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（二）科技革命發生的領域和方向

 

準確預見科技革命何時、何處發生是困難的，但也并非無跡可尋。從資源與需求面臨的挑戰看，以下領域和方向將最有可能發生重大科技創新突破。

 

——在能源與資源領域，人類必須轉變無節制耗用化石能源和自然資源的發展方式，迎來資源節約、高效、清潔、可循環利用的時代。這要求在一些基本科學問題上取得突破。例如，先進可再生能源和核能的開發，高效制氫與存儲技術，不可再生資源的高效、清潔和循環利用，水資源高效利用及清潔循環，生物資源開發利用，深部地球、海洋和空間資源的開拓等。

 

——在信息領域，無論是集成電路、存儲器、計算機還是互聯網等現有信息技術，都將遇到難以繼續發展的障礙，呼喚信息科技新的突破。例如，新的網絡理論，網絡云計算，網絡安全與智能管理，人機交互與語言文字圖像的智能處理，海量數據挖掘與管理，自旋電子、分子、量子器件，光電子、量子、基因計算等。

 

——在先進材料與制造領域，未來30至50年，能源、信息、環境、人口健康、重大公共工程等對材料和制造的需求將持續增長，先進材料和制造向全球化、綠色化、智能化方向發展，制造過程將更加清潔、高效和環境友好。新的突破可能發生在：綠色、智能材料結構與性能設計，制備過程精確控制及全壽命成本控制，極端條件下材料結構和性能演化規律，近終尺寸形貌加工以及材料器件一體化等。

 

——在農業領域，將進入生態、高效、可持續的時代，在保障食物安全功能的同時，農業還將擔負起緩解能源危機、提供多樣需求和保護生態環境等使命。這要求在一些基本問題上取得突破，如，生物多樣性規律，高效、優質、抗逆農業育種的科學基礎與方法，營養、土壤、水、光、溫與作物相互作用機理和精準控制方法，耕地可持續利用的科學基礎，農業對氣候變化的響應，健康食品的科學基礎等。

 

——在人口健康領域，全球人口在本世紀中葉可能達到90億至100億，人類必須控制人口增長，提高人口質量，保證食品和生態安全，防治重大流行病，并將關口前移，走一條低成本、普惠保健之路。這要求在一些基本科學技術問題上取得進展。例如，營養、環境、行為對人的生理心理健康的影響，基因遺傳、變異與修復機理，疾病早期預測診斷與預防干預的科學基礎，干細胞與再生醫學，生殖健康和早期診斷治療，老年退行性疾病延緩和治療的科學基礎等。

 

——一些重要基本科學也正孕育著重大突破。例如，對暗物質、暗能量、反物質的探測，將深化人類對宇宙和物質世界的認識。探索對構成物質的分子、原子和電子的精確調控，進而在光/電/熱轉化、光合作用與光催化，能量、信息的儲存、傳輸、處理等領域實現新突破。合成生物學的出現打開了從非生命的物質向人造生命轉化的大門，為探索生命起源和進化開辟了新途徑。人類將不斷深化對腦和認知的探索，一旦突破，將導致科學思維方法的創新，進而推動認知科學、教育學、心理學、信息與計算科學的革命。

 

（三）為新科技革命作好準備，是把握未來的戰略選擇

 

發達國家為保持其科技與經濟的領先地位，抓住科技革命和產業發展的新機遇，都在積極謀劃未來。選擇重點領域，增加創新投入，搶占未來科技和產業制高點。

 

2009年4月，奧巴馬在美國科學院的演說中指出，20世紀，美國之所以領導了世界經濟，是因為美國領導了世界的創新。他提出要重塑美國科技的領先地位，為未來50年繁榮奠定基礎，并承諾將R&D投入提高到占GDP 的3%。同年9月，美國政府出臺《美國創新戰略》，闡釋了清潔能源、電動汽車、信息網絡和基礎研究等領域的新戰略。

 

2008年底，歐盟舉行首屆創新大會，提出依靠創新克服金融危機、拉動經濟增長，各國共同融資成立歐洲創新基金，支持中小企業和科研院所創新。

 

2009年，為應對全球經濟衰退，日本政府緊急出臺 “數字日本創新計劃”，力圖促進綠色、智能等新興產業發展。

 

中國必須為新科技革命作好充分準備。胡錦濤總書記最近明確指出，我們必須緊緊抓住新一輪世界科技革命帶來的戰略機遇，更加注重自主創新，謀求經濟長遠發展主動權，形成長遠競爭優勢，為加快經濟發展方式轉變提供強有力的科技支撐。溫家寶總理在新興產業發展座談會上強調，發展戰略性新興產業是我們立足當前渡難關、著眼長遠上水平的重大戰略選擇。面對新形勢、新挑戰、新機遇，中國必須大力提升科技創新能力，在新科技革命和國際科技經濟競爭中，贏得先機、占據主動，實現跨越發展。