2012高技術(shù)發(fā)展報告

內(nèi)容概要

　　本書是中國科學(xué)院面向公眾、面向決策人員的系列年度報告——《高技術(shù)發(fā)展報告》的第十三本。全書在綜述2011年高技術(shù)發(fā)展動態(tài)的同時，以信息技術(shù)為主題，著重介紹了信息技術(shù)和信息化新進展、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展情況與方向、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力與國際競爭力、高技術(shù)與社會等人們普遍關(guān)注的重大問題，提出了若干促進我國高技術(shù)及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思路和政策建議。
　　本報告有助于社會公眾了解高技術(shù)，特別是信息技術(shù)、信息化、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展動態(tài)與思路,可供各級領(lǐng)導(dǎo)干部、有關(guān)決策部門和社會公眾參考。

書籍目錄

新科技革命的拂曉(代序)白春禮
前言
第一章　2011年高技術(shù)發(fā)展綜述任中保
第二章　信息技術(shù)和信息化新進展
　2.1　半導(dǎo)體光電子材料與器件技術(shù)新進展
　2.2　光電傳感器和相關(guān)信息檢測技術(shù)新進展褚君浩
　2.3　通信技術(shù)新進展鄔賀銓
　2.4　軟件技術(shù)新進展梅宏郝丹郭耀
　2.5　信息安全技術(shù)新進展馮登國蘇璞睿
　2.6　未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與展望劉韻潔黃韜
　2.7　人工智能技術(shù)新進展鐘義信
　2.8　機器人技術(shù)的新進展徐揚生閻鏡予
　2.9　信息終端與人機界面技術(shù)新進展
　2.10　“云計算”技術(shù)新進展李伯虎歷軍柴旭東
　2.11　社會計算新進展王飛躍毛文吉曾大軍
　2.12　生物信息學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)的新發(fā)展孫之榮
　2.13　中國信息化和工業(yè)化融合新進展劉九如
　2.14　中國電子政務(wù)新進展高新民
　2.15　中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化新進展郭永田
第三章　高技術(shù)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展
　3.1　我國節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢田智宇楊宏偉
　3.2　我國環(huán)保技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、問題與趨勢分析吳舜澤
　3.3　中國特色的綠色再制造產(chǎn)業(yè)及其創(chuàng)新發(fā)展徐濱士
　3.4　中國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與趨勢李青敖翼
　3.5　生物育種產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢李新海李曉輝劉錄祥
　3.6　生物制造與可持續(xù)發(fā)展馬延和
　3.7　民用航空裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)重點與方向陳少軍
　3.8　智能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點與方向?qū)O容磊李斌朱森第
　3.9　太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與方向王仲穎孫培軍朱順泉
　3.10　生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢胡潤青竇克軍秦世平
　3.11　新型功能材料技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
　3.12　我國高性能纖維材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與建議趙慶章　
第四章　高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力與國際競爭力評價
　4.1　中國通信設(shè)備制造業(yè)創(chuàng)新能力評價陳芳穆榮平
　4.2　中國電子計算機及辦公設(shè)備制造業(yè)國際競爭力評價
第五章　高技術(shù)與社會
　5.1　會聚技術(shù)的科學(xué)寓意與經(jīng)濟寓意李真真
　5.2　物聯(lián)網(wǎng)與虛擬世界之整合前景及其基本問題翟振明
　5.3　網(wǎng)絡(luò)中立問題：在開放與控制之間杜鵬
　5.4　轉(zhuǎn)基因生物風(fēng)險管理中的公眾參與
　5.5　關(guān)于核能安全發(fā)展的思考王毅
第六章　專家論壇
　6.1　國家自主創(chuàng)新能力建設(shè)若干問題思考穆榮平樊永剛
　6.2　“十二五”時期培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的主要任務(wù)
　6.3　依靠科技創(chuàng)新 推動工業(yè)轉(zhuǎn)型升級畢開春
　6.4　國家信息化發(fā)展的形勢和任務(wù)周宏仁
　6.5　關(guān)于我國社會服務(wù)創(chuàng)新能力建設(shè)的若干問題思考

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：2011年高技術(shù)發(fā)展綜述任中保（中國科學(xué)院科技政策與管理科學(xué)研究所）2011年，美國發(fā)布《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略：確保經(jīng)濟增長與繁榮》，日本圍繞“綠色創(chuàng)新”和“生活創(chuàng)新”兩個主題實施329項最尖端研究開發(fā)項目，俄羅斯總統(tǒng)令確定未來幾年科技發(fā)展優(yōu)先方向并出臺《俄羅斯聯(lián)邦2020年前創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，德國實施《納米技術(shù)2015行動計劃》、《生物經(jīng)濟2030國家研究戰(zhàn)略》、《面向環(huán)保、可靠和廉價的能源供應(yīng)研究》和《可再生原料研究計劃》等計劃，韓國公布《2020年產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略思路》和《云計算擴散和加強競爭力的戰(zhàn)略計劃》，巴西宣布實施《巴西更大計劃》，這些都昭示著世界高技術(shù)研發(fā)掀起了新一輪的激烈競爭。2011年是我國“十二五”規(guī)劃的開局之年，國家發(fā)布了《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》和《國家“十二五” 科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》，為高技術(shù)研發(fā)指明了方向?；仡?011年世界高技術(shù)發(fā)展成就，總體呈現(xiàn)出一片生機盎然的景象，正在深刻地改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)生活方式。一、信息技術(shù)回顧2011年，信息技術(shù)仍在繼續(xù)向國民經(jīng)濟和社會的各個領(lǐng)域滲透，石墨烯片集成電路、三維芯片結(jié)構(gòu)、慢速內(nèi)存和快速內(nèi)存“合二為一”的新存儲器、新的數(shù)據(jù)傳輸方式等重大成果的不斷涌現(xiàn)，為開辟信息技術(shù)發(fā)展新空間提供了新思路，重要先進成果的應(yīng)用也正在改變著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。1 高性能計算機2011年6月，國際TOP500組織網(wǎng)站上公布了全球超級計算機TOP500排行榜，日本超級計算機“京” 以8162萬億次/秒的實測運算速度躋身榜首，中國的“天河一號”排名降至第二。“京”由日本富士通公司和日本理化研究所合作開發(fā)，共用864座機柜，連接超過8 8萬塊CPU，運算速度可以達到1051萬萬億次/秒，是全球首款運算速度越過1萬萬億次/秒大關(guān)的超級運算機器。11月，我國首臺實測性能超千萬億次/秒的超級計算機曙光“星云”在國家超級計算深圳中心正式運行。該計算機的運算能力相當(dāng)于20萬臺個人電腦運算能力的總和，能大大緩解我國華南地區(qū)乃至東南亞地區(qū)高性能計算能力緊張的局面，將在新能源開發(fā)、新材料研制、自然災(zāi)害預(yù)警分析、氣象預(yù)報、地質(zhì)勘探、工業(yè)仿真模擬等眾多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。12月，美國普度大學(xué)研發(fā)出“無源光學(xué)二極管”，它由直徑為頭發(fā)直徑1/10的兩個微小硅質(zhì)環(huán)狀物制成，具有體積極小、無需外部能源就能傳播信號的優(yōu)點，有望大大提高超級計算機的信息處理速度和能力。12月，韓國高等研究院（Korea InstIute for Advanced Study）利用“Tachyon二號”超級計算機完成了迄今為止規(guī)模最大的宇宙模擬，歷時20天，對大約3740億個顆粒進行了分析，涵蓋區(qū)域相當(dāng)于可觀測宇宙的2/3左右。2量子通信2011年1月，加拿大卡爾加里大學(xué)首次成功在一種特殊晶體中存入光量子糾纏態(tài)的編碼信息。該項研究成果是量子網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個里程碑，有望在不久的將來使量子網(wǎng)絡(luò)變成現(xiàn)實［1］。2月，美國國家標準與技術(shù)研究院的科學(xué)家首次在兩個分隔的帶電原子之間建立了直接運動耦合，實現(xiàn)了原子之間的單量子能量交換，簡化了信息處理過程，這一技術(shù)有望用在量子網(wǎng)絡(luò)中［2］。3月，美國加利福尼亞大學(xué)（簡稱加州大學(xué)）圣塔芭芭拉分校的科學(xué)家采用REZOU__________架構(gòu)，研發(fā)出了一塊6厘米×6厘米的芯片，該芯片中的9塊量子設(shè)備均有4個量子比特執(zhí)行運算。雖然距離100個量子比特執(zhí)行運算的目標還很遠，但這種具有很強可擴展性的架構(gòu)有望讓量子計算機問世。5月，德國馬克斯普朗克協(xié)會量子光學(xué)研究所的科學(xué)家首次成功實現(xiàn)了單原子存儲量子信息——-將單個光子的量子狀態(tài)寫入一個銣原子中，180微秒后將其讀出。該項研究成果將有助于設(shè)計出功能強大的量子計算機，以及遠距離聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建“量子網(wǎng)絡(luò)”。9月，英國劍橋大學(xué)的科學(xué)家實現(xiàn)了單個電子在兩點間往返運動，有望解決電子攜帶的量子信息丟失問題。10月，美國萊斯大學(xué)的科學(xué)家研制出一種微型的“電子高速公路”——-量子自旋霍爾拓撲絕緣體。這種微型設(shè)備可用于制造量子計算機所需的量子比特，這一成果將大大促進量子計算機發(fā)展。3信息傳輸2011年2月，美國英特爾公司推出了名為“雷霆”的新型高速連接技術(shù)。該技術(shù)將計算機和其他設(shè)備連接在一起，理論最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達10GBPs，使用戶方便地獲得高速數(shù)據(jù)傳輸和高清屏幕顯示服務(wù)。3月，德國弗朗霍夫協(xié)會海因里希－赫茲研究所與丹麥技術(shù)大學(xué)在長度為29千米的單一玻璃光纖線路上，創(chuàng)造了每秒傳輸102太比特（相當(dāng)于240張DVD光盤存儲的數(shù)據(jù)量）的光纖傳輸速率紀錄。5月，美國加州大學(xué)伯克利分校的研究人員將石墨烯鋪展在一個硅波導(dǎo)管的頂部，研制出能打開或關(guān)閉光的光調(diào)制器，目前的調(diào)制速度達到1吉赫茲，理論調(diào)制速度可達500吉赫茲。該項研究成果有望在實際應(yīng)用中大幅提高數(shù)據(jù)包傳輸速度，實現(xiàn)超快數(shù)據(jù)通信。5月，德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院的科學(xué)家成功完成了在一秒鐘內(nèi)為26太比特的數(shù)據(jù)編碼、輸出50千米再成功解碼的實驗，這是迄今用單一激光束傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量，每秒傳輸約700張DVD光盤的數(shù)據(jù)。7月，IBM公司演示了最新的多位相變存儲器，使用4個不同的阻值區(qū)來存儲字節(jié)組合“00”、“01”、“10” 和“11”，具有速度快、耐用、非揮發(fā)性和高密度性等多種優(yōu)點，讀寫數(shù)據(jù)和恢復(fù)數(shù)據(jù)的速度是現(xiàn)有閃存的100倍。

媒體關(guān)注與評論

三大獨立課題組匯集眾多權(quán)威專家十五年連續(xù)研究推動科技社會發(fā)展

編輯推薦

《2012高技術(shù)發(fā)展報告》編輯推薦：存儲傳輸方式不斷革新，引領(lǐng)信息產(chǎn)業(yè)全新方向，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重要性凸顯，新型飛機將更小更快，全新概念的量子電路有望引發(fā)新一輪的技術(shù)革命，節(jié)能、環(huán)保、特種材料加速可持續(xù)發(fā)展時代到來，不斷發(fā)現(xiàn)致病基因，累積攻克重大疾病關(guān)鍵信息，能源技術(shù)的不斷突破，加速破解能源和環(huán)境危機，基于云架構(gòu)的新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)已成為重要方向，智能機器人將成為“第一生產(chǎn)力”體系的引領(lǐng)者。

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