随着日益增长的低碳减排需求，氢的绿色制取技术受到广泛重视，利用可再生能源进行电解水制氢是目前众多氢气来源方案中碳排放最低的工艺。本文梳理了氢能需求和规划的进展、电解水制氢的示范项目情况，重点分析了电解水制氢技术，涵盖技术分类、碱水制氢应用、质子交换膜（PEM）电解水制氢。研究认为，提升电催化剂活性、提高膜电极中催化剂的利用率、改善双极板表面处理工艺、优化电解槽结构，有助于提高PEM 电解槽的性能并降低设备成本；PEM 电解水制氢技术的运行电流密度高、能耗低、产氢压力高，适应可再生能源发电的波动性特征、易于与可再生能源消纳相结合，是电解水制氢的适宜方案。结合氢储运与电解制氢的技术特征研判、我国输氢需求，提出发展建议：利用西北、西南、东北等区域丰富的可再生能源，通过电解水制氢产生高压氢；氢送入天然气管网，然后在用氢端从天然气管道取气、重整制氢，由此构成绿色制氢与长距离输送的系统解决方案。
材料产业是国民经济建设、社会进步和国防安全的物质基础。我国已进入工业化中后期，材料的作用显得尤为重要，开展新材料强国战略研究，对支撑我国制造强国战略实施具有重要战略意义。本文系统分析了国内外新材料产业发展现状、趋势以及存在的问题，梳理了国内外新材料产业政策，围绕未来新材料发展战略需求，研究提出新材料强国战略总体发展思路、强国特征和发展目标；聚焦先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料及新材料“评价、表征、标准”平台建设等重点领域，研究梳理重点发展方向，并从构建新材料自主创新体系，建设新材料数字化研发平台、生产应用示范平台、资源共享平台，完善新材料质量技术基础体系，培育与新材料产业发展相适应的人才队伍等方面提出政策措施建议，以期为我国新材料产业发展和政府有关部门提供决策参考。
空间激光通信技术是未来空间宽带信息传输的主要通信技术，具有带宽高、传输快速便捷及成本低的优势，是解决信息传输“最后一千米”的最佳选择。本文旨在系统把握空间激光通信技术的发展脉络，系统梳理了国内外空间激光通信技术在星地、星间、空地、空空等链路的研究与试验验证的发展情况，总结了激光通信技术在捕获跟踪、通信收发、大气补偿和光机设计等方向的关键技术研究热点。在此基础上，面向未来需求，归纳了空间激光通信技术在高速率、网络化、多用途、一体化、多谱段5 个方面的发展趋势。为进一步推动空间激光通信技术研究和产业化的发展，本文从实施基础研究计划、重视核心元器件研发、积极参与国际技术标准的制定以及引导相关产业发展4 个方面提出了发展建议，以期更好地促进我国空间激光通信技术的成果转化和应用。
电解水制氢技术在直流电的作用下，将水分解为纯氢和纯氧。氢作为能源载体，可实现无碳能源的循环利用，可以将波动性的可再生能源电力通过“电– 氢– 电（或化工原料）”的方式加以高效利用，兼具绿色与高效的特点，为未来人类社会的能源转化利用提出了新的解决方案。本文基于氢储能的理念，介绍了电解制氢的技术特点，概括了国内外近期质子交换膜水电解技术的发展态势，分析了新型电解水技术的发展方向，并提出了我国未来发展电解制氢技术与氢储能的建议。
本文针对我国电工电子、新一代移动通信、新能源汽车、航空航天、轨道交通等新兴产业和重大工程领域对先进铜合金材料的典型需求，梳理了国内外高强高导铜合金、耐磨耐蚀铜合金、超高强弹性铜合金、先进铜基复合材料、高精度铜及铜合金细微丝、超薄箔材的发展现状和差距。在此基础上分析了上述先进铜合金的典型市场需求，论证了我国先进铜合金材料的中长期发展目标和关键技术。研究还提出了促进“产学研用管”的统筹规划和一体化发展，提升装备开发、技术研发和市场拓展能力，强化产品标准研究与制定，建立青年科技骨干人才培养体系的产业发展建议。期望以国民经济重点领域和国防建设需求为导向，通过铜合金材料、装备、技术、产业化等自主创新体系的完善，促进我国先进铜合金材料绿色、高端、智能发展。
稀土功能材料作为我国最具有资源特色的关键战略材料之一，是支撑新一代信息技术、航空航天与现代武器装备、先进轨道交通、节能与新能源汽车、高性能医疗器械等高技术领域的核心材料。本文介绍了稀土功能材料产业的背景和发展现状，分析了我国稀土功能材料产业发展存在的问题，提出了面向新材料强国2035 发展战略的发展思路和重点发展方向，从强化稀土领域的战略预判和政策扶植、加强稀土领域的基础研究和应用基础、加强稀土优势团队和人才建设等方面提出政策建议，为促进稀土功能材料的领域发展，实现我国从稀土大国向稀土强国的战略性转变提供参考。
牛羊肉产业在利用农业资源、丰富膳食结构、繁荣农业经济及维护民族稳定等方面具有重要的战略作用。我国牛羊肉产业正从副业生产逐步迈向专业化生产，虽然取得了一些成就，但也面临着供需缺口持续增大、粗饲料资源结构性不合理、牛羊种业发展滞后、外源性竞争加剧等挑战。通过国内外对比分析与趋势判断，笔者提出了推进草畜一体化建设、尽快启动牛羊肉产业关键技术环节的国家重点研发计划、完善育种机制、加强牛羊肉屠宰加工业的发展、加大对西南地区牛羊肉产业的培育力度等战略建议。
氢燃料电池是实现氢能转换为电能利用的关键载体，在碳中和、碳达峰目标提出后，获得了基础研究与产业应用层面新的高度关注。本文围绕氢燃料电池技术体系，较为全面地分析了质子交换膜、电催化剂、气体扩散层等膜电极组件，双极板，系统部件，控制策略等方面的研究进展与发展态势；结合我国氢燃料电池技术领域国产化率、系统寿命、功率密度、制造成本等方面的发展现状分析，论证提出了面向2035 年我国氢燃料电池技术系统发展方向。研究认为，为加速氢能及氢燃料电池技术应用，应加强制氢技术攻关，降低氢气燃料使用成本；加快关键材料和核心组件的技术攻关和转化应用；制定产业规划并增加投入，构建完备的政策支撑体系。
本文简述了研究智能制造范式的重要意义，智能制造的内涵和发展历程，综合智能制造相关范式总结出智能制造三个基本范式：数字化制造、数字化网络化制造——“互联网+”制造、数字化网络化智能化制造—— 新一代智能制造。阐述了三种基本范式的内涵、特征。我国应从数字化“补课”做起，进一步夯实智能制造发展的基础；今后一阶段应重点发展“互联网+”制造，并行推进三种基本范式；新一代智能制造将从根本上引领和推进第四次工业革命，为我国实现制造业换道超车、跨越发展带来了历史性机遇。
常温液态金属及其衍生材料是近年来异军突起的新兴功能物质，该领域取得了一系列突破性发现，催生出诸多全新的材料创制与应用，被视为人类利用金属的第二次革命。本文扼要介绍了液态金属物质科学领域涌现出的若干典型进展、基础问题与工业应用范例，剖析现象背后的科学规律，具体包括：芯片冷却与能源利用、印刷电子学与增材制造（3D 打印）、生物材料学、柔性智能机器学。在此基础上，论述了提出“液态金属谷”的时代背景、发展液态金属新工业体系的基本途径，阐述了推进液态金属材料基因工程研究并构建相应数据库的重要意义。液态金属作为兼具基础探索与实际应用价值的重大科学、技术与工业前沿，发展前景广阔；相应研究有望促进人类物质文明进步、优化社会生产和生活方式，也将深刻影响中国乃至世界寻求新一代变革性科技与工业的进程。
本文综合分析了铝合金材料在航空航天、交通运输等领域的应用现状，论述了我国铝合金材料的产业规模和技术水平。针对我国在一些关键铝合金材料方面存在的短板，以及在高性能铝合金开发、加工工艺与智能控制等原创技术方面的不足，系统梳理了目前我国在铝合金材料方面存在的主要问题。针对汽车、船舶、空天等领域的发展态势，分析了铝合金材料的市场需求。针对我国铝合金材料的产业现状，提出以下发展对策和建议：加强研发体系建设，完善发展环境；优化结构，促进提质增效和协同发展；加强配套政策支持；推进人才队伍建设；推广智能制造和“互联网+”；加强国际合作，尤其是“一带一路”国际合作。为解决铝合金材料“卡脖子”问题，及铝合金材料向高端化、绿色化方向发展提供重要参考。
作为激光技术的重要应用，光纤通信技术是搭建现代通信网络的重要桥梁。随着物联网、大数据、云计算、虚拟现实和人工智能等新兴技术的涌现，信息传递需求与日俱增，这对光纤通信技术的发展提出了更高要求。本文在系统梳理光纤通信技术国内外发展现状的基础上，分析了在具体场景应用中面临的问题与挑战，研判了未来光纤通信技术发展的方向。经研究分析，激光通信技术在超大容量光纤通信系统中面临的挑战可从发射功率增加、光放大器带宽增加、低传输损耗光纤以及空分复用相关技术研究等方面入手探讨解决思路；同时结合现实应用情况，本文对面向其他场景的光纤通信系统成本困境的解决进行了思考。总体而言，光纤通信技术将朝着超大容量、智能化、集成化的方向不断演进，未来期望可以实现智能化网络参数监测和超长距离、超大容量信息传输，并且随着集成技术和光通信器件的不断进步，必将推动整个光纤通信行业的高性能、低成本发展。
近年来，船舶航运业带来的环境污染问题受到国际社会的高度关注。规制船舶环境污染和降耗减排的国际公约及相关规划文件相继出台，且标准和规范日益严苛，绿色低碳已成为船舶航运业发展的必然趋势。本文在分析国际海事组织碳减排初步战略的基础上，阐述了挪威、日本、英国在绿色船舶领域的发展现状，归纳了国外在政策引导、技术方向、国际合作等方面促进绿色船舶发展的共性优势。结合国内绿色船舶发展情况，从强化政府主导、制定国家和行业层面的绿色船舶发展规划，布局技术攻关、加快推进船舶替代燃料的市场化应用进程，实施开放合作、在提升核心竞争力的同时引领国际行业发展三方面就我国绿色船舶发展提出建议。
智慧能源战略为能源行业转型提供互联互通、透明开放、互惠共享的能源共享平台，数字孪生技术将助力解决智慧能源发展所面临的技术与市场壁垒问题。当前数字孪生技术在智慧能源行业应用仍处于起步阶段，相关的技术拓展和应用场景研究仍不充分，尚未形成系统性的研究框架。本文旨在总结国内外面向智慧能源系统的数字孪生技术的发展经验并探讨其未来发展思路，以期促进数字孪生技术在智慧能源行业中的深化应用。通过比较国内外不同领域对数字孪生技术的定义和应用，探讨了面向智慧能源系统的数字孪生技术的定义，对其通用架构、关键技术和生态构建分别进行了阐述。据此进一步分析了数字孪生技术在智慧能源行业的部署和应用案例。从技术发展、生态构建和政策建立三方面给出了对策建议，以期为数字孪生技术在智慧能源行业的工程应用提供参考。
氢能是构建以清洁能源为主的综合能源供给系统的重要载体，开发利用氢能已成为中国能源技术发展的重要战略方向，中国的氢能基础设施发展滞后是制约氢能大规模应用推广的重要因素。本文分析了中国氢能基础设施（以加氢站为主）的发展现况与趋势，剖析了氢能基础设施产业（以加氢站为主）发展方面存在的困难与挑战，结合国外部分发达国家的先进经验，提出了我国氢能基础设施产业发展的总体目标及发展路径，针对体制保障与政策提出相关建议，本文的研究结果可为我国推进氢能产业发展指导政策的制定提供参考。
在我国北斗卫星导航系统（北斗系统）初步实现全球能力覆盖的背景下，低轨卫星导航增强（LEO-NA）技术因其易于与北斗系统协同来提高全球自主导航精度、拓展全球卫星导航应用市场的巨大潜力而成为研究热点。本文梳理了发展导航增强技术的现实需求，分析了导航增强技术以及LEO-NA 技术的发展现状，重点介绍了我国“珞珈一号”关键技术在轨验证的进展情况。在此基础上，研判了LEO-NA 系统未来发展面临的技术挑战，如导航增强频率的兼容互操作、通信/ 导航信号一体化设计、低轨卫星星座管控、高动态导航增强信号捕获与跟踪、与现有导航系统的融合等。研究提出，针对我国发展LEO-NA 技术的迫切需求，可着重在以下方面开展工作：加强系统顶层设计并充分利用现有资源，注重LEO-NA 系统与北斗系统的协同增效；促进通信、导航、遥感功能融合，分步骤分层次构建天基信息实时服务系统；将卫星工程与地面基础设施统一规划考虑，实行星地一体化建设。
发展智慧农业是推动我国农业高质量发展、促进乡村全面振兴的重要内容，开展智慧农业战略研究对于把握我国智慧农业中长期科技布局、厘清发展思路与方向具有积极意义。本文立足国家乡村振兴战略背景，剖析概括了农业高质量发展对智慧农业科技的宏观需求，详细分析了面向2035 年智慧农业发展的战略构想、重点任务、发展路径。研究表明，发展智慧农业有助于解决现阶段我国农业质量效益不高、竞争力不强等问题，建议加快建立“品种选育+ 数字赋能+ 智能装备”有机融合的智慧农业产业技术体系，注重顶层设计、强化技术攻关、建立差异化补贴机制、坚持“产村”融合、加快应用型人才培养；结合不同经营主体特点、不同产业需求，梯次推进智慧农业发展，支持实现“机器替代人力、电脑替代人脑、自主技术竞争力增强”三大转变，保障我国由农业大国走向农业强国。
废弃塑料污染防治是国家战略的重要组成部分。本文全面深入分析我国废弃塑料的来源、回收利用及回收利用技术的现状。在塑料全生命周期评价基础上，提出了我国塑料污染防治全链条解决方案：在技术层面，必须从塑料合成、加工、应用和处理等各环节全方位全链条防治废弃塑料污染，包括塑料制品源头减量，塑料原料及替代产品的开发，塑料制品循环利用的设计，高性能长服役期塑料制品的加工，废弃塑料清洁高效规模化回收利用，终极塑料垃圾的安全处理等；在政府层面，建议加强政府政策引导，落实行政监管；在企业层面，建立有效回收机制，明确生产者、经营者、消费者的回收责任，为废弃塑料污染防治提供政策及技术建议；在公众层面，提高公民环保意识，全民参与治理。采用上述提出的我国塑料污染防治全链条解决方案，可以促进我国塑料工业和国民经济绿色可持续发展。
为顺应现代海战的演进趋势，水下攻防对抗正朝着体系化方向发展，综合了水下预警、侦察、探测、攻防等一系列行动。虽然单一领域的武器装备发展迅速，但水下攻防仍存在对抗体系的能力建设、作战样式、未来发展重点不甚清晰等问题。本文梳理了军事强国水下对抗体系建设的现状与基础，分析研判了未来水下攻防对抗体系的功能组成和典型作战样式，重点阐述了水下攻防对抗体系装备发展的主要方向，同时提出了加强综合感知和导航、发展联合指挥控制、注重军民融合式发展等水下攻防体系与装备的建设举措。相关研究可为我国未来水下攻防对抗的顶层设计和装备论证提供理论参考。
量子计算乃至更为广泛的量子信息，是基于量子力学原理发展出来的概念与技术体系，涉及信息的本质及其处理。量子计算利用量子叠加、量子纠缠等资源进行信息编码和处理，已被证明在若干问题上具有相对于经典计算的极大优势，在实用化后将对信息及相关科技产生深远影响。本文概要回顾了量子计算的发展历史，如量子计算思想与概念的形成、重要理论及算法的发展以及应用情况；梳理总结了代表性的量子计算技术路线及其发展态势，如超导量子计算、分布式超导量子计算、光量子计算、囚禁离子量子计算、硅基量子计算及若干其他体系。着眼不同技术路线面临的共性问题，对我国量子计算领域未来发展提出建议：注重战略规划和布局，培养高水平研究团队，加强基础研究、核心技术、关键设备的自主研发。
为了优化秦巴山脉区域的生态空间格局，保障我国中央生态屏障的生物多样性与水源涵养等生态功能供给，在秦巴山脉区域进一步完善和落实以国家公园为主体的自然保护地空间体系，研究通过分析指示物种的适宜生态环境条件，进行最小成本路径分析，对秦巴山脉主要生态廊道进行空间识别，并结合现有保护地分布做保护空缺分析。研究建议在秦巴山脉新增伏牛山国家公园，结合大熊猫国家公园试点陕西片区新增秦岭国家公园，从而形成该区域4 个国家公园空间布局，并在此基础上，通过新增其他类型自然公园，进一步完善现有自然保护地在重要珍稀物种及水源地保护空缺方面的问题。
作为获取信息资源的重要手段，天基信息系统服务于国防和经济建设，正朝着一体化、动态化、实时化、智能化方向发展。本文立足中国航天长远发展，以文献调研、专家咨询为研究手段，详细开展国外天基信息系统发展现状梳理与总结；凝练我国在本领域的政策、产业、装备和技术发展情况，并对天基信息系统的未来发展趋势进行概括；重点分析了我国天基信息系统面临的体制机制、政策保障、技术能力、产业发展等短板问题。研究建议，完善体制机制来统筹协调天基信息系统资源，健全法律法规来引导天基信息系统产业发展，突出技术创新来建设天基信息实时服务系统，创新发展理念来构建天基信息实时服务。
我国海上风电资源丰富，且靠近东部沿海经济发达省份，就地消纳优势巨大，发展海上风电有助于加快我国能源转型进程，助力2030 年碳达峰、2060 年碳中和目标的实现。本文在分析我国能源发展现状、趋势和面临挑战的基础上，指出发展海上风电是我国能源结构转型的重要战略支撑。从风电机组、海上输电、海洋工程和运维技术等四个领域归纳提炼了我国海上风电发展的关键技术。针对目前我国海上风电产业发展面临的诸多瓶颈问题，从海上风电资源勘查与评估、提高能源转型认识、宏观统筹与整体规划、科技创新、政策扶持机制等五方面提出了促进我国海上风电产业健康有序发展的对策与建议，以期为我国海上风电高质量发展和政府有关部门决策提供参考。
数字创意产业以科学技术和文化艺术为输入，以经济价值和文化影响为输出，是驾驭数字技术的创意内容业和创意制造业的总称，“十三五”时期首次被列为国家战略性新兴产业，为我国产业转型升级、数字经济繁荣发展发挥了重要作用。本文旨在从宏观层面研究数字创意产业的创新发展方向，总结我国数字创意产业的发展经验并探讨产业未来发展建议。通过比较分析国内外数字创意产业的概念、内涵和发展思路，系统梳理了我国数字创意产业的发展特征、发展状况以及存在问题，并据此形成了我国数字创意产业的总体发展思路。研究提出了我国数字创意产业持续性创新和发展的四大方向：数字文化创意技术装备创新、数字文化内容创新、创新设计发展、融合渗透创新发展，并在数字创意产业的科技攻关、创新机构、平台企业、人才培养、监管服务、产业聚集等方面提出了对策建议。
