发展新能源汽车、推进新能源汽车产业化，对解决传统燃油汽车高污染、高耗能、高排放问题具有重要意义。以新能源汽车为研究对象，从新能源汽车发展背景、整车和三电系统综合分析了中国新能源汽车目前的产业与技术发展现状；提出了中国新能源汽车目前存在基础设施建设尚不完善、电池回收利用率低、基础器件关键技术未掌握等问题，探讨了新能源汽车技术与产业未来的发展方向和规划。

电子束光刻设备在高精度掩模制备、原型器件开发、小批量生产以及基础研究中有着不可替代的作用。在国外高端电子束光刻设备禁运的条件下，中国迫切需要实现高端国产化设备的突破。介绍了电子束光刻设备发展历程，列举了当前活跃在科研和产业界的3种设备（高斯束、变形束、多束）的主要厂商及其最新设备性能，并概括了国产化电子束光刻设备发展现状。通过国内外电子束光刻设备性能的对比，总结了国产化研发需要解决的关键性难题。其中，着重介绍了高端高斯电子束光刻设备国产化需要面临的技术挑战：热场发射电子枪、高加速电压、高频图形发生器、极高精度的激光干涉仪检测技术及高精度电子束偏转补偿技术。

元宇宙是第三次互联网革命（Web3.0）的一个战略制高点，头戴式设备（XR）是其主要的接入和交互终端。从微显示、光学系统和感知交互3个核心技术领域，论述了元宇宙终端硬件的关键技术及其发展趋势。在微显示技术方面，重点涉及硅基OLED 和 MicroLED 2种新型显示技术及其产业化；在光学系统方面，主要论述了表面浮雕光栅光波导、体全息光波导和超表面光波导技术；在感知交互方面，着重讨论了手势动作识别和脑电信号识别交互技术。

通过分析目前中国人工智能伦理研究的发展态势， 梳理了 AI伦理发展历程、 伦理风险治理、 主体伦理责任及伦理问题成因等 4个研究主题； 发现研究存在理论与实践脱轨、 内容体系性缺乏、 研究方向陈旧、 研究对象不均衡等不足。对此， 紧跟国家人工智能伦理治理动向，着眼 AI技术前沿， 提出了从重视理论的落地性、 鼓励学科研究的体系性、 推进伦理研究的创新性、 促进研究对象的均衡性等 4个方面来构建中国特色人工智能伦理体系， 以推动人工智能伦理研究。

回顾了光学领域在2022年的重大进展，盘点了光电子学、光物理、光物质相互作用、光学材料与结构、光学设计和仪器仪表、光学信息采集和处理、光子学交叉领域、光源与强场激光、生物学和医疗光学、视觉色彩等光学技术研究领域的研究热点，探讨了其在未来可能会对人类生存及生活方式产生的巨大影响。

图深度学习技术在处理非欧氏结构数据中显示了巨大潜力，大量研究工作尝试将图嵌入或图神经网络应用到漏洞检测中。梳理了基于图深度学习的漏洞检测方法，按其一般流程，归纳了数据集、图数据、图深度学习模型构建及结果评估4个主要阶段；从图深度学习漏洞检测的有效性出发，阐述了基于代码模式和基于相似性及具体应用场景中的研究成果；分析了该领域面临的挑战和未来的趋势。

梳理了后疫情时代中国在教育教学、企业管理、交通出行、科技创新、物流供应链管理等领域所发生的变化，分析了中国在医学及医疗卫生机构管理、突发公共卫生治理、社区治理以及国家治理层面的多个研究主题。进入后疫情时代，无论是在全球化背景下的国家治理层面，还是更为关注基层社区治理的突发公共卫生治理层面上，更为灵活、更有弹性的“韧性治理”都成为治理的共同选择取向。同时，构建更适应后疫情时代的机构协同、协作机制也是未来治理的重大挑战。基于上述分析，剖析了后疫情时代概念界定模糊的问题，探讨了目前存在研究方法使用不够规范、研究设计不足、研究的理论价值与实践价值割裂的问题，从重组的视角展望了后疫情时代的治理理念和治理模式。

在分析先进制造技术的内涵、体系架构、典型特征与主要分类的基础上，总结了国内外先进制造业发展态势和战略部署；综述了美国、德国、日本3个制造强国在先进制造技术前沿布局、企业应用与产业发展状况；结合国内外发展趋势，提出了推广智能制造、强化基础科学研究，布局具有国际领先的国家实验室和创新中心，建设自主性龙头制造产业集群等建议。

随着摩尔定律接近极限，超摩尔定律的2.5D/3D封装登上历史舞台。硅通孔（through silicon via，TSV）是实现多维封装纵向互连的关键技术，也是目前高端电子制造领域的重要代表之一。概述了TSV铜互连的关键技术，包括铜电镀液、电镀工艺和研究方法。认为TSV电镀铜技术难点在于无缺陷填充，而添加剂是实现无缺陷填充的关键组分。归纳了TSV电镀铜的加速剂、抑制剂以及整平剂等多种添加剂，指出随着 TSV深宽比的不断提高，对电镀工艺提出了更高的要求。介绍了仿真计算、电化学测试等电镀液添加剂作用机理的研究手段。随着研究手段的不断升级，对添加剂作用机理研究更加深入透彻，确保了高深宽比TSV镀铜的无缺陷填充，进一步促进了先进封装的发展。

通过梳理近年来国外关于后疫情时代的社会影响、风险防控、应急管理相关研究，解析了后疫情时代概念和内涵。概述了后疫情时代的国外研究现状，分析了国外关于后疫情时代的城市规划、出行方式等社会影响以及风险防控与应急管理等核心问题的研究进展，总结了现有研究的特征与不足，对后疫情时代的进一步研究进行了展望。研究发现新冠肺炎疫情显著影响了人们的交往、出行、工作方式，推动了行业形态、科技发展和社会治理等方面的变革。后疫情时代最大的风险特征是不确定性，多风险耦合为应急管理实践带来新一轮挑战。

随着人工智能、物联网、大数据等科技的迅猛发展，智能家居正式进入了 3.0时代，深度依赖用户大数据进行深度学习和数据挖掘，迫切需要面向智能家居的智能交互、智能感知和复杂决策的新技术新方法作为支撑。综合国内外前沿相关研究，提炼出未来智能家居所需要的3大要素：“感知”“思考”和“执行”。并以此为脉络，综述了国内外智能家居前沿平台的研发进展，评议了智能家居环境中的数据采集和特征提取研究、智能家居场景下的智能感知研究、面向智能家居的多模态人机交互与创新场景研究的相关成果，介绍了清华大学未来实验室在智能家居领域的相关研究工作。

超快科学以超快光源和超快探测为主要研究手段，通过对微观世界超快动力学过程 的测量和操控，实现对宏观物质的理解、应用和控制 。作为当前国际科技最重要的前沿方向之一，超快科学的发展将为众多学科提供重要的原始创新驱动力，其突破将助力解决关乎国 家重大需求和人民生命健康相关的诸多重大问题 。聚焦超快科学中的超快激光技术、超快 测量技术及超快动力学的研究，主要介绍了其发展现状、应用现状和发展前景，分析了中国超快科学发展存在的问题，提出了超快科学发展的具体建议，即加强顶层设计，促进产业化，完善人才培养评价机制，支持重大科技基础设施和国际大科学计划。

海洋放射性监测是保障海洋核环境安全的重要支撑。回顾了日本福岛核事故对海洋的放射性排放特点、监测内容和监测结果，介绍了国内外海洋放射性监测工作，总结分析了海洋放射性监测项目、监测布点、监测方法、监测设备、监测数据指导核应急响应等方面的进展，为我国海洋放射性监测提供参考。

总结了机器人技术在轨道交通的装备制造、运维巡检、运营服务3个方面的应用，结合智能机器人技术在该领域的发展现状，总结了机器人的核心技术挑战，提出了未来机器人技术与轨道交通融合发展的方向。

脑科学被视为理解宇宙、自然与人类关系的“终极疆域”，人类从未停止对人脑的探索以及对其运行机制的模仿。过去几个世纪，人类对人脑的解剖构造和人脑各部分的独特功能有了一定的认识，但对人脑的信息处理机制、智能的形成等问题还需要持续深入探索。同时，借鉴人脑的信息处理方式开展类脑智能研究，对扩展与应用人类智能具有重要作用，是人工智能的下一个发展目标。从人工智能技术视角提出了大数据驱动的人脑信息处理机制、多脑区协同的人类智能形成机制、多标志物联动的脑疾病发展机理、多模态融合的类脑深度计算机理等关键科学问题，并建议从多学科交叉融合、产学研合作促进、国际化交流共享、战略性规划部署及科研型人才培养等方面加强脑科学及类脑智能研究。

基于“有意义的人类控制”这一人工智能伦理学的核心概念，总结了自动驾驶在算法设计阶段的伦理难题；分析了“有意义的人类控制”运用于自动驾驶的可行性；从“跟踪”和“追踪”2大条件，围绕“问责制与透明度”和“价值敏感设计”进行“有意义的人类控制”框架构建，以为自动驾驶的算法设计提供系统方法论指导。

2022年世界空间科学和探索热点频现。按空间天文、日球层物理、行星科学、空间地球科学和微重力物理与空间生命科学五大领域，梳理了全球空间科学重要进展，韦布空间望远镜及其首批成果成为年度最大亮点；盘点了各国空间科学任务及其代表性成果，中国空间科学先导专项科学卫星系列以及探月工程“嫦娥五号”样品的研究突破令人瞩目。载人航天是空间科学与应用的重要平台，中国空间站建成引起世界关注。点评了各国的空间科学中长期规划和国家空间战略相关情况，展望了2023年即将发射升空的空间科学新任务。

作为连接微观粒子物理与介观原子分子物理的桥梁，核科学是一个广泛而多样的学科。从宇宙大爆炸后几个微秒内生成的夸克-胶子等离子体，到质子和中子的形成开始以及元素的合成与演化，再到天体核过程的恒星爆炸和中子星并合，原子核物理学是我们理解宇宙的基础。同时，经过百余年的发展，核物理领域仍有蓬勃的生命力，大量未知现象的发现与科技的发展为人类带来了新的机遇与挑战。简要回顾了2022年原子核物理科技发展的前沿与热点，其中不乏国内引领的优秀工作。而这些方向的突破也为基础科学的发展、国家安全的保障和其他社会应用开辟了新的途径。

Chiplet（芯粒）技术是近年来兴起的新一代集成电路技术，因其具有提升良率、突破光罩极限、芯片架构灵活、芯片组件技术供应货架化等特点，受到产业界的广泛重视。为进一步推动chiplet技术在中国的发展，梳理了chiplet技术的应用场景，分析了chiplet中的各种核心组件技术，阐述了在chiplet技术开发中可能出现的各种技术挑战，回顾了中国chiplet标准的发展情况，最后针对中国发展chiplet技术提出了建议。

综述了数字孪生技术在智能制造领域中产品设计、生产制造、安全维护3方面的研究进展。在工业数字孪生技术背景下，分析了当前应用于智能制造领域的关键技术的一些基本特性，其中包括可交互性、可孪生性、可组合性及可管理性，概述了工业数字孪生技术在产品设计研发、运维管理决策、生产管控3个方面的典型应用场景。展望了面向智能制造的工业数字孪生技术未来发展。

聚焦于核技术应用领域中射线产生装置、放射性同位素技术、核探测技术，概述了电子加速器、质子/重离子加速器、中子发生器等重要射线产生装置与放射性同位素制备、放射性药物、放射源以及核探测技术等的国内外研究现状，分析了国内射线装置与放射性同位素技术的发展趋势及前景。

类器官是干细胞在体外培养出的一种3D细胞培养物（类器官模型），拥有与来源器官（组织）高度相似的组织学特征和生理功能。概述了类器官技术的发展历程、类器官的不同种类、来源及表型。以肿瘤药物开发的临床前模型为例，对比了肿瘤细胞系、条件重编程、类器官模型及荷瘤模型（PDX）这4种模型，得出类器官模型是较为优秀的一种体外模型，可用于感染性疾病和慢性非感染性疾病的模型研究。总结了类器官技术未来发展的4方面影响因素：需求和挑战的驱动、技术和知识的驱动、资源和要素的驱动、伦理和法规的约束。

镁基储氢材料具有储氢量高、镁资源丰富以及成本低廉等优点，被认为是极具应用前景的一类固态储氢材料。利用镁基储氢材料供氢主要有热分解放氢和水解产氢2种途径。MgH₂的热分解放氢焓值高（75 kJ/mol H₂），造成其放氢温度较高、动力学差； MgH₂的水解过程中，由于常温水解产物Mg（OH）₂逐渐包裹在MgH₂表面，阻隔了MgH₂与水的接触，从而导致水解产氢效率较低。近年来，大量研究工作聚焦于改善MgH₂的热解/水解供氢性能及实际应用，已经取得了大量成果。针对目前国内外镁基固态储氢材料的研发，总结了材料/结构改性、反应条件对镁基储氢材料的热解/水解性能的影响，重点阐述了固态镁基储氢材料组成成分-微观结构-储放氢性能之间的关系，并对镁基储氢系统及实际应用场景进行了归纳。未来通过镁基固态储运氢技术的发展，将实现氢气的高安全、高效及大规模储运，助力中国氢能产业的发展。

增材制造技术可以突破传统工艺的加工和设计局限，实现高性能复杂结构零件的一体化直接成形，在航空发动机及燃气轮机（两机）领域有着巨大的应用潜力。针对镍基高温合金、钛基合金和高强度钢等3类合金，综述了激光工艺参数、成分改性以及外场作用下的微观组织特点和调控方法；比较分析了室温和高温条件下的典型力学性能特征，以及增材制造合金的工艺参数—微观结构—力学性能映射关系，并总结了上述材料在两机领域关键构件的增材制造应用现状和典型案例；展望了面向两机领域关键构件的新型增材制造技术、微观组织调控技术、专用合金体系以及增材制造过程稳定性研究，进一步推动增材制造技术在两机关键领域的推广和应用。

为提升中国在全球供应链中的长期竞争力，降低国际物流供应链风险，保障中国能源、矿产、粮食等外贸物资运输安全，从通道、枢纽及枢纽经济3个维度，提出了完善中国国际物流供应链体系“硬联通”的主要路径；从服务、平台和机制3个方面提出了推动中国国际物流供应链体系“软联通”的主要措施；从绿色智慧等方面提出推动物流供应链转型升级的主要思路，提出构建中国重点战略物资国际物流供应链风险预警机制的建议。

人工智能在军事领域的应用进一步提高了信息化联合作战整体反应能力和执行效率，电子对抗作战行动斗争于无形空间，在瞬息万变的电磁态势中更加迫切地需要得到人工智能技术的加持。通过梳理人工智能技术在军事领域内的主要运用模式，从作战整体性考虑，探究了人工智能在电子对抗中的应用路径。针对态势感知、任务规划、指挥控制、智能协同，提出了精准服务电磁领域斗争、提高智能化作战能力的建议。

智能农机作为传统农机的智能化升级，是智慧农业的重要组成部分和重要物质基础。梳理了国内外智能农机相关政策、技术和产业发展现状，从关键核心技术、共性基础标准、数字化基础设施、企业竞争能力、人才法规要素等方面，分析了当前中国智能农机发展面临的挑战，提出应从加快关键核心技术攻关，加强标准检测体系建设，加大宜机化数字化改造，培育发展优质企业，营造良好生态环境等方面加快提升智能农机装备综合实力和竞争力，促进中国农机装备产业高质量发展。

摩擦纳米发电机（TENG）是一项新兴的实现机电能量转换的平台技术，在人工智能、物联网和高熵能源等多个领域都有巨大的应用潜力。近10年来，通过世界范围内的广泛努力，TENG的相关研究取得了长足的进步。综述了TENG在基础研究和技术创新2个方面的代表性进展；讨论了提高TENG输出性能的最新策略和方法；总结了TENG在不同领域的应用研究进展，并对TENG研究面临的挑战和机遇进行展望。

粒子物理是现代物理学的重要分支，也是人类文明的标志性成就之一。1955—1995年，约1/3的诺贝尔物理学奖授予了粒子物理相关理论或实验研究。为分析其发展历程，按照时间顺序，将粒子物理的发展分为初步探索期、理论成熟期、实验验证期和继续完善期4个阶段。其中，初步探索期（1930—1951年）是粒子物理的起步与独立阶段；理论成熟期（1952—1967年）是粒子物理的理论体系构建阶段；实验验证期（1968—1985年）是粒子物理理论体系得到实验验证阶段；继续完善期（1986年至今）是粒子物理的接续发展阶段。现在人类比以往任何时期都更加接近于超越标准模型的新物理。

睡眠科学和神经科学研究已取得巨大进展，对梦的研究也有了更深入的理解，但从艺术与神经科学交叉的角度进行梦的疗愈功能的探索尚显不足。梳理了以情绪为中心的梦境疗愈功能的相关研究进展，并介绍了清华大学未来实验室进行的梦境抽象艺术形式的探索。在梦境文化和科学研究背景下，试图重新定位科学与艺术融合下梦境研究的日常实践，结合心理学、睡眠科学、艺术学的相关研究成果交叉探索，重启梦境生成艺术对健康疗愈的重要方向。