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時間:2022-08-31 22:52:10
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇科技發(fā)展論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
信息、生物、新材料三大前沿領(lǐng)域
信息、生物、新材料是21世紀前30年發(fā)展最快、最熱門的三大領(lǐng)域,它們集結(jié)了當今世界最強勢的研究力量。但在這些關(guān)系未來發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域中,我國許多核心技術(shù)仍依賴追蹤、模仿和引進國外技術(shù),原始創(chuàng)新能力明顯不足。
從更寬的視野來看,不僅僅是這三個領(lǐng)域的發(fā)展需要高揚“自主創(chuàng)新”的信心與勇氣。實際上,整個中國科技正面臨著前所未有的發(fā)展壓力:對外要適應(yīng)國際科技競爭的緊迫形勢,對內(nèi)要滿足經(jīng)濟社會發(fā)展進程中的重大戰(zhàn)略性需求。而原始創(chuàng)新能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的薄弱,已成為當前和未來相當長時期內(nèi)影響我國整體競爭力的極大障礙。
面向未來15年的《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》即將,科技部等有關(guān)部門正在著手制定科技“十一五規(guī)劃”——關(guān)于中國科技“未來”的探討與關(guān)注,在最近一年多來達到了前所未有的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中,“自主創(chuàng)新”成為人們關(guān)于中國科技發(fā)展的共識。
帶著這個共識,再來看中國科技發(fā)展面臨的“壓力”,在很大程度上已經(jīng)變成了未來發(fā)展的重大機遇。未來10年,中國在這三大領(lǐng)域中最有可能實現(xiàn)自主創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)群究竟有哪些?有限的科技經(jīng)費究竟應(yīng)當投入到哪些突破口?
下一代移動通信技術(shù)
移動通信是人類社會發(fā)展中的一大奇跡。2004年12月,全球(蜂窩)移動通信用戶總數(shù)已達17億以上,超過已有百年發(fā)展歷史的固定通信用戶數(shù)。過去10年,移動通信技術(shù)完成了由第一代模擬通信技術(shù)向第二代數(shù)字通信技術(shù)的過渡,當前正處于由其巔峰狀態(tài)向第三代(3G)移動通信技術(shù)過渡的進程中。
目前,世界發(fā)達國家紛紛投入力量進行第三代及下一代移動通信標準、技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)。
——3G移動通信:國際電信聯(lián)盟(ITU-T)批準為3G的三大標準分別是歐洲的WCDMA,美國高通公司的CDMA2000和中國大唐電信的TD-SCDMA。3G已在全球30多個國家開始商用。
——增強型3G(Enhanced3G):為了克服3G技術(shù)不能很好支持流媒體等業(yè)務(wù)的不足,國際電信聯(lián)盟已在制定增強型3G技術(shù)標準。專家預(yù)測,增強型3G技術(shù)將進入商用。
——4G(或Beyond3G):下一代移動通信即所謂超3G(以下統(tǒng)稱Beyond3G)技術(shù)的研究是國際上的熱點。Beyond3G具有更高的速率與更好的頻譜利用率。歐盟、日本、韓國等國家已開始4G框架的研究,預(yù)期Beyond3G技術(shù)可望在2010年后開始商用。
中國移動用戶總數(shù)已達3.34億,居世界第一,總體技術(shù)水平與國際同步,處于由第二代向第三代的過渡時期。我國3G移動通信技術(shù)已經(jīng)具備了實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的能力,我國大唐電信2000年5月提出的TD-SCDMA標準已成為國際電信聯(lián)盟正式采納的三大標準之一。此外,在國家“863”計劃的支持下,開展了Beyond3G技術(shù)的研究,預(yù)期該技術(shù)可望在2010年后開始商用。
Beyond3G技術(shù)對我國經(jīng)濟社會發(fā)展和國防建設(shè)具有十分重要的意義。德爾菲專家調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果顯示,我國研發(fā)水平比領(lǐng)先國家落后5年左右,通過自主開發(fā)或聯(lián)合開發(fā),在未來5年可能形成自主知識產(chǎn)權(quán)。以華為、中興為代表的一批高技術(shù)通信設(shè)備制造業(yè)公司,在第三代移動通信設(shè)備(3G)等研發(fā)方面緊跟國際前沿,打破了國外公司對高技術(shù)通信設(shè)備的壟斷,開始參與國際通信標準的制定,開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),具備了參與國際競爭的能力,具備實現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的契機。
中國下一代網(wǎng)絡(luò)體系
下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)泛指以IP為核心,同時可以支持語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的因特網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)和固定電話通信網(wǎng)絡(luò)的融合網(wǎng)絡(luò)。
世界各國和國際通信標準化組織都在積極開展下一代網(wǎng)絡(luò)的研究開發(fā)工作。國際電信聯(lián)盟電信標準化部門(ITU-T)、歐洲電信標準化協(xié)會(ETSI)、互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)、第三代伙伴組織計劃(3GPP)等,都在致力于下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究。目前,美國、日本、韓國、新加坡以及歐盟都已啟動了下一代互聯(lián)網(wǎng)研究計劃,全面開展各項核心技術(shù)的研究和開發(fā)。
我國在下一代網(wǎng)絡(luò)的研究方面已取得了較大進展。“九五”期間,863計劃建成了“中國高速信息示范網(wǎng)”(CAINONET)、國家自然科學基金委支持的“中國高速互連研究試驗網(wǎng)NSFCNET”等重大項目,目前已開始基于NGN的軟交換技術(shù)在移動和多媒體通信中的應(yīng)用研究。中興、華為等企業(yè)還推出了基于軟交換的NGN解決方案;在下一代互聯(lián)網(wǎng)研究上,中興、港灣網(wǎng)絡(luò)等推出的高端路由交換機,可應(yīng)用于國家骨干IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè),以及大中型寬帶IP城域網(wǎng)核心骨干和匯聚。國內(nèi)公司還開始自行設(shè)計高端分組交換定制ASIC芯片。我國已成為少數(shù)幾個能夠提供全系列數(shù)據(jù)通信設(shè)備的國家之一。
下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對促進我國高新技術(shù)的發(fā)展,以及對改造和提升我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的作用,對國家安全至關(guān)重要。從總體上看,我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跟隨國外發(fā)展,在技術(shù)選擇上缺乏系統(tǒng)研究,走過一些彎路,至今與國外仍存在較大差距。無論網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都尚有很大的發(fā)展空間。從全局著眼,應(yīng)不失時機地開展中國下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究、應(yīng)用試驗、關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)。不能像第一代互聯(lián)網(wǎng)那樣,技術(shù)、標準都是外國的,給國家安全造成隱患。
納米級芯片技術(shù)
當前,集成電路的發(fā)展仍遵循“摩爾定律”,即其集成度和產(chǎn)品性能每18個月增加一倍,按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設(shè)計技術(shù)優(yōu)化的途徑繼續(xù)發(fā)展。
自上世紀90年代以來,全球集成電路制造技術(shù)升級換代速度加快。當前國際上CMOS集成電路大規(guī)模生產(chǎn)的主流技術(shù)是130nm,英特爾等部分技術(shù)先進的芯片制造公司已在用90nm進行高性能芯片生產(chǎn)。2005年,美國AMD公司已開始量產(chǎn)90nm的高性能芯片,國際上對65nm技術(shù)的開發(fā)也已成功。伴隨130nm到90nm技術(shù)的升級,考慮到擴大生產(chǎn)規(guī)模和降低成本,大多數(shù)公司將使用12英寸替代8英寸硅基片,這也必將帶來半導(dǎo)體設(shè)備的大量更新。
近年來我國一些先進集成電路制造公司的崛起,使國內(nèi)集成電路制造工藝技術(shù)與國際先進水平的差距有了顯著的縮小,但整體水平仍與先進國家相差2~3代。目前,我國集成電路設(shè)計公司年設(shè)計能力已超過500種,主流設(shè)計水平達到180nm,130nm技術(shù)正在開發(fā)中,90nm技術(shù)的研發(fā)也開始著手進行。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看,我國集成電路已初步形成由十多家芯片生產(chǎn)骨干企業(yè)、十多家重點封裝廠、二十多家初具規(guī)模的設(shè)計公司、若干家關(guān)鍵材料及專用設(shè)備儀器制造廠組成的產(chǎn)業(yè)群體,設(shè)計、芯片制造、封裝三業(yè)并舉的蓬勃發(fā)展態(tài)勢。以中科院計算所為代表的研究機構(gòu)和企業(yè)在CPU研發(fā)方面所取得的新進展,標志著我國集成電路設(shè)計具有較強能力,與國際先進水平的差距進一步縮小。目前我國芯片業(yè)大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、勞動保障、身份識別、防偽等領(lǐng)域,IC卡芯片所占比重一直占據(jù)芯片總體市場的20%左右。
世界第一顆0.13微米工藝TD-SCDMA3G手機核心芯片10月9日在重慶問世
今后的IC是納米制造技術(shù)的時代,而納米級芯片技術(shù)是我國趕超國際的關(guān)鍵,它的成功將會是我國IC工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑和持續(xù)發(fā)展的動力,專家認為應(yīng)優(yōu)先發(fā)展。
中文信息處理技術(shù)
包括漢字和少數(shù)民族文字在內(nèi)的中文信息處理技術(shù),是漢語言學和計算機科學技術(shù)的融合,是一門與語言學、計算機科學、心理學、數(shù)學、控制論、信息論、聲學、自動化技術(shù)等多種學科相聯(lián)系的邊緣交叉性學科。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,中文信息處理技術(shù)已滲透到社會生活的各個方面。1994年,微軟開始進入中文軟件市場,微軟的WORD把國產(chǎn)WPS擠出了市場,繼而Windows中文版又把國產(chǎn)中文之星擠垮。微軟憑借其強大的優(yōu)勢地位,使國產(chǎn)的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的Windows、Office等占據(jù)了大部分的中文軟件市場,使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。
經(jīng)過二三十年的努力,我國的中文信息處理,包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術(shù)已經(jīng)實用化,目前正在逐漸擺脫“字處理”階段,處于向更高級階段快速發(fā)展的時期。包括中文的文字識別機和手寫文字識別、語音合成、語音識別、語言理解和智能接口等技術(shù)的研究已獲得進展。中文的全文檢索、內(nèi)容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機器翻譯等技術(shù)也正在開發(fā)、研制,并取得了較大進展,涌現(xiàn)了聯(lián)想、方正、四通、漢王、華建等公司。
隨著中國加入WTO與世界各國交流的逐漸擴大以及網(wǎng)絡(luò)信息時代的來臨,中文信息處理技術(shù)越發(fā)顯得重要,其自動化水平的提高,將大大促進我國科技、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展,同時使中華民族的文化在信息時代得到新的發(fā)展。未來無疑應(yīng)當加強中文信息處理技術(shù)的研發(fā)投入與政策傾斜。
人類功能基因組學研究
20世紀末啟動的人類基因組計劃被公認為生命科學發(fā)展史上的里程碑,其規(guī)模和意義超過了曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其他重要微生物等50多種生物基因組全序列測定工作的完成,國際基因組研究進入到功能基因組學新階段。
功能基因組學已成為21世紀國際研究的前沿,代表基因分析的新階段。它是利用結(jié)構(gòu)基因組所提供的信息和產(chǎn)物,發(fā)展和應(yīng)用新的實驗手段,通過在基因組或系統(tǒng)水平上全面分析基因的功能,使生物學研究從對單一基因或蛋白質(zhì)的研究轉(zhuǎn)向多個基因或蛋白質(zhì)同時進行系統(tǒng)的研究,是在基因組靜態(tài)的堿基序列弄清楚之后轉(zhuǎn)入對基因組動態(tài)的生物學功能學研究。從1997年迄今已發(fā)表的有關(guān)功能基因組學的論文數(shù)以千計,其中不少發(fā)表在《細胞》《自然》《科學》等國際著名刊物上。
目前功能基因組研究的重點集中在四個方面:一是基因測序技術(shù)研究。預(yù)計今后幾年內(nèi),測序技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展,特別是有一些重要的改進將直接用于功能基因組的研究;二是單核苷多態(tài)性(SNP)以及在此基礎(chǔ)上建立的SNP單體型研究;三是基因組有序表達的規(guī)律研究。主要包括基因的深入鑒定、基因表達與轉(zhuǎn)錄組研究、蛋白和蛋白質(zhì)組研究、代謝網(wǎng)絡(luò)和代謝分子研究、基因表達調(diào)控研究等;四是計算生物學和系統(tǒng)生物學研究。
近幾年來,在國家“863”計劃、國家重大科技專項等的資助下,我國功能基因組學研究取得了一系列進展。中華民族占世界人口的1/5,有豐富的遺傳疾病家系資源,這是我國發(fā)展功能基因組研究的有利因素。“十五”期間,我國參與國際蛋白質(zhì)組計劃、國際人類基因組單體型圖計劃,高質(zhì)量按時完成了項目中所承擔的21號染色體區(qū)域的任務(wù),建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關(guān)基因SNPs及其單倍型的數(shù)據(jù)庫的建設(shè),在國際一流雜志上發(fā)表了一批高水平學術(shù)論文,申報了一批國家專利,收集、保存了一批寶貴的遺傳資源,并初步建立了遺傳資源收集網(wǎng)絡(luò)和資源信息庫的采集管理系統(tǒng),組建了一批國家級基地,培養(yǎng)了一支隊伍,建立了一批技術(shù)平臺。但總體而言,我國在功能基因組研究及應(yīng)用方面的原始創(chuàng)新成果數(shù)量較少,還不能為醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供足夠的知識和產(chǎn)品。
未來研究重點包括:
——功能基因組研究。重點開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究;
——蛋白質(zhì)組學研究。蛋白質(zhì)組學是一個新生領(lǐng)域,目前還處于初期發(fā)展階段,仍有許多困難有待克服。我國應(yīng)選擇具有特色的領(lǐng)域開展研究;
——生物信息技術(shù)。我國的研究重點應(yīng)集中在生物信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、生物信息的開發(fā)、加工、利用及生物信息并行處理方面;
——生物芯片技術(shù)及產(chǎn)品。通過微加工技術(shù)和微電子技術(shù)在固體芯片表面構(gòu)建的微型生物化學分析系統(tǒng),以實現(xiàn)對細胞、蛋白質(zhì)、DNA以及其他生物組分的準確、快速、大信息量的檢測。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、生化反應(yīng)芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點是高通量、微型化和自動化。我國生物芯片研究緊跟國際前沿,它將對我國生命科學研究、醫(yī)學診斷、新藥篩選具有革命性的推動作用,也將對我國人口素質(zhì)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護等作出巨大的貢獻。
專家認為,我國人類功能基因組學研究的研發(fā)水平比領(lǐng)先國家落后5年左右,若能高度重視,充分利用我國已有的技術(shù)和資源優(yōu)勢,未來10年我國可能實現(xiàn)人類功能基因組學研究的跨越發(fā)展。
蛋白質(zhì)組學研究
隨著被譽為解讀人類生命“天書”的人類基因組計劃的成功實施,生命科學的戰(zhàn)略重點轉(zhuǎn)移到以闡明人類基因組整體功能為目標的功能基因組學上。蛋白質(zhì)作為生命活動的“執(zhí)行者”,自然成為新的研究焦點。以研究一種細胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質(zhì)為特征的蛋白質(zhì)組學自然就成為功能基因組學中的“中流砥柱”,構(gòu)成了功能基因組學研究的戰(zhàn)略制高點。
目前蛋白質(zhì)組學的主要內(nèi)容是建立和發(fā)展蛋白質(zhì)組研究技術(shù)方法,進行蛋白質(zhì)組分析。為了保證分析過程的精確性和重復(fù)性,大規(guī)模樣品處理機器人也被應(yīng)用到該領(lǐng)域。整個研究過程包括樣品處理、蛋白質(zhì)的分離、蛋白質(zhì)豐度分析、蛋白質(zhì)鑒定等步驟。
附圖
自1995年蛋白質(zhì)組一詞問世到現(xiàn)在,蛋白質(zhì)組學研究得到了突飛猛進的發(fā)展。我國的蛋白質(zhì)組研究也在迅速開展,并取得了許多有意義的成果,中國科學家已經(jīng)在重大疾病如肝癌,比較蛋白質(zhì)組學的研究等方面取得了重要成就,在“973”計劃的資助下,我國已經(jīng)開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術(shù)和蛋白質(zhì)組鑒定質(zhì)譜技術(shù)研究等。
如何抓住國際上蛋白質(zhì)組學研究剛剛啟動的時機,迅速地進入到蛋白質(zhì)組學研究的國際前沿,是擺在我國生命科學研究發(fā)展方向上的一個重要課題。
目前我國在該領(lǐng)域的研發(fā)基礎(chǔ)較好,只比先進國家落后5年左右。蛋白質(zhì)組學屬科學前沿,專家建議結(jié)合我國現(xiàn)行的基因組研究及其他有我國特色或優(yōu)勢的領(lǐng)域開展研究,不要重復(fù)或追隨國際已有的工作,而應(yīng)走自己的路,未來10年內(nèi)有可能取得重大科學突破。
生物制藥技術(shù)
生物制藥被稱為生物技術(shù)的“第一次浪潮”,其誘人前景引起了全世界各國政府、科技界、企業(yè)界的高度關(guān)注。
在過去的30年間,全球生物技術(shù)取得了令人矚目的成就。據(jù)美國著名咨詢機構(gòu)安永公司2004年和2005年發(fā)表的第十八和第十九次全球生物技術(shù)年度報告分析,2003年全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)營收達410億美元。目前已有190余種生物技術(shù)產(chǎn)品獲準上市,激發(fā)起投資者對生物技術(shù)股與融資的興趣。
近20年來,我國醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)取得了長足的進步,據(jù)《中國生物技術(shù)發(fā)展報告2004》統(tǒng)計,我國已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的上市藥物達9種,重組人ω-干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國家臨床研究批文,可用于較大規(guī)模高危人群的預(yù)防。但總體上與世界先進水平相比還存在很大的差距,醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)品的銷售收入僅占醫(yī)藥工業(yè)總銷售額的7.5%左右。
為加快我國生物制藥技術(shù)的發(fā)展,今后的研究開發(fā)重點是:
——生物技術(shù)藥物(包括疫苗)及制備技術(shù)。圍繞危害人民健康的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷,應(yīng)用基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程和酶工程等技術(shù),開發(fā)單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質(zhì)藥物和基因工程疫苗,拓寬醫(yī)藥新產(chǎn)品領(lǐng)域;
——高通量篩選技術(shù)。目前,國外許多制藥公司已把高通量篩選作為發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個化合物,而超高通量篩選可每天篩選10萬多個化合物。隨著分析容量的增大,分析檢測技術(shù)、液體處理及自動化、連續(xù)流動以及信息處理將成為未來高通量篩選技術(shù)研究的重點;
——天然藥物原料制備。目前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類患有3萬多種疾病,其中1/3靠對癥治療,極少數(shù)人能夠治愈,而大多數(shù)人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物,隨著科技的進步,人們自我保健意識增強,對天然藥物的追求與日俱增。當前世界各國都在加強天然藥物的研發(fā)。
生物信息學研究
在生命科學的研究中,以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析,對基因組研究相關(guān)生物信息獲取、加工、儲存、分配、分析和解釋——上世紀80年代一經(jīng)產(chǎn)生,生物信息學就得到了迅猛發(fā)展。其研究一方面是對海量數(shù)據(jù)的收集、整理與服務(wù);另一方面是利用這些數(shù)據(jù),從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。
具體地講,生物信息學是把基因組DNA序列信息分析作為源頭,找到基因組序列中代表蛋白質(zhì)和RNA基因的編碼區(qū);同時,闡明基因組中大量存在的非編碼區(qū)的信息實質(zhì),破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言規(guī)律;在此基礎(chǔ)上,歸納、整理與基因組遺傳信息釋放及其調(diào)控相關(guān)的轉(zhuǎn)錄譜和蛋白質(zhì)譜的數(shù)據(jù),從而認識代謝、發(fā)育、分化、進化的規(guī)律。另外生物信息學還利用基因組中編碼區(qū)的信息進行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的模擬和蛋白質(zhì)功能的預(yù)測,并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結(jié)合,闡明其分子機理,最終進行蛋白質(zhì)、核酸的分子設(shè)計、藥物設(shè)計和個體化的醫(yī)療保健設(shè)計。
生物信息學的發(fā)展已經(jīng)將基因組信息學、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)計算與模擬以及藥物設(shè)計有機地連接在一起,它將導(dǎo)致生物學、物理學、數(shù)學、計算機科學等多種科學文化的融合,造就一批新的交叉學科。
科學家們普遍相信,本世紀最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時代,也是生物信息學蓬勃發(fā)展的時代。據(jù)預(yù)測,到2005年生物信息的全球市場價值將達到400億美元。
我國生物信息學研究起步較早。20世紀80年代末,國內(nèi)學者就在《自然》上報道了免疫球蛋白基因超家族計算機分析的工作。目前,多家大學和研究機構(gòu)也相繼成立了生物信息中心或研究所,各種原始數(shù)據(jù)庫、鏡像數(shù)據(jù)庫和二級數(shù)據(jù)庫也已經(jīng)逐步建立,同時我國還建立了相關(guān)的工作站和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,實現(xiàn)了與國際主要基因組數(shù)據(jù)庫及研究中心的網(wǎng)絡(luò)連接,開發(fā)了用于核酸、蛋白結(jié)構(gòu)、功能分析的計算工具以及蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發(fā)的基因預(yù)測等多種軟件。中國學者還運用自主開發(fā)的電腦克隆程序,開展了大規(guī)模EST數(shù)據(jù)分析,建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術(shù),并在國內(nèi)外著名科學雜志上發(fā)表了一系列論文,取得了引人注目的進展,尤其在人類基因組基因數(shù)目的預(yù)測上獲得了與目前的實驗事實相當吻合的結(jié)果,在國際上獲得普遍認可。
農(nóng)作物新品種培育技術(shù)
最近幾年,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生的巨大影響,已引起各國政府和科學家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域研究中最活躍的是育種技術(shù)——應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學和細胞生物學技術(shù)進行品種改良,創(chuàng)造更加適合人類需要的新物種,獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮,品種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻率將由現(xiàn)在的30%提高到50%。國際水稻研究所已經(jīng)培育出每公頃7500公斤的超級水稻,非洲培育出增產(chǎn)10倍的超級木薯。
我國該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高技術(shù)研究取得了一批創(chuàng)新成果:如植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細胞培育技術(shù)、秈稻的全基因組測序、花粉管通道轉(zhuǎn)基因方法等,使研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物新品種成為現(xiàn)實和可能。目前,已培育出畝產(chǎn)達到807.4公斤的超級雜交稻;2004年轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植面積已占全國棉花種植面積的50%左右;利用細胞工程技術(shù)培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計推廣1100多萬畝;植物組織培養(yǎng)和快繁脫毒技術(shù)在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。
專家認為,我國農(nóng)作物新品種培育的研發(fā)基礎(chǔ)較好,整體科研技術(shù)與國外處于同等水平,只要充分利用資源,發(fā)揮優(yōu)勢,很可能在該領(lǐng)域取得突破。
納米材料與納米技術(shù)
納米科技是上世紀末才逐步發(fā)展起來的新興科學領(lǐng)域,它的迅猛發(fā)展將在21世紀促使幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生一場革命性的變化。納米材料是未來社會發(fā)展極為重要的物質(zhì)基礎(chǔ),許多科技新領(lǐng)域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)提升也急需納米材料和技術(shù)的支持。
近年來,科技強國在該領(lǐng)域均取得了相當重要的進展。
在納米材料的制備與合成方面,美國科學家利用超高密度晶格和電路制作的新方法,獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線;法國科學家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅,實現(xiàn)了對納米結(jié)構(gòu)生長過程中的形狀、尺寸、生長模式和排序的原位、實時監(jiān)測;德國科學家巧妙地利用交流電介電泳技術(shù),將金屬與半導(dǎo)體單壁碳納米管成功分離;日本用單層碳納米管與有機熔鹽制成高度導(dǎo)電的聚合物納米管復(fù)合材料。
在納米生物醫(yī)學器件方面,科學家用特定的蛋白質(zhì)或化合物取代用硅納米線制成場效應(yīng)晶體管的柵極用以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病,成百倍地提高了診斷的靈敏度。另外,納米技術(shù)在醫(yī)學應(yīng)用、納米電子學、納米加工、納米器件等方面也有新進展。與此同時,國外大企業(yè)紛紛介入,推動了納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的進程。
當前納米材料研究的趨勢是,由隨機合成過渡到可控合成;由納米單元的制備,通過集成和組裝制備具有納米結(jié)構(gòu)的宏觀試樣;由性能的隨機探索發(fā)展到按照應(yīng)用的需要制備具有特殊性能的納米材料。
納米材料和技術(shù)很可能在以下四個領(lǐng)域的應(yīng)用上有所突破:一是IT產(chǎn)業(yè)(芯片、網(wǎng)絡(luò)通訊和納米器件);二是在生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用納米生物傳感的早期診斷和治療,到2010年將給人類帶來新的福音;三是在顯示和照明領(lǐng)域的應(yīng)用已有新的進展,納米光纖、納米微電極等已產(chǎn)生極大影響;四是納米材料技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合,在基因修復(fù)和標記各種蛋白酶等方面蘊育新的突破,預(yù)計2010年納米技術(shù)對國際GDP的貢獻將超過2萬億美元。
我國納米材料研究起步較早,基礎(chǔ)較好,整體科研水平與先進國家相比處于同等水平,部分技術(shù)落后5年左右。目前有300多個從事納米材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用的研究單位,并在納米材料研究上取得了一批重要成果,引起了國際上的廣泛關(guān)注。據(jù)英國有關(guān)權(quán)威機構(gòu)提供的調(diào)查顯示,我國納米專利申請件數(shù)排名世界第三位。
國內(nèi)目前已建成100多條納米材料生產(chǎn)線,產(chǎn)品質(zhì)量大都達到或接近國際水平。與發(fā)達國家相比,我國的差距一是在納米材料制備與合成方面尚處于粗放階段,缺乏應(yīng)用目標的牽引,集成不夠;二是納米材料計量、測量和表征技術(shù)明顯落后于國外,對標準試樣和標準方法的建立重視不夠,對表征手段的建立投資不足;三是納米材料的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和開發(fā)研究出現(xiàn)脫節(jié),納米材料研究缺乏針對性;四是學科交叉、技術(shù)集成不夠。
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信息技術(shù)正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性變革
目前,信息技術(shù)正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變革,在信息器件向高速化、微型化、一體化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的同時,軟件和信息服務(wù)成為發(fā)展重點。大規(guī)模集成電路正快速向系統(tǒng)芯片發(fā)展;移動通信技術(shù)正在向第三代、第四展,將提供更優(yōu)質(zhì)、更快速、更安全的服務(wù),并帶來巨大的經(jīng)濟利益;電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合趨勢進一步加快,無線網(wǎng)絡(luò)成為世界關(guān)注的重點;全球化的信息網(wǎng)絡(luò)將像電力、電話一樣為社會公眾提供各種信息服務(wù),越來越深刻地改變著人們的學習、工作和生活方式,也將對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生重大影響。
微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展方興未艾,極有可能引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)革命。
大顯神通的新材料
高性能結(jié)構(gòu)材料是具有高比強度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的材料,對支撐交通運輸、能源動力、電子信息、航空航天以及國家重大工程起著關(guān)鍵性作用。
新型功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學以及生物功能的材料,是信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)和國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料。當前國際上功能材料及其應(yīng)用技術(shù)正面臨新的突破,諸如信息功能材料、超導(dǎo)材料、生物醫(yī)用材料、能源材料、生態(tài)環(huán)境材料及其材料的分子、原子設(shè)計正處于日新月異的發(fā)展之中。
正如文能安邦、武能定國的蓋世奇才孫武所言,欲取得戰(zhàn)爭的勝利,必須對“政治、天時、地利、將領(lǐng)和法度”5個要素運籌帷幄,通盤考慮。兵書上講:兵者,詭道也。所謂“詭道”,就是謀略、策略、計策、智慧。“戰(zhàn)略”絕不是小竅門,而是大智慧。被稱為我國古代兵法策略奇書寶典的《三十六計》,就是根據(jù)敵我雙方的實力和態(tài)勢設(shè)計的6套36種戰(zhàn)法—謀略,包括:勝戰(zhàn)計、敵戰(zhàn)計、攻戰(zhàn)計、混戰(zhàn)計、并戰(zhàn)計和敗戰(zhàn)計等。敵弱我強可以有勝戰(zhàn)記,比如“圍魏救趙”、“聲東擊西”、“以逸待勞”等;敵強我弱也有6套辦法,比如“瞞天過海”、“美人計”、“苦肉計”、“空城計”,以至于最后弱不抗敵時的“走為上計”(保持實力,適時再戰(zhàn))。根據(jù)敵我雙方條件的不同,都有制勝的方法。美國著名經(jīng)濟學家波特(Portor)在《競爭優(yōu)勢》一書中提出企業(yè)要有自己的“圖景”或“愿景”,即對未來境況的一種框架式設(shè)想和設(shè)計。這也就是我們所說的“戰(zhàn)略規(guī)劃”。波特的這種景觀設(shè)計在20世紀80年代曾經(jīng)幫助殼牌公司在政治、經(jīng)濟形勢急轉(zhuǎn)直下的情況下頂住了危機,渡過了難關(guān)。石油行業(yè)一些企業(yè)家把戰(zhàn)略的具體內(nèi)涵應(yīng)用于企業(yè)發(fā)展之中取得了矚目的成就。埃克森美孚公司的發(fā)展戰(zhàn)略是“技術(shù)自主研發(fā)”,花大功夫開發(fā)形成獨有技術(shù),一旦獲得成功便實行壟斷,以獲得巨大經(jīng)濟利益。這家公司強調(diào)“源頭創(chuàng)新”、“挑戰(zhàn)極限”、“技術(shù)創(chuàng)造卓越”,并聲稱要“在所有業(yè)務(wù)領(lǐng)域內(nèi)都有一系列行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù),從而保障其業(yè)務(wù)領(lǐng)先地位”,“無論是過去、現(xiàn)在,還是將來都要保持獨特的競爭優(yōu)勢”。現(xiàn)在“人們只知道埃克森美孚是一個成功的公司,但不知緣何成功,重要答案就是有一個正確的發(fā)展戰(zhàn)略”。殼牌公司的發(fā)展戰(zhàn)略是“有選擇地在能夠給公司帶來效益的某些技術(shù)領(lǐng)域成為領(lǐng)先者”,“在技術(shù)開發(fā)生命周期的各個階段通過高效管理,最大限度地實現(xiàn)技術(shù)的價值”,“成為業(yè)界在勘探開發(fā)領(lǐng)域最快、最具創(chuàng)新的應(yīng)用者”。BP公司的發(fā)展思路與其他公司不同,它“著眼于技術(shù)的應(yīng)用,而不是發(fā)明權(quán)和擁有權(quán)”,“公司會從任何地方尋找最佳實踐,并將其快速轉(zhuǎn)化為自己的業(yè)務(wù),新的技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域僅限于那些能夠增強公司核心競爭力的技術(shù)”。威德福公司創(chuàng)建時間雖短,但它依靠優(yōu)厚的資金投入,實行“并購擴張戰(zhàn)略”,迅速崛起成為擁有技術(shù)實力的大牌公司。這些公司的發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)謀略不盡相同,但都獲得了成功。這說明,戰(zhàn)略選擇是取勝的法寶,采取什么戰(zhàn)略、策略是由各種因素決定的,但選擇的正確與否,結(jié)果會大不一樣。我國也有成功經(jīng)驗,例如大慶油田,就是技術(shù)制勝的典范。多年來一直堅持強勢科技,聚集隊伍、超前儲備、適時開發(fā)、形成產(chǎn)業(yè)、十年一代,確保產(chǎn)量長盛不衰,始終保持大型砂巖油田開發(fā)的世界領(lǐng)先地位。百年老礦延長油田,不為人先、不恥最后,也找準了發(fā)展謀略,利用靈活的資金政策,采用“并購”和“應(yīng)用”的拿來主義,6年時間把年產(chǎn)量提升到1200萬噸,噸油成本全國最低,并實施了“一業(yè)主導(dǎo)、多元支撐,油氣并重、油化并舉,油氣煤鹽綜合發(fā)展”和“穩(wěn)油、增氣、擴化”的戰(zhàn)略,重組整合,強強聯(lián)合,不僅走出了邊區(qū),而且已經(jīng)成功走向世界舞臺,在20個國家56個油氣區(qū)進行了勘探開發(fā)活動,使百年老礦煥發(fā)青春,再鑄輝煌。
2戰(zhàn)略的基本內(nèi)涵
2.1戰(zhàn)略的長遠性俗話說“人無遠慮必有近憂”,“戰(zhàn)略”正是“遠慮”的體現(xiàn),從長遠來謀劃國家或企業(yè)的生存、發(fā)展之大計。縱觀國內(nèi)外近、現(xiàn)代科技進步的歷程,既有機械化—自動化—信息化50年一遇技術(shù)換代的長周期,又有石油行業(yè)10年一遇的專業(yè)技術(shù)換代周期。大慶油田也正是依靠5代技術(shù)的迭代升級才確保了50年的持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)(圖1)。超前做好技術(shù)儲備,是技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)涵。通常,從國家、企業(yè)到科技部門要按規(guī)范制定1~5年發(fā)展計劃,重要的部門或領(lǐng)域則要適時開展或由主要負責人親自掛帥研究制定5年以上的發(fā)展戰(zhàn)略,以科學判定未來發(fā)展方向,指導(dǎo)中、短期計劃規(guī)劃的定位和運作。遠期預(yù)測難度大,一旦預(yù)測準確,則可以“事半功倍”,作用十分重大。
2.2戰(zhàn)略的全局性、整體性戰(zhàn)略必須以全局發(fā)展為對象,圍繞整體發(fā)展目標而制定,國家層面如此,企業(yè)層面也如此。全局性、整體性體現(xiàn)在4個方面。一是戰(zhàn)略行動的全局性、整體性。戰(zhàn)略計劃、分計劃及實施步驟、時間節(jié)點要相互銜接,行動上形成一個整體。二是內(nèi)部功能的全局性、整體性。作為企業(yè),要根據(jù)企業(yè)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略目標確定技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略目標;根據(jù)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略目標確定科技資源配置和體制架構(gòu);根據(jù)體制架構(gòu)的需要制定關(guān)鍵流程;根據(jù)關(guān)鍵流程確定績效考核和激勵指標。通過績效考核和激勵指標的落實保證關(guān)鍵流程運行,通過關(guān)鍵流程運行保證體制架構(gòu)運行,通過體制架構(gòu)運行保證創(chuàng)新技術(shù)的實現(xiàn),通過創(chuàng)新技術(shù)的實現(xiàn)保證技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略目標的實現(xiàn),通過技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略目標實現(xiàn)保障企業(yè)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)(圖2)。三是創(chuàng)新過程的全局性、整體性。技術(shù)創(chuàng)新過程分為4個階段,即技術(shù)原理—技術(shù)原型—工業(yè)性試驗—產(chǎn)業(yè)化(圖3)。國際上把技術(shù)創(chuàng)新過程稱為技術(shù)成熟度,分為9個級別,技術(shù)原理探索階段為1、2、3級,技術(shù)原型研發(fā)階段為4、5、6級,7級為中試,8級為工業(yè)性試驗(初步形成產(chǎn)業(yè)標準),9級為產(chǎn)業(yè)化。大慶油田聚合物驅(qū)油技術(shù)是超前15年儲備、整體謀劃、實現(xiàn)工業(yè)化接替的典型成功案例。四是方向、目標的全局性、整體性。各個戰(zhàn)略要素都要圍繞一個統(tǒng)一的戰(zhàn)略方向、戰(zhàn)略目標整體部署。如我國在20世紀60年代提出的國民經(jīng)濟按“農(nóng)、輕、重”的比例安排;70年代提出的“煤、電、油”能源戰(zhàn)略;這些整體性的戰(zhàn)略方向?qū)液托袠I(yè)技術(shù)發(fā)展都起到了極為重要的引導(dǎo)作用。國家戰(zhàn)略是這樣,企業(yè)戰(zhàn)略也概莫能外。中國石油天然氣集團公司(簡稱中國石油)確立的四大戰(zhàn)略就是相輔相成、互為一體的,科技創(chuàng)新和持續(xù)重組的管理創(chuàng)新是推動公司主營業(yè)務(wù)發(fā)展的根本動力(圖4)。
2.3戰(zhàn)略的系統(tǒng)性戰(zhàn)略是一個系統(tǒng)。縱向上有國家—行業(yè)(地方)—企業(yè)戰(zhàn)略,下級的戰(zhàn)略意圖服從上級的戰(zhàn)略要求,如20世紀80年代提出的“國民經(jīng)濟產(chǎn)值翻兩番”、“分兩步走”。中國石油是下屬的一個戰(zhàn)略單元,及時跟進,提出了“穩(wěn)定東部,發(fā)展西部”及“油氣并舉”的發(fā)展戰(zhàn)略,與國家戰(zhàn)略相呼應(yīng);在橫向上,各戰(zhàn)略按系統(tǒng)滲透、相融,這一條也十分重要。對于企業(yè),有三個必不可少的相關(guān)性戰(zhàn)略,即業(yè)務(wù)(生產(chǎn))發(fā)展戰(zhàn)略、營銷戰(zhàn)略和科技發(fā)展戰(zhàn)略,業(yè)務(wù)發(fā)展是根本,營銷是策略,科技是保障。企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略是決定企業(yè)生存發(fā)展的根本。近年來企業(yè)科技發(fā)展戰(zhàn)略一般都遵從世界著名理特管理顧問公司推出的“第三代研發(fā)”理念,即企業(yè)科技的總體目標來自于業(yè)務(wù)發(fā)展的總體戰(zhàn)略需求,科技的發(fā)展,以此定位。據(jù)理特公司表述,第三代研發(fā)理念使得“技術(shù)問題納入了企業(yè)最高領(lǐng)導(dǎo)者的日程”,“獲得業(yè)務(wù)生產(chǎn)部門強力拉動和支撐”,“使技術(shù)轉(zhuǎn)移不再成為問題”。據(jù)統(tǒng)計,以此理論指導(dǎo)制定的科技發(fā)展戰(zhàn)略和重大研究項目,周期縮短了30%~50%,研發(fā)效率提高了20%~50%。中國石油“八五”業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃提出“穩(wěn)定東部、發(fā)展西部、油氣并舉”的戰(zhàn)略指導(dǎo)思想,30多年來,科技戰(zhàn)略和科技工作以此部署,出了一大批重大科技成果,在保障東部穩(wěn)定、西部發(fā)展方面特別是天然氣的勘探開發(fā)生產(chǎn)取得了極大成功。價值鏈是系統(tǒng)性的一個重要體現(xiàn),也是制定企業(yè)科技發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)該堅持的又一個重要原則,對于中國石油這樣上中下游一體化的企業(yè)集團,更要從價值鏈上來權(quán)衡局部和整體的關(guān)系。比如作為以資源采掘為長效獲利的企業(yè),是否可以提出“重視資源獲取、保障全局發(fā)展”,“重視工程裝備、形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢”等通過從“價值鏈”上找重點和突破點的方法,形成一些重大的戰(zhàn)略指導(dǎo)思想。
2.4智慧和對陣戰(zhàn)略必須有“對陣”的部署和“智慧”的體現(xiàn),要有對立雙方、爭斗的“形式”和制勝的法寶。對于石油技術(shù)戰(zhàn)略來說,“敵人”或“對立面”就是國內(nèi)、國外的“同行”,制勝的法寶就是擁有并利用最先進的技術(shù),力爭“優(yōu)先摘取掛得最低的蘋果”,保障企業(yè)獲得最大的利益。技術(shù)競爭、爭斗的形式,理想境界當然是全方位的“擁有”、“壟斷”和“控制”,但在信息化、全球化的今天,石油這種不可再生資源的日趨減少和技術(shù)需求難度的不斷加大,永遠的壟斷、全面的控制和擁有已不現(xiàn)實。除了有條件局部擁有和“壟斷”之外,“合作代替對抗”、“共享代替競爭”、“雙贏代替獨享”這種戰(zhàn)略聯(lián)盟,已逐漸成為企業(yè)保持長效利益的最佳選擇。理特公司提供的資料表明:從20世紀80年代到21世紀初的20年,國際上5個大的油公司和技術(shù)服務(wù)公司研發(fā)費用已由80%自主研發(fā)變?yōu)?0%合作研發(fā),這個趨勢還在延續(xù)。我們也看到,建立戰(zhàn)略聯(lián)盟已成為我國近期外交戰(zhàn)略的重中之重。技術(shù)發(fā)展的“智慧”和“謀略”就是在準確科學地評估未來15年國際、國內(nèi)油氣及相關(guān)能源發(fā)展的大趨勢、可能實現(xiàn)的技術(shù)進步以及這些技術(shù)分別對油氣及相關(guān)能源發(fā)展的貢獻的前提下針對性地提出技術(shù)制勝的方案與對策。為此,必須要深入研究三方面的內(nèi)容:一是國內(nèi)、國外同行業(yè)的競爭環(huán)境,包括國家層面宏觀環(huán)境、石油石化行業(yè)環(huán)境、本公司環(huán)境,并對競爭者有量化表達的優(yōu)劣勢分析。從宏觀的視野、不同層面的優(yōu)勢格局和戰(zhàn)略前景,初步選取對2030年公司發(fā)展具有重大影響的戰(zhàn)略性技術(shù)。戰(zhàn)略性技術(shù)是指具有全新的理念和技術(shù)含量,技術(shù)成熟度高,可與相關(guān)技術(shù)形成配套,對油氣行業(yè)產(chǎn)生重大效益的技術(shù)。歷史經(jīng)驗告訴我們,凡是一個新的發(fā)展機遇和生產(chǎn)需求的到來,作為創(chuàng)新驅(qū)動的原動力,就會迅速推動出現(xiàn)一批新技術(shù),正如恩格斯所說:“一旦社會上發(fā)生了需要,就比十所大學更把科學推向前進”。一批新技術(shù)中必然會出現(xiàn)“戰(zhàn)略性技術(shù)”,石油行業(yè)公認的20世紀后50年影響石油工業(yè)上游發(fā)展的三代“戰(zhàn)略性”技術(shù)是“數(shù)字測井”、“二維、三維地震”和“信息×集成的I2油藏表征”。1995年美國國家石油委員會(NPC)組織89家公司從11個領(lǐng)域250項技術(shù)中預(yù)測了21世紀初影響石油工業(yè)發(fā)展的35項戰(zhàn)略技術(shù),經(jīng)證實已基本實現(xiàn)。這些技術(shù)數(shù)量很少,但占有新增長生產(chǎn)力的很大比例。以我們自身的需求為主,對這些技術(shù)的準確預(yù)測十分重要。二是對初選的戰(zhàn)略性技術(shù)進行技術(shù)獲取的可行性評估,包括技術(shù)的價值風險、市場風險、成本風險和時間風險,優(yōu)選出可行的戰(zhàn)略性技術(shù)。三是明確戰(zhàn)略性技術(shù)獲得的方式。凡風險小、可有效獲取、他人難模仿、可獲知識產(chǎn)權(quán)有效保護、可為公司獲得重大生產(chǎn)成效的領(lǐng)先技術(shù),實行自主研發(fā);研發(fā)條件差、快速追趕周期短、成本風險大,或其他產(chǎn)業(yè)已建立領(lǐng)先地位和知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù),可以采用合作研究或并購等形式。這里要特別提醒在戰(zhàn)略制定時,不要輕易把“競爭對手”或“領(lǐng)先技術(shù)”估計得太低,也不要把“關(guān)鍵技術(shù)”和自己的目標定得太高;理特公司的研究報告提示,一項戰(zhàn)略性技術(shù)從“一般”到“領(lǐng)先”所需的投入比從“零”到“一般”要多5倍。必須在分析戰(zhàn)略性技術(shù)時通過多因素綜合評估,認真區(qū)別每項技術(shù)是不是企業(yè)競爭優(yōu)勢的主源流,擁有這些技術(shù)能使競爭對手受到什么損害?如丟失多少市場,增加多少投資;如何保持優(yōu)勢?該報告提示,“一個強大的公司總是知道誰是領(lǐng)先者”,“真正的領(lǐng)先者總是知道誰是第二,誰是第三”(我們經(jīng)常在表達自己是“領(lǐng)先”或“領(lǐng)跑”時并不清楚第二、第三是誰),“試圖取得領(lǐng)先地位不僅風險很大,而且成本高昂”。1995—2003年,殼牌公司平均年投資達7.5億美元,試圖全面領(lǐng)先,結(jié)果僅在20%關(guān)鍵領(lǐng)域達到了目的。歷史的經(jīng)驗告訴我們,任何一個強大的公司都不是全部“壟斷”和“擁有”,而是采用多種形式獲取最優(yōu)技術(shù)資源。要在戰(zhàn)略成效最大化的前提下,在引領(lǐng)、追隨、低成本跟蹤和并購之間找準平衡點和切入點,這才是謀略的重中之重。
3如何科學制定戰(zhàn)略目標
技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略必須有戰(zhàn)略目標、實施方案和實施步驟。戰(zhàn)略目標是戰(zhàn)略的靈魂,是實現(xiàn)長期競爭優(yōu)勢最大化的綜合體現(xiàn),也是實施戰(zhàn)略的一切手段、措施的最終歸宿。戰(zhàn)略目標既要宏觀、簡約,又要明確、清晰。在制定科技發(fā)展戰(zhàn)略時必須充分考慮:一是未來的方向性。方向性是戰(zhàn)略目標制定的首要。當前,隨著美國頁巖氣革命的興起和煤制氣等新技術(shù)的迅速發(fā)展,油氣勘探開發(fā)具有常規(guī)與非常規(guī)并舉,向深層、深海傾斜,向煤化工轉(zhuǎn)型等發(fā)展趨勢,特別是今年11月主席代表我國提出了2020—2030年CO2減排和發(fā)展新能源的承諾。未來10~20年如何瞄準和調(diào)整業(yè)務(wù)戰(zhàn)略方向凸顯重要和緊迫。方向性失誤是最大的失誤,必須認真把握。20世紀70年代的“川氣出川”重大工程國務(wù)院作為國家戰(zhàn)略啟動了9省13市同時動工,結(jié)果因“資源”的技術(shù)評估失誤,“源頭”出了問題,造成了重大損失,這些教訓必須吸取。二是目標的預(yù)見性。現(xiàn)在我們考慮的“十三五”的戰(zhàn)略目標定在2030年,既不能是2020年,也不是2040年,要根據(jù)歷史、現(xiàn)狀和未來形勢的準確分析,實現(xiàn)科學預(yù)見。科學是探索未知的事業(yè),有很大的不確定性。國家重大科技專項組織了大規(guī)模高層次科學家認真研究設(shè)計了3年,2008年正式立項,目標是2020年。2014年中國工程院組織的科技重大專項中期評估,設(shè)定的目標大都偏離實際,有的定“低”了,有的定“高”了,說明預(yù)見性是必須深入研究的一個難題。三是可行性。規(guī)劃的核心技術(shù)能否實現(xiàn),用何種方式可以實現(xiàn),必須要對15年以后的研究環(huán)境、市場前景做出相應(yīng)的論證,使其切實可行。四是可考核性。戰(zhàn)略目標要用數(shù)據(jù)說話,要有量化指標,包括能夠體現(xiàn)主營業(yè)務(wù)領(lǐng)域中主體技術(shù)的技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)化水平、科技競爭力等重要的量化指標。2014年筆者參加了由中國工程院組織的國家科技重大專項中期評估,就是緊緊抓住專項目標中的量化指標。這些指標體現(xiàn)了目標的內(nèi)涵。是否把戰(zhàn)略的實質(zhì)和內(nèi)涵高度濃縮到目標的“方向性”、“預(yù)見性”、“可行性”和“可考核性”,是衡量科技戰(zhàn)略質(zhì)量、水平的重要標志。
4公司戰(zhàn)略的框架結(jié)構(gòu)
手機銀行作為技術(shù)進步帶來的新興業(yè)務(wù)在近年來發(fā)展如火如荼,這一業(yè)務(wù)作為一種結(jié)合了貨幣電子化與移動通信的嶄新服務(wù),移動銀行業(yè)務(wù)不僅可以使人們在任何時間、任何地點處理多種金融業(yè)務(wù),而且極大地豐富了銀行服務(wù)的內(nèi)涵,使銀行能以便利、高效而又較為安全的方式為客戶提供傳統(tǒng)和創(chuàng)新的服務(wù)。在開通手機銀行功能后,多數(shù)業(yè)務(wù)可以由客戶自行在手機銀行進行操作,并且在客戶觀念中,手機銀行較之第三方支付平臺軟件具備更高的客戶信任度,更能及時對銀行業(yè)務(wù)進行推廣。這就要求銀行在業(yè)務(wù)上相應(yīng)進行改革,適應(yīng)新技術(shù)帶來的發(fā)展趨勢。
在2014年開始興起的另一項新興服務(wù)--智慧銀行是傳統(tǒng)銀行、網(wǎng)絡(luò)銀行的進階,是銀行企業(yè)以智慧化手段和新的思維模式來審視自身需求,并利用創(chuàng)新科技塑造新服務(wù)、新產(chǎn)品、新的運營和業(yè)務(wù)模式。智慧銀行由全息投影技術(shù)、遠程視頻技術(shù)及相應(yīng)的銀行自助機具創(chuàng)新等組成。并且智慧銀行的出現(xiàn),從一定程度上改變了傳統(tǒng)的柜臺業(yè)務(wù)流程。
客戶與銀行工作人員的交流被智能化的技術(shù)手段代替,節(jié)約了大量的人力,并且對于現(xiàn)有銀行網(wǎng)點也進行了有效利用,降低直接成本。由此可見,在科技推動下的銀行新興業(yè)務(wù)服務(wù)為銀行帶來了更多的利潤增長方式,優(yōu)化了現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程。
二、未來銀行業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢初探
銀行業(yè)務(wù)如何適應(yīng)科技發(fā)展是作為金融服務(wù)企業(yè)最為關(guān)心的。從我公司長期服務(wù)于銀行的一些經(jīng)驗和理解出發(fā),筆者認為在近期科技發(fā)展推動下,銀行業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢有以下幾點。1.互聯(lián)網(wǎng)金融推動銀行業(yè)務(wù),線上線下業(yè)務(wù)趨于一體化互聯(lián)網(wǎng)金融有著注重客戶體驗、善于運用信息技術(shù)的特點,對于銀行業(yè)金融機構(gòu)未來業(yè)務(wù)有很大影響。未來銀行業(yè)務(wù)將對客戶進行全方位大數(shù)據(jù)的收集,并據(jù)此進行客戶習慣的分析和挖掘,預(yù)測客戶行為,進而做到有效的客戶細分,提高業(yè)務(wù)營銷和風險控制的有效性和針對性。從當前市場案例可以看到,互聯(lián)網(wǎng)金融成功的企業(yè)都有很強的用戶黏性。銀行業(yè)金融機構(gòu)要做到這一點,需要充分發(fā)揮行業(yè)優(yōu)勢,提供專業(yè)化的金融服務(wù)。客戶需要的不僅是快捷的轉(zhuǎn)賬、匯款等服務(wù),更需要包括理財、咨詢、貸款等在內(nèi)的便捷金融服務(wù),如果滿足客戶的這些金融需求,需要銀行同時打造線上線下服務(wù)的一體化。使客戶能夠在線上體驗到線下辦理業(yè)務(wù)的滿意服務(wù)、高度安全。因此可見線上線下業(yè)務(wù)一體化的趨勢將是銀行業(yè)務(wù)發(fā)展的一個主要趨勢。
2.離柜業(yè)務(wù)高速發(fā)展隨著通信技術(shù)的不斷革新和各種軟、硬件技術(shù)的突飛猛進,銀行已經(jīng)逐漸突破傳統(tǒng)發(fā)展模式,手機銀行、自助銀行、智慧銀行等不需要進行柜臺服務(wù)的業(yè)務(wù)操作方式如同雨后春筍一般快速發(fā)展,擴展了銀行原有內(nèi)涵。手機銀行,讓客戶體會高效與便捷,利用手機下載相應(yīng)客戶端可以隨時隨地辦理相應(yīng)業(yè)務(wù)。智慧銀行作為科技化的綜合解決方案,在實現(xiàn)客戶自主辦理業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上,增加了更多的服務(wù)內(nèi)容,豐富了客戶在業(yè)務(wù)自主上的內(nèi)容,應(yīng)用了更加智能化,更加先進的自助機具,給予客戶更大的便捷。
荊楚網(wǎng)消息 (湖北日報)(記者謝斌)武漢將向優(yōu)秀的自然科學學術(shù)論文頒發(fā)政府獎和獎金,以表彰在自然科學基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和開發(fā)研究中作出突出貢獻的科技工作者。
記者昨從武漢市政府辦公廳獲悉,《武漢市自然科學優(yōu)秀學術(shù)論文評選獎勵辦法》近日頒發(fā)。該市將每2年評選一次優(yōu)秀學術(shù)論文獎,每屆授獎210篇,其中,一等獎10篇、二等獎50篇、三等獎150篇。
武漢地區(qū)科技工作者公開出版、發(fā)表或在學術(shù)會議上全文宣讀交流的自然科學基礎(chǔ)理論、應(yīng)用科學、工程技術(shù)、交叉科學方面的學術(shù)論文;以及科技發(fā)展戰(zhàn)略研究、科技規(guī)劃、科技管理、科技咨詢論證和科技建議等軟科學方面的論文均可參評。
國家統(tǒng)計局今日“十一五”經(jīng)濟社會發(fā)展成就系列報告之十六——科技發(fā)展成果豐碩。
報告稱,“十一五”期間,科技產(chǎn)出成績斐然,專利和論文位居世界前列。全國累計登記省部級以上重大科技成果17.9萬項;累計頒發(fā)國家自然科學獎160項,國家技術(shù)發(fā)明獎263項,國家科學技術(shù)進步獎1305項,國際科學技術(shù)合作獎22項;李振聲、閔恩澤、吳征鎰、王忠誠、徐光憲、谷超豪、孫家棟、師昌緒、王振義等9位科學家獲得國家最高科學技術(shù)獎。
報告指出,這5年間,中國還涌現(xiàn)出了一大批有著深遠影響的重大科技成果。具體如下:
——“嫦娥”一號、二號探月衛(wèi)星成功發(fā)射,使中國跨入深空探測新領(lǐng)域;
——“神舟”七號載人航天飛船發(fā)射成功,使中國成為世界上第三個獨立掌握空間出艙技術(shù)的國家;
——千萬億次超級計算機系統(tǒng)“天河一號”研制成功,并在國際TOP500組織的最新排名中位居世界第一;
——“中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程”取得了一系列重大創(chuàng)新成果;
——北京正負電子對撞機重大改造工程建設(shè)任務(wù)圓滿完成;
——上海同步輻射光源建成;
——首架具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的支線飛機完成總裝下線并首飛成功;
——首臺深海載人潛水器“蛟龍?zhí)枴焙I显囼炌黄?700米水深紀錄;
——首次環(huán)球大洋科考凱旋;水稻基因育種技術(shù)再獲突破性進展;
——甲型H1N1流感疫苗全球首次獲批生產(chǎn)。
報告指出,專利數(shù)量是反映一國科技產(chǎn)出能力的重要指標。“十一五”期間,中國專利部門累計受理境內(nèi)專利申請363.6萬件,授予專利權(quán)202.8萬件,境內(nèi)專利申請量和授權(quán)量分別以24.7%和35.4%的年平均增長速度遞增。專利數(shù)量的持續(xù)增長,反映了中國自主創(chuàng)新能力和水平的日益提高。
報告還指出,論文也是科技產(chǎn)出成果的重要體現(xiàn)形式。2008年《科學引文索引(SCI)》、《工程索引(EI)》、《科學技術(shù)會議錄索引(ISTP)》三種國際上較有影響的主要檢索工具分別收錄我國論文11.7萬篇、8.9萬篇和6.5萬篇,分別是“十一五”期初的1.7倍、1.6倍和2.1倍,世界排位分別從第5位、第2位、第5位上升到第2位、第1位和第2位。
一、各國競相出臺納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計劃
由于納米技術(shù)對國家未來經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防安全具有重要意義,世界各國(地區(qū))紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動器,相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計劃,以指導(dǎo)和推進本國納米科技的發(fā)展。目前,世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術(shù)計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術(shù)計劃,但其他計劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。
(1)發(fā)達國家和地區(qū)雄心勃勃
為了搶占納米科技的先機,美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術(shù)計劃(NNI),其宗旨是整合聯(lián)邦各機構(gòu)的力量,加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術(shù)開發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月,美國國會又通過了《21世紀納米技術(shù)研究開發(fā)法案》,這標志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計劃,從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。
日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟復(fù)興”的關(guān)鍵。第二期科學技術(shù)基本計劃將生命科學、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點研發(fā)領(lǐng)域,并制定了多項措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源(人才、資金、設(shè)備)的落實。之后,日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針,積極推進從基礎(chǔ)性到實用性的研發(fā),同時跨省廳重點推進能有效促進經(jīng)濟發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。
歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術(shù)給予了空前的重視。該計劃將納米技術(shù)作為一個最優(yōu)先的領(lǐng)域,有13億歐元專門用于納米技術(shù)和納米科學、以知識為基礎(chǔ)的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設(shè)備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術(shù)戰(zhàn)略,目前,已確定了促進歐洲納米技術(shù)發(fā)展的5個關(guān)鍵措施:增加研發(fā)投入,形成勢頭;加強研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施;從質(zhì)和量方面擴大人才資源;重視工業(yè)創(chuàng)新,將知識轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù);考慮社會因素,趨利避險。另外,包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內(nèi)的多數(shù)歐盟國家還制定了各自的納米技術(shù)研發(fā)計劃。
(2)新興工業(yè)化經(jīng)濟體瞄準先機
意識到納米技術(shù)將會給人類社會帶來巨大的影響,韓國、中國臺灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟體,為了保持競爭優(yōu)勢,也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術(shù)10年計劃》,2002年頒布了新的《促進納米技術(shù)開發(fā)法》,隨后的2003年又頒布了《納米技術(shù)開發(fā)實施規(guī)則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術(shù)、生物技術(shù)和納米技術(shù)3個主要技術(shù)領(lǐng)域,以提升前沿技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)的水平;到2010年10年計劃結(jié)束時,韓國納米技術(shù)研發(fā)要達到與美國和日本等領(lǐng)先國家的水平,進入世界前5位的行列。
中國臺灣自1999年開始,相繼制定了《納米材料尖端研究計劃》、《納米科技研究計劃》,這些計劃以人才和核心設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ),以追求“學術(shù)卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標,意在引領(lǐng)臺灣知識經(jīng)濟的發(fā)展,建立產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢。
(3)發(fā)展中大國奮力趕超
綜合國力和科技實力較強的發(fā)展中國家為了迎頭趕上發(fā)達國家納米科技發(fā)展的勢頭,也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發(fā)展綱要》,并先后建立了國家納米科技指導(dǎo)協(xié)調(diào)委員會、國家納米科學中心和納米技術(shù)專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發(fā)展綱要將明確中國納米科技發(fā)展的路線圖,確定中國在目前和中長期的研發(fā)任務(wù),以便在國家層面上進行指導(dǎo)與協(xié)調(diào),集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢,爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術(shù)浪潮是納米技術(shù),南非科技部正在制定一項國家納米技術(shù)戰(zhàn)略,可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構(gòu)和項目的支持力度,加強材料科學中具有廣泛應(yīng)用前景的納米技術(shù)的研究和開發(fā)。
二、納米科技研發(fā)投入一路攀升
納米科技已在國際間形成研發(fā)熱潮,現(xiàn)在無論是富裕的工業(yè)化大國還是渴望富裕的工業(yè)化中國家,都在對納米科學、技術(shù)與工程投入巨額資金,而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報告稱,在過去10年里,世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術(shù)研究資金估計為20億歐元。這說明,全球?qū){米技術(shù)研發(fā)的年投資已達50億歐元。
美國的公共納米技術(shù)投資最多。在過去4年內(nèi),聯(lián)邦政府的納米技術(shù)研發(fā)經(jīng)費從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元,2005年將增加到9.82億美元。更重要的是,根據(jù)《21世紀納米技術(shù)研究開發(fā)法》,在2005~2008財年聯(lián)邦政府將對納米技術(shù)計劃投入37億美元,而且這還不包括國防部及其他部門將用于納米研發(fā)的經(jīng)費。
日本目前是僅次于美國的第二大納米技術(shù)投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究,近年來納米科技投入迅速增長,從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元,而2004年還將增長20%。
在歐洲,根據(jù)第六個框架計劃,歐盟對納米技術(shù)的資助每年約達7.5億美元,有些人估計可達9.15億美元。另有一些人估計,歐盟各國和歐盟對納米研究的總投資可能兩倍于美國,甚至更高。
中國期望今后5年內(nèi)中央政府的納米技術(shù)研究支出達到2.4億美元左右;另外,地方政府也將支出2.4億~3.6億美元。中國臺灣計劃從2002~2007年在納米技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域中投資6億美元,每年穩(wěn)中有增,平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術(shù)投入預(yù)計約為1.45億美元,而新加坡則達3.7億美元左右。
就納米科技人均公共支出而言,歐盟25國為2.4歐元,美國為3.7歐元,日本為6.2歐元。按照計劃,美國2006年的納米技術(shù)研發(fā)公共投資增加到人均5歐元,日本2004年增加到8歐元,因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢。公共納米投資占GDP的比例是:歐盟為0.01%,美國為0.01%,日本為0.02%。
另外,據(jù)致力于納米技術(shù)行業(yè)研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱,很多私營企業(yè)對納米技術(shù)的投資也快速增加。美國的公司在這一領(lǐng)域的投入約為17億美元,占全球私營機構(gòu)38億美元納米技術(shù)投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元,占36%。歐洲的私營機構(gòu)將投資6.5億美元,占17%。由于投資的快速增長,納米技術(shù)的創(chuàng)新時代必將到來。
三、世界各國納米科技發(fā)展各有千秋
各納米科技強國比較而言,美國雖具有一定的優(yōu)勢,但現(xiàn)在尚無確定的贏家和輸家。
(1)在納米科技論文方面日、德、中三國不相上下
根據(jù)中國科技信息研究所進行的納米論文統(tǒng)計結(jié)果,2000—2002年,共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引(SCI)》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長,且增長幅度較大,2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。
2000—2002年納米研究論文,美國以較大的優(yōu)勢領(lǐng)先于其他國家,3年累計論文數(shù)超過10000篇,幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本(12.76%)、德國(11.28%)、中國(10.64%)和法國(7.89%)位居其后,它們各自的論文總數(shù)都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過了1000篇,是納米研究最活躍的國家,也是納米研究實力最強的國家。中國的增長幅度最為突出,2000年中國納米論文比例還落后德國2個多百分點,到2002年已經(jīng)超過德國,位居世界第三位,與日本接近。
在上述5國之后,英國、俄羅斯、意大利、韓國、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多,各國3年累計論文總數(shù)都超過了1000篇,且每年的論文數(shù)排位都可以進入前10名。這5個國家可以列為納米研究較活躍的國家。
另外,如果歐盟各國作為一個整體,其論文量則超過36%,高于美國的29.46%。
(2)在申請納米技術(shù)發(fā)明專利方面美國獨占鰲頭
據(jù)統(tǒng)計:美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關(guān)于納米技術(shù)的專利。其中最多的國家是美國(1454項),其次是日本(368項)和德國(118項)。由于專利數(shù)據(jù)來源美國專利商標局,所以美國的專利數(shù)量非常多,所占比例超過了60%。日本和德國分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國、韓國、加拿大、法國和中國臺灣的專利數(shù)也較多,所占比例都超過了1%。
專利反映了研究成果實用化的能力。多數(shù)國家納米論文數(shù)與專利數(shù)所占比例的反差較大,在論文數(shù)最多的20個國家和地區(qū)中,專利數(shù)所占比例超過論文數(shù)所占比例的國家和地區(qū)只有美國、日本和中國臺灣。這說明,很多國家和地區(qū)在納米技術(shù)研究上具備一定的實力,但比較側(cè)重于基礎(chǔ)研究,而實用化能力較弱。
(3)就整體而言納米科技大國各有所長
美國納米技術(shù)的應(yīng)用研究在半導(dǎo)體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領(lǐng)域快速發(fā)展。隨著納米技術(shù)在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應(yīng)用,目前美國納米研究熱點已逐步轉(zhuǎn)向醫(yī)學領(lǐng)域。醫(yī)學納米技術(shù)已經(jīng)被列為美國國家的優(yōu)先科研計劃。在納米醫(yī)學方面,納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷,而且,已能在實驗室條件下對前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進行早期診斷。2004年,美國國立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術(shù)計劃》,目的是將納米技術(shù)、癌癥研究與分子生物醫(yī)學相結(jié)合,實現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標;利用納米顆粒追蹤活性物質(zhì)在生物體內(nèi)的活動也是一個研究熱門,這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內(nèi)的活動情況非常有用,還可以用來檢測藥物對病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果,未來5~10年有望商業(yè)化。
雖然醫(yī)學納米技術(shù)正成為納米科技的新熱點,納米技術(shù)在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的應(yīng)用仍然引人關(guān)注。美國科研人員正在加緊納米級半導(dǎo)體材料晶體管的應(yīng)用研究,期望突破傳統(tǒng)的極限,讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術(shù)是這一領(lǐng)域中最受關(guān)注的地方。不少科學家試圖利用化學反應(yīng)來合成納米顆粒,并按照一定規(guī)則排列這些顆粒,使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術(shù)本來有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術(shù)。在光學新材料方面,目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導(dǎo)線。
日本納米技術(shù)的研究開發(fā)實力強大,某些方面處于世界領(lǐng)先水平,但尚未脫離基礎(chǔ)和應(yīng)用研究階段,距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術(shù)的研發(fā)上,日本最重視的是應(yīng)用研究,尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外,日本開發(fā)出多種不同結(jié)構(gòu)的納米材料,如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結(jié)構(gòu)、富勒結(jié)構(gòu)套富勒結(jié)構(gòu)、納米管套富勒結(jié)構(gòu)、酒杯疊酒杯狀結(jié)構(gòu)等。
在制造方法上,日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法,同時積極開發(fā)新的制造技術(shù),特別是批量生產(chǎn)技術(shù)。細川公司展出的低溫連續(xù)燒結(jié)設(shè)備引起關(guān)注。它能以每小時數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復(fù)合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應(yīng)用大學開發(fā)的新技術(shù)能把制造碳納米材料的成本減至原來的1/10,兩三年內(nèi)即可進入批量生產(chǎn)階段。
日本高度重視開發(fā)檢測和加工技術(shù)。目前廣泛應(yīng)用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高,并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內(nèi)藏高級照相機顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品。科學家村田和廣成功開發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置,能應(yīng)用于納米領(lǐng)域,在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路,是世界最高水平。
日本企業(yè)、大學和研究機構(gòu)積極在信息技術(shù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)為納米技術(shù)尋找用武之地,如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機,解析分子、蛋白質(zhì)及基因的結(jié)構(gòu)等。不過,這些研究大都處于探索階段,成果為數(shù)不多。
歐盟在納米科學方面頗具實力,特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導(dǎo)體、復(fù)合材料、醫(yī)學材料、智能材料等方面的研究能力較強。
中國在納米材料及其應(yīng)用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多,主要以金屬和無機非金屬納米材料為主,約占80%,高分子和化學合成材料也是一個重要方面,而在納米電子學、納米器件和納米生物醫(yī)學研究方面與發(fā)達國家有明顯差距。
四、納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐加快
目前,納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段,但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計:2004年全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已經(jīng)達到500億美元,2010年將達到14400億美元。為此,各納米技術(shù)強國為了盡快實現(xiàn)納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,都在加緊采取措施,促進產(chǎn)業(yè)化進程。
美國國家科研項目管理部門的管理者們認為,美國大公司自身的納米技術(shù)基礎(chǔ)研究不足,導(dǎo)致美國在該領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用缺乏動力,因此,嘗試建立一個由多所大學與大企業(yè)組成的研究中心,希望借此使納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)緊密結(jié)合在一起。美國聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個“納米科技成果轉(zhuǎn)化中心”,以便及時有效地將納米科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究成果應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項:一是進行納米技術(shù)基礎(chǔ)研究;二是與大企業(yè)合作,使最新基礎(chǔ)研究成果盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領(lǐng)域涉及納米計算、納米通訊、納米機械和納米電路等許多方面,其中不少研究成果將被率先應(yīng)用于美國國防工業(yè)。
美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術(shù)改進其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內(nèi)取得突破,并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個由專業(yè)、商業(yè)和學術(shù)組織組成的網(wǎng)絡(luò)在迅速擴大,其目的是共享信息,促進聯(lián)系,加速納米技術(shù)應(yīng)用。
日本企業(yè)界也加強了對納米技術(shù)的投入。關(guān)西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學及國立科研機構(gòu)聯(lián)合,不久前又建立了“關(guān)西納米技術(shù)推進會議”,以大力促進本地區(qū)納米技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程;東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術(shù)研究所,試圖將納米技術(shù)融合進各自從事的產(chǎn)業(yè)中。
歐盟于2003年建立納米技術(shù)工業(yè)平臺,推動納米技術(shù)在歐盟成員國的應(yīng)用。歐盟委員會指出:建立納米技術(shù)工業(yè)平臺的目的是使工程師、材料學家、醫(yī)療研究人員、生物學家、物理學家和化學家能夠協(xié)同作戰(zhàn),把納米技術(shù)應(yīng)用到信息技術(shù)、化妝品、化學產(chǎn)品和運輸領(lǐng)域,生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品,同時減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術(shù)工業(yè)平臺和增加納米技術(shù)研究投資使其在納米技術(shù)方面盡快趕上美國。
英文名稱:Public Communication of Science & Technology
主管單位:中國科學技術(shù)協(xié)會
主辦單位:中國科技新聞學會
出版周期:半月
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1674-6708
國內(nèi)刊號:11-5820/N
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發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:2009
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