部分高技术及其市场的发展趋势，本文主要内容关键词为：发展趋势论文,高技术论文,市场论文，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。
本世纪70年代以来，世界进入了高技术蓬勃发展的新时期，并呈现出以下几个重要特征：
1.信息技术革命将日益成为经济发展、社会进步和改变人类生活方式的重要动因；
2.制造工艺和技术的创新将为工业企业提供一系列功能优异、成本上有竞争力和高质量的产品投入市场打下基础；
3.新型材料将显著改进国民经济各部门所生产和使用的各种产品的性能；
4.新能源将有可能提供安全、可靠，又持久的动力资源，并为子孙后代保持一个有益健康的产品；
5.生物技术将为农业、医药、化工、环保的发展产生重大变革。
高技术的发展，既来源于科学前沿研究的成果，又受到市场的大力推动。尤其是在当代市场经济的条件下，科学技术是按照市场的意志去发展的。高技术的发展也不例外。技术的发展只有紧跟社会变化的脉络才不致于落后于时代。因此必然由市场变化而引导出高技术产品的迅速更新换代。进入90年代后，这种变化更有加快的趋势。对技术的任何大胆可行的预测都可能在一、两年之内实现。正是市场造成了这种变化，也只有适应和了解这种市场才可能跟上这种变化。为了充分说明高技术发展的状况，探讨其带动社会发展的内在根源，有必要对各个不同的高技术及其市场做出科学的分析及其发展趋势的预测。
下面对国内外几种高技术发展状况与趋势做一些分析。有关当代信息技术及其市场的发展趋势将另文发表。
一、机器人工业的发展
机器人的概念起源于美国。1959年，美国联合控制公司研制成了世界上第一台机器人样机。经过30多年的发展，在当今世界上属于这一家族的特殊“人”类已繁衍了三代，拥有几十万“人”。机器人大发展时期是80年代之后。1980年，全世界工业机器人仅有1万台。可是到1984年，工业机器人数量就达到10万台。其中，仅日本一个国家就有4.4万台机器人。根据联合国的统计资料，到1990年为止，世界上共拥有机器人46万台。其中，日本拥有27.4万台，欧洲国家（不含独联体）有7.6万台，美国4万台。6年时间，工业机器人的数量增加了4倍多。在销售额方面，也呈逐年递增的趋势，年增长速度在20—30%之间。DATA QNEST公司估计，1990年世界机器人销售额约为21亿美元。
一般所说的三代机器人是指：第一代机器人又称为再现型机器人，主要是通过操作控制对机器人示教，然后由机器人重复进行操作的机器人；第二代机器人又称为感觉型机器人，主要是通过传感系统获得数据，而依据数字信息（不是运动示教）进行操作的机器人；第三代机器人又称为智能型机器人，主要是通过人工智能决定自己动作的机器人。随着机器人工业的发展，新型的机器人越来越受欢迎，而传统的从事简单机械操作的机器人已受到冷遇。从应用行业上看，汽车工业是工业机器人的最大用户，其使用量超过机器人总产量的一半。其次是电子电器工业、塑料工业、机械工业、航空（天）工业等。机器人所从事的主要工作是焊接、搬运、装配及其它。
当然，机器人必须与其它设备配套，并要具备有关运行环境的辅助信息才能够实现所要求的加工。因此，需要研制各种类型的传感器和具有与这些传感器及其它加工设备交互能力的以计算机为基础的控制器。
从不同国家的情况看，日本是应用机器人最多的国家。1990年，日本机器人市场的产值已达33亿美元（日本公司的估计值）。日本机器人工业之所以能取得较快的发展，同日本政府制定的扶持政策有关。60年代中期以来，日本国内人口出生率下降，劳动力紧缺。在这种情况下，日本政府将发展机器人工业作为一项基本措施，从投资、贷款等方面向机器人生产企业倾斜。政府还直接插手“极限机器人”的研制与开发工作，从而为机器人工业的研究开发和商品化创造了条件。机器人工业也为日本的工业发展带来方便。如DRAM是日本电子工业的一个重要领域，正是由于借助于“清洁机器人”的操作，才实现生产DRAM所需的清洁环境，做到普通人类难以做到的清洁。美国的机器人发展得最早，但工业应用上赶不上日本，工业机器人的应用范围主要在汽车工业上。随着美国汽车工业面临日本的竞争，美国政府也感到机器人工业发展的必要。尽管日本在机器人的数量上超过美国，但在总体技术水平上还是赶不上美国。美国在特种机器人、微型机器人和军事机器人等方面都处于世界领先水平。机器人在欧洲也有较为广泛地发展和应用。以德国的机器人为最多，研究开发水平也最高，其次是意大利、法国、英国、瑞典等。原苏联及其相关的东欧国家在机器人领域也有一定的地位。据估计1990年原经互会成员国有工业机器人近20万台，主要用于自动化生产系统。
通过“七五”、“八五”计划以及863计划，我国在开发机器人技术方面，已取得一定进展，但未能形成大批量生产，与国外竞争能力更差。
二、新材料工业的发展趋势
新材料的合成与出现是一系列重要工业领域技术进步的基础，这些领域包括微电子、航空航天、机械制造和运输、能源等。因此，新材料的发展是未来非常有远景的领域。但是，对这些领域的统计还很不完全，这里仅根据有关资料作一些方向性的介绍。未来主要的新材料领域包括：超导材料、陶瓷材料、合金材料、磁性材料和化学合成材料等，以及这些材料各自的全新的加工生产方法的发展。超导材料是未来最有潜力的新材料领域，这一领域的成就有可能带来未来的重大突破。目前，这一领域仍然处于研究开的初级阶段，部分成果已经形成产品，但真正形成实用还有很多工作要做，尤其是在稳定性、耐久性、绕线技术和提高脆性材料的处理技术方面尚待进一步发展。目前超导材料的市场规模尚不明确，据估计到2000年，超导陶瓷制品的市场规模可达50—150亿美元之间。在这一领域上日本具有明显的优势，其次为美国和欧洲。超导材料的应用领域将包括：无损耗电力传输、高效率发电机和电动机、悬浮列车、无污染汽车、无声推进系统、新一代计算机等。
从古代开始，人们就以砖、瓦、器皿等形式使用陶瓷。但在近十多年里，先进的工艺方法和新的全成工艺的发展导致了新一代先进陶瓷的产生。这些新型陶瓷是由尺寸和形状非常均匀的、纯净的、无机的非金属粉末制成的。这些粉末在高温并常常也在高压下被处理，形成细密坚硬的结构。与传统金属相比，新型陶瓷一般具有强度高、相对重量轻和优异的耐高温、抗腐蚀等特性。因此，新型陶瓷材料能够承受极高工作温度的能力，使其成为先进推进系统的结构应用和高性能应用的备选材料。它可以服务于能源、电子、医疗等领域。在新型陶瓷的研制和应用方面美、日和欧洲各有特点。
在合金材料方面，非晶形合金和含氢合金是两个超出常规技术的领域。非晶形合金是在熔融状态直接冷却到不能结晶的程度，从而避免金属结晶的固有缺陷，而在抗拉强度、韧性、耐磨性和磁性方面具有良好的特性，常用于电器、电子等领域。含氢合金是在高压下形成的金属氢化物，其产品用以作为能源方面的重要替代物。尤其是合金和其它高性能金属是未来军用飞机和其它防御系统、亚音速和超音速民用运输机等航天航空系统所必须的先进技术。虽然由于成本较高，目前在非航空航天领域的商业市场上销路还不很广，但据估计未来在这一领域也会有比较大的市场。而这一领域的许多技术已经接近于应用阶段，很多产品将会很快面向市场。
磁性材料已经在目前的高科技领域占有一席之地，如永久磁铁、音频、视频及计算机磁盘等。未来的所谓强磁性材料及光磁性材料等现有的市场将会进一步发展，从而使其在高技术领域的份额加重。
塑料是一种很不起眼的材料。然而，在高科技领域，塑料正在发挥其越来越重要的作用。在当今的高科技领域、计算机、录像机、激光唱片、血管再造、光纤通信等高科技领域无不含有各种塑料的成份。在一个服务机器人身上，人们可以从许多关键部位发现塑料的影子。在光纤通信的光缆上到处都有塑料作为包线甚至直接制成塑料光纤。在高科技的隐型飞机外层，主要的涂料就是增强性塑料。这样的例子很多。但是，由于塑料太平常，人们无法估计塑料的市场规模，也无法估计它的未来，它的作用是任何一种其它材料所无法代替的。
我国在发展新材料方面均已开展工作，取得一些成绩，但在工业化和应用方面同国际上有相当大的差距。
三、新能源的发展趋势
能源是人类社会活动的物质基础，是国民经济的动力源泉。因此，关于未来的能源问题，一直是科学界关注的重点之一。这一问题的核心就是化石能源是有限的（可耗尽的），而且化石能源的使用总是伴随着环境污染。人们在千方百计地寻找未来能带来动力而又不破坏环境的能源替代物。太阳能、核能、生物能以及其它自然能（风能、海洋能等等）都是潜在的手段。但是，值得注意的是到目前为止，科学界对这一问题尚未找到完整答案。由于技术上，经济上和管理上诸方面的困难与综合原因，任何一种新能源技术都还无法在近期内代替常规能源。
太阳能是到目前为止最受关注的新能源。太阳的能量照到地球表面，密度已经很小了，据估计地表每平方米大约是1.0千瓦。但是，由于不用担心它会枯竭，而且又很干净，因此将它作为化石能源的替代物是最理想的。使用太阳能的关键是如何将太阳能贮存起来使用。太阳能电池就是为了解决这一问题而提出的。目前已经开发了许多太阳能电池，主要用于计算器、钟表以及灯塔等。对于一般的电力使用，因为费用太高而未能推广。当前，研究部门正将注意力集中在具有高转换效率的新材料、低成本技术以及防止劣化技术方面，试图将太阳能电池的成本降到每千瓦小时1美元的水平。对于太阳能的使用问题，未知的因素太多，很难准确地预测和判断未来市场的发展。它所带来的人们对能源消费观念的变化也是应该引起全社会予以重视的。
核能技术的发展已经越来越引起重视。由于核电站具有相对较高的效率，许多国家的政府都将发展核电作为替代传统能源的主要对策。在发展核电中，最引起各方面注意的就是核电站的安全性。有关核电站事故的影响是那么可怕，以致于人们将更大的精力放到如何提高核电技术的安全性上。当前，一种小型特有安全轻水炉已进入开发的实用化初期阶段。今后的问题除了技术单元化、标准化之外，就是如何协调政府和企业的关系，以及如何选择核电站的地址等。在核电方面另一项可望取得进展的技术就是有关核电高速增值问题。目前，大多数核电站是将天然铀矿中含量不到0.7%的铀235进行浓缩作为原料，而天然铀中的99.3%含量的铀238是不能直接用来作燃料的。但是经过对铀238进行中子碰撞等技术可将其转换成可以用作核电原料。这项技术的最终成功开发，将可能丰富原料资源，从而为核电技术的进一步发展打下基础。在这一领域欧洲具有明显的优势，法国的实际验证炉已经投入运行，下一步就是如何通过合作来使这一技术进一步走向社会。核聚变炉是核电技术的另一分支，运用这一技术来进行电力生产也是一项潜在的领域。但是，由于这一技术的关键技术部分障碍太多，故而还没有引起注意。
海浪能源的利用在一些海岸线长的国家也已经成为现实。据探测，全球海浪能储量达到100万亿千瓦时，是目前全球发电量的600倍。利用海浪的主要途径就是发电。日本每年可利用的海浪能是全国电力的30多倍，英国也有40%的能源可由海浪来提供。对于这些国家来说，海浪能是“上帝的恩赐”，决不应该让它白白的浪费。英、美、日本以及挪威等国都在积极研制和开发海浪发电技术，可望在最近取得明显成就。挪威的海浪发电成本已降到每瓦6－7美分，进一步降低造价依赖于加大发电站的规模。
由于新能源开发、应用、贮存中还有许多技术、经济问题需要继续研究解决，才可能大面积地推广使用。因此，世界各国对传统能源开采与消费技术的提高也十分重视，如为研究开发提高煤炭开采效率的技术，研究开发在煤炭加工、燃料转换过程中减少污染和提高使用效率的所谓“洁净煤技术（CCT）”。到1993年底美国对此类项目已投资69亿美元。又如，在开发石油天然气方面，发达国家正朝向发展边缘、复杂、艰苦地区（如沙漠、深海、极圈、沼泽）的勘探与开采技术方向发展。
世界各国对节能也很重视，因而节能技术与设备也有广泛市场。节能的核心是采用能直接减少能量需求的技术。更有效的制造技术、减少建筑物中的能量消耗以及增加运输效率对节约能源都有很大作用。
我国能源以煤炭为主，在煤炭开采、使用、运输与节约方面，都有一定成绩。但单位能耗仍然很高，污染情况也较严重。因此，大力开发洁净煤技术和节约能源技术十分重要。在油气开发方面，根据我国国情，应着重研究沙漠、深海油气资源的开发技术。