六大科技热点展望

信息技术：孕育新突破

21世纪将是信息的时代，信息技术将成为最活跃、与人们生活最密切相关的科技领域。

微电子向着高集成方向发展未来随着纳米科技的发展，可能使计算机建立在更微观集成、更高速的基础之上。如用纳米电子学的方法代替光刻工艺，将使集成电路的集成度等指标在现有的基础上提高上万倍，引起微电子领域的一次新的革命。本世纪应用电子自旋、核自旋、光子技术和生物芯片的功能强大的计算机将要问世，它可以模拟人的大脑，用于传感认识和思维加工。

计算机向着多极化方向发展21世纪，计算机向着超高速度、小型化、并行处理、智能化方向发展。

目前在计算机领域的10倍速定律，即计算机每5～7年速度增加10倍、体积减少10倍、价格下降10倍将被突破。IBM最近提出超高性能计算机研制计划，峰值将达到每秒300万亿次以上。美国计划在2010年前研制出千万亿次计算机。

通信技术向着网络化方向发展

速度不断加快 从1975年到1998年，光纤带宽从每秒2G比特增加到每秒400G比特，成本指数从100下降到0.08，下降了1250倍，也就是每年平均带宽增加约70%，成本下降约30%。

能量无限扩充 一个设计优良的网络能够把联机的累积力量植入每个单机。一部微机所联系的网络越大，它的用处越多，力量也越强。上网工作时，不是在使用个人的计算机，而是在使用一台能量无限扩充的庞大计算机。

实现无线联网 通信技术与网络技术相互融合，进一步发展为以无线保真技术为基础的无线联网。它可以通过便携式电脑或其他运算器件随时随地高速联网，而无需电缆。

生物技术：酝酿新产业

生物技术的核心是基因重组技术，其重要资源就是基因。基因工程又称DNA重组技术，就是对基因进行改造和重组。当前，个别基因的分离、扩增、重组，以及体细胞克隆技术都已实现，某些蛋白质的结构和功能已经探明，对细胞内外物质和信息传递的部分机制、微生物光合作用的机制已有所了解。生命科学和生物技术的发展已步入“后基因”时代，最具代表性的发展趋势是功能基因的破译。

人类和一些重要动植物基因结构和功能的了解将具有以下几方面的社会意义：

有益身体健康许多危害人类的疾病，如心血管、癌症、肝炎、艾滋病、糖尿病，以及许多遗传性疾病将得到防治，人类的衰老过程可能得以延缓。

了解遗传机制基因结构和功能的了解，将进一步解开生物体遗传发育的调控机制。如农作物育种的本质就是基因的选择与重组，只有不断克隆、分离和研究各种具有生物学功能的基因和基因群，才能在种子工程中不断有新的突破，将使作物产量、质量和抗逆性得以优化。

培育移植器官通过转基因技术，可使猪等动物产生与人体组织有相容性的器官，在人体器官移植方面具有重要的应用前景。在特殊结构物中组合人体细胞，从而使人工器官具有高度繁杂的生理功能，是人工器官技术发展的另一方面。将来，还可用克隆技术获得大量用于器官移植的多种人体器官。

能源技术：呈现多样化

能源技术就是研究各种能源的开发、生产、转换、分配、储存及能源综合利用的技术体系。目前，人类所消耗能源的70%来自矿石燃料。21世纪，随着人类环保意识的觉醒与价值观的改变，人类将不断追求与自然更加协调的生活方式。

关注洁净煤洁净煤技术是煤炭开发利用中旨在减少污染与提高利用率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术的总称。目前，国际上在整体煤气化联合循环发电技术方面已基本成熟，这种方法是将煤转化为气体，然后对气体进行清洗，再放入燃烧涡轮机中充分燃烧。“整体气化循环发电”方法是迄今世界上效率最高、最洁净的发电技术，它的最大好处是现有发电厂只要经过改造就能采用这种处理方式。

发展核聚变目前，世界上建成的核电站就是利用铀原子核分裂时发出的裂变能。但是，由于原子核在裂变过程中会产生大量的放射性废物，对人类和环境构成极大的危害，因此，从高能量、少污染和燃料获取等多方面考虑，核聚变都将是核能利用无可回避的主流方向，核聚变是人类获取能源的理想方式。因为可用于聚变的氘元素在海水中藏量丰富，如果全部用于聚变反应，释放的能量足够人类使用几百亿年，而且反应产物是无放射性污染的氦。

实用太阳能最直接、最重要的太阳能利用方式之一是光伏电池，它是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。如果将地球表面积的0.1%安装转换效率为10%的光伏电池，所转换的电能就能满足全世界所有能源消耗。目前，单晶硅太阳能电池转换效率已达到约15%~27%，现在的关键是要解决成本问题。目前1度太阳能电力贵达1美元，所以必须高效转化，大大降低成本才能够实际利用。

太阳能发电机也正在试制，由汽车汽缸顶部石英玻璃吸收阳光，转化为热能推动汽车前进，估计热效率达到25%就有实用价值。

空间技术：开辟新疆域

21世纪，人类将继续大规模地、深入地研究太阳系，将以新的目标重返月球，深入考察火星，并主要在火星、土星和木星等天体上探索地外生命现象，人类将到达太阳系的边缘进行探测和研究活动。同时也不断地把目光伸向宇宙的最深处，以探明活动星系核心的能源机制、宇宙中的暗物质、反物质、黑洞、宇宙结构的形成、星系起源、宇宙的起源等等。

开发空间资源空间，这一人类的第四环境，具有极其巨大的开发和利用价值。卫星在宇宙太空飞行，它的周围环境是高真空、微重力、强辐射以及丰富的太阳能等，这种特殊的环境本身就是极为宝贵的资源，对其中任何一项利用都会给人类带来巨大的利益。例如，可以兴办各种类型的宇宙工业，进行各种特殊加工等等。

探索宇宙规律未来各国都将继续对太空进行深入探测。其主要目的有两大方面：一是太阳系行星探测，二是天文观察。行星探测除了对金星、木星、火星、水星等及其周围环境的探测，还对太阳进行探测研究。21世纪初探测重点是月球与火星，除发射环绕飞行器对星球表面进行拍照外，还将有着陆器、行走机器人以及研究建造月球和火星的载人活动基地计划。美国2005年以前将多次发射火星勘测器。

考察外星生命研究美国探测者号卫星拍摄的火星沉积岩照片后，有关专家判断，数十亿年前，火星上曾有湖泊，可能存在过生命，而且人类完全有可能“激活”其生命发展环境，使其变成可供人类生存居住的第二星球。另外，人类还在不断地探索更遥远的宇宙星球，以期发现生命。

移居宇宙空间21世纪世界航天大国将有能力在太空建造大型工程（包括大型空间站、空间太阳能电站、地球轨道基地、月球研究基地等），为人类移居外层空间打下坚实的基础。加之航天飞机的发展，为人类移居火星及更遥远的宇宙空间作好准备。

纳米技术：革命性进展

当材料尺寸减小到纳米级后，它就会表现出一些新奇的物理效应。为新材料技术的发展开辟了一个崭新的研究领域。在未来二三十年中，下列各个领域将因纳米技术的发展而得益：

制造业采用纳米技术可以把飞机做成苍蝇、蚊子大小,做成的材料可不粘灰尘。目前制造的纳米碳管强度是钢丝的几百倍,比重是钢的1/6，它的导电性可应用在微电子领域，它的半导性可用做晶体管，它的场发射性能在场发射方面的应用也非常广泛。

电子学和计算机纳米技术能制造更节能、更便宜的微处理器，使计算机效率提高百万倍，可生产出更高效率的宽带网，海量存贮器，集传感、数据处理、通讯为一体的智能器件。纳米计算机可缩小到头发丝直径的千分之一。美国已利用纳米技术制造出了跳蚤大小的机器人，该项技术使用了微电脑，机器人具有初级逻辑思维能力，它可以完成核反应堆内的故障处理。此外，该机器人还能在绝对危险或人类所不能及的环境条件下进行工作，此项技术也可用于原子的运送及原子的重新排列。可把装有飞机驾驶程序的纳米芯片植入人体体内，通过细胞接受信息，不用培训就能驾驶飞机。

医药卫生基因芯片是纳米技术与基因技术的结合，基因芯片装入人体后，可测知人体的基因状况并及时治疗。

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