展提供基础参考。本文旨在系统论述透明电网的理论框架与关键技术，及时反映新的宏观态势，为我国透明电网建设筑牢理论基础。具体来说，梳理透明电网的能源生态圈概念、业务需求、愿景及特征、发展蓝图，剖析透明电网关键科学与技术体系，分析技术体系与基础装备涉及的多层次关键技术，进而提出我国透明电网发展建议。二、透明电网的能源生态圈与业务需求（一）透明电网能源生态圈概念透明电网是在能源转型趋势下，电网与以互联网为代表的新一代信息通信技术相融合的新型发展形态，整合了当前的主要技术进步与行业发展需求。通过应用互联网理念、“大云物移智链”等先进技术，对现有分散的系统及平台进行整合和创新，加强“源网荷储”全链条感知与控制能力，实质性提升电网的建设、运维、管理水平；打破运行控制、运营管理的业务壁垒，掌握海量终端用户和运行大数据，实现能量流、业务流、数据流的透明化管控，进而充分发挥资源优化配置作用，形成电力市场驱动的电力能源生态圈（见图1）。

我国智能机器人核心芯片技术发展战略研究我国先进半导体材料及辅助材料发展战略研究我国信息显示关键材料发展战略研究说明：论文反映的是研究成果进展，不代表《中国工程科学》杂志社的观点。

《Engineering》2022年第9期最新发布了“高端测量仪器”“环境工程”“空气污染控制”“微生物制药”“神经免疫学”等专题的论文。ContentsEditorial高端测量仪器Editorial

Scotland海上漂浮式风电场2017年10月，全球首个商业级海上漂浮式风力发电场——Hywind

本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第4期作者：吴克，张哲，杨文飞，何建峰，张天柱，简抗抗，吴伟仁来源：深空安全研究现状与未来发展[J].中国工程科学,2022,24(4):240-248.编者按随着人类深空探测日益活跃、探测环境日趋复杂，如何合理利用并保护太空内的自然与人造资源，进行自由、安全、可持续的太空活动，有效预警并应对各种可能的深空威胁，成为世界航天事业面临的迫切议题。中国工程院吴伟仁院士研究团队在中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第4期发表《深空安全研究现状与未来发展》一文，从深空安全的基本内涵出发，概述了深空安全的研究意义与关键问题，梳理了空间辐射威胁、行星保护、太空遗产保护、空间立法等深空安全关键问题的研究现状并展望了未来发展。文章指出，空间辐射具有威胁类型多、辐射强度大的特点，应从物理防护、生物医学防护、化学防护等角度开展研究；行星保护主要面临深空航天器的污染和撞击挑战，应从深空微生物检测与消毒杀菌技术、应对政策制定等角度开展研究；太空遗产保护因各国间的政治、文化、法律差异而在评估及保护措施方面存在争议，应从国际协作、深空航天器以及人类影响降低等角度开展研究；深空立法因各国间存在复杂的国际关系而导致当前的法律法规效力难以成为国际社会共识，应从国际立法组织、国内研究机构、国内法律体系完善等方面开展研究。一、前言深空探测指对月球及以远的天体或空间开展的探测活动，相关技术水平事关国家战略利益保障能力，也是国家科技竞争力的重要标志。有研究表明，月球上可能存在氦-3等稀缺物质资源，在火星、木星轨道之间的小行星带可能富含大量的贵重金属矿物资源。开发利用深空资源，有可能弥补地球上相应资源短缺的情况，为人类拓展地外生存空间提供能源、材料等物质资源。近年来，深空探测技术的快速进步使人类探测深空天体与环境、开发利用深空资源的可行性进一步增强。世界航天大国积极发展深空探测事业。在深空探测日益活跃、探测环境趋于复杂的背景下，深空安全的重要性与紧迫性愈发突出。就目前的研究进展看，深空安全主要涉及深空资源、深空活动、深空环境威胁3个方面，具体而言：①

AOC）浓度有关。这种有机物可以通过RO膜去除，从而降低处理过的水中微生物生长的可能性。我们之前的研究观察到，用OSRO水培养的生物膜中三磷酸腺苷（adenosine

Hz带宽，RMS均方根值）。2004年，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）与中国五矿集团有限公司合作，研制了高温超导地面全张量磁梯度测量系统GETMAG，系统噪声为2

（a）VCSEL激光二极管阵列；（b）通过实现所设计的衍射谐振器来实现激光间的耦合。d1：像距；d2：物距；λ：波长；φ：偏置角；κDOE：DOE的效率；POL：偏振片。经The

℃的偏差。造成这种偏差的主要原因是ICM-104的晶体是由强分子间氢键构筑而成，而本研究目前的复合描述符集主要集中在分子水平上，描述分子间相互作用的能力相对较弱。ICM-104的分解温度高达326

AMOLED用精细金属掩膜版技术研发重点针对图形设计与高精度要求，突破材料不稳定性高、生产加工不可控等问题制约，围绕混合工艺电铸加蚀刻工艺开展技术攻关，加速实现我国G6以上FMM产品国产化。

在制造工艺上，芯片制造进入原子时代。2021年湖南大学、韩国三星高等技术研究院等在Nature上发表综述文章，文章讨论了二维半导体和传统三维半导体的关键材料参数，总结了推动二维晶体管极限的途径；③

年中国农业发展展望全球作物种业发展概况及对我国种业发展的启示优化关键物候基因，提高小麦适应性注：论文反映的是研究成果进展，不代表《中国工程科学》杂志社的观点。

《Engineering》2022年第8期最新发布了“细菌耐药性”“公共卫生”“增材制造”“智能电网”“智能制造”等专题的论文。ContentsEditorial细菌耐药性威胁人类健康Advances

∆C/(εC0)，其中ΔC、C0和ε是电容、初始（变形状态）电容和应变的相对变化[图9（b）]。传感器技术中的另一个重要术语是迟滞，其表示可重复性。为定量比较迟滞幅度，将迟滞程度（DH）定义为DH

System郑玉平，何佳伟，李斌，吴通华，戴魏，李晔基于缩紧McCormick方法的热电联合系统优化调度策略Optimal

版图设计是半导体物理设计的早期步骤，包括在芯片表面布置大的功能块（即宏），同时综合考虑芯片尺寸、性能和功耗。版图设计之后是标准单元的布置、互连布线和时序优化。IC：集成电路。来源：Wikimedia

本文优先出版自中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第3期作者：李清平，周守为，赵佳飞，宋永臣，朱军龙来源：天然气水合物开采技术研究现状与展望[J].中国工程科学,2022,24(3):214-224.编者按天然气水合物是目前尚未开发的、资源潜力最为巨大的非常规天然气资源之一，主要分布于水深大于300

)用以返回大于或等于括号内指定表达式的值的最小整数；在雾层，相应阈值为ψ´=ceil[(2/3)(m-1)+1]。因此，可以获知在本文所提出的方案下，篡改攻击的成功概率是独立的且可以表示为：2.

Hz范围内的98个频率信号，其信号的频率准确度优于3×10-8，频率稳定度优于3×10-8。WEM台发射的稳定、高信噪比信号满足资源探测、地震预测及其他前沿领域的研究和应用需要（图3）。图2.