數讀《全球工程前沿2022》：中國是工程研究前沿“優等生”
封面新聞記者 譚羽清
近日，中國工程院、科睿唯安公司與高等教育出版社聯合釋出《全球工程前沿2022》報告（以下簡稱《報告》），從9個領域，描述與分析了95項工程研究前沿和93項工程開發前沿。
工程前沿，是指具有前瞻性、先導性和探索性，對工程科技未來發展有重大影響和引領作用的關鍵方向。
《報告》內工程研究前沿TOP1（以下簡稱“研究TOP1”）相關資料顯示，今年我國在工程研究前沿中成績斐然，為9個領域貢獻了諸多核心論文。
若不計參與“醫藥衛生”領域“研究TOP1”核心論文數，中國參與“研究TOP1”的核心論文總數位列世界第一。
以下，記者根據對《報告》內“研究TOP1”核心論文相關資料分析，選取了3個或最值得關注的“研究TOP1”，包括解決新能源車“心臟病”的電池材料、幫飛行器“學會”自己降落的著陸技術以及打倒腫瘤免疫治療中的“攔路虎”的醫學研究。
關注點1：
解決新能源車的“心臟病”
在9領域“研究TOP1”中，我國在能源與礦業領域的研究前沿——“高安全性高能量密度電池體系關鍵材料”中參與核心論文數最多，相關佔比也最大。
《報告》介紹，現有的鋰離子電池的能量密度已接近其理論值，很難滿足電動汽車市場的發展需求，並且在大規模的應用中，其安全性問題也成為阻礙行業發展的難題。
這些難題要如何解決？“高安全性高能量密度電池體系關鍵材料”相關研究或能給出答案。
據悉，電池主要由正極、負極和電解質組成，其整體的能量密度依賴正負極，而安全性則取決於電解質，要實現“雙高”，主要就得從電池的這幾部分進行改進。
而電極的能量密度則由電壓和容量決定，因此目前的研究前沿中，高能量密度正極主要發展方向是高電壓正極材料和高容量的硫正極材料，負極則主要向鋰金屬和矽負極方向發展。其中，正極材料的成本佔總成本的 40% 以上，但兼具高容量和高電壓的理想正極材料仍待突破。
電解質則由複合固態電解質向無機固態電解質發展。《報告》提到，固態電解質不僅能夠從本質上解決電池的安全性問題，而且可以適配高能量密度的正負極。
關注點2：
幫飛行器“學會”自己降落
機械與運載工程領域的“飛行器船舶甲板自主著陸技術” 是核心論文產出量最少的“研究TOP1”，《報告》表格統計的核心論文數僅有8篇，其中有中國參與的最多。
“飛行器船舶甲板自主著陸”是指在飛行器降落階段，將機載裝置得到的資訊透過處理，獲得精度足夠高的降落資訊，使飛行器自行完成著陸的過程。相關研究主要分為兩個方面，一個是自主著陸引導技術，另一個是自主著陸控制技術。
這種著陸技術對我國實現強大海軍力量、邁向海洋強國具有重要實際意義。它的升級離不開控制工程、感測器、計算機、人工智慧等資訊科技的發展，在導航、制導與控制、儀器科學、飛行器設計等學科領域具有重要理論研究價值。
到目前為止，飛行器船舶甲板著陸技術的研究已經向多資訊、全方位、自主化方向發展。
關注點3：
打倒腫瘤免疫治療中的“攔路虎”
醫藥衛生領域的“實體瘤的免疫異質性及干預策略研究” 在9個“研究TOP1”中屬核心論文產出量最多的，《報告》統計的就有945篇。
對於該研究的相關核心論文，美國參與的最多。
《報告》介紹，腫瘤免疫治療已經革新了腫瘤臨床治療實踐。據相關報道，目前這種方式已用於治療黑色素瘤，非小細胞肺癌、腎癌等多型別的腫瘤疾病，為患者帶來巨大益處。
但是很多因素仍顯著限制著這種療法的療效，其中最為學界關注的便是“腫瘤的免疫異質性”。它是指在腫瘤的發生過程中，隨著腫瘤細胞的不斷進化、演變和選擇，抗腫瘤免疫由免疫清除、免疫平衡發展至免疫逃逸。
這種“免疫異質性”與疾病進展和治療反應性密切相關。準確瞭解它、開展相應干預策略研究，對於在臨床中正確評估它、促進更加有效的個體化治療發展至關重要。
目前，世界多國對實體瘤的免疫異質性均有較大的研究投入，並開展了廣泛的合作。但在這一前沿中，中國目前處於與國外同類研究跟跑的態勢。
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