加强科技前瞻研判,引领原创性科研攻关,前不久,第二十七届中国科协年会发布2025重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题。
这是中国科协第八年组织开展问题难题征集发布活动。与往届不同,今年重大问题难题遴选方式发生变化,从各个学会收集问题并投票转变为科学家提名推荐。所有问题难题都由战略科学家深思熟虑后提出,并经过由战略科学家组成的学术委员会投票选出。
战略科学家关心的这30个问题难题有何特点?为何锁定这些科技赛道?
前沿是问题难题的基本“底色”。十大前沿科学问题中,中国科学院院士、清华大学高等研究院“杨振宁讲座”教授王小云提出的“基于密码学视角的人工智能安全新理论和防护体系”备受关注。
当前,全球人工智能进入快速发展和深度应用时期,随之而来的安全问题日益凸显。王小云介绍,基于密码学的人工智能安全防护,有望推动人工智能安全从经验性防御向数学可验证安全范式跨越,是近年来兴起的重要研究方向。
密码学如何发挥作用?以为人工智能系统筑造安全与隐私防护屏障为例,王小云介绍,随着技术发展,人工智能生成的图片越来越逼真,以至于人们无法辨别是否为机器生成,容易被用于电信诈骗等场景中。密码学能够设计可理论验证的水印方案,辨别肉眼难以区分的真假图片。同时,使用密码学中的零知识证明技术,能够在不访问原图片的情况下对编辑后的图片进行来源证明,保护原始图片的数据隐私。
王小云说,密码学应用到人工智能是科学前沿,国内外的科研探索正在推进,还有许多重大问题值得深入研究,“我推荐该问题,希望让更多人工智能专家和密码专家注意到这一发展态势,协同努力产出一批突破性的研究成果。”
透过问题难题,可以看到学科交叉趋势日益显著。十大工程技术难题中,“面向通信与智能融合的智简网络技术体系”是其中之一。
中国工程院院士、北京邮电大学教授张平说,过去,通信领域发展面临一个基本难题,即带宽越宽、网速越快,消耗的资源就越多。就像修马路,车道越多、马路越宽,占地就越多。而人工智能自然交互的演进方向,为通信系统减少资源消耗和算力浪费提供了一个新引擎。
“建立基于临床和多组学大数据的新药研发体系”,是数据科学和生物医药的碰撞。从发现靶点到药物上市,传统模式通常要10年以上,以数据驱动新药研发体系,有望突破传统药物研发技术瓶颈,将这一过程缩短到3至7年。同时,还有助于形成有自主知识产权的技术体系,提升我国精准医学和新药研发科技水平。
服务国家战略需求,是问题难题的重要出发点。碳捕集与封存技术是化石燃料低碳利用的技术支撑。十大工程技术难题中,“新一代低能耗低成本碳捕集与封存技术”希望将相关技术推广至发电行业及其他工业烟气碳捕集领域,减少电厂和工业二氧化碳排放量,为实现化石能源低碳排放提供可行的技术途径和先进的技术装备。
“聚焦前沿科学问题、工程技术难题和产业技术问题,持续开展前瞻性、针对性、储备性研究讨论,是希望广泛凝聚科技界共识,把握科技创新趋势,精准定位我国在前沿关键赛道的位势。”中国科协科学技术创新部副部长肖朝琼说,中国科协将持续关注已发布的问题难题,引导广大科技工作者聚焦国家重大需求,开展原创性、引领性攻关,不断夯实高质量发展的科技支撑。