【文章內(nèi)容簡介】 息技術(shù)發(fā)展的方向。 第二代因特網(wǎng)為了加速開發(fā)適用于 21 世紀(jì)的先進(jìn)信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，確保美國在信息技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，美國正在加速建設(shè)比現(xiàn)在的因特網(wǎng)快 1000 倍的第二代因特網(wǎng)。主要是開展先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究，建立基于新型網(wǎng)絡(luò)的試驗基地，進(jìn)而開發(fā)全新網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域。計劃完成后，將徹底更新遍布全美的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)聲音、圖像信號的實時傳遞。電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和 21 世紀(jì)電腦的普及，為電子商務(wù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。通過網(wǎng)絡(luò)購物和促銷將成為生活?必需 ?。 網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)將深刻地改變 21 世紀(jì)人們生產(chǎn)、生活和學(xué)習(xí)的方式，帶來學(xué)習(xí)的革命。知識經(jīng)濟(jì)時代，終生學(xué)習(xí)、終生教育將成為時尚和謀生手段，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、多媒體通信將使教育事業(yè)發(fā)生根本性變革。對此，?我們需要一個‘學(xué)習(xí)社會’來與‘信息社會’相匹配。? 15 信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是當(dāng)代科技發(fā)展最快的技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)為代表的新經(jīng)濟(jì)和以信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)為先導(dǎo)的新技術(shù)的迅速發(fā)展將強(qiáng)化信息產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)和支柱產(chǎn)業(yè)地位。美國正在加速建設(shè)比現(xiàn)在的因特網(wǎng)快 1000 倍的第二代因特網(wǎng)。開展先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究，建立基于新型網(wǎng)絡(luò)的試驗基地， 進(jìn)而開發(fā)全新網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域。計劃完成后，將徹底更新遍布全美的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)聲音、圖像信號的實時傳遞。 21 世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)世界八大預(yù)言： 預(yù)言一：互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的終極是 ? 技術(shù)全球化 ? 、 ? 產(chǎn)品多樣化 ? 、 ? 市場本地化 ? 以及 ? 服務(wù)個性化 ? 。 預(yù)言二：著名的 ? 摩爾定律 ? 斷定微處理器的速度會每 18 個月翻一倍。未來 25 年里，主干網(wǎng)的帶寬將每 6 個月增加一倍，比 CPU的增長速度快得多。 預(yù)言三：多媒體技術(shù)圓你 3D 夢：多媒體新技術(shù)具有更加生動逼真的 2D 與 3D 場景，無線通信、互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)的相互融合使用戶得以隨時隨地利 用任何設(shè)備來獲取以往大概只能在夢中體驗的樂趣。 預(yù)言四：人機(jī)界面發(fā)生革命性突破：未來 5 年里，實用的語音識別和音字轉(zhuǎn)換技術(shù)將走進(jìn)千家萬戶的電器設(shè)備中，改變移動電話和其他信息家電原本繁瑣的操作步驟。 預(yù)言五： ? 人工智能 ? 變?yōu)?? 智能人工 ? ： ? 人工智能 ? 停留在讓機(jī)器模仿人的階段， ? 智能人工 ? 不斷把更多的行為模式傳授給機(jī)器，機(jī)器就處在某種不斷學(xué)習(xí)，記憶，適應(yīng)，優(yōu)化的狀態(tài)下，學(xué)到的越多，機(jī)器就越 ? 聰明 ? ，越個性化，而 ? 智能人工 ? 也必將成為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的一項核心技術(shù)。 預(yù)言六： ?B2B? 和 ?P2P? 成為主要動力： B2B 模式大幅降低了企業(yè)營銷所需的成本，也使交易雙方獲得了前所未有的自由度。而 16 盡管 P2P(PeertoPeer)只是剛剛崛起的一種新技術(shù)，但它的出現(xiàn)正在深刻地影響今后互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)。 預(yù)言七：數(shù)字高清晰度電視走入主流： 5 年內(nèi)，美國本土將有90％以上的電視臺具備發(fā)送 DTV 的能力。 預(yù)言八： PC 兩年內(nèi)重新崛起：全球范圍內(nèi) PC 的家庭擁有率不過是 10％左右，而在發(fā)展中國家，這一數(shù)字更是低到了 5％以下， PC仍然是最佳上網(wǎng)方式。 (二 )生物技術(shù) 應(yīng)用生物科學(xué)和工程學(xué)原理來 加工 生物材料，以提供所需物質(zhì)的綜合性科學(xué)技 術(shù)。生物技術(shù)主要有：基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程、生物芯片技術(shù)等。 生命科學(xué)與生物技術(shù)將發(fā)揮 21 世紀(jì)帶頭作用 生命科學(xué)與生物技術(shù)的發(fā)展使人們能夠從分子或原子水平上揭開生物構(gòu)造和遺傳的秘密，對促進(jìn)人口與健康、農(nóng)業(yè)高新技術(shù)、生態(tài)環(huán)境、食品和化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展具有重大作用。生物技術(shù)研究中優(yōu)先任務(wù)是：進(jìn)一步加強(qiáng)旨在發(fā)現(xiàn)、闡明、改良和控制各種陸地和海洋生物的遺傳、生化制品和過程的研究；應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)手段解決農(nóng)業(yè)、環(huán)境等問題，以促進(jìn)新產(chǎn)品的開發(fā)等。醫(yī)藥和健康、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)、生物處 理方法、海洋生物技術(shù)將成為生物技術(shù)研究的重點方向。生命科學(xué)研究重點將主要包括：基因組研究、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析、生物醫(yī)學(xué)和腦研究。基因組研究。人類基因組計劃已受到全球普遍關(guān)注，美國投入巨資動員了數(shù)百名科學(xué)家從事繪制人類基因組圖譜工程，參與國除美國外還有日本、歐洲、中國等，最終目標(biāo)是：繪制出人體的 10萬個基因圖譜，揭示 30 億個堿基對的密碼，弄清全部基因的位臵、結(jié)構(gòu)和功能并編目繪圖。通過該項工程可以揭開有關(guān)人體生長、發(fā)育、衰老、死亡和遺傳病變等秘密，最終將幫助人類攻克諸多疑難病癥，對人類健康意義極大。由于大公司的介入 ，投資加大，并引入先進(jìn)的 17 排序解讀裝臵，最新預(yù)計該計劃將提前 3 年于 2020 年完成， 2020 年中期將完成一份具有指導(dǎo)意義的人類全部基因草圖。目前已經(jīng)識別出約 10 億對人體基因。 隨著基因克隆技術(shù)趨向成熟和基因組測序工作的進(jìn)展，后基因時代正在到來。 新藥創(chuàng)制是生物技術(shù)大有作為的一個重要領(lǐng)域。 21 世紀(jì)初，科學(xué)家不僅能在分子水平上了解生命，而且能夠操縱生命，如利用 DNA 芯片，對于每一個人的成千上萬個關(guān)鍵基因變異進(jìn)行分類，創(chuàng)造出?遺傳條碼?。遺傳條碼將成為預(yù)知各人未來何時患病和患何種病的水晶球，利于及早防治。也有人對基 因工程的前途表示憂慮，擔(dān)心通過基因操作對人進(jìn)行重新設(shè)計?；蚪M學(xué)、組合化學(xué)和高效篩選結(jié)合，可以針對具體疾病在分子水平上設(shè)計出藥品。利用克隆技術(shù)和基因組學(xué)知識，未來可能出現(xiàn)諸如?藥品農(nóng)業(yè)?的全新產(chǎn)業(yè)。 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)部門中的應(yīng)用。繼醫(yī)藥作為生物技術(shù)的第一次浪潮之后，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)將成為生物技術(shù)的第二次浪潮。特征是強(qiáng)調(diào)作物的產(chǎn)出品質(zhì)，對消費者增加價值 —— 如增加果實的營養(yǎng)?？茖W(xué)家將通過遺傳工程改良植物，使它們轉(zhuǎn)變成生產(chǎn)化工產(chǎn)品（如塑料）和藥品的?生物工廠?。 (三 )新材料技術(shù) 材料技術(shù)是人類文明進(jìn)步 的重要階梯和標(biāo)志，它與能源技術(shù)、信息技術(shù) — 起被公認(rèn)為是現(xiàn)代文明的三大基石。所謂新材料是指近二三十年內(nèi)研制成功和正在研制的具有優(yōu)異特性和功能、能滿足高技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化需求的新型材料。目前，被譽(yù)為 ? 發(fā)明之母 ? 的新材料 技術(shù)已經(jīng)成為世界各國發(fā)展高技術(shù)不可缺少的組成部分， 受到了世界各國的高度重視 。 新材料繼續(xù)成為人類文明大廈的基石 新材料研究開發(fā)的中心問題仍然是開發(fā)高性能、低成本、環(huán)境友好的材料。 21 世紀(jì)材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有功能化、復(fù)合化、智能化特征，最活躍的將是信息功能材料、納米材料、高性能陶瓷、生物材料、復(fù)合材料 等。具有高比 18 強(qiáng)度、高比剛度、耐高溫高壓、耐腐耐蝕等極端條件的結(jié)構(gòu)材料、智能材料等也將進(jìn)一步受到重視而獲得新的發(fā)展。材料設(shè)計包括在數(shù)據(jù)庫和知識庫的基礎(chǔ)上，利用計算機(jī)進(jìn)行性能預(yù)報；利用計算機(jī)模擬揭示材料微觀結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系；提出新概念并采用新技術(shù)研制新材料；深入研究各種條件下材料的生長過程，探索合成材料新途徑。 納米技術(shù)碳納米管將成為 21 世紀(jì)的超級材料，作為纖維，其強(qiáng)度比鋼大 100 倍，而重量僅為同體積鋼的 1／ 6；作為導(dǎo)線， 其電導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過銅。 NASA 希望，用納料材料，到 2020 年航天器發(fā)射費用可以從目前的每磅 1 萬美元降低到 200 美元； 可制造只有 6 美元的航天器； 一架波音 747 飛機(jī)的重量將為目前同型號飛機(jī)的 1／ 150。另據(jù)預(yù)測， 2020 ～ 2020 年期間，納米電子學(xué)將取代微電子學(xué)；只要有充足的研究經(jīng)費，納米技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用可能在 15 年內(nèi)實現(xiàn)。 智能材料因具有奇特的功能，將成為 21 世紀(jì)初的新寵。如美國已研制出一種用導(dǎo)電復(fù)合材料制成的新型飛機(jī)蒙皮，把微處理器、微型傳感器和微型天線等植入蒙皮里，實現(xiàn)電子設(shè)備和飛機(jī)蒙皮一體化。一旦飛機(jī)受到損傷，微型傳感器立即從受損部位的形狀、應(yīng)力變化情況得到? 感覺?，通過電路傳給微處理器，中央計算機(jī)作出決策，指揮受損部位重建電路，保證電子系統(tǒng)繼續(xù)工作，使其避免釀成災(zāi)難，平安返航。 超導(dǎo)材料將成為 21 世紀(jì)材料領(lǐng)域的新貴。超導(dǎo)材料可以大大提高能源利用率，預(yù)計到 2020 年前后，美國和日本以及歐洲大部分地區(qū)將利用超導(dǎo)電纜輸送電力，從而大量減少能耗。超導(dǎo)材料還將使21 世紀(jì)的航運(yùn)、鐵路以及其它基礎(chǔ)設(shè)施面貌一新。 隱身材料。隱身技術(shù)作為當(dāng)今世界三大尖端軍事技術(shù)之一，受到世界各國軍方的廣泛關(guān)注和高度重視。隱身材料的研究已從初期的涂覆性涂層向復(fù)合結(jié)構(gòu)，摻混等材料發(fā)展。細(xì)微粉、超微 粒子、納米復(fù)合材料、納米量級的低維材料，特別是納米高分子復(fù)合材料是隱身材 19 料的主要研究 (四 )新能源技術(shù) 新能源是在指除常規(guī)能源外正在開發(fā)的能源，如太陽能、生物．能和海洋能等；新能源技術(shù)是指涉及新能源從開發(fā)到應(yīng)用各個環(huán)節(jié)所采用的先進(jìn)技術(shù)以及重點節(jié)能新技術(shù)?，F(xiàn)在，具有特色的新能源與能源新技術(shù)有：核能及其新技術(shù)；太陽能熱利用技術(shù)；太陽能光電轉(zhuǎn)換技術(shù)；海洋能發(fā)電技術(shù)；氫能利用技術(shù)；潔凈煤技術(shù)電儲能技術(shù)；燃料電池技術(shù)；燃煤磁流體技術(shù)等。 能源技術(shù)將取得突破 能源問題圍繞人類生存由來已久，不但關(guān)系到社會經(jīng)濟(jì)發(fā) 展，而且對于國家安全、環(huán)境保護(hù)來說具有特殊意義。世紀(jì)之交，各國都把能源的開發(fā)利用作為關(guān)鍵科技領(lǐng)域給予重視：一方面注重節(jié)能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用以及對設(shè)備進(jìn)行技術(shù)革新，另一方面則著力開發(fā)潔凈能源和新的替代能源。 21 世紀(jì)，燃煤高效聯(lián)合循環(huán)技術(shù)將廣泛采用，煤的液化、氣化將達(dá)到工業(yè)化規(guī)模。 為解決核能安全問題，西方國家正在加緊研制新一代核電站。這種核電站比現(xiàn)有核電站體積小、成本低、運(yùn)行簡單、可靠性高。核聚變能已顯露出希望的曙光，一些發(fā)達(dá)國家投入巨資競相研究核聚變，并已在受控?zé)岷司圩冄芯糠矫嫒〉昧酥卮筮M(jìn)展?？茖W(xué)家們認(rèn)為， 一旦受控核聚變?nèi)〉猛黄撇@得實用化，人類就將擁有取之不盡、用之不竭的能源，從而開辟解決能源問題的根本途徑。高效安全潔凈核能系統(tǒng)，是由外中子源驅(qū)動的次臨界增殖堆，具有提高鈾資源利用率、放射性廢料少、安全性較高等特點，預(yù)計 21 世紀(jì)初可望取得突破。 燃料電池被認(rèn)為是21 世紀(jì)首選的潔凈、高效發(fā)電技術(shù)。在未來 30 年內(nèi)，燃料電池將作為分散電站，主要用于家庭、辦公大樓、醫(yī)院、商業(yè)區(qū)、社區(qū)等供電，規(guī)模在千瓦至幾十兆瓦范圍；并向大規(guī)模電站發(fā)展，作為集中發(fā)電取代目前的火力發(fā)電，以及向燃料電池與蒸氣輪機(jī)技術(shù)集成方向發(fā)展，形成聯(lián)合 循環(huán)發(fā)電技術(shù)。 20 我國新能源和可再生能源開發(fā)利用現(xiàn)狀 我國具有豐富的新能源和可再生能源資源：水能可開發(fā)資源為3． 78 億千瓦，目前已開發(fā)利用 11％；生物智能資源，包括農(nóng)作物秸稈、薪柴和各種有機(jī)廢物，利用量約為 2． 6 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占農(nóng)村生活能源消費的 70％，整個用能的 50％；我國太陽能年總輻射量超過60 萬焦耳／平方厘米，開發(fā)利用前景廣闊；風(fēng)能資源總量為 16 億千瓦，約 10％可供開發(fā)利用；地?zé)豳Y源尚待繼續(xù)勘探，目前已探明的地?zé)醿α考s為 4626 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，現(xiàn)利用的僅約十萬分之一；我國海洋能源資源亦十分豐富，其 中可開發(fā)的潮汐能就有 2020 萬千瓦以上。 小水電開發(fā)取得世界公認(rèn)成就 小水電開發(fā)和利用取得世界公認(rèn)的成就。到 1993 年底，全國運(yùn)行中的小水電站達(dá) 6 萬多座，目前全國 97％的的鄉(xiāng)、 92％的村和 87％的農(nóng)戶通了電；小水電作為一種有效的農(nóng)村能源，在實現(xiàn)中國農(nóng)村電氣化進(jìn)程中起著重要的作用，已有 109 個縣實現(xiàn)了初級農(nóng)村電氣化，200 個縣正在開展第二批初級農(nóng)村電氣化建設(shè)。 太陽能利用進(jìn)入新的發(fā)展階段 太陽能的利用技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段。國內(nèi)太陽能熱利用方面，主要有太陽能熱水器、太陽灶 、被動式太陽房和太陽能干燥器。經(jīng)過十年的努力，我國太陽能熱利用在這四個領(lǐng)域技術(shù)已基本過關(guān)，科技成果不同程度地轉(zhuǎn)入小批量生產(chǎn)，有了一定數(shù)量推廣應(yīng)用的覆蓋面，在緩解當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)能源短缺、減輕生態(tài)和環(huán)境惡化等方面收到了實效。據(jù) 1993 年不完全統(tǒng)計，全國已推廣太陽能熱水器 230 萬平方米，被動式太陽房 180 萬平方米，太陽能農(nóng)作物溫室 34． 2 萬公頃，太陽灶14 萬臺，太陽能干燥器 13200 平方米，并一直保持發(fā)展勢頭。國產(chǎn)太陽能熱水器平均每平方米每年可節(jié)約 100 公斤? 150 公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)能，社會效益十分明顯。 我國的 太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用始于上世紀(jì) 7O 年代，但直到 1982 21 年以后才真正發(fā)展起來，在 1983 年？ 1987 年短短的幾年內(nèi)先后從美國、加拿大等國引進(jìn)了七條太陽電池生產(chǎn)線，使我國太陽電池的生產(chǎn)能力從 1984 年以前的年產(chǎn) 200 千瓦躍到 1988 年的 4． 5 兆瓦。在應(yīng)用方面，我國目前太陽電池主要用于通信系統(tǒng)和邊遠(yuǎn)無電地區(qū)，年銷售約 1． l 兆瓦。特別是我國迄今尚有 28 個無電縣，上千個無電鄉(xiāng)村，成千個無電島嶼，對解決這些邊遠(yuǎn)偏僻地區(qū)供電門圍光伏發(fā)電已經(jīng)并將更有效地發(fā)揮作用。目前西藏的 9 個無水力發(fā)電縣中，已建成 2 個功率分別為 IO 千瓦和四 千瓦的光伏電站，其余 7 個已納入國家計劃正在興建之中。在太陽電池研究方面，實用型單晶硅電池效率達(dá)12％？ 13％，多晶硅電池為 9％？ 1O％，非晶硅電池為 5％？ 6％。雖然高效硅電池及非晶電池的實驗室水平與國外相差不大，但在向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化方面卻差得很多，有些新型且有潛力的太陽能電池的研究國內(nèi)尚屬空白。 其他新能源和可再生能源開發(fā)利用繼續(xù)發(fā)展 風(fēng)能開發(fā)利用繼續(xù)發(fā)展。我國風(fēng)力發(fā)電總裝