科学技术领域前沿报告 PPT演示课件

制,信息技术领域前沿全球生物技术发展前沿核能氢能等新能源技术发展前沿纳米科学技术发展前沿,科学技术领域发展前沿,1,制,信息技术的发展前沿,中文名称：信息技术英文名称：informationtechnology;IT定义1：有关数据与信息的应用技术。其内容包括：数据与信息的采集、表示、处理、安全、传输、交换、显现、管理、组织、存储、检索等。所属学科：通信科技（一级学科）；通信原理与基本技术（二级学科）定义2：利用电子计算机、遥感技术、现代通信技术、智能控制技术等获取、传递、存储、显示和应用信息的技术。所属学科：资源科技（一级学科）；资源信息学（二级学科）信息技术（InformationTechnology，简称IT），是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术（InformationandCommunicationsTechnology,ICT）。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。,什么是信息技术？,2,制,信息技术的快速发展带动了科技水平的不断进步,新息技术为人类的航空航天事业发展提供了基础和保障,3,制,信息技术的体系与外延,信息技术的体系包括四个基本层次：主体技术层次、应用技术层次、支撑技术层次、基础技术层次。基础技术层次便是大树扎根的土壤；它的支撑技术层次便是大树发达旺盛的根系；它的主体技术层次是大树强劲的躯干；而它的应用技术层次则是大树的枝叶的花果。肥沃的土壤、发达的根系、粗壮的躯干，这一切都是造就繁茂的枝叶和丰满的花果的必要条件。,基础技术,新材料技术、新能源技术,支撑技术,l机械技术l电子与微电子技术l激光技术l生物技术,4,制,应用技术,信息技术在工业、农业、国防、交通运输、科学研究、文化教育、商业贸易、医疗卫生、体育运动、文学艺术、行政管理、社会服务、家庭劳作等各个领域中的应用。,商业贸易,国防科技,5,制,主体技术,感测技术感觉器官功能的延长。感测技术包括传感技术和测量技术，也包括遥感、遥测技术等。它使人们能更好地从外部世界获得各种有用的信息。l通信技术传导神经网络功能的延长。它的作用是传递、交换和分配信息，消除或克服空间上的限制，使人们能更有效地利用信息资源。l计算机与智能技术思维器官功能的延长。计算机技术(包括硬件和软件技术)和人工智能技术，使人们能更好地加工和再生的信息。l控制技术效应器官功能的延长。控制技术的作用是根据输入的指令(决策信息)对外部事物的运动状态实施干预，即信息施效。,6,制,通信技术,2.1.神经网络2.2.综合接入2.3.移动通信2.4.数字集群2.5.波分复用2.6.IP通信2.7.广播电视,计算机与智能技术,3.1.电子商务（Neugents）3.2.远程教学（Multiagents）3.3.网络终端（InformationAgents）,信息安全技术,4.1.传输保密技术4.2.身份验证技术4.3.防火墙技术4.4.安全协议4.5.安全策略,网络应用技术的新发展,5.1.手机上网（WAP技术）5.2.无缝连结（Jini技术）5.3.可扩展标记语言（XML技术）5.4.网上信息获取（PushPull技术）（信息推送、拉取、结合）,7,制,6.1.汉字及语音识别技术6.2.虚拟现实技术6.3.多重智能代理6.4.协作学习,计算机教育应用技术,软件技术,7.1.系统软件7.2.支撑软件7.3.嵌入式软件7.4.CAD软件7.5.网络管理支持软件7.6.金融领域应用软件7.7.地理信息系统（GIS）7.8.GPS综合应用集成系统7.9.企业管理信息系统与产品数据管理（PDM）7.10.教育软件7.10.1.实现大、中、小学计算机辅助教学的工具软件、平台软件、课件库7.10.2.计算机教育、辅助教育、课程学习、教育管理的应用软件7.10.3.多媒体教学网络系统软件7.10.4.计算机远程教育软件,8,制,全球生物技术发展前沿,什么是现代生物技科术？,现代生物技术的定义：现代生物技术的兴起始于本世纪70年代，如今已经成为高技术群体中一支绚丽的奇葩。这门技术具有鲜明的军、民两用性，应用潜力十分广泛。它既可以为解决人类面临的食品、健康、能源、环境等问题提供新的手段，又可以为大幅度提高部队的作战效能和生存能力开辟新的途径。现代生物技术的深入发展和广泛应用、是本世纪继计算机技术革命之后又一次重要的技术革命，是现代军事技术革命的生力军。,燃料汽车的推广,应用主题：（一）功能基因组学和蛋白质组学（二）克隆技术与干细胞（三）转基因生物（四）生物信息学（Bio-IT）,9,制,基本含义：现代生物技术是以生命科学为基础，利用生物（或生物组织、细胞及其他组成部分）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，以及与工程原理相结合，加工生产产品或提供服务的综合性技术。这门技术内涵十分丰富它涉及到：对生物的遗传基因进行改造或重组，并使重组基因在细胞内表达，产生人类需要的新物质的基因技术（如“克隆技术”）；从简单普通的原料出发，设计最佳路线，选择适当的酶，合成所需功能产品的生物分子工程技术：利用生物细胞大量加工、制造产品的生物生产技术（如发酵）；将生物分子与电子、光学或机械系统连接起来，并把生物分子捕获的信息放大、传递。转换成为光。电或机械信息的生物耦合技术；在纳米（即百万分之一毫米）尺度上研究生物大分子精细结构及其与功能的关系。并对其结构进行改造利用它们组装分子设备的纳米生物技术：模拟生物或生物系统。组织、器官功能结构的仿生技术等等。,独特的优点：生产原料简单。安全、可靠性高。产品具有特殊的活性。系统结构紧凑。有利于提高或扩展人类的能力。,10,制,在军事上广泛的应用：1.在信息探测方面：利用酶、抗体、细胞等制造具有识别功能的生物传感器，不仅能准确地识别各种生、化战剂，通过与计算机配合及时提出最佳防护和治疗方案、而且还可用于探测炸药、火箭推进剂的挥发降解情况，确定敌方库存地雷。炮弹、炸弹、导弹等的数量和位置。2.在信息处理方面：研究表明，以蛋白质分子做材料制造的生物计算机，不仅体积小、重量轻。能耗小、环境适应性强。运算速度和储存能力比现有计算机要高出数亿倍，而且具有和人脑一样的分析。3.在一体化指挥和控制方面：生物计算机的微型化、低成本趋势，不仅使指挥中心、网络节点，而且使每件武器。4.在信息战防御方面：生物技术在伪装与隐身方面表现出非凡才能。5.智能武器利用生物技术研制的制导系统将促使精确制导技术向更高的智能化方向发展。6.非致命武器利用生物技术还可以制造出许多非致命武器。7。提供机动灵活的后勤保障8.用生物酶或微生物生产炸药。,11,制,核能和氢能的发展前沿：,1.氢能是二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源.2.氢能是一种极为优越的新能源，其主要优点有：燃烧热值高，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的3倍，焦碳的5倍。燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源,1.核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量。2.现在，很多的发达国家都在大力发展核能发电，我国的核能发电近几年来也得到了迅速的发展，新建了几个大型的核电站，如大亚湾核电站。,氢能与核能的定义：,12,制,未来发展又将如何进行？,在新能源中，核能与氢能又是占最主导地位的两个。对于氢能，现在人们都认识到了它的优越性，只是一直无法找到一种划算的方式来制造它；而对于核能，它又分为裂变能与聚变能，现在对于核裂变的控制已经初见一些成效了，但是核裂变的原料是铀，铀的含量也仍然是有限的，总有用完的那一天，所以发展聚变能才是当代的科学家最希望的事儿，因为核聚变的原料是氕、氘、氚，它们大量存在于海水中，可谓是真正的取之不尽，用之不竭。但是不管是氢能还是聚变能，从经济上来说，现在还没有一种技术是真正可行的13，但是，随着经济的发展和技术的进步，总有一天我们会实现大量开发利用新能源的。,13,制,纳米,14,制,什么是纳米技术？,纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等。,纳米技术的概念分类,从迄今为止的研究来看，关于纳米技术分为三种概念：第一种，是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在创造的机器一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念，可以使组合分子的机器实用化，从而可以任意组合所有种类的分子，可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的加工来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术，也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去，从理论上讲终将会达到限度，这是因为，如果把电路的线幅逐渐变小，将使构成电路的绝缘膜变得极薄，这样将破坏绝缘效果。此外，还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题，研究人员正在研究新型的纳米技术。第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来，生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发，成为纳米生物技术的重要内容。,15,制,纳米技术发展前沿：,纳米材料的特性：,1.特殊的光学性质2.特殊的热学性质3.特殊的磁学性质4.特殊的力学性质5.特殊的电学性质,纳米中的精英:,A：纳米电子学B：纳米材料学C：纳米机械学D：纳米生物学E：纳米添加改性技术,16,制,纳米材料的各方面应用,环境,含铅汽油中的铅很容易通过血液长期蓄积于人的肝、肾、脾、肺和大脑中，从而导致人的智能发育障碍和血色素制造障碍等后果。,汽车尾气的处理：加入纳米级的复合稀土氧化物后，对尾气的净化特别明显，尾气中的CO、NOx几乎完全转化。,17,制,水处理,特种半导体