21世纪人类面临的四大难题是：粮食问题、人口问题、能源问题、环境污染问题。
1、粮食问题：世界粮食生产地区不均。发达国家人口占世界1/4，生产粮食占世界1/2。发展中国家人口占世界3/4，生产粮食占世界1/2，因此人均产粮少、消费少。由于发展中国家人口增长过快，许多国家缺粮问题日益严重。另一方面，少数发达国家又苦于粮食“过剩”卖不出去。
2、人口问题：人口问题，是由于人口在数量、结构、分布等方面快速变化，造成人口与经济、社会以及资源、环境之间的矛盾冲突。
3、能源问题：世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。 然而，由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。
4、环境污染问题：环境污染指自然的或人为的向环境中添加某种物质而超过环境的自净能力而产生危害的行为。由于人为因素使环境的构成或状态发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏了生态系统和人类的正常生产和生活条件，由此给人类的健康生活带来了难题。
解决能源问题的方法：
1、节约能源，提高能源利用率。
普通发电厂的能源效率只有35％，而多达65％的能源都作为热白白浪费掉。联合热电就要将这部分热用来发电或者为工业和家庭供热，因此可使能源利用率提高到85％以上，大大节约了初级能源。
2、开发“绿色能源”是解决能源危机的重要途径。
太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物能等存在于自然界中的能源被称作“可再生能源”，由于这些能源对环境危害较少因此又叫做“绿色能源”。开发“绿色能源”是解决能源危机的重要途径。
3、开发核能，从根本上解决能源危机。
目前科学家正在研究开发的替代能源有核能、风能、太阳能、地热、生物能和水力发电等最有希望的新能源是核能。核能有两种：裂变核能和聚变核能。可开发的核裂变燃料资源可使用上千年，核聚变资源可使用几亿年，这能根本上解决能源危机。