黄晶晶

　　前沿技術是指高技術領域中具有前瞻性、先導性和探索性的重大技術，是未來高技術更新换代和新興産業發展的重要基礎，是國家高技術創新能力的綜合體現。選擇前沿技術的主要原則：一是代表世界高技術前沿的發展方向。二是對國家未來新興産業的形成和發展具有引領作用。三是有利於産業技術的更新换代，實現跨越發展。四是具備較好的人才隊伍和研究開發基礎。根據以上原則，要超前部署一批前沿技術，發揮科技引領未來發展的先導作用，提高我國高技術的研究開發能力和産業的國際競争力。 

　　1.生物技術 

　　生物技術和生命科學將成爲21世紀引發新科技革命的重要推動力量，基因組學和蛋白質組學研究正在引領生物技術向系統化研究方向發展。基因組序列測定與基因結構分析已轉向功能基因組研究以及功能基因的發現和應用；藥物及動植物品種的分子定向設計與構建已成爲種質和藥物研究的重要方向；生物芯片、干細胞和組織工程等前沿技術研究與應用，孕育着診斷、治療及再生醫學的重大突破。必須在功能基因組、蛋白質組、干細胞與治療性克隆、組織工程、生物催化與轉化技術等方面取得關鍵性突破。 

　　前沿技術： 

　　(1)靶標發現技術 

　　靶標的發現對發展創新藥物、生物診斷和生物治療技術具有重要意義。重點研究生理和病理過程中關鍵基因功能及其調控網絡的規模化識别，突破疾病相關基因的功能識别、表達調控及靶標篩查和確证技術，“從基因到藥物”的新藥創制技術。 

　　(2)動植物品種與藥物分子設計技術 

　　動植物品種與藥物分子設計是基於生物大分子三維結構的分子對接、分子模擬以及分子設計技術。重點研究蛋白質與細胞動態過程生物信息分析、整合、模擬技術，動植物品種與藥物虚擬設計技術，動植物品種生長與藥物代謝工程模擬技術，計算機輔助組合化合物庫設計、合成和篩選等技術。 

　　(3)基因操作和蛋白質工程技術 

　　基因操作技術是基因資源利用的關鍵技術。蛋白質工程是高效利用基因産物的重要途徑。重點研究基因的高效表達及其調控技術、染色體結構與定位整合技術、編碼蛋白基因的人工設計與改造技術、蛋白質肽鏈的修飾及改構技術、蛋白質結構解析技術、蛋白質規模化分離純化技術。 

　　(4)基於干細胞的人體組織工程技術 

　　干細胞技術可在體外培養干細胞，定向誘導分化爲各種組織細胞供臨床所需，也可在體外構建出人體器官，用於替代與修復性治療。重點研究治療性克隆技術，干細胞體外建係和定向誘導技術，人體結構組織體外構建與規模化生産技術，人體多細胞復雜結構組織構建與缺損修復技術和生物製造技術。 

　　(5)新一代工業生物技術 

　　生物催化和生物轉化是新一代工業生物技術的主體。重點研究功能菌株大規模篩選技術，生物催化劑定向改造技術，規模化工業生産的生物催化技術系統，清潔轉化介質創制技術及工業化成套轉化技術。 

　　2.信息技術

　　信息技術將繼續向高性能、低成本、普適計算和智能化等主要方向發展，尋求新的計算與處理方式和物理實現是未來信息技術領域面臨的重大挑戰。納米科技、生物技術與認知科學等多學科的交叉融合，將促進基於生物特徵的、以圖像和自然語言理解爲基礎的“以人爲中心”的信息技術發展，推動多領域的創新。重點研究低成本的自組織網絡，個性化的智能機器人和人機交互系統、高柔性免受攻擊的數據網絡和先進的信息安全系統。 

　　前沿技術： 

　　(6)智能感知技術 

　　重點研究基於生物特徵、以自然語言和動態圖像的理解爲基礎的“以人爲中心”的智能信息處理和控制技術，中文信息處理；研究生物特徵識别、智能交通等相關領域的系統技術。 

　　(7)自組織網絡技術 

　　重點研究自組織移動網、自組織計算網、自組織存儲網、自組織傳感器網等技術，低成本的實時信息處理系統、多傳感信息融合技術、個性化人機交互界面技術，以及高柔性免受攻擊的數據網絡和先進的信息安全系統；研究自組織智能系統和個人智能系統。 

　　(8)虚擬現實技術 

　　重點研究電子學、心理學、控制學、計算機圖形學、數據庫設計、實時分佈系統和多媒體技術等多學科融合的技術，研究醫學、娱樂、藝術與教育、軍事及工業製造管理等多個相關領域的虚擬現實技術和系統。 

　　3.新材料技術 

　　新材料技術將向材料的結構功能複合化、功能材料智能化、材料與器件集成化、制備和使用過程緑色化發展。突破現代材料設計、評價、表征與先進制備加工技術，在納米科學研究的基礎上發展納米材料與器件，開發超導材料、智能材料、能源材料等特種功能材料，開發超級結構材料、新一代光電信息材料等新材料。 

　　前沿技術： 

　　(9)智能材料與結構技術 

　　智能材料與智能結構是集傳感、控制、驅動(執行)等功能於一體的機敏或智能結構系統。重點研究智能材料制備加工技術，智能結構的設計與制備技術，關鍵設備裝置的監控與失效控制技術等。 

　　(10)高温超導技術 

　　重點研究新型高温超導材料及制備技術，超導電纜、超導電機、高效超導電力器件；研究超導生物醫學器件、高温超導濾波器、高温超導無損檢測裝置和掃描磁顯微鏡等靈敏探測器件。 

　　(11)高效能源材料技術 

　　重點研究太陽能電池相關材料及其關鍵技術、燃料電池關鍵材料技術、高容量儲氫材料技術、高效二次電池材料及關鍵技術、超級電容器關鍵材料及制備技術，發展高效能量轉换與儲能材料體系。 

　　4.先進製造技術 

　　先進製造技術將向信息化、極限化和緑色化的方向發展，成爲未來製造業賴以生存的基礎和可持續發展的關鍵。重點突破極端製造、系統集成和協同技術、智能製造與應用技術、成套裝備與系統的設計驗证技術、基於高可靠性的大型復雜系統和裝備的系統設計技術。 

　　前沿技術： 

　　(12)極端製造技術 

　　極端製造是指在極端條件或環境下，製造極端尺度(特大或特小尺度)或極高功能的器件和功能系統。重點研究微納機電系統、微納製造、超精密製造、巨系統制造和强場製造相關的設計、製造工藝和檢測技術。 

　　(13)智能服務機器人 

　　智能服務機器人是在非結構環境下爲人類提供必要服務的多種高技術集成的智能化裝備。以服務機器人和危險作業機器人應用需求爲重點，研究設計方法、製造工藝、智能控制和應用系統集成等共性基礎技術。 

　　 (14 )重大産品和重大設施壽命預測技術

　　重大産品和重大設施壽命預測技術是提高運行可靠性、安全性、可維護性的關鍵技術。研究零部件材料的成分設計及成形加工的預測控制和優化技術，基於知識的成形制造過程建模與仿真技術，製造過程在綫檢測與評估技術，零部件壽命預測技術，重大産品、復雜系統和重大設施的可靠性、安全性和壽命預測技術。 

　　5.先進能源技術 

　　未來能源技術發展的主要方向是經濟、高效、清潔利用和新型能源開發。第四代核能系統、先進核燃料循環以及聚變能等技術的開發越來越受到關注；氫作爲可從多種途徑獲取的理想能源載體，將爲能源的清潔利用帶來新的變革；具有清潔、靈活特徵的燃料電池動力和分佈式供能系統，將爲終端能源利用提供新的重要形式。重點研究規模化的氫能利用和分佈式供能系統，先進核能及核燃料循環技術，開發高效、清潔和二氧化碳近零排放的化石能源開發利用技術，低成本、高效率的可再生能源新技術。 

　　前沿技術： 

　　(15)氫能及燃料電池技術

　　重點研究高效低成本的化石能源和可再生能源制氫技術，經濟高效氫儲存和輸配技術，燃料電池基礎關鍵部件制備和電堆集成技術，燃料電池發電及車用動力系統集成技術，形成氫能和燃料電池技術規範與標準。 

　　(16)分佈式供能技術 

　　分佈式供能系統是爲終端用户提供靈活、節能型的綜合能源服務的重要途徑。重點突破基於化石能源的微小型燃氣輪機及新型熱力循環等終端的能源轉换技術、儲能技術、熱電冷系統綜合技術，形成基於可再生能源和化石能源互補、微小型燃氣輪機與燃料電池混合的分佈式終端能源供給系統。 

　　(17)快中子堆技術 

　　快中子堆是由快中子引起原子核裂變鏈式反應，並可實現核燃料增殖的核反應堆，能够使鈾資源得到充分利用，還能處理熱堆核電站生産的長壽命放射性廢棄物。研究並掌握快堆設計及核心技術，相關核燃料和結構材料技術，突破鈉循環等關鍵技術，建成65MW實驗快堆，實現臨界及並網發電。 

　　(18)磁約束核聚變 

　　以參加國際熱核聚變實驗反應堆的建設和研究爲契機，重點研究大型超導磁體技術、微波加熱和驅動技術、中性束注入加熱技術、包層技術、氚的大規模實時分離提純技術、偏濾器技術、數值模擬、等離子體控制和診斷技術、示範堆所需關鍵材料技術，以及深化高温等離子體物理研究和某些以能源爲目標的非托克馬克途徑的探索研究。 

　　6.海洋技術 

　　重視發展多功能、多參數和作業長期化的海洋綜合開發技術，以提高深海作業的綜合技術能力。重點研究開發天然氣水合物勘探開發技術、大洋金屬礦産資源海底集輸技術、現場高效提取技術和大型海洋工程技術。 

　　前沿技術： 

　　(19)海洋環境立體監測技術 

　　海洋環境立體監測技術是在空中、岸站、水面、水中對海洋環境要素進行同步監測的技術。重點研究海洋遥感技術、聲學探測技術、浮標技術、岸基遠程雷達技術，發展海洋信息處理與應用技術。 

　　(20)大洋海底多參數快速探測技術 

　　大洋海底多參數快速探測技術是對海底地球物理、地球化學、生物化學等特徵的多參量進行同步探測並實現實時信息傳輸的技術。重點研究异常環境條件下的傳感器技術，傳感器自動標定技術，海底信息傳輸技術等。 

　　(21)天然氣水合物開發技術 

　　天然氣水合物是藴藏於海洋深水底和地下的碳氫化合物。重點研究天然氣水合物的勘探理論與開發技術，天然氣水合物地球物理與地球化學勘探和評價技術，突破天然氣水合物鑽井技術和安全開採技術。 

　　(22)深海作業技術 

　　深海作業技術是支撑深海海底工程作業和礦産開採的水下技術。重點研究大深度水下運載技術，生命維持系統技術，高比能量動力裝置技術，高保真採樣和信息遠程傳輸技術，深海作業裝備製造技術和深海空間站技術。

　　科技書籍推介:

　　《世界五千年科技故事叢書》，通過介紹今中外著名科學家、發明家及工程技術專家和重大科學活動來反映人類五千年科技發展歷程、特别是通過講述科學發現的真實歷史條件和科學工作的艱苦性，反映科學家們在思想上獨立思考、敢於懷疑、勇於創新的科學精神和他們在生活中相當寶貴的協作，友愛和寬容精神。青少年讀者可以從科學家的故事中感受科學大師們的超人智慧，吸取豐富的思想養料；從有關科學活動的故事中，密切關注人類社會發展的重大問題，樹立正確的科學觀，在知識經濟時代理智地對待科學、對待社會、對待人生。