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全球高技术发展日新月异，高技术产业的竞争已成为综合国力竞争的焦点。关注国际动态，跟踪技术前沿，推动技术创新，促进高技术成果产业化，用高技术改造传统产业，是走“新型工业化”道路的必然要求，是全面建设小康社会的重要支撑。
为使更多的公众了解当今世界高新技术发展的走势和状况，中国科学院近日公布了最新的《高技术发展报告》，各学科一批顶尖科学家，包括四名两院院士，分别就信息、生物、能源、材料、航空、航天等六大领域的最新发展作了权威性的介绍。
信息技术
信息获取技术。高空间分辨率卫星对地观测技术依然是各国高技术发展的重点。在军用领域，日本已启动了20亿美元的四星全天候“卫星监测系统”计划，2003年3月28日成功发射了一颗1米分辨率光学卫星与一颗1～3米分辨率雷达卫星，但11月29日另外两颗卫星的再度发射宣告失败。在民用领域，自1999年9月24日1米分辨率IKONOS卫星、2001年10月18日0.61米分辨率QuickBird卫星等高分辨观测数据投入大规模商业应用后，2003年美国太空成像公司又宣布了第二代0.27米分辨率IKONOS卫星计划。
资源与环境监测是民用卫星的主要应用领域。2003年我国成功发射了中巴联合研制的第二颗“资源一号”卫星，发射了“地球空间双星探测计划”中两颗卫星的第一颗，启动了“环境与灾害监测预报小卫星星座”工作，计划在2006年发射一颗30米分辨率宽覆盖多光谱、一颗100米分辨率128波段高光谱和一颗20米分辨率合成孔径雷达(SAR)小卫星，2008年完成4颗光学和4颗SAR小卫星的发射，逐步形成世界上第一个可覆盖全球的地球环境监测小卫星群。
通信技术。我国电话用户总数目前居世界首位。互联网上网用户数居世界第二位。电子信息产品制造业和软件业已发展成为支柱产业。在高新技术的研发方面，国家863计划重点部署了高性能IPv6路由器、支持多媒体和移动业务的软交换技术、基于10Gbits的城域以太网技术、WDM超长距离光传输技术、基于千兆以太网的宽带无源光网络系统、光突发交换技术与实验系统、自动交换光网络关键技术与试验系统、后三代(B3G)总体技术、B3G无线传输链路技术、新型天线与分集技术及无线移动自组织互联网技术等重大课题，并已取得重大进展。
高性能计算技术。目前高性能计算机体系结构的主流仍然是MPP和机群技术的进一步发展，通过将更多处理器连接起来构建更大规模的并行系统。微处理器仍是高性能计算机的核心技术。目前的微处理器技术已经开始向单芯片多核心（如IBM power4)和单芯片多线程（如Intel Pentium4)以及SoC(System on Chip)等方向发展。单个芯片的处理能力还会进一步提高。
基于Linux的机群系统今后将有很大发展，高性能计算机产业前景更加光明。高性能计算机的普及也将其应用面进一步扩大，除了以前的国家级战略单位外，产业界和地方部门也可能逐步利用高性能计算机。而随着网络技术的发展和应用软件的进一步丰富，可以预见个人用高性能计算机时代将出现。
代表中国计算机产业最高技术水平的产品——“浪潮天梭TS20000”基本配置系统峰值计算能力超过2000亿次，而最高配置系统的峰值计算能力可达到4万亿次。该产品代表了高端服务器领域的最高水准，是国内也是国际上领先的产品。
目前，世界上最快的超级计算机Earth Simulator的实际计算速度是35万亿次。国内的代表性机群系统是曙光3000、4000等系列。对高性能计算机研究的下一个挑战是千万亿次计算。
生物技术
小分子RNA与RNA干涉技术研究。RNA（核糖核酸）在细胞内由DNA（脱氧核糖核酸）转录生成。长期以来，科学家们认为RNA的主要功能是在蛋白质合成方面。但最近几年的工作表明，一类小分子RNA可以通过RNA干涉机制调节基因表达的模式。最近的研究又发现，该类RNA不仅可以沉默外源基因，同时也是细胞调节自身基因表达的一种主要机制，在有机体的生长发育中起重要作用。这一类小RNA被特称为微RNA，一般长度为22个碱基。小RNA对基因表达调控的机制基本上是通过互补配对而抑制或沉默相应靶位基因的表达，属于一种典型的负调控机制。
对微RNA的研究是2003年生命科学领域的一个热点：科学家们发现微RNA在动植物早期发育中起着关键的调节作用，包括在植物叶片和花的发生、果蝇胚胎发育、小鼠胚胎发育和干细胞分化以及小鼠造血系统的发育等过程。与此同时，科学家们也发现，在人类基因组中至少存在255个编码微RNA基因，约占人类基因总数的1%，但其功能尚不清楚。利用小RNA对基因表达有效抑制的机理，科学家们在最近几年，阐明了数以千计基因的功能，并探索应用这一技术治疗某些疾病，特别是病毒性疾病，如肝炎、艾滋病及非典型肺炎(SARS)等。
干细胞的分化与发育研究。美国和日本3个小组独立的研究工作分别证明了在体外从小鼠胚胎干细胞分化培养精子和卵子母细胞的可能性。这些工作在理论和实践上都是显著的突破，为更深入研究性细胞分化和发育提供了关键的线索和再生性的实验材料。
我国科学家盛慧珍领导的科研小组通过将人体细胞核转移到兔卵母细胞中，成功获得了再生型干细胞。这项工作引起了国际同行和舆论界的高度关注，被认为是通过核移植建立的第一个人类干细胞系。
生物质谱技术研究。20世纪80年代后期建立的生物质谱技术开创了分析生物大分子的新纪元，是目前开展蛋白质组学研究的关键技术平台。利用生物质谱技术，科学家们通过对几种模式物种的全蛋白组学研究，使系统全面地认识生命活动有了突破性的进展。质谱仪由离子源、质量分析器和检测器等3部分组成。近年来，基于不同的离子源和质量分析器组合，出现了不同类型的、用于蛋白质和多肽分析的商业化质谱仪。进入21世纪后，生物质谱技术的一个重大突破是研制成功混合型四极杆飞行时间质谱仪(Q-TOF)，它通过线性变化离子阱环形电极上的高射频电压，同时对端盖电极施加小电压，使连续质荷比的离子共振发射，得到完整的质谱图。利用这一技术可以实现三级甚至多级串联质谱实验，主要用于分析生物大分子修饰位点与修饰类型。
材料技术
自旋电子学材料。半导体中光致长寿命量子自旋相干态的发现，提供了一类利用电子自旋性质制造新器件的可能性，同时也导致了对自旋极化材料的广泛而迫切的需要。以半导体为基础的自旋电子学新材料具有重要的科学意义和应用价值，应视为材料科学中最具有生命力的新学科领域之一。2003年美国加州大学研究者成功制成化学连接的量子点自旋电子器件，其突破性发展为该器件在室温的工作特性较之在接近绝对零度时更为有效，而以前的电子自旋器件都只工作在超冷条件。
光通信材料。信息技术正在从微电子、光电子向纳电子及光子时代跨越，光子材料及相关器件在通信技术中已得到一定的应用。
2003年美国哈佛大学成功开发出一种新型纳米激光器，比人的头发丝还细千倍，可自动调控开关。将其安装于微芯片上，能提高计算机磁盘和光子计算机的信息存储量，加速信息技术的集成化发展。
美英研究人员合作开发出一种新技术——通过模拟细胞自我组装机制，可使一种树状分子自我组装成含25万个原子的晶格单元。这些晶格单元就像微型积木一样，由它构建的纳米晶体结构比普通的液晶晶格结构更大，也更为复杂，可用于制造各种分子电子学和光学材料。
美国科研人员发现，碳纳米管具有理想的吸收与发散光波的特性。利用碳纳米管材料的这一新特性，未来可望使量子密码技术以及单分子传感器变成现实。进一步的研究表明，碳纳米管材料还可以还原发散与原来所照射的频谱完全相同的光波。
超强及高温合金材料。航空科技的发展对发动机材料要求日益提高，探索在高温高压极端条件下具有高强高韧、抗疲劳抗氧化以及优质蠕变特性的轻质高温材料具有重要的现实意义；金属间化合物及复合材料是其首选。
2003年日本科学家发展了一种新的计算方法，设计了一组具有优秀性质的“超级合金”。这种合金具有超高强度和极好的弹性，可用于高精度仪器和医疗装备。日本科学家还发现了应用纳米颗粒强化钢铁的新方法。该方法制造的钢铁比目前已有的最强的“抗蠕变”钢铁强100倍。该方法可使高温应用中的大规模钢铁生产更为经济。
能源技术
煤的洁净高效利用。美国于1986年率先提出洁净煤技术，总项目投资超过60亿美元。考虑到煤炭利用过程中
排放问题的严重性和迫切性，2003年6月，美国正式提出了将制氢和回收和填埋耦合集成的新计划，预计在未来10年内投入10亿美元，利用最先进的技术来设计、建设、运行一座由煤气化—水煤气变换—膜分离—填埋为主要单元过程的研究工厂，其发电功率为275兆瓦，年处理的能力达到100万吨，可作为新型发电、回收、煤制氢技术的大型实验基地，也将是最洁净的化石燃料电站。
电力建设。在发电方面，燃气轮机的销售量从2001年开始，持续超过蒸汽轮机。可以预期，随着煤炭多联产技术的不断进展和燃气轮机性能的进一步提高，燃气轮机在发电中所占的比例将越来越大。分布式能源系统由于实现了能量的梯级利用，提高了能源利用率和经济性，同时也提高了大电网的安全可靠性，在2003年继续得到迅速发展。
可再生能源。太阳能近年来受到广泛的重视，特别是太阳能电池，其应用早已从空间走向地面，2002年，电池产量达到540MW。除晶体硅外，非晶硅也在发展。光伏电站作为太阳能光伏技术的一个重要方向，其发展与应用正愈来愈密切地与建筑相结合。同时，MW级光伏电站不断出现，使太阳能发电逐渐发挥作用。2003年，希腊在克里特岛建成世界上最大的光伏电站，容量为50MW，总投资达1775万美元。太阳能热利用方面，在解决大规模低温应用问题的同时，高温热发电技术也有了很大的发展，特别是可以同时供应冷、热和电的分布式能源系统正在日益受到重视。与此相适应，高效储能方法和技术也在大力研究中。
材料技术的一些突出进展
日本科学家发现，钴氧化物是一种新的超导材料，在-268℃时，钴氧化物层间注入水分子，磁化率和电阻便会急剧下降，使之成为超导物质，这一发现对超导材料领域是一大贡献。
科学家第一次在碳纳米管中观察到碳纳米线。纳米线具有很多有趣的力学性质，如用于超强光纤可用于航天飞机或作为无摩擦力的转动轴承。在电子领域，可能提供最小的金属－金属结，或提供单一能量的相干电子束源。
法国科学家研制出一种比普通金刚石半导体导电性能高出近1万倍的新型金刚石半导体，为电子元器件的开发提供了新材料。
美国科学家用碳纳米管造出了世界上最小的电动机，它的直径约为500纳米，比头发丝还要小300倍，能够在电压驱动下转动。
中国科学技术大学陈乾旺教授领导的研究组在人工合成金刚石研究中取得重大突破，他们在440℃的温度条件下以从二氧化碳为碳源，成功合成了250微米的大尺寸金刚石，首次实现了二氧化碳到金刚石的逆转变。
以色列科学家利用生物自组装技术和碳纳米管的电子特性，首次在DNA上制造出纳米晶体管。
氢能和燃料电池。氢能是无污染的二次清洁能源。近年来，世界主要发达国家对氢能给予了很大的重视，进行了大量的宏观战略研究，并投入巨资进行氢能技术的研发。美国、欧洲和日本都有相应的长期发展计划。但在氢能经济体系实际应用之前，还有大量的研究和开发工作要做。从氢的制备讲，高性价比的规模方法是研究的重点之一。在化石燃料制氢、太阳能电解水制氢、生物制氢、热化学制氢等方面，都取得一定的进展，但离达到最终的目标——开发出利用无碳资源（即太阳能、生物质能及可能的核能）的大规模、高性价比制氢方法，还有很长的路。由于氢的密度低，其储存、运输的问题可能更为突出，解决的难度更大。氢能经济体系的实现将是一个渐进的过程。
航空技术
军用航空技术。2003年第二次海湾战争中，美英联军用了不到四周的时间，死亡了115人，即将萨达姆政权推翻。这样的战绩主要靠夺得了空中优势，能够在高层次的信息支持下，实施空中远程精确打击。
精确打击。美军对过去不能作精确打击的作战飞机如A-10、F-16、F-15E以及B-52H等都装上了高分辨率的前视红外精确瞄准吊舱。这样，全部直接对地攻击飞机都有了精确制导炸弹的能力。
空中力量应用信息网络。空中力量作战效率高的另一原因就是联军飞机普遍装备了联合战术信息显示系统Link16，将所有作战飞机联成一座战场空间信息网，使各种作战飞机都能有很好的战场态势感知能力。
第四代战斗机。美国坚定不移地发展集隐身、超声速巡航、机动及高度综合的航空电子系统于一身的能作远距空战和远程精确打击的先进战斗机F/A-22，它的作战效能比F-15、苏-27高10倍。
民用航空技术。民用飞机的主流仍然是亚声速客机，但向更安全、更经济、更舒适发展。
空中客车公司的555座A380客机。该飞机翼展近80米、机长73米、机高24米，起飞总重达560吨，航程达14800千米。其单位里程客座的燃油消耗比波音747飞机要省12%。为达到以上目标，飞机设计和制造上采用了大量新材料和新工艺。机身上蒙皮大量采用玻璃钢铝合金叠层板GLARE。机身下壁板的装配采用了铝合金激光束焊，这样大大降低了飞机的结构重量，并提高了机体寿命和可靠性。
波音公司的7E7“梦想客机”。飞机主受力结构，即机翼及机身都用先进复合材料，以降低结构重量，减少零件数量以提高寿命降低成本。另外，在机体结构中嵌入微型传感器来监控材料工作状态，以保证飞机的经济性和安全可靠性。
我国自主开发的新型涡扇喷气支线客机ARJ21。飞机载客70～90人，航段为2200～3700千米。用两台GE公司的CF34-10A涡扇发动机，采用超临界机翼，发动机用尾吊，这样可以降低舱内噪声。飞机可在我国西部高原机场起降，寿命为60000小时，座舱设计宽敞舒适，现已得到35架先锋订货。预计2008年交付使用。
倾转旋翼技术实用化取得突破。美、意两国合作研制的民用倾转旋翼飞机BA609，2003年3月7日首飞成功。倾转旋翼的特点是具有直升机的起降方便特性，又有固定翼飞机的快速和经济的巡航性能，可以作为城市间“家门口到家门口”的直接交通工具。
航天技术
载人航天活动。2003年10月15日我国“神舟”五号载人飞船在酒泉卫星发射中心由CZ-2F火箭发射成功，飞船准确入轨，航天员杨利伟在太空环绕地球正常飞行了14圈，并于次日安全准确返回我国内蒙古地区的指定落区，圆满地完成了我国首次载人航天飞行，做到了准时发射、精确入轨、正常运行、安全返回。载人航天的首飞成功，使我国成为第三个用自己的技术将自己培训的航天员送上太空的国家。
人造卫星及其应用。2003年，世界各国加快了各类新型应用卫星的研制和发射，包括多种遥感卫星、通信卫星、导航定位卫星以及科学技术卫星。2003年发射的卫星绝大部分取得了成功，但还有不少失败的记录，其中仅日本就有高速飞行验证机(HSFD)7月1日在试飞中损坏；11月29日H-2A火箭携带2颗侦察卫星升空，发射后因火箭故障而遥控摧毁。
2003年是中国历史上研制和发射卫星最多的一年。从3月份到年底，先后发射了“北斗”导航定位卫星、中巴合作的“资源一号”卫星、“创新一号”卫星、“中星20号”通信卫星、新一代返回式卫星和”探测一号”卫星。
特别引起关注的是卫星在伊拉克战争中的应用，美军动用100多颗各种类型卫星辅助作战，效果显著。许多卫星的广泛应用，导致世界各国对卫星需求上升，从而形成了具有一定规模的卫星产业，其中广播通信卫星和导航定位卫星的广泛应用，使卫星应用产业进入腾飞阶段。
深空探测。2003年6月2日，欧洲宇航局的“火星快车”探测器及其登陆器“猎兔犬-2”号由俄罗斯“联盟”号运载火箭发射升空。同期，美国宇航局也先后发射了火星漫游者——“勇气”号和“机遇”号火星探测器，这是自2001年美国的“奥德赛”号火星探测器升空后人类探测火星活动的又一次升温。美国的“勇气”号和“机遇”号先后在火星成功着陆。它们直接在火星表面进行探测，发现存在水的位置，确定水与岩石和土壤之间的化学地质作用。发射载人飞船到达火星将是人类探测火星的重要形式。为了航天员的安全，必须详细地考察火星的表面形状和环境。
深空探测另一目标是探月活动。中国和印度都在开展探测月球的计划，它们都公布了要在本世纪的前10年内发射自己的第一颗探月卫星。
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