美英中三国的科技发展预测

2011年10月14日16:55 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号:T|T
关键词: 第六次科技革命 何传启 美英中 科技 预测

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(1) 英国皇家学会的预测

2010年为了庆祝英国皇家学会成立350周年,推出最新报告《科学是解决世界性深层次问题的根本》。报告认为,未来的前沿科学研究领域重点包括:1.衰老过程研究:如何保持年轻;2.生物多样性:生物多样性在一个变化的世界中的真正价值;3.认知与计算:认知的本质和机制是什么;4.文化的演进:文化现象是否人类独有;5.外太空生命:人类在宇宙中是否孤独存在;6.地理工程(Geoengineering):人类是否应该尝试通过地球工程应对气候变化,防止全球变暖;7.全球可持续增长:如何用有限的化石资源满足人类不断增长的需求;8.温室气体:如何精确计算温室气体排放量和对气候变化的影响;9.新疫苗:可否有新型疫苗拯救千百万的疾病患者;10.干细胞生物技术:干细胞技术对医药会带来什么样的革命;11.科学的不确定性:人类如何在科学发展不确定性背景下进行科学决策;12.网络科学(Web science):万维网如何改变了世界。

(2) 美国工程院的预测

美国工程院于2008年提出了21世纪人类面临的14大科技难题。1.如何经济有效地利用太阳能:目前,在全球所消耗总能量之中,太阳能利用的比重尚不到1%。但其应用潜力远不止于此。虽然太阳释放的能量不断辐射到宇宙空间中,只有很小一部分到达地球表面,但即使这些也相当于现在人类所利用能源的一万多倍。2.核融合发电:人工核融合发电已经历了小规模的试验示范阶段。为了促进其商业推广,要在提高效率,降低成本,减少对环境的不良影响等方面下功夫。3.研发二氧化碳封存技术:二氧化碳捕获与封存对减少全球温室气体排放具有深远的意义,将为减缓气候变化带来希望。4.控制氮循环:可以通过更好的施肥技术以及妥善的保存和回收废物来重建氮循环的平衡。尽管这个问题还不象“温室效应”那样受人关注,但是正如使用矿物燃料作为能源对环境产生的负面影响一样,人类活动对全球氮循环的影响也对工程界提出了巨大的挑战。5.使全球民众喝上洁净水:当今世界的水供给正在面临新的威胁,经济的、先进的技术可以使世界上成百上千万的民众受益。6.可持续发展的城市规划:优良的设计和先进材料的使用可以改善运输、能源、给水和排水系统,并且可以创建可持续发展的城市环境。7.建立人体健康信息系统:强大的健康信息系统不仅支持日常的门诊记录,并且在面对流行疾病爆发以及发生生化进攻时可以起到重要作用。8.开发基因药物:工程师们正在开发新的系统来利用遗传信息、检测人体细微的变化、评估新药物和释放疫苗。医生们很早就知道不同人对于疾病的敏感程度不同,对药物的反应也不一样。但是,由于缺少对于个体差异的认知,目前所开发的治疗方案都是适用于群体而非个体。9.对人脑的逆向工程:工程学和系统神经科学的结合促进了医疗业、制造业和通讯业的长足进步。科研人员一直致力于创造能够思考的机器,即能够模拟人工智能的电脑。10.防止核恐怖事件:防止和应对核攻击事件的技术需求正在增加。11.保护网络空间:保护网络空间这不仅仅是防止个人身份被窃,银行、国家安全以及基础设施的重要系统也可能处于危险之中。12.增强虚拟现实:虚拟现实是使人产生如同在不同环境当中的错觉,可以用于训练、治疗和交流。13.发展个性化学习:教育应该基于不同的学习方式、速度和兴趣,因人而异才更加可行。14.推动自然科学的发展:在未来的世纪,工程师将与科学家继续共同努力探索自然中的未解之谜。

(3)中国科学院的预测

1998年,中国科学院编辑出版了《21世纪100个科学难题》,该书根据21世纪科学发展提出了100个科学问题。2005年,中国科学院编辑出版了《21世纪100个交叉科学难题》,它从宇宙起源、物质结构、生命起源和智力起源四个方面入手提出问题,例如:暗能量、宇宙中的生命、量子信息、纳米颗粒的毒性、非生物成因天然气、第三遗传密码、混合计算、基因社会学等。

2009年中国科学院出版《科技革命与中国的现代化》及18个领域的路线图,提出了影响中国现代化进程的22个战略性科技问题。其中,影响中国国际竞争力的科技问题有6个(“后IP”网络的新原理新技术研究和实验网研究、高品质基础原材料的绿色制备、资源高效清洁循环利用的过程工程、泛在感知信息化制造系统、艾级(1018)超级计算技术、农业动植物品种的分子设计);影响中国可持续发展能力的科技问题有7个(中国地下4000米透明计划、新型可再生能源电力系统、深层地热发电技术、新型核能系统、海洋能力拓展计划、干细胞与再生医学、重大慢性病的早期诊断与预防干预);影响国家与公众安全的科技问题有2个(空间态势感知网络、社会计算与平行管理系统);将会发展迅速的综合交叉前沿有3个(纳米科技、空间科学探测及卫星系列、数学与复杂系统);可能出现革命性突破的科技问题有4个(暗物质与暗能量的探索、物质结构调控、人造生命和合成生物学、光合作用机理)。

摘自《第六次科技革命的战略机遇》,何传启主编,科学出版社出版。

 

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