當前，世界百年未有之大變局加速演進，新一輪科技革命和產業變革突飛猛進，科技創新成為決定未來全球格局的關鍵變量。縱觀全球，以智能化為特征的第四次工業革命使會聚技術不斷涌現，成為引領各界創新發展的方向標和持續催生重大前沿技術和顛覆性技術的重要推動力。學科交叉是這場變革的主旋律，主要表現為信息、生命、物質三大學科板塊間的深度融合，最終推動人類生產生活發生深刻變化。
黨的二十大報告強調，“以國家戰略需求為導向，集聚力量進行原創性引領性科技攻關，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰。加快實施一批具有戰略性全局性前瞻性的國家重大科技項目，增強自主創新能力。”因此，瞄準創新引領作用強、發展潛力大的重大科技領域，分析其交叉前沿方向、全球發展態勢與國別競爭格局，對于搶抓創新競爭未來制高點具有重要意義。
2024年1月19日，由浙江大學中國科教戰略研究院牽頭完成的《重大領域交叉前沿方向2023》(以下簡稱《報告》)正式發布。《報告》瞄準全球科技創新熱點和國家科技創新重大布局，聚焦人形機器人、未來農業、社會醫學、新一代智能制造、人類增強及倫理等五大領域，分別凝練形成10大交叉前沿方向。同時，對各領域發展態勢與競爭格局、各交叉前沿方向內涵趨勢等進行了解讀與分析。
人形機器人是指模仿人的形態和行為而設計制造，具有擬人的肢體、運動與作業技能，以及感知、學習和認知能力的機器人，是現代科技高度融通的集成系統，是人工智能實體化和未來世界重要的智能工具。《報告》認為，人形機器人的前沿技術需求是環境適應更多元、任務操作更精細、人機交互更親和，其擬人化功能的實現依賴包括機械、電氣、材料、傳感、控制、計算機等多學科技術支持。
方向1.多模態與跨模態融合的全域感知
方向2.基于大模型的語言、體態與情感交互
方向3.基于大模型學習、知識泛化與能力遷移的認知決策
方向4.基于自主學習的人形機器人進化
方向5.基于感知融合的仿人手靈巧操作
方向6.步態運動模型、控制與規劃
方向7.關鍵部件與柔順自適應驅動
方向8.仿人結構設計與制造
方向9.面向具身智能的神經形態計算
方向10.人形機器人倫理
未來農業揭示了全球農業正逐步由以機械化為主的現代農業過渡到以信息技術、生物技術等多技術融合、多因素驅動創新的新階段，農業技術設備不斷更新，農業智能化水平不斷提升。《報告》認為，未來農業基于新興技術和生產經營模式，在挖掘有限資源潛力、應對氣候環境變遷和可持續提供安全、健康、綠色農產品方面潛力巨大，同時涉及農業科技創新、農業生態系統保護、農業經濟模式轉型等維度，需要農業科學、工程、環境、信息、生命健康以及社會科學等多學科協同創新。
方向1.環境與生物信息感知分析及智能物聯
方向2.農業合成生物技術開發及應用
方向3.人工智能設計育種
方向4.農業生態系統綠色精準調控
方向5.農業生物安全風險防控關鍵技術
方向7.多場景農業機器人開發
方向8.無人農場生產過程節本增效數字化技術
方向9.農業生產降碳的實現路徑
方向10.可持續農業生產及運營機制
社會醫學倡導從社會角度看待和研究醫學、健康問題，聚焦社會因素與個體、群體健康和疾病間的相互作用及其規律，進而提供綜合性健康衛生方案。近年來，以重大傳染病防控為代表的大量衛生健康實踐已經證明，單純生物醫學模式無法應對當前衛生健康挑戰與滿足人類健康需要。《報告》認為，此領域涉及社會學、公共管理以及信息、材料、物理等學科，還在不斷向教育學、新聞傳播、城市管理等各學科領域滲透，旨在為全社會提供更加全面、合理、科學的健康促進方案。
方向1.同一健康理念下重點傳染病綜合防治體系
方向2.阿爾茲海默癥的全生命周期管理及支持
方向3.社會壓力傳導下的精神衛生健康服務管理
方向4.未成年人數字成癮防范與早期干預
方向5.整體健康導向的公眾疫苗猶豫消解策略
方向6.數字賦能健康醫療大數據集成及應用
方向7.極端天氣健康風險精準化預測預警
方向8.基于社交媒體情境的健康傳播網絡建構
方向9.面向居民健康福扯的智慧城市建設
方向10.“信息一物理一社會”強耦合下健康方案設計
新一代智能制造將先進制造技術與人工智能技術深度融合，推動制造中設計、生產、服務、運維、再制造各環節智能化升級變革。新一代智能制造學科交叉特征明顯，涉及機械、計算機、信息、控制、生物、人因、管理等學科，其核心驅動力是新一代人工智能技術。《報告》認為，新一代智能制造將逐漸向個性化、智能化方向轉變，前沿方向主要包括多源工業數據感知、智能化決策控制、智能加工技術與裝備等多個板塊。
方向1.面向智能制造的工業大模型
方向2.面向智能制造的工業元宇畝
方向3.智能制造標準工廠關鍵技術
方向4.智能制造網絡安全技術
方向5.個性化創成式智能設計與開發
方向6.智能加工技術與裝備
方向7.智能優化決策與調度技術
方向8.“人一信息一物理”系統共融的智能人機協作
方向9.功能性活體智能增材制造
方向10.基于技術與社會視角的人本智造
人類增強技術旨在借助新興科技手段提升人類生理和心智能力，當前人類增強進步速度顯著加快的同時也引發了一系列倫理問題與社會治理的廣泛討論。《報告》認為，為確保人類增強技術在社會中得到廣泛的認可、可持續發展并實現技術運用的公平性，構建一個合理完善的倫理治理框架尤為重要。在這個治理框架下，自然科學、技術科學與人文社會科學可以融合協作，學術界、政府和公眾多方可以共同參與，確保技術的發展既符合科學原則，又符合社會倫理標準。
方向1.基于機械外骨骼技術的軀體增強
方向2.新型藥物的心智增強功效開發
方向3.基因編輯與人類增強及其倫理
方向4.虛擬現實技術及其倫理
方向5.基于腦機接口技術的人類增強
方向6.人類增強與未來戰爭
方向7.道德增強及其倫理
方向8.心智上傳技術開發
方向9.人類增強的倫理準則研究
方向10.人類增強的社會治理研究
該報告的研究過程采取了專家咨詢和文獻計量相結合的方法，以專家研判和集中討論為主，文獻計量分析為輔。專家咨詢方面，本項目匯聚了大量浙江大學校內外相關領域高水平專家的智慧，專家們深度參與了前期咨詢、領域研究、專題討論、意見征集、報告撰寫等多個環節。
文獻計量方面，本項目依托數據分析團隊，通過主題檢索從Scopus數據庫獲得各研究方向的相關論文，并通過SciVal分析平臺對論文發表趨勢、研究主題、重點國家和機構等各項參數進行分析。專家意見與數據分析結果互為補充、不斷迭代，較好地保障了分析結果的可靠性。
《重大領域交叉前沿方向2023》是《重大領域交叉前沿方向》系列報告的第三期。與往年相比，2023年《報告》拓展了咨詢專家范圍并優化了專家學科分布，并參考了國內外相關研究成果，充分保障了報告質量。
《報告》是浙江大學中國科教戰略研究院重點打造的科技戰略研究品牌，旨在為國家、區域及機構層面的科技創新布局提供參考，未來將不斷優
化工作機制，繼續匯聚校內外高水平專家資源，持續提升研究質量，為加快創新型國家和世界科技強國建設作出貢獻。
(資料來源：中國科學報)
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