。这是在102家全国学会、学会联合体、企业科协和高校科协推荐的597个问题难题基础上，并进一步广泛动员，号召一批知名院士专家和国际组织参与问题难题凝练推荐出来的。为便于公众理解、科普工作者解读或利用大模型辅助创制科普内容时的提示词参考，这里特意列出其中的十大产业技术问题科普的菜单与要点，供参考。
通过精准化学实现药物和功能材料的绿色制造，这一课题聚焦于精准化学在推动药物和功能材料绿色制造方面的巨大潜力。精准化学，以其精确控制和分子设计的核心理念，为实现高效、低污染的化学合成提供了可能。在药物制造领域，精准化学通过手性合成技术，不仅提升了药物的疗效，还有实际效果的减少了副作用，为患者带来了更安全、更有效的治疗方案。同时，绿色生产的基本工艺的应用，如催化技术、生物技术等，使得药物制作的完整过程更加环保，从源头上减少了污染物的产生。
在功能材料制造方面，精准化学同样发挥着及其重要的作用。通过定制化合成，精准化学能够很好的满足功能材料对性能和结构的特定需求，为新材料的研发提供了有力支持。此外，利用可再生资源或生物基原料制造环境友好型功能材料，也是精准化学在绿色制造领域的一大亮点。这些环保材料的研发和应用，对于推动可持续发展具备极其重大意义。
当然，精准化学在绿色制造中的应用还面临着一些挑战，如技术成熟度、成本控制等。然而，随着科学技术的慢慢的提升和创新，精准化学将在推动药物和功能材料绿色制造领域发挥逐渐重要的作用。展望未来，精准化学与智能制造技术的结合，将逐步推动药物和功能材料制造的自动化、智能化发展，为人类的健康和社会的可持续发展贡献更多力量。
采用清洁能源实现低成本低碳炼铁，这一课题聚焦于解决传统炼铁方式带来的高碳排放和环境影响问题。面对全球气候平均状态随时间的变化的挑战，清洁能源在炼铁行业的应用前景日益广阔，它不仅仅可以减少碳排放，还能提升炼铁过程的能效。
氢能作为清洁能源的代表，在炼铁中展现出巨大潜力。氢基直接还原竖炉技术的应用，有望替代传统的高炉炼铁，从而大幅度降低碳排放并提高能效。同时，生物质能与再生资源也被视为替代传统焦炭的有效途径，它们能够减少森林砍伐和二氧化碳排放，为炼铁行业带来更加可持续的能源解决方案。
要实现低成本低碳炼铁，技术创新是关键。高炉燃料替代、高炉煤气高效利用以及炉渣综合利用等技术的突破，将为炼铁过程提供更环保、高效的选择。此外，通过系统能效提升、资源循环利用以及流程的优化创新，炼铁行业有望逐步降低生产所带来的成本并减少碳排放。
在政策层面，政府补贴、税收优惠以及碳交易市场等政策措施也在积极推动清洁能源炼铁的发展。这些政策的实施将为炼铁公司可以提供更多的经济激励，鼓励其采用清洁能源技术，实现绿色转型。
展望未来，随着清洁能源技术的慢慢的提升和政策支持的持续加强，采用清洁能源实现低成本低碳炼铁将成为钢铁行业的主要流行趋势，为应对气候平均状态随时间的变化、促进可持续发展做出重要贡献。
云网融合技术在卫星互联网中的应用，这一课题聚焦于探讨如何将云计算与通信网络的深度融合技术应用于卫星互联网，以提升其性能并减少相关成本。云网融合技术，作为云计算与通信网络融合的产物，通过虚拟化、云化等手段，实现了计算资源与网络资源的高效协同，具有提高资源利用率、降低经营成本、增强网络灵活性和可扩展性等显著优势。
卫星互联网以其全球覆盖、不受地面基础设施限制、支持远程通信等特点，在现代通信中占了重要地位。然而，高延迟、带宽有限、数据传输成本高等挑战也制约了其发展。云网融合技术的应用，为卫星互联网带来了革新性的解决方案。通过优化数据处理与存储，利用云计算的分布式处理能力和云存储技术，卫星互联网得以对海量数据进行高效处理和分析，并提供低成本、高可靠性的数据存储。同时，云网融合技术通过智能调度网络资源、优化数据传输路径、支持动态带宽分配等手段，显著提升了卫星互联网的网络性能，降低了延迟，提高了网络利用率。
此外，云网融合技术还通过资源共享、按需付费模式以及云计算平台的规模效应，有效降低了卫星互联网的建设和运营成本。这一技术的应用还支持了新业务模式的快速部署，促进了卫星互联网与地面网络的深度融合，为形成更加完善的天地一体化信息网络奠定了坚实基础。展望未来，云网融合技术在卫星互联网中的应用前景广阔，将为其带来深远的变革性影响。
碳排放监测作为应对全球气候变化的重要手段，其准确性和实时性至关重要。传统方法如排放因子法、质量平衡法、物料核算法和现场检测法虽有一定效果，但存在局限性。随着数字技术的发展，碳排放监测方法迎来了革新。卫星遥感监测以其实时、连续、大范围观测的优势，成为国际及中国碳排放监测的前沿技术。同时，连续排放监测系统（CEMS）利用高精度电化学气体传感器和数据采集与处理系统，实现了对排放源的精准监测。光谱分析技术，包括非分散红外吸收法（NDIR）、光腔衰荡光谱技术（OA-ICOS）以及可调谐二极管激光吸收光谱技术，进一步提升了碳排放监测的精度和效率。
为了构建更全面的碳排放监测体系，空天地一体化观测成为趋势，它将地面监测站点与卫星数据相融合，并依托云计算平台实现数据共享与处理。大数据与人工智能的应用更是为碳排放监测带来了智能化变革，通过动态调整排放因子、全面精确计量碳排放与碳吸收，以及多情景碳达峰、碳中和预测，为制定科学的碳减排政策提供了有力支持。
实践中，电力、工业等典型行业的碳排放监测案例展示了数字技术的广泛应用和显著成效。尽管面临技术局限，但多源卫星协同、AI算法应用等研究方向正不断拓展，未来碳排放监测将更加精准、高效，为实现碳中和目标提供坚实的技术支撑。
自主可控高性能GPU芯片的开发，是当前科技领域的热点和难点。GPU作为图形处理单元，在图形渲染和并行计算方面发挥着重要作用，与CPU在设计目标、硬件架构和应用场景上有所不同。然而，由于国外技术的封锁和依赖风险，自主可控高性能GPU芯片的开发显得尤为重要。这不仅能保障国家的信息安全，还能推动国内相关产业的发展。
在开发过程中，需要关注微架构设计、制程技术、指令集设计以及封装技术等关键技术，以实现GPU芯片性能的提升。同时，从架构设计到流片生产的全过程都面临着复杂性和挑战，包括设计验证、仿真以及物理实现的难度。此外，软件生态的构建也是不可忽视的一环，包括驱动程序、加速库以及工具链的开发。目前，国外领先企业在GPU芯片领域取得了显著成果，而国内也在不断努力追赶，并取得了一些研发突破。
未来，随着市场对高性能GPU芯片需求的增长，自主可控GPU芯片将在AI、数据中心、游戏等领域展现出广阔的应用前景。因此，持续投入研发、攻克技术难关，并构建完善的软件生态，将是推动自主可控高性能GPU芯片发展的关键。通过不断创新和突破，我们有望在全球GPU芯片市场中占据主体地位，为国家的科技发展和信息安全提供坚实支撑。
饲料原料豆粕玉米替代的产业化关键技术突破，是当前饲料工业发展的重要方向。豆粕和玉米作为传统的主要饲料原料，面临着资源短缺、成本上升以及粮食安全等多重挑战，因此，寻找并有效利用替代原料显得尤为重要。
在替代原料方面，杂粮如小麦、高粱、大麦等，以及杂粕如菜籽粕、棉籽粕、花生粕等展现出了广阔的利用前景。同时，粮食加工副产物、昆虫蛋白等新型饲料原料也在不断探索中。为了实现豆粕玉米的有效替代，关键技术突破至关重要。其中，低蛋白氨基酸平衡日粮技术通过科学调整日粮蛋白含量，合理补充限制性氨基酸，实现了营养的精准供给。杂粮杂粕型多元化日粮技术则建立了替代原料营养价值数据库，并采用生物发酵、酶解等技术改善原料品质，提高了利用效率。此外，饲料精准配方高效加工技术也根据原料特性优化了饲料加工工艺参数，提升了饲料加工效率和产品质量。
这些关键技术的突破为企业实践提供了有力支持，如牧原、温氏等企业已成功应用替代方案并取得了很明显的成效。然而，替代原料的抗营养因子问题、饲料配方调整过程中的技术难题以及市场接受度等仍是需要面对的挑战。未来，随着技术创新如基因编辑技术在新饲料原料开发中的应用，以及政策支持和市场趋势的推动，饲料工业有望实现更加可持续的发展。
构建珍稀濒危中药材的繁育技术体系及其可持续开发利用，是当前中医药领域面临的重要课题。珍稀濒危中药材因其独特的药效而备受推崇，然而其资源现状却令人堪忧，过度开发、环境变化以及生物学缺陷等因素导致这些药材日益稀缺。
为了保护和可持续利用这些宝贵资源，构建珍稀濒危中药材的繁育技术体系显得尤为重要。这一体系的构建面临着诸多挑战，如授粉受限、种子萌发率低等繁育瓶颈问题。然而，通过现代科技的应用，如分子生物学、生物技术和合成生物学等，可以逐步突破这些技术难关。
同时，为了实现珍稀濒危中药材的可持续开发利用，还需要在人工繁育技术创新、近缘种替代品开发以及资源保护体系完善等方面做出努力。通过搭建科研平台、加快基础研究、推动临床应用以及建设种质资源库和基因库等措施，可以为珍稀濒危中药材的保护和可持续利用提供有力保障。
在实践过程中，已经取得了一些成功案例，如冬虫夏草、雪莲等药材的人工繁育与产业化。然而，仍有许多挑战需要我们去面对和解决。未来，在国家政策的引导和多方协作的支持下，将继续致力于珍稀濒危中药材的保护与可持续利用工作。通过技术创新和生态抚育等手段，实现珍稀濒危中药材的长期保护与可持续发展目标。
高端芯片制程受限背景下实现高速大容量光传输技术可持续发展的路径，是当前信息技术领域面临的重要议题。随着高端芯片制程受限的现状日益凸显，光传输技术作为信息时代的核心支撑，其可持续发展路径的探索显得尤为重要。
光传输技术以其高速、大容量的优势，在多个应用场景中发挥着关键作用。然而，在高端芯片制程受限的背景下，光传输设备性能受到挑战，同时衍生出能耗、散热、成本等一系列问题。为了实现高速大容量光传输技术的可持续发展，需要从技术创新、系统优化、跨界融合以及标准制定与国际合作等多个方面入手。通过新型材料、器件与架构设计的创新，可以提升光传输技术的性能；通过系统优化，可以提高传输效率和稳定性；通过与其他技术的跨界融合，可以进一步拓展光传输技术的应用领域；同时，推动行业规范化、全球化发展，也是实现可持续发展的重要一环。已成功应用高速大容量光传输技术的项目实例表明，技术突破对产业升级具有积极影响。
展望未来，随着技术的不断发展，高速大容量光传输技术将在信息社会构建中发挥更加重要的战略意义。因此，需要持续关注技术创新，加强国际合作，共同推动高速大容量光传输技术的可持续发展，为信息时代的到来提供有力支撑。
应用AI眼底血管健康技术促进相关代谢疾病分级诊疗，是当前医疗领域的一项创新举措。代谢疾病，如高血压、糖尿病等，对公众健康构成严重威胁。为了更有效地应对这一挑战，AI眼底血管健康技术应运而生，它利用先进的算法分析眼底血管图像，评估血管健康状况，具有高效、精准、无创的优势，特别适合进行大规模筛查。
科学研究表明，眼底血管病变是代谢疾病的重要指征。AI技术能够早期发现糖尿病视网膜病变、高血压视网膜病变等，为及时治疗提供宝贵时间。更重要的是，这项技术还能促进分级诊疗的实施。通过在社区、基层医疗机构普及AI眼底筛查，可以实现疾病的早发现、早干预。同时，根据筛查结果，患者可以被精准转诊至上级医院，避免医疗资源的浪费。结合患者的眼底血管健康状况，医生可以制定个性化的治疗方案，加强慢病管理。
实践案例表明，AI眼底血管健康技术在提高诊断准确率、降低漏诊率、改善患者预后等方面取得了显著成效。然而，这一技术的发展仍面临数据获取与处理、算法优化等挑战，同时还需要考虑数据安全、隐私保护等政策与伦理问题。展望未来，随着技术的不断创新和政策的支持加强，AI眼底血管健康技术有望在医疗领域发挥更大的作用，为代谢疾病的防治提供更有力的支持，推动医疗体系的变革与发展。
基于CTCS的市域铁路移动闭塞技术的突破，这一课题聚焦于中国列车运行控制系统（CTCS）与移动闭塞技术的融合创新。CTCS作为在欧洲列车运行控制系统（ETCS）基础上发展而来的先进系统，其四层结构包括运输管理层、网络传输层、地面设备层、车载设备层，共同构成了完整的列车运行控制体系。而移动闭塞技术，作为一种相较于传统固定闭塞或准移动闭塞更具优势的技术，通过无线通信等手段实现了列车之间的动态间隔调整，极大提升了铁路运输效率。
将CTCS与移动闭塞技术相结合，是市域铁路技术的一大突破。这一创新不仅提升了市域铁路的运输效率和安全性，还通过具体项目如上海申铁的研究，展示了其在实际应用中的显著成效。实现CTCS移动闭塞所需的关键技术包括无线通信、列车定位、安全控制等，这些技术的突破为市域铁路的发展奠定了坚实基础。
尽管面临设备兼容性、成本控制、标准制定等挑战，但CTCS移动闭塞技术的发展前景依然广阔。未来，这一技术有望在市域铁路及其他领域得到更广泛的应用，为提升铁路运输能力、降低运维成本、促进区域经济发展发挥及其重要的作用。同时，随着技术的不断成熟和完善，有望看到更多基于CTCS的移动闭塞技术创新成果，为铁路运输事业注入新的活力。