当前，世界已经进入以科技创新为主题和主导的发展新时代，新一轮科技变革与产业革命正加速演进;科技发展呈现出显著的新特点和新规律，表现在多科技领域交叉融合､集群突破､系统集成的规律，新一轮科技变革和产业革命呈现出信息､生命､材料､能源､空间等多科学与技术领域创新并发､科技突破群发涌现和汇聚融合等特点;经济社会发展需求是科技创新发展的关键动力源，科学发现､技术发明和产业发展日益呈现一体化发展态势，世界格局､产业组织形态和生产生活方式等正在发生重大深刻变化｡

我国至2050年要建成世界科技强国，就必须对人类未来知识体系的发展和建构做出重大科学发现和原创性贡献｡科学作为技术的源泉和先导，作为现代人类文明的基石，其发展已成为政府和全社会共同关注的焦点议题之一｡

习近平总书记在2018年5月28日召开的两院院士大会上指出，广大科技工作者要“把握大势､抢占先机，直面问题､迎难而上，瞄准世界科技前沿，引领科技发展方向，肩负起历史赋予的重任，勇做新时代科技创新的排头兵，努力建设世界科技强国｡” 因此，准确把握全球科技创新竞争发展态势并作出适当的决策就显得至关重要｡

中国科学院作为我国科学技术方面的最高学术机构和国家高端科技智库，有责任也有义务向国家最高决策层和社会全面系统地报告世界和中国科学的发展情况｡这有助于把握世界科学技术的整体竞争发展态势和趋势，对科学技术与经济社会的未来发展进行前瞻性思考和布局，促进和提高国家发展决策的科学化水平;同时也有助于先进科学文化的传播和提高全民族的科学素养｡

1997年9月，中国科学院决定发布年度系列报告《科学发展报告》，按年度连续全景式综述分析国际科学研究进展与发展趋势，评述科学前沿动态与重大科学问题，报道介绍我国科学家取得的代表性突破性科研成果，系统介绍科学发展和应用在我国实施“科教兴国”与“可持续发展”战略中所起的关键作用，并向国家提出有关中国科学的发展战略和政策建议，特别是向全国人大和全国政协会议提供科学发展的背景材料，供国家制定促进科学发展的宏观决策参考｡

随着国家全面建设创新型国家和推进科技强国建设，《科学发展报告》将致力于连续系统揭示国际科学发展态势和我国科学发展状况，服务国家促进科学发展的宏观决策｡

《2019科学发展报告》是该系列报告的第22部，主要包括科学展望､科学前沿､2018年中国科研代表性成果､科技领域发展观察､中国科学发展概览和中国科学发展建议六大部分｡受篇幅所限，报告所呈现的内容不一定能体现科学发展的全貌，重点是从当年受关注度最高的科学前沿领域和中外科学家所取得的重大成果中，择要进行介绍与评述｡

本报告的撰写与出版是在中国科学院白春礼院长的关心和指导下完成的，得到了中国科学院发展规划局､中国科学院学部工作局的直接指导和支持｡中国科学院科技战略咨询研究院承担本报告的组织､研究与撰写工作｡

目 录

为建设科技强国打下坚实基础（代序） / 白春礼

前言 / 中国科学院《科学发展报告》课题组

第一章 科学展望

1.1 二维材料研究进展及展望 / 刘碧录 成会明

1.2 宽禁带半导体发光学的发展现状与展望 / 申德振

第二章 科学前沿

2.1 太阳系边际探测的重大科学问题 / 王赤 李晖 郭孝城

2.2 量子计算:现状与展望 / 段路明 吴宇恺

2.3 纳米绿色印刷技术研究进展 / 王思 吴磊 宋延林

2.4 精神疾病肠道微生物组研究现状及展望 / 谢鹏 郑鹏

2.5 啁啾脉冲放大：超快超强激光的巅峰之路——2018 年诺贝尔物理学奖评述 / 王兆华 魏志义

2.6 “进化”的力量——2018 年诺贝尔化学奖评述 / 林章凛

2.7 癌症免疫疗法新进展及其未来展望——2018 年诺贝尔生理学或医学奖评述 / 李斌

第三章 2018年中国科研代表性成果

3.1 利用LAMOST发现系外行星族群 / 东苏勃

3.2 发现锂丰度最高的巨星——富锂巨星中锂元素的形成之谜 / 闫宏亮 施建荣

3.3 首次“看见”离子水合物的原子结构并揭示离子输运的幻数效应 / 彭金波 曹端云 何智力等

3.4 铁基高温超导中的“马约拉纳三部曲” / 孔令元 丁洪

3.5 人工基因组重排驱动基因组快速进化 / 贾斌 谢泽雄 元英进

3.6 主族碱土金属八羰基化合物的d轨道成键及18电子规则 / 周鸣飞

3.7 H+HD反应中的几何相位效应研究 / 王兴安 孙志刚 张东辉等

3.8 基于"生色团反应"的新型超高响应荧光探针 / 杨国强

3.9 克隆猴的诞生 / 孙强

3.10 衰老基因SIRT6调控灵长类动物的发育 / 张维绮 刘光慧

3.11 中国被子植物进化的摇篮和博物馆 / 鲁丽敏 陈之端

3.12 人造单染色体真核酵母细胞 / 薛小莉 覃重军

3.13 新型基因编码的神经递质荧光探针的开发及其应用 / 井淼 李毓龙

3.14 解析日光照射改善学习记忆的神经化学机制 / 熊伟

3.15 “葫芦娃”（huluwa）基因决定脊椎动物体轴形成 / 朱薛辰 陶庆华

3.16 疱疹病毒的组装和致病机理 / 王祥喜 饶子和

3.17 距今4万~3万年前人类踏足高海拔青藏高原腹地 / 张晓凌 高星 王社江

3.18 全球变暖背景下东太平洋厄尔尼诺变率增强 / 蔡文炬

第四章科技领域发展观察

4.1 基础前沿领域发展观察 / 黄龙光 边文越 张超星等

4.2 人口健康与医药领域发展观察 / 王玥 许丽 施慧琳等

4.3 生物科技领域发展观察 / 丁陈君 陈方 郑颖等

4.4 农业科技领域发展观察 / 袁建霞 邢颖

4.5 环境科学领域发展观察 / 曲建升 廖琴 曾静静等

4.6 地球科学领域发展观察 / 郑军卫 张志强 赵纪东等

4.7 海洋科学领域发展观察 / 高峰 王金平 冯志纲等

4.8 空间科学领域发展观察 / 杨帆 韩淋 王海名等

4.9 信息科技领域发展观察 / 唐川 徐婧 田倩飞等

4.10 能源科技领域发展观察 / 陈伟 郭楷模 蔡国田等

4.11 材料制造领域发展观察 / 万勇 黄健 冯瑞华等

4.12 重大科技基础设施领域发展观察 / 李泽霞 魏韧 郭世杰等

第五章中国科学发展概览

5.1 2018年科学技术部基础研究管理工作概述/李哲 崔春宇 陈志辉等

5.2 2018年度国家自然科学基金项目申请和资助综述 / 郑知敏 高阵雨 李志兰等

第六章中国科学发展建议

6.1关于加强科技界建制化参与立法的建议/中国科学院学部咨询课题组

6.2 关于改善我国基础研究活动结构性问题的建议 / 中国科学院学部咨询课题组

6.3 关于智慧城市建设的思考和建议 / 中国科学院学部咨询课题组

附录

附录一2018年中国与世界十大科技进展

附录二 2018年香山科学会议学术讨论会一览表

附录三 2018年中国科学院学部“科学与技术前沿论坛”一览表

丁仲礼､杨福愉､解思深､陈凯先､姚建年､郭雷､曹效业､汪克强､潘教峰､夏建白､邹振隆､聂玉昕､沈电洪､吴学兵､习复､王东､叶成､刘国诠､李喜先､吴善超､龚旭､张利华､黄大昉､黄有国､章静波､张树庸､杨茂君､张正斌､刘力､肖卫忠､吕厚远､吴乃琴､顾兆炎､刘文彬等专家参与了本年度报告的咨询与审稿工作,中国科学院发展规划局战略研究处甘泉处长和蒋芳同志､学部工作局咨询科普与教育处陈光副处长对本报告的工作也给予了帮助｡在此一并致以衷心感谢｡

中国科学院《科学发展报告》课题组

2019年12月24日

本文摘编自《2019科学发展报告》（中国科学院 编. 北京：科学出版社，2020.01）一书“前言”“目录”，有删减，标题为编者所加。

(责任编辑 王顺利)