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在2011年“两会”召开前夕,中国科学院发布《2011高技术发展报告》。《高技术发展报告》是中国科学院面向决策、面向公众的系列年度报告之一,每年聚焦一个主题,4年一个周期。自2000年以来《高技术发展报告》已陆续发行12本,分别以“信息技术”、“生物技术”、“材料与能源技术”和“航空、航天与海洋技术”为主题,系统回顾了我国近几十年高技术各领域发展历程,介绍了国内外高技术研究前沿热点与新进展及其产业化前景,多角度探讨了高技术对社会的深刻影响,论述了高技术及其产业发展战略和思路。2011年报告主题是“航空航天与海洋技术”。
《2011高技术发展报告》有序言及“2010年高技术发展综述”、“航空技术新进展”、“航天技术新进展”、“海洋技术新进展”、“高科技与战略性新兴产业发展”、“高技术产业创新能力与国际竞争力”、“高技术与社会”和“专家论坛”等8章内容,共收录论文35篇。参与撰写的作者多为国内一流专家学者,其中有多位院士,其余为活跃在科研一线的中青年学术带头人和科技政策研究专家。
《2011高技术发展报告》内容全面、新颖,语言通俗,有战略高度,有助于社会公众了解高技术发展动态和发展方向,可供各级领导干部、有关决策部门和社会公众阅读和参考。
《2011高技术发展报告》包括的观点有:
我国将在根本上改变传统的飞机制造及装配技术
现代大型飞机是先进的喷气技术和计算机技术密切结合的产物。大型飞机的制造体现了一个国家科技和工业发展水平以及综合国力,目前,世界上只有美国、欧盟及俄罗斯能自主研制大型飞机,他们把大型飞机制造业作为经济发展的支柱性垄断行业,并作为对外施加政治、经济和军事影响的重要筹码。因此,大型飞机不仅是大众的空中通勤工具,更是维护国家利益,捍卫大国地位,带动国民经济发展,保证国家安全、促进科技发展的重大战略装备。
范玉青研究员在《2011高技术发展报告》中撰文,本文将首先介绍大型飞机的新发展及其特点,其次重点介绍基于模型定义的数字化协同研制平台(GCE)、复材大部件制造以及阵列式精确装配和移动式装配线等三大新型制造技术的新进展,最后指出了我国大型飞机发展的技术困难并简略地展望了未来。
范玉青研究员认为:我国也在积极开展上述三大新型制造技术的研究和应用工作,已取得了较大的进展,已把数字化制造、复合材料部件和新的装配技术大量应用在飞机制造技术方面,形成了传统制造方法和新型制造技术并用的局面。遗憾的是,我国的飞机制造技术至今尚未形成完整的集成系统,这种状况严重地影响着我国飞机制造技术的发展。飞机数字化制造和装配技术涉及飞机设计、零部件制造、装配工艺规划、互换协调技术、数字化测量系统、自动控制和计算机软件等众多先进技术,因此它的发展难度较大。较好地解决这些技术难题,将在根本上改变我国传统的飞机制造及装配技术,实现飞机制造技术的一次革命性的变革。我国是大型飞机制造的“后来者”,相信在中央政府的正确领导和支持下,充分利用国外的先进经验,经过多年的不懈努力,一定能成为大型飞机的制造强国。
加强空管技术与航空电子技术的融合
张彦仲院士在报告中依次介绍了空管系统的发展历程,空管技术与航空电子技术融合发展的趋势,国内外新一代空管系统的最新发展以及空管航空电子技术的新进展,最后提出了发展我国空管航空电子技术的建议:
加强领导和统筹
加强空管的国家统一领导,统筹规划国家空域资源,协调军航与民航、国际航空与国内航空关系,统一规划空管基础设施,促进航空运输和航空制造发展。
加强核心技术体系研究和应用
提高自主创新能力,加强空管航电核心技术攻关,摆脱受制于人的困境,建立政府产学研用结合的空管航电科技创新体系,推动空管航电技术及产业发展。
加强国际合作与适航工作,提高标准化水平
加强空管航电技术国际交流和合作,推进适航审定能力建设,积极参与国际标准制定工作,提高我国空管航电技术标准化水平。
中国探月工程及深空探测
深空探测是指对月球及月球以远天体的探索活动。它直接关系到人类对地球环境、宇宙演化规律的了解与认识,关系到人类的长久生存与发展,是航天技术与现代天文学、天体物理学等学科的密切结合,也是科学创新的最前沿领域。大规模深空探测已成为新世纪重要航天活动之一,李明研究员在报告中撰文,简要评述了深空探测领域的国际前沿热点和趋势,以及中国探月工程及深空探测活动当前的进展与成就,分析了中国与世界主要航天国家在深空探测领域的差距。最后,本文结合我国的发展需求和实际基础,对未来一段时间内我国的深空探测领域发展思路、技术路线和实施途径给出了如下建议:
(1)鉴于国外深空探测的历史和态势,以及我国嫦娥一号、嫦娥二号奠定的技术基础,我们应该抓住时机,尽快开展以火星探测为代表的行星际探测活动。
(2)我国已突破载人航天技术,月球探测工程在完成“绕、落、回”后,将与载人航天相结合,实施“探、登、驻”,这符合世界航天未来发展的大趋势。随着我国探月工程的实施,载人登月应开展战略研究,并适时提到议事日程。
(3)尽快实现我国首次自主火星探测任务立项。通过我国首次自主火星探测任务的开展,促进深空探测领域共性关键技术攻关工作,为我国未来深空探测的发展奠定坚实的基础。
(4)充分尊重技术本身的规律性,在进行有较大技术跨越的深空探测任务中,要先进行关键技术的演示验证任务,然后再进行以科学探测为主要目标的探测任务。
戚发轫院士等撰文,展望了中国的载人航天活动
载人航天是国际科技发展的重要领域。美国、俄罗斯、欧洲各强国、日本、中国和印度都在积极开展载人航天活动。国际空间站已经建立,美国已经对火星进行了探测。戚发轫院士等在报告中撰文,介绍了国内外载人航天活动的新进展及其发展趋势,并展望中国的载人航天活动。
作为载人航天“第三步”,我国载人空间站工程已正式启动。2020年前后我国将建成规模较大、长期有人参与的国家级太空实验室。
我国载人空间站工程分为空间实验室和空间站两个阶段实施,即载人航天第二步第二阶段和第三步。2016年前,研制并发射空间实验室和货运飞船,突破和掌握航天员中期驻留等空间站关键技术,开展一定规模的空间应用。2020年前后,研制并发射核心舱和实验舱,在轨组装成载人空间站,突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术,并开展空间生命科学、微重力、材料科学、观测、基础物理等方面较大规模的空间应用。由载人飞船和货运飞船作为空间站的配套飞行器,分别提供空间站乘员天地往返运输服务和空间站推进剂、乘员消耗品、维修维护部件及应用载荷的上行货运服务。
我国载人空间站工程建设将充分继承载人航天工程前期成果,继续使用已有的神舟飞船、长征二号F运载火箭、发射场和着陆场。载人空间站建成后,将全面实现我国载人航天“三步走”发展战略,可进一步推动我国载人航天技术向更高水平发展,将为推动国家科技进步和创新发展、提升综合国力、提高民族威望做出重要贡献。
我国海洋农业向绿色可持续发展进军
中国科学院海洋研究所副所长、海洋生物技术中心主任张国范研究员等在日前出版的《2011高技术发展报告》中简要介绍了国际海洋农业技术研究进展,分析了我国海洋农业技术研究现状,并指明了我国海洋农业技术未来发展的关键和重点。
文章认为,现代生物技术与传统遗传育种技术相结合已成为海洋优良品种培育技术的发展趋势,现代工程设施和健康养殖技术也推动了国际海洋农业的高效集约式养殖和工业化生产模式发展。我国海洋农业十分强调绿色发展,我国是率先提出渔业碳汇概念和倡导发展碳汇渔业的国家。我国海洋农业以浅海贝藻养殖为主,1999~2008年,我国海水贝藻养殖从水体中移出的碳量共计4400多万吨。我国的海洋农业不仅为人类社会提供了大量优质、健康的蓝色海洋食物,同时又能为减排大气二氧化碳做出贡献,是一种双赢的人类生产活动。
最后,文章提出,为推动“十二五”时期我国海洋农业的绿色可持续发展,我国海洋农业必须依靠高新技术推进海洋农业从“规模产量型”向“质量效益型”转变,从增加养殖新种类和扩大养殖规模向良种培育、健康养殖、优质供应为主线的现代生产模式发展,构建从优良种苗培育、健康养殖、精深加工的完整产业链,建立营养与病害防控技术体系,形成“关键环节可控、关键技术可操作、危害性可预见、能够全程追踪与全程可追溯”的食品安全控制技术体系,为构建海洋农业绿色产业链、保障产业链运作提供重要保障和支撑。
我国深海运载器技术已跻身世界先进行列
中国科学院南海海洋研究所龙丽娟等人在日前出版的《2011高技术发展报告》中撰文指出,我国深潜器技术目前已跻身世界先进行列。
深海运载器,是深海探测的基本工具,可以载人或者装载仪器装置潜入深海进行实地探测、调查和取样。深海运载器可分为载人深潜器(HOV)和无人深潜器,无人深潜器又称水下机器人,包括缆控深潜器(ROV)和水下自主运载器(AUV)。深潜器技术涉及机械、材料、水下定位通讯、电子及自动控制等多个领域,目前主要发展方向为提升定位的稳定性能、海底资源与微地形地貌的探测能力等。“蛟龙号”深潜器是我国第一台自行设计、自主研制的深海载人潜水器,2010年8月,下潜深度3759米的海试成功,目前正在筹划进行5000~7000米海试,将在深海海山、洋脊和热液口等复杂海底环境中执行考察任务。此外,我国在无人潜器方面也具有良好的技术基础,6000米ROV和AUV都已研制成功,然而,在实用性和从样机到产品的产业化过程等方面,我国仍与国际水平仍存在差距。
我国卫星导航应用产业即将进入爆发性增长时期
北京大学地球与空间科学学院陈秀万教授在日前出版的《2011高技术发展报告》中指出,目前我国在兼容导航芯片、室内外无缝导航、导航与无线通信融合、高性能导航应用终端、位置服务等若干领域的技术创新已经取得长足的进展,某些方面已经具备取得突破的基础和条件,“十二五”期间,我国在全球导航卫星系统(GNSS)领域将实现一系列实质性突破。
文章指出,随着我国GNSS领域的技术突破不断涌现和国家对卫星导航应用领域的政策扶持,我国卫星导航应用与服务产业整体框架已初具轮廓,卫星导航应用产业正进入爆发性增长的孕育期。2010年我国卫星导航市场产值约为500亿元,并以每年接近25%的速度递长,预计2020年我国卫星导航应用产业的产值将达到4000亿元。借势我国移动通信产业、汽车产业和智能交通业高速发展,未来GNSS将在车载导航、手机定位、地理位置服务、物流监控、生命安全服务等领域形成大规模的产业化应用。
最后,文章提出,为推动我国卫星导航应用技术创新和产业化发展,应建立健全科学高效的卫星导航管理体制和运行机制,推动国家级卫星导航应用公共平台建设,加快关键核心技术自主研发及产业化推广应用,强化卫星导航人才培养体系建设,并充分利用国际资源,开展广泛的交流与合作。
十一五期间中国高技术产业创新能力持续增强
中国科学院科技政策与管理科学研究所陈芳和穆荣平等人在《2010高技术发展报告》中,从创新实力、创新效力和创新环境3个方面分析了中国高技术产业创新能力进展及影响创新能力建设的关键因素,并提出主要的建设思路。文章介绍到,十一五期间中国高技术产业整体创新能力持续增强,其创新规模和创新效率效益均呈现增长态势,创新规模增幅较大,但创新能力与发达国家相比仍存在较大差距。2006年以来,由于政府加大了研究开发的财税政策激励力度,促进了高技术产业创新活动规模的快速扩张,显著增强了中国高技术产业创新实力,但高技术产业创新效力改进相对缓慢,成为创新能力快速提升的主要瓶颈。
为提升我国高技术产业创新能力,促进产业结构优化升级和支撑发展方式转变,文章提出着力解决以下4个问题:一是加大自主创新政策落实力度,加快高端创新资源向高技术企业集聚,提升高技术产业创新效率和效益,逐步形成大规模高附加值生产能力。二是加强产业创新基础能力建设,突破航空航天、低成本新药和先进医疗设备、精密仪器仪表、电子及通信设备等领域关键核心技术研究开发和推广应用,促进传统产业改造升级。三是加强技术工程化平台、产业化示范基地和中间试验基地建设,加快国家高新技术产业开发区及高技术产业化基地建设,构建技术交流与技术交易信息平台,支持创新中介服务机构开展技术开发与服务活动,促进高新技术产业化。四是优化布局国家高技术产业基地,积极培育有国际影响力的龙头高技术企业。推进高技术产业由制造业向服务业领域延伸发展,抢占高技术产业发展的战略增长点。
负责任地发展纳米技术,更好地造福人类
进入21世纪以来,为了抢占科学技术的制高点,提升国家竞争力,世界各国纷纷实施了优先发展纳米科技的国家战略。在各国政府的大力支持下,纳米技术发展迅速,正在成为涉及全领域的普适科学技术和引领世界科学技术发展的前沿领域之一,并且在能源产业、材料产业、化学产业、生物医学产业等带来广泛的应用。
中国科学院高能所赵宇亮研究员在日前出版的《2011年高技术发展报告》中撰文分析了当前纳米安全性问题的研究状况以及纳米技术产业化过程所面临的安全性问题,认为应吸取20世纪“先发展后治理”的教训,把科学发展的先进理念用于新兴的前沿科学技术,将纳米科技发展成为绿色科技,使之造福而不伤害人类。
为此,赵宇亮研究员认为我国应该负责任地发展纳米技术。在加强安全性研究的同时,建立科学严格的安全性评价和管理体系,加强基础研究,鼓励学科交叉,推动纳米技术的伦理、法律和社会问题(ELSI)研究,保证纳米技术健康持续地发展,并更好地实现产业化应用,使纳米技术有可能成为第一个在其可能产生负面效应之前就已经过认真研究,引起广泛重视,并最终能安全造福人类的新技术。
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