中國科協發布 | 2026前沿科學問題

來源：中國科協之聲

第二十八屆中國科協年會主論壇7月15日在北京舉行。主論壇上，發布了2026重大科學問題、工程技術難題和產業技術問題。

中國科協自2018年開始，持續組織開展重大科技問題難題征集發布活動。2026年活動，從前沿性、引領性、創新性、戰略性四個方面嚴格把關，經過嚴謹規范的審讀、評議、投票等程序，最終選出10個前沿科學問題、10個工程技術難題和10個產業技術問題，為持續性產出原創性、顛覆性科技成果樹立“風向標”。

一起來看 2026前沿科學問題 有哪些→

01

Hodge猜想

霍奇猜想的突破將徹底革新人類對幾何本質的認知，揭示拓撲自由度與代數剛性之間的深刻統一。其核心斷言意味著復雜拓撲結構可被精確編碼為多項式方程的幾何構造。這一突破將推動代數幾何、拓撲學與表示論的深度融合。此外，該猜想與另一千禧問題BSD猜想也有本質相聯，其解決將為數論與幾何提供交叉驗證，加速這些難題的攻克，重塑現代數學的整體疆域。

02

磁約束核聚變燃燒等離子體

可控核聚變是解決未來經濟社會發展能源需求的終極途徑之一。磁約束聚變研究正在邁向氘氚聚變阿爾法粒子自持加熱主導的“燃燒等離子體”、產生凈聚變功率輸出的關鍵期。解決燃燒過程中能量與粒子平衡、宏觀與微觀穩定性控制難題，發展先進運行方案和氚燃料高效利用對策，實現聚變反應堆在阿爾法粒子加熱主導下的長時間穩定高約束運行，并攻克其伴隨的極端熱負荷、氚燃料自持等一系列科學和工程技術難題，將直接推動聚變能走向商業化應用。

03

電解液微環境演化機制

電解液中的離子配位微環境決定了電化學反應過程的動力學和長期穩定性，對提升電池功率密度、循環穩定性、電催化反應效率、選擇性等方面發揮著重要作用。厘清電解液中離子的體相、界面配位環境及演化機制，有望對電極表面雙電層、離子傳輸調控等帶來顛覆性的變革，重塑傳統基于稀溶液體系的電化學基礎理論。

04

人與自然互饋的地域分異機制及系統演變規律

人與自然的互饋過程深刻塑造區域可持續發展格局，但不同地理單元中人地耦合的驅動機制、地域分異規律與系統演變軌跡至今缺乏系統科學認知。研究突破將推動人地系統理論躍升，引領地理科學與生態、信息、管理等學科深度交叉，構建兼具預測能力與地域適應性的新范式。成果將為氣候適應、糧食安全、生態保護與國土空間優化提供科學依據，支撐差異化空間管控；促進大數據、AI與空天地一體化觀測在智慧治理與綠色轉型中應用，服務因地制宜發展新質生產力。該研究還將助力聯合國可持續發展目標，為應對區域發展失衡、生態系統退化貢獻中國方案，兼具科學、戰略與社會價值。

05

城市綠色空間與人類健康相互作用機理研究

城市綠色空間作為城市自然生態系統的主要載體，其發揮的多種生態系統服務已經逐漸被廣泛承認，然而與污染防控，氣候調節等功能不同，城市綠色空間的健康效應與人類福祉的關系更為直接和緊密，其實際需求與價值也更大。相關研究的突破將推動生態城市建設從現有的“生態環境保護”導向轉向“人群健康促進”導向，形成以人類健康為核心目標的生態城市建設新模式，進而催生一系列生態城市建設的新理論、新方法和新規范，以及以生態健康為核心的城市新生活方式與新產品消費市場，加速基于自然解決方案在全球可持續城市治理中的落地。

06

具身自主智能的度量與演化

具身自主智能度量與演化統一理論的探索，將顯著推動“如何定義與度量智能”這一人工智能領域長期未解核心問題的突破，引領人工智能系統分析由基于任務表現的經驗范式邁向以能力結構與演化規律為核心的科學度量范式，奠定智能系統可比較、可優化與可預測的理論基礎。在工程與產業層面，該理論將為自動駕駛、人形機器人等具身系統的準入與監管提供統一科學依據，加速規模化應用與技術迭代。在更廣泛層面，有望形成面向具身智能的通用度量框架與演化技術體系，帶動測試裝置、標準體系與產業生態發展，對推動人工智能發展范式突破、加快形成我國智能化新質生產力，具有重要而深遠的戰略意義。

07

類生物計算范式的第一性原理與介觀尺度實現機制

馮·諾依曼“存算分離+復雜節點”范式面臨“算力盡頭是電力”的不可持續危機。回歸生物計算第一性原理，揭示“簡單節點+復雜連接”以極低功耗涌現高智能的科學機理，發展以復雜網絡為中心、與先進工藝弱相關的類生物計算范式，是突破這一危機的根本路徑。該范式以介觀尺度可重構復雜網絡為物理載體，有望以成熟工藝實現3—5個數量級能效提升，開辟綠色、普惠、安全的計算新路徑，重塑計算科學基礎理論并催生萬億級新型計算產業。

08

“AI+”構建6G通信智能體網絡的機理探究

從3G跟跑、4G并跑到5G領跑，中國通信人走過了一條波瀾壯闊的超越之路。但“領跑”意味著前方的理論荒野中再也沒有路標。美國的《贏得6G競賽備忘錄》，已將6G視為關乎大國博弈的基礎性力量。面對這種較量，“語義信息論”不僅是對經典理論的挑戰，更是我國在基礎原理層面重構移動通信發展范式、提供“中國方案”的戰略支點。“人工智能+”中的“+”，不是簡單的物理疊加而應是產生質變的化學反應。當通信與人工智能從“相加”走向“相乘”，6G將真正成為賦能千行百業驅動時代跨越的超級引擎。

09

生物組織仿生類器官芯片

類器官芯片生物醫用材料的科學問題突破，將實現從動物源性隨機基質向人源性按需微環境的根本轉變，顯著提升藥物篩選與疾病模型的預測準確性，減少對動物實驗的依賴。產業化方面，自主研發生物墨水與芯片耗材將打破國外產品壟斷，形成千億級類器官和精準醫療業態。在再生醫學層面，可灌注、可編程的仿生材料支架有望推動血管化組織構建和器官修復，為終末期疾病患者提供治療希望，產生巨大的經濟與社會效益。

10

阿爾茲海默癥與腦類淋巴及淋巴循環動力學變化相關性

本問題旨在回答一個核心鏈條問題，在AD病理演進過程中，腦類淋巴-腦膜淋巴循環動力學是如何發生時空演變的？這種動力學衰退是AD的“因”還是“果”？其分子細胞機制及雙向互作網絡是什么？該系統研究體現了三個維度的創新：視角創新——突破“神經元中心論”，建立“流體動力學—微環境—神經退行變”的系統研究框架。方法創新——跨尺度融合（分子級AQP4極性—細胞級淋巴管形態—組織級熒光示蹤—活體級多模態磁共振影像），實現結構與功能的閉環驗證。轉化價值——不依賴于直接靶向Aβ/Tau，而是通過恢復機體自身的“排污系統”來達到疾病修飾的目的，避開了傳統靶向藥物引發的炎癥風暴等瓶頸。

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