当代科学技术发展现状与趋势
当代科技发展趋势 与我国科技发展战略
一、当代科学技术发展的主要特点
(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。
转基因马铃薯
(三)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。
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.通信技术
交换机
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。
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)相干性 应用:光纤通信、计算机、测 量、工业、农业、医疗、军事等。
中国新型激光炫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。
细胞工程培养的试管苗
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。
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。
技术基础——计算机辅助设计与制造(CA D/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。
(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 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
计算机系统:硬件系统和软件系统 (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。 微分方程组: dxi /dt = fi (x1,x2,…,xn) ( i=1,2,…,n ) 例 dv / dt = F / m dv = (F / m) dt
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)
中国雷达旅指挥自动化系统
(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)。 下一代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 应与聚变反应) 3.中国核技术发展
(五)海洋技术
海洋资源开发利用工程——
*矿产资源 *化学资源 *空间资源
*生物资源 *动力资源 *海水资源
(六)航天技术
1、火箭技术 2、人造地球卫星 通信卫星、气象卫星、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、中国航天事业的发展
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
二.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。