21世纪初科技发展趋势与我国科技政策的战略选择，本文主要内容关键词为：科技论文,发展趋势论文,战略论文,政策论文,我国论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
21世纪初世界科学技术发展动态应当引起我们的高度重视，尤其是在涉及国家战略需求、包括经济增长和国家安全方面的科学技术发展趋势，我们不但要关注，而且还要不失时机地制定相应的对策。
1 21世纪初重大科技领域发展趋势
1.1 信息网络技术将继续成为经济增长的主导
信息技术是当代科技发展最快的技术。信息技术正以前所未有的速度推动着经济发展。高速度和微型化将是信息技术发展的方向。
第二代因特网为了加速开发适用于21世纪的先进信息技术和网络技术，确保美国在信息技术领域的领先地位，美国正在加速建设比现在的因特网快1000倍的第二代因特网。主要是开展先进网络技术研究，建立基于新型网络的试验基地，进而开发全新网络应用领域。计划完成后，将彻底更新遍布全美的计算机网络系统，实现声音、图像信号的实时传递。
电子商务网络技术的发展和21世纪电脑的普及，为电子商务的发展创造了条件。通过网络购物和促销将成为生活“必需”。
网络信息技术将深刻地改变21世纪人们生产、生活和学习的方式，带来学习的革命。知识经济时代，终生学习、终生教育将成为时尚和谋生手段，网络信息技术、多媒体通信将使教育事业发生根本性变革。对此，“我们需要一个‘学习社会’来与‘信息社会’相匹配。”
1.2 生命科学与生物技术将发挥21世纪带头作用
生命科学与生物技术的发展使人们能够从分子或原子水平上揭开生物构造和遗传的秘密，对促进人口与健康、农业高新技术、生态环境、食品和化学工业等领域的发展具有重大作用。
生物技术研究中优先任务是：进一步加强旨在发现、阐明、改良和控制各种陆地和海洋生物的遗传、生化制品和过程的研究；应用现代生物技术手段解决农业、环境等问题，以促进新产品的开发等。医药和健康、农业生物技术、环境生物技术、生物处理方法、海洋生物技术将成为生物技术研究的重点方向。生命科学研究重点将主要包括：基因组研究、蛋白质结构分析、生物医学和脑研究。
基因组研究。人类基因组计划已受到全球普遍关注，美国投入巨资动员了数百名科学家从事绘制人类基因组图谱工程，参与国除美国外还有日本、欧洲、中国等，最终目标是：绘制出人体的10万个基因图谱，揭示30亿个碱基对的密码，弄清全部基因的位置、结构和功能并编目绘图。通过该项工程可以揭开有关人体生长、发育、衰老、死亡和遗传病变等秘密，最终将帮助人类攻克诸多疑难病症，对人类健康意义极大。由于大公司的介入，投资加大，并引入先进的排序解读装置，最新预计该计划将提前3年于2002年完成，2000 年中期将完成一份具有指导意义的人类全部基因草图。目前已经识别出约10亿对人体基因。
随着基因克隆技术趋向成熟和基因组测序工作的进展，后基因时代正在到来。
新药创制是生物技术大有作为的一个重要领域。21世纪初，科学家不仅能在分子水平上了解生命，而且能够操纵生命，如利用DNA芯片， 对于每一个人的成千上万个关键基因变异进行分类，创造出“遗传条码”。遗传条码将成为预知各人未来何时患病和患何种病的水晶球，利于及早防治。也有人对基因工程的前途表示忧虑，担心通过基因操作对人进行重新设计。基因组学、组合化学和高效筛选结合，可以针对具体疾病在分子水平上设计出药品。利用克隆技术和基因组学知识，未来可能出现诸如“药品农业”的全新产业。
农业生物技术是生物技术在农业部门中的应用。继医药作为生物技术的第一次浪潮之后，农业生物技术将成为生物技术的第二次浪潮。特征是强调作物的产出品质，对消费者增加价值——如增加果实的营养。科学家将通过遗传工程改良植物，使它们转变成生产化工产品（如塑料）和药品的“生物工厂”。
1.3 环境科学与绿色技术将大放异彩
当地球上的人们享受着由科学技术带来的现代工业“文明”时，也正经历着日益严重的环境污染。
21世纪，环境与经济的关系将更加密切。传统的经济指标并不完整，它不考虑环境的价值，往往用GNP来衡量，忽略了GNP增长过程中和之后的环境损耗。为此， 西方经济理论已对此进行了修正， 改用经济净福利（NEW）来衡量经济对社会进步的价值。
表式为：经济净福利（NEW）＝GNP+地下经济+闲暇－环境的破坏
还有些经济学家提出用GNP 扣除环境损失后的剩余——国内净收入（EDI）来代替GNP。可见，环境与经济的关系日益密切，正改变着经济发展模式和人们的思维方式。
清洁生产将成为21世纪初的主导生产方式。在重视末端治理技术的同时，将更加着眼于在工业生产全过程中减少污染物的产生量，同时要求污染物最大限度地资源化，考虑工业产品的生产工艺，对产品结构、原料和能源替代，生产运营和现场管理，技术操作，产品消费，直到产品报废后的资源循环等诸多环节。
绿色技术将在21世纪受到世界范围广泛重视。一些发达国家已将其列为与微电子技术、生物技术、计算机技术和航天技术并列的高技术发展的关键领域之一。
以牺牲环境为代价实现经济发展的传统增长方式已经遭受到大自然的报复：“先污染后治理”必将为之付出更大的代价。经过残酷的教训，人们终于认识到，人与自然的协调才是发展的必然选择。世界只有一个地球，拯救地球，已成为可持续发展的主旋律。绿色技术、绿色产业和绿色消费等观念日益被人们所接受。“绿色”正成为本世纪末、下世纪初的主流，全球正在掀起绿色浪潮。可以毫不夸张地说，21世纪同样将是“绿色世纪”。
1.4 空间科学与技术将帮助人类实现远古梦想
空间高科技是当代也将是21世纪初科学技术中发展最快的尖端技术之一，是一个国家科学技术水平的重要标志。十九、二十世纪科技发展表明：谁控制了海洋，谁就能控制大陆；20世纪尾21世纪初则是：谁控制空间，谁就能控制整个地球。
开发空间平台、探索宇宙起源、寻找地外生命将成为21世纪初科学家和公众的追求和期望。21世纪空间科学技术的发展，将使人类开辟新的疆域，可望实现人类在地球外的星球上居住。它将极大地拓宽人类的视野，真正实现人类飞出地球的远古梦想，赋予人类生存观以新的哲学意义。不仅能够极大地提高人类认识地球、征服太空的自信心，树立起人类的尊严，而且通过探索，将研究开发和验证一批先进的航空航天及其相关技术。美国NASA的使命称发展空间科学技术为“对美国未来的投资”。
航空航天技术在经历了半个多世纪的发展后，将加快实用化和商品化步伐。预计到21世纪初，全世界计划发射的卫星将超过1000颗，这些卫星将更先进、更实用。其中通信卫星、全球定位卫星和地球资源卫星被认为最具商业发展前途。
开发月球资源和扩大太空生产能力也将在21世纪初成为现实，星际远航也将踏上征程。如果进展顺利，人类可能在21世纪20年代实现月球采矿。
外层空间微重力和超真空环境的利用将使人类在21世纪初生产许多产品，如超纯材料、新的药品和农产品。
1.5 能源技术将取得突破
能源问题围绕人类生存由来已久，不但关系到社会经济发展，而且对于国家安全、环境保护来说具有特殊意义。世纪之交，各国都把能源的开发利用作为关键科技领域给予重视：一方面注重节能技术的开发与应用以及对设备进行技术革新，另一方面则着力开发洁净能源和新的替代能源。
21世纪，燃煤高效联合循环技术将广泛采用，煤的液化、气化将达到工业化规模。
为解决核能安全问题，西方国家正在加紧研制新一代核电站。这种核电站比现有核电站体积小、成本低、运行简单、可靠性高。
核聚变能已显露出希望的曙光，一些发达国家投入巨资竞相研究核聚变，并已在受控热核聚变研究方面取得了重大进展。科学家们认为，一旦受控核聚变取得突破并获得实用化，人类就将拥有取之不尽、用之不竭的能源，从而开辟解决能源问题的根本途径。高效安全洁净核能系统，是由外中子源驱动的次临界增殖堆，具有提高铀资源利用率、放射性废料少、安全性较高等特点，预计21世纪初可望取得突破。
燃料电池被认为是21世纪首选的洁净、高效发电技术。在未来30年内，燃料电池将作为分散电站，主要用于家庭、办公大楼、医院、商业区、社区等供电，规模在千瓦至几十兆瓦范围；并向大规模电站发展，作为集中发电取代目前的火力发电，以及向燃料电池与蒸气轮机技术集成方向发展，形成联合循环发电技术。
1.6 新材料继续成为人类文明大厦的基石
新材料研究开发的中心问题仍然是开发高性能、低成本、环境友好的材料。21世纪材料科学技术的发展具有功能化、复合化、智能化特征，最活跃的将是信息功能材料、纳米材料、高性能陶瓷、生物材料、复合材料等。具有高比强度、高比刚度、耐高温高压、耐腐耐蚀等极端条件的结构材料、智能材料等也将进一步受到重视而获得新的发展。
材料设计包括在数据库和知识库的基础上，利用计算机进行性能预报；利用计算机模拟揭示材料微观结构和性能关系；提出新概念并采用新技术研制新材料；深入研究各种条件下材料的生长过程，探索合成材料新途径。
纳米技术碳纳米管将成为21世纪的超级材料，作为纤维，其强度比钢大100倍，而重量仅为同体积钢的1／6；作为导线， 其电导率远远超过铜。NASA希望，用纳料材料，到2020年航天器发射费用可以从目前的每磅1万美元降低到200美元； 可制造只有6 美元的航天器； 一架波音747飞机的重量将为目前同型号飞机的1／150。另据预测，2010 ～2020年期间，纳米电子学将取代微电子学；只要有充足的研究经费，纳米技术的大规模应用可能在15年内实现。
智能材料因具有奇特的功能，将成为21世纪初的新宠。如美国已研制出一种用导电复合材料制成的新型飞机蒙皮，把微处理器、微型传感器和微型天线等植入蒙皮里，实现电子设备和飞机蒙皮一体化。一旦飞机受到损伤，微型传感器立即从受损部位的形状、应力变化情况得到“感觉”，通过电路传给微处理器，中央计算机作出决策，指挥受损部位重建电路，保证电子系统继续工作，使其避免酿成灾难，平安返航。
超导材料将成为21世纪材料领域的新贵。超导材料可以大大提高能源利用率，预计到2020年前后，美国和日本以及欧洲大部分地区将利用超导电缆输送电力，从而大量减少能耗。超导材料还将使21世纪的航运、铁路以及其它基础设施面貌一新。
隐身材料。隐身技术作为当今世界三大尖端军事技术之一，受到世界各国军方的广泛关注和高度重视。隐身材料的研究已从初期的涂覆性涂层向复合结构，掺混等材料发展。细微粉、超微粒子、纳米复合材料、纳米量级的低维材料，特别是纳米高分子复合材料是隐身材料的主要研究方向。
2 我国科技政策的战略选择
面对世界科技的突飞猛进和21世纪初知识经济发展的机遇，我国必须迎接挑战，制定相应的科技政策。
2.1 制定跨世纪科技发展战略，提高创新能力
20世纪是人类历史上科学技术发展最辉煌的时代。21世纪初，科学技术对社会经济发展将产生更大的影响。科学技术发展的整体性、综合性和交叉性，科技知识空前快速的生产、传播和转化应用，将极大地推动经济和社会的发展，影响一个国家或民族综合国力和竞争能力，甚至是其在地球上的生存能力。综合国力的竞争实质上是科技实力和创新能力的竞争。当今最有竞争力的国家是那些科技投入最多的国家。科技投入是确保科技进步和经济增长的重要因素。面对经济全球化、中国加入WTO、科技竞争日趋激烈的局面， 中国要加大知识产权保护力度和拥有自主知识产权的研究开发力度。为在21世纪的竞争中站稳脚跟，立于不败之地，并争取主动权，中国应更加重视国家创新体系建设和科技创新能力的提高，研究制定和实施恰当的科技发展战略，增加科研经费，提高产业化水平。具体包括：制定鼓励增加企业科技开发投入的一系列法规政策；改革科技管理体制，激励国家科研机构从事基础前沿研究和战略高技术研究。
2.2 以国家战略需求为导向， 促进应用研究与国家目标之间的紧密结合
目前应用研究与市场严重脱节，科研成果对经济贡献度较小，原因主要在于：产学研分割严重，企业研究与开发能力不足；国家研究机构的科研工作与国家目标联系松散。
为此，要强化涉及经济竞争力、国家安全等国家目标。国家研究机构要以国家战略需求为导向，主要从事国际科技前沿的创新工作。要与大学基础研究、企业R&D形成广泛的分工与协作， 共同构成新型的国家创新体系的主体。国家要重点支持那些既符合国家战略需求，又属于国际科技前沿的重大项目。（图1所示）
图1 科技发展前沿
2.3 提倡原始创新，促进基础研究功能模式转变
诚然，基础研究有两种主要功能：一是出成果，包括自由探索和作为未来技术源头的成果，我们可把作为未来技术源头的功能称为“产业化功能”；二是出人才。目前我国的基础研究存在跟踪的多，创新性不够，优秀人才培养数量不足，急功近利，违背科研规律，投入产出率低下等问题。根本原因就在于对基础研究的功能模式认识不清：一是讲“瞄准国际科学前沿”；二是强调基础研究的产业化功能，认为“基础研究—应用研究—试验发展—产业化”是一条线（单线模式）。
根据对从海外归来的学者们的调查，我们往往讲“瞄准国际科学前沿”，就是指尚未找到“前沿”。“瞄准国际科学前沿”变成了一种误导，直接导致跟踪的课题过多。对于“前沿”的研究完全依赖于科学家本人的能力，许多“前沿”的出现不是瞄准得来的，而是一个或一群科学家长期探索、研究和积累的结果，尤其是科学家本人的作用非常关键。换句话说，如果等我们已经知道某一研究是“前沿”而加以“瞄准”的时候，可能它早已不是“前沿”了。
对基础研究“单线模式”的理解，很容易导致对基础研究急功近利、欲速不达，进而产生怀疑，不能给予稳定支持。因为“单线模式”只强调基础研究的成果应用、产业化功能，强调以成果为中心，而忽略了基础研究同样重要的其它功能：如以人为中心的宽松学术环境、培养人才功能，公众科学精神与科学理念的健全等。
为此，对基础研究要倡导“原始创新”而不是“瞄准国际科学前沿”；“以人为本”而非“以成果为中心”的功能模式。（图2所示）
图2 基础研究的功能模式
2.4 依靠科技创新，寻求新的产业增长点和制高点
全球经济竞争日益加剧，谁失去创新、趋于保守，谁就将遭淘汰。以英特尔、微软等世界著名公司为例。多年来，正因为创新精神一直主导着英特尔、微软公司，并经过了艰苦的创业，才有英特尔、微软的今天。相反，DEC的创建人肯奥尔森， 在他因创新而辉煌了20年之后， 由于趋于保守，看不出小型桌面计算机即个人计算机的发展前途，结果被挤出了DEC。再一个反面的例子就是王安，70年代他果断抛弃60 年代曾称霸一时的电子计算器，另起炉灶，把公司变成首屈一指的文字处理机供应商。但到了80年代，王安没有及早意识到兼容性软件的重要性，而过份受制于他的文字处理机，结果在个人计算机问世之日起便惨遭淘汰。用比尔·盖茨的话来讲：“如果王安早些意识到兼容性软件的重要性，今天可能就没有什么微软公司了”。高技术产业的发展似乎就是这样“残酷”，谁失去了创新，谁就将被淘汰。因此，必须依靠科技创新，寻求并不断创造新的产业增长点和制高点，才能保持竞争优势，实现高技术跨越式发展。依靠科技开发寻求新的产业起飞点、开创新产业替代落伍产业，是振兴我国民族产业的当务之急。
2.5 开发军民两用技术，降低技术开发成本
技术的两用性是当今经济和军事大国政府十分重视的问题。过去国内外许多军事技术开发都是高成本的。科技发展至今，许多技术都有军用和商用的双重性质。如因特网最初是美国国防尖端研究计划局资助的一个项目，本意是开发战地通信设施。该项“目的性基础研究”的成果现在已使全球信息技术跃上了一个新台阶，同时也满足了国防部自己的需要。我国科技资源十分紧张，在选取重大科研项目时，要优先选择那些既能满足国家安全又能为国家经济创造巨大市场的项目。可以通过政府采用采购改革等措施，推动军、民用工业的结合，使国防部门能够利用民用工业的快速创新和高效的市场推动，来以较低的成本满足国防需要；反之，起源于国防的创新成果也将迅速地转移到商业部门。
2.6 加大基础研究与技术开发的国际科技合作力度
由于基础研究正朝着规模大、成本高、回报也高的方向发展，因而必须参与国际竞争，加强国际合作。中国在世界科研总量中只占到很小一部分，需要了解如何接触和利用世界其他95%或更多的资源。如果中国在基础研究方面关起门来做，只能是越做越落后，同国际科学发展的主流相分离，难以形成竞争优势。从技术开发角度来讲，当前国际上往往把技术开发分为二个阶段，一是工艺技术阶段，另一是产品开发阶段。在第一阶段，或称为“竞争前阶段”，各国共同开发通用技术，共同受益（相应称这一阶段的合作为“竞争性合作”）；到了产品开发阶段，即进入竞争阶段，合作宣告终止。即使是世界最具竞争实力、资金雄厚的公司，也必须依靠与竞争对手的合作来保持企业的竞争优势。如德国西门子、美国的IBM和日本的东芝等联合开发1000 兆位的动态随机存取存储器芯片；美国福特、德国奔驰和加拿大动力系统公司联合开发燃料电池汽车。因此，我国要制定政策和策略，通过提高自身竞争能力、融入国际科技发展主流等途径来加大国际科学与技术合作力度，提升国际合作的层次。