21世纪科技展望：信息科技、新能源与生命科学的未来发展趋势

核心点：

■ 21世纪是人类的开端。对于未来的科技发展，有三句话：信息科学技术方兴未艾，新能源新材料迅速发展，生命科学、生物技术、基因工程后来居上。

■ 新中国成立60多年来，在科技领域取得了鲁香成油理论与应用、人工合成牛胰岛素、“两弹一”等一系列标志性科技创新成果星”、杂交水稻、载人航天、基因组研究、探月工程、超级计算机、高速铁路、载人深潜、卫星导航系统等。

■ 随着我国创新驱动发展战略的加速实施，大众创业、万众创新的浪潮正在神州大地上涌动。科技发展为大众创新创业提供了便利工具。科技创新和体制改革为大众创新创业提供条件保障。高素质人才为大众创新创业提供智慧源泉。本质

■ 中国梦是国家富强、民族振兴、人民幸福的美好愿景。实现中国梦，必须依靠科技创新发展作为支撑。科技创新的出发点和落脚点是把科技创新成果最大限度地惠及亿万人民，让公众充分享受科技创新带来的福祉，融入大众创业、万众创新的潮流。让每个人都有机会公平发展、改善生活。民生改善是中国梦最重要的诠释。让我们共同努力，用科技梦筑起民生梦，为实现中国梦而奋斗。

科学技术是世界性的、时代性的，科学技术的发展必须具有全球视野、把握时代脉搏。当今世界，一些重要科学问题和关键核心技术已呈现革命性突破的先兆。只有认清科技发展形势、前瞻谋划，才能把握机遇、赢得未来。

一、20世纪科学技术发展形势

世界科技发展史表明，历次科技革命和产业革命都是基于重大科学技术的突破。它的科学根源通常是新现象的发现、新概念的提出、新理论的创立。 19世纪末物理学的三大发现（X射线、放射性、电子学）和两大“乌云”（宏观漂移难题和黑体辐射问题）是新的科学革命。 20世纪。本质

20世纪前30年的物理革命催生了相对论和量子力学两大科学理论。相对论揭示了空间、时间、物质和运动之间的本质统一。这不仅是原子内部微观物理的理论基础，也是天体物理和宇宙学的理论基础。量子力学的建立，展示了连续性与间歇性的统一，成功地揭示了微观物理世界的基本规律，架起了物理学到化学、生物学的桥梁。

以相对论和量子力学为基础，20世纪中叶，宇宙炸弹双螺旋模型、物质结构夸克模型、全球地球结构板块模型、遗传基因四大科学发现DNA分子结构双螺旋模型。前三者是对玉观自然现象、微观世界、宏观世界的本质和规律的认识，后者是对生命现象的突破性认识。

在“两大科学理论”和“四大科学发现”的基础上，20世纪有六大技术发明，分别是空天技术、信息技术、核技术、激光技术、生物技术、纳米技术。继18世纪蒸汽时代和19世纪电气时代之后，我们进入了20世纪信息时代。

20世纪新科技革命对社会的影响是多方面的。计算机网络和信息高速公路的建立，使整个世界变成了地球村。新材料、新能源技术的每一次重大突破，都成为社会发展的基石和动力。生物技术的快速发展，使人类具备了主动创造新生物、新生命的能力。

新科技革命对20世纪的影响主要表现在两个方面。一方面，新科技革命通过社会生产力要素的变革推动社会生产力的发展，充分体现了科学技术是第一生产力。另一方面，新科技革命使产业结构发生重大变化，推动传统产业升级改造，知识技术密集型产业快速崛起，促进第三产业快速发展。

20世纪的新技术革命深刻影响着人类的生活。新科技革命不仅为人类生活提供了先进优质的物质条件，带来了人类生活方式的现代化，而且对人类传统观念产生了巨大冲击，引起了人类思想和思维方式的变化。创造性思维更具创新性。

2、21世纪科学技术发展展望

21世纪是人类的开端。科学全球化、社会化、社会科学化，科学的交叉性、复杂性和综合性，科学技术与社会的紧密结合和互动，科学技术促进世界和平的协调发展，促进人类与自然的发展，这是趋势和方向21世纪科技发展。我们满怀信心地进入人类新世纪，开创了全球知识经济新时代。

21世纪的科学面临着巨大的挑战和活力。物理学中的相对论局部性与量子力学全球化之间的不协调问题、生物学中遗传与进化的统一问题、脑与认知科学中的脑知识结构与本质问题、宇宙、物质与物质与物质自然界中生命的起源是进入新世纪的四大科学问题。有科学家预测，建立统一的宇宙理论并发现包容一切的科学理论，未来有望成为现实。当今世界正处于新科技革命前夕。据中科院多位院士专家研究，未来可能突破的科技领域可能有六个方面：基础科学问题、能源资源领域、信息网络领域、先进材料和技术领域。制造业领域、农业领域、人口健康领域、人口健康领域。

在基础科学问题上，对宇宙演化、物质结构、意识本质的探索或将取得重大突破。暗物质和暗能量之谜将是人类认识宇宙的又一重大飞跃。科学家对量子世界的探索已从“观测时代”走向“调控时代”。它将在量子计算、量子通信、量子网络、量子模拟等领域实现变革性突破。重要手段。一旦探索智能、认识人脑和认知功能等基础科学问题，将极大加深人类对自身和自然的认识，并引发新的信息和智能技术革命。

在能源资源领域，后化石能源和资源高效循环利用时代即将到来。世界能源发展日益呈现多元化、低碳化、智能化、分布化的特点。未来，有可能在光风转换原理、技术与工艺、光伏发电材料系统、能源植物选择与种植、水下与冷冻天然气水复合开发利用等方面取得重要突破。

在信息网络领域，“互联网+”、大数据、云计算等正在引领信息技术和产业进入转折期。集成电路逐渐进入“后摩尔时代”，计算机也逐渐进入“后PC时代”。互联网正在进入“后IP时代”。云计算、大数据的兴起，是信息技术应用模式的变革。智慧地球、智慧城市、智慧物流、智慧生活等应用技术不断拓展，将形成始终可用、无处不在的信息网络环境，推动人类生产生活方式的深刻变革。

在先进材料和制造领域，全球化、绿色化、智能化是未来的发展方向。未来30至50年，能源、信息、环境、人口健康、重大工程等领域对材料和制造的需求将持续增长。先进材料和制造业全球化、绿色化、智能化将加速发展。 ，高效、环保已成为世界各国追求的主要目标。从分子水平上设计、制造、创造新材料的智能制造将是制造业未来发展的方向。智能制造与直接数字化制造的结合将产生爆炸性的经济影响。

在农业领域，食品安全压力和农副产品需求不断加大，高产稳产、高效安全优质生产始终是农业科学研究的主题。为实现上述目标，要求在生物多样性演化和生态农业育种过程中，具有生态农业育种的科学基础和方法中的营养、土壤、水、光、温度与植物相互作用的机理和控制方法。它的机制。在进化论等问题上取得了突破。

在人口健康领域，疾病诊断、治疗和预防的策略、途径、方法、手段更加多样化、个性化，医学发展日新月异。再生医学现在已经黎明。基因组学已成为主流研究领域。成为一个新兴领域。今后，我们要进一步控制人口增长，提高人口素质。我们要通过早期预测诊断和干预，通过干细胞和再生医学攻克影响健康的重大疾病。健康之路。

上述任何一个领域的突破性创新，都将为建立新的科学体系开辟空间，引发新的科技革命。上述任何一个领域的重大技术突破都可能引发新工业革命，为世界经济增长注入新活力，引发新社会变革，加快现代化和可持续发展。

对于未来科技发展，有三句话：信息科学技术方兴未艾，新能源新材料迅速发展，生命科学、生物技术、基因工程后来居上。总而言之，从信息时代到生物时代，再到科技创新新时代。

3.中国梦中华人民共和国的科技梦

中国梦是国家富强、民族振兴、人民幸福的美好愿景。实现中国梦，必须依靠科技创新发展作为支撑。

自1840年鸦片战争以来，中国的知树人为实现中华民族的伟大复兴而忧心忡忡。困难。 1861年至1895年，“洋务运动”开始引进西方先进的科学技术； 1898年“无锡维新运动”，京都大学大学堂仅存； 、延安自然科学院、陕甘宁地区自然科学研究会相继成立，为抗战提供科技支撑； 1943年，侯德榜改进了联合碱法。中华人民共和国成立，仅一个月后，中国科学院成立； 20世纪50年代，著名科学家华罗庚、李四光、赵忠尧、钱学森等回到祖国，为新中国科技事业做出了贡献。在两年科技发展规划中，我国科技事业开始走上国家统一领导长期规划与长远规划相结合的大发展道路。

新中国成立60多年来，科技领域取得了鲁相成油理论与应用、人工合成牛胰岛素、“两弹两用”等一系列标志性科技创新成果。 “一颗星”、杂交水稻、载人航天、基因组研究、研究、基因组研究、基因组研究、基因组研究、探月工程、超级计算机、高速铁路、载人深潜、卫星导航系统等。国家科技创新推动了经济发展和社会进步，也在世界高新技术领域占有一席之地。例如，我国首台超级计算机“天河一号”2010年投入使用后，在航天航空、天气预报、气候预测、海洋环境模拟等方面取得了令人瞩目的成就。 2015年6月，第45届全球超级计算机500强排名正式公布，我国“天河二号”连续五届位居全球第一。 2015年10月，我国药剂师屠呦呦发现青蒿素获得诺贝尔生理学或医学奖。这是中国科学家首次因中国科研成果获得诺贝尔科学奖。

党的十八大提出实施创新驱动发展战略，强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展的核心位置。国家整体发展。这为新时代条件下我国科技改革指明了方向，对于加快转变经济发展方式、实现全面建设小康社会的目标具有重大战略意义。 - 圆形。习近平总书记指出，创新始终是推动一个国家、一个民族发展的重要力量。我国是一个发展大国。大力推动经济发展方式转变和经济结构调整。要实施创新驱动发展战略。实施创新驱动发展战略，就是要推动以科技创新为核心的全面创新，增强科技进步对经济增长的贡献，形成新的增长动能，推动经济持续健康发展。

随着我国加快实施创新驱动发展战略，积极适应和引领经济发展新常态。双创浪潮在神州大地上汹涌澎湃。当前，推动大众创新创业具备良好的环境和基础条件。一是科技发展为大众创新创业提供便利工具，二是科技创新和体制改革为大众创新创业提供条件保障。创业提供了宽松包容的政策环境，创新创业越来越具有价值化、生活方式化、时代化氛围。

科技创新的出发点和落脚点，是把科技创新成果最大限度地惠及亿万人民，让公众充分享受科技创新带来的福祉，融入大众创业、万众创新的潮流。让每个人都有机会公平发展、改善生活。民生改善是中国梦最重要的诠释。让我们共同努力，用科技梦筑起民生梦，为实现中国梦而奋斗。

（作者：国家教育咨询委员会委员、中国科技馆馆长）