仰望2050年的科技星空
2050年中國科技發展路線圖解析
    2009-06-12    本報記者:王一娟 實習生 張君莉    來源:經濟參考報

    文子  繪

   “一位哲人説過,一個民族要有一些仰望星空的人,這個民族才有希望。科技發展路線圖的研究,就是在仰望星空。”
    在6月10日中國科學院舉辦的新聞發布會上,中科院計算技術研究所所長李國傑院士向媒體表示,路線圖不是具體的航海圖,而是指明未來的前進方向。只有方向對了,創新才可能事半功倍。
    在目前由全球金融危機對實體經濟的影響日益顯現、由此引發全球性經濟危機的可能性與日俱增、世界經濟格局將發生大調整大變革的當下,中國科學院的專家們仰望星空,描繪出了從目前到2050年的中國科技發展路線圖,《創新2050:科技革命與中國的未來》戰略研究係列報告一時廣受關注。

    以科技創新為支撐的八大體係建設

    近年來,世界上許多國家都提出了依靠科技創新促進經濟發展的戰略構想,為前瞻思考世界科技發展大趨勢,滿足現代化建設和科學發展對科技創新提出的新要求,2007年夏季,中國科學院組織300多位高水準專家,對至2050年的科技發展路線進行了研究。
    這項規模龐大的研究囊括了能源、水資源、礦産資源、海洋、油氣資源、人口健康、農業、生態與環境、生物質資源、區域發展、空間、資訊、先進制造、先進材料、奈米、大科學裝置、重大交叉前沿、國家與公共安全等18個重要領域。經過一年多的潛心研究,基本理清了至2050年我國現代化建設對重要科技領域的戰略需求,提出了若幹核心科學問題與關鍵技術問題,從我國國情出發設計了相應的科技發展路線圖。
    科技發展路線圖從政治文明、物質文明、社會文明、精神文明、生態文明等六個方面描繪了我國2050年實現現代化的圖景,提出了“以科技創新為支撐的八大經濟社會基礎和戰略體係”的整體構想,並分階段刻劃了八大體係建設的特徵和目標。
    一是構建我國可持續能源與資源體係,大幅提高能源與資源利用效率,大力發展戰略性資源的大陸架和地球深部勘察與開發,大力發展新能源、可再生能源與新型替代資源。
    二是構建我國先進材料與智能綠色制造體係,加速材料與制造技術綠色化、智能化、可再生迴圈的進程,促進我國材料與制造業産業結構升級和戰略調整,有效保障我國現代化進程材料與裝備的供給與高效、清潔、可再生迴圈利用。
    三是構建我國無所不在的資訊網絡體係,發展提升智能寬頻無線網絡、網絡超級計算、先進傳感與顯示和先進可靠軟件技術,加快和提升我國信息化進程和水準,消除數字鴻溝,走出一條普惠、可靠、低成本的信息化道路。
    四是構建我國生態高值農業和生物産業體係,促進我國農業産業結構的升級,發展高産、優質、高效、生態農業和相關生物産業,保證糧食與農産品安全。
    五是構建滿足我國十幾億人口需要的普惠健康保障體係,推動醫學模式由疾病治療為主向預測、預防為主轉變,將當代生命科學前沿與我國傳統醫學優勢相結合,在健康科學方面走到世界前列。
    六是構建支撐我國人與自然和諧相處的生態與環境保育發展體係,係統認知環境演變規律,提升我國生態環境監測、保護、修復能力和應對全球氣候變化的能力,提升我國對自然災害的預測、預報和防災、減災能力,不斷發展相關技術、方法和手段,提供係統解決方案。
    七是構建我國空天海洋能力新拓展體係,大幅提高我國海洋探測和應用研究能力,海洋資源開發利用能力,空間科學與技術探測能力,對地觀測和綜合資訊應用能力。
    八是構建我國國家與公共安全體係,發展傳統與非傳統安全防范技術,提高監測、預警和應急反應能力。

    影響我國現代化進程的22個戰略性科技問題

    圍繞這八大體係,科技發展路線圖規劃了相應的至2050年重要領域科技發展路線圖,凝練出了影響我國現代化進程的22個戰略性科技問題。
    一是影響我國國際競爭力的六個戰略性科技問題,包括:“後IP”網絡的新原理新技術研究和試驗網建設、高品質基礎原材料的綠色制備、資源高效清潔迴圈利用的過程工程、泛在感知信息化制造係統、艾級超級計算技術、農業動植物品種的分子設計。
    二是影響我國可持續發展能力的七個戰略性科技問題,包括:中國地下4000米透明計劃、新型可再生能源電力係統、深層地熱發電技術、新型核能係統、海洋能力拓展計劃、幹細胞與再生醫學、重大慢性病的早期診斷與係統幹預。
    三是影響國家與公共安全的兩個戰略性科技問題,包括:空間態勢感知網絡、社會計算與平行管理係統。
    四是可能出現革命性突破的四個基本科學問題,包括:暗物質與暗能量的探索、物質結構調控、人造生命和合成生物學、光合作用機理。
    五是發展迅速的三個綜合交叉前沿方向,包括:奈米科技、空間科學探測及衛星係列、數學與復雜係統。這些戰略性科技問題在我國現行科技規劃中尚未部署或部署力度不夠,宜用國家行為,發揮集中力量辦大事的優勢,採用戰略性先導科技專項、重大科學研究計劃或重大研究領域方向集群等方式組織實施,科學設計、統籌布局、分工協作、持續攻關,力爭在科學原理層面取得原創性突破,在關鍵技術和係統整合層面取得重大變革性創新。

    能源、礦産資源備受關注

    在中科院此次發布的係列報告中,能源和礦産資源路線圖格外引人關注。
    專家指出,能源具有投資大、周期長、慣性強、關聯多的特點,一旦方向選錯或技術落後,將會在幾十年的時間內受制于人。
    能源科技發展路線圖提出了十個旨在引領我國能源科技發展、造就中國特色新型能源工業、滿足經濟社會發展需求的重要技術方向,包括高效非化石燃料地面交通技術、煤的潔凈和高附加值利用技術、電網安全穩定技術、可再生能源規模發電技術、生物質液體燃料和原材料技術、深層地熱工程化技術、氫能利用技術、天然氣水合物開發與利用技術、新型核電與核廢料處理技術、具有潛在發展前景的能源技術。
    我國能源科技創新近、中、遠期發展的階段目標是:
    2020年前後,突破新型煤炭高效清潔利用技術,初步形成煤基能源與化工的工業體係;突破軌道交通技術、純電動汽車技術,初步實現地面交通電動化的商業應用;在充分開發水力能源和遠距離超高壓交/直流輸電網技術的同時,突破太陽能熱發電和光伏發電技術、風力發電技術,初步形成以可再生能源作為主要能源的技術體係和能源制造業體係。逐步提高核能、可再生能源和新型能源佔總能的比重。
    2035年前後,突破生物質液體燃料技術並形成規模商業化應用,突破大容量、低損失電力輸送技術和分散、不穩定的可再生能源發電並網以及分布式電網技術,電力裝備安全技術和電網安全新技術比重將達到90%,初步形成乙太陽能光伏技術、風能技術等為主的分布式、獨立微網的新型電力係統;突破新一代核電技術和核廢料處理技術,為形成中國特色核電工業提供科技支撐。實現核能、可再生能源和新型能源的大規模使用。
    2050年前後,突破天然氣水合物開發與利用技術、氫能利用技術、燃料電池汽車技術、深層地熱工程化技術、海洋能發電等技術,基本形成化石能源、核能、新能源與可再生能源等並重的低碳型多元能源結構。
    我國礦産資源的基本現實是,一方面對礦産資源的需求量很大,已探明的主要礦産嚴重短缺;另一方面,我國礦産資源找礦潛力巨大,礦産資源利用水準不高。
    至2050年礦産資源科技發展路線圖是:
    2020年前,我國東中部地下2000米以內資源探明率達到50%;礦産資源總回收率達到50%,礦産資源綜合利用率達到45%,能耗下降20%,“三廢”排放量降低30%,歷史遺留廢棄礦山生態環境恢復率45%和污染環境修復率30%以上,新建礦山土地復墾率100%;重要礦産資源替代和迴圈利用率達到20%到40%。
    2020年到2030年,我國西部地下2000米以內資源探明率達到50%;礦産資源總回收率70%,礦産資源綜合利用率達60%,能耗下降30%,“三廢”排放量降低50%,歷史遺留廢棄礦山生態環境恢復率達65%和污染環境修復率50%以上;重要礦産資源替代和迴圈利用率30%到50%。
    2030到2050年,我國地下3000到4000米以內資源探明率達到70%;礦産資源總回收率80%,礦産資源綜合利用率80%,能耗下降50%,“三廢”排放量降低80%,基本控制礦産資源採、選、冶等生産環節對生態環境的破壞和污染;重要礦産資源替代和迴圈利用率達到40%到60%。

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