2022年11月28日，在成都举办的第四届世界科技与发展论坛上，中国工程院院士、爱思唯尔Engineering期刊编委罗先刚院士和英国工程技术学会主席、哈德斯菲尔德大学校长Bob Cryan教授共同揭晓了“2022年度人类发展十大科学问题”。

　　本次发布的十大科学问题围绕联合国2030年可持续发展议程提出的17个可持续发展目标，聚焦气候、制造、城市三大领域，涉及应对极端气候事件、资源密集型制造业转型、构建智能和宜居城市等人类正在面临的实际重大挑战和社会发展问题。

　　2022年全球各地频发的种种极端气候事件，让“气候”问题首当其冲成为了年度“十大科学问题”的重点领域：

　　气候变化正在影响地球上的每个国家。发展以绿色制造、生态农业等为主的不仅能减少对化石燃料的消耗进而减少二氧化碳排放，还能促进二氧化碳的固定，为实现碳中和作贡献。该问题关注如何发展绿色制造、，有效减少碳排放和实现碳中和。

　　全球频发的酷热、严寒、暴雨、暴雪、飓风等极端天气的气候灾害，严重危及人类生命和财产安全。造成极端天气气候事件的成因非常复杂，探寻这一科学问题，有助于帮助人类科学预测和防范气候灾害。

　　愈演愈烈的极端天气气候事件已经给人类亮起“红色信号”，建立科学、全球性的二氧化碳减排机制迫在眉睫。此问题致力于为实现可持续发展目标规划更加清晰的行动方案，例如，如何推动跨国家、跨地区和跨经济体的气候行动，如何构建多地区多部门合作协同格局等。

　　“制造”领域的四大科学问题，则揭示了全球制造业发展趋势与亟待攻克的重点话题：智能制造是一个不断演进的大系统，也是新一代信息技术与先进制造技术的深度融合，

　　“作为第四次工业革命的核心技术，智能制造如何推进世界制造业的转型升级和创新发展”

　　此问题对全球制造业都具有普遍前瞻性意义。智能制造是一个不断演进的大系统，是新一代信息技术与先进制造技术的深度融合，贯穿于产品制造服务全生命周期的各个环节。作为核心驱动力的新一代智能制造引领和推动制造业转型升级是实现第四次工业革命的关键。

　　光合作用是保障粮食安全、助力碳达峰的重要自然过程。高精度激光制造是实现绿色智能制造的重要手段。然而这两者底层的共性科学问题目前仍未明晰。

　　近年来，疫情等因素对全球供应链造成了严重冲击。该问题聚焦制造业的能源依赖问题，探究如何充分利用自然界普遍存在的二氧化碳、氮气、水等资源，与太阳能、风能等可再生能源，通过小型电解电堆现场生产食物、药物、建材等产品，缓解生产制造对土地、煤炭、天然气等传统资源的依赖。

　　后摩尔时代的芯片制造迈入原子尺度，将面临新的挑战，制造原理从经典力学到量子行为跨越。需要深入分析和理解微观加工精度和特征尺度的内在关系以及加工精度缺失导致结构失效的演变规律。此问题为我们提出了新的课题。

　　2022年度“十大科学问题”关注的第三个领域，是建设可持续发展的“城市”：

　　城市化进程中产生的大量生活垃圾、建筑垃圾、园林剩余物等，对人类社会产生了巨大影响。构建高效集储与分类系统，开展废弃资源绿色、高值化综合利用技术体系与产业分布规划设计，可以对城市化进程中产生的废弃资源进行再利用，并产生再生资源和产品。

　　城市是现代人类的主要生存场所。城市既可以高效创造产出，也面临高运行成本和安全保障困难等问题，其宜居性取决于多方面因素。城市的人口与地域规模及其内部生产生活功能区域的布局设计，对整个城市的产出与消耗，特别是宜居性有着重要影响。面对城市面临的上述问题，需要为该科学问题寻找解决方案，以打造更智能和宜居的城市形态。

　　城市是经济增长的动力，贡献了大部分的全球生产总值，同时消耗了大量的全球资源。城市无计划地扩张和不合理的地理位置布局，将会造成巨大的资源浪费，如寒冷地区的城市将会消耗大量采暖能源。通过研究此问题，制定科学、绿色的城市发展计划，可为城市减少能源消耗。

　　据悉，2022年度“十大科学问题” 由中国科学技术协会与全球领先的信息分析公司爱思唯尔、科学导报社、《中国科学》杂志社和英国工程技术学会联合发起，根据Scopus等全球权威科研数据库相关科学研究热点关键词的检索结果，由国内外知名科技期刊的主编、编委、高端战略科学家讨论提出候选问题，并在全球范围进行广泛投票而遴选产生。

　　“作为每届世界科技与发展论坛的重大项目，十大科学问题的遴选与发布，结合了本年度的海量科学数据洞察和国内外科学家的智慧结晶。”罗先刚院士表示，“通过公布这些引领科技创新趋势的十大科学问题，我们希望凝聚全球科学家的智慧与力量，就关乎人类命运共同体的重大科学问题加强跨学科交流与国际合作，为在全球范围内落实2030年可持续发展议程而协同攻关。”