航天技術(shù)發(fā)展史精選(九篇)

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第1篇：航天技術(shù)發(fā)展史范文

航天飛機(jī)是一種垂直起飛、水平降落的載人航天器，它以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力發(fā)射到太空，能在軌道上運(yùn)行，且可以往返于地球表面和近地軌道之間，可部分重復(fù)使用的航天器.它的軌道器、固體燃料助推火箭和外儲(chǔ)箱三大部分組成.固體燃料助推火箭共兩枚，發(fā)射時(shí)它們與軌道器的三臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火，當(dāng)航天飛機(jī)上升到50km高空時(shí)，兩枚助推火箭停止工作并與軌道器分離，回收后經(jīng)過修理可重復(fù)使用20次.外儲(chǔ)箱是個(gè)巨大殼體、內(nèi)裝供軌道器主發(fā)動(dòng)機(jī)用的推進(jìn)劑，在航天飛機(jī)進(jìn)入地球軌道之前主發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，外儲(chǔ)箱與軌道器分離，進(jìn)入大氣層燒毀，外儲(chǔ)箱是航天飛機(jī)組件中唯一不能回收的部分.航天飛機(jī)的軌道器是載人的部分，有寬大的機(jī)艙，并根據(jù)航天任務(wù)的需要分成若干個(gè)“房間”.有一個(gè)大的貨艙，可容納大型設(shè)備.軌道器中可乘載3名職業(yè)航天員（如指令長(zhǎng)或機(jī)長(zhǎng)、駕駛員、任務(wù)專家等）和4名其他乘員（非職業(yè)航天員）.其艙內(nèi)大氣為氮氧混合氣體.航天飛機(jī)在太空軌道完成飛行任務(wù)后，軌道器下降返航，像一架滑翔機(jī)那樣在預(yù)定跑道上水平著陸.軌道器可重復(fù)使用100次.

航天飛機(jī)是一種為穿越大氣層和太空的界線（高度100km的卡門線）而設(shè)計(jì)的火箭動(dòng)力飛機(jī).它是一種有翼、可重復(fù)使用的航天器，由輔助的運(yùn)載火箭發(fā)射脫離大氣層，作為往返于地球與外層空間的交通工具，航天飛機(jī)結(jié)合了飛機(jī)與航天器的性質(zhì)，像有翅膀的太空船，外形像飛機(jī).航天飛機(jī)的翼在回到地球時(shí)提供空氣煞車作用，以及在降跑道時(shí)提供升力.航天飛機(jī)升入太空時(shí)跟其他單次使用的載具一樣，是用火箭動(dòng)力垂直升入.因?yàn)闄C(jī)翼的關(guān)系，航天飛機(jī)的酬載比例較低.設(shè)計(jì)者希望以重復(fù)使用來彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn).

雖然世界上有許多國(guó)家都陸續(xù)進(jìn)行過航天飛機(jī)的開發(fā)，但只有美國(guó)與前蘇聯(lián)實(shí)際成功發(fā)射并回收過這種交通工具.但由于蘇聯(lián)瓦解，相關(guān)的設(shè)備由哈薩克接收后，受限于沒有足夠經(jīng)費(fèi)維持運(yùn)作使得整個(gè)太空計(jì)劃停擺，因此目前全世界僅有美國(guó)的航天飛機(jī)機(jī)隊(duì)可以實(shí)際使用并執(zhí)行任務(wù).

1981年4月12日，在卡納維拉爾角肯尼迪航天中心聚集著上百萬人，參觀第一架航天飛機(jī)哥倫比亞號(hào)發(fā)射.宇航員翰?楊（JohnW?Young）和克里平（Robert L?Crippen）揭開了航天史上新的一頁.

這架航天飛機(jī)總長(zhǎng)約56m，翼展約24m，起飛重量約2040t，起飛總推力達(dá)2800噸，最大有效載荷29.5t.它的核心部分軌道器長(zhǎng)37.2m，大體上與一架DC―9客機(jī)的大小相仿.每次飛行最多可載8名宇航員，飛行時(shí)間7至30天，軌道器可重復(fù)使用100次.航天飛機(jī)集火箭、衛(wèi)星和飛機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)于一身，能像火箭那樣垂直發(fā)射進(jìn)入空間軌道，又能像衛(wèi)星那樣在太空軌道飛行，還能像飛機(jī)那樣再入大氣層滑翔著陸，是一種新型的多功能航天飛行器.

從1981年至1993年底，美國(guó)一共有5架航天飛機(jī)進(jìn)行了59次飛行，其中哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)15次，挑戰(zhàn)者號(hào)10次發(fā)現(xiàn)號(hào)17次，亞特蘭帝斯號(hào)12次，奮進(jìn)號(hào)5次。每次載宇航員2至8名，飛行時(shí)間從2天到14天.在12年中，已有301人次參加航天飛機(jī)飛行，其中包括18名女宇航員.航天飛機(jī)的59次飛行中，在太空施放衛(wèi)星50多顆，載2座空間站到太空軌道，發(fā)射了3個(gè)宇宙探測(cè)器，1個(gè)空間望遠(yuǎn)鏡和1個(gè)γ射線探測(cè)器，進(jìn)行了衛(wèi)星空間回收和空間修理，開展了一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，取得了豐碩的探測(cè)實(shí)驗(yàn)成果.

航天飛機(jī)除可在天地間運(yùn)載人員和貨物之外，憑著它本身的容積大、可多人乘載和有效載荷量大的特點(diǎn)，還能在太空進(jìn)行大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和空間研究工作.它可以把人造衛(wèi)星從地面帶到太空去釋放，或把在太空失效的或毀壞的無人航天器，如低軌道衛(wèi)星等人造天體修好，再投入使用，甚至可以把歐空局研制的“空間實(shí)驗(yàn)室”裝進(jìn)艙內(nèi)，進(jìn)行各項(xiàng)科研工作.

附：

挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)爆炸

1986年1月28日，美國(guó)“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)在第10次發(fā)射升空后，因助推火箭發(fā)生事故凌空爆炸，艙內(nèi)7名宇航員(包括一名女教師)全部遇難。造成直接經(jīng)濟(jì)損失12億美元，航天飛機(jī)停飛了近3年，成為人類航天史上最嚴(yán)重的一次載人航天事故，使全世界對(duì)征服太空的艱巨性有了一個(gè)明確的認(rèn)識(shí).

第2篇：航天技術(shù)發(fā)展史范文

關(guān)鍵詞:情景教學(xué);物理化學(xué);課程教學(xué)

從2013年開始我國(guó)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化和轉(zhuǎn)型升級(jí)的新階段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)在數(shù)量、層次和結(jié)構(gòu)上增加了對(duì)既具備扎實(shí)理論基礎(chǔ)，又有實(shí)踐操作能力的應(yīng)用技術(shù)型人才的多樣需求［1］。有研究表明:目前我國(guó)高級(jí)工、高級(jí)技師和高級(jí)工程師等技術(shù)應(yīng)用型人才求人倍率分別高達(dá)2.34、2.25、2［2］。為滿足新形勢(shì)下對(duì)應(yīng)用技術(shù)型人才的需求，我國(guó)對(duì)高等教育做出了新的部署，提出采取試點(diǎn)+示范引領(lǐng)等方式引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類型高等學(xué)校轉(zhuǎn)型。面對(duì)轉(zhuǎn)型發(fā)展這個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，地方高校以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，積極推進(jìn)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新，逐步改革和完善人才培養(yǎng)體系。課程教學(xué)在人才培養(yǎng)過程中具有至關(guān)重要的作用，為切實(shí)提高應(yīng)用型化學(xué)化工專業(yè)特色人才的培養(yǎng)質(zhì)量，適應(yīng)當(dāng)前地方高校應(yīng)用技術(shù)轉(zhuǎn)型發(fā)展人才培養(yǎng)模式改革的需求，各位教育工作者在教學(xué)方面都在認(rèn)真貫徹教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革［3］，不斷提高學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。物理化學(xué)作為化學(xué)化工專業(yè)的核心課程，其與物理學(xué)、高等數(shù)學(xué)和化學(xué)基礎(chǔ)理論具有緊密聯(lián)系，互相滲透。與其它專業(yè)課程相比，物理化學(xué)的理論性強(qiáng)，公式繁瑣，模型抽象，內(nèi)容枯燥，是一門公認(rèn)的難教難學(xué)的課程。在傳統(tǒng)的物理化學(xué)教學(xué)中，主要以課堂講授為主，機(jī)械式地向?qū)W生灌輸大量抽象的理論和復(fù)雜的公式，致使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，嚴(yán)重影響物理化學(xué)課堂學(xué)習(xí)效果。如何通過物理化學(xué)課堂教學(xué)方法的改革，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生分析問題，解決問題的能力是物理化學(xué)課程教學(xué)中亟待解決的問題。情景教學(xué)主要是教師圍繞教學(xué)內(nèi)容，有目的地引入或創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)或虛擬的情景，讓學(xué)生參與到教學(xué)過程中，激發(fā)其主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，通過分析問題、解決問題和掌握問題能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的思考能力和實(shí)踐能力，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的一種教學(xué)方法［4］。筆者在物理化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐中廣泛采用情景教學(xué)法，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用?，F(xiàn)就筆者在實(shí)踐教學(xué)中通過問題設(shè)置、實(shí)驗(yàn)探究、化學(xué)史實(shí)、多媒體技術(shù)、生活實(shí)際及社會(huì)熱點(diǎn)等方法創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的應(yīng)用作簡(jiǎn)要介紹。

1創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生學(xué)習(xí)行為的開展是以其學(xué)習(xí)心理為基礎(chǔ)的，抓住學(xué)生學(xué)習(xí)心理特點(diǎn)，合理開展課堂教學(xué)活動(dòng)，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果［5］。在化學(xué)化工專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案中，物理化學(xué)課程基本開設(shè)在第五、六學(xué)期，此階段學(xué)生平均年齡在21歲左右，不僅具有對(duì)未知事物強(qiáng)烈的探索欲望，而且具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和理解能力。在課堂教學(xué)中引入積極有深度的問題，能夠引發(fā)學(xué)生探求新知的積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。問題情景的創(chuàng)設(shè)不僅需要與教學(xué)目標(biāo)相符，緊密聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容，還需要基于學(xué)生已有的認(rèn)知水平，具有啟發(fā)性、條理性，同時(shí)符合循序漸進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律才能逐步引導(dǎo)學(xué)生啟發(fā)思維、探求新知。例如，熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用是化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容中的重點(diǎn)，其包含功、熱、焓、熱力學(xué)能、熱容等量值計(jì)算，涉及到簡(jiǎn)單的P/V/T過程、相變化過程和化學(xué)變化過程等。該部分內(nèi)容抽象、枯燥，理論性強(qiáng)，如何引起學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要。鑒于現(xiàn)階段學(xué)生好奇心強(qiáng)烈的特點(diǎn)，可以合理設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生自主探索知識(shí)，解決問題。在本學(xué)時(shí)內(nèi)容講解時(shí)，筆者首先向?qū)W生介紹科普知識(shí)，例如，近年來我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，尤其是航空航天技術(shù)的發(fā)展可謂是日新月異，火箭主要依靠攜帶的推進(jìn)劑(燃料和氧化劑)發(fā)生燃燒反應(yīng)，釋放大量熱氣從火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴射出，產(chǎn)生推動(dòng)力，直到火箭達(dá)到極高的運(yùn)行速度。此時(shí)學(xué)生對(duì)航天技術(shù)的神秘性產(chǎn)生了情感升華，對(duì)航天技術(shù)和化學(xué)的聯(lián)系產(chǎn)生了濃厚的探知興趣，借此向?qū)W生設(shè)置問題:火箭這一龐然大物究竟要攜帶多少推進(jìn)劑才可以完成預(yù)定的飛行計(jì)劃?引發(fā)學(xué)生思考。隨后向?qū)W生介紹熱容、相變熱、相變焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓以及蓋斯定律等定義，協(xié)助學(xué)生逐步探討化學(xué)反應(yīng)焓變和熱力學(xué)能變、溫度的關(guān)系，最后逐步掌握化學(xué)反應(yīng)過程中焓變和熱力學(xué)能變的計(jì)算，破解火箭飛行需要攜帶多少推進(jìn)劑的問題。在該過程中，通過科普知識(shí)設(shè)問，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有助于引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，具備解決問題的能力，獲得學(xué)習(xí)的成就感，提高學(xué)習(xí)效果。

2設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，分析解決問題

物理化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，其學(xué)習(xí)目的不僅是理解和掌握物理化學(xué)的概念和原理本身，更重要的是將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，分析和解決實(shí)際問題，創(chuàng)造出新成果。教師可以設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)前的科學(xué)假設(shè)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的情景中發(fā)現(xiàn)問題，獲得科學(xué)理論、規(guī)律和事實(shí)。通過設(shè)置探究實(shí)驗(yàn)，既讓學(xué)生在增強(qiáng)科學(xué)體驗(yàn)的過程中掌握了科學(xué)知識(shí)，又激發(fā)了學(xué)生探究科學(xué)和知識(shí)規(guī)律的興趣。美國(guó)心理學(xué)家杰羅姆•布魯納認(rèn)為，在教學(xué)過程中，學(xué)生是一個(gè)積極的探究者，教師的作用是要形成一種學(xué)生能夠獨(dú)立探究的情境，而不是提供現(xiàn)成的知識(shí)［6］。在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)方法分析理論和解決問題的能力亦具有重要意義。例如，精餾分離是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的分離方式，其分離原理是物理化學(xué)相平衡相關(guān)章節(jié)的重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容。在課時(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)前，讓學(xué)生通過精餾的方式分別分離甲苯－苯混合溶液、乙醇－水混合溶液、氯仿－丙酮混合溶液，利用阿貝折射儀檢測(cè)精餾塔頂、塔底餾分的組成。餾分組成差異性的結(jié)果致使學(xué)生對(duì)精餾原理產(chǎn)生濃厚的探知欲，引導(dǎo)學(xué)生繪制三種混合溶液的沸點(diǎn)－組成圖，結(jié)合沸點(diǎn)－組成圖分析得出精餾是一個(gè)部分冷凝和部分汽化過程的連續(xù)過程。通過對(duì)比甲苯－苯、乙醇－水、氯仿－丙酮三種組成的沸點(diǎn)－組成圖得出混合溶液沸點(diǎn)組成圖有無極大和極小值類型在精餾過程中塔頂、塔底餾分組成的規(guī)律。探究實(shí)驗(yàn)的引入使學(xué)生主動(dòng)去思考，發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，通過實(shí)踐的方法獲取抽象的理論知識(shí)，做到知識(shí)的融會(huì)貫通。

3結(jié)合化學(xué)史實(shí)，啟發(fā)學(xué)生思維

理論知識(shí)體系的建立是科學(xué)家們不斷發(fā)現(xiàn)、推測(cè)、實(shí)踐與驗(yàn)證的過程，化學(xué)的發(fā)展史實(shí)際上就是一部運(yùn)用物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，以獲取化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，進(jìn)而建立學(xué)科理論的發(fā)展史?；瘜W(xué)史料生動(dòng)地向?qū)W生展現(xiàn)了科學(xué)家探知理論的艱辛過程。利用化學(xué)史實(shí)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，可以使學(xué)生從發(fā)展的高度，以開闊的視野全面深刻地理解知識(shí)理論的演變過程，以辯證和發(fā)展的眼光去看待理論成果，激發(fā)學(xué)生完善和發(fā)展科學(xué)的興趣和動(dòng)機(jī)［7］。例如，人工降雨技術(shù)的發(fā)展，可以追溯到1920年南非科學(xué)家開展的“給云注射催化劑”的初步試驗(yàn)，后經(jīng)全球各國(guó)近50年的實(shí)驗(yàn)，探索出利用強(qiáng)吸水性鹽進(jìn)行人工降雨解決干旱問題或降低冰雹災(zāi)害的有效方法。通過向?qū)W生播放“人工降雨”紀(jì)錄片，使學(xué)生深入了解人工降雨的原理，利用強(qiáng)吸水性鹽進(jìn)行人工降雨的利與弊，人工降雨技術(shù)發(fā)展的前景。將表面物理化學(xué)理論與科技緊密聯(lián)系起來，使學(xué)生直觀地體會(huì)到所學(xué)理論知識(shí)的科學(xué)價(jià)值，啟發(fā)思維，深化理論學(xué)習(xí)效果。

4利用多媒體技術(shù)，變抽象為具體，洞悉重點(diǎn)知識(shí)

多媒體技術(shù)的發(fā)展充實(shí)了課堂教學(xué)，其在教學(xué)中的應(yīng)用，對(duì)教育教學(xué)改革起到了巨大的推動(dòng)作用。多媒體輔助教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)無法取代的優(yōu)勢(shì)，它能結(jié)合圖、文、聲、像、景等，創(chuàng)設(shè)逼真的教學(xué)情景，化抽象為直觀，化靜止為運(yùn)動(dòng)，將知識(shí)生動(dòng)形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)習(xí)變得生動(dòng)有趣，幫助學(xué)生理解抽象的物理化學(xué)概論及原理，啟發(fā)學(xué)生思維，提高學(xué)生的探究能力［8］。例如，在中學(xué)化學(xué)及大學(xué)無機(jī)化學(xué)中均涉及到電解池的相關(guān)原理，相應(yīng)課本內(nèi)容均較簡(jiǎn)單。由于電解池相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的重要性，物理化學(xué)在電化學(xué)反應(yīng)的平衡與速率章節(jié)中再次重點(diǎn)介紹了電解池。心理學(xué)研究表明，人們對(duì)世界的感知認(rèn)識(shí)總是首先注意那些新的信息，因?yàn)樗鼈兙哂写碳ば院臀?，同樣學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣也在于它是否能提供新的信息［7］。筆者在教學(xué)實(shí)踐中首先向?qū)W生展示電解鋁工作車間的照片、生產(chǎn)過程的錄像，然后推動(dòng)學(xué)生猜測(cè)電解鋁槽的結(jié)構(gòu)，隨后結(jié)合電解槽的側(cè)面剖析圖引導(dǎo)學(xué)生了解電解鋁的原理，最后在此基礎(chǔ)上概括總結(jié)電解池的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容。筆者通過利用多媒體技術(shù)，將電解池的工作原理具體到化工生產(chǎn)車間應(yīng)用中，通過計(jì)算機(jī)模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理，不僅可以提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，同時(shí)無形中調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的探究能力。

5聯(lián)系生活實(shí)際，結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)，做到學(xué)以致用

學(xué)習(xí)知識(shí)的最大價(jià)值在于能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決其生活中遇到的實(shí)際問題，做到知識(shí)的遷移與應(yīng)用。物理化學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活和生產(chǎn)中具有重要應(yīng)用，在環(huán)境問題、能源問題、食品安全和藥品安全等方面與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)情境比比皆是。在教學(xué)實(shí)踐過程中聯(lián)系生活實(shí)際，結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情景，有助于使學(xué)生了解所學(xué)知識(shí)的價(jià)值意義。例如，2016年山東警方破獲案值5.7億元非法疫苗案，涉案疫苗未經(jīng)嚴(yán)格冷鏈存儲(chǔ)運(yùn)輸銷往全國(guó)18個(gè)省市，引起社會(huì)一片恐慌。疫苗是一種脆弱的生物制劑，對(duì)溫度的要求敏感，溫度的高低直接關(guān)系到疫苗的保質(zhì)期。筆者在化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系相關(guān)學(xué)時(shí)內(nèi)容講授過程中結(jié)合該教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)阿倫尼烏斯方程，利用阿倫尼烏斯方程的不定積分和定積分形式剖析速率系數(shù)與溫度的關(guān)系，再結(jié)合已學(xué)的化學(xué)反應(yīng)速率方程，計(jì)算出不同保存溫度下疫苗的保質(zhì)期。在該學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生清晰地了解了疫苗冷藏儲(chǔ)存的重要性，綜合掌握了化學(xué)反應(yīng)速率方程和阿倫尼烏斯方程的應(yīng)用，學(xué)習(xí)目標(biāo)得到明確，學(xué)習(xí)效果得到提高。

6結(jié)語

物理化學(xué)是一門重要的理論課程，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)下應(yīng)用技術(shù)轉(zhuǎn)型教育的需求，如何進(jìn)一步提高教與學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才，需要授課教師不斷的探索、改革和實(shí)踐。在物理化學(xué)實(shí)踐教學(xué)中，通過創(chuàng)設(shè)豐富多彩的教學(xué)情景，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高教學(xué)效果。同時(shí)，在不同的情景教學(xué)中可以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。情景教學(xué)的形式多樣化，如何創(chuàng)設(shè)與教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系的教學(xué)情景，做到有目的地組織教學(xué)，有目標(biāo)地培養(yǎng)人才，對(duì)一線教育工作者提供了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)

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第3篇：航天技術(shù)發(fā)展史范文

關(guān)鍵詞: 高等金屬學(xué)材料研究領(lǐng)域作用

在人類社會(huì)的發(fā)展過程中,材料的發(fā)展水平始終是時(shí)代進(jìn)步和社會(huì)文明的標(biāo)志。人類和材料的關(guān)系不僅廣泛密切,而且非常重要。事實(shí)上,人類文明的發(fā)展史,就是一部人類利用材料和創(chuàng)造材料的歷史。同時(shí),材料的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,也極大地推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在當(dāng)代,材料、能源、信息是構(gòu)成社會(huì)文明和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的三大支柱,其中材料更是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)先導(dǎo)。

一

隨著社會(huì)和科技的進(jìn)步,人們不僅需要性能更為優(yōu)異的各類高強(qiáng)、高韌、耐熱、耐磨、耐腐蝕的新材料,而且需要各種具有光、電、磁、聲、熱等特殊性能和偶合效應(yīng)的新材料,同時(shí)對(duì)材料與環(huán)境的協(xié)調(diào)性等方面的要求也日益提高。生物材料、信息材料、能源材料、智能材料和生態(tài)環(huán)境材料等將成為材料研究的重要領(lǐng)域。展望未來,材料科學(xué)與工程學(xué)科的發(fā)展方向?qū)⑹?實(shí)現(xiàn)微結(jié)構(gòu)不同層次上的材料設(shè)計(jì),以及在此基礎(chǔ)上的新材料開發(fā);材料的復(fù)合化、低維化、智能化和結(jié)構(gòu)材料―功能材料一體化設(shè)計(jì)與制備技術(shù);材料加工過程的自動(dòng)化、集成化,等等。

20世紀(jì)最重大的科技成就之一就是人類實(shí)現(xiàn)了原子核內(nèi)部巨大能量的釋放。盡管原子能時(shí)代的降臨是以核武器為開端的,但核材料也能造福人類,特別是核反應(yīng)堆、同位素的應(yīng)用、核醫(yī)學(xué)等。核反應(yīng)堆一般采用熱中子堆,堆心的結(jié)構(gòu)件必須采用鋯合金,因?yàn)殇喓辖鹞罩凶拥膸茁屎苄?不會(huì)破壞堆內(nèi)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),所以要建設(shè)核電工業(yè)系統(tǒng),必須建立鋯材料工業(yè)。

當(dāng)今最具時(shí)代特征的工業(yè)是信息產(chǎn)業(yè),信息產(chǎn)業(yè)的基石是半導(dǎo)體材料。任何高度復(fù)雜、高度精細(xì)加工的集成電路,都需要高純度、高度摻雜的半導(dǎo)體材料和各種先進(jìn)工藝的應(yīng)用。信息技術(shù)的每一次突破都與材料和工藝的創(chuàng)新有著密切的關(guān)系,如高密度的光磁記錄材料給信息的存儲(chǔ)提供了極大的便利。

激光材料也是現(xiàn)代信息科技的一部分。各種波長(zhǎng)的激光晶體、半導(dǎo)體激光器、激光光導(dǎo)纖維等對(duì)信息傳輸和信息高速公路的實(shí)現(xiàn)起著決定性的作用。

在航空航天技術(shù)的發(fā)展過程中,材料的發(fā)展水平對(duì)航空航天器的性能至關(guān)重要。航空用結(jié)構(gòu)材料最主要的性能是高比強(qiáng)度和高比剛度,同時(shí)具有良好的工藝性能。高強(qiáng)度鋁合金、鈦合金和碳纖維增強(qiáng)的樹脂基復(fù)合材料是主要的航空材料。火箭、導(dǎo)彈材料與航空材料相比,關(guān)鍵是瞬時(shí)性能。導(dǎo)彈殼體材料對(duì)導(dǎo)彈的射程至關(guān)重要,殼體由金屬改為石墨纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料后,洲際彈道導(dǎo)彈的射程可增加近1000公里。

進(jìn)入21世紀(jì)后,新能源材料的發(fā)展將對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重要影響。為了保障世界經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,解決越來越嚴(yán)重的溫室效應(yīng)和大氣污染等環(huán)境問題,新能源材料將引導(dǎo)傳統(tǒng)能源向潔凈能源、可再生能源、分散型能源等多元化能源發(fā)展。除核能外,當(dāng)今太陽能材料、燃料電池材料、鋰離子電池材料等取得了很大的研究進(jìn)展,在不久的將來必然會(huì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面產(chǎn)生巨大影響。

二

一般來說,材料的基礎(chǔ)研究和帶有明確目的的開發(fā)性研究都有它們自身的價(jià)值。它們的效用有長(zhǎng)有短,在實(shí)際生產(chǎn)上的體現(xiàn)有快有慢,但有一點(diǎn)是相同的,那就是要不斷探索。材料的應(yīng)用研究一旦成功,即一種材料誕生之后,它的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)開發(fā)就可以產(chǎn)生較大的輻射作用。比如金屬鈦,作為一種航空材料,它可用機(jī),也可用于化工、建筑、潛艇、首飾等。其應(yīng)用越廣,需求量越大,則生產(chǎn)成本越低,越能帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的研究和發(fā)展。20世紀(jì)后期,由于材料的應(yīng)用越來越廣泛,并滲透到各行業(yè),許多領(lǐng)域都與材料的制備、性質(zhì)、應(yīng)用等密切相關(guān),使得材料成為機(jī)械、電子、化工、建筑、能源、生物、冶金、交通運(yùn)輸、信息科技等行業(yè)的基礎(chǔ),并與這些相關(guān)學(xué)科交叉發(fā)展。

三

自20世紀(jì)60年代初以來,物理、化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展推動(dòng)了對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物性和材料本質(zhì)的研究和了解;冶金學(xué)、金屬學(xué)、陶瓷學(xué)、高分子科學(xué)等的發(fā)展推動(dòng)了對(duì)材料的制備、結(jié)構(gòu)、性能及其相互關(guān)系的研究;金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料等各類材料具有共同的或相似學(xué)科基礎(chǔ)、學(xué)科內(nèi)涵、研究方法與研究設(shè)備;同時(shí)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在客觀上需要對(duì)各類材料的全面了解和研究。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)是,一方面,學(xué)科呈現(xiàn)出多科性,新興學(xué)科不斷涌現(xiàn),另一方面,學(xué)科發(fā)展又呈現(xiàn)出高度綜合的趨勢(shì),交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科層出不窮。學(xué)科交叉的形式可以多種多樣。如美國(guó)的著名大學(xué)一般都設(shè)有材料研究中心或材料研究實(shí)驗(yàn)室,其研究人員往往橫跨高分子、金屬、陶瓷、表面改性、解剖、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞培養(yǎng)等研究方面。金屬材料的性能主要取決于它的化學(xué)成分和組織、結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)成分不同的金屬材料具有不同的性能;而相同成分的金屬材料經(jīng)過不同加工處理,具有不同的組織、結(jié)構(gòu)時(shí),也將具有不同的性能。可以認(rèn)為:化學(xué)成分規(guī)定了組織、結(jié)構(gòu)的可能變化范圍,而加工工藝是獲得某種預(yù)期組織、結(jié)構(gòu)的手段。

四

金屬學(xué)是以金屬和合金的化學(xué)成分、加工工藝、組織結(jié)構(gòu)和性能間的關(guān)系作為研究對(duì)象的,以這些關(guān)系作為依據(jù),我們可以為金屬材料設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)成分和適宜的加工工藝,從而獲得預(yù)期的組織、結(jié)構(gòu)和性能。

在金屬學(xué)中,對(duì)組織、結(jié)構(gòu)的分析和研究是十分重要的核心問題。

金屬和合金在固態(tài)下通常是晶體。要了解金屬材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),我們首先必須了解晶體中原子的相互作用和結(jié)合方式,晶體中原子的聚集狀態(tài)和分布規(guī)律,以及各種晶體的特點(diǎn)和彼此之間的差異,等等。這些研究涉及分子生物、固體物理、金屬學(xué)、礦物學(xué)及聚合物等廣泛領(lǐng)域。我們對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和晶體生長(zhǎng)進(jìn)行綜合研究,可以獲得控制組分和實(shí)際結(jié)構(gòu)的知識(shí),從而可以用各種手段來控制晶態(tài)材質(zhì)的性質(zhì),據(jù)此還能探索具有非常寶貴性質(zhì)的新晶體。事實(shí)上,對(duì)晶體的綜合研究已經(jīng)使人們制成了并且正在發(fā)展著一大批結(jié)構(gòu)材料及功能材料。

金屬學(xué)以金屬電子論、晶體學(xué)(見晶體結(jié)構(gòu))及合金熱力學(xué)為理論基礎(chǔ),依靠物理、化學(xué)的微觀和宏觀檢測(cè)技術(shù),擴(kuò)展了金相學(xué)的內(nèi)容,保持應(yīng)用科學(xué)的傳統(tǒng),其研究?jī)?nèi)容可分為兩方面:①聯(lián)系成分、處理過程對(duì)金屬組織結(jié)構(gòu)和性能的影響,研究合金相結(jié)構(gòu)和組織的形成規(guī)律,包括:研究合金相的形成、相圖原理及其測(cè)定、合金元素及微量元素在合金相中的分布等合金組成的規(guī)律;研究晶體中原子的擴(kuò)散過程;晶體重構(gòu)的相變過程,包括金屬的凝固與溫度壓力變化下的固態(tài)相變;研究晶體缺陷和金屬形變過程中的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng);研究成分及雜質(zhì)對(duì)金屬性質(zhì)的影響,包括超微量元素,以及微觀和宏觀偏析。②聯(lián)系金屬材料的使用,研究材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和斷裂行為(見形變和斷裂);研究金屬材料在各種不同使用條件下的特性變化等(范性形變,疲勞,蠕變,應(yīng)力腐蝕,斷裂和氫脆);研究金屬的強(qiáng)化原理。至于那些雖以金屬為對(duì)象,或雖與金屬有關(guān),但主要研究晶體缺陷和金屬電子結(jié)構(gòu),以及它們之間,或它們與各種射線之間的交互作用等微觀過程;研究金屬和合金的物性本質(zhì),或純屬探索自然規(guī)律的領(lǐng)域,則另列入金屬物理,屬凝聚態(tài)或固體物理的分支。

最近20年來,金屬學(xué)出現(xiàn)不少新的突破,主要是由于新實(shí)驗(yàn)技術(shù)和新工藝的出現(xiàn)而取得的。例如,應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖象處理,可以明顯地提高電子顯微鏡的分辨能力,能直接看到金屬中單個(gè)原子分布的圖象(電子顯微學(xué));分析電子顯微術(shù)和各種表面分析設(shè)備不斷出現(xiàn),將金屬學(xué)的發(fā)展引向更加深入。又如應(yīng)用激冷技術(shù)制成的快冷微晶合金和某些合金體系形成的非晶態(tài)金屬,都各自顯示出特有的性能,有很大的理論意義和實(shí)用價(jià)值,為金屬學(xué)開拓了新園地,也為材料的研究提供了更便捷的手段。

五

高等金屬學(xué)在我們現(xiàn)在所研究的“鋁鋅合金的耐腐蝕性”課題中也發(fā)揮著重要的作用。要研究鋁鋅合金的耐蝕性,我們首先必須了解材料的組織和性能,聯(lián)系成分、處理過程對(duì)合金組織結(jié)構(gòu)和性能的影響,研究合金相結(jié)構(gòu)和組織的形成規(guī)律,包括:研究合金相的形成、相圖原理及其測(cè)定、合金元素及微量元素在合金相中的分布等合金組成的規(guī)律,從而分析它在各種不同使用條件下的特性變化,也即包括材料在不同環(huán)境介質(zhì)中的耐腐蝕性。這些都是高等金屬學(xué)要研究的內(nèi)容。隨著材料的不斷發(fā)展,高等金屬學(xué)在材料研究領(lǐng)域中必將發(fā)揮越來越重要的作用。

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第4篇：航天技術(shù)發(fā)展史范文

高科技無所不在，它正以一種幾乎無法感知的速度改變著我們的生活：激光影碟、多媒體把最新的娛樂信息大規(guī)模地傳遞給各種人群；計(jì)算機(jī)制作重現(xiàn)了“泰坦尼克號(hào)”“沉淀’的悲慘一幕；數(shù)字化技術(shù)把清晰的語音與圖像瞬間傳遞到大洋彼岸；再造基因使得改造生命、攻克癌癥近在眼前……高科技向我們走來，高科技已融入我們的生活，高科技正啟蒙著人類走進(jìn)一個(gè)前所未有的經(jīng)濟(jì)形態(tài)——新經(jīng)濟(jì)社會(huì)。

高科技是新經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，新技術(shù)革命直接催生了新經(jīng)濟(jì)，使新經(jīng)濟(jì)成級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。在新經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，隨著高科技產(chǎn)業(yè)化速度的加快，它對(duì)新經(jīng)濟(jì)的量增效應(yīng)將由點(diǎn)到面、由面到體，呈放射網(wǎng)絡(luò)狀的態(tài)勢(shì)全面展開。新經(jīng)濟(jì)是一種信息經(jīng)濟(jì)，是可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)，是未來主宰人類社會(huì)方方面面的“朝陽經(jīng)濟(jì)”。隨著高科技因素在經(jīng)濟(jì)形態(tài)中的含量不斷提高，經(jīng)濟(jì)形態(tài)必然會(huì)飛躍到以知識(shí)技術(shù)、智力為主要資源的新經(jīng)濟(jì)形態(tài)。在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，隨著高科技在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的滲透和擴(kuò)散，人類活動(dòng)的領(lǐng)域?qū)⒌玫綐O大的拓展，使人類能夠擺脫傳統(tǒng)的束縛，突破地球資源的限制，向更廣闊的空間進(jìn)軍。不久的將來“可上九天攬?jiān)拢上挛逖笞谨M”將從偉人的豪情詩句轉(zhuǎn)化為我們生活中的現(xiàn)實(shí)。

在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，高科技的信息將成為一種重要的生產(chǎn)力，推動(dòng)著人類社會(huì)的發(fā)展；高科技的生物工程作為一種新生力量，直接導(dǎo)致農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)和化學(xué)工業(yè)革命，推動(dòng)著新經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步；高科技的新材料作為新經(jīng)濟(jì)的里程碑，將重構(gòu)新經(jīng)濟(jì)的材料基礎(chǔ)；高科技的新能源將使人們不再為資源的短缺而憂愁，作為新經(jīng)濟(jì)的火車頭，它將帶來人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展；航天技術(shù)使人們從地球的懷抱中飛向太空，新經(jīng)濟(jì)也隨著航天技術(shù)的發(fā)展而騰飛；海洋技術(shù)將開拓人類新經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活新空間；軟科學(xué)技術(shù)使人們的管理效率更高，決策更正確，分析更透徹，一切經(jīng)驗(yàn)性的東西都變成了可操作的東西，正如萊布尼茨曾說的：“別再爭(zhēng)論了，我們拿起筆來算一下吧！”

新經(jīng)濟(jì)時(shí)代是高科技大顯身手的時(shí)代，沒有高科技就沒有新經(jīng)濟(jì)，高科技不但直接決定著新經(jīng)濟(jì)的誕生，而且作為動(dòng)力之源直接推動(dòng)著新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。高新技術(shù)創(chuàng)造著人類的新紀(jì)元。一、信息技術(shù)：新經(jīng)濟(jì)的先鋒1．信息技術(shù)是新經(jīng)濟(jì)的源頭

新經(jīng)濟(jì)的發(fā)生和發(fā)展清楚的表明，以信息技術(shù)為骨干的高新技術(shù)是支撐整個(gè)新經(jīng)濟(jì)廣廈的支柱。從某種意義上講，新經(jīng)濟(jì)就是信息經(jīng)濟(jì)。

新經(jīng)濟(jì)中最為突出的新特征就是信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得信息產(chǎn)業(yè)成為新經(jīng)濟(jì)最為重要的支柱產(chǎn)業(yè)，使信息網(wǎng)絡(luò)成為新經(jīng)濟(jì)社會(huì)最重要的大眾化的聯(lián)系手段。正是從這個(gè)意義上看，我們認(rèn)為新經(jīng)濟(jì)也是信息經(jīng)濟(jì)。

信息技術(shù)是高科技的先導(dǎo)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)。按照聯(lián)合國(guó)教科文組織對(duì)高科技群的分類排序，信息科學(xué)技術(shù)居于迅猛發(fā)展的高科技群之首。

統(tǒng)計(jì)資料表明，信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率，已從20世紀(jì)初的5%一20%提高到70年代至90年代的70％一80％，在全球信息高速公路建設(shè)的帶動(dòng)下，在全球GDP中，已有2年以上的產(chǎn)值與信息行業(yè)有關(guān)。

新經(jīng)濟(jì)的興起是以信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展為標(biāo)志的。近年來，美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要源泉是5000多家軟件公司，它們對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)不亞于名列前茅的世界500家最大公司。美國(guó)微軟公司總裁比爾·蓋茨就是世所公認(rèn)的一個(gè)代表。他通過開發(fā)信息技術(shù)的核心——軟件技術(shù)，使得微軟公司的股票市場(chǎng)已達(dá)到1700多億美元，超過了全美三大汽車公司的總和。作為深刻變革的一個(gè)方面，當(dāng)今經(jīng)濟(jì)形態(tài)的信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、硬件業(yè)，尤其是作為硬件業(yè)心臟的芯片業(yè)同樣舉足輕重。

美國(guó)經(jīng)濟(jì)之所以從1991年以后得以持續(xù)增長(zhǎng)，主要是得益于其信息產(chǎn)業(yè)的迅速成長(zhǎng)和突飛猛進(jìn)的發(fā)展。據(jù)美國(guó)商務(wù)部和美國(guó)電子協(xié)會(huì)發(fā)表的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在過去5年里：

—美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的1／4以上歸功于信息技術(shù)，電腦和電訊業(yè)的增長(zhǎng)速度是美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度的2倍；

信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)為美國(guó)創(chuàng)造了1500萬個(gè)新就業(yè)機(jī)會(huì)，高新技術(shù)行業(yè)已成為美國(guó)雇用職工最多的行業(yè)，其職工工資比全國(guó)私營(yíng)企業(yè)職工的平均工資高出73％；

—高新技術(shù)在國(guó)內(nèi)銷售和出口方面也已成為美國(guó)最大的產(chǎn)業(yè)部門，其產(chǎn)值約占美國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的8％；

—由于信息技術(shù)的飛速發(fā)展，使美國(guó)1999年和2000年頭幾個(gè)月失業(yè)率降到24年來的最低點(diǎn)，通貨膨脹回落到30年來最低水平。

信息技術(shù)包括電腦硬件、軟件、資料傳遞設(shè)備和信息服務(wù)等四大方面。隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，信息服務(wù)和電訊服務(wù)成為新的熱門行業(yè)。美國(guó)作為世界新經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)，就信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)而言，美國(guó)無疑是全球最大的生產(chǎn)供應(yīng)國(guó)和最大的市場(chǎng)。在世界的10大信息服務(wù)公司中，美國(guó)就占了8家。

信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是信息服務(wù)業(yè)的發(fā)展，給經(jīng)營(yíng)者和消費(fèi)者提供了許多便利，也加快了人們的工作效率和生活節(jié)奏?，F(xiàn)代辦公不久將實(shí)現(xiàn)無紙化、遠(yuǎn)程化和信息化；銀行系統(tǒng)和商家聯(lián)網(wǎng)，開始了無紙幣交易；而國(guó)際間的貨物運(yùn)輸已在減少往常的繁文縟節(jié)，北美洲地區(qū)地面運(yùn)輸已開始無紙運(yùn)輸。

由于電腦的普及，不僅為兒童教育和獲取信息提供了工具，而且使許多人可以在家里辦公，同時(shí)還可增加大批咨詢、服務(wù)和銷售等多方面的就業(yè)機(jī)會(huì)。此外，因特網(wǎng)發(fā)展迅速，網(wǎng)上通信量每100天就增加1倍。消費(fèi)者可以通過因特網(wǎng)在家輕松購(gòu)物。據(jù)美國(guó)商務(wù)部統(tǒng)計(jì)，到2002年通過因特網(wǎng)進(jìn)行的商業(yè)交易將超出3000億美元?？傊?，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為世界新經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，成為世界新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流。遙望新經(jīng)濟(jì)的未來，我們相信作為新經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)必將牽引人類歷史的火車駛向充滿希望的對(duì)世紀(jì)。2．信息技術(shù)是新經(jīng)濟(jì)的支柱

現(xiàn)代信息技術(shù)是一門涉及面很廣、內(nèi)容極其復(fù)雜的綜合性應(yīng)用技術(shù)。電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、通信技術(shù)。傳感技術(shù)等都屬于信息技術(shù)，它們都是用來開發(fā)、收集、傳送。處理信息資源的，那么圍繞著信息的開發(fā)、收集、存儲(chǔ)、處理和傳遞而發(fā)展起來的這些相關(guān)的高技術(shù)群統(tǒng)稱為信息技術(shù)?，F(xiàn)代信息技術(shù)綜合吸引了微電子學(xué)、光學(xué)、材料學(xué)以及數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)等眾多學(xué)科的成果，集現(xiàn)代科技之大成，全面提高了信息處理各個(gè)環(huán)節(jié)的工作效率與水平，使人類社會(huì)中各級(jí)各類信息處理系統(tǒng)大大加強(qiáng)，發(fā)揮了巨大作用。

信息技術(shù)以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為標(biāo)志，滲透于各種傳統(tǒng)技術(shù)中，由此又形成了許多邊緣科學(xué)。現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)滲透到幾乎所有重大科技領(lǐng)域，成為科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)不可缺少的技術(shù)手段。如航天技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、軟科學(xué)技術(shù)等等，都離不開信息技術(shù)的支持。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的更新?lián)Q代，也主要依靠信息技術(shù)的滲透使產(chǎn)業(yè)“軟化”。因此信息技術(shù)的發(fā)展影響著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。世界各國(guó)都圍繞信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化，投入了大量的人力、物力、財(cái)力，展開了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。誰奪得了信息技術(shù)上的領(lǐng)先地位，誰就擁有了新經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中的主導(dǎo)權(quán)。

今天，物質(zhì)、能量、信息已經(jīng)成為人類社會(huì)的三大基本要素。沒有物質(zhì)的世界是空虛的世界，沒有能量的世界是死亡的世界，沒有信息的世界是混亂的世界。這三個(gè)要素對(duì)于健全的社會(huì)是缺一不可的。信息的特殊地位決定了信息技術(shù)的特殊地位和作用。

首先，信息技術(shù)滲透力極強(qiáng)，幾乎無所不在，只要有信息和信息處理，信息技術(shù)就能找到自己的用武之地。作為一個(gè)社會(huì)中的人，他所進(jìn)行的社會(huì)活動(dòng)都需要和其他人合作、交流，這就必須涉及信息的傳遞、加工、理解、表達(dá)，就必須要處理信息。因此，電子計(jì)算機(jī)廣泛地滲透到各行各業(yè)，在幾乎所有職業(yè)和職務(wù)崗位上得到應(yīng)用。這個(gè)特點(diǎn)使得信息技術(shù)表現(xiàn)出比其他技術(shù)更為明顯的滲透能力。

其次，信息技術(shù)具有影響全局的特點(diǎn)。信息技術(shù)在社會(huì)中的作用是間接的，是通過支持和影響全局的決策與協(xié)調(diào)而發(fā)揮作用的。由于這個(gè)特點(diǎn)，信息技術(shù)比其他技術(shù)更加直接影響全局的工作效率，在關(guān)鍵時(shí)刻它甚至能夠決定企業(yè)的生死存亡。這種全局性使得信息技術(shù)常常處于類似機(jī)要部門的敏感位置上。

最后，信息技術(shù)還提供了軟件這種新型的知識(shí)載體。使知識(shí)載體由文字紙張向電子方式過渡。由于這種方式方便、易。于復(fù)制，它正在以前所未有的速度發(fā)展。這種成為全人類各種知識(shí)的載體的特征，是其他技術(shù)所不具備的。

正因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)有上述特殊的地位和特征，我們將信息技術(shù)作為一個(gè)新時(shí)代到來的標(biāo)志，稱其為新經(jīng)濟(jì)的支柱與先導(dǎo)。3．“地球神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”剖析

如果將人類社會(huì)的發(fā)展比作一個(gè)嬰兒的成長(zhǎng)，那么，蒸汽機(jī)和鐵路構(gòu)筑了他的骨骼；報(bào)紙、電話、電視等信息傳播技術(shù)構(gòu)成了他的信息器官；發(fā)電站、原子能反應(yīng)堆和高壓電纜成了輸送能量的循環(huán)系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)和軟件的不斷發(fā)展使之初步具有了智能，形成了人類社會(huì)的‘神經(jīng)元’細(xì)胞；那么計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息高速公路就是將分散在世界各地的‘神經(jīng)元’連接起來的神經(jīng)。這樣便形成了整個(gè)地球的‘神經(jīng)系統(tǒng)’，它預(yù)示著社會(huì)思維時(shí)代的到來。

(1）微電子技術(shù)

微電子技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的基石。微電子技術(shù)真正的歷史不過40年左右，可是在這短短的40年中，微電子技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，它的每一次重大突破都會(huì)給電子信息技術(shù)帶來一次重大革命?，F(xiàn)代微電子技術(shù)已經(jīng)滲透到現(xiàn)代高科技的各個(gè)領(lǐng)域。今天一切技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展都離不開微電子技術(shù)，尤其對(duì)于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)它更是基礎(chǔ)和核心。

隨著集成原材料的更新和制造技術(shù)的不斷改進(jìn)，追求大容量、高速度集成電路的愿望逐步得到實(shí)現(xiàn)，近幾十年來集成電路技術(shù)發(fā)展迅速，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、尖端科技等各個(gè)領(lǐng)域中獲得廣泛的應(yīng)用。可以預(yù)見，在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，微電子技術(shù)必將得到極大的發(fā)展，作出更大的貢獻(xiàn)。

（2）計(jì)算機(jī)技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)是信息技術(shù)的核心，知識(shí)和信息資源通過計(jì)算機(jī)的收集、整理、加工，得到了轉(zhuǎn)換，便形成了新經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新商品——知識(shí)產(chǎn)品。因此我們可以形象地將計(jì)算機(jī)比喻成為知識(shí)產(chǎn)品的“加工廠”?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)已經(jīng)深入到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)代高科技領(lǐng)域的發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)，這尚且不說，就是在我們生活中計(jì)算機(jī)也起著重要作用。個(gè)人計(jì)算機(jī)配上各種軟件能夠幫助人們工作和生活，不敢想象人類生活離開了計(jì)算機(jī)會(huì)變成什么樣。

（3）通信技術(shù)

如果說電子計(jì)算機(jī)是現(xiàn)代社會(huì)中的一個(gè)個(gè)“神經(jīng)元”細(xì)胞，那么由程控交換機(jī)、光纖網(wǎng)、通信衛(wèi)星及其他現(xiàn)代化通信設(shè)備構(gòu)成的覆蓋全球的通信網(wǎng)絡(luò)就是現(xiàn)代社會(huì)的“神經(jīng)系統(tǒng)”。新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，信息已成為重要的戰(zhàn)略資源，所以許多科學(xué)家將傳遞信息的通信技術(shù)稱作知識(shí)經(jīng)濟(jì)的生命線。人類費(fèi)時(shí)100多年建成的覆蓋全球的通信網(wǎng)，每天24小時(shí)都在不停地傳遞著無數(shù)信息，成為人類每時(shí)每刻都不能缺少的生命線?，F(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，大大擴(kuò)大了人類信息流動(dòng)的范圍，縮短了信息傳遞的時(shí)間。

現(xiàn)代通信技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)，是通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合。由于大量采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，大大加快了通信的發(fā)展速度，而且也使現(xiàn)代通信可以為廣大用戶提供種類更多和質(zhì)量更高的服務(wù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)及其他高科技的介入，使現(xiàn)代通信技術(shù)形成了許多分支，如衛(wèi)星通信、光纖通信、圖文電視廣播、移動(dòng)通信、種類繁多的電話通信等等。

以微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為元素構(gòu)成的“地球神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”將使新經(jīng)濟(jì)社會(huì)連成一體。在新經(jīng)濟(jì)社會(huì)，整個(gè)地球成為一個(gè)“地球村”已不再是幻想。

4．信息高速公路：新經(jīng)濟(jì)起飛的跑道

信息高速公路是對(duì)新經(jīng)濟(jì)時(shí)代未來信息流通和傳播的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的形象比喻，它是新經(jīng)濟(jì)高速、快捷運(yùn)行的必不可少的通道與途徑。

人類社會(huì)發(fā)展史上，任何社會(huì)的經(jīng)濟(jì)形態(tài)都要首先建立在自己網(wǎng)絡(luò)式的基礎(chǔ)設(shè)施之上。工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的生命線是鐵路、公路和航海線，社會(huì)經(jīng)濟(jì)流通的形式是物質(zhì)疏，而人類社會(huì)進(jìn)入資訊經(jīng)濟(jì)時(shí)代以后，經(jīng)濟(jì)流通形式已變?yōu)椤靶畔⒘鳌?，那么這種經(jīng)濟(jì)形態(tài)存在的基礎(chǔ)必將是資訊設(shè)施。類比工業(yè)經(jīng)濟(jì)形態(tài)下高速公路對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大作用，而給新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下的信息基礎(chǔ)設(shè)施起名為“信息高速公路”。

信息高速公路可以說是當(dāng)前信息高科技的集中體現(xiàn)，它所涉及的技術(shù)幾乎包括了當(dāng)今信息技術(shù)的所有領(lǐng)域，如通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、軟件技術(shù)等。這些技術(shù)都是實(shí)現(xiàn)信息高速公路的一種手段，除此之外還需要豐富的信息資源。它的目標(biāo)是滿足各行各業(yè)和千家萬戶對(duì)信息的各種需求。信息高速公路將成為新經(jīng)濟(jì)時(shí)代最顯著的標(biāo)志。

信息高速公路的主要特征有以下幾點(diǎn)：首先它擁有很高的信息容量。其需求的信息帶很寬，要大大高于現(xiàn)有的是電話網(wǎng)及因特網(wǎng)的帶寬。其次，它所提供的是更多的綜合，有聲音、圖形、動(dòng)畫、數(shù)據(jù)和活動(dòng)電視畫面等。再次，信息高速公路的終端信息服務(wù)設(shè)備都是多媒體計(jì)算機(jī)，它能向用戶提供多媒體的信息服務(wù)。

信息高速公路作為新經(jīng)濟(jì)社會(huì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)施，對(duì)新經(jīng)濟(jì)社會(huì)起著基礎(chǔ)性作用，概括起來主要有以下幾個(gè)方面。

信息高速公路是新經(jīng)濟(jì)社會(huì)的基礎(chǔ)性設(shè)施。在新經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，信息是最重要的戰(zhàn)略資源，它引導(dǎo)著世界經(jīng)濟(jì)、科技和社會(huì)的發(fā)展，信息的掌握和傳播成為決定性因素，因?qū)崿F(xiàn)信息傳遞的通信設(shè)施是未來社會(huì)必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，而信息高速公路的最終目的就是要在一個(gè)國(guó)家乃至全世界范圍內(nèi)構(gòu)造四通八達(dá)的通信交通網(wǎng)，因此可以說信息高速公路建設(shè)是新經(jīng)濟(jì)社會(huì)必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息社會(huì)的作用可同工業(yè)社會(huì)的交通運(yùn)輸網(wǎng)相比，在一個(gè)工業(yè)化社會(huì)中，一個(gè)國(guó)家的民航、公路、運(yùn)河等運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施往往是提高它的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的決定性因素。在未來社會(huì)中，“信息高速公路”將發(fā)揮如同工業(yè)社會(huì)的交通運(yùn)輸網(wǎng)一樣舉足輕重的作用。

信息高速公路將使社會(huì)生活發(fā)生巨變，信息高速公路將全面地改變?nèi)藗兊纳詈徒煌绞?。?dāng)光纖鋪設(shè)到每一個(gè)家庭以后，人們便可做到“足不出戶便知天下事”，不用步出家門，便可享用最好的學(xué)校、教師和課程?，F(xiàn)在學(xué)生為考重點(diǎn)中學(xué)而激烈競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象再也不會(huì)出現(xiàn)。如果你得了病，不必去醫(yī)院便可得到最好的治療。在經(jīng)濟(jì)方面，企業(yè)可通過信息高速公路從全世界獲取市場(chǎng)行情，可直接按顧客的需求生產(chǎn)商品。

信息高速公路可促進(jìn)信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。信息高速公路是現(xiàn)代信息高科技的集大成者，而且為信息技術(shù)發(fā)展提出了更高的要求，促進(jìn)了科研人員進(jìn)一步發(fā)展信息技術(shù)。另外，信息高速公路的建設(shè)為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的市場(chǎng)，這無限的網(wǎng)上商機(jī)，促進(jìn)了信息產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。信息高速公路是現(xiàn)代化信息技術(shù)革命最大的成果，是現(xiàn)代化信息高科技的集中體現(xiàn)，信息高速公路必將把人類社會(huì)帶上奔向新經(jīng)濟(jì)時(shí)代的信息快車，是新經(jīng)濟(jì)起飛的跑道。5．信息產(chǎn)業(yè)：新經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)

信息高科技是新經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)，信息產(chǎn)業(yè)的崛起是新經(jīng)濟(jì)時(shí)代最重要的特征。信息產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)不僅滿足了人類精神生活的需要，而且還對(duì)人類開發(fā)物質(zhì)資源產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)力。隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前世界信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)突破1萬億美元，已大大超過了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。信息產(chǎn)業(yè)已成為一個(gè)國(guó)家眾多產(chǎn)業(yè)中最有生命力的先導(dǎo)性技術(shù)產(chǎn)業(yè)。它是新經(jīng)濟(jì)形成和發(fā)展的先導(dǎo)和支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展有著決定性意義。

從總的形態(tài)來看，信息產(chǎn)業(yè)包括兩大類，一是電子信息產(chǎn)業(yè)，它包括與信息設(shè)備制造有關(guān)的產(chǎn)業(yè)群。信息設(shè)備不是單純的機(jī)器，而是包含著大量人的智能和信息的機(jī)器，它的知識(shí)附加值遠(yuǎn)高于其物質(zhì)的價(jià)值。信息設(shè)備是生產(chǎn)知識(shí)產(chǎn)品的重要工具。二是信息服務(wù)業(yè)，它是與信息服務(wù)有關(guān)的產(chǎn)業(yè)群，其主要功能是將產(chǎn)業(yè)的知識(shí)產(chǎn)品儲(chǔ)存、處理、傳遞和提供給消費(fèi)者，包括傳統(tǒng)的信息服務(wù)業(yè)和電子信息服務(wù)業(yè)。傳統(tǒng)的信息服務(wù)業(yè)指以印刷文本為主的產(chǎn)業(yè)群，例如報(bào)刊業(yè)、出版業(yè)。電子信息服務(wù)業(yè)指以電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為工具提供服務(wù)的產(chǎn)業(yè)群，例如廣播電視業(yè)、覆蓋全球的因特網(wǎng)服務(wù)業(yè)。

信息革命促進(jìn)了信息產(chǎn)業(yè)的迅速崛起，使新興的信息產(chǎn)業(yè)大量涌現(xiàn)和飛速發(fā)展。信息產(chǎn)業(yè)開始從其他產(chǎn)業(yè)中明顯分離出來，并一躍成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)末美國(guó)信息高速公路大約有4000億美元的市場(chǎng)，而在日本到2010年僅多媒體就有1000億美元的市場(chǎng)?，F(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)已躍居美國(guó)頭號(hào)產(chǎn)業(yè)，以信息技術(shù)為主的知識(shí)密集型服務(wù)出口已相當(dāng)于產(chǎn)業(yè)出口額的40％，據(jù)估計(jì)到2007年信息產(chǎn)業(yè)將占其國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20％。

信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大可以從兩個(gè)方面考慮，從具體某個(gè)產(chǎn)品看，其價(jià)值構(gòu)成中，信息所占的比重逐漸擴(kuò)大；從整個(gè)社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，信息產(chǎn)業(yè)的比重越來越大。因此有人說，整個(gè)社會(huì)都在信息化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的比重增長(zhǎng)越來越快，在1958年時(shí)為40％，1974年時(shí)為53％，而到1990年時(shí)已達(dá)到70％。1985年歐共體信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造的價(jià)值占國(guó)民生產(chǎn)總值的67％。另外，信息產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)的增長(zhǎng)速度也決于其他部門，在美國(guó)，自1950年以來，信息產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)力平均每年以3％以上的速度遞增，比全部勞動(dòng)力增加的速度高1倍?，F(xiàn)在美國(guó)信息產(chǎn)業(yè)中就業(yè)人數(shù)已達(dá)到全部勞動(dòng)力的75％。知識(shí)產(chǎn)品的生產(chǎn)也有了飛速的發(fā)展?！爸R(shí)爆炸”就是人們對(duì)這一時(shí)期知識(shí)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品大量涌現(xiàn)的形象比喻。但這次爆炸卻像鏈?zhǔn)椒磻?yīng)一樣一發(fā)而不可收。據(jù)統(tǒng)計(jì)1995年全世界圖書出版量已達(dá)36，5萬種，而且每天的出版量就達(dá)1000種；在工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人類的知識(shí)是每10年翻一番，而在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代達(dá)到了每5年翻一番。在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，知識(shí)成為資本，信息可轉(zhuǎn)變?yōu)樨?cái)富，那么信息產(chǎn)業(yè)將會(huì)極度繁榮，而一躍成為新經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。二、生物技術(shù)：新經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)技術(shù)之一1．新經(jīng)濟(jì)時(shí)代也是生物技術(shù)時(shí)代

新世紀(jì)的到來，作為生物之一的人類，在關(guān)注生存環(huán)境的同時(shí)更多的在關(guān)注著自己：生物技術(shù)、生物工程、生物學(xué)革命。人類在改造自然的同時(shí)也在挑戰(zhàn)著自我。

托夫勒在（第三次潮浪）中指出，未來世界第四次浪潮主要是生物學(xué)革命。（2000年大趨勢(shì)）作者奈斯比特認(rèn)為，21世紀(jì)是“生物學(xué)時(shí)代”，那時(shí)遺傳工程將在農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)方面產(chǎn)生巨大影響，生物技術(shù)已經(jīng)成為舉世公認(rèn)的21世紀(jì)的核心高科技。

生物技術(shù)是指利用生物的成分，運(yùn)用科學(xué)與工程的原理對(duì)材料進(jìn)行處理，以提品和服務(wù)。生命科學(xué)中的遺傳基因理論“遺傳基礎(chǔ)寓于脫氧核糖核酸（DNA的‘雙螺旋’結(jié)構(gòu)之中”的發(fā)表，激起了探索生物學(xué)過程的細(xì)胞和分子基礎(chǔ)的艱苦的科學(xué)嘗試，開辟了生物技術(shù)的新時(shí)代。這些進(jìn)展，引起DNA重組技術(shù)、單體克隆技術(shù)、新的尖端生物加工方法以及對(duì)人類利益幾乎具有無限潛力的其他應(yīng)用生物技術(shù)的發(fā)展。

現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)已經(jīng)滲透到醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、信息技術(shù)、能源等許多領(lǐng)域，顯示出了廣闊的前景?，F(xiàn)在許多國(guó)家都加緊投入巨大人力物力進(jìn)行研究開發(fā)。許多應(yīng)用生物技術(shù)開發(fā)出來的藥品，如干擾素、人體生長(zhǎng)激素、胰島素、乙肝疫苗等等，已大量投放市場(chǎng)。生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也得到了廣泛的應(yīng)用，并產(chǎn)生了一批可喜的成果。據(jù)最保守的估計(jì)，到2000年，世界生物技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)將達(dá)到1000億美元。生物技術(shù)是公認(rèn)的21世紀(jì)的高科技。

生物技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)促進(jìn)尖端醫(yī)學(xué)技術(shù)取得驚人的進(jìn)展，這些尖端醫(yī)學(xué)技術(shù)在疾病的診斷和治療方面日益顯示出極其重要的作用。這些技術(shù)大多數(shù)產(chǎn)生于物理和計(jì)算機(jī)科學(xué)，其中包括激光技術(shù)、核磁共振成像、正電子放射層析X射線照相、先進(jìn)生物傳感器和生物相容的置換。

許多工業(yè)化國(guó)家的人口老齡化，使得對(duì)先進(jìn)醫(yī)學(xué)服務(wù)的需求不斷增加，同時(shí)，要求工業(yè)加工和農(nóng)業(yè)方法無害于環(huán)境的呼聲也與日俱增，這兩方面都可能刺激今后先進(jìn)醫(yī)學(xué)技術(shù)和生物技術(shù)的發(fā)展。

剛剛崛起的生物技術(shù)已經(jīng)引起了人們廣泛的關(guān)注，生物技術(shù)直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，并能在解決人類面臨的糧食危機(jī)、環(huán)境污染和能源危機(jī)中發(fā)揮巨大作用。人類進(jìn)入新經(jīng)濟(jì)時(shí)代的初期階段，由于信息技術(shù)起了先導(dǎo)作用，所以人們稱之為信息時(shí)代。那么下個(gè)世紀(jì)的新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，生物技術(shù)將成為核心技術(shù)，相信到那時(shí)人類會(huì)普遍接受21世紀(jì)的新經(jīng)濟(jì)時(shí)代是生物時(shí)代的說法。

2．撩起生物技術(shù)的面紗

人們研究自然，探求生命的奧秘，其最終目的在于改造自然和利用自然，使人類生活得更美好。生命科學(xué)基礎(chǔ)研究的不斷深入，正在為生物技術(shù)的研究開創(chuàng)前所未有的新局面。生物技術(shù)主要包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程四個(gè)方面。

（1）基因工程

基因工程就是按照人類需要，把不同生命的基因（DNA）分子提取出來，在生物體外進(jìn)行切割、搭配、重新連接，然后經(jīng)過一定的途徑轉(zhuǎn)入生物體內(nèi)，并使其中合成的生物信息在生物體內(nèi)得到明確的表達(dá)和復(fù)制，從而改變生物的某些特性，或創(chuàng)造出具有新的特性的生物類型，或產(chǎn)生出新的生物產(chǎn)品。

（2）細(xì)胞工程

細(xì)胞工程是指在細(xì)胞和亞細(xì)胞水平上的遺傳操作，以及組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)等方法，快速繁殖培養(yǎng)出人們所需要的新物種的技術(shù)。細(xì)胞工程開辟了基因重組的新途徑，不需要經(jīng)過分離、提純、剪切、拼接等基因操作，只需將細(xì)胞遺傳物質(zhì)直接轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中，就能夠形成雜交細(xì)胞，從而提高了基因轉(zhuǎn)移的效率。

（3）酶工程

所謂酶工程就是指用人工方法對(duì)酶的分離、提純、固化以及加工改造，使其能夠充分發(fā)揮快速、高效、特異的催化功能，更好地為人類生產(chǎn)出各種有用的產(chǎn)品，或促進(jìn)某些生化反應(yīng)過程的進(jìn)行，達(dá)到所需要的目的。

基因工程技術(shù)的發(fā)展，為科學(xué)家們生產(chǎn)新的工程酶開辟了一條嶄新的途徑?，F(xiàn)在科學(xué)家們只要將目的基因載體轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中，就能產(chǎn)生人們所需要的酶。

(4）發(fā)酵工程

現(xiàn)代的發(fā)酵工程，就是采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用生物，主要是微生物的某些生理功能，為人類生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品，或者直接利用微生物參與控制某些工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)。因此，發(fā)酵工程也叫微生物工程。

對(duì)微生物的利用主要是采用發(fā)酵技術(shù)。發(fā)酵技術(shù)是指人工控制條件下，通過微生物本身的新陳代謝活動(dòng)，將吸引的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行分解或合成，成為人類需要的菌體、酶或各種代謝產(chǎn)物的工藝過程。

現(xiàn)酵工程主要包括：優(yōu)良菌種的選育技術(shù)；工程菌的生產(chǎn)繁殖技術(shù)；利用工程菌發(fā)酵生產(chǎn)所需產(chǎn)品的技術(shù)；利用微生物控制或參與工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)；研制由微生物固化制成的生物反應(yīng)器、新型發(fā)酵裝置、生物傳感器和使用電腦控制的自動(dòng)化連續(xù)發(fā)酵設(shè)備的技術(shù)等。

發(fā)酵工程正在激烈競(jìng)爭(zhēng)的世界市場(chǎng)中不斷更新、發(fā)展和提高。發(fā)酵工程技術(shù)的應(yīng)用前景十分喜人。除了已用于化工、食品、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域以外，科學(xué)家們還在開發(fā)新的應(yīng)用菌種和新的應(yīng)用技術(shù)。發(fā)酵工程乃至整個(gè)生物技術(shù)都蘊(yùn)藏著巨大的潛力。3．生物技術(shù)蘊(yùn)含著新經(jīng)濟(jì)

隨著生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用，興起了一系列嶄新的產(chǎn)業(yè)。許多國(guó)家都把現(xiàn)代生物技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用作為一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)。生物技術(shù)在解決當(dāng)前世界面臨的重大課題，如糧食、醫(yī)療、能源、工業(yè)。環(huán)保等領(lǐng)域中，發(fā)揮著越來越重要的作用。

（l）生物技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

生物技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，是對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的改造。利用生物技術(shù)可以培育出更多的優(yōu)良農(nóng)作物品種、家畜品種。隨著生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的開發(fā)和利用，人類的吃飯問題將最終得到解決。

近幾年來，科學(xué)家們經(jīng)過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)，成功地培育出了一批優(yōu)良的水稻、小麥和玉米新品種。

20世紀(jì)80年代以來，科學(xué)家們充分發(fā)揮生物技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從改良作物遺傳基因入手，培育出一批抗寒、抗旱、抗病、抗蟲的新品種，對(duì)提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

生物技術(shù)在飼養(yǎng)業(yè)中的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。人們能夠利用遺傳工程和胚胎工程直接處理飼養(yǎng)的動(dòng)物，改良畜禽魚類的性能，使之品種優(yōu)良，生產(chǎn)出更多的肉、蛋、奶等產(chǎn)品；有效地提高飼養(yǎng)動(dòng)物的產(chǎn)量和質(zhì)量；還可以培育出一些有特殊用途的新的動(dòng)物品種。

由于長(zhǎng)期大量施用化肥和化學(xué)農(nóng)藥，污染了環(huán)境，破壞了生態(tài)平衡，危及了人類的健康。為了減少和取消化學(xué)肥料和化學(xué)農(nóng)藥的使用，科學(xué)家們正在盡最大的努力去開發(fā)生物農(nóng)藥、生物防治、生物肥料和生物固氮等新技術(shù)。人類追求無污染的“綠色革命”、“綠色食品”的浪潮正在風(fēng)靡世界。

（2）生物技術(shù)創(chuàng)造無煙工業(yè)

近年來，生物技術(shù)在化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、能源工業(yè)、采礦工業(yè)、電子工業(yè)以及環(huán)境保護(hù)方面都顯示出了極大的應(yīng)用潛力。

生物技術(shù)的開發(fā)和利用，使化學(xué)工業(yè)發(fā)生了嶄新的變化。工業(yè)酶的開發(fā)利用已成為世界化學(xué)工業(yè)的熱點(diǎn)之一。20世紀(jì)80年代后期，世界工業(yè)酶的增長(zhǎng)率已達(dá)到了8％一12％。

生物技術(shù)應(yīng)用于能源的開發(fā)、節(jié)流，潛力很大。生物量能源的開發(fā)利用，是目前世界能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變的一個(gè)重要方面。地球上綠色植物吸引的太陽能，一年積累的生物量，就相當(dāng)于2000億噸煤炭，是一種極為豐富的再生能源。

生物技術(shù)興起以后，立即與微電子、自動(dòng)化等現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合起來。主要有生物傳感器、生物計(jì)算機(jī)、生物芯片等。生物芯片是生物傳感器和生物計(jì)算機(jī)中的關(guān)鍵部分。目前開發(fā)出的生物芯片，是生物材料構(gòu)建超薄膜組合的積層結(jié)構(gòu)。在保護(hù)環(huán)境、治理公害等方面，在采用物理化學(xué)方法的基礎(chǔ)上，又開發(fā)出生物治理的新技術(shù)。

（3）基因療法

醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域是微生物最早的應(yīng)用領(lǐng)域，也是目前成效最顯著、研究開發(fā)最活躍的領(lǐng)域。據(jù)專家統(tǒng)計(jì)，生物技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的60％都在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域。

利用現(xiàn)代生物技術(shù)，可以通過“工程菌”和轉(zhuǎn)基因生物高效地產(chǎn)生各種高質(zhì)量、低成本的生化藥品。生物技術(shù)正在開創(chuàng)藥品研制的新紀(jì)元。

現(xiàn)在，世界許多科學(xué)家正在用生物技術(shù)向癌癥宣戰(zhàn)。不久的將來，人們可望利用“抗癌疫苗”防治癌癥。乳腺癌的基因已經(jīng)被科學(xué)家破譯。艾滋病基因?qū)⒈黄谱g，這種不治之癥將在生物醫(yī)學(xué)面前被馴服。

現(xiàn)代生物技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，使診斷技術(shù)有了新發(fā)展，簡(jiǎn)便準(zhǔn)確的單體克隆抗體藥箱、醫(yī)用生物傳感器、DNA探針等靈敏度高的診斷技術(shù)設(shè)備，為臨床診斷和檢測(cè)提供了有力武器。

新興的“基因療法”、“活細(xì)胞療法”、“組織器官人工培養(yǎng)”以及“優(yōu)生基因工程”等一系列新醫(yī)術(shù)的應(yīng)用，把醫(yī)療技術(shù)提高到一個(gè)嶄新的水平。

這些生物技術(shù)的開發(fā)和利用都將導(dǎo)致新興產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)生，蘊(yùn)含著新經(jīng)濟(jì)的無限生機(jī)。

三、村科技術(shù)：新經(jīng)濟(jì)的基石之一

1．新材料是新經(jīng)濟(jì)的里程碑

眾所周知，信息、材料和能源是客觀世界的三大要素。當(dāng)今世界，新技術(shù)革命浪潮洶涌澎湃，高新技術(shù)蓬勃發(fā)展，而信息技術(shù)、新材料技術(shù)和新能源技術(shù)已成為新經(jīng)濟(jì)的三大支柱。其中新材料是指對(duì)現(xiàn)代化科學(xué)進(jìn)步和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大推動(dòng)作用的新材料。它們是一般傳統(tǒng)材料無可比擬的新型材料，具有優(yōu)異性能或特異功能，是發(fā)展信息、航天、能源、生物、海洋開發(fā)等高技術(shù)的重要基礎(chǔ)，也是整個(gè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的突破口。

在工業(yè)經(jīng)濟(jì)的20世紀(jì)，人類社會(huì)爆發(fā)了第一次材料革命，這次革命的主要產(chǎn)品是尼龍、聚脂。半導(dǎo)體等材料；新經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，即人世紀(jì)，人類社會(huì)將爆發(fā)第二次材料革命，人類的材料技術(shù)將有多個(gè)突破，這次革命的主要產(chǎn)品是超導(dǎo)材料、精細(xì)陶瓷、新金屬、高分子材料以及新型復(fù)合材料等等。在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人類將向物質(zhì)的微觀世界進(jìn)軍，重點(diǎn)研究材料的宏觀性能和微觀結(jié)構(gòu)，通過導(dǎo)電材料研究材料的導(dǎo)電性和通過顯微技術(shù)研究材料的原子結(jié)構(gòu)，進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，組成新的結(jié)晶體或非結(jié)晶分子材料。人類進(jìn)行分子設(shè)計(jì)創(chuàng)造新材料后，將最終擺脫對(duì)天然材料的依賴。

新材料對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展具有關(guān)鍵性的作用，沒有新材料的發(fā)現(xiàn)，就不會(huì)有高新產(chǎn)品的出現(xiàn)和工業(yè)的進(jìn)步。材料一直是人類進(jìn)化的里程碑，石器、青銅器、鐵器等的利用，都曾在歷史上被稱為劃時(shí)代的標(biāo)志。進(jìn)入對(duì)世紀(jì)后，材料技術(shù)的創(chuàng)新在很大程度上決定了許多關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度。硅半導(dǎo)體材料的工業(yè)化生產(chǎn)，使計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入袖珍化時(shí)代；高溫高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了宇航事業(yè)的發(fā)展；低損耗光纖技術(shù)的進(jìn)步，開拓了光通信長(zhǎng)距離傳輸技術(shù)，正在改變著電信、軍事裝備和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的格局；高溫超導(dǎo)材料的面世，使社會(huì)生活和工業(yè)、軍工產(chǎn)品大為改觀；隱形材料的研制，使戰(zhàn)場(chǎng)出現(xiàn)了撲朔迷離難以捉摸的情景。從另一方面看，由于目前材料科學(xué)的發(fā)展還不能滿足人類科技進(jìn)步的需要，使許多已經(jīng)認(rèn)識(shí)但還因沒有理想的材料而難以實(shí)現(xiàn)或可望未可及的技術(shù)出現(xiàn)。由此可見，新型材料確是其他高技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)和重要依托。它的品種、質(zhì)量和產(chǎn)量，歷來被人們看作是直接顯示一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技水平和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志。

也許以往沒有任何一個(gè)時(shí)代像新經(jīng)濟(jì)時(shí)代這樣對(duì)材料的最大豐富和最快更新提出如此迫切的要求。道理很簡(jiǎn)單，這是因?yàn)樵谛陆?jīng)濟(jì)時(shí)代，高科技是支柱，而在高科技的發(fā)展中，新材料正是其動(dòng)力和先導(dǎo)。如果說高科技是新經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，新材料則是新經(jīng)濟(jì)的“基礎(chǔ)之基礎(chǔ)”。

沒有現(xiàn)代硅材料作為基礎(chǔ)，電子信息技術(shù)則難以獲得如此突飛猛進(jìn)的發(fā)展。大規(guī)模集成電路技術(shù)要求單晶硅大大提高其均勻性、純度和無缺陷程度，并增大其直徑。而超大規(guī)模集成電路技術(shù)已經(jīng)超過了單晶硅所提供的技術(shù)條件，于是引出新的半導(dǎo)體材料砷化像（GaAs）的誕生，它可能是新一代計(jì)算機(jī)最有希望的芯片材料之一。

同樣，沒有光導(dǎo)纖維的研制成功，人類通向信息高速公路之門將永久鎖著。

新材料是新經(jīng)濟(jì)的里程碑，是構(gòu)成新經(jīng)濟(jì)大廈的基礎(chǔ)。

2．超導(dǎo)技術(shù)：新經(jīng)濟(jì)的新寵兒

超導(dǎo)材料沒有電阻或電阻極小，從理論上說其輸送的電流可達(dá)無窮大，能大大提高發(fā)電機(jī)、核電站等的工作效率，因而具有極大的科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

高溫超導(dǎo)技術(shù)的迅速發(fā)展，使超導(dǎo)材料將成為新經(jīng)濟(jì)的寵兒為新經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展帶來無限的發(fā)展契機(jī)。

（1）超導(dǎo)懸浮列車

速度高達(dá)400一500千米利。時(shí)，車廂懸在空中，窗外景物刷刷而過！普通列車的最高時(shí)速很難超過300千米，這是由于列車車輪和鐵路之間存在著摩擦力所致，而超導(dǎo)懸浮列車則不存在這樣的問題，因?yàn)樗菓腋≡诳罩羞M(jìn)行運(yùn)動(dòng)的。而這種懸浮列車的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)就是超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

（2）超導(dǎo)計(jì)算機(jī)

隨著高溫超導(dǎo)材料的研究，計(jì)算機(jī)將進(jìn)一步超導(dǎo)化而制成超級(jí)計(jì)算機(jī)。它的計(jì)算速度將為一般大型計(jì)算機(jī)速度的100倍到1000倍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，有若干高溫超導(dǎo)材料如鋁系、銀系等，可以經(jīng)過鐳射技術(shù)或蒸發(fā)技術(shù)在極薄的絕緣體上形成薄膜，并制成約瑟夫遜器件。這種具有高速開關(guān)特性的器件是制作超高速電子計(jì)算機(jī)不可多得的元件。其結(jié)果將使電子計(jì)算機(jī)的體積大大縮小，能耗大大降低，計(jì)算速度大大提高。把超導(dǎo)數(shù)據(jù)處理器與外存儲(chǔ)芯片裝成約瑟夫遜式計(jì)算機(jī)，可以獲得高速處理能力，在1秒鐘內(nèi)可進(jìn)行10億次的高速運(yùn)算，是現(xiàn)有大型電子計(jì)算機(jī)速度的15倍。

（3）超導(dǎo)發(fā)電機(jī)與超導(dǎo)電力輸送

一臺(tái)普通的大型發(fā)電機(jī)需要用15一20噸銅線繞成線圈，如果用超導(dǎo)材料線圈，只要幾百克就夠了，而發(fā)出的電力是一樣的。高壓輸電給人類社會(huì)帶來了極大的影響，它可以把電力輸送到任何地方，但它也給人們生活帶來許多不便，并且大量電力在輸送過程中被消耗掉了。而在超導(dǎo)送電方式中，高溫超導(dǎo)體的電阻為零，電流在很小的電壓如100V左右就可由發(fā)電廠送到千家萬戶，既安全又省電。所有的變電所和變壓器都不必要存在了，一切家用電器、工業(yè)機(jī)電設(shè)備都將發(fā)生翻天覆地的變化，這就是即將到來的機(jī)電產(chǎn)業(yè)革命。超導(dǎo)材料的出現(xiàn)有可能像半導(dǎo)體材料一樣，在世界引起一場(chǎng)工業(yè)和科技革命。

當(dāng)然，與超導(dǎo)體有關(guān)的技術(shù)遠(yuǎn)不止這些，其他還有如火箭磁懸浮發(fā)射，超導(dǎo)磁選礦技術(shù)、超導(dǎo)量子干涉儀等，由此形成一種新興產(chǎn)業(yè)——超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。

隨著超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，其在新經(jīng)濟(jì)中將發(fā)揮越來越大的作用，成為新經(jīng)濟(jì)的新寵兒。

3。新金屬重構(gòu)新經(jīng)濟(jì)

金屬材料在人類幾千年文明史中，一直居于材料家庭的主體地位。盡管這一地位目前已受到陶瓷材料、高分子材料的強(qiáng)有力挑戰(zhàn)，但是由于它的許多優(yōu)點(diǎn)是其他材料所難以全面取代的，所以在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，它仍將是社會(huì)生產(chǎn)和生活中最重要的結(jié)構(gòu)材料，特別在今天的航天技術(shù)、電子信息技術(shù)等高科技領(lǐng)域中，金屬更是不可或缺的材料。

當(dāng)代高技術(shù)的發(fā)展，使金屬材料的發(fā)展日新月異。許多新金屬材料被開發(fā)出來，在新經(jīng)濟(jì)社會(huì)中占據(jù)著重要位置，起著不可缺少的作用。

（l）有“記憶”的金屬

把鎳鈦合金絲加熱井變成各種復(fù)雜的形狀，然后冷卻并拉直，又在一定的溫度下使拉直的合金恢復(fù)到原來的形狀，合金絲表現(xiàn)了非凡的“記憶能力”。

人們把這種鎳鈦合金用于接頭連接，廣泛應(yīng)用于航空、航天、核工業(yè)及海底輸油管道等方面。它接觸緊密、防滲漏、裝配時(shí)間短，性能遠(yuǎn)勝于焊接。而且，鎳鈦形狀記憶合金可制成人造衛(wèi)星天線而卷入衛(wèi)星體內(nèi)，當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入軌道后，借助太陽熱或其他熱源能在太空中展開。這種合金在醫(yī)學(xué)方面也有廣泛的應(yīng)用，例如血栓過濾器、接骨板、人工關(guān)節(jié)、婦女胸罩、節(jié)育器、人工腎微型泵、人造心臟等。此外作為一種初級(jí)智能材料，鎳鈦合金還廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制裝置、安全報(bào)警系統(tǒng)、能源開發(fā)等等。

（2）超塑性合金

是指材料在一定條件下有極異常的塑性而不斷裂甚至不產(chǎn)生縮頸的現(xiàn)象。現(xiàn)在有超塑性的鋁合金就有100多種。其中很重要的工業(yè)用鋁合金就有5種，包括純鋁、鋁銅系合金、鋁鎂系合金和鋁理系合金，但金屬不會(huì)“自動(dòng)”具有超塑性，必須在一定的溫度條件下進(jìn)行預(yù)處理，因?yàn)橹挥性讷@得微小等鈾晶粒的情況下金屬才能具有超塑性。利用金屬的超塑性可以制造高精度的形狀極其復(fù)雜的零件，而這是一般鍛造或鑄造方法達(dá)不到的。超塑性金屬的加工溫度范圍和變形速度雖有限制，但因?yàn)樗木Я＝M織細(xì)致，又容易和其他合金壓接在一起，組成復(fù)合材料，這在材料加工中又是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。

（3）泡沫金屬

在航天領(lǐng)域中，人們?yōu)楣?jié)省燃料和各種費(fèi)用，總希望用質(zhì)輕而結(jié)實(shí)的材料。像鋰鎂等金屬在地面上不宜被用作結(jié)構(gòu)材料，因?yàn)樗鼈兲顫?，易氧化著火，但它們?cè)谔罩袇s大有用武之地，因?yàn)樵谔罩袥]有引起銹蝕和化學(xué)反應(yīng)的空氣，那里幾乎是真空。塑料如果進(jìn)行泡沫化，可以使密度成倍成倍地降低，變成很輕很實(shí)用的泡沫塑料。如果把這些金屬也變成泡沫金屬，它們的密度也會(huì)變得更小，可以在水中浮起來。實(shí)驗(yàn)證明，用泡沫金屬做成的梁比同樣重量的實(shí)心梁剛性高得多。因?yàn)榕菽共牧系捏w積大大擴(kuò)張，獲得更大的橫截面，因此用泡沫金屬制造的飛行器，可以把總重量降低一半左右。用泡沫金屬建立太空站還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)空間站結(jié)束其使命時(shí)，可以讓它們重返大氣，在大氣層中迅速?gòu)氐椎厝紵?，化成氣體，減少空間垃圾。

（4）儲(chǔ)存氫氣的新金屬

將來我們見到的氫氣不是裝在瓶子里或其他容器內(nèi)，而是裝在一種奇特的金屬材料里。這是一些具有特殊晶體結(jié)構(gòu)的金屬，也是未來先進(jìn)金屬一族的成員，科學(xué)上稱之為濾族金屬。在這些濾族金屬、合金和金屬化合物的晶格間隙中，氫原子很容易進(jìn)人與之形成金屬氫化物。這些金屬氫化物的儲(chǔ)氫量很大，可以儲(chǔ)存比其本身體積大1000一1300倍的氫，而氫與這些金屬的結(jié)合力是很弱的，稍一加熱氫便可自動(dòng)逸出。由于儲(chǔ)氫合金所具有的以上特性，利用儲(chǔ)氫合金運(yùn)氫氣，既輕便又安全，不僅沒有爆炸的危級(jí)，而且還有儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)和無損耗等優(yōu)點(diǎn)，這就為氫氣用于燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)器、制冷裝置、熱泵、電池、紅的精制和回收以及各種催化反應(yīng)帶來極大的方便。

目前廣泛應(yīng)用的實(shí)際金屬合金材料中，所涉及的元素只是金屬元素中的一小部分，有許多金屬元素，迄今尚未被應(yīng)用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是冶金等技術(shù)水平的提高，將會(huì)有更多的金屬元素進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用，開發(fā)出更多的新金屬合金系。4．高分子合成材料是新經(jīng)濟(jì)的主材料

人類已經(jīng)合成了成千上萬種自然界從未有過的物質(zhì)，有機(jī)高分子合成材料的生產(chǎn)已經(jīng)成為本世紀(jì)以來發(fā)展最快的部門之一。高分子合成材料的發(fā)展已經(jīng)超過鋼鐵、水泥和木材這傳統(tǒng)的三大基本材料。這種高分子化合物是現(xiàn)代科技給人類帶來的最有實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)物，構(gòu)成了第三次技術(shù)革命的重要內(nèi)容，深刻地改變了我們的勞動(dòng)對(duì)象、勞動(dòng)工具，并進(jìn)而改變了我們的生活方式，以致有人講21世紀(jì)將是高分子時(shí)代。如果講普通分子像個(gè)小球，那么高分子的個(gè)體則連接成長(zhǎng)鏈，形狀細(xì)長(zhǎng)，因分子間的很大作用力而相互纏繞，形成了既有一定強(qiáng)度又有不簡(jiǎn)彈性的結(jié)構(gòu)，極適宜作各種材料。今天的高分子材料，已經(jīng)包括塑料、橡膠、纖維、薄膜、膠粘劑和涂料等許多種類，其中塑料、合成橡膠和合成纖維被稱為現(xiàn)代三大高分子材料。它們質(zhì)地輕巧、原料豐富。加工方便、性能良好、用途廣泛，因而發(fā)展速度大大超過了傳統(tǒng)的三大基本材料鋼鐵、水泥、木材。

（1）塑料的”發(fā)利用

目前，主要的工程塑料制品已有10多種，其中聚酰胺、聚甲醛、聚磷酸酯、改性聚苯酸和熱塑性聚脂被稱為五大工程塑料，它們的產(chǎn)量較大，價(jià)格一般為傳統(tǒng)通用塑料的2一6倍。而聚苯硫酸等特種工程塑料的價(jià)格達(dá)通用塑料的5一10傳。以塑料代替鋼、木、水泥三大傳統(tǒng)基本材料，可以節(jié)省大量能源和人力、物力。

（2）合成橡膠的開發(fā)利用

由于生產(chǎn)合成橡膠的原料豐富，其良好的性能又可以滿足當(dāng)代科技發(fā)展對(duì)材料提出的某些特殊要求，所以合成橡膠出現(xiàn)幾十年來，品種已屬豐富。一般可將其分為通用合成橡膠和特種合成橡膠兩類。通用合成橡膠性能與天然橡膠相似，用于制造一般的橡膠制品，如各種輪胎、傳動(dòng)帶、膠管等工業(yè)用品和雨衣、膠鞋等生活用品。特種合成橡膠具有耐高溫、耐低溫、耐酸堿等優(yōu)點(diǎn)，多用于特殊環(huán)境和高科技領(lǐng)域，如航空、航天、軍事等方面。

（3）合成纖維的開發(fā)利用

合成纖維的品種有幾十種，但最常用的是六大種：聚酸胺纖維，商品名尼龍，其特別是強(qiáng)度高、耐磨性強(qiáng)、密度小、不蛀，可用于做衣服、降落傘、漁網(wǎng)等。聚胺纖維，商品名滌綸，其特點(diǎn)是彈性好、耐皺性好，可與其他纖維混紡，用于做紡織品、帆布、電器絕緣材料等。聚丙烯纖維，商品名晴綸，其特點(diǎn)是手感柔軟、保暖性好、織物不易起毛紡球、耐曬，但強(qiáng)度低、易燃，可用于人造毛皮、毛織物的制造，特別是適用于制作窗簾、幕布、帳篷等室外用品。聚丙烯纖維，商品名丙綸，是由丙烯聚合，經(jīng)熔融紡絲而成，其特點(diǎn)是耐酸堿，強(qiáng)度較高、密度小。是現(xiàn)有合成纖維中最輕的一種，可用于做工業(yè)上繩索、網(wǎng)具，也可與棉、毛、粘膠纖維混紡作衣料用。聚乙烯酸纖維，商品名維給，是合成纖維中吸濕性最大的一種材料，強(qiáng)度較高，耐酸堿，可與棉混紡，織成維棉布。聚氯乙烯纖維，商品名氨綸，比其他纖維具有較強(qiáng)的耐酸堿性，耐熱性差，在70℃時(shí)就開始收縮，沸水收縮率較高，可作純紡和混紡的織物，工業(yè)上用作耐酸堿濾布及制漁網(wǎng)、機(jī)篷、絕緣體等。

總之，高分子合成材料具有質(zhì)量小、絕緣性能好等特點(diǎn)，所以發(fā)展很快，但又都有先天不足，即它們都在不同程度上對(duì)氧。熱和光有敏感性。但是，隨著高技術(shù)的迅速發(fā)展，高分子合成材料的大軍必將日益壯大，在新經(jīng)濟(jì)的大潮中，充當(dāng)著舉足輕重的角色。

5．現(xiàn)代高科技為防盜的發(fā)展注入活力

現(xiàn)代高科技為陶瓷的發(fā)展注入新的活力。在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，陶瓷大軍中崛起了精細(xì)陶瓷，它以抗高溫、超強(qiáng)度、多功能等優(yōu)良性能在新材料世界獨(dú)領(lǐng)。

精細(xì)陶瓷是指以精制的高純度人工合成的無機(jī)化合物為原料，采用精密控制工藝燒結(jié)的高性能陶瓷，因此又稱先進(jìn)陶瓷或新型陶瓷。

精細(xì)陶瓷有許多種，它們大致可分成三類。

（1）結(jié)構(gòu)陶瓷

這種陶瓷主要用于制作結(jié)構(gòu)零件。機(jī)械工業(yè)中的一些密封件、軸承、刀具、球閥、缸套等，都是頻繁經(jīng)受磨擦而易磨損的零件，用金屬和合金制造有時(shí)也使用不了多久就會(huì)損壞，這時(shí)，先進(jìn)的結(jié)構(gòu)陶瓷零件就能經(jīng)受住這種“磨難”。

（2）電子陶瓷

這是指用來生產(chǎn)電子元器件和電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)零部件的功能性陶瓷。

這些陶瓷除了具有高硬度等力學(xué)性能外，對(duì)周圍環(huán)境的變化能“無動(dòng)于衷”，即具有極好的穩(wěn)定性，這對(duì)電子元件是很重要的性能，另外就是能耐高溫。

（3）生物陶瓷

生物陶瓷用于制造人體“骨骼一肌肉”系統(tǒng)，用于修復(fù)或替換人體器官或組織的一種陶瓷材料。

精細(xì)陶瓷是新型材料別值得注意的一種，它有廣闊的發(fā)展前途。這種具有優(yōu)良性能的精細(xì)陶瓷，有可能在很大的范圍內(nèi)代替鋼鐵以及其他金屬而得到廣泛應(yīng)用，達(dá)到節(jié)約能源、提高效率、降低成本的目的；精細(xì)陶瓷和高分子合成材料相結(jié)合，可以使交通運(yùn)輸工具輕量化、小型化和高效化。有些科學(xué)家預(yù)言，由于精細(xì)陶瓷的出現(xiàn)，人類將從鋼鐵時(shí)代重新進(jìn)入陶瓷時(shí)代。在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人們把精細(xì)瓷陶與高性能分子材料、新金屬材料、復(fù)合材料并列為四大新材料發(fā)展領(lǐng)域之一，可見它的發(fā)展遠(yuǎn)景十分廣闊。

在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代精陶材料將成為名副其實(shí)的耐高溫的高強(qiáng)度材料，從而可以勝任包括飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)的各種熱機(jī)材料、燃料電池發(fā)電部件材料、核聚變反應(yīng)堆護(hù)壁材料、無公害的外燃式發(fā)動(dòng)機(jī)材料等各種重要用途。

四、能源技術(shù)：新經(jīng)濟(jì)的新動(dòng)力

1．核能將成為新經(jīng)濟(jì)的能源主流

能源始終是經(jīng)濟(jì)的食糧。離開能源的人類其生存和發(fā)展都是無法想象和絕無可能的。不斷文明進(jìn)化的人類始終在為最終解決能源的問題前赴后繼，禁而不舍。新經(jīng)濟(jì)的風(fēng)暴帶來了一場(chǎng)能源開發(fā)利用上的革命，其中核能就是這場(chǎng)革命中的一個(gè)主角，核能的技術(shù)突破可能為能源的有限與枯竭帶來劃時(shí)代的新曙光。

半個(gè)多世紀(jì)以來，核能的和平利用已達(dá)到了相當(dāng)可觀的程度。截止到1991年初，全世紀(jì)已運(yùn)行的原子能核電站達(dá)400多座，正在建造的約80座。法國(guó)的核電站發(fā)電量已占全國(guó)總發(fā)電量的70％。核電最多的美國(guó)有111座核電站，核電量占全美總電量的16％。我國(guó)的秦山核電站和大亞灣核電站也已建成和正式發(fā)電?！熬盼濉庇?jì)劃確定新上的4個(gè)核電建設(shè)項(xiàng)目：秦山三期核電工程、秦山二期核電工程、嶺澳核電工程、連云港核電工程，也將于21世紀(jì)最初幾年內(nèi)建成發(fā)電。

發(fā)展核電站，不僅僅因?yàn)楹穗姷耐Υ?，而且提供核能的核燃料也可以說是取之不盡、用之不竭的，因?yàn)樗饕嬖谟谡嫉厍蚩偯娣e71％的海洋里。海洋學(xué)家測(cè)定，每升海水中含有0．003毫克的鈾。但即使這樣少的含量，全世界海水中總的含鋼量就有約50億噸。目前世界上最看好的受控?zé)岷司圩兗夹g(shù)，即“海水變石油”，被稱為“徹底解決世界能源問題的技術(shù)”。受控?zé)岷司圩兊脑鲜菤涞耐凰胤蘸头?，可取自海水。?升海水中提出的氛和氛進(jìn)行受控?zé)岷司圩兎磻?yīng)所產(chǎn)生的能量就相當(dāng)于300升汽油。海水可以被認(rèn)為是無盡的，因此，人類將獲得無盡的新能源。1997年10月五日受控?zé)岷司圩儗?shí)驗(yàn)獲得了16．1兆瓦的功率輸出，使人們對(duì)受控?zé)岷司圩兡茉?040一2050年商用的預(yù)期至少提前了10年，而且有新突破的可能性極大。

在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，核聚變能被看作取之不盡、用之不竭的能源，可控的核聚變是人類最終解決能源問題的有效途徑。

在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代崛起的核技術(shù)產(chǎn)業(yè)群中，主要是核電產(chǎn)業(yè)。核技術(shù)在其他方面也會(huì)有廣泛應(yīng)用，但不至于形成產(chǎn)業(yè)部門。

盡管核電在部分國(guó)家已經(jīng)成為比較成熟的產(chǎn)業(yè)部門，但由于核電技術(shù)仍處于生機(jī)勃勃的技術(shù)革新過程之中，特別是作為核電技術(shù)最重要的開發(fā)目標(biāo)的核聚變發(fā)電被認(rèn)為是今后若干世紀(jì)最有希望的能源，因此，對(duì)世紀(jì)的核電產(chǎn)業(yè)仍將是最引人注目的。具有遠(yuǎn)大發(fā)展前途的新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

核能將為新經(jīng)濟(jì)的騰飛插上雙翼。2．太陽能前言新經(jīng)濟(jì)

據(jù)計(jì)算，太陽每秒鐘發(fā)出的能量就相當(dāng)于1．3X1016噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)所放出的熱量。太陽發(fā)送到地球上的能量是相當(dāng)大的，但只占它向外輻射的22億分之一。地球每天接收的太陽能，相當(dāng)于全球一年所消耗的總能量的200倍。由于科技還未解決利用太陽能的高成本問題，大部分太陽能還不能為我們所利用，但是隨著新經(jīng)濟(jì)時(shí)代高科技的發(fā)展，人類利用太陽能的步伐會(huì)大大加快。這無窮無盡的太陽能，它不僅給了我們綠色植物，給了我們煤炭、石油和地球上的生命，而且未來將成為人類解決能源危機(jī)的重要途徑。

太陽能具有其他能源所不及的優(yōu)點(diǎn)：第一，太陽能的能量與人類需要的能量相比較，幾乎可以看作是無窮無盡的能源。第二，太陽能作為一次能源直接利用，或者轉(zhuǎn)換成二次能源再利用，沒有煤炭、石油等礦物燃料產(chǎn)生的有害氣體和廢渣，沒有任何污染，被人們稱作“干凈能源”。第三，太陽能的分布比其他能源較為均勻，它只隨著地球的緯度和天氣變化而有強(qiáng)弱之別，可以利用的地球范圍比較寬廣。第四，太陽能可以根據(jù)具體條件和需要分層次進(jìn)行利用，目前淺層次的利用已相當(dāng)普及，中層次的利用也有許多成熟的技術(shù)，今后主要向高層次利用發(fā)展。

由于太陽能有如此眾多的優(yōu)點(diǎn)，因此，人們?cè)絹碓街匾曁柲艿睦?，并大力研究開發(fā)。

太陽能的利用已經(jīng)擴(kuò)展到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面：從人造衛(wèi)星、宇宙飛船上用的太陽能電池，到方便、清潔的太陽能聚光灶；從不燒油的太陽能飛機(jī)，到各種輕便的太陽能熱水器；從太陽能汽車、汽艇，到精巧別致的新型建筑材料——太陽能瓦的正式投產(chǎn)；從集熱性能好的太陽能熱管，到冬暖夏涼的太陽能房；從利用太陽能分解水制氫，到太陽能消毒器、制冰機(jī)的使用；從費(fèi)用低廉、沒有污染的太陽能電站，到行駛自如的太陽能自行車；從熔煉高純度合金的太陽能高溫爐，到設(shè)計(jì)新穎、倍受歡迎的太陽能收音機(jī)，等等。

約翰·托夫勒對(duì)21世紀(jì)太陽能產(chǎn)業(yè)化充滿了信心。這種被托夫勒稱之謂“光能源產(chǎn)業(yè)”的產(chǎn)業(yè)將在以下幾個(gè)方面得到較大發(fā)展。

①太陽能熱利用系統(tǒng)將得到大發(fā)展。隨著低成本、高效率集熱器、蓄熱器技術(shù)的進(jìn)步，企業(yè)、工廠用太陽熱系統(tǒng)也將增多，因而在太陽熱利用領(lǐng)域大有可為。

③太陽能發(fā)電裝置將得到大發(fā)展。太陽能發(fā)電裝置的長(zhǎng)處是顯而易見的：它無需燃料，因而不產(chǎn)生公害；沒有可動(dòng)部分，因而不產(chǎn)生噪音，維修方便；太陽能電池單元容易大量生產(chǎn)等。

③在21世紀(jì)，太陽能發(fā)電將由于以下兩種新技術(shù)的發(fā)展而得到強(qiáng)有力的推動(dòng)：一是遠(yuǎn)距離超導(dǎo)輸電系統(tǒng)的發(fā)展，將可能使人們?cè)缫烟岢龅脑谏衬貐^(qū)鋪設(shè)大面積太陽能電池板，用超導(dǎo)輸電線將其產(chǎn)生的電力送往四面八方的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。二是宇宙太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，將可能使輸出功率達(dá)數(shù)以萬千瓦伏計(jì)的太空太陽能發(fā)電站變成現(xiàn)實(shí)。

此外，太陽能發(fā)電機(jī)也正在試制，由汽車缸頂部石英玻璃吸引陽光，轉(zhuǎn)化為熱能推動(dòng)汽車前進(jìn)，估計(jì)到21世紀(jì)初也能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。利用太陽能淡化海水，也是太陽能利用的一個(gè)重要方面。

因此，開發(fā)太陽能是大有可為的。

3．綠色能源；新經(jīng)濟(jì)能源的新希望

現(xiàn)代科技的發(fā)展，使人們獲得了充分利用生物能源的新技術(shù)。人們正在從樹上提取石油，從植物綠葉中提取酒精，利用微生物制造出氫氣。

生物能指的是生物質(zhì)能源。樹木、農(nóng)作物、陸地和水中的野生動(dòng)植物體及某些有機(jī)廢料，都屬于生物質(zhì)。所謂生物質(zhì)能就是通過綠色植物的光合作用將太陽輻射的能量以一種生物質(zhì)形式固定下來的能源。生物質(zhì)能源同煤、石油、天然氣等化石能源一樣，都是源于太陽能，是太陽能的一種形式。不同的是，化石燃料里的能源量是億萬年前的生物質(zhì)儲(chǔ)存起來的太陽能，而生物質(zhì)能源則是當(dāng)代植物通過光合作用固定起來的太陽能。這些以葡萄糖、淀粉等物質(zhì)形式存在于植物內(nèi)部的能量，經(jīng)過生物技術(shù)的加工，就能夠轉(zhuǎn)變成甲醇、乙醇、甲烷、氫氣等燃料。因不含硫和其他雜質(zhì)，燃燒時(shí)不產(chǎn)生a2、O2等有害氣體，所以這些生物燃料有“綠色能源”之稱。

據(jù)估算，目前地球上綠色植物儲(chǔ)存的總能量，大約相當(dāng)于8X101‘噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比目前地殼內(nèi)已知可供開采的煤炭總儲(chǔ)量還多11倍。最重要的是，生物質(zhì)能源與礦物質(zhì)能源不同，它是可以再生的能源。生物學(xué)家指出，地球上的綠色植物，一年當(dāng)中大約能固定3X102‘焦耳的太陽能，幾乎等于目前人類一年消耗的能量的10倍。也就是說，綠色植物在二年中的“新生”能量，就可以供人類使用好幾年。

深埋在地下的石油是大自然對(duì)人類的饋贈(zèng)，但它的儲(chǔ)量是很有限的，總有一天它會(huì)枯竭。人類能不能自己“生產(chǎn)”出石油來呢？人類的智慧是無窮無盡的，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展能把許多夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

用工程微藻生產(chǎn)柴油。工程微藻是指用轉(zhuǎn)基因技術(shù)構(gòu)建的特殊微藻。美國(guó)國(guó)家可更新能源實(shí)驗(yàn)室將一種稱為ACC的基因?qū)胛⒃寮?xì)胞中，構(gòu)建成了一種屬于硅藻類的工程微藻。在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件下；這種工程微藻的脂質(zhì)含量達(dá)到60％以上，在室外生產(chǎn)條件下，其脂質(zhì)含量也達(dá)到了40％以上。而一般天然微藻中的脂質(zhì)含量只有5％一20％。美國(guó)的這家實(shí)驗(yàn)室今后還準(zhǔn)備將修飾的ACC基因?qū)胛⒃逯校允蛊渲|(zhì)含量進(jìn)一步提高。這種富含脂質(zhì)的工程微藻可用以生產(chǎn)生物柴油。

由此可見，用工程微藻生產(chǎn)柴油不僅有經(jīng)濟(jì)意義，而且還有環(huán)保意義。

奇妙的“石油樹”。石油是碳?xì)浠衔铩獰N類的“大雜燴”。一般綠色植物通過光合作用只能生成碳水化合物——糖類，可是有些植物卻能生產(chǎn)出許多類似石油的碳?xì)浠衔铮缘玫健笆蜆洹钡拿婪Q。

飛機(jī)、汽車都要用汽油開動(dòng)?，F(xiàn)在石油短缺，資源有限，各國(guó)都在努力尋找汽油的代用品。首先被人們物色到的對(duì)象是酒精。酒精用作汽車燃料有一些明顯的優(yōu)點(diǎn)：抗爆性能好，不再添加防爆劑；可以使用較高的空氣燃料比，燃燒完全，熱能利用率高；排出有毒有害氣體少，可大大減輕環(huán)境污染。

因?yàn)榫凭且环N生物質(zhì)能源，可以從生物質(zhì)中提取出來，所以我們可以用無限生產(chǎn)的酒精代替有限的汽油。

由綠藻制取酒精。綠藻是一種能進(jìn)行光合作用的低等綠色植物。小球藻就是綠藻的一種。綠藻能吸引太陽光中的能量，將二氧化碳轉(zhuǎn)換為碳水化合物存儲(chǔ)于體內(nèi)，能為制取酒精提供豐富原料源，有巨大的開發(fā)潛力。由于綠藻生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高，所以用它制取酒精大有前途。

利用細(xì)菌生產(chǎn)酒精。菌類中有一種運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌，這種菌雖是原核生物，但它的功能與酒精酵母一樣，其中的酶能將糖類轉(zhuǎn)化為酒精，而且能將含25％一40％木糖的生物質(zhì)發(fā)酵制成乙醇，而后者僅能轉(zhuǎn)化為葡萄糖。正是由于這點(diǎn)差異，用運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌來制取酒精能使生產(chǎn)成本降低扣％。

利用工程微生物制取酒精。利用工程微生物是提高酒精生產(chǎn)能力的有效途徑。工程微生物是利用基因移植技術(shù)構(gòu)建的有特殊功能的微生物，它也稱為轉(zhuǎn)基因微生物。用這一方法生產(chǎn)酒精，不僅酒精純度可達(dá)100％，而且生產(chǎn)效率也比酵母發(fā)酵法高出30％。美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)構(gòu)建的工程克氏桿菌，在將廢紙轉(zhuǎn)化為酒精時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到了理論極限值的80％。

在尋找的新能源中，氫也是一種理想的能源。無論是氣態(tài)。液態(tài)還是固態(tài)，它的密度都很小，用作氣體燃料，可以大大減輕火箭、飛機(jī)、汽車、火車的重量，大大提高有效載荷量。

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，有兩類微生物能直接產(chǎn)出氫氣；一類是化能異養(yǎng)菌，一類是光合自養(yǎng)菌。產(chǎn)氫的化能異養(yǎng)菌已知有30多種，它們能通過發(fā)酵作用，將糖類、醉類、有機(jī)酸等有機(jī)物轉(zhuǎn)化成氫氣。有些化能異養(yǎng)菌的產(chǎn)氫能力很強(qiáng)，比如有一種酷酸芽抱桿菌，發(fā)酵丘克葡萄糖能產(chǎn)出0．25升氫氣。光合自養(yǎng)菌比化能異養(yǎng)菌本領(lǐng)更大，它們不需要消耗有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物，而能依靠太陽光的能量，把簡(jiǎn)單的無機(jī)物合成有機(jī)物以滿足自身的需要，同時(shí)放出氫氣。太陽光取用不盡，無視物到處都有，所以利用光合自養(yǎng)菌生產(chǎn)氫氣大有可為。

總之，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段開發(fā)蘊(yùn)藏豐富的生物質(zhì)能，是新能源開發(fā)的一個(gè)重要方向。人類的生存與發(fā)展迫切需要一個(gè)潔凈的環(huán)境，人類迫切需要綠色能源?？梢灶A(yù)計(jì)，隨著科技的發(fā)展。社會(huì)的進(jìn)步，在21世紀(jì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，綠色能源——生物質(zhì)能技術(shù)將得到進(jìn)一步發(fā)展，生物質(zhì)能將得到更廣泛的應(yīng)用。

4．燃料電池顯身手

當(dāng)今能以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的電力有火電、水電、核電三種。而被譽(yù)為第四種電力的燃料電池發(fā)電，因其發(fā)電效率高、無污染，在環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展并重的今天，這一技術(shù)在世界上頗受重視。在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，燃料電池發(fā)電正以日新月異的勢(shì)頭快步進(jìn)入以工業(yè)規(guī)模發(fā)電的行列。

燃料電池是一種化學(xué)電池，它利用物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放的能量，直接將其變換為電能。由于燃料電池的工作物質(zhì)主要是可燃性氣體——?dú)洌蚨环Q為燃料電池。

燃料電池之所以受歡迎，是因?yàn)樗c其他發(fā)電方式相比有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

①效率高。燃料電池發(fā)電不經(jīng)過從熱能到機(jī)械能再到電能的轉(zhuǎn)換過程，因而沒有中間環(huán)節(jié)的能量損失。

②機(jī)動(dòng)靈活。燃料電池發(fā)電裝置是由許多基本單元組成的。一個(gè)基本單元是兩個(gè)電極夾一個(gè)電解質(zhì)板。將上百個(gè)基本單元組裝起來就構(gòu)成一個(gè)電池組，再將電池組集合起來就形成了發(fā)電站。可以根據(jù)不同的需要靈活地組裝出不同規(guī)模的燃料電池發(fā)電站。燃料電池的基本單元可按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，所以燃料電池電站的建設(shè)成本低，建造周期短。另外，由于燃料電池重量輕、體積小、功率高，移動(dòng)起來比較容易，所以它特別適合在海島上或邊遠(yuǎn)地區(qū)建造發(fā)電站，或建造分散型電站。

③燃料多樣。雖然燃料電池的工作物質(zhì)主要是氫，但它可用的燃料有煤氣、甲醇、液化石油氣等各種碳?xì)浠衔铩８鶕?jù)實(shí)際情況，因地制宜地使用不同的燃料，或?qū)⒉煌娜剂线M(jìn)行組合使用，可以達(dá)到就地取材、節(jié)省資源的目的。

④無污染。燃料電池的生成物主要是水，基本上不排放有害氣體，所以它是一種非常清潔的能源。另外，燃料電池是靜止發(fā)電，本身無機(jī)械傳動(dòng)裝置，只是在控制系統(tǒng)等輔助裝置中有運(yùn)動(dòng)部件，因而它工作時(shí)振動(dòng)很小，噪音很低。這種無噪音污染的發(fā)電系統(tǒng)可以直接安裝在大樓內(nèi)部。

現(xiàn)在燃料電池的發(fā)展速度非常之快。到2010年，全世界燃料電池的總裝機(jī)容量將達(dá)到60000兆瓦。燃料電池作為一種新型能源，現(xiàn)在造價(jià)還比較高，壽命還不夠長(zhǎng)，功率還比較小。但是，隨著有關(guān)研究工作的深入，這些問題將會(huì)得到解決。許多科學(xué)家認(rèn)為，在對(duì)世紀(jì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，燃料電池在能源領(lǐng)域里將占舉足輕重的地位，因此，掌握第四電技術(shù)，研制和發(fā)展燃料電池具有跨世紀(jì)的意義。五、航天技術(shù)：推動(dòng)新經(jīng)濟(jì)的騰飛1．衛(wèi)星通信建立新經(jīng)濟(jì)神經(jīng)基礎(chǔ)

國(guó)際衛(wèi)星通信，曾經(jīng)一度被認(rèn)為是新奇而激動(dòng)人心的技術(shù)，但在今天，這幾乎是許多公司日常而又平凡的辦公事務(wù)。據(jù)報(bào)道，在巴西熱帶叢林中旅游的一位實(shí)業(yè)家利用一部便攜式的衛(wèi)星電話，輕而易舉地辦成了幾十億美元的大生意。美國(guó)CNN的新聞攝影記者在戰(zhàn)火紛飛的伊拉克首都巴格達(dá)，通過衛(wèi)星把正在發(fā)生的戰(zhàn)場(chǎng)風(fēng)云即時(shí)傳輸給世界各地的億萬觀眾。在撒哈拉沙漠探險(xiǎn)的旅行者，每天晚上通過國(guó)際海事衛(wèi)星系統(tǒng)與家人聯(lián)系?，F(xiàn)在這一切都已不再令我們驚奇。

世界上第一領(lǐng)同步通信衛(wèi)星是美國(guó)1963年發(fā)射成功的。

時(shí)至今日，商業(yè)性同步通信衛(wèi)星已發(fā)展到第六代。1984年10月27日，歐洲的“阿里亞娜一一一一H”型運(yùn)載火箭發(fā)射成功第六代國(guó)際通信衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星采用自旋穩(wěn)定方式，由美國(guó)休斯公司研制。該星可以同時(shí)允許24000路電話對(duì)講，并轉(zhuǎn)播了3路彩色電視。由于衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，目前越洋跨國(guó)遠(yuǎn)距離的全球通信量，已有2／3是通過人造衛(wèi)星進(jìn)行的。在越洋遠(yuǎn)距離通信方面，衛(wèi)星通信已經(jīng)超過短波無線電和海底電纜而躍居首位。通信費(fèi)用也有了大幅度下降。例如，“晨鳥號(hào)”衛(wèi)星每年每條線路收費(fèi)2萬美元，“國(guó)際通信衛(wèi)星ed號(hào)”降到1萬美元、“國(guó)際通信衛(wèi)星一一．edx號(hào)”只收700美元，到“國(guó)際通信衛(wèi)星一一’ra號(hào)”降到300美元。在衛(wèi)星通信以前，從紐約到巴黎每年海底電纜收費(fèi)2萬美元，1971年降到11350美元；從舊金山至菲律賓電纜每年25000美元，以后降到18900美元；從舊金山到夏威夷電纜每年收費(fèi)17000美元，以后降到6700美元。由此可見，衛(wèi)星通信比海底電纜通信要便宜得多。經(jīng)營(yíng)通信衛(wèi)星商業(yè)服務(wù)的國(guó)際通信衛(wèi)星組織，每年可盈利3億美元上。

2．航天發(fā)射催生新經(jīng)濟(jì)新產(chǎn)業(yè)

在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，隨著通信技術(shù)的發(fā)展以及世界各國(guó)對(duì)各種應(yīng)用衛(wèi)星的需求和世界上衛(wèi)星發(fā)射數(shù)目的日益增多，各國(guó)的爭(zhēng)奪也十分激烈。

1986年1月28日，美國(guó)“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)空中失事，而不久歐洲多國(guó)聯(lián)合研制的“阿里亞娜”運(yùn)載火箭首次商業(yè)性發(fā)射成功，使得一次性運(yùn)載火箭衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)出現(xiàn)了客戶排隊(duì)等待發(fā)射的供不應(yīng)求的局面。一晃10年過去了，20世紀(jì)90年代的衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)卻是另一番景象：各主要航天大國(guó)紛紛登臺(tái)亮相，總的發(fā)射能力供過于求。正如美國(guó)通用動(dòng)力公司的洛夫萊斯所稱：“我們了解的市場(chǎng)是每年世界上有15一20顆衛(wèi)星發(fā)射，要發(fā)射的衛(wèi)星是如此之少！”

在世界衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)上，各個(gè)國(guó)家以及集團(tuán)各顯神通：有的看好重量幾百千克的輕型衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)；有的注視1000千克左右的中型商用衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)；有的盯上1500千克左右的次重量級(jí)通信衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)；有的則看重3000千克以上的大型商用通信衛(wèi)星市場(chǎng)。

當(dāng)前，世界上商用衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)一直由美國(guó)三家主要火箭制造商（制造“大力神”系列的馬丁·瑪麗艾塔公司、制造“德爾他”系列的麥道公司和制造“宇宙神”系列的通用動(dòng)力公司）和歐洲“阿里亞娜”空間公司所壟斷。另外，能進(jìn)入國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)的還有前蘇聯(lián)和中國(guó)。目前，能發(fā)射36000千米高度靜止衛(wèi)星的國(guó)家有美國(guó)、前蘇聯(lián)、歐洲空間局、日本以及中國(guó)。

在國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)上，最具實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)者莫過于歐洲的“阿里亞娜”空間公司。在美國(guó)航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者號(hào)”失事之后，它獨(dú)占約50％的商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射業(yè)務(wù)。這是因?yàn)椤鞍⒗飦喣取被鸺煽啃愿?，價(jià)格不昂貴（大約5000萬美元），發(fā)射日期不延誤，除非發(fā)射失敗。

與“阿里亞娜”空間公司相抗衡的美國(guó)三家運(yùn)載火箭公司中：馬丁．瑪麗文塔公司主要瞄準(zhǔn)那些極昂貴的特大號(hào)商用通信衛(wèi)星市場(chǎng)。其中“大力神”火箭一箭雙星的發(fā)射價(jià)格為1億美元左右；通用動(dòng)力公司發(fā)射的靜止軌道衛(wèi)星重量最大可達(dá)3000于克以上，每次發(fā)射費(fèi)用在4000萬一9000萬美元之間；麥道公司的“德爾地D型”火箭可將重約1350千克的衛(wèi)星送入地球同步軌道，其一次發(fā)射費(fèi)約為4500萬一5000萬美元。

20世紀(jì)90年代初期，俄羅斯加入到國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射自由市場(chǎng)中。俄羅斯的發(fā)射實(shí)力足以讓西方衛(wèi)星發(fā)射公司的老板感到威脅，所以他們一在試圖阻止俄羅斯獲得商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射合同。美國(guó)政府也宣布“禁止美國(guó)造的衛(wèi)星出口到俄羅斯”的禁令，這給俄羅斯真正進(jìn)入國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)帶來了壓力，但是俄羅斯在火箭發(fā)射衛(wèi)星方面的確有著很大的優(yōu)勢(shì)：推力大、保險(xiǎn)度高、發(fā)射費(fèi)只有美歐公司的一半。我國(guó)這幾年也開始進(jìn)入衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)，而且業(yè)績(jī)不俗。1990年4月7日，我國(guó)“3號(hào)”運(yùn)載火箭在西昌發(fā)射場(chǎng)將一顆1250千克的“亞洲衛(wèi)星二號(hào)”發(fā)射送人靜止轉(zhuǎn)移軌道，從而順利地進(jìn)入國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)，這是我國(guó)第一次發(fā)射美國(guó)制造的商用衛(wèi)星。1997年10月17日，中國(guó)“2號(hào)”運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)將“亞太2號(hào)”通信衛(wèi)星成功送入預(yù)定軌道。至此，由中國(guó)長(zhǎng)城工業(yè)總公司承攬的“亞太2號(hào)”通信衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)合同圓滿完成。3．太空制藥開碑藥業(yè)新局面

連續(xù)式電泳機(jī)，它的功用是在失重的環(huán)境里，從一系列樣品中提取幾乎純凈的蛋白質(zhì)。醫(yī)學(xué)研究表明，目前人們所患的若干很難對(duì)付的疾病，是由于人體內(nèi)缺乏某些特殊的蛋白質(zhì)而引起的。

提取特純的蛋白質(zhì)藥物要用到電泳的原理。所謂電泳法，其原理是讓含有生物物質(zhì)的溶液，從兩片帶電的極板之間的槽中流過，由于不同的生物物質(zhì)在溶液中所帶電荷不同，分子量不同，受到電場(chǎng)的作用力亦不同，因此，它們沿著不同的路線流動(dòng)，這樣，就把細(xì)胞、血球、酶或干擾素等不同的生物物質(zhì)分離開來。當(dāng)然，在地面上也可利用電泳法提純生物物質(zhì)，但由于重力的作用，液體內(nèi)各部分的溫度是不均勻的，一部分較熱，熱的液體上浮，冷的液體下沉，形成了對(duì)流，對(duì)流是破壞電泳法高效提純藥物的大改。因此，在地面上制不出特純的藥物，即使能夠利用特殊的工藝制成極少量，價(jià)格也是非常昂貴，一般患者是消費(fèi)不起的。

如果在太空中制取，由于太空是一個(gè)微重力環(huán)境，不存在對(duì)流，不存在對(duì)藥物純度有影響的其他因素，因此在太空中利用電泳法制取的產(chǎn)品純度比在地球上高4倍，生產(chǎn)效率高600一900倍，這樣高的生產(chǎn)效率必然導(dǎo)致成本的下降?！鞍⒉_一聯(lián)盟號(hào)”飛船在進(jìn)行聯(lián)合飛行時(shí)，曾進(jìn)行過電泳分離試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在失重環(huán)境下可以從大約5％的腎細(xì)胞中分離出尿激素，這種尿激素是溶解血栓或凝血的一種特效藥，如果能在太空城中投入批量生產(chǎn)，僅美國(guó)一個(gè)國(guó)家，每年就可以使5萬人免死于凝血癥。

空間生產(chǎn)蛋白質(zhì)晶體，已在地面實(shí)際應(yīng)用中顯示出了廣闊的前景。大家都知道，如果依據(jù)人的意志來改變蛋白質(zhì)晶體的結(jié)構(gòu)，必然會(huì)要求測(cè)定和研究被改造對(duì)象的空間結(jié)構(gòu)，以便進(jìn)一步提出修改方案。許多醫(yī)藥是通過與特定蛋白質(zhì)相互作用來發(fā)揮藥性的。在空間這一特定環(huán)境下，對(duì)蛋白質(zhì)晶體的生長(zhǎng)極為有利，這樣就可以測(cè)定蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)。如在空間生產(chǎn)的干擾素、淋巴細(xì)胞、激素已經(jīng)成為極有發(fā)展?jié)摿Φ囊活愃幬?，可以在治療癌癥方面發(fā)揮極大的作用。到目前為止，在太空生產(chǎn)高級(jí)特效藥品的工作還處于試驗(yàn)階段，但它的發(fā)展前景是激動(dòng)人心的，也是十分迷人的。疫苗制品的生產(chǎn)，人體細(xì)胞和蛋白的提純和制造，紅血細(xì)胞生成素的制取，各種激素或酶的生產(chǎn)，白細(xì)胞或紅細(xì)胞的分離和培養(yǎng)等，都可能發(fā)展成為商業(yè)利潤(rùn)極為可觀的產(chǎn)業(yè)。有人估計(jì)，僅就疫苗一項(xiàng)，每年可能得到的經(jīng)濟(jì)收益將超過15億美元，因此空間制藥業(yè)和生物制品必將在航天產(chǎn)業(yè)中占有越來越重要的地位，而且是新經(jīng)濟(jì)時(shí)代人類在太空優(yōu)先考慮的發(fā)展項(xiàng)目之一。4．空間加工發(fā)展高精尖產(chǎn)品

未來的航天技術(shù)在運(yùn)用到空間產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程中，除了積極發(fā)展與人類健康密切相關(guān)的制藥業(yè)和生物制品外，還可以利用空間環(huán)境，得天獨(dú)厚的條件來發(fā)展高精尖的新產(chǎn)品和新材料制造業(yè)。

為什么說在宇宙空間中可以制造比在地球上精度更純、技術(shù)更好的產(chǎn)品呢？這是因?yàn)榭臻g軌道處于微重力和高真空的環(huán)境里。當(dāng)然嚴(yán)格地講，空間里的任何物體都會(huì)受到地球引力的影響，但對(duì)于距離地球遙遠(yuǎn)的空間軌道來講，這種影響顯然是可以忽略不計(jì)的，對(duì)于材料加工，微重力是求之不得的理想環(huán)境。在地球上，由于存在沉積、對(duì)流、浮力等類的地球引力效應(yīng)，常常給材料加工帶來嚴(yán)重的影響。

在材料加工過程中，當(dāng)材料的不同組成部分以熔融狀態(tài)變成固態(tài)時(shí)，對(duì)流和沉積這兩種地球引力效應(yīng)將交替地發(fā)生作用，從而破壞了材料的均勻性及其應(yīng)有的性能。

對(duì)材料進(jìn)行加工所面臨的一個(gè)嚴(yán)重的問題就是材料的污染。在地球上常常需要把材料裝在容器里才能進(jìn)行加工。例如：鎢的熔點(diǎn)為3400℃，當(dāng)把它加熱到溶化時(shí)，不論什么材料制成的容器都會(huì)同鎢發(fā)生化學(xué)作用，從而影響鎢的純度。而在微重力條件下，沒有浮力存在，液滴更易懸浮，因而冶煉金屬時(shí)可以不使用容器，而是采用懸浮冶煉法，其優(yōu)點(diǎn)是冶金溫度不受容器耐溫能力的限制。因此，懸浮冶煉不僅能進(jìn)行高熔點(diǎn)金屬冶煉，而且可避免被冶煉物與器壁發(fā)生化學(xué)作用而被污染以及非均勻結(jié)構(gòu)結(jié)晶的出現(xiàn)，除改善合金組織外，還使金屬純度大為提高。

在微重力條件下，內(nèi)聚力和表面張力仍然存在，不產(chǎn)生地面上常見的自重變形，能制造出橢圓度極小的球體，且可控制產(chǎn)品形狀，可以制造特別細(xì)的金屬絲。因?yàn)闆]有浮力，液體內(nèi)的氣泡跑不出去，在各種粒度的液體中均可保持氣泡。利用這一特性，可以在空間冶煉出泡沫金屬材料，如同泡沫塑料的“泡沫鋼”，這種鋼的結(jié)構(gòu)中均勻分布許多氣泡，質(zhì)量很輕，甚至能浮在水面，而堅(jiān)硬度和普通鋼相同。

從某種意義上講，浩翰的宇宙空間是人類進(jìn)行材料加工的天然工廠，更是人們進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)的理想之地。近年來，科學(xué)家們?cè)诿绹?guó)和前蘇聯(lián)的空間站上進(jìn)行了許多空間加工試驗(yàn)，取得了可喜的成績(jī)和寶貴的經(jīng)驗(yàn)，這也預(yù)示著在不久的將來，空間加工業(yè)將從實(shí)驗(yàn)室走出來，真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的大批量生產(chǎn)，為更加舒適的人類生活提供一系列高精尖產(chǎn)品。

未來的發(fā)展中，以高科技為支柱的新經(jīng)濟(jì)將為航天技術(shù)提供一個(gè)極為廣闊，大有作為的新天地。航天技術(shù)在豐富、推動(dòng)新經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，也為人類開辟著更為美好的全新的生存空間。

六、海洋技術(shù)：開拓經(jīng)濟(jì)新天地1．海洋礦產(chǎn)資源開發(fā)潛力大

僅把新經(jīng)濟(jì)與信息、網(wǎng)絡(luò)等同起來，未免偏頗。新經(jīng)濟(jì)如初春的陽光，灑滿人間，催生萬物。作為新經(jīng)濟(jì)中前沿領(lǐng)域的海洋技術(shù)，便是大潮中的一支主流。

眾所周知，礦產(chǎn)資源是現(xiàn)代工業(yè)的重要原料，也是所有經(jīng)濟(jì)形態(tài)運(yùn)作的保證條件。自古以來，人們所需的礦產(chǎn)資源絕大多數(shù)是從陸地上采取的。但是隨著工業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人們對(duì)礦產(chǎn)資源的需求與日俱增，所需求的礦產(chǎn)資源的數(shù)量以及種類變得越來越多，與之相對(duì)應(yīng)的是陸地的礦產(chǎn)資源日趨減少，不僅儲(chǔ)量減少，而且礦藏品位降低，某些礦產(chǎn)（如鋼）只能維持20多年。而占地球表面積71％的藍(lán)色海洋卻蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源。因此，人類為了自身的生存和發(fā)展，勢(shì)必要把開采礦產(chǎn)資源的目光從陸地轉(zhuǎn)向海洋。向海洋尋求新的礦產(chǎn)資源基地，已經(jīng)是許多海洋國(guó)家將要面臨的選擇和機(jī)遇。

隨著新經(jīng)濟(jì)的到來，現(xiàn)在海洋高科技的發(fā)展給人們展現(xiàn)了一個(gè)令人鼓舞的海洋礦產(chǎn)資源開發(fā)前景：至今已發(fā)現(xiàn)海底蘊(yùn)藏的多金屬結(jié)核礦、磷礦、資金屬和稀有元素砂礦、硫化礦等礦產(chǎn)資源達(dá)6000億噸。若把太平洋底蘊(yùn)藏的160多億噸多金屬結(jié)核開采出來，其鎳可供全世界使用2萬年，鉆使用34萬年，錳使用18萬年，銅使用1000年。海洋底的石油、天然氣資源也極為豐富，全世界海洋石油蘊(yùn)藏量為1450億噸，占世界石油總儲(chǔ)量3000億噸的45％以上，海洋天然氣儲(chǔ)量為140億立方米，1988年世界海上油氣探明可采儲(chǔ)量，分別已接近450億噸和300000億立方米?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在水深1000一3000米的大陸波麓，蘊(yùn)藏著與大陸架海底同樣多的海底石油，這將是21世紀(jì)潛在的巨大石油資源。2．海洋化學(xué)資源開發(fā)方興未艾

浩翰的海洋，海水的總量約為13，7億立方千米。其中含有十分豐富的化學(xué)資源。

海水中除含有取之不盡、用之不竭的淡水資源外，還溶存有大量無機(jī)鹽類，總量可達(dá)5X10''''6噸，也就是說，在每立方千米的海水中，大約含有3500萬噸無機(jī)鹽類物質(zhì)。陸地上天然存在的各種元素，海水中幾乎都能找到。經(jīng)確認(rèn)，海水中主要溶存元素已近80種，其中有17種元素是陸地上所稀缺的。根據(jù)計(jì)算，在1立方千米的海水中，溶有2700多萬噸氯化鈉，320多萬噸氯化鎂，220多萬噸碳酸鎂，120多萬噸硫酸鎂，如果把海水中的鹽分全部拆出，平鋪在陸地上，陸地的高度會(huì)增加150米；假如把海水全部蒸干，海底將會(huì)積有60米厚的鹽層，這個(gè)鹽層的體積如此巨大，甚至把整個(gè)北冰洋填平還綽綽有余。

海水中數(shù)量最大的資源是淡水。隨著世界人口的增加和工農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)淡水資源的需求與日俱增，陸地淡水供應(yīng)日漸不足，因此在今天，人們?cè)诿鎸?duì)水資源危機(jī)這一世界性的難題時(shí)，更多的把注意力轉(zhuǎn)向海洋，希望能從海洋里獲得淡水。海水淡化也已成為涉及人類生存和發(fā)展的重大問題。

目前，人類不僅從海水中提取鹽、鉀、澳等資源，而且還著手從海水中提取更加貴重的資源。例如用于原子能發(fā)電和國(guó)防的核燃料鋼，海洋中儲(chǔ)量為50億噸，為陸地上儲(chǔ)量的4000倍；作為熱核能源的理和復(fù)，海洋中分別含有2500億噸和23．7萬噸。這些物質(zhì)為原子能工業(yè)和核聚變發(fā)電帶來潛在遠(yuǎn)景。預(yù)計(jì)從海水中提取理和重氖，將在21世紀(jì)進(jìn)入實(shí)用階段。隨著海洋高新技術(shù)的開發(fā)，海水將成為開發(fā)多種物質(zhì)的液體礦產(chǎn)資源。

人類開發(fā)利用海水化學(xué)資源有著悠久的歷史。到目前為止，開發(fā)海水化學(xué)資源呈現(xiàn)一種綜合化的趨勢(shì)，即將海水淡化后，被分離出的鹵水，再經(jīng)濃縮用于化學(xué)元素的提取，通過這種方法可以從海水中提取幾十種產(chǎn)品，其中主要有淡水、食鹽、鎂、澳。鉀等。近年來，海水提鈾的研究也取得了一些進(jìn)展。

3．海洋受閱資源開發(fā)大有可為

作為人類起源地的海洋，今天已是一個(gè)可供人類利用并為人類造福的巨大空間。海洋空間包括海上、海中和海底。借助于科學(xué)技術(shù)，對(duì)這些空間進(jìn)行直接的開發(fā)利用，以及潛在前景的開發(fā)利用，這些統(tǒng)稱為海洋空間資源。自古以來，人類就利用海洋空間從事交通運(yùn)輸。但是，海洋空間利用作為重要的工程技術(shù)問題，是科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代才提出來的。由于人口無節(jié)制地急劇增長(zhǎng)，使人類賴以生存的家園——陸地空間不斷地相對(duì)縮小，于是，掌握了先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的人們，把目光轉(zhuǎn)向了海洋空間，要把海洋空間開辟成為適于人類生存和為人類所用的第二家園。海洋空間作為一種可供開發(fā)利用的重要資源，日益引起人們的關(guān)注。

對(duì)海洋空間資源的開發(fā)利用，既有傳統(tǒng)的，也有現(xiàn)代的。人們?cè)诤Ｉ像傊坌写\(yùn)送貨物，有很長(zhǎng)的歷史，但是，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，海洋空間利用已經(jīng)由傳統(tǒng)的海洋工程、海上交通，向近海、深海和海底空間發(fā)展。目前，人們已經(jīng)在海上建起了人工島、規(guī)模宏大的海上城市設(shè)施、飛機(jī)場(chǎng)、倉(cāng)庫、碼頭等。開發(fā)海洋空間利用技術(shù)，已經(jīng)引起海洋國(guó)家的高度重視。在20世紀(jì)末。21世紀(jì)初，海洋空間利用技術(shù)，將會(huì)有長(zhǎng)足的進(jìn)展。4．海洋生物資源開發(fā)前景廣闊

占地球表面積約71％的海洋，是鯨類、魚類、蝦類、蟹類。貝類、海藻類等生物和通過顯微鏡才能看到的微小生物的生活棲息場(chǎng)所。這些生活在海洋中的生物，有巨大村生產(chǎn)能力。據(jù)科學(xué)家計(jì)算，全球海洋浮游生物的年生產(chǎn)量為50000億噸。在不破壞生態(tài)平衡的情況下，每年可向人類提供300億人口食用的水產(chǎn)品。

人類對(duì)海洋生物資源的開發(fā)的認(rèn)識(shí)是在不斷變化的。很久以前，人們認(rèn)為海洋生物資源是取之不盡、用之不竭的，單純的海洋捕撈業(yè)曾長(zhǎng)期占據(jù)海洋生物資源的開發(fā)領(lǐng)域。20世紀(jì)50年代，人們認(rèn)識(shí)到不能無節(jié)制地從事海洋捕撈，而應(yīng)有捕有養(yǎng)，大力發(fā)展海水養(yǎng)殖，于是出現(xiàn)了養(yǎng)殖與捕撈相結(jié)合的“養(yǎng)捕漁業(yè)”。近十年以來，隨著地球人口的急劇增長(zhǎng)，世界性的食品缺乏，食物結(jié)構(gòu)的變化，人類需求蛋白質(zhì)的日趨緊張，這些都給海洋生物資源的開發(fā)提出了更高的要求。過度的捕撈開發(fā)引起了漁業(yè)的崩潰危險(xiǎn)，一般的養(yǎng)殖數(shù)量極其有限。于是科學(xué)家提出了要像農(nóng)民種植莊稼一樣“耕耘漁業(yè)”，從而使海洋生物資源開發(fā)開始走上了人為控制的穩(wěn)定生產(chǎn)的局面。為此，出現(xiàn)了一系列海洋生物資源開發(fā)的新技術(shù)和新方法。尤其是海洋高新捕撈技術(shù)、海洋牧場(chǎng)開發(fā)技術(shù)、海洋生物藥物和工業(yè)原料開發(fā)技術(shù)以及生物工程技術(shù)等，對(duì)人類充分合理地利用海洋生物資源，有著廣闊的發(fā)展前景。

曾幾何時(shí)，從海洋遷徙到陸地，是生物包括人類進(jìn)化一次開天辟地的里程碑。今天當(dāng)我們從陸地回歸到海洋，也將是一次劃時(shí)代的變遷與革命。新技術(shù)、新知識(shí)、新經(jīng)濟(jì)、新天地，未來的人類將在創(chuàng)新中認(rèn)識(shí)海洋，開發(fā)海洋，向海中探寶，在洋上飛舟。七、軟科學(xué)技術(shù)：新經(jīng)濟(jì)的靈魂1．軟科學(xué)技術(shù)是新經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)應(yīng)用技術(shù)

新經(jīng)濟(jì)時(shí)代是“知識(shí)大爆炸”的時(shí)代，有專家估計(jì)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)的發(fā)展呈指數(shù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。在浩瀚的知識(shí)海洋中，若想迅速選擇、獲取自己所需要的知識(shí)和信息，以及及時(shí)做出決策，如果單憑個(gè)人的能力與經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)越來越困難了，只靠傳統(tǒng)的見解和模式應(yīng)對(duì)今天瞬息萬變的挑戰(zhàn)已不可能。于是挾裹著新經(jīng)濟(jì)之潮而來的日益顯示出先導(dǎo)作用的新興科技——軟科學(xué)技術(shù)來到了我們的面前。

軟科學(xué)技術(shù)就是應(yīng)用現(xiàn)代高科技幫助人們收集、整理、分析信息，為人們快速正確地決策提供科學(xué)依據(jù)的技術(shù)。現(xiàn)代軟科學(xué)技術(shù)的誕生是以現(xiàn)代新技術(shù)革命為前提的，特別是利用現(xiàn)代信息高科技。

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，生產(chǎn)社會(huì)化程度不斷提高，使得決策者面臨的問題變得日益錯(cuò)綜復(fù)雜，瞬息萬變，而且影響深遠(yuǎn)，因此不得不借助組織內(nèi)部或外部的專家群體進(jìn)行軟科學(xué)研究來提供決策支持，軟科學(xué)的崛起也正反映了這一客觀的社會(huì)需求。

由于現(xiàn)代信息高科技特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的滲入，使軟科學(xué)技術(shù)有了很快發(fā)展，現(xiàn)在研究開發(fā)的各種“專家系統(tǒng)”就是軟科學(xué)技術(shù)最突出的表現(xiàn)。如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，國(guó)家宏觀調(diào)控系統(tǒng)，醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)等等。

新經(jīng)濟(jì)是取決于智力資源的占有、配置的智力經(jīng)濟(jì)，而現(xiàn)在世界經(jīng)濟(jì)趨向一體優(yōu)，新技術(shù)革命速度變快，市場(chǎng)的不確定性、復(fù)雜性加強(qiáng)，一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者面對(duì)內(nèi)部和外部各種信息怎樣作出科學(xué)的決策？需要借助軟科學(xué)技術(shù)的幫助來實(shí)現(xiàn)。因此科學(xué)預(yù)測(cè)，在應(yīng)用技術(shù)方面，軟科學(xué)技術(shù)將成為新經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)和骨干高科技。

人們形象地將軟科學(xué)技術(shù)比喻成“智囊團(tuán)”，要求這個(gè)“智囊團(tuán)”需要具有觀察識(shí)別、記憶存儲(chǔ)、分析判斷和想象創(chuàng)造的能力。我們的電腦已經(jīng)具備了前兩個(gè)方面的功能，而后兩個(gè)方面的功能則要靠現(xiàn)在正在開發(fā)的專家系統(tǒng)和人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

軟科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)主要是：計(jì)算機(jī)科學(xué)、人文社會(huì)科學(xué)和生命科學(xué)技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)是用于收集存儲(chǔ)、分析、處理信息知識(shí)；人文社會(huì)科學(xué)是用于研究人的社會(huì)行為和人的方法論。因?yàn)檐浛茖W(xué)技術(shù)是為管理者作出決策提供依據(jù)，收集和分析的信息都是關(guān)于人的信息，因此要借助社會(huì)人文科學(xué)研究人的行為和思考方法；生命科學(xué)技術(shù)的任務(wù)是研究人腦的生理機(jī)制和思考方法，以便使電腦和人腦一樣對(duì)信息作出分析和判斷。

軟科學(xué)技術(shù)具有這樣的特征，首先，軟科學(xué)技術(shù)是一種“工具”，它可幫助人們利用現(xiàn)代高科技收集、處理信息，并可作出分析、判斷，幫助人們作出決策。其次，軟科學(xué)是一門高度綜合的學(xué)科，它不僅包括自然科學(xué)技術(shù)，而且包括人文社會(huì)科學(xué)，是兩大類科學(xué)的綜合。軟科學(xué)技術(shù)的另一個(gè)特征就是應(yīng)用性，它是多門科學(xué)的綜合應(yīng)用?？茖W(xué)家預(yù)言，軟科學(xué)技術(shù)將成為新經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)應(yīng)用科學(xué)技術(shù)。

2．戰(zhàn)略管理：科學(xué)加這見的管理

管理不是一種技巧，而是一門科學(xué)。管理不能憑經(jīng)驗(yàn)的累加、習(xí)慣的驅(qū)使，而要靠準(zhǔn)確的決策和科學(xué)的把握。新經(jīng)濟(jì)時(shí)代中的管理者，越來越多的成為了嫻熟地運(yùn)用軟科學(xué)技術(shù)的專家。

隨著現(xiàn)代世界經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)日漸明顯，各國(guó)對(duì)外開發(fā)程度不斷擴(kuò)大，新技術(shù)革命就使得產(chǎn)品和技術(shù)更新的速度加快。企業(yè)所面臨的是一個(gè)高度復(fù)雜和變化的生存環(huán)境。企業(yè)為了生存與發(fā)展，必須對(duì)內(nèi)部和外部的各種信息運(yùn)用軟科學(xué)技術(shù)進(jìn)行分析，然后決策出未來的發(fā)展方向。把握外部環(huán)境的變化及其變化趨勢(shì)，相應(yīng)地優(yōu)化內(nèi)部資源配置，從而取得內(nèi)部資源與外部環(huán)境的協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的發(fā)展。這種管理是戰(zhàn)略管理。

戰(zhàn)略管理是新經(jīng)濟(jì)時(shí)代日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)物，它要求管理者站在全局的高度，把握未來環(huán)境的變化，通過強(qiáng)化自身優(yōu)勢(shì)，取得內(nèi)部資源與外部環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡，以取得長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

戰(zhàn)略管理作為一種新的管理方式，有以下一些特點(diǎn)。

第一，戰(zhàn)略管理是以市場(chǎng)為導(dǎo)向的管理。它非常強(qiáng)調(diào)對(duì)企業(yè)外部市場(chǎng)環(huán)境的變化及其趨勢(shì)的把握，要求應(yīng)用現(xiàn)代軟科學(xué)技術(shù)對(duì)企業(yè)外部環(huán)境的信息進(jìn)行采集、分析。

第二，戰(zhàn)略管理是有關(guān)企業(yè)發(fā)展方向的管理。它特別注重企業(yè)未來總體的發(fā)展方向，如企業(yè)的新的經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域，應(yīng)該采取哪些戰(zhàn)略步驟，這要求企業(yè)決策者根據(jù)內(nèi)部與外部信息進(jìn)行決策，這是戰(zhàn)略管理的關(guān)鍵。

第三，戰(zhàn)略管理是面向未來的管理。換句話說，戰(zhàn)略管理關(guān)注的是企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。

第四，戰(zhàn)略管理是尋求內(nèi)部資源與外部環(huán)境相協(xié)調(diào)的管理。通過對(duì)外部環(huán)境因素進(jìn)行分析，對(duì)環(huán)境變化進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過企業(yè)內(nèi)部環(huán)境的調(diào)整、優(yōu)化以及取得新的資源等措施，尋求在未來時(shí)期企業(yè)與環(huán)境相協(xié)調(diào)。

企業(yè)戰(zhàn)略管理是企業(yè)在激烈競(jìng)爭(zhēng)條件下的一種選擇，這種管理具有以下幾方面的作用：

首先，戰(zhàn)略管理能夠促使企業(yè)管理者密切關(guān)注外部環(huán)境變化，及時(shí)抓住企業(yè)發(fā)展的寶貴機(jī)遇，主動(dòng)迎接未來挑戰(zhàn)。

第二，戰(zhàn)略管理有利于企業(yè)優(yōu)化配置內(nèi)部資源，企業(yè)只有實(shí)施有效的戰(zhàn)略管理，才能將企業(yè)的各種資源統(tǒng)一到企業(yè)戰(zhàn)略之下，從而避免出現(xiàn)資源分配與工作重點(diǎn)安排上的沖突。

第三，戰(zhàn)略管理對(duì)企業(yè)內(nèi)部各部門。各環(huán)節(jié)的高效運(yùn)行起導(dǎo)向作用，有利于發(fā)揮組織的協(xié)同作用。

3．知識(shí)管理：全新的管理思想

知識(shí)是資本，智力是資源，這就是新經(jīng)濟(jì)帶給管理者的新理念。組織智力，管理知識(shí)便是這一新觀念新思維人的運(yùn)用與實(shí)踐。

新經(jīng)濟(jì)時(shí)代是知識(shí)的社會(huì)、信息的社會(huì)，知識(shí)和信息成為企業(yè)乃至整個(gè)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略資源。知識(shí)對(duì)一個(gè)企業(yè)的生存發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，過去一直貫穿和滲透于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之中的知識(shí)其地位和作用日漸突出，企業(yè)管理的重心必將由物資資源管理轉(zhuǎn)向知識(shí)管理，這是新經(jīng)濟(jì)的呼喚。

知識(shí)管理可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為：一是對(duì)知識(shí)的管理，二是運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行管理。知識(shí)管理的任務(wù)就是要管理好智力資本，充分運(yùn)用集體的智慧，提高企業(yè)的應(yīng)變能力和創(chuàng)新能力。

它是為企業(yè)實(shí)現(xiàn)顯性知識(shí)和隱性知識(shí)共享提供的新途徑。顯性知識(shí)是可以量化易于整理和用計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存的知識(shí)，又稱作可編碼知識(shí)。這種知識(shí)可以以文字或其他符號(hào)形式寫在書本上或儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)中。隱性知識(shí)是一種不易用文字表達(dá)出來的經(jīng)驗(yàn)性的知識(shí)，又叫做意識(shí)知識(shí)。

顯性知識(shí)是易于傳遞和表達(dá)的，而隱性知識(shí)則潛藏在人的大腦中，屬于經(jīng)驗(yàn)性的無規(guī)律性的知識(shí)。每個(gè)人的隱性知識(shí)是各不相同的。

顯性知識(shí)是易于整理和用計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存的知識(shí)，而隱性知識(shí)則難以掌握，它儲(chǔ)存在雇員的腦海里，是雇員所取得經(jīng)驗(yàn)的體現(xiàn)，知識(shí)管理就是有效地實(shí)現(xiàn)這兩類知識(shí)的相互轉(zhuǎn)換，并在轉(zhuǎn)換中創(chuàng)新。知識(shí)型公司能夠?qū)ν獠啃枨笞龀隹焖俜磻?yīng)，明智地運(yùn)用內(nèi)部資源，并預(yù)測(cè)外部市場(chǎng)的發(fā)展方向，這就需要運(yùn)用知識(shí)管理來實(shí)現(xiàn)。

知識(shí)管理的根本目的是運(yùn)用企業(yè)集體智慧，提高對(duì)環(huán)境快速變化的應(yīng)變能力和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)顯性知識(shí)和隱性知識(shí)的共享和轉(zhuǎn)換。

知識(shí)管理不同于以往的信息管理，信息管理的重心是企業(yè)內(nèi)部和外部的信息資源，側(cè)重于對(duì)這些信息的收集、存儲(chǔ)、處理。分析，其目的是降低成本提高效益。而知識(shí)管理更注重人力資源的開發(fā)，注重創(chuàng)新?？梢赃@樣說，知識(shí)管理是信息管理的發(fā)展，是其更高的階段。

知識(shí)管理思想是一種全新的管理思想，它既繼承了人本管理思想的精髓，又結(jié)合新經(jīng)濟(jì)新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)特點(diǎn)予以創(chuàng)新。知識(shí)管理本身有其不同于以往管理的獨(dú)特之處。

①知識(shí)管理以企業(yè)員工智力資源的開發(fā)為中心。因?yàn)楣締T工擁有不斷創(chuàng)造新的有用的知識(shí)的能力，這是企業(yè)不斷創(chuàng)新的源泉。因此，如何采用適當(dāng)?shù)募?lì)機(jī)制激發(fā)員工們的創(chuàng)造力，在新經(jīng)濟(jì)下的企業(yè)發(fā)展中顯得異常重要。在傳統(tǒng)的工業(yè)管理中，雖然也有精神激勵(lì)，但更多是物質(zhì)激勵(lì)。在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代企業(yè)管理尤重激勵(lì)機(jī)制，不只是那種給予贊賞、表揚(yáng)或榮譽(yù)的傳統(tǒng)式精神激勵(lì)，而是一種新型的精神激勵(lì)，即賦予更大的權(quán)力和責(zé)任，使員工意識(shí)到自己是管理者中的一員，進(jìn)而更好地發(fā)揮自己的自覺性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性，充分挖掘自己的潛能以實(shí)現(xiàn)其人生價(jià)值。

②知識(shí)管理重視知識(shí)的共享和創(chuàng)新，未來新經(jīng)濟(jì)下的企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)取決于企業(yè)的整體創(chuàng)新能力，即運(yùn)用集體的智慧提高應(yīng)變力和創(chuàng)新力，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。創(chuàng)新可以認(rèn)為是產(chǎn)品或服務(wù)過程中已有知識(shí)要素或新的知識(shí)要素的組合。它要求企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)把集體知識(shí)的共享和創(chuàng)新視為贏得勝利的支柱，雇員能夠共同分享他們所擁有的知識(shí)。