第六章当代科学技术发展趋势

当代科学技术开展趋势

及我国科技的开展黎懋明内容纲要〔一〕当代科技开展的新特点〔二〕世界科技开展的优先领域〔三〕我国科技开展的战略需求〔四〕制约我国科技开展的主要问题〔五〕我国科技开展的指点方针〔六〕我国科技开展的思绪〔七〕我国科技开展的目的〔八〕我国科技开展的总体部署〔一〕当代科学技术开展的新特点20世纪中叶以来50多年间，科学技术开展阅历了6次大变革：20世纪40年代至50年代以原子能释放和控制为标志，人类开场利用核能的新时代；20世纪50年代至60年代以人造地球卫星的胜利发射为标志，人类开场向外层空间的进军；〔一〕当代科学技术开展的新特点20世纪60年代至70年代以重组DNA实验胜利为标志，人类进入了可以控制遗传和生命过程的新阶段；20世纪70年代至80年代以微处置器大量消费和广泛运用为标志，人类揭开了扩展大脑才干的新篇章；〔一〕当代科学技术开展的新特点20世纪80年代至90年代以个人计算机和软件开发为标志，在世界范围内开场掀起信息化浪潮；20世纪90年代以来以互联网和无线通讯的广泛运用为标志，人类加速了知识消费和传播的进程，正在迈向知识型社会的新纪元；〔一〕当代科学技术开展的新特点50多年世界科技开展的历程，提示了科技开展的规律，证明了科技是推进人类社会开展的力量，显示了科技开展的新趋势和新特点。表如今以下几个方面：1.科学技术成为支撑、引领经济社会开展的主导力量量子实际促进了集成电路计算机的开展，奠定了信息产业的开展；相对论和原子核裂变原理构成了核技术和核能工业；分子生物学和遗传学成就开展了生物技术和生物产业。〔一〕当代科学技术开展的新特点2.科学技术向运用转化速度不断加快，科技成果产业化周期大大缩短20世纪上半叶，走进50%美国家庭用了60年的时间；90年代互联网进入50%的美国家庭只用了5年时间；单位面积芯片的存储量每18个月添加一倍，主干网带宽将每6个月添加1倍〔一〕当代科学技术开展的新特点3.科学的交叉交融和技术的集成，导致艰苦的创新突破，孕育着新的科学和技术革命学科之间交叉交融和浸透，导致新学科诞生，如信息科学、生命科学、环境科学、能源科学、纳米科学、空间科学等；自然科学与人文社会科学相互浸透，改动人们价值观、思想方式、生活方式；技术交融日益显著，最具代表性的是纳米、生物、信息和认知四大领域的会聚交融。〔一〕当代科学技术开展的新特点4.科技全球化深化改动了科学研讨的传统组织结构和方式近年来，科技全球化成为经济全球化的主要表现方式，科技资源在全球范围内的交融和有效配置改动了科技传统组织构造。国际大科学工程研讨方式出现，推进世界科学家的协作；跨国公司在不同国家建立研发机构，充分利用全球科技资源，获取强大竞争力，成为促进科技全球化的主要力量。〔二〕世界科学技术开展的优先领域1.信息科学和技术是实现经济增长的主要力量；是知识型社会的根底科学技术；未来微电子、计算机、软件、通讯、网络等技术开展方兴未艾，能够引发新一轮产业革命。互联网、无线通讯将提供更为有效的知识消费平台和传播、分散空间，引发经济形状和社会组织的宏大变化。〔二〕世界科学技术开展的优先领域2.生命科学和生物技术生命科学在提示生命本质规律和认识、控制生命过程方面的进展，以及生物技术在处理农业继续开展和人口安康领域的问题提供新的途径。功能基因学、蛋白质组学、干细胞、生物信息学、系统生物学、整合生物学等不断突破，未来15年能够构成与信息产业并驾齐驱、充溢活力的生物产业群。

〔二〕世界科学技术开展的优先领域3.能源科学和技术能源科学在全球范围内重新升温，以处理世界性能源短缺、气候变暖等艰苦问题；节能技术、清洁能源、核能、可再生能源的开发利用成为研讨开发的重点。4.环境科学和技术重点研讨污染控制、荒漠化治理、生态恢复、全球气候变化等，以坚持经济社会可继续开展。

〔二〕世界科学技术开展的优先领域5.资料科学和技术重点开发下一代高密度存储资料、生态资料、生物资料、碳资料和高性能构造资料等，将消费出体积更小、更加智能化、多功能、与环境兼容性好的产品，从而对制造、物流和个人生活产生重要影响。6.纳米科学和技术纳米资料、纳米生物、纳米传感、纳米加工与组装、纳米检测等技术已在高技术领域显示其强大的生命力。〔二〕世界科学技术开展的优先领域7.先进制造技术先进制造技术将呈现系统化、智能化的特点。在智能集成制造系统、高速精细加工设备、绿色制造技术等方面的研讨，将为产业晋级提供重要根底技术和配备，并发明高附加值的新产品。二.当代高新技术开展现状与趋势科学革命：相对论、量子力学、分子生物学。高新技术主要领域：信息技术、生物技术、新资料技术、新能源技术、海洋技术、航天技术。信息技术是中心和先导。信息产业；信息经济；信息社会。以信息化带开工业化；加速国家信息化建立。〔一〕信息技术１.微电子技术——微型化超大规模集成电路〔芯片：微处置器、存储器〕----电子信息技术的根底、主要硬件。英特尔。“龙芯〞。开展趋势：超导芯片、激光芯片、生物芯片、纳米芯片。２.计算机技术计算机系统：硬件系统和软件系统〔１〕科学研讨——巨型化弹道计算、核爆炸模拟、天气预告、地质勘探、基因工程、大型管理系统。微分方程组：dxi/dt=fi(x1,x2,…,xn)(i=1,2,…,n)例dv/dt=F/mdv=(F/m)dt神威计算机〔每秒3000亿次以上〕联想深腾6800〔4.18万亿次/秒〕曙光4000A〔10万亿次/秒〕〔２〕过程控制——自动化工业自动化、先进制造技术。特点：自、数、智、精、极、集、网、绿。技术根底——计算机辅助设计与制造〔ＣＡＤ／ＣＡＭ〕、数控机床、工业机器人；新消费方式——集成制造系统〔ＣＩＭＳ〕、柔性消费线、虚拟一体化。军事自动化——准确制导技术、C4IRS系统〔指挥、控制、通讯、计算机、情报、侦查、监视〕中国雷达旅指挥自动化系统〔３〕信息处置——网络化网络时代：全球范围的信息交流与知识共享时代。

革命性变革：信息传播、电子商务、远程教育、电子政府、生活方式等。

趋势：三机合一〔电视、、电脑——多媒体〕，三网合一〔电信网、广电网、计算机网——高速宽带网〕，三业合一〔电信业、广电业、网络业——信息效力业〕。

下一代互联网。内部网络与外部网络〔4〕智能模拟--智能化

专家系统

机器翻译

智能型机器人

中国机器人导游３.通讯技术现代通讯系统*终端设备：、可视、手机、IP电话、机、数据终端、图象终端等。*交换设备：程控交换机、挪动交换系统。*传输设备：同轴电缆、卫星通讯、无线挪动通讯、微波通讯、光纤通讯。趋势：“信息高速公路〞——高速宽带网〔宽带接入技术〕。交换机4、传感器技术、音像技术传感器：获取信息的安装。〔利用声、光、电、热、力检测间隔、速度、角度等信息，各类仪器仪表〕。遥感技术〔对地观测〕。音像技术：电视〔数字、高分辨率、纯平、大屏幕、微型、壁挂、上网电视、IP传送〕，VCD，DVD，摄录机，音响。5、激光技术原理：受激辐射光放大。特点：〔1〕高亮度，〔2〕高方向性，〔3〕单色性，〔4〕相关性运用：光纤通讯、计算机、丈量、工业、农业、医疗、军事等。中国新型激光夺目步枪和步枪新瞄具激光武器〔二〕生物技术1、微生物工程利用细菌发酵消费各类产品。用于食品、药品、农业〔农药、肥料〕、能源、矿业、环保等。2、酶工程借助现代工艺手段和生物反响安装，利用酶的催化作用消费各类产品。用于化工、食品、医疗、能源等。３.细胞工程在细胞程度上改动种类、发明新物种的技术。细胞交融：植物、动物、动植物。细胞和组织培育技术——农作物的试管化、工业化、商业化。克隆技术：无性繁衍、生物复制。干细胞技术：万能细胞，制造器官组织。

细胞工程培育的试管苗4、基因工程在分子程度上对生物遗传物质进展改造的技术。遗传的物质根底--DNA〔脱氧核糖核酸〕，双螺旋构造的长分子链；基因：带有遗传信息的DNA片段，由核苷酸的不同陈列顺序所决议〔四种碱基A、C、T、G〕；基因工程：经过改动基因来改动种类、发明新物种。人类基因构造图谱--30亿个碱基配对。人类基因组"初步解析"--3万多个基因。对医疗诊断、医药、基因治疗有艰苦意义。转基因马铃薯〔三〕新资料技术1、构造资料：新型金属资料，新型高分子资料〔工程塑料等〕，新型非金属资料〔新型陶瓷等〕，复合资料。2、功能资料：光、电、磁、热、声、力、气等。３.纳米资料纳米：10亿分之一米。纳米技术：在0.1—100纳米范围内，对物质和资料进展加工处置的技术。最终目的是用分子、原子组装特殊性能的资料和产品。纳米资料：用纳米级超微粒子构成的资料。特性：强度、弹性、延塑性、顺磁性、导电性、稳定性等。运用：各种资料、一切领域。〔四〕新能源技术1.节能技术与环保技术及产业2.新能源海洋能、地热能、风能、生物能、氢能、太阳能、核能〔裂变反响与聚变反响〕３.中国核技术开展〔五〕海洋技术海洋资源开发利用工程——*矿产资源*生物资源*化学资源*动力资源*空间资源*海水资源〔六〕航天技术1、火箭技术2、人造地球卫星通讯卫星、气候卫星、对地观测卫星、导航卫星、科学实验卫星、军事卫星。3、载人飞行器飞船、空间站、航天飞机。4、中国航天事业的开展〔三〕我国科技开展的战略需求1.以资源、环境和十几亿人口为基点，确保经济开展的需求；2.促进社会可继续开展的需求；3.保证国防和公共平安的需求。〔三〕我国科技开展的战略需求1.以资源、环境和十几亿人口为基点，确保经济开展的需求农业制造业高技术产业现代效力〔三〕我国科技开展的战略需求1.以资源、环境和十几亿人口为基点，确保经济开展的需求农业：科学技术创新才干明显缺乏，难以为保证粮食平安和满足农业构造的调整、提供可靠的支撑。中国农业人口多、土地资源有限和气候差别大等特殊农业国情，决议了必需另辟蹊径，抓住当代信息技术和生物技术推进农业科技革命。〔三〕我国科技开展的战略需求1.以资源、环境和十几亿人口为基点，确保经济开展的需求制造业：效率低，配备落后，对国外技术的过度依赖全行业人均劳动消费率为美国的1/25，德国的1/20；主要产品的耗能比兴隆国家高出25－90%；占固定资产投资的设备中，60%靠进口处理。〔三〕我国科技开展的战略需求1.以资源、环境和十几亿人口为基点，确保经济开展的需求高技术产业：技术密集度和添加值率低，高技术企业仍处在劳动密集型阶段，中心技术受制于人。在中国恳求的发明专利中，外国企业在信息领域占90%，计算机占70%，医药占60%，生物占87.3%，通讯占92%；中国高新技术产品出口中，外资企业占82%。现代效力业：程度不高，特别是金融、电信、中介效力严重滞后。我国效力业占GDP33%，而2000年低收入国家占42%，中低收入占44%，中上收入国家占61%，美国为87%。〔三〕我国科技开展的战略需求2.促进社会可继续开展的需求人口的需求资源的需求环境的需求社会的需求〔三〕我国科技开展的战略需求2.促进社会可继续开展的需求人口需求：从人口大国向人力资源大国转变。提高人口科学技术素质；经过科学技术扩展就业；提高公共卫生与安康程度。资源需求：从资源耗费型向节约型转变。水资源全国668个城市，400个缺水，50%城市地下水遭到污染；全国七大水系和湖泊，仅有40%到达三类环境质量规范；农业水利用系统为0.45，先进国家为0.7-0.8。〔三〕我国科技开展的战略需求2.促进社会可继续开展的需求资源需求：从资源耗费型向节约型转变。能源石油对外依存度高达50%；能源加工、转换、贮运和终端利用综合效率33%，比兴隆国家低10个百分点；八个高能耗行业单位产品能耗比世界先进程度高20-50%，而八个高能耗行业能源消费占工业部门能源耗费量的70%；我国1公斤煤发明GDP为0.8美圆，日本为5.5美圆，韩国为1.56美圆。矿产资源大宗支柱矿产需求缺口大，对外依存度高；矿产资源采选回收率低，综合利用程度差；环境污染严重。〔三〕我国科技开展的战略需求2.促进社会可继续开展的需求环境需求：从忽视环境维护向注重环境维护转变。占国土面积52%的干旱、半干旱区，2/3的山地，200万平方公里青藏高原，90万平方公里的岩溶地，60万平方公里的黄土高原；水土流失占国土面积37%；沙化面积100万平方公里，近年以3400平方公里/年扩展；草原退化面积已达62%；中东部耕地污染达20%；渣滓堆放量60亿吨。〔三〕我国科技开展的战略需求2.促进社会可继续开展的需求社会需求：从非平衡开展向协调开展转变。贫富差距：基尼系数从1980年0.33到05年3月的0.465，超越国际警戒线0.4的目的；东、中、西部差距以信息化建立为例，全国平均为100。因特网普及率东：中：西为197：45：32人均电信业务比东：中：西为182：71：49〔三〕我国科技开展的战略需求3.保证国防和公共平安的需求国防平安冷战终了后，冷战思想尚在，部分西方国家对中国实行“接触与遏制〞政策；中亚问题、南海问题、朝鲜半岛问题、恐惧主义、分裂权利等国防平安面临复杂局面。公共平安我国每年因公共平安呵斥数十万人死亡和伤残，经济损失6500亿元，是世界平安事故、灾祸最多的国家之一。〔四〕制约我国科技开展的主要问题1.我国科技创新才干缺乏2001年我国创新才干在49个国家〔占世界GDP的92%〕中位居28位；我国对外依存度在50%以上，兴隆国家在30%以下，美国仅为5%；占固定资产投资40%左右的设备投资中60%靠进口；2000年我国发明专利授权量国际排名31位，占世界专利的1.8%。中国大陆在美国获得的发明专利占非美国人发明专利的0.2%，台湾地域占6.4%。法国5.3%韩国4.6%中国台湾6.4%中国大陆0.2%其他21.1%日本43.2%德国14.1%英国5.1%我国在美国获得发明专利数占非美国人发明专利的比重〔四〕制约我国科技开展的主要问题1.我国科技创新才干缺乏科学研讨质量不高。1993－2003年，美国每篇SCI论文被援用的次数是12.23，我国为2.78，排名第20位，低于韩国、巴西和印度。12.2310.388.938.77.154.253.773.032.7802468101214美国英国德国法国日本巴西韩国印度中国部分国家1993－2003科技论文平均每篇被援用次数比较〔四〕制约我国科技开展的主要问题1.我国科技创新才干缺乏科技投入缺乏1991－2000年，我国10年累计研发经费投入553亿美圆，为美国同期投入的1/36，韩国的1/2；2003年我国研发经费180亿美圆，相当于美国的1/16；全国研发人员年平均经费是韩国的1/7，日本的1/13。19937126384919317423191229104598572656055302000400060008000100001200014000160001800020000美国德国英国加拿大荷兰中国日本法国意大利韩国俄罗斯1991－2000我国与部分国家科技累计投入强度比较单位：亿美圆〔四〕制约我国科技开展的主要问题2.提升科技创新才干存在诸多制约要素方案经济体制的长期影响企业尚未成为技术创新的主体，企业R&D投入强度〔占销售额的比例〕10年来不断彷徨在0.5%左右；政府职能转变滞后，尚未构成民主高效、责任明确的决策机制和事权一致的责任清查制度；经济政策和科技政策之间缺乏有效的衔接；条块分割观念比较突出，致使科技资源分散、反复、效率低下。〔四〕制约我国科技开展的主要问题2.提升科技创新才干存在诸多制约要素粗放型增长方式的途径依赖重要素投入轻科技投入。1992－2002年，国家财政科技拨款占财政支出拨款比重从5－6%下降到3－4%。电子、通讯、设备制造、医药制造等高技术领域企业研发经费，不到企业销售额的2%，而OECD国家一样目的到达8%以上；2003年<中国科技统计年鉴>，我国大中型企业技术引进费用为327.5亿美圆，而用于消化吸收的费用为25.7亿美圆，相比为1:0.078，而日本、韩国在相近开展时期为1:5-8。〔四〕制约我国科技开展的主要问题2.提升科技创新才干存在诸多制约要素小消费方式和思想认识束缚自我封锁。门户主义、小团体思想时有滋长，部门之间、研讨机构之间、科学家个人之间缺乏学术交流，科技资源缺乏共享；急功近利，尚未一向坚持按科学本身规律办事；缺乏创新精神，习惯跟踪模拟，缺乏鼓励自在探求、宽容失败的宽松环境。〔五〕我国科技开展的指点方针1.历史回想 新中国成立以来，编制了七次科技规划，针对不同时期经济、社会开展需求，提出了指点科技开展的根本方针。<1956－1967科技开展远景规划>重点开展，迎头赶上<1963－1972十年科技规划>自力更生，迎头赶上〔五〕我国科技开展的指点方针1.历史回想<1978－1985全国科技开展规划纲要>全面安排，突出重点<1986－2000科技开展规划>科学技术必需面向经济建立，经济建立必需依托科学技术〔简称“面向、依托〞〕1992<国家中长期科技开展纲领>及<十