10个前沿科学问题为：冠状病毒跨种传播的生态学机制是什么?引力波将如何揭示宇宙奥秘?地球物质是如何演化与循环的?第五代核能系统会是什么样子?特种能场辅助制造的科学原理是什么?数字交通基础设施如何推动自动驾驶与车路协同发展?调节人体免疫功能的中医药机制是什么?植物无融合生殖的生物学基础是什么?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?如何建立虚拟孪生理论和技术基础并开展示范应用?
10个工程技术难题为：如何开发新型免疫细胞在肿瘤治疗中的新途径与新技术?水平起降组合动力运载器一体化设计为何成为空天技术新焦点?如何实现农业重大入侵生物的前瞻性风险预警和实时控制?信息化条件下国家关键基础设施如何防范重大电磁威胁?硅光技术能否促成光电子和微电子的融合?如何解决集成电路制造工艺中缺陷在线检测难题?无人车如何实现在卫星不可用条件下的高精度智能导航?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?如何突破进藏高速公路智能建造及工程健康保障技术?如何突破光刻技术难题?
中国科协相关负责人表示，在推进建设世界科技强国进程中，不断提出、判别科技重大问题及其优先级具有重要的战略意义。自2018年以来，中国科协组织全国学会及学会联合体开展重大科学问题和工程技术难题征集活动并向公众发布，三年共评选、发布了100个难题。2020年的征集发布活动共征集到103家全国学会、学会联合体、企业科协提交的490个问题难题，近2万名院士、专家、一线科技工作者参与。
