为研判未来科技发展趋势，抓住科技创新突破口，前瞻谋划和布局前沿科技领域与方向，推动世界科技强国建设，中国科协组织动员全国学会及有关国际组织，2020年共征集到来自103家全国学会提交的490个前沿科学问题和工程技术难题。经过专家评审，共遴选出10个对科学发展具有导向作用的前沿科学问题和10个对技术和产业具有关键作用的工程难题，在第二十二届中国科协年会闭幕式上发布，产生了强烈的社会反响。本书即是在此次征集发布活动相关内容的基础上汇编而成的。

1 冠状病毒跨种传播的生态学机制是什么
2 引力波将如何揭示宇宙奥秘
3 地球物质是如何演化与循环的
4 第五代核能系统会是什么样子
5 特种能场辅助制造的科学原理是什么
6 数字交通基础设施如何推动自动驾驶与车路协同发展
7 调节人体免疫功能的中医药机制是什么
8 植物无融合生殖的生物学基础是什么
9 如何优化变化环境下我国水资源承载力，实现健康的区域水平衡状态
10 如何建立虚拟李生理论和技术基础并开展示范应用
11 如何开发新型免疫细胞在肿瘤治疗中的新途径与新技术
12 水平起降组合动力运载器一体化设计如何成为空天技术新焦点
13 如何实现农业重大入侵生物前瞻性风险预警和实时控制
14 信息化条件下国家关键基础设施如何防范重大电磁威胁
15 硅光技术能否促成光电子和微电子的融合
16 如何解决集成电路制造工艺中缺陷在线检测难题
17 无人车如何实现在卫星不可用条件下的高精度智能导航
18 如何在可再生能源规模化电解水制氢生产中实现“大规模”“低能耗”“高稳定性”三者的统一
19 如何突破进藏高速公路智能建造及工程健康保障技术
20 如何突破光刻技术难题