中国工程科技2035发展战略研究 ——技术路线图卷（一）

对中国工程科技未来20年发展路线的积极探索，为各级政府部门制定科技发展规划提供参考。

本书是中国工程院和国家自然科学基金委员会联合组织开展的“中国工程科技2035发展战略研究”的成果。全书分两大部分，*部分主要介绍以专家为核心、以数据为支撑的技术预见方法和应用流程；第二部分主要汇总综合交通运输、海陆统筹生态环境与资源巡查、多模态智慧网络、传感器及微系统、洁净煤、电子废物污染防治与资源化、黄河水沙变化与治理、新型智慧城市建设、粮食生产系统适应气候变化、口腔卫生保健、机器人、增材制造12个领域的面向2035年的技术路线图。

中国工程院主要任务是促进全国工程科学技术界的团结与合作，推动我国工程科学技术水平的不断提高，加强工程科学技术队伍和优秀人才的建设与培养，为国民经济的持续发展服务。

第1章 绪论 /1
1.1 中国工程科技未来20年发展战略研究项目简介 /2
1.2 技术预见与技术路线图/3
1.3 工程科技战略咨询智能支持系统/4
1.4 中国工程科技2035发展战略之技术路线图研究流程/5
第2章 面向2035年的综合交通运输发展技术路线图/10
2.1 概述/11
2.2 全球技术发展态势/12
2.3 关键前沿技术与发展趋势/14
2.4 技术路线图/17
2.5 战略支撑与保障/24
第3章 面向2035年的海陆统筹生态环境与资源巡查发展技术路线图/26
3.1 概述/27
3.2 全球技术发展态势/28
3.3 关键前沿技术与发展趋势/36
3.4 技术路线图/40
3.5 战略支撑与保障/44

第4章 面向2035年的多模态智慧网络发展技术路线图/45
4.1　概述/46
4.2　全球技术发展态势/47
4.3　关键前沿技术预见/54
4.4　技术路线图/57
4.5　战略支撑与保障/63
第5章 面向2035年的传感器及微系统发展技术路线图/66
5.1　概述/67
5.2　全球技术发展态势/68
5.3　关键前沿技术与发展趋势/70
5.4　技术路线图/72
5.5　战略支撑与保障/77
第6章 面向2035年的洁净煤技术路线图/80
6.1 概述/81
6.2 全球技术发展态势/83
6.3 关键前沿技术与发展趋势/87
6.4 技术路线图/91
6.5 战略支撑与保障/94
第7章 面向2035年的电子废物污染防治与资源化发展技术路线图/96
7.1　概述/97
7.2　全球技术发展态势/98
7.3　关键前沿技术与发展趋势/101
7.4　技术路线图/109
7.5　战略支撑与保障/115

第8章 面向2035年的黄河水沙变化与治理发展技术路线图/118
8.1　概述/119
8.2　全球技术发展态势/121
8.3　关键前沿技术与发展趋势/123
8.4　技术路线图/127
8.5　战略支撑与保障/134
第9章 面向2035年的新型智慧城市建设发展技术路线图/136
9.1　概述/137
9.2　全球技术发展态势/138
9.3　关键前沿技术与发展趋势/142
9.4　技术路线图/146
9.5　战略支撑与保障/155
第10章 面向2035年的粮食生产系统适应气候变化技术路线图/157
10.1　概述/158
10.2　全球技术发展态势/159
10.3　关键前沿技术与发展趋势/167
10.4　技术路线图/171
10.5　战略支撑与保障/177
第11章 面向2035年的口腔卫生保健发展技术路线图/179
11.1　概述/180
11.2　全球技术发展态势/182
11.3　关键前沿技术与发展趋势/192
11.4　技术路线图/197
11.5　战略支撑与保障/203

第12章 面向2035年的机器人发展技术路线图/206
12.1　概述/207
12.2　全球技术发展态势/208
12.3 关键前沿技术与发展趋势/213
12.4　技术路线图/218
12.5　战略支撑与保障/224
第13章 面向2035年的增材制造发展技术路线图/227
13.1 概述/228
13.2 全球技术发展态势/229
13.3 关键前沿技术与发展趋势/230
13.4 技术路线图/235
13.5 战略支撑与保障/247
参考文献/249

工程科技是改变世界的重要力量，是推动人类文明进步的重要引擎。创新是引领发展的第一动力，是国家综合国力和核心竞争力的最关键因素。工程科技进步已成为引领创新和驱动产业升级转型的先导力量，正加速重构全球经济的新版图。
未来的几十年是中国处于基本实现社会主义现代化、实现中华民族伟大复兴的关键战略时期，全球新一轮科技革命和产业变革的来临正值中国转变发展方式的攻关期，三者形成历史性交汇。在这一时期，中国工程院同国家自然科学基金委员会联合开展了“中国工程科技中长期发展战略研究”，包括“中国工程科技2035发展战略研究”，旨在通过科学和系统的方法，面向未来20年国家经济社会发展需求，勾勒出中国工程科技发展蓝图，以期为国家的中长期科技规划提供有益的参考。
“中国工程科技未来20年发展战略研究”是中国工程院与国家自然科学基金委员会联合部署的“中国工程科技中长期发展战略研究”的第二期综合研究。该战略研究以5年为一个周期，每5年开展一次。2015年，启动了“中国工程科技2035发展战略研究”的整体战略研究。2016—2019年，分4个年度分别启动4批不同工程科技领域面向2035年的技术预测和发展战略研究。
为切实提高“中国工程科技2035发展战略研究”中技术预见的科学性，中国工程院特别重视大数据、人工智能等在技术预见中的应用，于2015年启动了“工程科技战略咨询研究智能支持系统（intelligent Support System, iSS）”建设。该系统旨在利用云计算、大数据、人工智能2.0等现代信息技术，构建以专家为核心、以数据为支撑、以交互为手段，集流程、方法、工具、案例、操作手册为一体的智能化大数据分析战略研究支撑平台，为工程科技战略咨询提供数据智能支持服务。在2016年度的面向2035年的工程科技领域发展战略研究中，首次应用了智能支持系统提供的当前技术态势扫描、技术清单制定、德尔菲调查、技术路线图绘制等技术预见功能模块，通过客观的数据分析与主观的专业研判相结合的途径，为工程科技不同领域项目组提供了标准化的流程、客观的数据测度和科学的咨询方法，为提高研究成果的前瞻性、科学性和规范性提供了支撑。
本书是在“中国工程科技2035发展战略研究”提出的我国工程科技若干领域发展愿景和任务的基础上，结合我国国情和发展需求，通过客观数据分析和主观科学研判相结合的方法，定位我国在全球创新“坐标系”中的位置，开展工程科技发展技术路线图设计，提出关键技术的实现时间、发展水平与保障措施，绘制若干领域的面向2035年的工程科技发展技术路线图。
本书作为“中国工程科技未来20年发展战略研究”和“工程科技战略咨询智能支持系统”的系列研究成果，收录若干工程科技领域的技术路线图，以期指引中国工程科技创新方向，引导创新文化，保障工程科技发展战略的实施。本书主要汇编了智能支持系统支撑下2016—2018年度的12个不同工程科技领域面向2035年的技术路线图咨询研究成果，呈现综合交通运输、海陆统筹生态环境与资源巡查、多模态智慧网络、传感器及微系统、洁净煤、电子废物污染防治与资源化、黄河水沙变化与治理、新型智慧城市建设、粮食生产系统适应气候变化、口腔卫生保健、机器人、增材制造12个领域的技术路线图，明确2035年若干工程科技领域的发展需求和发展目标，拟定领域发展的关键技术路径，提出应重点部署的任务，以及为实现目标所需要的政策、人才、资金等保障措施，全面勾画12个领域近期及远期的发展图景，以期为中国面向2035年工程科技各领域发展提供有益的借鉴和参考。
本书在汇编过程中得到了“中国工程科技中长期发展战略研究”各领域项目组和中国工程院战略咨询中心的大力支持，在此一并表示感谢。由于时间仓促，本书难免有疏漏，请批评指正。