揭曉！2019年度人類社會發(fā)展的十大科學(xué)問題

文／本刊記者 李 蘋

10月16日，在京開幕的首屆世界科技與發(fā)展論壇上，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院理論物理所蔡榮根與荷蘭愛思唯爾出版集團高級副總裁安妮·基特森共同發(fā)布了“2019年度人類社會發(fā)展十大科學(xué)問題”。

“全球性問題需要全球性的解決方案，特別是關(guān)于氣候、空氣、水土、海洋等一系列跨國界的問題，各國科學(xué)家應(yīng)攜手合作、應(yīng)對問題，共同尋求科學(xué)的解答?！敝袊茖W(xué)院院士蔡榮根說，為此，中國科協(xié)組織有關(guān)機構(gòu)，匯聚全球一流科學(xué)家的智慧，從人類可持續(xù)發(fā)展最基本的需求出發(fā)，提出了健康、環(huán)境、能源三個領(lǐng)域中亟待解決的十大科學(xué)問題。

4個健康問題

一、如何預(yù)防并阻斷新發(fā)傳染病的大規(guī)模流行？

應(yīng)對區(qū)域性、乃至全球性疾病的大流行，特別是嚴重的流感大流行是人類社會亟待解決的世界性難題之一。明確重要病毒性疾病發(fā)生發(fā)展的病原學(xué)、感染及免疫學(xué)分子機理，為感染性疾病防治提供新理論和新靶標，并據(jù)此研發(fā)特異性疫苗和治療藥物，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。

二、社會變遷對人的身心健康有哪些影響？

隨著全球范圍內(nèi)科技的快速進步、經(jīng)濟的持續(xù)增長以及全球化進程的不斷推進，人類生存的自然和社會環(huán)境都發(fā)生了深刻變化。如此廣泛和深遠的變化對人的身心健康產(chǎn)生了重大影響，困擾人們身心健康的問題也在不斷發(fā)生變化，新的身心健康問題亟待深入研究。

三、能否對未來人類疾病做出準確而全面的預(yù)測？

隨著城市化和人口老齡化進程的加快，諸如心腦血管疾病、慢性阻塞性肺疾病、惡性腫瘤、中風(fēng)、糖尿病等慢性非傳染性疾病的患病率迅速上升。如何利用醫(yī)療大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，挖掘出其內(nèi)在的重要信息，對隱患的疾病做出預(yù)測診斷，從而讓病患得以預(yù)防或提前醫(yī)治，具有重大意義。

四、哪些新技術(shù)可用于癌癥的早期診斷和預(yù)后監(jiān)測？

由于多數(shù)腫瘤晚期的治愈率極低，人們希望能夠在腫瘤發(fā)病的早期對病情進行診斷和加以抑制，并在癌變組織轉(zhuǎn)移之前去除或殺死其中的腫瘤細胞治愈病癥。物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的哪些新技術(shù)、新方法可應(yīng)用于癌癥早期檢測和預(yù)后監(jiān)測是人們持續(xù)關(guān)注的熱點。

3個環(huán)境問題

五、人類如何在安全的地球界限內(nèi)繼續(xù)發(fā)展？

“地球界限”是指人類能夠在地球上“安全生存”的邊界值。業(yè)界一般認為，9個邊界分別是：酸性海洋、臭氧消耗、淡水、生物多樣性、氮磷循環(huán)、土地利用、氣候變化、化學(xué)污染和氣溶膠超載。目前為止，人類已經(jīng)突破了其中4個邊界的極限，生存環(huán)境不斷惡化。如何控制人類的行為，采取科學(xué)的解決方案，保證人類在這9個邊界的極限范圍內(nèi)安全地生存、發(fā)展，是目前需要考慮的重大問題。

六、如何有效地解決跨界空氣、水和土壤的污染？

許多國家和地區(qū)，特別是中低收入的發(fā)展中經(jīng)濟體，為了發(fā)展經(jīng)濟，不得不利用自己的資源，以空氣、水和土壤的污染為代價，為高收入和發(fā)達經(jīng)濟體生產(chǎn)消費品，同時高收入和發(fā)達經(jīng)濟體也有意識地將高污染的項目轉(zhuǎn)到中低收入經(jīng)濟體進行生產(chǎn)。這種行為產(chǎn)生了嚴重的不公平現(xiàn)象。如何利用科學(xué)技術(shù)降低污染，進而解決這種跨界污染，是當(dāng)今國際社會面臨的重要問題。

七、如何實現(xiàn)對廢水和污水的完全凈化處理？

據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計，全球80%人為產(chǎn)生的廢水和污水在沒有經(jīng)過任何處理或達標處理的情況下流回自然環(huán)境，使全球十億人面臨著因水污染帶來的疾病風(fēng)險。目前主流的工業(yè)廢水和市政污水的處理方式成本高、部分效率低，不能充分應(yīng)對處理大量廢、污水的需求。因此，迫切需要研究新的科學(xué)治理方法，通過源頭削減廢、污水的排放，從廢、污水低成本資源化利用以及人工濕地等方式進行科學(xué)治理。

3個能源問題

八、可控核聚變能否解決人類未來能源問題？

大量使用化石能源會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染并導(dǎo)致全球變暖，因此，人們在不斷尋找新的高效清潔能源。目前的核能，以核裂變技術(shù)為主，但所產(chǎn)生的裂變廢料具有長久的高放射性，后期處理難度較大，而可控核聚變技術(shù)有著放射性廢料少，放射性時間短，聚變原料取之不盡等優(yōu)點。但目前核聚變技術(shù)尚未達到商業(yè)使用階段，核聚變技術(shù)的發(fā)展成為人們關(guān)注核能發(fā)展的重要科學(xué)和應(yīng)用問題。

九、怎樣高效轉(zhuǎn)化和存儲新能源?

人類社會日益增長的能源需求、環(huán)保要求與不可再生的化石資源之間的供需失衡，將成為人類社會發(fā)展面臨的主要矛盾之一，開發(fā)和利用新型清潔可再生能源迫在眉睫。人們開發(fā)了以太陽能電池、燃料電池等為代表的能源轉(zhuǎn)化與存儲器件，但現(xiàn)役器件的性能仍然難以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對廉價、穩(wěn)定新能源存儲和利用的需求，研發(fā)更高效的新能源轉(zhuǎn)換和存儲器件是新能源發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)。

十、大城市如何實現(xiàn)能源—水—食物供給的平衡和平等？

快速發(fā)展的大城市，對能源、水和食物有著巨大的需求。如何安全、穩(wěn)定、平衡地滿足大城市對能源、水和食物的需要，保證城市居民的健康、舒適的生活，是目前大城市化急劇發(fā)展面臨的關(guān)鍵問題之一，值得深入研究。

本次發(fā)布的十大科學(xué)問題，是圍繞聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展議程提出的17個發(fā)展目標，根據(jù)Sopus數(shù)據(jù)庫相關(guān)科學(xué)研究熱門關(guān)鍵詞的檢索結(jié)果，由國內(nèi)外知名期刊的編委和高端戰(zhàn)略科學(xué)家反復(fù)討論、不斷碰撞、深入凝練提出侯選問題，并通過廣泛的網(wǎng)絡(luò)評選，經(jīng)中國科協(xié)九屆常委會學(xué)術(shù)交流專門委員會終審確定。

蔡榮根表示，此次發(fā)布匯聚了全球一流科學(xué)家的智慧，從人類可持續(xù)發(fā)展最基本的需求出發(fā)，提出了在健康、環(huán)境、能源中亟待解決的十大問題，希望全球科學(xué)家圍繞這些問題展開合作，繼續(xù)采取有效行動，改善人類可持續(xù)發(fā)展的困境。

安妮·基特森說：“全球性問題需要全球性的解決方案，特別是關(guān)于氣候、空氣、土壤、海洋等一系列的問題，各國應(yīng)攜手合作、應(yīng)對問題，共同尋求科學(xué)的解答?！?/p>

首屆世界科技與發(fā)展論壇由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會、中國科學(xué)院、中國工程院聯(lián)合主辦，俄羅斯科學(xué)工程協(xié)會聯(lián)合會共同發(fā)起，以“科學(xué)·技術(shù)·發(fā)展”為主題，來自18個國家和地區(qū)的400多位專家院士、諾貝爾獎獲得者、世界重要科技組織會士、大學(xué)校長、企業(yè)家等嘉賓參加論壇，共話科技文明，共謀未來發(fā)展。