摘要：当前新一轮科技革命和产业变革加速演进，工程科技创新进入密集活跃期，工程前沿不断取得颠覆性突破。作为对工程科技未来发展有重大影响和引领作用的关键方向，工程前沿具有前瞻性、先导性和探索性的特征，是培育工程科技创新能力的重要指引。根据前沿所处的创新阶段，工程前沿可分
作者：编辑部
2024年12月18日，中国工程院《全球工程前沿2024》报告在京发布。
当前新一轮科技革命和产业变革加速演进，工程科技创新进入密集活跃期，工程前沿不断取得颠覆性突破。作为对工程科技未来发展有重大影响和引领作用的关键方向，工程前沿具有前瞻性、先导性和探索性的特征，是培育工程科技创新能力的重要指引。根据前沿所处的创新阶段，工程前沿可分为侧重理论探索的工程研究前沿和侧重实践应用的工程开发前沿。
2024全球工程前沿呈现四大特点。一是工程前沿研究向极微观深入：芯片、生物医学、量子物理等科技前沿不断深入发展，引发全球科技和产业创新颠覆性变革。二是工程前沿探索向极端条件迈进：制造、能源、材料等领域技术加速进步，抗灾、耐极温、耐腐蚀等材料性能为制造业发展和极端环境作业提供了更加可靠的保证。三是工程前沿开发向极精准拓展：全球卫星导航精确定位技术、机器人精准操控技术的发展，开辟了人类生产和生活新空间。四是工程前沿创新向极综合交叉发力：多学科交叉渗透，理论应用互相促进，传统研究和新兴研究互相结合并扩散拓展，为全球科技创新与产业创新深度融合开辟新途径。
中国工程院自2017年起每年依托院刊系列期刊，组织9个学部院士专家开展“全球工程前沿”研究，跟踪全球工程科技发展前沿，把握世界科技发展大势，研判科技革命新方向。项目实施八年来，已经建立起相对稳定的研究团队，形成了规范有序的工作机制，每年发布《全球工程前沿》报告，在产业界和学术界产生了积极的社会反响和良好的社会效应，已成为中国工程院学术引领工作的重要标志。
2024年度“全球工程前沿”研究按照中国工程院9个学部所属的学科领域，通过数据分析与专家研判相结合，筛选获得92个工程研究前沿和92个工程开发前沿，并对其中最重要的27个研究前沿和27个开发前沿进行深入解读，制定重点前沿发展路线图。同时，为引领工程科技创新，项目组与《Engineering》期刊联合评选发布2024年度“全球十大工程成就”。
2024年12月18日，由中国工程院院刊《Engineering》评选的 “2024全球十大工程成就”在京发布。中国工程院秘书长、《Engineering》执行主编陈建峰院士公布评选结果。
“全球十大工程成就”主要指近五年已经完成且实践验证有效的、并产生全球性影响的工程科技重大创新成果，既包括重大工程项目或关键技术装备，也涵盖工程科技关键原始创新与突破。
“2024全球十大工程成就”经由全球征集提名、专家遴选推荐、公众问卷调查、评选委员会审议确定，包括：CAR-T细胞疗法、嫦娥六号、低轨通信卫星星座、柔性显示、高温气冷堆核电站、智能工厂、无人驾驶汽车、手术机器人、文生视频大模型Sora、超大型风力发电装备。本次评选的全球十大工程成就体现了三个特点：一是代表了某一个或多个工程科技领域最先进的技术水平或者重大的原创性突破，能够引领未来技术进步方向，如CAR-T细胞疗法，开创了治疗癌症和其他严重疾病的新方法，标志着细胞治疗时代的到来。二是通过技术整合、资源优化配置达成了整体目标，呈现出显著的系统集成创新特色，如低轨通信卫星星座，以其独特的轨道优势和技术特点，正逐步成为全球通信网络的重要组成部分；智能工厂通过制造技术与信息技术的深度融合，实现生产制造与管理全生命周期的数字化网络化智能化。三是催生新产业、新动能，具有重要的产业带动和经济驱动价值，代表新质生产力发展方向，如无人驾驶汽车、柔性显示都拥有广阔的应用场景，作为可预见的颠覆性技术引领全新的技术创新革命，已经产生巨大的经济和社会效益并深刻改变了人类的生活方式。
2024全球十大工程成就
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项目简介
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CAR-T细胞疗法，又称嵌合抗原受体T细胞免疫疗法，通过基因工程技术改造患者T细胞，使之能够识别并攻击肿瘤细胞，从而达到治疗恶性肿瘤的目的。自2017年首款CAR-T细胞疗法Kymriah获美国食品和药物管理局批准以来，全球已有多款CAR-T细胞疗法获批上市，并在治疗血液系统恶性肿瘤表现出极大的优势。CAR-T疗法开创了治疗癌症和其他严重疾病的新方法，标志着细胞治疗时代的到来。
2024年6月25日，中国探月工程嫦娥六号返回器采用半弹道跳跃式再入返回方式回到地球，标志着人类首次月球背面采样活动取得圆满成功。本次采样活动历经地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降、月面工作、月面上升、交会对接与样品转移、环月等待、月地转移以及再入回收11个阶段，用时53天带回1935.3克月背样品，为研究月球早期演化提供了直接证据，为人类理解月球背面与正面地质差异开辟了新的视角。
2019年5月23日，美国太空探索公司猎鹰9号火箭一次性搭载60颗低轨卫星升空，首次开展其“星链”低轨互联网星座计划部署，目标是建设一个全球覆盖、大容量、低时延的天基通信系统，在全球范围内提供高速互联网服务。截至2024年8月6日，星链已发射184批次6851颗卫星，成为迄今人类历史上最大的卫星星座。低轨通信卫星星座以其独特的轨道优势和技术特点，正逐步成为全球通信网络的重要组成部分。
柔性显示通过使用柔性基板制备超薄、超轻、可弯曲的显示产品，广泛应用于消费电子、汽车、医疗等领域。2023年全球柔性显示器市场规模达到378.9亿美元，三星、乐金显示、京东方、TCL华星等是全球领先的柔性显示生产企业。柔性显示以其独特的魅力引领消费电子产品设计的全新革命，颠覆性地拓宽了电子产品的使用场景与边界，赋予用户前所未有的便携享受与设计创造的无限可能。
2023年12月6日，位于中国山东的石岛湾高温气冷堆核电站示范工程，完成168小时持续运行考核，标志着世界上第一座模块式高温气冷堆核电站正式投入商业运行。高温气冷堆采用模块式设计，具有固有安全性好、发电效率高、环境适应性强、用途广泛等优点，可实现热电联产，提供300℃-500℃的高参数工业蒸汽，是国际公认的第四代核电技术先进堆型，具有广泛的应用前景。
作为当今制造业的先进形态，智能工厂通过制造技术与信息技术的深度融合，实现生产制造与管理全生命周期的数字化网络化智能化，显著提高生产效率、产品质量，有效降低能耗，增强供应链协同与用户交互，带动制造模式迈向柔性化、自主化、个性化。西门子、通用、宝马等企业的智能工厂，代表了全球智能制造的最高水平，正在引领全球未来制造革命时代的到来。
无人驾驶指汽车通过与周围环境的感知交互，自主决策、自主运行，达到人类驾驶员驾驶水平。在人工智能等技术支持下，无人驾驶正在实现从规则导向到端到端智能的飞跃，并接近完全无人驾驶水平。特斯拉、Waymo、百度Apollo、商汤科技等企业在商业化落地和技术创新上具有领先优势。无人驾驶广泛应用于物流运输、公共交通、共享出行等。作为一种可预见的颠覆性技术，无人驾驶将深刻改变人类出行方式。
手术机器人通常由控制台、机械臂和高清视觉系统等多个交互式组件构成，通过更高的控制精度、稳定性和操作灵活性，使外科医生能够执行复杂程度更高、侵入性更小的手术，从而减少手术创伤，缩短恢复时间，提高手术整体质量和患者治疗效果。本世纪以来，全球手术机器人技术已取得显著进步，涌现出达芬奇、Versius、Hugo RAS、SURGIX等多个系统。作为医疗领域的革新性技术，手术机器人有望开启未来医疗新时代。
2024年2月16日，OpenAI发布文生视频生成式人工智能大模型Sora。Sora通过对内容对齐的文本句子和图像/视频数据之间关联关系学习，具备模拟和重建物理世界视频所刻画复杂现象的能力，将人工智能内容生成从文本内容生成跃升到多模态内容生成，被喻为“视频世界模拟器”。Sora的创新将人工智能泛化能力提高到一个新的高度。
在世界能源转型的大背景下，全球风力发电技术创新迭代加速，超大型风力发电装备朝着大容量、高轮毂、长叶片的方向不断推陈出新，单机容量10MW以上的陆上风力发电装备以及15WM以上的海上风力发电装备不断涌现。金风科技、维斯塔斯、通用电气等企业在超大型风力发电装备研发和生产方面占据全球领先优势。超大型风力发电装备的快速发展，为全球风能开发利用、推进能源转型提供了重要支撑。
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来源：人工智能学家