《“2021全球十大工程成就”发布》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2021-12-17
  • 12月14日,由中国工程院院刊Engineering评选的“2021全球十大工程成就”在京发布。Engineering期刊执行主编、中国工程院陈建峰院士在会上发布评选结果。

    “2021全球十大工程成就”是近五年在全球范围内完成、实践验证有效的、具有全球影响力的工程科学和技术的重大成果,能够反映某一个或多个领域当前工程科技最高水平,分别是:“AlphaGo和AlphaFold”“CRISPR/Cas9基因编辑技术研发及应用”“极紫外光刻系统”“第五代移动通信技术”“500米口径球面射电望远镜”“杂交水稻”“洞察号火星登陆探测器”“抗击新冠疫情的公共卫生防疫治理”“长江三峡水利枢纽工程”“特高压输电工程”。

    为促进工程进步,引领工程创新,发挥学术期刊学术引领作用,引导全球公众关注和支持工程事业,Engineering今年开始组织评选全球十大工程成就。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”项目组专家联合担任评选委员会,遵循独立性、客观性和科学性三项原则,经过全球征集提名、专家遴选推荐、公众问卷调查,最终确定“2021年度全球十大工程成就”。此次评选活动吸引了来自世界各国工程科技人员的广泛参与。

    本次评选出的“2021全球十大工程成就”体现三个特点:一是在核心科学或技术方面取得原创性突破,或解决了长期存在的瓶颈或难点,在单项或多项科学技术指标上具有显著的竞争力,居世界领先水平;二是在技术整合、系统集成,实现工程的安全、精准、绿色等方面具有鲜明的创新特征,或在重大工程的资源配置和组织管理方面有突出创新;三是在带动产业发展方面取得明显的经济社会效益,促进了经济、社会高质量发展,提升了全人类的生产力水平。

    工程造福人类,科技开创未来。Engineering期刊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。今后,Engineering期刊将每年组织一次“全球十大工程成就”评选活动并面向全球发布。

    “2021年度全球十大工程成就”评选结果

    AlphaGo和AlphaFold—— 2016年,AlphaGo首次战胜人类围棋九段选手;2018年,AlphaFold高精度预测了人类蛋白质三维空间结构。有机结合海量数据、先进算法、超强算力和领域知识,新一代人工智能开启了认知决策赋能的新阶段,日益显现出广阔的应用前景。

    CRISPR/Cas9基因编辑技术研发及应用—— 2020年,诺贝尔化学奖授予开发CRISPR/Cas9基因编辑技术的科学家。这项被誉为“基因剪刀”的新技术,通过对DNA剪切实现基因组精准、高效修饰,带来了分子生物学的新变革;在遗传病及肿瘤治疗、基因筛查与检测、动植物育种与改良等领域,有着巨大的技术潜力。

    极紫外光刻系统—— 极紫外光刻系统以波长13.5纳米的极紫外光为光源,可实现将芯片制程最小工艺节点推进至7 纳米、5 纳米甚至3 纳米。2019年,荷兰阿斯麦公司成功推出新一代极紫外光刻系统,代表了当今最先进的第五代光刻系统,可望将摩尔定律物理极限推向新的高度。

    第五代移动通信技术—— 2018年,全球第一个5G技术标准制定完成;2019年,5G技术首次实现大规模商业化部署。具有高速率、低时延和大连接特点的5G技术,可用于增强移动宽带、超高可靠低时延通信和海量机器类通信,实现人-机-物互联互通,大大加快人类社会数字化转型步伐。

    500米口径球面射电望远镜—— 2020年,全球最大最灵敏的单口径射电望远镜FAST正式开放运行。FAST以喀斯特洼坑为台址,铺设由数千块单元组成的500米球冠状主动反射面,以轻型索拖动馈源平台和并联机器人,实现望远镜接收机高精度定位。FAST使人类探索宇宙未知空域的眼力更加深邃,眼界更加开阔。

    杂交水稻—— 杂交水稻主要利用雄性不育系作为遗传工具,培育具有杂种优势的高产、抗病、优质水稻品种。2020年,中国科学家团队培育的第三代杂交水稻,创双季稻亩产1530.76千克的新纪录。杂交水稻的研发成功和大规模推广,是世界作物科学与技术的重大突破,为全球粮食安全提供了重要保障。

    洞察号火星登陆探测器—— 2018年,美国“洞察”号无人探测器在火星成功着陆。作为第一个专门研究火星内部结构的探测器,洞察号携带先进设备,对火星地壳、地幔和地核进行探测,旨在认识火星如何形成和演化及现今的构造活跃程度。这标志着人类由对于类地行星的探测,迈向行星的“内心世界”。

    抗击新冠疫情的公共卫生防疫治理—— 面对新冠肺炎全球大流行,各国纷纷采取措施加以应对。中国、新西兰、韩国等许多国家运用科学的疫情防控策略,开展大规模核酸检测、大数据追踪溯源和健康码识别,早发现、早报告、早隔离、早治疗,实施分区分级差异化精准防控,有序推进复工复产,有效地控制了疫情大规模扩散。

    长江三峡水利枢纽工程—— 2020年,历经二十多年建设和运行的中国长江三峡水利枢纽工程完成整体验收。这是目前世界上最大的水利枢纽工程,有20多项经济技术指标位居世界前列,兼具防洪、发电、航运、生态补水等十多项功能,发挥着巨大的经济社会效益和节能减排的生态效益。

    特高压输电工程—— 特高压输电是当今最高效、最经济的远距离输电方式。2009年,中国首个1000千伏特高压交流输电工程投运;2019年,世界首个正负1100千伏特高压直流输电工程在中国建成投运。中国拥有全球规模最大的特高压输电网络,实现了能源跨区域、大规模优化配置。

相关报告
  • 《ChatGPT、鸿蒙……2023全球10大工程成就发布》

    • 来源专题:数智化图书情报
    • 编译者:杨小芳
    • 发布时间:2023-12-20
    • 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。 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。 “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 本次评选的全球十大工程成就体现了三个特点: 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。 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。 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。 以下为2023全球十大工程成就简介,排名不分先后。 1. ChatGPT 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。 2. 中国空间站 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台独特的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。 3. 百亿亿次超级计算机 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。 4. 白鹤滩水电站 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。 5. 双小行星重定向测试 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。 6. RTS,S/AS01疟疾疫苗 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。 7. 鸿蒙操作系统 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。 8. Spot & Atlas 机器人 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。 9. 锂离子动力电池 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。 10. 无人驾驶航空器 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。 一、机械与运载工程 工程研究前沿 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。 工程开发前沿 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。 二、信息与电子工程 工程研究前沿 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。 工程开发前沿 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。 三、化工、冶金与材料工程 工程研究前沿 “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。 工程开发前沿 “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。 四、能源与矿业工程 工程研究前沿 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。 工程开发前沿 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。 五、土木、水利与建筑工程 工程研究前沿 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。 工程开发前沿 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。 六、环境与轻纺工程 工程研究前沿 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。 工程开发前沿 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。 七、农业 工程研究前沿 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。 工程开发前沿 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。 八、医药卫生 工程研究前沿 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。 工程开发前沿 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。 九、工程管理 工程研究前沿 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。 工程开发前沿 工程管理领域工程开发前沿包含了医学、建筑、交通、计算机等众多学科。
  • 《科技热点 | ChatGPT入选!Engineering发布2023全球十大工程成就【中国科讯】》

    • 来源专题:数智化图书情报
    • 编译者:于彰淇
    • 发布时间:2023-12-22
    • 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。 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。 本次评选的全球十大工程成就体现了三个特点: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。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。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。 2023年 “全球十大工程成就” ?项目简介?ChatGPT 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。中国空间站 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台独特的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。百亿亿次超级计算机 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。白鹤滩水电站 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。双小行星重定向测试 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。RTS,S/AS01疟疾疫苗 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。鸿蒙操作系统 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。Spot & Atlas 机器人 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。锂离子动力电池 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。无人驾驶航空器 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。