圖1. 愿景驅(qū)動的工程科技2040發(fā)展戰(zhàn)略研究方法體系

智能技術(shù)將成為影響最深、覆蓋最廣的時代驅(qū)動力。智能化是新一輪全球科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的核心所在，智能技術(shù)逐漸成為驅(qū)動當(dāng)代工程科技跨越發(fā)展的主導(dǎo)力量，智能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)深度融合，形成“智能+”發(fā)展模式，將深刻改變產(chǎn)業(yè)與社會形態(tài)。一是智能產(chǎn)業(yè)不斷擴(kuò)展，二是智能基礎(chǔ)設(shè)施逐漸推廣，三是智能人機(jī)交互不斷普及。

數(shù)據(jù)資源將成為關(guān)鍵生產(chǎn)要素和戰(zhàn)略性資源。數(shù)字技術(shù)革命向新一輪繁榮周期演進(jìn)，數(shù)據(jù)產(chǎn)生并擴(kuò)散到經(jīng)濟(jì)社會各個領(lǐng)域，科技發(fā)展展現(xiàn)出大科學(xué)、定量化趨勢，數(shù)據(jù)驅(qū)動的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)新能力將成為國家的長期競爭優(yōu)勢。一是數(shù)據(jù)價值不斷釋放，二是數(shù)字信任逐漸建立，三是數(shù)據(jù)安全保障趨熱。

綠色低碳將成為人類社會發(fā)展的必由之路。人類社會別無選擇地走向低碳發(fā)展，低碳導(dǎo)向驅(qū)動節(jié)能減排科技不斷進(jìn)步，高碳排放技術(shù)不再具有普遍競爭力。一是首選低碳能源，二是強(qiáng)推減排科技，三是強(qiáng)化負(fù)碳技術(shù)。

以人為本促使科技創(chuàng)新回歸服務(wù)需求本質(zhì)。人類社會在面臨疫情時展現(xiàn)出的科技力量引發(fā)全球?qū)萍紕?chuàng)新本質(zhì)的更進(jìn)一步思考，生命價值觀正在發(fā)生深刻變革，科技創(chuàng)新將更多面向共同應(yīng)對社會重大挑戰(zhàn)，朝著以人為本、健康生活、增進(jìn)全人類福祉的方向發(fā)展。一是應(yīng)對疾病挑戰(zhàn)，二是應(yīng)對環(huán)境挑戰(zhàn)，三是應(yīng)對安全挑戰(zhàn)，四是應(yīng)對食品挑戰(zhàn)。

基于 2040 年我國經(jīng)濟(jì)社會與科技發(fā)展綜合愿景，秉承“戰(zhàn)略引領(lǐng)與范式轉(zhuǎn)型并濟(jì)、數(shù)字智能與綠色低碳并進(jìn)、愿景導(dǎo)向與技術(shù)推動并擇、自主安全與開放創(chuàng)新并行”的總體發(fā)展思路，在12個領(lǐng)域工程科技發(fā)展戰(zhàn)略論證基礎(chǔ)上，提出中國工程科技發(fā)展的總體戰(zhàn)略構(gòu)想，進(jìn)而提出“強(qiáng)基固鏈、打造高原、開辟賽道”“安全韌性、策源引領(lǐng)、體系煥新”的兩階段中國工程科技總體發(fā)展路線。

從力推信息科技、重塑能源體系、革新產(chǎn)業(yè)科技、建構(gòu)未來城市、發(fā)展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)、提振農(nóng)業(yè)農(nóng)村、護(hù)佑全民健康、建設(shè)美麗中國、構(gòu)筑平安中國九大方面，提出面向2040年的工程科技發(fā)展總體架構(gòu)，如圖3所示。

圖3. 面向2040年的工程科技發(fā)展總體架構(gòu)

1. 力推信息科技，全面鑄造智慧社會信息基礎(chǔ)

2. 重塑能源體系，建設(shè)綠色永續(xù)低碳能源強(qiáng)國

能源與礦產(chǎn)資源是經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的基本動力源與物質(zhì)基礎(chǔ)。需堅持“化石能源清潔化、清潔能源規(guī)?；?、多種能源綜合化”以及礦產(chǎn)資源綠色化、精細(xì)化、智能化發(fā)展總思路，積極推進(jìn)能源技術(shù)革命，加快推進(jìn)煤炭、油氣等清潔高效開發(fā)利用技術(shù)，大力發(fā)展可再生能源與新型高效核電技術(shù)，突破氫能、儲能、智能電網(wǎng)等綜合能源技術(shù)，全面推進(jìn)礦產(chǎn)資源勘采基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)突破，推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)多元化，通過多能互補(bǔ)、供需互動、多流融合，促進(jìn)能源融合發(fā)展，構(gòu)建清潔、高效、安全、低碳的現(xiàn)代能源體系及礦產(chǎn)資源體系，確保能源與資源供給安全。堅持節(jié)能優(yōu)先、負(fù)碳能源技術(shù)兜底、高可靠性電力系統(tǒng)支撐，構(gòu)建完善碳減排技術(shù)體系，推動生產(chǎn)生活各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳中和，支撐我國力爭在21世紀(jì)末實現(xiàn)綠色永續(xù)的低碳能源強(qiáng)國。 

3. 革新產(chǎn)業(yè)科技，推進(jìn)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)持續(xù)高值化發(fā)展

制造業(yè)是大國立國之本、強(qiáng)國之基。秉持高端、智能、綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展總思路，以推動創(chuàng)新設(shè)計為靈魂，以強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造、共性前沿技術(shù)攻關(guān)為根基，建立先進(jìn)材料保障與自主創(chuàng)新發(fā)展體系，聚焦精密與超精密制造、增材制造、激光制造、極端制造、高品質(zhì)工業(yè)機(jī)器人等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)重大技術(shù)裝備高端化。全面發(fā)展新一代信息技術(shù)驅(qū)動的先進(jìn)制造模式，突破關(guān)鍵智能技術(shù)和重大智能裝備，構(gòu)建數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造產(chǎn)業(yè)體系，推進(jìn)制造業(yè)智能升級。發(fā)展重大技術(shù)裝備節(jié)能、節(jié)材、降耗技術(shù)，重構(gòu)流程工業(yè)核心技術(shù)鏈和生態(tài)鏈、高端產(chǎn)品框架及裝備體系，建立資源能源綜合利用、循環(huán)利用技術(shù)及裝備體系，推動先進(jìn)適用的重大低碳技術(shù)攻關(guān)與推廣應(yīng)用，不斷增強(qiáng)我國制造業(yè)的全球競爭力。

4. 建構(gòu)未來城市，打造智能安全基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)

隨著城鎮(zhèn)化日益發(fā)展，未來城市將成為人類生活和文明建設(shè)的重要承載空間?；谝匀藶楸九c生態(tài)文明和諧、高度智慧和高度安全統(tǒng)一、中國特色與未來文化并重等需求，以綠色、生態(tài)、低碳、可持續(xù)、智慧化為出發(fā)點，強(qiáng)化尊重文脈傳承和地域特色的中國城市與建筑規(guī)劃設(shè)計，不斷完善智慧城市的系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)體系，突破城市智能技術(shù)、城市低碳生態(tài)體系技術(shù)、適老型城市建設(shè)、城市整體安全、綠色低碳建筑等關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)展高性能綠色可持續(xù)土木工程技術(shù)和智能基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)，建立智慧化、生態(tài)化和安全化的水利與水資源安全保障體系。發(fā)展高質(zhì)量綜合立體交通體系，推進(jìn)交通運(yùn)載工具安全、綠色、智能化設(shè)計，構(gòu)建智能、安全、綠色、共享的綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)格局，形成具有中國特色的新型城鎮(zhèn)化范式。

5. 發(fā)展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)，邁入空間與海洋探索利用新時代

空間與海洋是人類重要的戰(zhàn)略資源和共同財富，面向拓展生存和發(fā)展空間、建設(shè)信息社會、發(fā)展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)、保障空間與海洋安全和戰(zhàn)略利益、打造人類空間與海洋命運(yùn)共同體的需求，聚力開展空間海洋前沿與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，加強(qiáng)跨領(lǐng)域技術(shù)融合創(chuàng)新。發(fā)展低成本進(jìn)出空間、有效利用地月空間和探索星際空間關(guān)鍵技術(shù)，大力提升空間信息與資源利用技術(shù)，推進(jìn)“空天地海”一體化信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。面向深遠(yuǎn)海、大洋、極地探索利用，發(fā)展先進(jìn)自主海洋裝備和技術(shù)體系，推動海洋資源開發(fā)利用向綠色低碳、智能化、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。搶占空間與海洋探索利用技術(shù)制高點，建立全球空間與海洋安全和治理保障技術(shù)體系，支撐我國深度參與空間與海洋問題國際治理和開放合作，推進(jìn)航天強(qiáng)國、海洋強(qiáng)國建設(shè)。

6. 提振農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國建設(shè)加快發(fā)展

農(nóng)業(yè)是人類的衣食之源、生存之本，是國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是生態(tài)安全和健康中國的基礎(chǔ)保障。面向保障國家糧食安全、全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興、加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國三大戰(zhàn)略需求，把發(fā)展農(nóng)業(yè)科技放在更加突出的位置，以大食物觀為指引，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和重大戰(zhàn)略產(chǎn)品自主創(chuàng)新，重構(gòu)新時代中國特色高質(zhì)量農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新體系。突破生物育種核心種質(zhì)和關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)種業(yè)科技振興；突破精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和裝備，構(gòu)建智慧農(nóng)業(yè)科技體系；突破生態(tài)保育型綠色農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建生態(tài)安全的農(nóng)業(yè)技術(shù)體系；突破營養(yǎng)化安全型食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)，構(gòu)建營養(yǎng)健康的農(nóng)業(yè)技術(shù)體系；加強(qiáng)鄉(xiāng)村實用技術(shù)集成創(chuàng)新與體系構(gòu)建，支撐鄉(xiāng)村五大振興。實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技高水平自立自強(qiáng)，支撐農(nóng)業(yè)強(qiáng)國建設(shè)。

7. 護(hù)佑全民健康，構(gòu)建人人可及的普惠醫(yī)療體系

維護(hù)人民健康、構(gòu)建健康社會是以人為本和社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國建設(shè)的重要標(biāo)志，是推進(jìn)人類可持續(xù)發(fā)展的本質(zhì)要求。要堅持主動健康與大健康理念，加強(qiáng)防治結(jié)合，推動醫(yī)學(xué)模式由疾病治療為主向預(yù)防干預(yù)為先轉(zhuǎn)變，全面推進(jìn)醫(yī)藥衛(wèi)生科技創(chuàng)新。以跨學(xué)科交叉融合為支撐，加速突破基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)理論瓶頸，重點圍繞生物醫(yī)藥及新藥研制、先進(jìn)診療、智能診斷與精準(zhǔn)醫(yī)療、修復(fù)與再生、認(rèn)知機(jī)理與腦科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等，提升原始創(chuàng)新能力、關(guān)鍵技術(shù)和診療裝備應(yīng)用水平；面向慢性病精準(zhǔn)防治技術(shù)體系、智能化傳染病監(jiān)測預(yù)警體系、中醫(yī)藥現(xiàn)代化體系，大力推進(jìn)體系創(chuàng)新；建立智能化、一體化的全民健康醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系，全方位提高我國醫(yī)藥衛(wèi)生水平和普惠大眾能力，推進(jìn)健康管理、公共衛(wèi)生、醫(yī)護(hù)醫(yī)養(yǎng)和醫(yī)療保障協(xié)同發(fā)展，支撐實現(xiàn)健康中國戰(zhàn)略目標(biāo)。

8. 建設(shè)美麗中國，推進(jìn)人與自然和諧可持續(xù)發(fā)展

人與自然和諧共生、人與生態(tài)系統(tǒng)健康維系是人類可持續(xù)發(fā)展的基點，建設(shè)美麗中國、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是國家貫徹新發(fā)展理念的戰(zhàn)略部署。面向氣候變化應(yīng)對、生態(tài)安全和綠色發(fā)展，加速推進(jìn)源頭預(yù)防，多污染物、跨介質(zhì)、跨區(qū)域多目標(biāo)協(xié)同防治、綜合管控與精準(zhǔn)治理等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展，大力推動生產(chǎn)過程清潔化與綠色化，大力推進(jìn)負(fù)碳技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)多層次資源高效循環(huán)利用技術(shù)體系創(chuàng)新，基于全域性視角發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)整體保護(hù)、系統(tǒng)修復(fù)和綜合治理技術(shù)，逐步建立主動型、系統(tǒng)性、智能化、精細(xì)化的生態(tài)環(huán)境工程科技體系，從末端治理走向整體性保護(hù)，從污染防治向降碳、減污、擴(kuò)綠增長，全方位、全流程支撐環(huán)境生態(tài)保護(hù)、修復(fù)和可持續(xù)發(fā)展，廣泛促進(jìn)形成綠色生產(chǎn)生活方式，推進(jìn)全社會綠色化轉(zhuǎn)型。

9. 構(gòu)筑平安中國，實現(xiàn)精準(zhǔn)高效長治久安

平安是人民幸福安康的基本要求。聚焦平安中國目標(biāo)，針對國家公共安全治理能力現(xiàn)代化重大需求，以預(yù)防、應(yīng)對和韌性為核心，推進(jìn)公共安全向風(fēng)險可控化、預(yù)測智能化、應(yīng)對高效化和保障一體化發(fā)展。面向自然災(zāi)害防御、事故災(zāi)難防范、重大疫情防控、社會治理等領(lǐng)域，將應(yīng)急管理與常態(tài)管理相結(jié)合，研究多災(zāi)種耦合機(jī)制和災(zāi)害鏈復(fù)雜演變機(jī)制，構(gòu)建具備全面感知、高效預(yù)測、智能決策和主動保障的公共安全綜合保障一體化平臺，構(gòu)筑全方位、立體化的公共安全網(wǎng)，提高突發(fā)事件精準(zhǔn)高效的應(yīng)對處置和救援能力，建設(shè)精準(zhǔn)感知、快速響應(yīng)與開放協(xié)同的社會治理體系。全面提升公共安全管理能力，不斷增強(qiáng)人民群眾的平安質(zhì)感。