21世纪初科技发展趋势与我国科技政策的战略选择21世纪初世界科学技术发展动态应当引起我们的高度重视,尤其是在涉及国家战略需求、包括经济增长和国家安全方面的科学技术发展趋势,我们不但要关注,而且还要不失时机地制定相应的对策。

1 21世纪初重大科技领域发展趋势 1.1 信息网络技术将继续成为经济增长的主导信息技术是当代科技发展最快的技术。

信息技术正以前所未有的速度推动着经济发展。

高速度和微型化将是信息技术发展的方向。

第二代因特网为了加速开发适用于 21世纪的先进信息技术和网络技术, 确保美国在信息技术领域的领先地位, 美国正在加速建设比现在的因特网快 1000倍的第二代因特网。

主要是开展先进网络技术研究, 建立基于新型网络的试验基地, 进而开发全新网络应用领域。

计划完成后, 将彻底更新遍布全美的计算机网络系统, 实现声音、图像信号的实时传递。

电子商务网络技术的发展和 21世纪电脑的普及, 为电子商务的发展创造了条件。

通过网络购物和促销将成为生活“必需”。

网络信息技术将深刻地改变 21世纪人们生产、生活和学习的方式,带来学习的革命。

知识经济时代,终生学习、终生教育将成为时尚和谋生手段, 网络信息技术、多媒体通信将使教育事业发生根本性变革。

对此,“我们需要一个‘学习社会’来与‘信息社会’ 相匹配。

” 1.2 生命科学与生物技术将发挥 21世纪带头作用生命科学与生物技术的发展使人们能够从分子或原子水平上揭开生物构造和遗传的秘密,对促进人口与健康、农业高新技术、生态环境、食品和化学工业等领域的发展具有重大作用。

生物技术研究中优先任务是:进一步加强旨在发现、阐明、改良和控制各种陆地和海洋生物的遗传、生化制品和过程的研究;应用现代生物技术手段解决农业、环境等问题,以促进新产品的开发等。

医药和健康、农业生物技术、环境生物技术、生物处理方法、海洋生物技术将成为生物技术研究的重点方向。

生命科学研究重点将主要包括:基因组研究、蛋白质结构分析、生物医学和脑研究。

基因组研究。

人类基因组计划已受到全球普遍关注, 美国投入巨资动员了数百名科学家从事绘制人类基因组图谱工程,参与国除美国外还有日本、欧洲、中国等,最终目标是:绘制出人体的 10万个基因图谱, 揭示 30亿个碱基对的密码, 弄清全部基因的位置、结构和功能并编目绘图。

通过该项工程可以揭开有关人体生长、发育、衰老、死亡和遗传病变等秘密,最终将帮助人类攻克诸多疑难病症,对人类健康意义极大。

由于大公司的介入,投资加大, 并引入先进的排序解读装置,最新预计该计划将提前 3年于 2002年完成, 2000 年中期将完成一份具有指导意义的人类全部基因草图。

目前已经识别出约 10亿对人体基因。

随着基因克隆技术趋向成熟和基因组测序工作的进展,后基因时代正在到来。

新药创制是生物技术大有作为的一个重要领域。

21世纪初,科学家不仅能在分子水平上了解生命,而且能够操纵生命,如利用 DNA 芯片,对于每一个人的成千上万个关键基因变异进行分类,创造出“遗传条码”。

遗传条码将成为预知各人未来何时患病和患何种病的水晶球,利于及早防治。

也有人对基因工程的前途表示忧虑, 担心通过基因操作对人进行重新设计。

基因组学、组合化学和高效筛选结合,可以针对具体疾病在分子水平上设计出药品。

利用克隆技术和基因组学知识, 未来可能出现诸如“药品农业”的全新产业。

农业生物技术是生物技术在农业部门中的应用。

继医药作为生物技术的第一次浪潮之后, 农业生物技术将成为生物技术的第二次浪潮。

特征是强调作物的产出品质, 对消费者增加价值——如增加果实的营养。

科学家将通过遗传工程改良植物,使它们转变成生产化工产品(如塑料和药品的“生物工厂”。

1.3 环境科学与绿色技术将大放异彩当地球上的人们享受着由科学技术带来的现代工业“文明”时,也正经历着日益严重的环境污染。

21世纪, 环境与经济的关系将更加密切。

传统的经济指标并不完整, 它不考虑环境的价值, 往往用 GNP 来衡量, 忽略了 GNP 增长过程中和之后的环境损耗。

为此, 西方经济理论已对此进行了修正,改用经济净福利(NEW 来衡量经济对社会进步的价值。

表式为:经济净福利(NEW=GNP +地下经济+闲暇-环境的破坏还有些经济学家提出用 GNP 扣除环境损失后的剩余——国内净收入 (EDI 来代替 GNP 。

可见, 环境与经济的关系日益密切, 正改变着经济发展模式和人们的思维方式。

清洁生产将成为 21世纪初的主导生产方式。

在重视末端治理技术的同时, 将更加着眼于在工业生产全过程中减少污染物的产生量, 同时要求污染物最大限度地资源化, 考虑工业产品的生产工艺, 对产品结构、原料和能源替代,生产运营和现场管理,技术操作,产品消费,直到产品报废后的资源循环等诸多环节。

绿色技术将在 21世纪受到世界范围广泛重视。

一些发达国家已将其列为与微电子技术、生物技术、计算机技术和航天技术并列的高技术发展的关键领域之一。

以牺牲环境为代价实现经济发展的传统增长方式已经遭受到大自然的报复:“先污染后治理”必将为之付出更大的代价。

经过残酷的教训,人们终于认识到, 人与自然的协调才是发展的必然选择。

世界只有一个地球, 拯救地球, 已成为可持续发展的主旋律。

绿色技术、绿色产业和绿色消费等观念日益被人们所接受。

“绿色”正成为本世纪末、下世纪初的主流, 全球正在掀起绿色浪潮。

可以毫不夸张地说, 21世纪同样将是“绿色世纪”。

1.4 空间科学与技术将帮助人类实现远古梦想空间高科技是当代也将是 21世纪初科学技术中发展最快的尖端技术之一,是一个国家科学技术水平的重要标志。

十九、二十世纪科技发展表明:谁控制了海洋,谁就能控制大陆; 20世纪尾 2 1世纪初则是:谁控制空间,谁就能控制整个地球。

开发空间平台、探索宇宙起源、寻找地外生命将成为 21世纪初科学家和公众的追求和期望。

21世纪空间科学技术的发展,将使人类开辟新的疆域,可望实现人类在地球外的星球上居住。

它将极大地拓宽人类的视野, 真正实现人类飞出地球的远古梦想,赋予人类生存观以新的哲学意义。

不仅能够极大地提高人类认识地球、征服太空的自信心, 树立起人类的尊严, 而且通过探索, 将研究开发和验证一批先进的航空航天及其相关技术。

美国 NASA 的使命称发展空间科学技术为“对美国未来的投资”。

航空航天技术在经历了半个多世纪的发展后,将加快实用化和商品化步伐。

预计到 21世纪初,全世界计划发射的卫星将超过 1000颗,这些卫星将更先进、更实用。

其中通信卫星、全球定位卫星和地球资源卫星被认为最具商业发展前途。

开发月球资源和扩大太空生产能力也将在 21世纪初成为现实,星际远航也将踏上征程。

如果进展顺利,人类可能在 21世纪 20年代实现月球采矿。

外层空间微重力和超真空环境的利用将使人类在 21世纪初生产许多产品, 如超纯材料、新的药品和农产品。

1.5 能源技术将取得突破能源问题围绕人类生存由来已久, 不但关系到社会经济发展, 而且对于国家安全、环境保护来说具有特殊意义。

世纪之交,各国都把能源的开发利用作为关键科技领域给予重视:一方面注重节能技术的开发与应用以及对设备进行技术革新, 另一方面则着力开发洁净能源和新的替代能源。

21世纪,燃煤高效联合循环技术将广泛采用,煤的液化、气化将达到工业化规模。

为解决核能安全问题,西方国家正在加紧研制新一代核电站。

这种核电站比现有核电站体积小、成本低、运行简单、可靠性高。

核聚变能已显露出希望的曙光,一些发达国家投入巨资竞相研究核聚变,并已在受控热核聚变研究方面取得了重大进展。

科学家们认为, 一旦受控核聚变取得突破并获得实用化, 人类就将拥有取之不尽、用之不竭的能源,从而开辟解决能源问题的根本途径。

高效安全洁净核能系统, 是由外中子源驱动的次临界增殖堆, 具有提高铀资源利用率、放射性废料少、安全性较高等特点,预计 21世纪初可望取得突破。

燃料电池被认为是 21世纪首选的洁净、高效发电技术。

在未来30年内,燃料电池将作为分散电站,主要用于家庭、办公大楼、医院、商业区、社区等供电, 规模在千瓦至几十兆瓦范围; 并向大规模电站发展, 作为集中发电取代目前的火力发电, 以及向燃料电池与蒸气轮机技术集成方向发展,形成联合循环发电技术。

1.6 新材料继续成为人类文明大厦的基石新材料研究开发的中心问题仍然是开发高性能、低成本、环境友好的材料。

21世纪材料科学技术的发展具有功能化、复合化、智能化特征,最活跃的将是信息功能材料、纳米材料、高性能陶瓷、生物材料、复合材料等。

具有高比强度、高比刚度、耐高温高压、耐腐耐蚀等极端条件的结构材料、智能材料等也将进一步受到重视而获得新的发展。

材料设计包括在数据库和知识库的基础上, 利用计算机进行性能预报; 利用计算机模拟揭示材料微观结构和性能关系; 提出新概念并采用新技术研制新材料; 深入研究各种条件下材料的生长过程, 探索合成材料新途径。

纳米技术碳纳米管将成为 21世纪的超级材料,作为纤维,其强度比钢大 100倍, 而重量仅为同体积钢的 1/6; 作为导线, 其电导率远远超过铜。

NASA 希望,用纳料材料,到 2020年航天器发射费用可以从目前的每磅 1万美元降低到 200美元; 可制造只有 6 美元的航天器; 一架波音 747飞机的重量将为目前同型号飞机的 1/150。

另据预测, 201 0 ~2020年期间,纳米电子学将取代微电子学;只要有充足的研究经费, 纳米技术的大规模应用可能在 15年内实现。

智能材料因具有奇特的功能,将成为 21世纪初的新宠。

如美国已研制出一种用导电复合材料制成的新型飞机蒙皮, 把微处理器、微型传感器和微型天线等植入蒙皮里,实现电子设备和飞机蒙皮一体化。

一旦飞机受到损伤, 微型传感器立即从受损部位的形状、应力变化情况得到“感觉”,通过电路传给微处理器, 中央计算机作出决策, 指挥受损部位重建电路, 保证电子系统继续工作,使其避免酿成灾难,平安返航。

超导材料将成为 21世纪材料领域的新贵。

超导材料可以大大提高能源利用率, 预计到2020年前后,美国和日本以及欧洲大部分地区将利用超导电缆输送电力,从而大量减少能耗。

超导材料还将使 21世纪的航运、铁路以及其它基础设施面貌一新。

隐身材料。

隐身技术作为当今世界三大尖端军事技术之一,受到世界各国军方的广泛关注和高度重视。

隐身材料的研究已从初期的涂覆性涂层向复合结构, 掺混等材料发展。

细微粉、超微粒子、纳米复合材料、纳米量级的低维材料,特别是纳米高分子复合材料是隐身材料的主要研究方向。

2 我国科技政策的战略选择面对世界科技的突飞猛进和 21世纪初知识经济发展的机遇,我国必须迎接挑战,制定相应的科技政策。