12月14日上午，中国工程院、科睿唯安公司与高等教育出版社联合在京发布《全球工程前沿2021》报告。

报告围绕机械与运载工程、信息与电子工程、化工冶金与材料工程、能源与矿业工程、土木水利与建筑工程、环境与轻纺工程、农业、医药卫生、工程管理9个领域，遴选出年度工程研究前沿93项和工程开发前沿93项。

9个领域的前沿数量分布

1 机械与运载工程领域

机械与运载工程领域Top 10工程研究热点涉及机械工程、船舶与海洋工程、航空宇航科学技术、兵器科学与技术、动力及电气设备工程与技术、交通运输工程等学科方向。

机械与运载工程领域的Top 10工程开发前沿涉及机械工程、船舶与海洋工程、航空宇航科学技术、兵器科学与技术、动力及电气设备工程与技术、交通运输工程等学科方向。其中，水面无人系统集群自组织协同控制技术、全生命周期数字孪生技术、高性能金属构件多功能梯度复合材料3D打印技术是近年来专利公开量增速最显著的方向。

2 信息与电子工程领域

信息与电子工程领域 Top 10工程研究前沿发展态势，涉及电子科学与技术、光学工程与技术、仪器科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、控制科学与技术等学科方向。其中，“智能超表面无线通信”领域近年来核心论文发表数量增速最为显著，其次为“面向智能计算的存算一体技术”领域。

信息与电子工程领域Top 10工程开发前沿涉及电子科学与技术、光学工程与技术、仪器科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、控制科学与技术等学科方向。

3 化工、冶金与材料工程领域

化工、冶金与材料工程领域工程研究前沿的核心论文基于科睿唯安提供的核心论文聚类并结合专家研判，得出4个研究前沿，分别是“新型高性能陶瓷储能材料及电容器”“高性能聚合物受体及其在柔性全聚合物太阳能电池中的应用”“新型智能生物材料仿生设计与材料生物学理论”和“高催化活性纳米酶的设计与应用”。其他7个前沿则为专家提出。

化工、冶金与材料工程领域研判得到的Top 11工程开发前沿。其中“工业废气的深度净化与资源化利用”“可穿戴柔性智能系统的整体设计及应用”“新型绿色智能二次电池中关键材料的研发及系统应用”“生物基可降解聚酯橡胶材料‘和”高强度耐腐蚀新型轻合金材料制备及应用“是基于科睿唯安提供的核心专利聚类得出，另外6个开发前沿为专家提出。

4 能源与矿业工程领域

能源与矿业工程领域研判的Top 12工程研究涵盖了能源和电气科学技术与工程、核科学技术与工程、地质资源科学技术与工程、矿业科学技术与工程4个学科。

能源与矿业工程领域研判的Top12工程开发前沿涵盖了能源和电气科学技术与工程、核科学技术与工程、地质资源科学技术与工程、矿业科学技术与工程4个学科。

5 土木、水利与建筑工程领域

土木、水利与建筑工程领域Top 10工程研究前沿涉及水利工程、交通工程、土木建筑材料、建筑学、市政工程、城乡规划与风景园林、结构工程、工程力学、测绘工程和桥梁工程等学科方向。

土木、 水利与建筑工程领域的 Top 10工程开发前沿涉及结构工程、市政工程、测绘工程、交通工程、土木建筑材料、岩土及地下工程、城乡规划与风景园林、水利工程等学科方向。

6 环境与轻纺工程领域

环境与轻纺工程领域所研判的Top 10工程研究前沿涉及环境科学工程、气象科学工程、海洋科学工程、食品科学工程、纺织科学工程以及轻工科学工程6个学科方向。

环境与轻纺工程领域组所研判的Top 10工程开发前沿涉及环境科学工程、气象科学工程、海洋科学工程、食品科学工程、纺织科学工程以及轻工科学工程6个学科方向。

7 农业

农业领域工程研究前沿Top10主要涉及动植物生产的分子生物学机制和机理、农业领域新兴前沿的环境生态和人工智能、提升动植物产品质量及绿色生产投入品等。

自2017年发布研究前沿以来，对生物基因的研究一直是农业科学家的关注点，尤其是近年来兴起的CRISPR/Cas9，这项颠覆性技术被应用于基因编辑和功能性基因的挖掘。环境的可持续发展则是宏观农业研究的重点，人类健康是农业的高级目标，在新型冠状病毒肺炎肆虐之际，对动物病毒的研究成为兽医科学的重要任务。

农业领域工程开发前沿主要涉及实现农业生产精准化、生态化、绿色化和基因化需要的材料、技术、装备。

8 医药卫生领域

医药卫生领域组所研判的Top 10工程研究涉及基础医学、临床医学、医学信息学与生物医学工程、中药学等学科方向。

医药卫生学领域Top 10工程开发前沿涉及基础医学、临床医学、药学、医学信息学与生物医学工程、公共卫生与预防医学等学科方向。

9 工程管理领域

工程管理领域Top 10工程研究前沿分别是人机协同决策中的人机信任与合作机制研究、基于区块链技术的数据安全管理研究、能源系统低碳转型管理与驱动机制研究等。

工程管理领域Top 10工程开发前沿分别是基于大数据的疾病诊断与预测系统及技术、城市信息模型(CIM)与平台、基于区块链的质量信息追踪方法与系统等。