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国务院关于印发“十三五”国家科技创新规划的通知

2016-08-09 10:44
野明月
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  第二篇 构筑国家先发优势

  围绕提升产业竞争力、改善民生和保障国家安全的战略需求,加强重点领域的系统部署,为塑造更多依靠创新驱动、发挥先发优势的引领型发展提供有力支撑。

  第四章 实施关系国家全局和长远的重大科技项目

  重大科技项目是体现国家战略目标、集成科技资源、实现重点领域跨越发展的重要抓手。“十三五”期间,要在实施好已有国家科技重大专项的基础上,面向2030年再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目,探索社会主义市场经济条件下科技创新的新型举国体制,完善重大项目组织模式,在战略必争领域抢占未来竞争制高点,开辟产业发展新方向,培育新经济增长点,带动生产力跨越发展,为提高国家综合竞争力、保障国家安全提供强大支撑。

  一、深入实施国家科技重大专项

  按照聚焦目标、突出重点、加快推进的要求,加快实施已部署的国家科技重大专项,推动专项成果应用及产业化,提升专项实施成效,确保实现专项目标。持续攻克“核高基”(核心电子器件、高端通用芯片、基础软件)、集成电路装备、宽带移动通信、数控机床、油气开发、核电、水污染治理、转基因、新药创制、传染病防治等关键核心技术,着力解决制约经济社会发展和事关国家安全的重大科技问题;研发具有国际竞争力的重大战略产品,建设高水平重大示范工程,发挥对民生改善和国家支柱产业发展的辐射带动作用;凝聚和培养一批科技领军人才和高水平创新创业团队,建成一批引领性强的创新平台和具有国际影响力的产业化基地,造就一批具有较强国际竞争力的创新型领军企业,在部分领域形成世界领先的高科技产业。

  专栏2 国家科技重大专项

  核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品。突破超级计算机中央处理器(CPU)架构设计技术,提升服务器及桌面计算机CPU、操作系统和数据库、办公软件等的功能、效能和可靠性,攻克智能终端嵌入式CPU和操作系统的高性能低功耗等核心关键技术;面向云计算、大数据等新需求开展操作系统等关键基础软硬件研发,基本形成核心电子器件、高端通用芯片和基础软件产品的自主发展能力,扭转我国基础信息产品在安全可控、自主保障方面的被动局面。

  极大规模集成电路制造装备及成套工艺。攻克14纳米刻蚀设备、薄膜设备、掺杂设备等高端制造装备及零部件,突破28纳米浸没式光刻机及核心部件,研制300毫米硅片等关键材料,研发14纳米逻辑与存储芯片成套工艺及相应系统封测技术,开展75纳米关键技术研究,形成28—14纳米装备、材料、工艺、封测等较完整的产业链,整体创新能力进入世界先进行列。

  新一代宽带无线移动通信网。开展第五代移动通信(5G)关键核心技术和国际标准以及5G芯片、终端及系统设备等关键产品研制,重点推进5G技术标准和生态系统构建,支持4G增强技术的芯片、仪表等技术薄弱环节的攻关,形成完整的宽带无线移动通信产业链,保持与国际先进水平同步发展,推动我国成为宽带无线移动通信技术、标准、产业、服务与应用领域的领先国家之一,为2020年启动5G商用提供支撑。

  高档数控机床与基础制造装备。重点攻克高档数控系统、功能部件及刀具等关键共性技术和高档数控机床可靠性、精度保持性等关键技术,满足航空航天、汽车领域对高精度、高速度、高可靠性高档数控机床的急需,提升高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力,总体技术水平进入国际先进行列,部分产品国际领先。

  大型油气田及煤层气开发。重点攻克陆上深层、海洋深水油气勘探开发技术和装备并实现推广应用,攻克页岩气、煤层气经济有效开发的关键技术与核心装备,以及提高复杂油气田采收率的新技术,提升关键技术开发、工业装备制造能力,为保障我国油气安全提供技术支撑。

  大型先进压水堆及高温气冷堆核电站。突破CAP1400压水堆屏蔽主泵、控制系统、燃料组件等关键技术和试验验证,高温堆蒸汽发生器、燃料系统、核级石墨等关键技术设备材料和验证。2017年,20万千瓦高温气冷堆核电站示范工程实现并网发电;2020年,CAP1400示范工程力争建设完成。形成具有国际先进水平的核电技术研发、试验验证、关键设备设计制造、标准和自主知识产权体系,打造具有国际竞争力的核电设计、建设和服务全产业链。

  水体污染控制与治理。按照控源减排、减负修复、综合调控的步骤,在水循环系统修复、水污染全过程治理、饮用水安全保障、生态服务功能修复和长效管理机制等方面研发一批核心关键技术,集成一批整装成套的技术和设备,在京津冀地区和太湖流域开展综合示范,形成流域水污染治理、水环境管理和饮用水安全保障三大技术体系,建设水环境监测与监控大数据平台。

  转基因生物新品种培育。加强作物抗虫、抗病、抗旱、抗寒基因技术研究,加大转基因棉花、玉米、大豆研发力度,推进新型抗虫棉、抗虫玉米、抗除草剂大豆等重大产品产业化,强化基因克隆、转基因操作、生物安全新技术研发,在水稻、小麦等主粮作物中重点支持基于非胚乳特异性表达、基因编辑等新技术的性状改良研究,使我国农业转基因生物研究整体水平跃居世界前列,为保障国家粮食安全提供品种和技术储备。建成规范的生物安全性评价技术体系,确保转基因产品安全。

  重大新药创制。围绕恶性肿瘤、心脑血管疾病等10类(种)重大疾病,加强重大疫苗、抗体研制,重点支持创新性强、疗效好、满足重要需求、具有重大产业化前景的药物开发,以及重大共性关键技术和基础研究能力建设,强化创新平台的资源共享和开放服务,基本建成具有世界先进水平的国家药物创新体系,新药研发的综合能力和整体水平进入国际先进行列,加速推进我国由医药大国向医药强国转变。

  艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治。突破突发急性传染病综合防控技术,提升应急处置技术能力;攻克艾滋病、乙肝、肺结核诊防治关键技术和产品,加强疫苗研究,研发一批先进检测诊断产品,提高艾滋病、乙肝、肺结核临床治疗方案有效性,形成中医药特色治疗方案。形成适合国情的降低“三病两率”综合防治新模式,为把艾滋病控制在低流行水平、乙肝由高流行区向中低流行区转变、肺结核新发感染率和病死率降至中等发达国家水平提供支撑。

  大型飞机。C919完成首飞,取得中国民航局型号合格证并实现交付,开展民机适航审定关键技术研究。

  高分辨率对地观测系统。完成天基和航空观测系统、地面系统、应用系统建设,基本建成陆地、大气、海洋对地观测系统并形成体系。

  载人航天与探月工程。发射新型大推力运载火箭,发射天宫二号空间实验室、空间站试验核心舱,以及载人飞船和货运飞船;掌握货物运输、航天员中长期驻留等技术,为全面建成我国近地载人空间站奠定基础。突破全月球到达、高数据率通信、高精度导航定位、月球资源开发等关键技术。突破地外天体自动返回技术,研制发射月球采样返回器技术,实现特定区域软着陆并实现采样返回。

  二、部署启动新的重大科技项目

  面向2030年,再选择一批体现国家战略意图的重大科技项目,力争有所突破。从更长远的战略需求出发,坚持有所为、有所不为,力争在航空发动机及燃气轮机、深海空间站、量子通信与量子计算、脑科学与类脑研究、国家网络空间安全、深空探测及空间飞行器在轨服务与维护系统、种业自主创新、煤炭清洁高效利用、智能电网、天地一体化信息网络、大数据、智能制造和机器人、重点新材料研发及应用、京津冀环境综合治理、健康保障等重点方向率先突破。按照“成熟一项、启动一项”的原则,分批次有序启动实施。

  专栏3 科技创新2030—重大项目

  重大科技项目:

  1.航空发动机及燃气轮机。开展材料、制造工艺、试验测试等共性基础技术和交叉学科研究,攻克总体设计等关键技术。

  2.深海空间站。开展深海探测与作业前沿共性技术及通用与专用型、移动与固定式深海空间站核心关键技术研究。

  3.量子通信与量子计算机。研发城域、城际、自由空间量子通信技术,研制通用量子计算原型机和实用化量子模拟机。

  4.脑科学与类脑研究。以脑认知原理为主体,以类脑计算与脑机智能、脑重大疾病诊治为两翼,搭建关键技术平台,抢占脑科学前沿研究制高点。

  5.国家网络空间安全。发展涵盖信息和网络两个层面的网络空间安全技术体系,提升信息保护、网络防御等技术能力。

  6.深空探测及空间飞行器在轨服务与维护系统。重点突破在轨服务维护技术,提高我国空间资产使用效益,保障飞行器在轨安全可靠运行。

  重大工程:

  1.种业自主创新。以农业植物、动物、林木、微生物四大种业领域为重点,重点突破杂种优势利用、分子设计育种等现代种业关键技术,为国家粮食安全战略提供支撑。

  2.煤炭清洁高效利用。加快煤炭绿色开发、煤炭高效发电、煤炭清洁转化、煤炭污染控制、碳捕集利用与封存等核心关键技术研发,示范推广一批先进适用技术,燃煤发电及超低排放技术实现整体领先,现代煤化工和多联产技术实现重大突破。

  3.智能电网。聚焦部署大规模可再生能源并网调控、大电网柔性互联、多元用户供需互动用电、智能电网基础支撑技术等重点任务,实现智能电网技术装备与系统全面国产化,提升电力装备全球市场占有率。

  4.天地一体化信息网络。推进天基信息网、未来互联网、移动通信网的全面融合,形成覆盖全球的天地一体化信息网络。

  5.大数据。突破大数据共性关键技术,建成全国范围内数据开放共享的标准体系和交换平台,形成面向典型应用的共识性应用模式和技术方案,形成具有全球竞争优势的大数据产业集群。

  6.智能制造和机器人。以智能、高效、协同、绿色、安全发展为总目标,构建网络协同制造平台,研发智能机器人、高端成套装备、三维(3D)打印等装备,夯实制造基础保障能力。

  7.重点新材料研发及应用。重点研制碳纤维及其复合材料、高温合金、先进半导体材料、新型显示及其材料、高端装备用特种合金、稀土新材料、军用新材料等,突破制备、评价、应用等核心关键技术。

  8.京津冀环境综合治理。构建水—土—气协同治理、工—农—城资源协同循环、区域环境协同管控的核心技术、产业装备、规范政策体系。建成一批综合示范工程,形成区域环境综合治理系统解决方案。

  9.健康保障。围绕健康中国建设需求,加强精准医学等技术研发,部署慢性非传染性疾病、常见多发病等疾病防控,生殖健康及出生缺陷防控研究,加快技术成果转移转化,推进惠民示范服务。

  建立重大项目动态调整机制,综合把握国际科技前沿趋势和国家经济社会发展紧迫需求,在地球深部探测、人工智能等方面遴选重大任务,适时充实完善重大项目布局。

  科技创新2030—重大项目与国家科技重大专项,形成远近结合、梯次接续的系统布局。在电子信息领域,形成涵盖高端芯片及核心软硬件研制、前沿技术突破和信息能力构建的整体布局;在先进制造领域,形成涵盖基础材料、关键技术、重大战略产品和装备研发的整体布局;在能源领域,形成涵盖能源多元供给、高效清洁利用和前沿技术突破的整体布局;在环境领域,形成由单一污染治理转向区域综合治理的系统技术解决方案;在农业领域,形成兼顾前沿技术突破和解决种业发展基本问题的整体布局;在生物和健康领域,形成涵盖重大疾病防治、基础健康保障服务和前沿医疗技术突破的整体布局;在太空海洋开发利用领域,形成涵盖空间、海洋探测利用技术的整体布局。

  已有国家科技重大专项和新部署的科技创新2030—重大项目要进一步加强与其他科技计划任务部署的衔接,完善和创新项目组织实施模式,改进项目管理体制,明确管理责任,优化管理流程,提高管理效率。完善监督评估制度,定期开展评估。加强动态调整,加强地球深部探测等候选重大科技项目的储备论证。

  第五章 构建具有国际竞争力的现代产业技术体系

  把握世界科技革命和产业变革新趋势,围绕我国产业国际竞争力提升的紧迫需求,强化重点领域关键环节的重大技术开发,突破产业转型升级和新兴产业培育的技术瓶颈,构建结构合理、先进管用、开放兼容、自主可控的技术体系,为我国产业迈向全球价值链中高端提供有力支撑。

  一、发展高效安全生态的现代农业技术

  以加快推进农业现代化、保障国家粮食安全和农民增收为目标,深入实施藏粮于地、藏粮于技战略,超前部署农业前沿和共性关键技术研究。以做大做强民族种业为重点,发展以动植物组学为基础的设计育种关键技术,培育具有自主知识产权的优良品种,开发耕地质量提升与土地综合整治技术,从源头上保障国家粮食安全;以发展农业高新技术产业、支撑农业转型升级为目标,重点发展农业生物制造、农业智能生产、智能农机装备、设施农业等关键技术和产品;围绕提高资源利用率、土地产出率、劳动生产率,加快转变农业发展方式,突破一批节水农业、循环农业、农业污染控制与修复、盐碱地改造、农林防灾减灾等关键技术,实现农业绿色发展。力争到2020年,建立信息化主导、生物技术引领、智能化生产、可持续发展的现代农业技术体系,支撑农业走出产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代化道路。

  专栏4 现代农业技术

  1.生物育种研发。以农作物、畜禽水产和林果花草为重点,突破种质资源挖掘、工程化育种、新品种创制、规模化测试、良种繁育、种子加工等核心关键技术,培育一批有效聚合高产、高效、优质、多抗、广适等多元优良性状的突破性动植物新品种;培育具有较强核心竞争力的现代种业企业,显著提高种业自主创新能力。

  2.粮食丰产增效。围绕粮食安全和农业结构调整对作物高产高效协同、生产生态协调的科技需求,在东北、黄淮海、长江中下游三大平原,开展水稻、小麦、玉米三大作物丰产增效新理论、新技术和集成示范研究,使产量提高5%,减损降低5%以上,肥水效率提高10%以上,光温资源效率提高15%,生产效率提高20%。

  3.主要经济作物优质高产与产业提质增效。以种植规模较大的果树、花卉、茶叶、木本(草本)油料、热带经济作物、特色经济植物、杂粮等为对象,重点突破增产提质增效理论和方法,创制优异新种质,研发新产品,形成高效轻简技术,确保我国农业产品多样性和国家农业安全,促进主要经济作物产业提质增效。

  4.海洋农业(蓝色粮仓)与淡水渔业科技创新。研究种质资源开发、新品种选育、淡水与海水健康养殖、捕捞与新资源开发、精深加工、渔业环境保护等新原理、新装备、新方法和新技术,建成生态优先、陆海统筹、三产贯通的区域性蓝色粮仓,促进海洋农业资源综合利用,改善渔业生态环境,强化优质蛋白供给,引领海洋农业与淡水渔业健康发展。

  5.畜禽安全高效养殖与草牧业健康发展。以安全、环保、高效为目标,围绕主要动物疫病检测与防控、主要畜禽安全健康养殖工艺与环境控制、畜禽养殖设施设备、养殖废弃物无害化处理与资源化利用、饲料产业、草食畜牧业、草原生态保护和草牧业全产业链提质增效等方面开展技术研发,为我国养殖业转型升级提供理论与技术支撑。

  6.林业资源培育与高效利用。加强速生用材林、珍贵用材林、经济林、花卉等资源的高效培育与绿色增值加工等关键技术研究,开展林业全产业链增值增效技术集成与示范,形成产业集群发展新模式,单位蓄积增加15%,资源利用效率提高20%,主要林产品国际竞争力显著提升。

  7.农业面源和重金属污染农田综合防治与修复。突破农林生态系统氮磷、有毒有害化学品与生物、重金属、农林有机废弃物等污染机理基础理论及防治修复重大关键技术瓶颈,提升技术、产品和装备标准化产业化水平。制定重点区域污染综合防治技术方案,有效遏制农业面源与重金属污染问题。

  8.农林资源环境可持续发展利用。突破肥药减施、水土资源高效利用、生态修复、农林防灾减灾等关键技术,加强农作物病虫害防控关键技术研究,提升农作物病虫害综合治理能力,推动形成资源利用高效、生态系统稳定、产地环境良好、产品质量安全的农业发展格局。

  9.盐碱地等低产田改良增粮增效。加强盐碱地水盐运移机理与调控、土壤洗盐排盐、微咸水利用、抗盐碱农作物新品种选育及替代种植、水分调控等基础理论及改良重大关键技术研究,开发新型高效盐碱地改良剂、生物有机肥等新产品和新材料。开发盐碱地治理新装备,选择典型盐碱地及低产田区域建立示范基地,促进研发成果示范应用。

  10.农业生物制造。以生物农药、生物肥料、生物饲料为重点,开展作用机理、靶标设计、合成生物学、病原作用机制、养分控制释放机制等研究,创制新型基因工程疫苗和分子诊断技术、生物农药、生物饲料、生物肥料、植物生长调节剂、生物能源、生物基材料等农业生物制品并实现产业化。

  11.农机装备与设施。突破决策监控、先进作业装置及其制造等关键核心技术,研发高效环保农林动力、多功能与定位变量作业、设施种植和健康养殖精细生产、农产品产地处理与干燥、林木培育、采收加工、森林灾害防控等技术与装备,形成农林智能化装备技术体系,支撑全程全面机械化发展。

  12.农林生物质高效利用。研究农林废弃物(农作物秸秆、畜禽粪便、林业剩余物等)和新型生物质资源(能源植物、微藻等)的清洁收储、高效转化、产品提质、产业增效等新理论、新技术和新业态,使农林生物质高效利用技术进入国际前列,利用率达到80%以上。

  13.智慧农业。研发农林动植物生命信息获取与解析、表型特征识别与可视化表达、主要作业过程精准实施等关键技术和产品,构建大田和果园精准生产、设施农业智能化生产及规模化畜禽水产养殖信息化作业等现代化生产技术系统,建立面向农业生产、农民生活、农村管理以及乡村新兴产业发展的信息服务体系。

  14.智能高效设施农业。突破设施光热动力学机制、环境与生物互作响应机理等基础理论,以及设施轻简装配化、作业全程机械化、环境调控智能化、水肥管理一体化等关键技术瓶颈,创制温室节能蓄能、光伏利用、智慧空中农场等高新技术及装备,实现设施农业科技与产业跨越发展。

  二、发展新一代信息技术

  大力发展泛在融合、绿色宽带、安全智能的新一代信息技术,研发新一代互联网技术,保障网络空间安全,促进信息技术向各行业广泛渗透与深度融合。发展先进计算技术,重点加强E级(百亿亿次级)计算、云计算、量子计算、人本计算、异构计算、智能计算、机器学习等技术研发及应用;发展网络与通信技术,重点加强一体化融合网络、软件定义网络/网络功能虚拟化、超高速超大容量超长距离光通信、无线移动通信、太赫兹通信、可见光通信等技术研发及应用;发展自然人机交互技术,重点是智能感知与认知、虚实融合与自然交互、语义理解和智慧决策、云端融合交互和可穿戴等技术研发及应用。发展微电子和光电子技术,重点加强极低功耗芯片、新型传感器、第三代半导体芯片和硅基光电子、混合光电子、微波光电子等技术与器件的研发。

  专栏5 新一代信息技术

  1.微纳电子与系统集成技术。开展逼近器件物理极限和面向不同系统应用的半导体新材料、新器件、新工艺和新电路的前沿研究和相关理论研究,突破极低功耗器件和电路、7纳米以下新器件及系统集成工艺、下一代非易失性存储器、下一代射频芯片、硅基太赫兹技术、新原理计算芯片等关键技术,加快10纳米及以下器件工艺的生产研发,显著提升智能终端和物联网系统芯片产品市场占有率。

  2.光电子器件及集成。针对信息技术在速率、能耗和智能化等方面的核心技术瓶颈,研制满足高速光通信设备所需的光电子集成器件;突破光电子器件制造的标准化难题和技术瓶颈,建立和发展光电子器件应用示范平台和支撑技术体系,逐步形成从分析模型、优化设计、芯片制备、测试封装到可靠性研究的体系化研发平台,推动我国信息光电子器件技术和集成电路设计达到国际先进水平。

  3.高性能计算。突破E级计算机核心技术,依托自主可控技术,研制满足应用需求的E级高性能计算机系统,使我国高性能计算机的性能在“十三五”期间保持世界领先水平。研发一批关键领域/行业的高性能计算应用软件,建立若干高性能计算应用软件中心,构建高性能计算应用生态环境。建立具有世界一流资源能力和服务水平的国家高性能计算环境,促进我国计算服务业发展。

  4.云计算。开展云计算核心基础软件、软件定义的云系统管理平台、新一代虚拟化等云计算核心技术和设备的研制以及云开源社区的建设,构建完备的云计算生态和技术体系,支撑云计算成为新一代ICT(信息通信技术)的基础设施,推动云计算与大数据、移动互联网深度耦合互动发展。

  5.人工智能。重点发展大数据驱动的类人智能技术方法;突破以人为中心的人机物融合理论方法和关键技术,研制相关设备、工具和平台;在基于大数据分析的类人智能方向取得重要突破,实现类人视觉、类人听觉、类人语言和类人思维,支撑智能产业的发展。

  6.宽带通信和新型网络。以网络融合化发展为主线,突破一体化融合网络组网、超高速和超宽带通信与网络支撑等核心关键技术,在芯片、成套网络设备、网络体系结构等方面取得一批突破性成果,超前部署下一代网络技术,大幅提升网络产业国际竞争力。

  7.物联网。开展物联网系统架构、信息物理系统感知和控制等基础理论研究,攻克智能硬件(硬件嵌入式智能)、物联网低功耗可信泛在接入等关键技术,构建物联网共性技术创新基础支撑平台,实现智能感知芯片、软件以及终端的产品化。

  8.智能交互。探索感知认知加工机制及心理运动模型的机器实现,构建智能交互的理论体系,突破自然交互、生理计算、情感表达等核心关键技术,形成智能交互的共性基础软硬件平台,提升智能交互在设备和系统方面的原始创新能力,并在教育、办公、医疗等关键行业形成示范应用,推动人机交互领域研究和应用达到国际先进水平。

  9.虚拟现实与增强现实。突破虚实融合渲染、真三维呈现、实时定位注册、适人性虚拟现实技术等一批关键技术,形成高性能真三维显示器、智能眼镜、动作捕捉和分析系统、个性化虚拟现实整套装置等具有自主知识产权的核心设备。基本形成虚拟现实与增强现实技术在显示、交互、内容、接口等方面的规范标准。在工业、医疗、文化、娱乐等行业实现专业化和大众化的示范应用,培育虚拟现实与增强现实产业。

  10.智慧城市。开展城市计算智能、城市系统模型、群体协同服务等基础理论研究,突破城市多尺度立体感知、跨领域数据汇聚与管控、时空数据融合的智能决策、城市数据活化服务、城市系统安全保障等共性关键技术,研发智慧城市公共服务一体化运营平台,开展新型智慧城市群的集中应用创新示范。

  三、发展智能绿色服务制造技术

  围绕建设制造强国,大力推进制造业向智能化、绿色化、服务化方向发展。发展网络协同制造技术,重点研究基于“互联网+”的创新设计、基于物联网的智能工厂、制造资源集成管控、全生命周期制造服务等关键技术;发展绿色制造技术与产品,重点研究再设计、再制造与再资源化等关键技术,推动制造业生产模式和产业形态创新。发展机器人、智能感知、智能控制、微纳制造、复杂制造系统等关键技术,开发重大智能成套装备、光电子制造装备、智能机器人、增材制造、激光制造等关键装备与工艺,推进制造业智能化发展。开展设计技术、可靠性技术、制造工艺、关键基础件、工业传感器、智能仪器仪表、基础数据库、工业试验平台等制造基础共性技术研发,提升制造基础能力。推动制造业信息化服务增效,加强制造装备及产品“数控一代”创新应用示范,提高制造业信息化和自动化水平,支撑传统制造业转型升级。

  专栏6 先进制造技术

  1.网络协同制造。开展工业信息物理融合理论与系统、工业大数据等前沿技术研究,突破智慧数据空间、智能工厂异构集成等关键技术,发展“互联网+”制造业的新型研发设计、智能工程、云服务、个性化定制等新型模式,培育一批智慧企业,开展典型示范应用。

  2.绿色制造。发展绿色化设计技术、基础加工工艺技术、机电产品开发技术、再制造与再资源化技术等,构建基于产品全生命周期的绿色制造技术体系,开展绿色制造技术和装备的推广应用和产业示范。

  3.智能装备与先进工艺。开展非传统制造工艺与流程、重大装备可靠性与智能化水平等关键技术研究,研制一批代表性智能加工装备、先进工艺装备和重大智能成套装备,引领装备的智能化升级。

  4.光电子制造关键装备。开展新型光通信器件、半导体照明、高效光伏电池、MEMS(微机电系统)传感器、柔性显示、新型功率器件、下一代半导体材料制备等新兴产业关键制造装备研发,提升新兴领域核心装备自主研发能力。

  5.智能机器人。开展下一代机器人技术、智能机器人学习与认知、人机自然交互与协作共融等前沿技术研究,攻克核心部件关键技术,工业机器人实现产业化,服务机器人实现产品化,特种机器人实现批量化应用。

  6.增材制造。开展高性能金属结构件激光增材制造控形控性等基础理论研究,攻克高效高精度激光增材制造熔覆喷头等核心部件,研发金属、非金属及生物打印典型工艺装备,构建相对完善的增材制造技术创新与研发体系。

  7.激光制造。开展超快脉冲、超大功率激光制造等理论研究,突破激光制造关键技术,研发高可靠长寿命激光器核心功能部件、国产先进激光器以及高端激光制造工艺装备,开发先进激光制造应用技术和装备。

  8.制造基础技术与关键部件。研究关键基础件、基础工艺等基础前沿技术,建立健全基础数据库,完善技术标准体系和工业试验验证平台,研制一批高端产品,提高重点领域和重大成套装备配套能力。

  9.工业传感器。开展工业传感器核心器件、智能仪器仪表、传感器集成应用等技术攻关,加强工业传感器技术在智能制造体系建设中的应用,提升工业传感器产业技术创新能力。

  四、发展新材料技术

  围绕重点基础产业、战略性新兴产业和国防建设对新材料的重大需求,加快新材料技术突破和应用。发展先进结构材料技术,重点是高温合金、高品质特殊钢、先进轻合金、特种工程塑料、高性能纤维及复合材料、特种玻璃与陶瓷等技术及应用。发展先进功能材料技术,重点是第三代半导体材料、纳米材料、新能源材料、印刷显示与激光显示材料、智能/仿生/超材料、高温超导材料、稀土新材料、膜分离材料、新型生物医用材料、生态环境材料等技术及应用。发展变革性的材料研发与绿色制造新技术,重点是材料基因工程关键技术与支撑平台,短流程、近终形、高能效、低排放为特征的材料绿色制造技术及工程应用。

  专栏7 新材料技术

  1.重点基础材料。着力解决基础材料产品同质化、低值化,环境负荷重、能源效率低、资源瓶颈制约等重大共性问题,突破基础材料的设计开发、制造流程、工艺优化及智能化绿色化改造等关键技术和国产化装备,开展先进生产示范。

  2.先进电子材料。以第三代半导体材料与半导体照明、新型显示为核心,以大功率激光材料与器件、高端光电子与微电子材料为重点,推动跨界技术整合,抢占先进电子材料技术的制高点。

  3.材料基因工程。构建高通量计算、高通量实验和专用数据库三大平台,研发多层次跨尺度设计、高通量制备、高通量表征与服役评价、材料大数据四大关键技术,实现新材料研发由传统的“经验指导实验”模式向“理论预测、实验验证”新模式转变,在五类典型新材料的应用示范上取得突破,实现新材料研发周期缩短一半、研发成本降低一半的目标。

  4.纳米材料与器件。研发新型纳米功能材料、纳米光电器件及集成系统、纳米生物医用材料、纳米药物、纳米能源材料与器件、纳米环境材料、纳米安全与检测技术等,突破纳米材料宏量制备及器件加工的关键技术与标准,加强示范应用。

  5.先进结构材料。以高性能纤维及复合材料、高温合金为核心,以轻质高强材料、金属基和陶瓷基复合材料、材料表面工程、3D打印材料为重点,解决材料设计与结构调控的重大科学问题,突破结构与复合材料制备及应用的关键共性技术,提升先进结构材料的保障能力和国际竞争力。

  6.先进功能材料。以稀土功能材料、先进能源材料、高性能膜材料、功能陶瓷、特种玻璃等战略新材料为重点,大力提升功能材料在重大工程中的保障能力;以石墨烯、高端碳纤维为代表的先进碳材料、超导材料、智能/仿生/超材料、极端环境材料等前沿新材料为突破口,抢占材料前沿制高点。

  五、发展清洁高效能源技术

  大力发展清洁低碳、安全高效的现代能源技术,支撑能源结构优化调整和温室气体减排,保障能源安全,推进能源革命。发展煤炭清洁高效利用和新型节能技术,重点加强煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤二氧化碳捕集利用封存、余热余压深度回收利用、浅层低温地能开发利用、新型节能电机、城镇节能系统化集成、工业过程节能、能源梯级利用、“互联网+”节能、大型数据中心节能等技术研发及应用。发展可再生能源大规模开发利用技术,重点加强高效低成本太阳能电池、光热发电、太阳能供热制冷、大型先进风电机组、海上风电建设与运维、生物质发电供气供热及液体燃料等技术研发及应用。发展智能电网技术,重点加强特高压输电、柔性输电、大规模可再生能源并网与消纳、电网与用户互动、分布式能源以及能源互联网和大容量储能、能源微网等技术研发及应用。稳步发展核能与核安全技术及其应用,重点是核电站安全运行、大型先进压水堆、超高温气冷堆、先进快堆、小型核反应堆和后处理等技术研发及应用。实施“科技冬奥”行动计划,为奥运专区及周边提供零碳/低碳、经济智慧的能源解决方案。

  专栏8 清洁高效能源技术

  1.煤炭安全清洁高效开发利用与新型节能。突破燃煤发电技术,实现火电厂平均供电煤耗每千瓦时305克标煤,煤制清洁燃气关键技术和装备的国产化水平达到90%以上。突破煤炭污染控制技术,常规污染物在现有水平上减排50%。开展燃烧后二氧化碳捕集实现百万吨/年的规模化示范。

  2.可再生能源与氢能技术。开展太阳能光伏、太阳能热利用、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、可再生能源综合利用等技术方向的系统、部件、装备、材料和平台的研究。

  3.核安全和先进核能。开展先进核燃料、乏燃料后处理、放射性废物处理、严重事故、风险管理、数值反应堆、电站老化与延寿、超高温气冷堆、先进快堆、超临界水冷堆、新型模块化小堆等研究。

  4.智能电网。研制±1100千伏直流和柔性直流输电成套装备,建成±1100千伏特高压直流输电示范工程。实现2.5亿千瓦风电、1.5亿千瓦光伏的并网消纳,建成百万用户级供需互动用电系统等。

  5.建筑节能。突破超低能耗建筑技术标准和建筑能耗评价体系,研究节能集成技术、高效冷却技术等基础性技术,研发主动式/被动式多能源协调高效利用系统、新型采光与高效照明等应用关键技术,降低能源消耗。

  六、发展现代交通技术与装备

  面向建设“安全交通、高效交通、绿色交通、和谐交通”重大需求,大力发展新能源、高效能、高安全的系统技术与装备,完善我国现代交通运输核心技术体系,培育新能源汽车、高端轨道交通、民用航空等新兴产业。重点发展电动汽车智能化、网联化、轻量化技术及自动驾驶技术,发展具有国际竞争力的高速列车、高中速磁浮、快捷货运技术与装备,发展轨道交通的安全保障、智能化、绿色化技术,研发运输管理前沿技术,提升交通运输业可持续发展能力和“走出去”战略支撑能力。

  专栏9 现代交通技术与装备

  1.新能源汽车。实施“纯电驱动”技术转型战略,根据“三纵三横”研发体系,突破电池与电池管理、电机驱动与电力电子、电动汽车智能化技术、燃料电池动力系统、插电/增程式混合动力系统、纯电动力系统的基础前沿和核心关键技术,完善新能源汽车能耗与安全性相关标准体系,形成完善的电动汽车动力系统技术体系和产业链,实现各类电动汽车产业化。

  2.轨道交通。在轨道交通系统安全保障、综合效能提升、可持续性和互操作等方向,形成以新架构、新材料、新能源和跨国互联互通为特征的核心技术、关键装备、集成应用与标准规范。加强高速列车、高速磁浮、中速磁浮、联合运输、快捷货运、高速货运等方面的关键技术与装备研发,满足泛欧亚铁路互联互通要求,实现轨道交通系统全生命周期运营成本、运营安全水平、单位周转量能耗水平国际领先。

  3.海洋运输。突破绿色、智能船舶核心技术,形成船舶运维智能化技术体系,研制一批高技术、高性能船舶和高效通用配套产品,为提升我国造船、航运整体水平,培育绿色船舶、智能船舶等产业提供支撑。

  4.航空运输技术与装备。开展未来民机产品概念方案(新构型、新能源、超声速)论证研究,突破气动声学与低噪声设计、先进航电、飞控技术、先进多电、飞发一体化设计等技术,为提高民机产品竞争力提供支撑。瞄准航空运输服务低空空域开放、通用航空发展、航空应急救援体系建立所需的技术基础,围绕安全、高效、绿色航空器和航空运输系统两条主线,掌握通航飞机、协同空管、机场运控技术等重点方向前沿核心技术。

  5.综合交通运输与智能交通。以提供高效、便捷、可持续交通为目标,突破交通信息精准感知与可靠交互、交通系统协同式互操作、泛在智能化交通服务等共性关键技术。重点解决综合交通信息服务、交通系统控制优化、城市交通控制功能提升与设计问题,促进交通运输业与相关产业的融合发展。

  七、发展先进高效生物技术

  瞄准世界科技前沿,抢抓生物技术与各领域融合发展的战略机遇,坚持超前部署和创新引领,以生物技术创新带动生命健康、生物制造、生物能源等创新发展,加快推进我国从生物技术大国到生物技术强国的转变。重点部署前沿共性生物技术、新型生物医药、绿色生物制造技术、先进生物医用材料、生物资源利用、生物安全保障、生命科学仪器设备研发等任务,加快合成生物技术、生物大数据、再生医学、3D生物打印等引领性技术的创新突破和应用发展,提高生物技术原创水平,力争在若干领域取得集成性突破,推动技术转化应用并服务于国家经济社会发展,大幅提高生物经济国际竞争力。

  专栏10 先进高效生物技术

  1.前沿共性生物技术。加快推进基因组学新技术、合成生物技术、生物大数据、3D生物打印技术、脑科学与人工智能、基因编辑技术、结构生物学等生命科学前沿关键技术突破,加强生物产业发展及生命科学研究核心关键装备研发,提升我国生物技术前沿领域原创水平,抢占国际生物技术竞争制高点。

  2.新型生物医药技术。开展重大疫苗、抗体研制、免疫治疗、基因治疗、细胞治疗、干细胞与再生医学、人体微生物组解析及调控等关键技术研究,研发一批创新医药生物制品,构建具有国际竞争力的医药生物技术产业体系。

  3.生物医用材料。以组织替代、功能修复、智能调控为方向,加快3D生物打印、材料表面生物功能化及改性、新一代生物材料检验评价方法等关键技术突破,重点布局可组织诱导生物医用材料、组织工程产品、新一代植介入医疗器械、人工器官等重大战略性产品,提升医用级基础原材料的标准,构建新一代生物医用材料产品创新链,提升生物医用材料产业竞争力。

  4.绿色生物制造技术。开展重大化工产品的生物制造、新型生物能源开发、有机废弃物及气态碳氧化物资源的生物转化、重污染行业生物过程替代等研究,突破原料转化利用、生物工艺效率、生物制造成本等关键技术瓶颈,拓展工业原材料新来源和开发绿色制造新工艺,形成生物技术引领的工业和能源经济绿色发展新路线。

  5.生物资源利用技术。聚焦战略生物资源的整合、挖掘与利用,推进人类遗传资源的系统整合与深度利用研究,构建国家战略生物资源库和信息服务平台,扩大资源储备,加强开发共享,掌握利用和开发的主动权,为生物产业可持续发展提供资源保障。

  6.生物安全保障技术。开展生物威胁风险评估、监测预警、检测溯源、预防控制、应急处置等生物安全相关技术研究,建立生物安全相关的信息和实体资源库,构建高度整合的国家生物安全防御体系。

  八、发展现代食品制造技术

  遵循现代食品制造业高科技、智能化、多梯度、全利用、低能耗、高效益、可持续的国际发展趋势,围绕标准化加工、智能化控制、健康型消费等重大产业需求,以现代加工制造为主线,加快高效分离、质构重组、物性修饰、生物制造、节能干燥、新型杀菌等工程化技术研发与应用;攻克连续化、自动化、数字化、工程化成套装备制造技术,突破食品产业发展的装备制约;重视食品质量安全,聚焦食品源头污染问题日益严重、过程安全控制能力薄弱、监管科技支撑能力不足等突出问题,重点开展监测检测、风险评估、溯源预警、过程控制、监管应急等食品安全防护关键技术研究;围绕发展保鲜物流,开展智能冷链物流、绿色防腐保鲜、新型包装控制、粮食现代储备、节粮减损等产业急需技术研发;以营养健康为目标,突破营养功能组分稳态化保持与靶向递送、营养靶向设计与健康食品精准制造、主食现代化等高新技术。力争到2020年,在营养优化、物性修饰、智能加工、低碳制造、冷链物流、全程控制等技术领域实现重大突破,形成较为完备的现代食品制造技术体系,支撑我国现代食品制造业转型升级和持续发展。

  专栏11 现代食品制造技术

  1.加工制造。开展新型节能干燥、超微粉碎、冷冻冷藏、杀菌包装等共性技术研究,突破物性重构、风味修饰、质构重组、低温加工和生物制造等关键技术,攻克绿色加工、低碳制造和品质控制等核心技术,有效支撑食品加工产业技术升级。

  2.机械装备。开展食品装备的机械物性、数字化设计、信息感知、仿真优化等新方法、新原理研究,研发非热加工、新型杀菌、高效分离、自动包装等共性装备,节能挤压、高效干燥、连续焙烤、3D打印等关键装备,以及连续化、自动化、智能化和工程化成套加工装备,为食品装备升级换代提供支撑。

  3.质量安全。开展食品品质评价与系统识别、危害因子靶向筛查与精准确证、多重风险分析与暴露评估、在线监测与快速检测、安全控制原理和工艺、监管和应急处置等共性技术研究,重点突破食品风险因子非定向筛查、快速检测核心试剂高效筛选、体外替代毒性测试、致病生物全基因溯源、全产业链追溯与控制、真伪识别等核心技术,加强食品安全防护关键技术研究,强化食品安全基础标准研究,加强基于互联网新兴业态的监管技术研究,构建全产业链质量安全技术体系。

  4.保鲜物流。开展物流过程中食品品质保持、损耗控制、货架期延长等共性技术研究,突破环境因子精准控制、品质劣变智能检测与控制、新型绿色包装等关键技术,加强粮食现代储备关键技术装备研发,开展粮食流通节粮减损关键技术研发和示范,掌握智能冷链物流、绿色防腐保鲜等核心技术,构建我国食品冷链物流新模式,推动食品保鲜物流产业跨越式发展。

  5.营养健康。开展食品营养品质调控、营养组学与抗慢性疾病机理研究,突破营养功能组分筛选、稳态化保持、功效评价等关键技术,掌握营养功能组分高效运载及靶向递送、营养代谢组学大数据挖掘等核心技术,以及基于改善肠道微生态的营养靶向设计与新型健康食品精准制造技术,加强主食营养健康机理与现代化关键技术研发,开发多样性和个性化营养健康食品,有力支撑全民营养健康水平提升。

  九、发展支撑商业模式创新的现代服务技术

  面向“互联网+”时代的平台经济、众包经济、创客经济、跨界经济、分享经济的发展需求,以新一代信息和网络技术为支撑,加强现代服务业技术基础设施建设,加强技术集成和商业模式创新,提高现代服务业创新发展水平。围绕生产性服务业共性需求,重点推进电子商务、现代物流、系统外包等发展,增强服务能力,提升服务效率,提高服务附加值。加强网络化、个性化、虚拟化条件下服务技术研发与集成应用,加强文化产业关键技术研发。大力开展服务模式创新,重点发展数字文化、数字医疗与健康、数字生活、教育与培训等新兴服务业。围绕企业技术创新需求,加快推进工业设计、文化创意和相关产业融合发展,提升我国重点产业的创新设计能力。

  十、发展引领产业变革的颠覆性技术

  加强产业变革趋势和重大技术的预警,加强对颠覆性技术替代传统产业拐点的预判,及时布局新兴产业前沿技术研发,在信息、制造、生物、新材料、能源等领域,特别是交叉融合的方向,加快部署一批具有重大影响、能够改变或部分改变科技、经济、社会、生态格局的颠覆性技术研究,在新一轮产业变革中赢得竞争优势。重点开发移动互联、量子信息、人工智能等技术,推动增材制造、智能机器人、无人驾驶汽车等技术的发展,重视基因编辑、干细胞、合成生物、再生医学等技术对生命科学、生物育种、工业生物领域的深刻影响,开发氢能、燃料电池等新一代能源技术,发挥纳米技术、智能技术、石墨烯等对新材料产业发展的引领作用。

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