当前，全球科技创新空前密集和活跃，科技和产业形态正在发生体系性变革，工程科技的颠覆性创新和体系创新已经成为战略竞争的焦点。鉴于此，中国工程院“中国工程科技未来20年发展战略研究”总体项目组发布《愿景驱动的中国工程科技2040发展战略研究》，基于我国工程科技发展需求和世界发展趋势，提出“经济预测-需求分析-技术预见-愿景分析-战略架构-技术路线图-政策选择”战略研究方法体系，预测了我国2040年经济社会的发展态势，描绘了2040年我国社会发展的九大综合愿景。
在主要领域工程科技发展战略研究的基础上，围绕九大综合愿景提出“力推信息科技、重塑能源体系、革新产业科技、建构未来城市、发展蓝色经济、提振农业农村、护佑全民健康、建设美丽中国、构筑平安中国”的工程科技发展总体战略构想，以及从现在到2040年“强基固链、打造高原、开辟赛道”“安全韧性、策源引领、体系焕新”的两阶段中国工程科技总体发展路线。
1.愿景驱动的工程科技2040发展战略研究方法体系
世界工程科技发展趋势
智能技术将成为影响最深、覆盖最广的时代驱动力。智能化是新一轮全球科技革命与产业变革的核心所在，智能技术逐渐成为驱动当代工程科技跨越发展的主导力量，智能技术与产业深度融合，形成“智能+”发展模式，将深刻改变产业与社会形态。一是智能产业不断扩展，二是智能基础设施逐渐推广，三是智能人机交互不断普及。
数据资源将成为关键生产要素和战略性资源。数字技术革命向新一轮繁荣周期演进，数据产生并扩散到经济社会各个领域，科技发展展现出大科学、定量化趋势，数据驱动的技术研发和应用创新能力将成为国家的长期竞争优势。一是数据价值不断释放，二是数字信任逐渐建立，三是数据安全保障趋热。
绿色低碳将成为人类社会发展的必由之路。人类社会别无选择地走向低碳发展，低碳导向驱动节能减排科技不断进步，高碳排放技术不再具有普遍竞争力。一是首选低碳能源，二是强推减排科技，三是强化负碳技术。
以人为本促使科技创新回归服务需求本质。人类社会在面临疫情时展现出的科技力量引发全球对科技创新本质的更进一步思考，生命价值观正在发生深刻变革，科技创新将更多面向共同应对社会重大挑战，朝着以人为本、健康生活、增进全人类福祉的方向发展。一是应对疾病挑战，二是应对环境挑战，三是应对安全挑战，四是应对食品挑战。
图2. 2040年我国科技与经济社会发展综合愿景
面向2040年我国工程科技总体战略构想
基于 2040 年我国经济社会与科技发展综合愿景，秉承“战略引领与范式转型并济、数字智能与绿色低碳并进、愿景导向与技术推动并择、自主安全与开放创新并行”的总体发展思路，在12个领域工程科技发展战略论证基础上，提出中国工程科技发展的总体战略构想，进而提出“强基固链、打造高原、开辟赛道”“安全韧性、策源引领、体系焕新”的两阶段中国工程科技总体发展路线。
总体架构
从力推信息科技、重塑能源体系、革新产业科技、建构未来城市、发展蓝色经济、提振农业农村、护佑全民健康、建设美丽中国、构筑平安中国九大方面，提出面向2040年的工程科技发展总体架构，如图3所示。
图3.面向2040年的工程科技发展总体架构
发展目标与发展路径第一阶段（2030年前），强基固链，打造“高原”，开辟赛道。2030年，我国工程科技体系整体上将达到世界先进水平，面向产业需求的基础研究和原始创新能力大幅增强，关键核心技术受制于人的局面基本转变，若干战略领域国际领先，面向绿色发展和安全保障的能源、资源、环境技术实现有效突破，数字化、智能化产业技术体系基本建立，工程科技创新成为高质量发展、民生改善的核心动力，支撑重点产业迈入全球价值链中高端，支撑碳达峰目标实现。
第二阶段（2031—2040年），安全韧性，策源引领，体系焕新。2040年，我国工程科技体系创新水平将进入世界创新型国家前列，构建形成国际一流的创新生态，在面向国家战略、关乎国家安全的重点领域实现“领跑”，绿色化、低碳化发展模式广泛建立，数字化普及、智能化技术深度应用，推动经济社会发展深度实现创新驱动，形成引领全球工程科技发展的中国学派，成为世界工程科技强国。
重点任务
1. 力推信息科技，全面铸造智慧社会信息基础
未来，新一代信息技术将实现普惠化应用，智能技术突破将驱动人类逐渐走向智慧社会。强化信息技术保底能力、强化核心自主可控能力、强化未来技术引领能力、全面增强信息技术融合赋能能力为导向，面向信息电子全产业链进行关键核心技术体系化布局，积极培育颠覆性技术、夯实共性基础底座，加强万物互联的新型信息基础设施建设，统筹推进网络信息体系建设，加快提高大数据、计算技术与应用软件发展，大力推进新一代人工智能技术突破，引领大数据智能、群体智能、自主智能发展，着力构建自主安全可控的高端信息产业生态体系，充分发挥信息技术使能和人工智能赋能作用，推动新一代信息技术加速与各行业的融合，推进数字产业化和产业数字化，逐步建立“智能+”的和谐发展模式，驱动经济社会发展进入新形态。
2. 重塑能源体系，建设绿色永续低碳能源强国
能源与矿产资源是经济社会可持续发展的基本动力源与物质基础。需坚持“化石能源清洁化、清洁能源规模化、多种能源综合化”以及矿产资源绿色化、精细化、智能化发展总思路，积极推进能源技术革命，加快推进煤炭、油气等清洁高效开发利用技术，大力发展可再生能源与新型高效核电技术，突破氢能、储能、智能电网等综合能源技术，全面推进矿产资源勘采基础理论和关键技术突破，推进能源结构多元化，通过多能互补、供需互动、多流融合，促进能源融合发展，构建清洁、高效、安全、低碳的现代能源体系及矿产资源体系，确保能源与资源供给安全。坚持节能优先、负碳能源技术兜底、高可靠性电力系统支撑，构建完善碳减排技术体系，推动生产生活各领域实现碳中和，支撑我国力争在21世纪末实现绿色永续的低碳能源强国。
3. 革新产业科技，推进现代产业持续高值化发展
制造业是大国立国之本、强国之基。秉持高端、智能、绿色、低碳、循环发展总思路，以推动创新设计为灵魂，以强化产业基础再造、共性前沿技术攻关为根基，建立先进材料保障与自主创新发展体系，聚焦精密与超精密制造、增材制造、激光制造、极端制造、高品质工业机器人等关键技术攻关，推进重大技术装备高端化。全面发展新一代信息技术驱动的先进制造模式，突破关键智能技术和重大智能装备，构建数字化、网络化、智能化制造产业体系，推进制造业智能升级。发展重大技术装备节能、节材、降耗技术，重构流程工业核心技术链和生态链、高端产品框架及装备体系，建立资源能源综合利用、循环利用技术及装备体系，推动先进适用的重大低碳技术攻关与推广应用，不断增强我国制造业的全球竞争力。
4. 建构未来城市，打造智能安全基础设施与服务
随着城镇化日益发展，未来城市将成为人类生活和文明建设的重要承载空间。基于以人为本与生态文明和谐、高度智慧和高度安全统一、中国特色与未来文化并重等需求，以绿色、生态、低碳、可持续、智慧化为出发点，强化尊重文脉传承和地域特色的中国城市与建筑规划设计，不断完善智慧城市的系统架构和技术体系，突破城市智能技术、城市低碳生态体系技术、适老型城市建设、城市整体安全、绿色低碳建筑等关键技术。发展高性能绿色可持续土木工程技术和智能基础设施技术，建立智慧化、生态化和安全化的水利与水资源安全保障体系。发展高质量综合立体交通体系，推进交通运载工具安全、绿色、智能化设计，构建智能、安全、绿色、共享的综合交通运输系统格局，形成具有中国特色的新型城镇化范式。
5. 发展蓝色经济，迈入空间与海洋探索利用新时代
空间与海洋是人类重要的战略资源和共同财富，面向拓展生存和发展空间、建设信息社会、发展蓝色经济、保障空间与海洋安全和战略利益、打造人类空间与海洋命运共同体的需求，聚力开展空间海洋前沿与关键技术攻关，加强跨领域技术融合创新。发展低成本进出空间、有效利用地月空间和探索星际空间关键技术，大力提升空间信息与资源利用技术，推进“空天地海”一体化信息网络建设。面向深远海、大洋、极地探索利用，发展先进自主海洋装备和技术体系，推动海洋资源开发利用向绿色低碳、智能化、规模化、产业化方向发展。抢占空间与海洋探索利用技术制高点，建立全球空间与海洋安全和治理保障技术体系，支撑我国深度参与空间与海洋问题国际治理和开放合作，推进航天强国、海洋强国建设。
6. 提振农业农村产业，推进农业强国建设加快发展
农业是人类的衣食之源、生存之本，是国民经济现代化发展的基础产业，是生态安全和健康中国的基础保障。面向保障国家粮食安全、全面推进乡村振兴、加快建设农业强国三大战略需求，把发展农业科技放在更加突出的位置，以大食物观为指引，强化农业基础研究、现代农业科技创新和重大战略产品自主创新，重构新时代中国特色高质量农业科技创新体系。突破生物育种核心种质和关键技术，实现种业科技振兴；突破精准农业关键技术和装备，构建智慧农业科技体系；突破生态保育型绿色农业关键技术，构建生态安全的农业技术体系；突破营养化安全型食品产业技术，构建营养健康的农业技术体系；加强乡村实用技术集成创新与体系构建，支撑乡村五大振兴。实现现代农业科技高水平自立自强，支撑农业强国建设。
7. 护佑全民健康，构建人人可及的普惠医疗体系
维护人民健康、构建健康社会是以人为本和社会主义现代化强国建设的重要标志，是推进人类可持续发展的本质要求。要坚持主动健康与大健康理念，加强防治结合，推动医学模式由疾病治疗为主向预防干预为先转变，全面推进医药卫生科技创新。以跨学科交叉融合为支撑，加速突破基础医学理论瓶颈，重点围绕生物医药及新药研制、先进诊疗、智能诊断与精准医疗、修复与再生、认知机理与脑科学、生物医学工程等，提升原始创新能力、关键技术和诊疗装备应用水平；面向慢性病精准防治技术体系、智能化传染病监测预警体系、中医药现代化体系，大力推进体系创新；建立智能化、一体化的全民健康医疗卫生服务体系，全方位提高我国医药卫生水平和普惠大众能力，推进健康管理、公共卫生、医护医养和医疗保障协同发展，支撑实现健康中国战略目标。
8. 建设美丽中国，推进人与自然和谐可持续发展
人与自然和谐共生、人与生态系统健康维系是人类可持续发展的基点，建设美丽中国、实现“双碳”目标是国家贯彻新发展理念的战略部署。面向气候变化应对、生态安全和绿色发展，加速推进源头预防，多污染物、跨介质、跨区域多目标协同防治、综合管控与精准治理等关键技术发展，大力推动生产过程清洁化与绿色化，大力推进负碳技术攻关，推进多层次资源高效循环利用技术体系创新，基于全域性视角发展生态系统整体保护、系统修复和综合治理技术，逐步建立主动型、系统性、智能化、精细化的生态环境工程科技体系，从末端治理走向整体性保护，从污染防治向降碳、减污、扩绿增长，全方位、全流程支撑环境生态保护、修复和可持续发展，广泛促进形成绿色生产生活方式，推进全社会绿色化转型。
9. 构筑平安中国，实现精准高效长治久安
平安是人民幸福安康的基本要求。聚焦平安中国目标，针对国家公共安全治理能力现代化重大需求，以预防、应对和韧性为核心，推进公共安全向风险可控化、预测智能化、应对高效化和保障一体化发展。面向自然灾害防御、事故灾难防范、重大疫情防控、社会治理等领域，将应急管理与常态管理相结合，研究多灾种耦合机制和灾害链复杂演变机制，构建具备全面感知、高效预测、智能决策和主动保障的公共安全综合保障一体化平台，构筑全方位、立体化的公共安全网，提高突发事件精准高效的应对处置和救援能力，建设精准感知、快速响应与开放协同的社会治理体系。全面提升公共安全管理能力，不断增强人民群众的平安质感。
来源：中国工程院院刊《中国工程科学》
