当前，世界百年未有之大变局加速演进，新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，科技创新成为决定未来全球格局的关键变量。纵观全球，以智能化为特征的第四次工业革命使会聚技术不断涌现，成为引领各界创新发展的方向标和持续催生重大前沿技术和颠覆性技术的重要推动力。学科交叉是这场变革的主旋律，主要表现为信息、生命、物质三大学科板块间的深度融合，最终推动人类生产生活发生深刻变化。
党的二十大报告强调，“以国家战略需求为导向，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。加快实施一批具有战略性全局性前瞻性的国家重大科技项目，增强自主创新能力。”因此，瞄准创新引领作用强、发展潜力大的重大科技领域，分析其交叉前沿方向、全球发展态势与国别竞争格局，对于抢抓创新竞争未来制高点具有重要意义。
2024年1月19日，由浙江大学中国科教战略研究院牵头完成的《重大领域交叉前沿方向2023》(以下简称《报告》)正式发布。《报告》瞄准全球科技创新热点和国家科技创新重大布局，聚焦人形机器人、未来农业、社会医学、新一代智能制造、人类增强及伦理等五大领域，分别凝练形成10大交叉前沿方向。同时，对各领域发展态势与竞争格局、各交叉前沿方向内涵趋势等进行了解读与分析。
人形机器人是指模仿人的形态和行为而设计制造，具有拟人的肢体、运动与作业技能，以及感知、学习和认知能力的机器人，是现代科技高度融通的集成系统，是人工智能实体化和未来世界重要的智能工具。《报告》认为，人形机器人的前沿技术需求是环境适应更多元、任务操作更精细、人机交互更亲和，其拟人化功能的实现依赖包括机械、电气、材料、传感、控制、计算机等多学科技术支持。
方向1.多模态与跨模态融合的全域感知
方向2.基于大模型的语言、体态与情感交互
方向3.基于大模型学习、知识泛化与能力迁移的认知决策
方向4.基于自主学习的人形机器人进化
方向5.基于感知融合的仿人手灵巧操作
方向6.步态运动模型、控制与规划
方向7.关键部件与柔顺自适应驱动
方向8.仿人结构设计与制造
方向9.面向具身智能的神经形态计算
方向10.人形机器人伦理
未来农业揭示了全球农业正逐步由以机械化为主的现代农业过渡到以信息技术、生物技术等多技术融合、多因素驱动创新的新阶段，农业技术设备不断更新，农业智能化水平不断提升。《报告》认为，未来农业基于新兴技术和生产经营模式，在挖掘有限资源潜力、应对气候环境变迁和可持续提供安全、健康、绿色农产品方面潜力巨大，同时涉及农业科技创新、农业生态系统保护、农业经济模式转型等维度，需要农业科学、工程、环境、信息、生命健康以及社会科学等多学科协同创新。
方向1.环境与生物信息感知分析及智能物联
方向2.农业合成生物技术开发及应用
方向3.人工智能设计育种
方向4.农业生态系统绿色精准调控
方向5.农业生物安全风险防控关键技术
方向6.新一代农业传感器关键技术
方向7.多场景农业机器人开发
方向8.无人农场生产过程节本增效数字化技术
方向9.农业生产降碳的实现路径
方向10.可持续农业生产及运营机制
社会医学倡导从社会角度看待和研究医学、健康问题，聚焦社会因素与个体、群体健康和疾病间的相互作用及其规律，进而提供综合性健康卫生方案。近年来，以重大传染病防控为代表的大量卫生健康实践已经证明，单纯生物医学模式无法应对当前卫生健康挑战与满足人类健康需要。《报告》认为，此领域涉及社会学、公共管理以及信息、材料、物理等学科，还在不断向教育学、新闻传播、城市管理等各学科领域渗透，旨在为全社会提供更加全面、合理、科学的健康促进方案。
方向1.同一健康理念下重点传染病综合防治体系
方向2.阿尔兹海默症的全生命周期管理及支持
方向3.社会压力传导下的精神卫生健康服务管理
方向4.未成年人数字成瘾防范与早期干预
方向5.整体健康导向的公众疫苗犹豫消解策略
方向6.数字赋能健康医疗大数据集成及应用
方向7.极端天气健康风险精准化预测预警
方向8.基于社交媒体情境的健康传播网络建构
方向9.面向居民健康福扯的智慧城市建设
方向10.“信息一物理一社会”强耦合下健康方案设计
新一代智能制造将先进制造技术与人工智能技术深度融合，推动制造中设计、生产、服务、运维、再制造各环节智能化升级变革。新一代智能制造学科交叉特征明显，涉及机械、计算机、信息、控制、生物、人因、管理等学科，其核心驱动力是新一代人工智能技术。《报告》认为，新一代智能制造将逐渐向个性化、智能化方向转变，前沿方向主要包括多源工业数据感知、智能化决策控制、智能加工技术与装备等多个板块。
方向1.面向智能制造的工业大模型
方向2.面向智能制造的工业元宇亩
方向3.智能制造标准工厂关键技术
方向4.智能制造网络安全技术
方向5.个性化创成式智能设计与开发
方向6.智能加工技术与装备
方向7.智能优化决策与调度技术
方向8.“人一信息一物理”系统共融的智能人机协作
方向9.功能性活体智能增材制造
方向10.基于技术与社会视角的人本智造
人类增强技术旨在借助新兴科技手段提升人类生理和心智能力，当前人类增强进步速度显著加快的同时也引发了一系列伦理问题与社会治理的广泛讨论。《报告》认为，为确保人类增强技术在社会中得到广泛的认可、可持续发展并实现技术运用的公平性，构建一个合理完善的伦理治理框架尤为重要。在这个治理框架下，自然科学、技术科学与人文社会科学可以融合协作，学术界、政府和公众多方可以共同参与，确保技术的发展既符合科学原则，又符合社会伦理标准。
方向1.基于机械外骨骼技术的躯体增强
方向2.新型药物的心智增强功效开发
方向3.基因编辑与人类增强及其伦理
方向4.虚拟现实技术及其伦理
方向5.基于脑机接口技术的人类增强
方向6.人类增强与未来战争
方向7.道德增强及其伦理
方向8.心智上传技术开发
方向9.人类增强的伦理准则研究
方向10.人类增强的社会治理研究
该报告的研究过程采取了专家咨询和文献计量相结合的方法，以专家研判和集中讨论为主，文献计量分析为辅。专家咨询方面，本项目汇聚了大量浙江大学校内外相关领域高水平专家的智慧，专家们深度参与了前期咨询、领域研究、专题讨论、意见征集、报告撰写等多个环节。
文献计量方面，本项目依托数据分析团队，通过主题检索从Scopus数据库获得各研究方向的相关论文，并通过SciVal分析平台对论文发表趋势、研究主题、重点国家和机构等各项参数进行分析。专家意见与数据分析结果互为补充、不断迭代，较好地保障了分析结果的可靠性。
《重大领域交叉前沿方向2023》是《重大领域交叉前沿方向》系列报告的第三期。与往年相比，2023年《报告》拓展了咨询专家范围并优化了专家学科分布，并参考了国内外相关研究成果，充分保障了报告质量。
《报告》是浙江大学中国科教战略研究院重点打造的科技战略研究品牌，旨在为国家、区域及机构层面的科技创新布局提供参考，未来将不断优化工作机制，继续汇聚校内外高水平专家资源，持续提升研究质量，为加快创新型国家和世界科技强国建设作出贡献。
(资料来源：中国科学报)
