为了应对挑战,中国、英国和美国的国家工程院自2013年以来联合举办了四次重大全球挑战论坛。该论坛的目的是促进全球共同应对重大工程挑战(促进人类发展的14个目标),并鼓励国际合作实现这些目标。秉承全球挑战论坛的精神,中国工程院、英国皇家工程院和美国工程院在此共同承诺,通过工程方法推动应对全球新冠肺炎疫情的国际行动。
在全球14大工程挑战中,以下三大挑战与通过工程方法应对疫情密切相关。
发展健康信息学
随着计算机在人类活动各个领域的普及,健康信息学(健康信息的获取、管理和使用)的系统方法可以大大提高医疗质量和效率以及对突发公共卫生事件的响应速度,这一点现在已经成为共识。健康和生物医学信息学涵盖了从个体到全球不同层面的问题,从单个患者的病历到政府和国际卫生组织之间的疾病数据共享。
强大的卫生信息系统使卫生专业人员能够检测、跟踪和缓解公共卫生突发事件。这一流行病凸显了开发和实施此类系统并公开共享其数据的重要性。
中国、英国和美国工程院认为,开展公共卫生信息共享国际合作以应对疫情非常重要。
开发更好的药物,以及
为科学发现开发工具
工程师总是站在开发新系统和新技术的最前沿,以利用遗传信息,感知人体的微小变化,评估新药,制造和提供疫苗。面对全球疫情,这些努力非常重要。科学家和临床医生需要依靠工程师为他们提供执行前沿任务所需的仪器和分析及定量方法。
这种重要依赖的最新例子是科学家和工程师之间的合作,以快速确定新冠肺炎(新型冠状病毒)的整个基因组序列,并在2020年初免费在线提供。这需要大量的工程投资和协调:生物工程师设计了生化测序步骤以表征病毒,机械工程师开发了流体系统以使材料在仪器之间精确移动,光学和电气工程师提供了检测测序反应所需的传感器,材料工程师创建了在液体环境中工作的电路,计算机工程师开发了从生成的万亿字节数据中提取必要信息所需的硬件和软件。
要战胜这次疫情,预防未来疫情,需要进一步发展诊断、疫苗研发和生产、设备研发和数据分析。三个工程院的联合倡议,国际合作,而不是竞争,应该是上述领域进步的动力。
关注未来
全球正面临新冠肺炎疫情的挑战,这进一步证明了中国、英国和美国的工程院继续合作应对全球重大挑战的必要性。应对这一流行病的国际合作是我们共同努力应对重大挑战的典型案例。中国、英国和美国工程院随时准备与全球工程、科学和技术界一道,加强创新合作,促进更加开放、包容和互利的国际交流,为促进全球经济复苏和建设更强大的公共卫生体系做出贡献。
在这个艰难的时刻,只要全球工程科学界同舟共济,同舟共济,就一定能战胜疫情,迎来人类发展更加美好的共同未来。为此,中国工程院、英国皇家工程院和美国工程院将于2021年组织三个系列的在线研讨会(每个工程院一个),讨论各国应对疫情的工程技术进展,以及应对疫情的工程技术研发、生产和推广的最佳实践。
这一在线活动将提供一个全球论坛,突出联合行动的机会,并
工程和技术的进步在社会和经济发展中发挥了不可或缺的作用。然而,一系列新的全球性挑战已经出现,这些挑战必须通过工程教育、研究和解决方案来解决。
为了应对这些挑战,中国、英国和美国的国家工程院自2013年以来联合主办了四次全球重大挑战峰会(GGCS).发起膝状神经节细胞是为了加速全球参与工程的重大挑战——改善地球生活的14个目标——并鼓励国际合作实现这些目标。
本着”大挑战倡议”的精神,中国工程院(CAE)皇家工程院(RAEng)和美国国家工程院(净减排)共同确认,我们致力于促进和推动国际行动,通过工程方法应对全球新冠肺炎疫情。
三大挑战与应对疫情的工程措施特别相关。
高级健康信息学
随着计算机在人类努力的各个方面都变得可用,现在有一个共识,即健康信息学的系统方法——获取、管理和使用健康信息——可以大大提高医疗护理的质量和效率,以及对广泛的公共卫生突发事件的响应。健康和生物医学信息学涵盖从个人到全球的问题,从个人患者的完整医疗记录到政府和国际卫生组织之间关于疾病爆发的数据共享。
强大的卫生信息学系统使卫生专业人员能够检测、跟踪和缓解公共卫生突发事件。最近的事件突出了开发和实施这种系统以及公开传播其数据的重要性。
三个科学院肯定了国际合作在共享公共卫生信息以应对疫情的重要性。
设计更好的药物
设计科学发现的工具
工程师们站在开发新系统和新技术的最前沿,以利用遗传信息,感知身体的微小变化,评估新药,制造和交付疫苗。面对全球化的疫情,所有这些都很重要。科学家和临床医生依赖工程师为他们提供进行尖端工作所需的仪器、分析和定量方法。
这种重要依赖的一个最近的例子是研究科学家和工程师之间的合作,以快速确定严重急性呼吸综合征冠状病毒2(新型冠状病毒)的病毒序列,并在2020年初在网上免费提供。这需要非常广泛的工程输入和协调:生物工程师设计了用于表征病毒的生化测序步骤,机械工程师开发了流体系统以通过仪器准确移动材料,光学和电气工程师提供了检测测序反应所需的传感器,材料工程师创建了在水环境中工作的电路,计算机工程师开发了从产生的万亿字节数据中提取必要信息所需的硬件和软件。
征服疫情——并防止未来发生——需要设备、诊断、疫苗开发和生产以及数据分析方面的进步。三个研究院共同建议国际合作,而不是竞争,成为发展它们的驱动力。
致力于未来
世界正面临2019年冠状病毒疾病(新冠肺炎)的挑战,这一事实进一步证明了三个学院继续合作应对全球重大挑战的必要性。应对疫情的国际合作是我们努力应对工程领域巨大挑战的明显例子之一。三个科学院随时准备与全球工程、科学和技术界合作,加强创新和合作,促进更加开放、包容和互利的国际交流,并为全球经济复苏和更强大的公共卫生体系做出贡献。
只要全球工程界团结一致,在这个困难时期相互帮助,我们就能克服疫情,迎来一个更美好的共享未来。为此、CAE、RAEng和国家工程院(National Academy of Engineering)将在2021年组织并网络直播三场系列研讨会——每场研讨会由一个学院组织——讨论每个国家所取得的大流行相关工程进展以及干预措施的开发、生产和传播的最佳实践。
这一在线努力将提供一个强调联合倡议机会的全球论坛,并将为2022年在中国举行的全球重大挑战峰会的进一步行动奠定基础。
附:
关于14项全球重大工程技术挑战项目
2008年2月16日,美国国家工程院宣布了14项21世纪的全球重大工程技术挑战项目。
14项全球重大工程技术挑战项目是由来自世界各地专家组成的一个多学科委员会,经数次召开会议讨论后提出的。这一委员会指出,并没有试图涵盖每一个重大挑战,也不为克服所选择挑战的特殊方法背书。没把目标重点放在预测或是小机械装置上,而是尽力找出有益于人类与地球兴旺繁荣所需要完成的事项,这些技术挑战中任何一项的成功都将大幅改善每个人的生活。
14项全球重大挑战项目包括:
生产可负担得起的太阳能
以核聚变提供能源、开发碳隔离技术
管理氮循环、全球都可用到洁净水
恢复和改善城市基础设施
发展卫生信息学
研制更好的药物
人脑逆向工程
防止核恐怖行动
确保网络空间安全
增强虚拟现实
推进个性化学习
发展科学发现工具
来源:中国工程院院刊
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