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新科技革命为下世纪作准备

1999-12-24 来源:光明日报 中国科技信息研究所所长、研究员 朱 军 我有话说

当前世界的一个重要特征是由信息技术领军,生物技术、材料科技等共同推动的科技革命汹涌澎湃,荡涤全球。数字和比特、基因和克隆、纳米和超导等,已成为大众词语。尽管这场革命远没有完成,但已给世界带来了深刻变化。

信息技术风头正健

集成电路和个人计算机的问世是信息技术革命的先声。到了90年代,数字和网络技术又将这场革命推向高涨。芯片技术继续按照摩尔法则发展,即芯片容量每18个月增长一倍,而单位元件成本下降一半。软件产业独立出来,其增长速度快过硬件。计算、通信和娱乐开始汇合。电子出版、虚拟图书馆等等纷纷出现,数字经济崭露头角。现在,因特网成了发达国家经济增长的关键推动力之一。全球因特网主机数量已达1.87亿个,其用户很快就会突破6亿个。1998年,美国经济从因特网取得收入3000亿美元,提供100万个工作岗位。人均移动电话、因特网用户和个人计算机数量已是衡量一国社会信息化和生活水平的重要指标。

但是,信息技术革命仍处在初期,前面的挑战仍很严竣。美国白宫科技办公室根据工业调查指出了未来的五类关键技术,其中竟有软件、微电子和电信技术、成像和传感技术等三类是属于信息技术领域的。它还指出,这些都是信息技术的支柱。信息技术占美欧主要发达国家工业研究发展投资的40%以上。在半导体领域,美国朗讯科技等公司正在研究用不同光源的蚀刻新工艺,将半导体特征尺寸推到纳米级。生物芯片和量子芯片的开发也取得了实质性进展。在电信领域,数据存储、压缩、传输以及频带的充分利用是主攻课题。有线和无线、光缆和卫星传输仍在竞争之中。软件仍是信息技术的瓶颈,但正在开发新的软件编程方法和工具。可以预见,信息技术发展提出的一系列挑战都有希望被解决。

随着信息社会的纵深发展,社会机构、人的意识、价值标准必将发生巨大变化。全球村的实现将导致新时空观的出现。金字塔式的组织结构将让位给扁平网络式结构,大量生产让位给柔性生产。在社会为解决人们温饱问题之日,热量的摄入是一个重要的生活标准。到社会信息化之日,信息量单位比特将成为一个新标准。哪个国家人均生产和消费的比特数越多,它就越富有。人们追求休闲和文化体验,物质生活追求退居其次。学习,终生学习既有必要,也有可能。

生物时代匆匆而来

现代生物技术兴于70年代,但现在已成为世界知识产业的一个重要技术支柱。它对农业和医疗保健业产生了巨大影响。1999年,全世界种植的转基因玉米、棉花、大豆、葵花等,估计已达1亿英亩。已有10多个年销售额超过10亿美元的生物技术产品。然而,生物技术仍在较浅的层面上发展,生物技术产业规模仍很小。由于近年基因组学和克隆技术的长足进步,很多专家断言,生物学时代已经来临,21世纪将是生物学世纪。

现在的转基因作物主要是高产和抗逆性增强,对种植者有益。生物技术公司已针对产品用户需求培育转基因作物,如彩色棉花、高含油大豆、高含油含糖玉米和含疫苗食品等,通称“加值作物”。美欧大型制药公司开发中的药品有40%是以基因组合为基础的。对人类疾病的预知、预防、治疗都将在基因基础上进行。癌症、心脏病、艾滋病和早老痴呆症等人类主要杀手将被制服。

纳米技术粉墨登场

材料科学是新科技革命的一支重要力量,所以是未来的关键技术。材料科学研究的总目标是节能节材减废,创造新特性和新用途。陶瓷、复合材料、新合金、超导和纳米材料等都是重要领域。纳米科技在当前尤其值得关注。纳米科技是在原子和分子水平上对物质进行操纵,创造纳米级(1—100纳米)的加工方法及纳米结构材料和器件。现在,纳米科技在材料科技领域的发展水平与计算机和半导体在电子领域50年代的发展水平相似。

从制药、能源、电子到生物技术和空间探索,纳米技术的应用将非常广泛。专家们预计,用碳纳米管做成线材,其强度比钢丝大100倍,而重量只有同体积钢材的六分之一,其电导率远远高于铜材。纳米材料用于航天器,将使发射成本从目前每磅1万美元降到200美元。可制造出成本只有6万美元、大小如轿车的航天器。2010——2020年期间,纳米电子学将取代微米电子学。纳米材料做成的机器人可进入人体扑灭病菌、病毒或清除血管废物。

信息技术、生物技术和材料技术是启动技术,决定着能源、环保、航天等其他技术领域的发展步速,以这些技术为基础的产业在21世纪将高速发展。所以这些技术领域内的国际竞争将进一步加剧。世界各国都在为下世纪的竞争作长期的科技准备,但能否完善创新体系、加强创新能力则是检验一国能否在未来科技竞争中取胜的试金石。

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