中国科协发布 | 2026前沿科学问题

来源：中国科协之声

第二十八届中国科协年会主论坛7月15日在北京举行。主论坛上，发布了2026重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题。

中国科协自2018年开始，持续组织开展重大科技问题难题征集发布活动。2026年活动，从前沿性、引领性、创新性、战略性四个方面严格把关，经过严谨规范的审读、评议、投票等程序，最终选出10个前沿科学问题、10个工程技术难题和10个产业技术问题，为持续性产出原创性、颠覆性科技成果树立“风向标”。

一起来看 2026前沿科学问题 有哪些→

01

Hodge猜想

霍奇猜想的突破将彻底革新人类对几何本质的认知，揭示拓扑自由度与代数刚性之间的深刻统一。其核心断言意味着复杂拓扑结构可被精确编码为多项式方程的几何构造。这一突破将推动代数几何、拓扑学与表示论的深度融合。此外，该猜想与另一千禧问题BSD猜想也有本质相联，其解决将为数论与几何提供交叉验证，加速这些难题的攻克，重塑现代数学的整体疆域。

02

磁约束核聚变燃烧等离子体

可控核聚变是解决未来经济社会发展能源需求的终极途径之一。磁约束聚变研究正在迈向氘氚聚变阿尔法粒子自持加热主导的“燃烧等离子体”、产生净聚变功率输出的关键期。解决燃烧过程中能量与粒子平衡、宏观与微观稳定性控制难题，发展先进运行方案和氚燃料高效利用对策，实现聚变反应堆在阿尔法粒子加热主导下的长时间稳定高约束运行，并攻克其伴随的极端热负荷、氚燃料自持等一系列科学和工程技术难题，将直接推动聚变能走向商业化应用。

03

电解液微环境演化机制

电解液中的离子配位微环境决定了电化学反应过程的动力学和长期稳定性，对提升电池功率密度、循环稳定性、电催化反应效率、选择性等方面发挥着重要作用。厘清电解液中离子的体相、界面配位环境及演化机制，有望对电极表面双电层、离子传输调控等带来颠覆性的变革，重塑传统基于稀溶液体系的电化学基础理论。

04

人与自然互馈的地域分异机制及系统演变规律

人与自然的互馈过程深刻塑造区域可持续发展格局，但不同地理单元中人地耦合的驱动机制、地域分异规律与系统演变轨迹至今缺乏系统科学认知。研究突破将推动人地系统理论跃升，引领地理科学与生态、信息、管理等学科深度交叉，构建兼具预测能力与地域适应性的新范式。成果将为气候适应、粮食安全、生态保护与国土空间优化提供科学依据，支撑差异化空间管控；促进大数据、AI与空天地一体化观测在智慧治理与绿色转型中应用，服务因地制宜发展新质生产力。该研究还将助力联合国可持续发展目标，为应对区域发展失衡、生态系统退化贡献中国方案，兼具科学、战略与社会价值。

05

城市绿色空间与人类健康相互作用机理研究

城市绿色空间作为城市自然生态系统的主要载体，其发挥的多种生态系统服务已经逐渐被广泛承认，然而与污染防控，气候调节等功能不同，城市绿色空间的健康效应与人类福祉的关系更为直接和紧密，其实际需求与价值也更大。相关研究的突破将推动生态城市建设从现有的“生态环境保护”导向转向“人群健康促进”导向，形成以人类健康为核心目标的生态城市建设新模式，进而催生一系列生态城市建设的新理论、新方法和新规范，以及以生态健康为核心的城市新生活方式与新产品消费市场，加速基于自然解决方案在全球可持续城市治理中的落地。

06

具身自主智能的度量与演化

具身自主智能度量与演化统一理论的探索，将显著推动“如何定义与度量智能”这一人工智能领域长期未解核心问题的突破，引领人工智能系统分析由基于任务表现的经验范式迈向以能力结构与演化规律为核心的科学度量范式，奠定智能系统可比较、可优化与可预测的理论基础。在工程与产业层面，该理论将为自动驾驶、人形机器人等具身系统的准入与监管提供统一科学依据，加速规模化应用与技术迭代。在更广泛层面，有望形成面向具身智能的通用度量框架与演化技术体系，带动测试装置、标准体系与产业生态发展，对推动人工智能发展范式突破、加快形成我国智能化新质生产力，具有重要而深远的战略意义。

07

类生物计算范式的第一性原理与介观尺度实现机制

冯·诺依曼“存算分离+复杂节点”范式面临“算力尽头是电力”的不可持续危机。回归生物计算第一性原理，揭示“简单节点+复杂连接”以极低功耗涌现高智能的科学机理，发展以复杂网络为中心、与先进工艺弱相关的类生物计算范式，是突破这一危机的根本路径。该范式以介观尺度可重构复杂网络为物理载体，有望以成熟工艺实现3—5个数量级能效提升，开辟绿色、普惠、安全的计算新路径，重塑计算科学基础理论并催生万亿级新型计算产业。

08

“AI+”构建6G通信智能体网络的机理探究

从3G跟跑、4G并跑到5G领跑，中国通信人走过了一条波澜壮阔的超越之路。但“领跑”意味着前方的理论荒野中再也没有路标。美国的《赢得6G竞赛备忘录》，已将6G视为关乎大国博弈的基础性力量。面对这种较量，“语义信息论”不仅是对经典理论的挑战，更是我国在基础原理层面重构移动通信发展范式、提供“中国方案”的战略支点。“人工智能+”中的“+”，不是简单的物理叠加而应是产生质变的化学反应。当通信与人工智能从“相加”走向“相乘”，6G将真正成为赋能千行百业驱动时代跨越的超级引擎。

09

生物组织仿生类器官芯片

类器官芯片生物医用材料的科学问题突破，将实现从动物源性随机基质向人源性按需微环境的根本转变，显著提升药物筛选与疾病模型的预测准确性，减少对动物实验的依赖。产业化方面，自主研发生物墨水与芯片耗材将打破国外产品垄断，形成千亿级类器官和精准医疗业态。在再生医学层面，可灌注、可编程的仿生材料支架有望推动血管化组织构建和器官修复，为终末期疾病患者提供治疗希望，产生巨大的经济与社会效益。

10

阿尔兹海默症与脑类淋巴及淋巴循环动力学变化相关性

本问题旨在回答一个核心链条问题，在AD病理演进过程中，脑类淋巴-脑膜淋巴循环动力学是如何发生时空演变的？这种动力学衰退是AD的“因”还是“果”？其分子细胞机制及双向互作网络是什么？该系统研究体现了三个维度的创新：视角创新——突破“神经元中心论”，建立“流体动力学—微环境—神经退行变”的系统研究框架。方法创新——跨尺度融合（分子级AQP4极性—细胞级淋巴管形态—组织级荧光示踪—活体级多模态磁共振影像），实现结构与功能的闭环验证。转化价值——不依赖于直接靶向Aβ/Tau，而是通过恢复机体自身的“排污系统”来达到疾病修饰的目的，避开了传统靶向药物引发的炎症风暴等瓶颈。

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