中國科學院在紀念自己60歲生日、回顧過往輝煌征程的同時,也在思考和謀劃未來的發展藍圖。不久前中科院匯集全國數千專家編寫的“創新2050:科學技術與中國的未來”戰略研究報告,就中國面向2050年的科技發展戰略、礦產資源、空間科技和人口健康等,提出了思考和發展路線圖。現將其中有關影響中國現代化進程的22個戰略性科技問題列出:
影響中國國際競爭力的6個科技戰略
1.“后IP”網絡的新原理新技術研究和實驗網研究。該研究旨在發展新的網絡基礎設施,以實現任何人、任意地點、任意時間的通信和從任意設施獲得優質保證的服務。
2.高品質基礎原材料的綠色制備。揭示材料組分、組織結構與性能的關系,研發廢棄材料低成本回收、高值化再應用技術等,研發具有更好綜合性能、可靠性和低成本的材料技術。
3.資源高效清潔循環利用的過程工程。研發源頭污染控制與資源高效循環利用的綠色過程工程體系。建立適合我國國情的污染源頭控制、物質循環利用的綠色過程工程技術體系,并實現工業應用。
4.泛在感知信息化制造系統。發展感知為代表的新一代自動化和信息化制造技術,提高制造效率、改善產品質量、降低產品成本和資源消耗。
5.艾級(1018)超級計算技術。研制每秒1018次運算的網絡計算系統,快速精確地仿真基因組、個體和群體三個層次的重要生命現象,廣泛應用于生物檢測、良種培育、新藥發現和疾病防治等領域。
6.農業動植物品種的分子設計。大規模深入挖掘動植物種質中蘊藏的優異基因資源;建立規模化、標準化和工廠化的分子設計育種技術體系和設施。
影響中國可持續發展能力的7個科技戰略
7.中國地下4000米透明計劃。揭示礦床形成深度及其控制因素、礦化規律和礦床的保存條件,建立不同尺度的礦床成礦模型等,力爭至2040年使我國主要區域或地下4000米以內變得“透明”,為準確圈定覆蓋區和深部的礦產資源提供理論和技術支持。
8.新型可再生能源電力系統。爭取在2020年前后,實現分布式發電規模化,微網和電力系統形成規模示范;2030年前后,實現微網智能化和商業化運營;2050年前后,實現基于微網的區域配網電力交易體系和大規模聯網運營。
9.深層地熱發電技術。我國已探明的水熱型地熱能量相當于32億tce(1噸標準煤當量),遠景地熱能量相當于1300億tce,大約為2006年我國煤炭資源保有資源量的130倍。有效開發利用地熱能,對優化我國能源結構,保障未來能源供給意義重大。
10.新型核能系統。急需在快中子堆、核廢料處理和先進驅動方法的慣性聚變方面加強部署。
11.海洋能力拓展計劃。重點是建設多維海洋實時觀測與研究網絡,建設海天陸一體化信息綜合處理系統,提高海洋開發與利用能力等。2020年前,逐步拓展到全部領海和經濟專屬區;2030年前后,逐步擴展到西太平洋和印度洋;2050年前后,拓展到全球公海。
12.干細胞與再生醫學。力爭用10年時間,使我國在干細胞和再生醫學領域進入國際先進行列;再用10年左右時間,實現我國干細胞治療的臨床應用;再用10年左右時間,實現基于干細胞的再生醫學的大眾化應用。
13.重大慢性病的早期診斷與預防干預。獲取監測重大慢性病發生、發展的分子標記物,發展和完善最接近人體復雜系統的動物慢性病模型,尋找和鑒定中國人群的基因多態性以及相應的代謝特征,建立起早期診斷的新技術和新方法。
影響國家與公眾安全的2個科技戰略
14.空間態勢感知網絡。在2030年前后,建成全球覆蓋、全天候、全天時、高分辨率的空間態勢感知網絡,實現信息的準實時應用。
15.社會計算與平行管理系統。如何對信息進行有效采集、實時分析、快速精確大范圍地發布和利用,成為事關國家安全競爭力的重大戰略問題。
發展迅速的3個綜合交叉前沿方向
16.納米科技
17.空間科學探測及衛星系列
18.數學與復雜系統
可能出現革命性突破的4個基本科學問題
19.暗物質與暗能量的探索
20.物質結構調控。基于對微觀世界精細觀測和深刻理解,逐步實現對構成物質的原子、分子,乃至電子的調控,可以按需要設計、合成新的材料、調節微觀粒子間的相互作用。
21.人造生命和合成生物學
22.光合作用機理。挖掘光能吸收、傳遞和轉換的潛力,挖掘重要調控光能利用和轉化的功能基因,通過遺傳改良提高作物光能利用效率,研制高效的太陽能生物轉換器和仿生轉化器。