从高铁运输到桥梁建设，再从量子科学到航太科技，中国在科技领域发展日新月异，也有目共睹；为加速更深远发展，中国科协发布12个领域共60个重大科学问题和重大工程技术难题，期待各界共同努力，追求创新并突破自我。这些难题征集环节共有76家全国学会、学会联合体积极参与，2142位科研一线科学家参与初选，54位科学领军专家参与复选，由33名院士专家参与终选。
一、地球科学
1 超高精度量子惯性导航技术 中国测绘地理信息学会
2 空间天气的及时准确预报 中国空间科学学会
3 岩石圈构造应力场及其作用过程 中国岩石力学与工程学会
二、公共安全
4 煤矿重特大灾害智能报警方法与技术 中国煤炭学会
5 工程结构安全的长期智能监测预警技术 中国建筑学会
6 城市交通基础设施智能协同运营技术 中国土木工程学会
三、交通运输
7 基于北斗卫星和5G通信技术的新型高速铁路列车运行控制技术 中国铁道学会
8 高原高寒冻土地区高速铁路与公路修建关键技术 中国铁道学会
9 跨深大海峡通道（悬浮隧道）关键技术 中国建筑学会
10 面向未来交通的路网全感知技术 中国公路学会
11 时速1000公里及以上低真空管道运输高速磁悬浮铁路建造关键技术 中国铁道学会
12 未来城市地下交通及物流系统 中国公路学会
四、空天科技
13 航天运输技术难题 中国宇航学会
14 飞机级系统架构设计及仿真技术 中国航空学会
15 面向工程应用的高精度动态测量 中国航空学会
五、能源环境
16 高效长寿命低成本电化学电力储能技术 中国电机工程学会
17 海洋生态系统储碳与全球变化 中国生态学学会
18 脆弱生境生物多样性的维持机制 中国生态学学会
19 高水平放射性废物安全处置 中国核学会
20 绿色安全高效的低成本制氢技术 中国化工学会
21 川藏铁路建设难点 中国岩石力学与工程学会
22 未来全球能源互联网的关键技术 中国电机工程学会
六、农业科技
23 绿色农药创新研究和原创性靶标的发现 中国植物保护学会
24 固态有机废弃物生物转化及其资源梯级利用 中国化工学会
七、生命科学
25 基于核酸物质的基因精准调控与医药技术 中国生物物理学会
26 植物工厂人工环境条件下植物的生长发育调控 中国园艺学会
27 细胞命运决定机制的研究 中国细胞生物学学会
28 遗传信息的结构编码——纳米尺度遗传信息动态结构解析 中国生物物理学会
29 人类智能的基因调控机理 中国人工智能学会
30 全球变化对动物的影响及应对 国际动物学会
31 植物对逆境的记忆功能与进化 中国植物生理与植物分子生物学学会
32 DNA存储技术 中国遗传学会
33 意识读取的前沿问题和关键技术 中国认知科学学会
八、数理化基础科学
34 记忆的物理化学基础 中国化学会
35 单分子化学反应动态过程的可视化 中国化学会
36 超临界场强的量子电动力学效应 中国核学会
37 宇宙中重元素的起源 中国核学会
38 极端条件下的可控燃烧 中国工程热物理学会
九、先进材料
39 高性能热电材料 中国电机工程学会
40 纳米纤维产业化生产关键技术 中国纺织工程学会
41 核能系统高安全结构材料 中国核学会
42 高活性可见光催化材料 中国科协先进材料学会联合体
43 人工智能技术与新型智能复合材料的深度融合 中国复合材料学会
十、信息科技
44 类脑计算 人工智能学会
45 新一代认知物联网关键技术研究 中国科协军民融合学会联合体（中国电子学会）
46 抗量子密码算法技术 中国密码学会
47 大规模共享无人载运工具的协同智动管控仿真 中国仿真学会
48 工业互联网中数据集成和边缘处理技术 中国科协智能制造学会联合体
49 人与机器的情感交互 中国仿真学会
十一、医学健康
50 肿瘤转移机制与抗肿瘤转移新药研发 中国抗癌协会
51 老年性痴呆的机制解析及诊治难点 中国病理生理学会
52 精神疾病的新型治疗方法 中国心理学会
53 免疫微环境分子分型及免疫治疗耐药机制 中国抗癌协会
十二、智能制造
54 人机共融关键技术 中国科协智能制造学会联合体
55 微腔中的力光电子传感 中国仪器仪表学会
56 高性能动力电池研发技术 中国汽车工程学会
57 新一代智能制造系统 中国科协智能制造学会联合体
58 基于多源信息融合的大型复杂系统健康状态监测与评估 中国机械工程学会
59 人工智能在智能驾驶工程技术开发中的应用研究 中国汽车工程学会
60 先进微纳机器人技术 中国机械工程学会
