国家自然科学基金委员会、中国科学院编的这本《未来10年中国学科发展战略（工程科学）》基于2011～2020年我国部分工程学科发展战略研究报告编写而成。工程学科是研究人造物质和系统（包括其伴生的有害物质）的制造、工作原理、行为调控原理以及与自然界相互作用规律的科学与技术，涵盖范围非常广泛。本书仅包括冶金与矿业工程、机械工程、建筑环境与土木工程、水利科学与海洋工程四个工程学科战略规划的总体研究报告和分学科研究报告。第一章“工程科学总论”对此四个工程学科领域的特点、发展规律与趋势以及学科前沿、我国未来需求和发展战略进行了研究和阐述，提出了我国未来10年优先发展的领域和拟开展研究的重大交叉领域，并对相关资助政策提出了建议。第二章至第五章分别对上述四个工程学科领域的战略地位、发展趋势以及发展战略与保障措施进行了专门研究和阐述，提出了各个学科领域未来10年优先资助的领域或方向。

本书可供我国相关工程学科科研管理部门制订研究计划和资助计划参考，同时也可供从事相关工程学科研究的科研人员、教师、学生和工程技术人员参阅。

“未来10年中国学科发展战略”丛书是国家自然科学基金委员会和中国科学院学部历时两年多联合开展研究的重要成果，凝聚着600多位院士、专家的智慧和心血，对广大科技工作者洞悉学科发展规律、了解前沿领域和重点方向及开展科技创新等有重要的参考价值。对促进我国学科均衡、协调、可持续发展必将发挥积极作用。

国家自然科学基金委员会、中国科学院编的这本《未来10年中国学科发展战略（工程科学）》全面总结了近年来工程科学的研究现状和研究动态，客观分析了学科发展态势，从学科的发展规律和研究特点出发，前瞻性地思考了学科的整体布局，提出了工程科学的重要科学问题、前沿方向及我国发展该学科领域的政策措施等。

本书不仅对相关领域科技工作者和高校师生有重要的参考价值，同时也是科技管理者和社会公众了解工程科学发展现状及趋势的权威读本。

总序（路甬祥 陈宜瑜）

前言

摘要

Abstract

第一章　工程科学总论

 第一节 工程学科的特点与发展规律

一、工程学科的特点

二、工程学科的发展规律

 第二节 工程学科的科学前沿、国家需求与发展战略目标

一、工程学科的科学前沿

二、我国工程学科面临的国家重大需求与发展战略目标

 第三节 工程学科的优先发展领域

一、资源高效安全开采基础理论与关键技术

二、冶金与材料制备过程中的界面科学问题

三、复杂机电系统的功能原理与集成科学

四、高性能零件／构件精密制造

五、城乡建筑节能设计原理与技术体系

六、饮用水复合污染机制、毒性效应与控制原理

七、变化环境下我国水资源高效利用及对河流过程与河口演变的影响机制

八、大型水电站建设与安全运行的关键技术与基础科学问题

 第四节 工程学科的重大交叉研究领域

一、资源高效利用与环境的相互作用规律

二、生物制造与仿生制造

三、工程结构系统全寿命性能设计与控制

四、环境变迁中的城市科学

五、深海工程和新型船舶的基础理论与前沿技术

 第五节 资助政策与建议

第二章 冶金与矿业式程学科

 第一节 总论

一、冶金与矿业工程学科的战略地位

二、冶金与矿业工程学科的总体发展趋势

三、冶金与矿业工程学科未来5～10年发展战略

四、未来5～10年冶金与矿业工程学科发展的保障措施

 第二节 冶金与矿业工程学科主要领域、基础科学问题及优先资助方向

一、难动用储量的资源开采理论和方法

二、矿山灾害防治及工业安全生产中的基础科学问题

三、资源开采中的环境保护理论与方法研究

四、资源开发中的重大基础理论问题

五、低品位、多金属共生矿冶金理论与新技术

六、低排放冶金新工艺与二次资源综合利用

七、金属凝固过程与组织控制

八、材料智能化制备与成形加工的基础科学问题

 参考文献

第三章 机械工程学科

 第一节 总论

一、机械工程学科的战略地位

二、机械工程学科的总体发展趋势

三、机械工程学科未来5～10年发展战略

四、未来5～10年机械工程学科发展的保障措施

 第二节 机械工程学科主要领域、基础科学问题及优先资助方向

一、机构学与机械振动学

二、机械的驱动与传动科学

三、复杂机电系统的集成科学

四、零件与结构的失效与安全服役科学

五、机械表面界面科学与摩擦学

六、生物制造与仿生制造科学

七、高性能精确成形制造科学

八、高能束与特种能场制造科学

九、高精度数字化制造科学

十、机械的制造与运行参数测量科学

十一、微／纳制造科学与技术

 参考文献

第四章 建筑环境与土木工程学科

 第一节 总论

一、建筑环境与土木工程学科的战略地位

二、建筑环境与土木工程学科的总体发展趋势

三、建筑环境与土木工程学科未来5～10年发展战略

四、未来5～10年建筑环境与土木工程学科发展的保障措施

 第二节 建筑环境与土木工程学科的主要领域、基础科学问题及优先资助方向

一、建筑学与城乡人居环境

二、环境工程

三、交通工程

四、结构工程

五、岩土工程

六、防灾工程

 参考文献

第五章 水利科学与海洋工程学科

 第一节 总论

一、水利科学与海洋工程学科的战略地位

二、水利科学与海洋工程学科的总体发展趋势

三、水利科学与海洋工程学科未来5～10年发展战略

四、未来5～10年水利科学与海洋工程学科发展的保障措施

 第二节 水利科学与海洋工程学科主要领域、基础科学问题及优先资助方向

一、变化环境下流域水循环演变机制与水资源调控

二、重大水电工程对河流系统演变的影响机制与调控

三、重大水利水电工程建设的基础科学和关键技术

四、复杂环境下岩土工程灾变的基础理论与关键技术

五、高强度开发条件下海岸演变机制与生态保护

六、深海资源开发工程的科学问题及关键技术

七、复杂水电能源系统高效安全运行的基础理论和关键技术

八、海上新能源工程

 参考文献