9大领域187项全球工程前沿，3D打印覆盖7领域18项工程

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12月10日，中国工程院战略咨询中心、科睿唯安以及高等教育出版社在中国工程院联合发布《全球工程前沿2019》报告。

报告围绕机械与运载工程、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、工程管理9个领域，遴选出年度全球工程研究前沿93项和全球工程开发前沿94项。3D打印技术参考统计发现，3D打印技术覆盖七大领域，11项工程直接相关，不少于7项工程涉及3D打印。

▌机械与运载工程

机械与运载工程领域所研判的Top10工程研究热点和Top10工程开发前沿中新兴前沿与传统工程科技并驾齐驱，智能化、绿色化、微型化成为发展趋势，3D打印的制造形式恰好复合这一发展目标。

▌信息与电子工程

需求牵引成为信息与电子工程的主要驱动力，工程前沿也在应用场景中不断得以强化，同时大数据、人工智能引发的安全和治理问题也日益受到关注。与此同时，该技术的发展也为增材制造深入发展、智能控制提供了契机。

▌化工、冶金与材料工程

化工、冶金与材料工程领域组的Top11工程研究前沿和Top12工程开发前沿中呈现出与信息、生物等多学科融合趋势。其中，高性能金属材料、难熔材料以及先进陶瓷，也是3D打印材料业已发展的趋势，它们在航空航天、军工等领域具有重要的应用潜力。

▌能源与矿业工程

能源与矿业工程领域研判的Top12工程研究前沿和Top12工程开发前沿，涵盖了能源和电气科学技术与工程、核科学技术与工程、地质资源科学技术与工程、矿业科学技术与工程4个学科。

▌土木、水利与建筑工程

土木、水利和建筑工程领域工程前沿，涉及结构工程、建筑设计及其理论、土木工程材料、城市规划、桥梁工程、地下与隧道工程、水工结构工程、摄影测量与航天测量、水文学与水资源、交通规划等学科方向，3D打印建筑技术开始受到重视。

▌环境与轻纺工程

环境与轻纺工程领域所研判的Top10工程研究前沿和Top10工程开发前沿涉及环境科学工程、气象科学工程、海洋科学工程、食品科学工程、纺织科学工程以及轻工科学工程等6个学科方向。

▌农业

农业领域的Top10工程前沿涉及农业作物、植物保护、畜牧兽医、农业装备、资源利用等学科方向。

▌医药卫生

医药卫生领域的Top10工程研究前沿和Top10工程开发前沿，涉及基础医学、临床医学、医学信息学与生物医学工程、药学、公共卫生与预防医学等学科方向，医疗一直是3D打印的重要应用领域。

▌工程管理

在工程管理领域的Top10工程研究前沿中，工业4.0下的可持续发展研究、机器视觉驱动的施工管理、基础设施系统韧性为重点解读的前沿。

在工程管理领域的Top10工程开发前沿中，面向工程管理的可视化技术、面向工程安全的预警技术与方法、面向工程管理的物联网技术开发为重点解读的前沿。

▌3D打印的重要性得到充分体现

报告显示，2019年度全球各国在前沿创新空前密集活跃，Top10国家争夺不断激烈。在全球研究前沿中第一作者核心论文篇均被引排名前十的国家或地区和全球开发前沿中第一专利权国家专利均被引排名前十的国家或地区中，美国各个领域的工程前沿均有涉及，前沿研究与开发活跃，首发和引领性稳居全球首位。我国在工程前沿上总体位居第2位，但在全球开发前沿的引领性（即开发前沿排名第一名的数量）与英国并列第4位。

而笔者统计到此9大领域187项前沿项目中，3D打印涵盖面甚广，从材料、工艺到智能控制，体现出3D打印作为工程前沿的重要性。虽没有直接体现应用领域，但工程覆盖面却相当广泛，3D打印作为未来制造技术之一的重要性得到充分体现。