在极端气候和环境变化加剧的背景下，快速城市化进程使得城市公共安全面临越来越多的风险与挑战。安全韧性城市建设聚焦城市防灾减灾问题，是推动城市高质量发展的重要抓手。本文基于城市防灾减灾与安全发展的现实需求，提出我国安全韧性城市建设在防灾减灾方面存在的问题，深度剖析当前安全韧性城市建设面临的诸多挑战。在城市防灾减灾与安全发展的理念下，提出制度韧性、社会韧性、工程韧性、技术韧性四个安全韧性城市建设要点。并针对安全韧性城市防灾减灾发展提出对策建议：健全灾害防治法律标准，建立高效应急协同机制；推进多元主体协同共治，构建防灾减灾救灾新格局；提升社会灾害风险意识，筑牢社会防线；加快防灾减灾基础设施建设，提升城市设防水平；强化防灾减灾科技和专业人才力量建设，提升风险治理水平。
在极端天气、突发事件频发的背景下，加强韧性城市和智慧城市融合建设，将全面提升城市抵抗力和恢复力，促进城市管理的现代化、数字化、规范化、可持续。智慧韧性城市指融合智慧城市建设中的新一代信息技术、调度系统，据此强化城市应对突发重大事件的全周期韧性能力。本文阐述了智慧韧性城市的内涵与发展价值，分析了开展智慧韧性城市建设面临的挑战；提出了智慧韧性城市建设的框架、生态、路径、评估指标，相对全面地阐明了领域发展要素及模式。研究建议，合理增加公共财政投入、提升基础设施建设水平，建立健全应急法律法规、完善社会治理体系，注重智能信息技术建设、追求科技赋能发展，发挥政府统筹作用、推进多元协作共治，以此驱动智慧韧性城市建设、支撑城市高质量发展。
近年来我国特大城市暴雨链生灾害频发，严重威胁人民的生命财产安全和社会稳定，采取有效应对措施及时进行断链减灾至关重要。本文深入梳理暴雨链生灾害体系，研究当前内涝灾害趋势推演模型以及各类推演模拟成果在灾害链阻断过程中的重要作用，提出模拟推演与综合响应相结合的断链思路，明确各类应急主体在特大城市巨灾应对过程中的响应策略。同时，提出以“预案”“监测”“推演”“协同”“救援”为基础的特大城市暴雨链生灾害总体应对思路，针对突发灾害场景下的多部门预案协同、多维度信息汇聚、多层级精准预警、多队伍联动调度等关键问题提出了完备综合预案体系、构建监测预警网络、提升模拟推演应用、强化联合响应能力、夯实精准救援能力五方面应对方法。并在政策法规制定、标准编制、智慧化技术应用、智能预警与定向发布技术的推广、“全民应急”新格局的形成方面提出了发展建议。
在韧性城市、海绵城市与城市更新的背景下，城市地下基础设施作为城市建设的重要部分，其低碳、安全、协调发展对推动城市高质量发展，助力我国“双碳”目标实现具有重要作用。本文通过总结城市地下基础设施低碳发展的现状及存在的问题，提出了新建和既有城市地下基础设施低碳发展的实施路径与策略。研究认为，对于新建城市地下基础设施，以源头端、消费端、固碳端三端为抓手，提出了在规划设计、建造物化、运行维护阶段等全面考虑城市地下基础设施全生命周期的低碳发展策略；对于既有城市地下基础设施，提出了电气化、智能化和实用化的绿色改造策略以及新老交汇、和而不同的绿色扩建策略。为进一步推动我国城市地下基础设施低碳发展，从摸清城市地下基础设施温室气体排放家底、完善城市地下基础设施低碳发展顶层设计、加强城市地下基础设施低碳发展技术研发、加强城市地下基础设施低碳发展政策倾斜4个方面提出了对策建议。
防灾减灾理念及其运用在城市地下空间发展过程中发挥了一定的安全保障作用，但在自然风险和工程安全风险交织的背景下，无法全面满足城市地下空间未来发展需求；转向以“适灾”为导向的韧性防灾减灾理念，重视城市地下空间的灾后恢复韧性，成为未来发展亟需。本文分析了恢复韧性的内涵和影响因素，从工程、非工程角度阐述了国内外恢复韧性相关研究；重点从结构体系、评价方法、管理机制、空间规划、应急预案等方面，剖析了我国城市地下空间韧性发展现状。研究提出了“三阶段+评价体系”的城市地下空间恢复韧性发展策略，将灾后恢复过程划分为应急救援、恢复重建、规划适应三阶段，分别给出各阶段的恢复目标并为城市地下空间恢复韧性评价体系建设提供依据。研究建议，健全城市地下空间管理规章与应急预案，提高城市地下空间韧性规划水平，推动城市地下空间管理智能化，以促进城市地下空间恢复过程的有序与高效。
城市因人口、经济活动高度集中而产生极大的能源消耗量，也是各类风险高度集聚的重点区域；能源和交通作为城市碳减排的重点领域、城市“生命线”工程的重要组成部分，进行融合发展对于城市绿色低碳、安全韧性建设具有重要价值。本文梳理了城市轨道交通与能源领域的低碳韧性发展现状，涵盖城市轨道交通低碳发展、城市轨道交通与能源系统韧性评估及提升、储能系统安全防控及风险评估三方面；提出了地下空间支撑下的城市轨道交通多能源融合系统构想，阐述了常态时期、极端条件下相应系统的运行模式；从环境、经济、社会角度分析了城市轨道交通多能源融合系统的潜在效益，展望了构想系统的未来研究方向与可能的解决思路。研究建议，完善城市轨道交通多能源融合系统政策机制，推进多部门协同治理；构建城市轨道交通多能源融合系统科技创新体系，助力实现城市轨道交通低碳、安全、高效运行；推动城市电网和轨道交通协同管理体系建设，增强城市“生命线”工程韧性治理能力。
超导材料具有常规材料不具备的零电阻、完全抗磁性等宏观量子现象，是典型的量子材料。在强电应用领域，使用超导材料可以实现常规技术无法实现的超强磁场、大容量储能等诸多颠覆性技术，因此，强电用超导材料制备技术一直是国际高技术竞争前沿。本文通过梳理国内外强电用超导材料及其制备技术的发展现状，系统分析和阐明了包括低温超导材料NbTi、Nb3Sn和高温超导材料YBCO涂层导体、Bi-2223带材、Bi-2212线材以及MgB2线材等实用化超导材料在强电应用领域的发展趋势。分析我国强电用超导材料发展存在的问题，我国需要以开发出面向不同强电应用需求的高性能超导材料体系为基础，实现超导材料和强电应用产品的协同发展，推动强电用超导材料制备技术和应用技术的创新水平提升和产业化规模。研究建议，通过国家层面组织“产学研用”联合攻关，实现低温超导材料产业升级，突破高温超导材料批量化制备关键技术的发展思路，实现强电用超导材料的快速发展和应用。
硅片是半导体关键的基础材料，我国半导体硅片对外依存度较高，增强硅片的自主保障能力，对提升我国半导体产业整体水平至关重要。本文重点围绕市场主流的8 in、12 in硅片，分析了全球半导体硅片的技术和产业发展现状，研判了全球半导体硅片产业未来的发展趋势，重点分析了我国半导体硅片的发展现状，指出我国半导体硅片在当前市场需求、宏观政策、配套能力、研发投入等利好因素下迎来难得的发展机遇，同时提出我国半导体硅片产业发展面临挑战，在此基础上，从进一步加强顶层设计和宏观规划、强化政策落实和政策持续性、协调支持产业链协同发展、布局研发集成电路先进制程用半导体硅片等方面提出对策建议，以期为推动我国半导体硅片向更高质量发展提供参考。
高纯金属溅射靶材是集成电路用关键基础材料，对实现集成电路用靶材的全面自主可控，推动集成电路产业高质量发展具有基础性价值。本文分析了集成电路用高纯金属溅射靶材的应用需求，梳理了相应高纯金属溅射靶材的研制现状，涵盖高纯铝及铝合金、高纯铜及铜合金、高纯钛、高纯钽、高纯钴和镍铂、高纯钨及钨合金等细分类别。在凝练我国高端靶材制备关键技术及工程化方面存在问题的基础上，着眼领域2030年发展目标，提出了集成电路用高纯金属溅射靶材产业的重点发展方向：提升材料制备技术水平，攻克高性能靶材制备关键技术，把握前沿需求开发高端新材料，提升材料分析检测和应用评价能力。研究建议，开展“产学研用”体系建设，解决关键设备国产化问题，加强人才队伍建设力度，掌握自主知识产权体系，拓展国际合作交流，以此提升高纯金属溅射靶材的发展质量和水平。
航空铝合金作为航空器机体结构中最重要的结构材料之一，是我国国防科技工业发展、现代化经济体系建设、深入实施制造强国战略的重要物质基础。当前国际上已发展形成高强高韧铝合金、高比强/高比模铝合金、含钪高性能铝合金等三类主要航空铝合金体系，新一代高性能合金研究、高灵活度制备加工以及数据驱动的高效合金设计是主要的发展趋势。当前我国航空铝合金产业与国际发达国家总体“并跑”、部分“跟跑”，特别是在日趋复杂的国际国内宏观形势下，发展机遇与挑战并存，自主创新能力难以支撑航空铝合金材料创新引领、部分品种材料及装备“卡脖子”问题突出、产品国际市场竞争力不足、测试和应用数据积累及过程管控等基础体系能力短板尚存等问题更为突出。需从航空铝合金材料竞争力提升、新材料研发先行、高效上下游合作研发、新材料应用推广、材料指标和应用指标评价体系建立等方面发力，提升我国航空铝合金产业创新发展水平。
铜及铜基材料以其优异的力学、功能和工艺综合性能而广泛应用于电力电子、汽车、机械制造以及航空、航天、通信、集成电路等高技术制造领域。我国是世界上最大的铜材生产国和消费国，广阔的应用市场使先进铜基材料拥有良好发展前景。本文在综述铜加工行业宏观环境和发展概况的基础上，分析了我国铜基材料发展取得的成绩和不足，深层次剖析了我国铜加工产业“大而不强”的原因，重点梳理了我国高强导电铜合金材料、高性能电子铜箔、耐蚀铜合金、耐磨铜合金、铜基热管理材料、特殊用途铜材和新能源用铜材的发展现状、存在问题及未来发展趋势。面向重大应用需求布局前沿方向，推动我国先进铜基材料的进一步发展，研究提出了形成有效的“产学研用”互动机制，建立国家铜基材料产业和技术发展协调平台等发展建议。
生物医用有色金属材料发展迅速，形成了适应不同体内环境、不同组织的医用有色金属材料及器件体系；着眼未来开展领域研究规划，提升新型医用有色金属材料及器件的临床应用水平，兼具理论研究与实践应用价值。本文论述了生物医用有色金属材料在耐蚀性、耐磨性、疲劳强度及韧性、生物适配性等方面的关键性能要求，系统梳理了永久性植入有色金属材料、生物可降解有色金属材料、多孔医用有色金属材料、医用有色金属表面改性等细分领域的研究进展、发展趋势与科学问题。在凝练各类生物医用有色金属材料未来研究方向的基础上，提出了加强基础与关键核心技术研究、组建“产学研医监”协同创新体、建立相关标准及规范、培育高精尖人才体系等发展建议，以期为新型材料发展布局与前沿技术研发提供先导性参考。
先进复合材料具有高比强度、高比模量、可设计性好等优点，广泛应用于航空航天、轨道交通等领域的装备制造，是工业发达国家战略必争资源；保障和提升先进复合材料的供给能力，突破大型复杂复合材料构件的设计成形、加工装配、检测修复等精确制造技术，对支撑制造强国建设具有重要价值。本文总结了国内外复合材料构件精确制造技术的发展现状及趋势，从高精密数控缠绕、复合材料自动铺放、复合材料预制体成形、纤维复合材料增材制造、高性能碳纤维生产等方面梳理了复合材料构件精确制造的关键技术与装备；结合基本态势研判了制约复合材料制造技术水平提升的“卡脖子”环节，提出了我国复合材料构件制造技术与装备的发展思路与分阶段发展目标。研究建议，组织建设国家级创新机构，设立国家重大专项支持，加强学科建设和人才培养，加强国际技术交流与合作，着力推动重大科学创新和关键技术突破，为国家重大工程和装备应用提供高质量科技支撑。
复合材料构件设计及仿真是复合材料性能与应用研究的重要组成部分，在复合材料产业国际竞争中发挥着关键作用；我国在此领域的系统性研究起步较晚，理论水平滞后、自主标准受制、仿真软件基础薄弱、设计与制造分离等诸多风险共存，相比支撑复合材料构件在重要装备上大规模、高水平应用的长远目标差距明显。本文针对复合材料构件在重要装备应用方面的难题与挑战，剖析了复合材料构件设计理论及仿真的共性需求，梳理了国内外发展现状与主要趋势，提出了我国复合材料构件设计理论及仿真的重点方向：极端和多场环境下复合材料构件的设计理论、复合材料构件动力学分析与设计理论、数据驱动的复合材料构件仿真方法、复合材料构件强度与寿命仿真评价方法。为此建议，开展面向装备工程应用的复合材料构件多场多尺度设计技术、动载荷下的复合材料构件性能设计技术、数据驱动的复合材料构件设计与仿真技术、复合材料构件强度与寿命仿真软件平台等研究，全面提升我国复合材料构件的设计及工程应用水平。
高端光学元件是决定高端装备性能水平的核心零件，研究高端光学元件超精密加工技术与装备发展，对于实施制造强国战略、满足高端装备产业需求具有积极意义。本文剖析了光学元件超精密加工方法与装备、高性能基础部件、超精密光学加工中的测量方法与装备等的发展情况，凝练了精度与尺寸极端化、形状与性能一体化、加工工艺复合化、加工与检测一体化、装备与工艺智能化等发展趋势。通过广泛的行业调研和研讨，从需求、目标、产品、关键技术、应用示范、支撑保障等方面着手，形成了面向2035年我国高端光学元件超精密制造技术路线图。针对性提出了优化创新体系设置、组织优势资源成立技术联盟，加大资源保障力度、布局基础研究和技术攻关计划，加强人才培育、构建梯队并扩大队伍规模，筑牢产业发展基础、培育龙头企业和专精特新“小巨人”企业等发展建议，以期促进高端光学元件加工产业提升与高质量发展。
电子雷管提高了延期精度以及起爆网路设计的灵活性，可实现“生产-运输-储存-使用”全生命周期安全管控，成为民爆行业重点发展方向。本文从产品结构、应用场景、智能化水平、爆破设计理论、拒爆失效机理等方面着手，梳理了电子雷管起爆技术的发展现状，总结了系列化和标准化、智能化、短延时设计、大规模起爆网路等技术发展趋势；结合工程应用实践，凝练了复杂环境下拒爆现象频发、爆破应用研究脱节、产品类型单一、标准体系不健全等电子雷管起爆技术与应用问题。着眼民爆行业发展需求，提出了电子雷管起爆技术的重点研究方向：电子雷管精确延时控制爆破破岩理论，信息技术与电子雷管起爆技术融合，差异化的电子雷管产品体系，电子雷管标准体系。
面对三峡-葛洲坝梯级枢纽通航设计能力逐渐饱和、过坝货运量快速增长的新形势与新常态，积极利用现代信息技术提升通航能力成为当前三峡高质量通航发展的必然选择。本文旨在阐述三峡-葛洲坝梯级枢纽高质量通航的技术体系构建及其工程应用，按照现状分析、技术体系构建、实施成效、存在瓶颈、后续发展措施的总脉络展开研究。在梳理国内外发展现状的基础上，研判了影响三峡高质量通航的主要因素在于通航装备、交通组织、安全保障、环境整治、绿色养护，构建了三峡-葛洲坝梯级枢纽高质量通航的技术体系。立足三峡-葛洲坝梯级枢纽通航20年发展实践，凝练了智能运营、通航组织、安全保障、航道能力、绿色通航等梯级枢纽通航成果；针对高质量通航发展的主要瓶颈，提出了三峡-葛洲坝梯级枢纽智慧绿色通航的中长期发展建议。三峡-葛洲坝梯级枢纽智能化运行及其效率提升，可为内河大型梯级枢纽通航建设提供技术借鉴与管理启示。
轻工产业在我国经济社会发展中起着重要作用，其高质量发展对推动经济社会转型、改善居民生活品质、加快形成国内国际双循环相互促进的新发展格局具有积极意义。本文分析了我国轻工产业的基本发展格局、转型升级过程中存在的主要问题，提炼了绿色制造、高端制造、智能制造、产业集群等轻工产业发展的共性战略方向；围绕造纸行业、皮革行业、塑料加工行业、发酵行业等重点轻工产业类别，分别凝练了高质量发展亟待破解的关键工程科技问题，并对关键装备、关键元器件、关键原材料及助剂、关键菌种、关键过程技术等进行了阐释。研究建议，以创新平台建设促进科技进步，完善相关的产业政策，改善产业发展环境，培养人才队伍，从而推动轻工产业高质量发展、增强轻工产业的优势地位与国际竞争力。
农机装备制造业是确保粮食安全、助推农业现代化的重要基础。我国农机装备制造业服务型制造处于萌芽探索阶段，服务化水平落后于国际先进水平，难以满足当前农业生产、未来产业高质量发展的需要。本文基于我国农机装备制造业当前的发展现状，深度分析3家全球知名的农机装备制造企业服务化转型案例及经验，在此基础上归纳提炼了适用于我国国情的农机装备制造业服务型制造的3类模式。研究发现，农机装备制造业服务型制造模式实现具有较强的情境依赖性，服务能力是面向对象与面向组织的集成体，农机装备制造业服务型制造模式具有较强的收敛性。为此建议，加强农机装备制造产业内外合作，整合国际优势资源；培养专业农机服务队伍，塑造错位竞争优势；聚焦我国农事难题，开展技术与服务双创新。
水资源短缺是长期以来制约黄河流域经济发展的关键因素，实施“以水定产”是黄河流域可持续水管理的核心策略，对推动流域内的经济社会与环境协同发展、实现黄河流域生态保护和高质量发展战略至关重要。本文剖析了“以水定产”的基本概念及其内涵的演变过程，辨析了“以水定产”“水管理”两者的逻辑关系，基于复合生态系统理论提出了“以水定产”促进可持续水管理的概念框架及实施路径；从黄河流域水治理战略演变、流域水管理制度变迁两个层面梳理了黄河流域水管理体系的发展历程及现状；进而分析了黄河流域实施“以水定产”在管理体制统筹协同、人水和谐效益优化、基础数据支撑能力等方面存在的主要挑战。研究提出了“以水定产”驱动的黄河流域可持续水管理策略建议：完善流域水管理部门和行政单元协调机制，协同推进“四水四定”；激励多元主体参与流域治理，创新流域治理网络体系构建；推动流域内管理部门共建共享数据资源，实现流域精细化、可持续水管理。
草地是我国面积第二大的陆地生态系统，生态系统服务功能突出，但蕴含的经济价值和相应实现机制有待深入研究。本文基于现有文献，系统评估了全球和中国的草地生态系统服务经济价值与时空变动规律，完成了部分主要生态价值的实证研究。结果表明，全球草地生态服务价值年均为2.19×1013美元，相当于2020年全球国内生产总值（GDP）的16.4%；中国草地年均生态服务价值为6.22×1012元（相当于2020年GDP的6.13%或农业GDP的80%），其中草地生态调节功能占比为84%，集中在西藏、内蒙、新疆、青海等省份；生态服务经济价值随着经济发展而不断提高。研究发现，草地生态系统在旅游文化、防沙固沙等方面的潜在经济价值相比已有文献结果更高，但实现相应价值面临诸多挑战。文章提出了提升和实现草地生态服务经济价值的发展战略、试点示范工程、保障措施等建议，以期为该领域发展及实践研究提供参考。
