細胞生物學的發(fā)展史精選(九篇)

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第1篇：細胞生物學的發(fā)展史范文

16~19世紀，為近代生物學史15-16世紀歐洲興起文藝復興運動,是一次偉大的思想解放運動,它沉重地打擊了教會和神學,為自然科學(包括生物學）的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。資本主義及其生產(chǎn)力的發(fā)展為自然科學提出許多新的課題，同時也提供了大量可供觀察的材料和新的研究手段。近代生物學的發(fā)展,在方法論上以培根實驗理論和笛卡爾的數(shù)學方法為標志，在生物學內(nèi)容上則以細胞學說和達爾文進化論的創(chuàng)立為中心,生物學的研究達到了整體水平和細胞水平。16~n世紀,生物學上一些分支學科開始獨立和發(fā)展。植物學、解剖學和生理學先后成為一門獨立的學科。18世紀,除生理學取得進一步發(fā)展外，分類學和胚胎學的成就最為顯著。19世紀，細胞學、進化論和孟德爾遺傳學方面的成就最為突出。近代生物學發(fā)展的特點是生物科學內(nèi)部不同學派之間的對立和爭鳴：這一時期,不同學派產(chǎn)生和不同的學說的爭端，往往是特定學科走向更為成熟階段的重要標志之一。例如,“物成論”與“神創(chuàng)論”，“進化論”與“不變論”，“人為分類法”和“自然分類法”,“預成論”與“漸成論”，“活力論”與“機械論"，“生生說”與“自生說”等等,不同學派的理論在經(jīng)受實踐、歷史的檢驗以后，一方面，可以不斷地修正錯誤,也可以相互取長補短,統(tǒng)一認識后達到更高層次的完善。例如,“活力論”和“機械論”的爭論促進了生理學的發(fā)展。又如,“預成論”和“漸成論”的爭論，有效地推動了胚胎學的發(fā)展；另一方面,真理戰(zhàn)勝謬誤,為學科發(fā)展奠定基礎，例如“生生說”戰(zhàn)勝“自生說”為微生物學的發(fā)展掃潸道路。不同學派之間的爭端和對立，即有正價值，又有負價值。研究生命科學史，就要總結(jié)正反兩方面的經(jīng)驗,幫助科學的研究自覺地運用這類正負價值,推動生物科學的發(fā)展。

2.現(xiàn)代生物學:

20世紀以來為現(xiàn)代生物學史由于物理、化學、數(shù)學向生物學滲透,給生物學帶來了巨大的變革和發(fā)展,在全面發(fā)展的基礎上，從描述性為主的傅物學領域，進人實驗生物學蓬勃發(fā)展的時代。到了20世紀30年代,大多數(shù)生物學應用實驗分析、物理或化學方法取得了許多新的進展。20世紀上半葉，基本上是以遺傳學、胚胎學和生理學為帶頭學科，到了20世紀下半葉則以分子生物學為帶頭學科，加上細胞學、神經(jīng)生物學和生態(tài)學構(gòu)成了當代生物學的四大支柱。隨著實驗科學手段和方法的發(fā)展，生物學在微觀上從細胞生物學水平走向分子生物學水平；宏觀上,從各分支學科走向綜合生物學的方向發(fā)展,這是一個微觀研究和宏觀研究不斷相互促進的發(fā)展過程。21世紀被稱為生物科學發(fā)展的世紀。

3.偉大科學家的重要成果是生物科學發(fā)展的里程碑,科學家的科學精神是生命科學發(fā)展史的炅魂。

第2篇：細胞生物學的發(fā)展史范文

Abstract： In order to promote the quality of education， the authors study the development about the teaching contents， teaching method of college "Botany" through elicitation teaching method， comparing the teaching method and organic bonding with CAI； In the meanwhile， the authors explore the fusion about teaching and moral education in botany.

關鍵詞： 植物（生物）學；教學內(nèi)容；教學方法；德育

Key words： botany；teaching contents；teaching method；moral education

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）31-0243-02

0 引言

在生物領域和農(nóng)業(yè)領域以及綜合醫(yī)藥學高等院校中，植物（生物）學與植物生理學、生物化學、植物病理學、植物生態(tài)學、園林學、細胞生物學、經(jīng)濟植物、植物地理學等基礎課程或?qū)I(yè)課程聯(lián)系非常緊密，許多植物分類和植物解剖以及植物組培等知識的深入理解對大一學生來說難度較大。植物（生物）學是高等院校農(nóng)林類、生物類院系的一門重要的專業(yè)基礎課，對提高大學生基本科學素質(zhì)，進一步學習其它基礎課程和專業(yè)課程有著十分密切的聯(lián)系[1]。筆者在該課程的教學過程中，一方面對教學內(nèi)容進行改革；同時教學中注重教學與德育的融合，培養(yǎng)學生了愛國情懷和正確價值觀念，從而在提升植物（生物）學的教學質(zhì)量和教學目標方面取得了一定成績。

1 改進教學方法，優(yōu)化教學內(nèi)容

1.1 根據(jù)專業(yè)目標培養(yǎng)的需要，擬定適宜的教學大綱

教學大綱的制定遵循兩個原則，即一方面滿足不同專業(yè)培養(yǎng)難度和重點，另一方面充分考慮與其他后續(xù)課程的協(xié)作配合。在備課階段，對不同專業(yè)學生中和講授后續(xù)基礎課程和專業(yè)課程的各個教研室調(diào)查走訪，避免教學內(nèi)容重復。對后續(xù)課程中植物生理學、生物化學、植物病理學、植物生態(tài)學、細胞生物學、經(jīng)濟植物、植物地理學等，了解其教學計劃中將要講授的有關教學內(nèi)容，合理安排植物（生物）學課程中的相關銜接內(nèi)容。教研室每周都開展教學研究，對教學大綱根據(jù)情況研討，對教學內(nèi)容合理組織。

1.2 提高自身科研與教學能力，高度重視并認真編寫講稿教案

本課題組教師，在保證講授好教學大綱規(guī)定的內(nèi)容的同時，注意與時俱進，課堂課程內(nèi)容講授時前后次序安排合理，利用基本記憶規(guī)律，內(nèi)容傳授由簡入繁，分散難點。

1.3 突破傳統(tǒng)模式，引進啟發(fā)式教學法和比較教學法

傳統(tǒng)的課堂教學模式是以老師為中心進行教學活動，學生被動地學習，近年來出現(xiàn)的創(chuàng)新教育則是以學生為中心的新型教學模式[4]。植物（生物）學是一門理論性與應用性并重的學科，充分調(diào)動學生學習的自覺性、積極性和主動性，培養(yǎng)學生探索問題分析問題和解決問題的能力，可以大大提高教學質(zhì)量。

啟發(fā)式教學法就是要使學生既學到科學知識，又能獲得一定的探索知識的方法。這就要求教師在啟發(fā)學生思維的前提下，按照開發(fā)智力、培養(yǎng)能力的要求進行講授。教師對教學內(nèi)容的重點和難點部分，有目的、有計劃地提出一些問題，通過引導，開發(fā)了學生的智力，師生之間在智力上產(chǎn)生了一種傳遞和轉(zhuǎn)移的作用[1]。如在對“物種多樣性”教學時，本人結(jié)合以往本人科研的心得方法，向?qū)W生延申介紹觀賞植物品種的國際登錄體系，指出我國擁有的木犀屬植物資源占世界總數(shù)的82.76%，如果中國不爭取國際登錄，而被其他國家搶先申請，并被授權(quán)進行品種國際登錄，那么，即使擁有大量木犀屬植物和桂花品種，中國也要向資源貧乏的其他國家申報桂花品種登錄。那么如何進行觀賞植物品種的國際登錄呢，啟發(fā)學生思考，并與同學研討國際上通用作法：每一個不同栽培植物類群ICRA都是經(jīng)國際園藝學會下的命名與登錄委員會的批準方可進行工作。而ICRA都含有負責專業(yè)部門作權(quán)威單位，確定一至數(shù)人作為權(quán)威專家（人），授權(quán)為該類群栽培植物的國際品種登錄工作的組織者和登錄審批者。然后，每一個ICRA負責接受各申請人（單位）的要求，經(jīng)審定、修改、認定后，在每年年底出版該類群的國際登錄年報或補編，將登錄品種名稱、來源、基本性狀保存單位及有關資料正式發(fā)行。不同的花卉，不同ICRA，品種登錄方式不同。堇菜在美國堇菜協(xié)會（），楊樹在國際楊樹協(xié)會（），可通過信件、彩色照片來登錄[2]。這樣的教學過程不僅使學生深入了解物種多樣性，而且知曉了較熱門的國際植物品種多樣性形勢，激發(fā)了學生對“植物（生物）學”的濃厚興趣。學習興趣是學習的動力，使學生由被動接受書本知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿?、解決問題。

筆者在教學中對知識點多用比較法，比較教學法是一種實用性強、效果好的教學方法，能避免學生死記硬背，掌握動態(tài)變化和提高學生創(chuàng)新水平。在講授植物分類部分時，單子葉與雙子葉植物的結(jié)構(gòu)對比；在講授雙子葉植物初生結(jié)構(gòu)時，莖與根的初生結(jié)構(gòu)比較；將植物界中，由低等植物至高等植物的主要特征均從植物體類型、生活環(huán)境、生殖器官的有無以及生活史不同四個方面進行對比，區(qū)分低等植物中藻類、菌類和地衣的特征；高等植物中苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物的主要特征。通過比較，可以充分理解植物體是一個有機整體。在植物體發(fā)育的不同階段，環(huán)境條件的變化伴隨形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的改變。如雙子葉植物根系的初生生長到次生生長，初生結(jié)構(gòu)與次生結(jié)構(gòu)依次發(fā)生與成長發(fā)育，從主體不同，來源不同、發(fā)生時間、生長結(jié)果的不同加以比較。在教學過程中筆者應用比較法，讓學生可以擴展理解植物物種與品種兩個不同概念，并對物種與品種進行對比，可以總結(jié)出主要不同之處如下：

①種與品種概念不同。②種與植物品種的遺傳多樣性不同，植物品種的遺傳多樣性要遠大于植物的種。③種與植物品種的分類原則與目的不同，植物品種演化序列的建立是以種間親緣關系為基礎和依據(jù)的，已建立的品種分類系統(tǒng)存在很多爭議。④種與植物品種的分類階元不同，種分類的階元如界、門、綱、目、科等，種與種之間的基分類屬于自然學科，而觀賞植物的品種分類屬于應用科學，一種觀賞植物往往不是植物（生物）學上的一個種，而是這個屬的種群，常常是幾個、十幾個乃至幾十個種組成的，如園藝秋海棠包含200個以上的種?？傊?，比較法的運用，使學生掌握了植物物種分類與植物品種分類雖然都是對于植物進行的分類研究，但有很大不同。

1.4 CAI教學模式與傳統(tǒng)教學手段的合理使用

CAI，Computer Assisted Instruction即計算機輔助教學，是一種現(xiàn)代教育技術，它利用計算機多媒體技術把文字、圖形、聲音、動畫等多種表現(xiàn)媒體綜合起來[3]。多媒體技術在植物（生物）學課堂的應用則克服了在以往的傳統(tǒng)教學中掛圖、老式幻燈或在黑板上手繪的方式缺乏真實感和立體感、浪費時間等缺點，大大提高了課堂效率。多媒體教學有助于學生了解植物的整體性和植物動態(tài)的生長過程，從而將難以理解的知識簡單化、直觀化植物（生物）學形態(tài)解剖部分的內(nèi)容多為直觀性教學內(nèi)容。多媒體輔助教學不能完全替代傳統(tǒng)教學手段，應有機結(jié)合，優(yōu)勢互補，與傳統(tǒng)教學手段的共同使用。

2 挖掘德育資源，促進教德融合

2.1 植物（生物）學課程有利于學生樹立正確的辯證唯物主義觀點

細胞微觀結(jié)構(gòu)與超微觀結(jié)構(gòu)，有助于理解生命的本質(zhì)；從生命的起源過程可以追溯到地球、宇宙的起源、演化和組成。通過植物（生物）學中生命現(xiàn)象的解釋，能夠為世界統(tǒng)一于物質(zhì)這一辯證唯物主義基本觀點提供生動的證明。

2.2 植物（生物）學課程，有利于學生培養(yǎng)愛國情懷和形成正確價值觀

我國有高度的生物多樣性（物種多樣性、遺傳多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性），通過教學，使學生認識到我國這個植物生態(tài)系統(tǒng)，是我們賴以生存的保障。同時，通過講述植物（生物）學發(fā)展史中科學家的事例，使學生能夠了解廣大科學家為植物學科建設所進行的長期艱苦的探索歷程，提高良好道德修養(yǎng)，形成積極向上，不畏艱難的正確價值觀。

2.3 植物（生物）學課程，有利于學生去除僵化的思維模式

生物多樣性有助于自然系統(tǒng)的平衡，同樣，適用于人類社會。在日常生活與工作中，人與人之間需要來往，每個人都自覺或不自覺地要與不同意識形態(tài)和文化背景的人打交道，在植物（生物）學教學中，通過引導學生對自然系統(tǒng)的平衡的理解，有助于學生打破過去非友即敵的僵化的思維模式，從而善于在不同文化背景下理解和認同合作者和競爭者，自覺維護整個社會的和諧發(fā)展。使學生認識到合作的重要性，只有善于合作，才能真正實現(xiàn)個人的社會價值和自身價值，從而贏得良好的生存環(huán)境。

2.4 植物（生物）學課程有利于學生提高認知水平

植物（生物）學的發(fā)展史，也是人類不斷突破，不斷進取，提高人類認知水平的進程。以植物（生物）學物種進化論發(fā)展過程來說，進化理論的發(fā)展也經(jīng)歷了從早期進化思想到拉馬克主義到直生論，發(fā)展產(chǎn)生達爾文主義、新達爾文主義和現(xiàn)代達爾文主義，達爾文主義、新達爾文主義屬于線性范疇，染色體水平，局限于小進化，而新達爾文主義屬于非線性范疇，解釋間斷、驟變大進化，中性理論達分子水平。進化理論的發(fā)展與其它任何理論相同，都經(jīng)歷著發(fā)展、繼承的過程?？茖W理論的替代并不只是簡單的新理論對舊理論的否定和排斥，事實上各個學派實際上都成為未涉及領域或難點的一些補充和發(fā)展。在教授植物（生物）學課程中，在課堂上，要能將發(fā)展中的不易使學生體會到，并珍惜當前的存在，引導學生深入了解植物（生物）學學科內(nèi)容的形式與結(jié)構(gòu)，以及植物（生物）學科所具有的理論性和創(chuàng)造性。

參考文獻：

[1]段春燕，侯小改，張亞冰，等.高校《植物學》理論、實驗和實踐教學模式初探[J].新疆師范大學學報（自然科學版），2005，24（3）：87-88.

第3篇：細胞生物學的發(fā)展史范文

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申明:本網(wǎng)站內(nèi)容僅用于學術交流，如有侵犯您的權(quán)益，請及時告知我們，本站將立即刪除有關內(nèi)容。 【摘 要】遺傳學是生物學、農(nóng)學、遺傳學等專業(yè)的主干課程之一。本文從遺傳學專業(yè)的特點出發(fā)，結(jié)合自身的教學實踐與研究探索，對遺傳學課程中教材的選定、教學內(nèi)容的優(yōu)化、教學方法及其實驗教學的改進等問題進行探討，提出體會和思考，以期優(yōu)化遺傳學課程體系，提高教學成效。 【關鍵詞】遺傳學 教學內(nèi)容 實踐教學 教學方法 考試方式 【中圖分類號】G423 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）21-0037-02

遺傳學是研究生物遺傳與變異規(guī)律及基因結(jié)構(gòu)和功能的科學，其教學目標是使學生通過學習遺傳學理論知識，了解其最新發(fā)展動態(tài)，掌握分析問題、解決問題的能力。對遺傳學內(nèi)容的豐富和加深與學時不斷壓縮的矛盾日益突出，造成教學難度不斷增大，因此如何在有限的學時下完成教學內(nèi)容、提高教學成效顯得尤為重要，本文就如何加強課程建設、優(yōu)化教學體系提出思考。

一 教材的選定

教材是知識傳授的載體，是學生學習的切入點，其質(zhì)量和水平的高低直接影響著教學的質(zhì)量與學習效果，因此教材建設是課程建設的重要環(huán)節(jié)。不同版本的教材，在教學內(nèi)容、教學重點、難點等方面的安排都有所差異，選擇一套既符合培養(yǎng)學生的目標，又符合學生專業(yè)特點的教材是至關重要的。目前遺傳學教材主要包括王亞馥主編的《遺傳學》、劉祖洞主編的《遺傳學》、朱軍主編的《遺傳學》、趙壽元主編的《現(xiàn)代遺傳學》、方宗熙主著的《普通遺傳學》。根據(jù)教學實踐經(jīng)驗和學生的培養(yǎng)目標，又結(jié)合我院現(xiàn)階段的特點，本教研室選擇了王亞馥主編的《遺傳學》，該教材對遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、遺傳物質(zhì)的傳遞以及遺傳信息的表達和調(diào)控進行了較為深入和集中的探討，使學生在群體水平、個體水平、細胞水平和分子水平的不同層次上對遺傳學有較為深入和完整的認識，有利于學生遺傳分析能力的培養(yǎng)，為以后的理論課程（如動物育種、植物育種）打下了堅實的基礎。

二 優(yōu)化教學內(nèi)容

教材是教學內(nèi)容的代表與示范，而教案是教學活動順利開展的前提方案，遺傳學是一門與其他學科知識交叉、滲透性較強的綜合性學科，因此在遵循學生培養(yǎng)目標和專業(yè)特色、教學大綱和教材的前提下，并結(jié)合學生基礎和學時數(shù)的具體條件，梳理好各章節(jié)的側(cè)重點，編寫合適的教案十分重要。這就要求任課教師在教學過程中認真鉆研教材、全面領會教學大綱、明確教學目標、掌握基礎理論知識和最新研究動態(tài)、多與相關課程的教師交流，調(diào)整教學重、難點，避免重復教學。如遺傳的細胞學基礎是細胞生物學教學的重點，遺傳的分子學基礎、原核生物基因的表達調(diào)控、真核生物基因的表達調(diào)控是分子生物學教學的重點，核酸的結(jié)構(gòu)、DNA復制及損傷修復是生物化學課程的重點，這三部分內(nèi)容可以要求學生進行自學。遺傳學三大定律中，孟德爾遺傳法則學生在高中階段已有所掌握，在講解時應注重對孟德爾定律的驗證，而遺傳連鎖法尤其是兩點測交和三點測交的作圖方法，是學生學習的重點和難點，可增加教授學時，并結(jié)合經(jīng)典實驗，加深學生對理論知識的理解，做到重點突出、難點講透。此外還應注重基礎知識與前沿科學相結(jié)合，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，鍛煉其科學的思維方法。

三 改進教學方法

傳統(tǒng)的教學方法是教師滿堂灌、學生被動地接受，這樣不但削減了學生學習的積極性、主動性，也不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此培養(yǎng)現(xiàn)代化的應用型人才必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學理念，改進教學方法。

1.啟發(fā)式教學

通過提問的方式教學，激發(fā)學生的探知欲望。如在講遺傳連鎖分析時，提出“基因的連鎖遺傳必須用雙隱性進行測交嗎？”，啟發(fā)學生積極思考，開發(fā)學生分析思維的能力，使學生的學習方式由簡單的接受型轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W習，提高其學習的主動性。

2.討論式教學

在教學過程中，選取學生感興趣的問題進行分組討論，如在講近親繁殖和雜種優(yōu)勢時，提出騾子為什么只有極弱的生育能力，近親繁殖都有哪些危害，并引出我國《婚姻法》禁止直系親屬三代內(nèi)結(jié)婚的科學性，充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性，加深學生對理論知識的理解，增強看問題的全面性，做到學以致用。

3.探討式教學

學生可利用課余時間拓展遺傳學知識，在教學目標下，布置適當?shù)膯栴}讓學生完成，如在講解染色體畸變時，讓學生閱讀全書或查閱其他參考資料，思考造成結(jié)構(gòu)變異的原因有哪些，并通過分組討論、集中發(fā)言、教師評價總結(jié)的方式進行考核，培養(yǎng)學生積極探索和敢于創(chuàng)新的品質(zhì)。

4.改進教學手段

多媒體技術是高等學校教學改革的高效輔助手段，多媒體課件的建設可在有限的時間和學時下，以圖片、文字、動畫等方式，將抽象難懂的理論知識形象直觀地展示給學生，這樣不但擴大了信息量、調(diào)動了課堂氣氛、激發(fā)了學生的學習興趣和求知欲，而且還能克服學生記筆記難等問題，從而提高了教學效果，最大限度地發(fā)揮多媒體教學的優(yōu)勢。如在講授遺傳病時，可顯示相關遺傳病患者的照片，也可插入相關遺傳病視頻，在講基因突變時，可以插入正常和突變后的變異體作物或動物的對比圖片，激發(fā)學生對該病發(fā)病機制的研究;講授染色體交換、染色體重組及染色體的畸變時，可以采用不同的動畫模擬方式教學，更逼真地展示出基因的缺失、重復、融合，并讓學生結(jié)合生活，思考哪些疾病與這些基因相關，加深學生對知識的理解和認識。遺傳學三大定律的發(fā)現(xiàn)，及DNA雙螺旋的發(fā)現(xiàn)，遺傳密碼、基因組測序計劃，讓學生觀看紀錄片《世界百大發(fā)現(xiàn)――遺傳學》，從聲情并茂的紀錄片中感受到學習這些知識的樂趣。

此外，教師可將教學大綱、教學參考書籍、教學輔助資料（如教案、課件、課后練習及其他教學資料）等上傳至局域網(wǎng)上，并與國內(nèi)遺傳學精品課程網(wǎng)站鏈接，鼓勵學生充分利用教學網(wǎng)站與網(wǎng)絡課程教學共享平臺，這樣既有利于學生自主學習，又可克服多媒體教學中的不足，解決如課件信息量大、學生來不及記筆記、條理性不足等問題。

5.改善實驗教學

遺傳學是一門實驗性很強的基礎學科，其教學目的是鞏固和加深遺傳學理論知識，實驗設備和實驗環(huán)境直接影響著實驗課教學水平的提高，構(gòu)建功能齊全、設備先進遺傳學教學實驗室，有利于綜合性實驗和設計性實驗的開設。本教研室具備完善的遺傳學實驗設備，選用王金發(fā)主編的《遺傳學實驗教程》，將果蠅飼養(yǎng)及其雜交實驗（唾腺染色體、單因子實驗、二對因子的自由組合、三點試驗和伴性遺傳），設定為綜合性試驗，通過這部分內(nèi)容讓學生對遺傳學中的染色體和三大定律有一個總體的認識，而對一些基礎性實驗如核酸的提取、擴增等實驗，可結(jié)合采用多媒體動畫的方式進行模擬，將理論知識與實驗過程同步展示。此外還多開展自主設計性實驗，讓學生在掌握理論知識的基礎上，充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)新能力，以激發(fā)學習的興趣和主動性。

6.完善考核方式

考試是檢測學生學習的一種方式，也是檢測教師教學效果的有效方法。傳統(tǒng)的遺傳學考卷通常采用名詞解釋、填空、選擇、判斷等題型，主要考查學生對知識的記憶，但束縛了學生的思維。本教研室根據(jù)學生的培養(yǎng)目標，將遺傳學理論知識考核方式分為三部分：（1）平時成績占10%，主要包括學生的考勤和課堂表現(xiàn);（2）平時作業(yè)占20%，主要考察學生的學習態(tài)度;（3）期末試卷成績占70%，以分析題為主，概念題為輔，主要考查學生分析解決問題及綜合運用知識的能力。而實驗課成績不但包括筆試實驗原理與方法考察，還將實驗操作、實驗報告、實驗紀律納入考核范圍，以提高學生對實驗的重視。

四 結(jié)束語

第4篇：細胞生物學的發(fā)展史范文

信息、生物、新材料三大前沿領域

信息、生物、新材料是21世紀前30年發(fā)展最快、最熱門的三大領域，它們集結(jié)了當今世界最強勢的研究力量。但在這些關系未來發(fā)展的關鍵領域中，我國許多核心技術仍依賴追蹤、模仿和引進國外技術，原始創(chuàng)新能力明顯不足。

從更寬的視野來看，不僅僅是這三個領域的發(fā)展需要高揚“自主創(chuàng)新”的信心與勇氣。實際上，整個中國科技正面臨著前所未有的發(fā)展壓力：對外要適應國際科技競爭的緊迫形勢，對內(nèi)要滿足經(jīng)濟社會發(fā)展進程中的重大戰(zhàn)略性需求。而原始創(chuàng)新能力和技術創(chuàng)新能力的薄弱，已成為當前和未來相當長時期內(nèi)影響我國整體競爭力的極大障礙。

面向未來15年的《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》即將，科技部等有關部門正在著手制定科技“十一五規(guī)劃”——關于中國科技“未來”的探討與關注，在最近一年多來達到了前所未有的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中，“自主創(chuàng)新”成為人們關于中國科技發(fā)展的共識。

帶著這個共識，再來看中國科技發(fā)展面臨的“壓力”，在很大程度上已經(jīng)變成了未來發(fā)展的重大機遇。未來10年，中國在這三大領域中最有可能實現(xiàn)自主創(chuàng)新的關鍵技術群究竟有哪些？有限的科技經(jīng)費究竟應當投入到哪些突破口？

下一代移動通信技術

移動通信是人類社會發(fā)展中的一大奇跡。2004年12月，全球（蜂窩）移動通信用戶總數(shù)已達17億以上，超過已有百年發(fā)展歷史的固定通信用戶數(shù)。過去10年，移動通信技術完成了由第一代模擬通信技術向第二代數(shù)字通信技術的過渡，當前正處于由其巔峰狀態(tài)向第三代（3g）移動通信技術過渡的進程中。

目前，世界發(fā)達國家紛紛投入力量進行第三代及下一代移動通信標準、技術和產(chǎn)品的開發(fā)。

——3g移動通信：國際電信聯(lián)盟（itu－t ）批準為3g 的三大標準分別是歐洲的wcdma，美國高通公司的cdma2000和中國大唐電信的td－scdma。3g已在全球30多個國家開始商用。

——增強型3g（enhanced 3g）：為了克服3g 技術不能很好支持流媒體等業(yè)務的不足，國際電信聯(lián)盟已在制定增強型3g技術標準。專家預測，增強型3g技術將進入商用。

——4g（或beyond 3g）：下一代移動通信即所謂超3g（以下統(tǒng)稱beyond 3g）技術的研究是國際上的熱點。beyond 3g具有更高的速率與更好的頻譜利用率。 歐盟、日本、韓國等國家已開始4g框架的研究，預期beyond 3g技術可望在2010年后開始商用。

中國移動用戶總數(shù)已達3.34億，居世界第一，總體技術水平與國際同步，處于由第二代向第三代的過渡時期。我國3g移動通信技術已經(jīng)具備了實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的能力，我國大唐電信2000年5月提出的td－scdma標準已成為國際電信聯(lián)盟正式采納的三大標準之一。此外，在國家“863”計劃的支持下，開展了beyond 3g技術的研究，預期該技術可望在2010年后開始商用。

beyond 3g技術對我國經(jīng)濟社會發(fā)展和國防建設具有十分重要的意義。 德爾菲專家調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果顯示，我國研發(fā)水平比領先國家落后5年左右， 通過自主開發(fā)或聯(lián)合開發(fā)，在未來5年可能形成自主知識產(chǎn)權(quán)。以華為、 中興為代表的一批高技術通信設備制造業(yè)公司，在第三代移動通信設備（3g）等研發(fā)方面緊跟國際前沿，打破了國外公司對高技術通信設備的壟斷，開始參與國際通信標準的制定，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術，具備了參與國際競爭的能力，具備實現(xiàn)技術和產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的契機。

中國下一代網(wǎng)絡體系

下一代網(wǎng)絡（ngn）泛指以ip為核心，同時可以支持語音、 數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務的因特網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡和固定電話通信網(wǎng)絡的融合網(wǎng)絡。

世界各國和國際通信標準化組織都在積極開展下一代網(wǎng)絡的研究開發(fā)工作。國際電信聯(lián)盟電信標準化部門（itu－t）、歐洲電信標準化協(xié)會（etsi）、互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（ietf）、第三代伙伴組織計劃（3gpp）等，都在致力于下一代網(wǎng)絡體系的研究。目前，美國、日本、韓國、新加坡以及歐盟都已啟動了下一代互聯(lián)網(wǎng)研究計劃，全面開展各項核心技術的研究和開發(fā)。

我國在下一代網(wǎng)絡的研究方面已取得了較大進展?！熬盼濉逼陂g，863計劃建成了“中國高速信息示范網(wǎng)”（cainonet）、國家自然科學基金委支持的“中國高速互連研究試驗網(wǎng)nsfcnet”等重大項目，目前已開始基于ngn的軟交換技術在移動和多媒體通信中的應用研究。中興、華為等企業(yè)還推出了基于軟交換的ngn解決方案；在下一代互聯(lián)網(wǎng)研究上，中興、港灣網(wǎng)絡等推出的高端路由交換機，可應用于國家骨干ip網(wǎng)絡建設，以及大中型寬帶ip城域網(wǎng)核心骨干和匯聚。國內(nèi)公司還開始自行設計高端分組交換定制asic芯片。我國已成為少數(shù)幾個能夠提供全系列數(shù)據(jù)通信設備的國家之一。

下一代網(wǎng)絡技術對促進我國高新技術的發(fā)展，以及對改造和提升我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的作用，對國家安全至關重要。從總體上看，我國互聯(lián)網(wǎng)技術跟隨國外發(fā)展，在技術選擇上缺乏系統(tǒng)研究，走過一些彎路，至今與國外仍存在較大差距。無論網(wǎng)絡用戶規(guī)模、網(wǎng)絡應用、網(wǎng)絡技術或網(wǎng)絡產(chǎn)品都尚有很大的發(fā)展空間。從全局著眼，應不失時機地開展中國下一代網(wǎng)絡體系的研究、應用試驗、關鍵技術研究和產(chǎn)品開發(fā)。不能像第一代互聯(lián)網(wǎng)那樣，技術、標準都是外國的，給國家安全造成隱患。

納米級芯片技術

當前，集成電路的發(fā)展仍遵循“摩爾定律”，即其集成度和產(chǎn)品性能每18個月增加一倍，按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設計技術優(yōu)化的途徑繼續(xù)發(fā)展。

自上世紀90年代以來， 全球集成電路制造技術升級換代速度加快。 當前國際上cmos集成電路大規(guī)模生產(chǎn)的主流技術是130nm， 英特爾等部分技術先進的芯片制造公司已在用90nm進行高性能芯片生產(chǎn)。2005年，美國amd公司已開始量產(chǎn)90nm的高性能芯片，國際上對65nm技術的開發(fā)也已成功。伴隨130nm到90nm技術的升級， 考慮到擴大生產(chǎn)規(guī)模和降低成本，大多數(shù)公司將使用12英寸替代8英寸硅基片， 這也必將帶來半導體設備的大量更新。

近年來我國一些先進集成電路制造公司的崛起，使國內(nèi)集成電路制造工藝技術與國際先進水平的差距有了顯著的縮小，但整體水平仍與先進國家相差2～3代。目前，我國集成電路設計公司年設計能力已超過500種，主流設計水平達到180nm，130nm技術正在開發(fā)中，90nm技術的研發(fā)也開始著手進行。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看，我國集成電路已初步形成由十多家芯片生產(chǎn)骨干企業(yè)、十多家重點封裝廠、二十多家初具規(guī)模的設計公司、若干家關鍵材料及專用設備儀器制造廠組成的產(chǎn)業(yè)群體，設計、芯片制造、封裝三業(yè)并舉的蓬勃發(fā)展態(tài)勢。以中科院計算所為代表的研究機構(gòu)和企業(yè)在cpu研發(fā)方面所取得的新進展，標志著我國集成電路設計具有較強能力，與國際先進水平的差距進一步縮小。目前我國芯片業(yè)大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、勞動保障、身份識別、防偽等領域，ic卡芯片所占比重一直占據(jù)芯片總體市場的20％左右。

世界第一顆0.13微米工藝td－scdma 3g手機核心芯片10月9日在重慶問世

今后的ic是納米制造技術的時代，而納米級芯片技術是我國趕超國際的關鍵，它的成功將會是我國ic工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑和持續(xù)發(fā)展的動力，專家認為應優(yōu)先發(fā)展。

中文信息處理技術

包括漢字和少數(shù)民族文字在內(nèi)的中文信息處理技術，是漢語言學和計算機科學技術的融合，是一門與語言學、計算機科學、心理學、數(shù)學、控制論、信息論、聲學、自動化技術等多種學科相聯(lián)系的邊緣交叉性學科。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，中文信息處理技術已滲透到社會生活的各個方面。1994年，微軟開始進入中文軟件市場，微軟的word把國產(chǎn)wps擠出了市場，繼而windows中文版又把國產(chǎn)中文之星擠垮。微軟憑借其強大的優(yōu)勢地位，使國產(chǎn)的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的windows、office等占據(jù)了大部分的中文軟件市場，使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。

經(jīng)過二三十年的努力，我國的中文信息處理，包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術已經(jīng)實用化，目前正在逐漸擺脫“字處理”階段，處于向更高級階段快速發(fā)展的時期。包括中文的文字識別機和手寫文字識別、語音合成、語音識別、語言理解和智能接口等技術的研究已獲得進展。中文的全文檢索、內(nèi)容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機器翻譯等技術也正在開發(fā)、研制，并取得了較大進展，涌現(xiàn)了聯(lián)想、方正、四通、漢王、華建等公司。

隨著中國加入wto與世界各國交流的逐漸擴大以及網(wǎng)絡信息時代的來臨， 中文信息處理技術越發(fā)顯得重要，其自動化水平的提高，將大大促進我國科技、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展，同時使中華民族的文化在信息時代得到新的發(fā)展。未來無疑應當加強中文信息處理技術的研發(fā)投入與政策傾斜。

人類功能基因組學研究

20世紀末啟動的人類基因組計劃被公認為生命科學發(fā)展史上的里程碑，其規(guī)模和意義超過了曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其他重要微生物等50多種生物基因組全序列測定工作的完成，國際基因組研究進入到功能基因組學新階段。

功能基因組學已成為21世紀國際研究的前沿，代表基因分析的新階段。它是利用結(jié)構(gòu)基因組所提供的信息和產(chǎn)物，發(fā)展和應用新的實驗手段，通過在基因組或系統(tǒng)水平上全面分析基因的功能，使生物學研究從對單一基因或蛋白質(zhì)的研究轉(zhuǎn)向多個基因或蛋白質(zhì)同時進行系統(tǒng)的研究，是在基因組靜態(tài)的堿基序列弄清楚之后轉(zhuǎn)入對基因組動態(tài)的生物學功能學研究。從1997年迄今已發(fā)表的有關功能基因組學的論文數(shù)以千計，其中不少發(fā)表在《細胞》《自然》《科學》等國際著名刊物上。

目前功能基因組研究的重點集中在四個方面：一是基因測序技術研究。預計今后幾年內(nèi)，測序技術將繼續(xù)發(fā)展，特別是有一些重要的改進將直接用于功能基因組的研究；二是單核苷多態(tài)性（snp）以及在此基礎上建立的snp單體型研究；三是基因組有序表達的規(guī)律研究。主要包括基因的深入鑒定、基因表達與轉(zhuǎn)錄組研究、蛋白和蛋白質(zhì)組研究、代謝網(wǎng)絡和代謝分子研究、基因表達調(diào)控研究等；四是計算生物學和系統(tǒng)生物學研究。

近幾年來，在國家“863”計劃、國家重大科技專項等的資助下，我國功能基因組學研究取得了一系列進展。中華民族占世界人口的1／5，有豐富的遺傳疾病家系資源，這是我國發(fā)展功能基因組研究的有利因素?！笆濉逼陂g，我國參與國際蛋白質(zhì)組計劃、國際人類基因組單體型圖計劃，高質(zhì)量按時完成了項目中所承擔的21號染色體區(qū)域的任務，建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關基因snps及其單倍型的數(shù)據(jù)庫的建設，在國際一流雜志上發(fā)表了一批高水平學術論文，申報了一批國家專利，收集、保存了一批寶貴的遺傳資源，并初步建立了遺傳資源收集網(wǎng)絡和資源信息庫的采集管理系統(tǒng)，組建了一批國家級基地，培養(yǎng)了一支隊伍，建立了一批技術平臺。但總體而言，我國在功能基因組研究及應用方面的原始創(chuàng)新成果數(shù)量較少，還不能為醫(yī)藥生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供足夠的知識和產(chǎn)品。

未來研究重點包括：

——功能基因組研究。重點開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究；

——蛋白質(zhì)組學研究。蛋白質(zhì)組學是一個新生領域，目前還處于初期發(fā)展階段，仍有許多困難有待克服。我國應選擇具有特色的領域開展研究；

——生物信息技術。我國的研究重點應集中在生物信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、生物信息的開發(fā)、加工、利用及生物信息并行處理方面；

——生物芯片技術及產(chǎn)品。通過微加工技術和微電子技術在固體芯片表面構(gòu)建的微型生物化學分析系統(tǒng)，以實現(xiàn)對細胞、蛋白質(zhì)、dna以及其他生物組分的準確、快速、大信息量的檢測。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、生化反應芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點是高通量、微型化和自動化。我國生物芯片研究緊跟國際前沿，它將對我國生命科學研究、醫(yī)學診斷、新藥篩選具有革命性的推動作用，也將對我國人口素質(zhì)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護等作出巨大的貢獻。

專家認為，我國人類功能基因組學研究的研發(fā)水平比領先國家落后5年左右， 若能高度重視，充分利用我國已有的技術和資源優(yōu)勢，未來10年我國可能實現(xiàn)人類功能基因組學研究的跨越發(fā)展。

蛋白質(zhì)組學研究 隨著被譽為解讀人類生命“天書”的人類基因組計劃的成功實施，生命科學的戰(zhàn)略重點轉(zhuǎn)移到以闡明人類基因組整體功能為目標的功能基因組學上。蛋白質(zhì)作為生命活動的“執(zhí)行者”，自然成為新的研究焦點。以研究一種細胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質(zhì)為特征的蛋白質(zhì)組學自然就成為功能基因組學中的“中流砥柱”，構(gòu)成了功能基因組學研究的戰(zhàn)略制高點。

目前蛋白質(zhì)組學的主要內(nèi)容是建立和發(fā)展蛋白質(zhì)組研究技術方法，進行蛋白質(zhì)組分析。為了保證分析過程的精確性和重復性，大規(guī)模樣品處理機器人也被應用到該領域。整個研究過程包括樣品處理、蛋白質(zhì)的分離、蛋白質(zhì)豐度分析、蛋白質(zhì)鑒定等步驟。

附圖

自1995年蛋白質(zhì)組一詞問世到現(xiàn)在，蛋白質(zhì)組學研究得到了突飛猛進的發(fā)展。我國的蛋白質(zhì)組研究也在迅速開展，并取得了許多有意義的成果，中國科學家已經(jīng)在重大疾病如肝癌，比較蛋白質(zhì)組學的研究等方面取得了重要成就，在“973 ”計劃的資助下，我國已經(jīng)開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術和蛋白質(zhì)組鑒定質(zhì)譜技術研究等。

如何抓住國際上蛋白質(zhì)組學研究剛剛啟動的時機，迅速地進入到蛋白質(zhì)組學研究的國際前沿，是擺在我國生命科學研究發(fā)展方向上的一個重要課題。

目前我國在該領域的研發(fā)基礎較好，只比先進國家落后5年左右。 蛋白質(zhì)組學屬科學前沿，專家建議結(jié)合我國現(xiàn)行的基因組研究及其他有我國特色或優(yōu)勢的領域開展研究，不要重復或追隨國際已有的工作，而應走自己的路，未來10年內(nèi)有可能取得重大科學突破。

生物制藥技術

生物制藥被稱為生物技術的“第一次浪潮”，其誘人前景引起了全世界各國政府、科技界、企業(yè)界的高度關注。

在過去的30年間，全球生物技術取得了令人矚目的成就。據(jù)美國著名咨詢機構(gòu)安永公司2004年和2005年發(fā)表的第十八和第十九次全球生物技術年度報告分析，2003年全球生物技術產(chǎn)業(yè)營收達410億美元。目前已有190余種生物技術產(chǎn)品獲準上市，激發(fā)起投資者對生物技術股與融資的興趣。

近20年來，我國醫(yī)藥生物技術產(chǎn)業(yè)取得了長足的進步，據(jù)《中國生物技術發(fā)展報告2004》統(tǒng)計，我國已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的上市藥物達9種，重組人ω－干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國家臨床研究批文，可用于較大規(guī)模高危人群的預防。但總體上與世界先進水平相比還存在很大的差距，醫(yī)藥生物技術產(chǎn)品的銷售收入僅占醫(yī)藥工業(yè)總銷售額的7.5％左右。

為加快我國生物制藥技術的發(fā)展，今后的研究開發(fā)重點是：

——生物技術藥物（包括疫苗）及制備技術。圍繞危害人民健康的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷，應用基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程和酶工程等技術，開發(fā)單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質(zhì)藥物和基因工程疫苗，拓寬醫(yī)藥新產(chǎn)品領域；

——高通量篩選技術。目前，國外許多制藥公司已把高通量篩選作為發(fā)現(xiàn)先導化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個化合物，而超高通量篩選可每天篩選10萬多個化合物。隨著分析容量的增大，分析檢測技術、液體處理及自動化、連續(xù)流動以及信息處理將成為未來高通量篩選技術研究的重點；

——天然藥物原料制備。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類患有3萬多種疾病，其中1／3靠對癥治療，極少數(shù)人能夠治愈，而大多數(shù)人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物，隨著科技的進步，人們自我保健意識增強，對天然藥物的追求與日俱增。當前世界各國都在加強天然藥物的研發(fā)。

生物信息學研究

在生命科學的研究中，以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析，對基因組研究相關生物信息獲取、加工、儲存、分配、分析和解釋——上世紀80年代一經(jīng)產(chǎn)生，生物信息學就得到了迅猛發(fā)展。其研究一方面是對海量數(shù)據(jù)的收集、整理與服務；另一方面是利用這些數(shù)據(jù)，從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。

具體地講，生物信息學是把基因組dna序列信息分析作為源頭， 找到基因組序列中代表蛋白質(zhì)和rna基因的編碼區(qū)；同時， 闡明基因組中大量存在的非編碼區(qū)的信息實質(zhì)，破譯隱藏在dna序列中的遺傳語言規(guī)律；在此基礎上，歸納、 整理與基因組遺傳信息釋放及其調(diào)控相關的轉(zhuǎn)錄譜和蛋白質(zhì)譜的數(shù)據(jù)，從而認識代謝、發(fā)育、分化、進化的規(guī)律。另外生物信息學還利用基因組中編碼區(qū)的信息進行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的模擬和蛋白質(zhì)功能的預測，并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結(jié)合，闡明其分子機理，最終進行蛋白質(zhì)、核酸的分子設計、藥物設計和個體化的醫(yī)療保健設計。

生物信息學的發(fā)展已經(jīng)將基因組信息學、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)計算與模擬以及藥物設計有機地連接在一起，它將導致生物學、物理學、數(shù)學、計算機科學等多種科學文化的融合，造就一批新的交叉學科。

科學家們普遍相信，本世紀最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時代，也是生物信息學蓬勃發(fā)展的時代。據(jù)預測，到2005年生物信息的全球市場價值將達到400億美元。

我國生物信息學研究起步較早。20世紀80年代末，國內(nèi)學者就在《自然》上報道了免疫球蛋白基因超家族計算機分析的工作。目前，多家大學和研究機構(gòu)也相繼成立了生物信息中心或研究所，各種原始數(shù)據(jù)庫、鏡像數(shù)據(jù)庫和二級數(shù)據(jù)庫也已經(jīng)逐步建立，同時我國還建立了相關的工作站和網(wǎng)絡服務器，實現(xiàn)了與國際主要基因組數(shù)據(jù)庫及研究中心的網(wǎng)絡連接，開發(fā)了用于核酸、蛋白結(jié)構(gòu)、功能分析的計算工具以及蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預測、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發(fā)的基因預測等多種軟件。中國學者還運用自主開發(fā)的電腦克隆程序，開展了大規(guī)模est 數(shù)據(jù)分析，建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術，并在國內(nèi)外著名科學雜志上發(fā)表了一系列論文，取得了引人注目的進展，尤其在人類基因組基因數(shù)目的預測上獲得了與目前的實驗事實相當吻合的結(jié)果，在國際上獲得普遍認可。

農(nóng)作物新品種培育技術

最近幾年，農(nóng)業(yè)生物技術的發(fā)展對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生的巨大影響，已引起各國政府和科學家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物技術領域研究中最活躍的是育種技術——應用現(xiàn)代分子生物學和細胞生物學技術進行品種改良，創(chuàng)造更加適合人類需要的新物種，獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮，品種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻率將由現(xiàn)在的30％提高到50％。國際水稻研究所已經(jīng)培育出每公頃7500公斤的超級水稻，非洲培育出增產(chǎn)10倍的超級木薯。

我國該領域的基礎研究和高技術研究取得了一批創(chuàng)新成果：如植物轉(zhuǎn)基因技術、細胞培育技術、秈稻的全基因組測序、花粉管通道轉(zhuǎn)基因方法等，使研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物新品種成為現(xiàn)實和可能。目前，已培育出畝產(chǎn)達到807.4公斤的超級雜交稻；2004年轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植面積已占全國棉花種植面積的50％左右；利用細胞工程技術培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計推廣1100多萬畝；植物組織培養(yǎng)和快繁脫毒技術在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。

專家認為，我國農(nóng)作物新品種培育的研發(fā)基礎較好，整體科研技術與國外處于同等水平，只要充分利用資源，發(fā)揮優(yōu)勢，很可能在該領域取得突破。

納米材料與納米技術

納米科技是上世紀末才逐步發(fā)展起來的新興科學領域，它的迅猛發(fā)展將在21世紀促使幾乎所有工業(yè)領域產(chǎn)生一場革命性的變化。納米材料是未來社會發(fā)展極為重要的物質(zhì)基礎，許多科技新領域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術提升也急需納米材料和技術的支持。

近年來，科技強國在該領域均取得了相當重要的進展。

在納米材料的制備與合成方面，美國科學家利用超高密度晶格和電路制作的新方法，獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線；法國科學家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅，實現(xiàn)了對納米結(jié)構(gòu)生長過程中的形狀、尺寸、生長模式和排序的原位、實時監(jiān)測；德國科學家巧妙地利用交流電介電泳技術，將金屬與半導體單壁碳納米管成功分離；日本用單層碳納米管與有機熔鹽制成高度導電的聚合物納米管復合材料。

在納米生物醫(yī)學器件方面，科學家用特定的蛋白質(zhì)或化合物取代用硅納米線制成場效應晶體管的柵極用以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病，成百倍地提高了診斷的靈敏度。另外，納米技術在醫(yī)學應用、納米電子學、納米加工、納米器件等方面也有新進展。與此同時，國外大企業(yè)紛紛介入，推動了納米技術產(chǎn)業(yè)化的進程。

當前納米材料研究的趨勢是，由隨機合成過渡到可控合成；由納米單元的制備，通過集成和組裝制備具有納米結(jié)構(gòu)的宏觀試樣；由性能的隨機探索發(fā)展到按照應用的需要制備具有特殊性能的納米材料。

納米材料和技術很可能在以下四個領域的應用上有所突破：一是it產(chǎn)業(yè)（芯片、網(wǎng)絡通訊和納米器件）；二是在生物醫(yī)藥領域應用納米生物傳感的早期診斷和治療，到2010年將給人類帶來新的福音；三是在顯示和照明領域的應用已有新的進展，納米光纖、納米微電極等已產(chǎn)生極大影響；四是納米材料技術與生物技術相結(jié)合，在基因修復和標記各種蛋白酶等方面蘊育新的突破，預計2010年納米技術對國際gdp的貢獻將超過2萬億美元。

我國納米材料研究起步較早，基礎較好，整體科研水平與先進國家相比處于同等水平，部分技術落后5年左右。目前有300多個從事納米材料基礎研究和應用的研究單位，并在納米材料研究上取得了一批重要成果，引起了國際上的廣泛關注。據(jù)英國有關權(quán)威機構(gòu)提供的調(diào)查顯示，我國納米專利申請件數(shù)排名世界第三位。

國內(nèi)目前已建成100多條納米材料生產(chǎn)線，產(chǎn)品質(zhì)量大都達到或接近國際水平。與發(fā)達國家相比，我國的差距一是在納米材料制備與合成方面尚處于粗放階段，缺乏應用目標的牽引，集成不夠；二是納米材料計量、測量和表征技術明顯落后于國外，對標準試樣和標準方法的建立重視不夠，對表征手段的建立投資不足；三是納米材料的基礎研究、應用研究和開發(fā)研究出現(xiàn)脫節(jié)，納米材料研究缺乏針對性；四是學科交叉、技術集成不夠。

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信息技術正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性變革

目前，信息技術正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變革，在信息器件向高速化、微型化、一體化和網(wǎng)絡化發(fā)展的同時，軟件和信息服務成為發(fā)展重點。大規(guī)模集成電路正快速向系統(tǒng)芯片發(fā)展；移動通信技術正在向第三代、第四展，將提供更優(yōu)質(zhì)、更快速、更安全的服務，并帶來巨大的經(jīng)濟利益；電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合趨勢進一步加快，無線網(wǎng)絡成為世界關注的重點；全球化的信息網(wǎng)絡將像電力、電話一樣為社會公眾提供各種信息服務，越來越深刻地改變著人們的學習、工作和生活方式，也將對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生重大影響。

微電子技術、計算機技術、軟件技術、通信技術、網(wǎng)絡技術等領域的發(fā)展方興未艾，極有可能引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)革命。

大顯神通的新材料

高性能結(jié)構(gòu)材料是具有高比強度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的材料，對支撐交通運輸、能源動力、電子信息、航空航天以及國家重大工程起著關鍵性作用。

新型功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學以及生物功能的材料，是信息技術、生物技術、能源技術和國防建設的重要基礎材料。當前國際上功能材料及其應用技術正面臨新的突破，諸如信息功能材料、超導材料、生物醫(yī)用材料、能源材料、生態(tài)環(huán)境材料及其材料的分子、原子設計正處于日新月異的發(fā)展之中。