2021版《全球工程前沿》中文版 中国工程院全球工程前沿项目组编

工程科技是改变世界的现实的、直接的生产力，工程前沿代表着工程科技未来创新发展的重要方向。当今时代，世界面临百年未有之大变局，新型冠状病毒肺炎疫情全球大流行进一步加剧全球发展的不确定性。新一轮科技革命和产业变革持续深化演进，工程科技创新多源并进、交汇叠加，工程科技前沿持续交叉融合，不断衍生突破。
中国工程院作为国家工程科技领域最高荣誉性、咨询性学术机构，肩负着发挥学术引领作用、促进工程科技发展的历史使命。自2017年以来，中国工程院连续组织开展“全球工程前沿”重大咨询研究项目，旨在按年度分析全球工程研究前沿和工程开发前沿，研判全球工程科技演进变化趋势。
2021年度全球工程前沿研究项目，继续依托中国工程院9个学部及中国工程院《工程》系列期刊开展研究工作。项目研究以数据分析为基础，以专家研判为核心，遵从定量分析与定性研究相结合、数据挖掘与专家论证相佐证、工程研究前沿与工程开发前沿并重的原则，凝练获得93个工程研究前沿和93个工程开发前沿，并重点解读28个工程研究前沿和28个工程开发前沿。
为提高前沿研判的科学性，在前四年实践经验的基础上，2021年度的研究工作进一步加大了数据与专家的交互力度，领域专家与图书情报专家深度参与数据准备、数据分析、图表制作、报告撰写等环节，专家智慧与客观数据在多轮迭代中不断融合，提升了研究的专业性和前瞻性。
本报告为2021年度全球工程前沿项目研究成果，由两部分组成，第一部分为研究概况，主要说明项目研究采用的数据和研究方法；第二部分为领域报告，包括机械与运载工程，信息与电子工程，化工、冶金与材料工程，能源与矿业工程，土木、水利与建筑工程，环境与轻纺工程，农业，医药卫生和工程管理共9个领域分报告，分别描述和分析各领域工程研究前沿和工程开发前沿概况，并对重点前沿进行详细解读。

引言1
第一章研究方法3
1工程研究前沿的遴选3
1.1论文数据的获取与预处理4
1.2论文主题挖掘4
1.3研究前沿的确定与解读4
2工程开发前沿的遴选5
2.1专利数据的获取与预处理6
2.2专利主题挖掘6
2.3开发前沿的确定与解读6
3术语解释6
第二章领域报告9
一、机械与运载工程9
1工程研究前沿9
1.1Top10工程研究前沿发展态势9
1.2Top3工程研究前沿重点解读13
2工程开发前沿21
2.1Top10工程开发前沿发展态势21
2.2Top3工程开发前沿重点解读25
二、信息与电子工程31
1工程研究前沿31
1.1Top10工程研究前沿发展态势31
1.2Top3工程研究前沿重点解读36
2工程开发前沿46
2.1Top10工程开发前沿发展态势46
2.2Top3工程开发前沿重点解读51
三、化工、冶金与材料工程59
1工程研究前沿59
1.1Top11工程研究前沿发展态势59
1.2Top3工程研究前沿重点解读63
2工程开发前沿72
2.1Top11工程开发前沿发展态势72
2.2Top3工程开发前沿重点解读76
四、能源与矿业工程83
1工程研究前沿83
1.1Top12工程研究前沿发展态势83
1.2Top4工程研究前沿重点解读88
2工程开发前沿96
2.1Top12工程开发前沿发展态势96
2.2Top4工程开发前沿重点解读103
五、土木、水利与建筑工程111
1工程研究前沿111
1.1Top10工程研究前沿发展态势111
1.2Top3工程研究前沿重点解读114
2工程开发前沿123
2.1Top10工程开发前沿发展态势123
2.2Top3工程开发前沿重点解读127
六、环境与轻纺工程132
1工程研究前沿132
1.1Top10工程研究前沿发展态势132
1.2Top3工程研究前沿重点解读136
2工程开发前沿143
2.1Top10工程开发前沿发展态势143
2.2Top3工程开发前沿重点解读148
七、农业154
1工程研究前沿154
1.1Top10工程研究前沿发展态势154
1.2Top3工程研究前沿重点解读158
2工程开发前沿168
2.1Top10工程开发前沿发展态势168
2.2Top3工程开发前沿重点解读172
八、医药卫生181
1工程研究前沿181
1.1Top10工程研究前沿发展态势181
1.2Top3工程研究前沿重点解读187
2工程开发前沿197
2.1Top10工程开发前沿发展态势197
2.2Top3工程开发前沿重点解读204
九、工程管理213
1工程研究前沿213
1.1Top10工程研究前沿发展态势213
1.2Top3工程研究前沿重点解读217
2工程开发前沿226
2.1Top10工程开发前沿发展态势226
2.2Top3工程开发前沿重点解读231
总体组成员240

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