21世纪世界科学技术的发展趋势

        科学技术的进步是现代化立国的基础，是推动世界经济和社会发展的强大动力，是衡量一个国家综合国力的重要标志。 人类正生活在一个高度科学技术化了的新时代。正在进行着一场以信息科学领先，生物科学、材料科学、能源科学等为主要内容的科学技术革命，并正以前所未有的规模和力度，呈现出一派加速发展的趋势。科学家们估算：人类在最近30年来所获得的知识等于过去2000年中所创造的总和。按科学技术的发展预测，下个世纪的前15年中科学技术将在许多领域，特别是在信息、先进制造、先进材料、生物、能源技术等高新技术领域将会出现爆炸性的突破和扩展。
今天，人们谈论国家的科学技术进步，已不再是就科学技术论科学技术，而是从国家综合国力、经济社会发展、产品在国际市场上的竞争力和安全的深度层次上来考虑科学技术发展战略。因此，即将跨入21世纪之际，世界科学技术的发展趋势，无疑是世界各国最为关注的问题。

信息技术将成为世界竞争的关键
目前人类已进入信息化社会，人们已开始认识到信息是比物质和能源更为重要的可以再生的资源。信息既可压缩、扩散，也可以光速传播，并渗透到各个方面。它在时间和空间上，使世界变小、科学变大，为人类共享精神财富创造了客观条件。信息技术把传统产业从扩大外延推 向增加内涵的发展道路。由于数字化革命已使信息技术发展到了一个崭新的阶段，它必将成为21世纪经济、社会发展的火车头。同时，以数字革命为先导，以信息高速公路为主要内容的信息技术将引发一场世界性的经济大战。因此，信息技术将成为各国竞争的关键领域。 据美国官方估计，21世纪初叶，随着信息高速公路的实现，美国工业部门每年可多创造3000亿美元的销售额，生产效率将提高20-40%。银行的收入4/5来自于信息，只有1/5来自存贷利差。科学家们可在网络上如居一室地合作研究开发，创造出更加丰硕的成果。学生们可以学习分布在各地的最好教师的课程，并可节省40%的时间和30%的费用。病人可通过远程的名医会诊和遥控治疗。得到最好的医疗，信息技术将为人们提供一个方便、多样、舒适协调的生存环境。

先进材料技术成为科学技术发展的突破口
人类历史发展证明, 先进材料是人类文明的阶梯，时代的发展需要新材料。而新材料又推动着时代的进一步发展。因此，人们把材料视为时代文明的支柱之一，先进材料技术已成为世界各国科技竞争的焦点。

新材料中最具活力的是信息功能材料、高温、高比强度、高比刚度的结构材料、超导材料、纳米材料、能源材料和生物材料等。信息功能材料是指用于信息的获取、传输、存储、显示及处理有关的材料，品种多、涉及面广。其中由于单晶硅片直径愈来愈大（目前直径300mm,2010年将达到450mm）、线宽度小、得率高、性能好、价格低，成为发展最快的先进信息材料。目前占硅集成电路中的95%，下一世纪上半叶仍将占主导地位。专家测算汽车每减轻100公斤则每升要多行0.5公里。美国计划2003年将每升靠新型结构材料来实现。新型结构材料对航空航天事业有着更重要的意义。从1986年高温超导体被发现以来，就引起人们超常重视，专家们估算，高温超导电缆2010年内将会达到工业化水平，2020年世界产值可达12220亿美元。纳米材料具有很多异乎寻常特点，纳米技术已成为先进材料的前沿技术。例如近年发现的乙烯球，不仅就材料本身，也为新材料合成开辟一条新途径。纳米碳管的强度比钢高100倍，密度仅为钠的1/10，可作强剂。其中电性超过铜，有可能成为下世纪纳米级电子线路的主要材料。用于诊断、治疗、修复人体器官或组织更换的生物材料和称为绿色材料的环保材料等,都将成为有发展前景的新材料。

现代生物技术将成为革命性技术
现代生物技术又称生物工程，它是利用生物有机体或其组织部分发展的新产品或新工艺的一系列技术群。它将同信息技术、先进材料技术并列，成为决定未来的三大最重要高技术。现代生物技术所以成为起主导作用的高技术，不仅在于依据其建立起的涉及工程、农业、医药、食品、能源和环保等诸多方面的产业群，到下世纪将创造出数千亿乃至上万亿美元的巨大产值，带动整个国民经济的发展；更重要的还在于当今人类面临的许多难题的解决途径非现代生物技术莫属，使人类生命和生活将发生一场革命性变化。

现代生物技术中包含基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程。其中基因工程、细胞工程是核心技术。1997年2月22日英国罗斯林研究所正式宣布""多莉""克隆绵羊问世。这是科学家们首次将高度分化的体细胞无性繁殖应用于哺乳动物。被当成生物时代的里程碑。同年美国ABS公司宣布克隆出""基因""牛，其技术更加先进、效率更高。同年12月罗斯林研究所在""多莉""的基础上又克隆出""波莉""绵羊，它具有人的基因，既是克隆羊、又是转基因羊，能产生治疗血友病的人体Ⅸ凝血因子。

当前生物技术尚处于研究开发的初阶段，但孕育着新的生产力飞跃，预计到下世纪将会充分显示出巨大威力。随着生物技术的发展将会使产业结构、工艺方法、产品结构发生一系列的变化。科学家断言，21世纪将是以生物工程为代表的生命科学的世纪。

先进制造技术将是工业现代化的保障
机械制造是现代工业工艺装备的基础条件，它的发展和先进程度标志着一个国家或地区工业现代化的水平。先进制造技术是在传统制造技术的基础上，将计算机等多种现代科学技术，综合集成地应用于制造，实现优质、高效、低耗、清洁、文明生产。因此研究开发和推广应用先进制造技术已成为现代经济发展中的重要任务，也是各国工业现代化追求的目标。先进制造技术将是21世纪信息、材料和生物技术等发展和产业化保障。

从信息技术发展实践历程实际上主要是微加工技术的进步史。因此，微加工技术的进步成为计算机、通讯和全球网络等信息产业发展的主要推动力，使得信息技术渗透到工厂、商业、金融、国防、机关、学校等方面成为可能，并使信息产业将成为全球产值最高产业。当前国际上微加工技术正朝向更精层次的纳米级加工技术发展，纳米技术将是下世纪机械革命的基础。计算机速度增长，将会大推动纳米技术向产业化方向发展。纳米技术是由纳米微米微加工技术、纳米微机械、量子线及量子点制备技术和单电子器件制造技术组成。21世纪初叶纳米技术的产业化的实现，成套的纳米加工设备将得到广泛的应用。

专家们指出，先进材料的合成与加工也是依靠先进制造技术来保障的，而新材料的合成与加工是新材料发展的关键。因此，先进制造技术的发展是新材料从理论研究到工程材料的必由之路。例如，高温超导体从发现至今已有10余年，电缆产业化至今难以实现，原因是没有理想的合成与加工方法，再加碳60及纳米碳管是近年发现另一类有发展前景的先进材料，除拓宽用途外，必须探索一条合成与加工制造的方法，才能使产品质量稳定、扩大规模，达到广泛应用的目的。生物技术的应用也离不开先进的仪器设备和工艺。就是传统的工业要实现高技术改造，也离不开先进制造技术中的先进技术集成系统和现代管理技术等，因此，先进制造技术是21世纪的关键技术。

姚满瑜