当代科技前沿
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学院：电信学院专业：计算机093学号：
当今世界，科学技术日新月异、迅猛发展。

以信息技术、生物技术为代表的高新技术及其产业的崛起与壮大,对各国的政治、经济、军事、文化等方面产生了深刻的影响。

在以经济实力、国防实力和民族凝聚力为主要内容的综合国力的激烈竞争中，能否在高新技术及其产业领域占据一席之地已经成为竞争的焦点，成为维护国家主权和经济安全的命脉所在。

在21世纪，我们既面临着许多严峻的挑战，又拥有难得的机遇。

在挑战和机遇面前，我们各级领导干部必须重视学习，不仅要学习马列主义、毛泽东思想、邓小平理论，还要学习现代科技知识。

江泽民总书记在为中央党校出版社出版的《现代科学技术基础知识》一书作的序中指出：“抓紧学习和掌握现代科技知识，是摆在我们面前的一项重要任务，各级干部要从国家富强、民族振兴的高度来认识学习的重要性，增强学习的自觉性。

”认真学习和领会江泽民总书记的重要指示，对于我们牢固树立“科学技术是第一生产力”的观点，深刻理解“三个代表”的重要思想，从世界眼光和战略思维的高度认清学习现代科技知识的重要性、必要性和紧迫性，进一步增强科技意识，从思想到行动真正转移到依靠科技进步和提高劳动者素质的轨道上来，推动国民经济持续、快速、健康地发展，具有十分重要的现实意义。

当代科技发展的主要特点：
（一）科学技术加速化发展。

当代科技以指数规律增长。

科学知识更新快；科学成果迅速增长；从科学发现——技术实现——生产应用时间缩短；新技术新产品更新换代快。

（二）科学技术整体化趋势日益显著。

科技进一步分化和综合。

各门学科相互交叉渗透，越来越成为一个整体，表现在边缘学科、综合学科、横断学科的出现；科技的数学化、数字化，是整体化的又一体现。

自然科学和社会科学的整体化。

（三）科技全球化趋势加快发展。

当代许多科技研究开发活动规模大、复杂性增加，非一国之力所能承担；某些科技研究开发活动具有国际性、全球性。

经济全球化、信息网络化和跨国公司的活动，促进了全球科技资源的流动和科技信息的共享。

对于发展中国家来说，既是机遇又是挑战。

（四）创新成为科技发展的源动力。

科技的生命在于创新。

创新包括原始性创
新、集成创新和引进创新。

建立创新体系，提高创新能力，成为各国科技发展战略的首选。

（五）科技成为引领经济社会发展的主导力量。

当代科技成为经济社会发展的先导，科学革命引发技术革命，带来产业革命和社会变革。

科技与社会——推动力；科技与经济——生产力；科技与文化、精神文明——支撑力；科技与军事——战斗力；科技与政治——影响力
当代高新技术发展现状与趋势：
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、新材料技术、新能源技术、海洋技术、航天技术。

信息技术是核心和先导。

信息产业；信息经济；信息社会。

以信息化带动工业化；加速国家信息化建设。

信息技术：
１.微电子技术——微型化。

超大规模集成电路（芯片：微处理器、存储器）----电子信息技术的基础、主要硬件。

英特尔。

“龙芯”。

发展趋势：超导芯片、激光芯片、生物芯片、纳米芯片。

２.计算机技术。

（１）科学研究——巨型化。

弹道计算、核爆炸模拟、天气预报、地质勘探、基因工程、大型管理系统。

（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。

技术基础——计算机辅助设计与制造（ＣＡＤ／ＣＡＭ）、数控机床、工业机器人；新生产模式——集成制造系统（ＣＩＭＳ）、柔性生产线、虚拟一体化。

（３）信息处理——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、电话、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——信息服务业）。

军事自动化——精确制导技术、C4IRS系统（指挥、控制、通讯、计算机、情报、侦察、监视）。

（4）智能模拟--智能化。

专家系统，机器翻译，智能型机器人。

３.通信技术。

现代通信系统---终端设备：电话、可视电话、手机、IP电话、传真机、数据终端、图象终端等。

*交换设备：程控交换机、移动交换系统。

*传
输设备：同轴电缆、卫星通信、无线移动通信、微波通信、光纤通信。

趋势：“信息高速公路”——高速宽带网（宽带接入技术）。

4、传感器技术、音像技术。

传感器：获取信息的装置。

（利用声、光、电、热、力检测距离、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。

生物技术：
1、微生物工程。

利用细菌发酵生产各类产品。

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应装置，利用酶的催化作用生产各类产品。

用于化工、食品、医疗、能源等。

３.细胞工程。

在细胞水平上改变品种、创造新物种的技术。

细胞融合：植物、动物、动植物；细胞和组织培养技术——农作物的试管化、工业化、商业化；克隆技术：无性繁殖、生物复制；干细胞技术：万能细胞，制造器官组织。

4、基因工程。

在分子水平上对生物遗传物质进行改造的技术。

遗传的物质基础--DNA（脱氧核糖核酸），双螺旋结构的长分子链；基因：带有遗传信息的DNA片段，由核苷酸的不同排列顺序所决定（四种碱基A、C、T、G）；基因工程：通过改变基因来改变品种、创造新物种。

人类基因结构图谱--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、基因治疗有重大意义。

新材料技术：
1、结构材料：新型金属材料，新型高分子材料（工程塑料等），新型非金属材料（新型陶瓷等），复合材料。

2、功能材料：光、电、磁、热、声、力、气等。

３.纳米材料：纳米：10亿分之一米。

纳米技术：在0.1—100纳米范围内，对物质和材料进行加工处理的技术。

最终目标是用分子、原子组装特殊性能的材料和产品。

纳米材料：用纳米级超微粒子构成的材料。

特性：强度、弹性、延塑性、顺磁性、导电性、稳定性等。

应用：各种材料、所有领域。

激光技术：
激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点。

现已发现的激光工作物质有几千种，波长范围从软X射线到远红外。

激光技术的核心是激光器，激光器的种类很多，可按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。

根据不同的使用要求，采取一些专门的技术提高输出激光的光束质量和单项技术指标，比较广泛应用的单元技术有共振腔设计与选模、倍频、调谐、Q开关、锁模、稳频和放大技术等。

激光英文全名为Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER)。

于1960年面世，是一种因刺激产生辐射而强化的光。

科学家在电管中以光或电流的能量来撞击某些晶体或原子易受激发的物质，使其原子的电子达到受激发的高能量状态，当这些电子要回复到平静的低能量状态时，原子就会射出光子，以放出多余的能量；而接著，这些被放出的光子又会撞击其它原子，激发更多的原子产生光子，引发一连串的「连锁反应」，并且都朝同一个方前进，形成强烈而且集中朝向某个方向的光；因此强的激光甚至可用作切割钢板！
激光技术发展大致有5个方面：
①激光测距技术。

它是在军事上最先得到实际应用的激光技术。

20世纪60年代末，激光测距仪开始装备部队,现已研制生产出多种类型,大都采用钇铝石榴石激光器，测距精度为±5米左右。

由于它能迅速准确地测出目标距离，广泛用于侦察测量和武器火控系统。

②激光制导技术。

激光制导武器精度高、结构比较简单、不易受电磁干扰，在精确制导武器中占有重要地位。

70年代初，美国研制的激光制导航空炸弹在越南战场首次使用。

80年代以来，激光制导导弹和激光制导炮弹的生产和装备数量也日渐增多。

③激光通信技术。

激光通信容量大、保密性好、抗电磁干扰能力强。

光纤通信已成为通信系统的发展重点。

机载、星载的激光通信系统和对潜艇的激
光通信系统也在研究发展中。

④强激光技术。

用高功率激光器制成的战术激光武器，可使人眼致盲和使光电探测器失效。

利用高能激光束可能摧毁飞机、导弹、卫星等军事目标。

用于致盲、防空等的战术激光武器，已接近实用阶段。

用于反卫星、反洲际弹道导弹的战略激光武器，尚处于探索阶段。

⑤激光模拟训练技术。

用激光模拟器材进行军事训练和作战演习，不消耗弹药，训练安全，效果逼真。

现已研制生产了多种激光模拟训练系统，在各种武器的射击训练和作战演习中广泛应用。

此外，激光核聚变研究取得了重要进展，激光分离同位素进入试生产阶段，激光引信、激光陀螺已得到实际应用。