1、1世界科技发展的新态势与中国的科技战略选择潘教峰中国科学院规划战略局局长课程前言我今天报告的题目是世界科技发展的新态势与中国的科技战略选择。前一段时间我在华尔街日报读的一篇文章，这边文章的题目是科技变革将引领新的经济繁荣 ，在这篇文章里边，一些美国的知名学者预测，大数据、智能制造、无线网络这三项宏大的技术变革将可能像上世纪初的电气化、电话、汽车、不锈钢和无线电放大器的发明一样引发新的产业革命，创造新一轮的经济繁荣。所以我们确实处在一个大变革的时代，而科学技术是这场大变革的关键。中国科学院一直高度地重视科技发展的战略问题研究，特别是近年来我觉得有两项代表性的工作一直在关注着科技发展的态势变化，包
2、括我们2007年开始的“创新2050”路线图研究，中经委发布了共38份报告，到2050年世界科技发展的新态势，中国科技发展的战略路径，重大的问题作了系统的研究。今年又发布了一本科技发展新态势与面向2020年的战略选择的报告，是2050研究的一个深化。通过这样一些研究，使得我们能够把握住世界科技发展的大走势，也得到了一些重要的观点和重要的认识，比如关于世界科技发展，大的趋势我们判断是新一轮的科技革命即将来临。一些重要的方向孕育着重大的突破，到2020年世界可能发生一批重大的科技事件。在这样的历史背景下，中国的战略选择，一方面要面对现代化的需求，要构建可持续发展的“八大体系” ，以及要实施重要的领
3、域科技发展路线图，中国也面临着一批重大的科技突破，同时也有一批要加强部署的战略重点，所以我今天跟大家分享的，按这么一个逻辑，世界的科技发展，中国的战略选择，跟大家作一个讨论。一、世界科技发展的新态势（）世界科技发展的大趋势第一，关于世界科技发展的大趋势。总体上判断，当今世界处在新的科技革命的前夜，而这次科技革命很可能发生在物质科学、生命科学等学科及其交叉领域，以绿色、智能和2可持续为主要特征，而这一次大的革命将推动人类从工业文明走向知识文明，引发新一轮的产业的结构变革。这样一个判断主要还是基于两个逻辑，一个逻辑是科技革命发生的需求驱动，一个是知识体系内在的矛盾驱动。从需求驱动看，起始于西欧的现
4、代化进程，250多年，仅使不到十亿人实现了现代化，但是我们却发现自然的资源、化石能源面临枯竭的危险，使自然环境遭受了巨大的破坏，而当今世界，印度和中国在内的20到30亿人的人都在致力于工业现代化，大部分国家在大力发展工业化，这就带来一个矛盾，这个矛盾是更多人追求现代化的生活的强烈愿望和自然资源供给能力和生态环境的承载能力的矛盾日益地凸显和尖锐，这一矛盾在很大程度上将决定着人类现代化的方向、范围和进程，因此我们可以得出一个结论，要按照传统的破坏性的攫取不可再生资源的经济增长方式，集聚世界的多数资源为手段这样一个传统的发展模式已经难以为继，迫切地需要开发新的资源来源，创新发展的模式和途径，创建新的
5、生产方式和生活方式，因此这里边孕育着重大的科技的突破和需求。从知识体系内在来看，也出现了很多新的矛盾，比如我们现在已经了解了这个世界只占世界的4%，有73%的暗能量，23%的暗物质，96%的世界需要超出现有理论框架的新的物理，这是在知识体系内部的矛盾也孕育着这种重大的突破。总体上看，世界科技发展表现为这几个大的趋势，叫做科技的发展呈现了多点突破、交叉汇聚的态势。从物质科学看，它的探索不断向宏观拓展、微观深入和极端条件方向发展，生命科学向精确化、可再造、可调控方面发展，人类正在进入一个用信息技术精细地调控物质和能量的时代，因此往往是某些领域的基本问题率先突破，进而引发群发性、系统性突破，产生一批
6、重大的理论和技术创新，涌现一批新兴的交叉前沿方向和领域，进而推动技术革命和产业变革。第二个大趋势，大数据科学正在成为新的科研范式，互联网技术、互联网经济学、超级计算、环境科学和生物医药等产生海量数据，催生大数据的新的科研范式。这一科研范式和过去熟知的实验发现、理论分析、计算模拟很不同，它的这样一个出现使得我们没有模型和假设也能从数据中发现新知识和新规律，这是知识时代的一个巨大的特征。第三点，人类可持续发展的重大问题日益受到全人类的重视，而这些可持续发展的重大问题蕴含着大量的跨学科的共性、复杂科学问题，迫使人类谋求科学的突破和重大技术的变革，而这又将成为推动科技的强大推动力，引领科技创新的方向，
7、推动众多科学领域协同创新和交叉发展。同时，科学技术的双刃剑特征也更加凸显，转基因、网络、核能等为人类带来福祉和便利，同时也引发新的伦理问题和社会风险,带来一系列非传统的安全问3题。第四个特点，科技在各国的发展战略当中的地位进一步凸显，近年来世界主要的发达国家竞相推出新兴产业发展规划和国家竞争力计划，不约而同地将节能环保、清洁能源新材料等作为优先发展的新兴产业，加大政策支持力度，通过科技创新，优化就业结构，驱动可持续发展，提升国家竞争力。因此,未来的产业革命将使传统的农业、工业、服务业等产业的生产过程逐渐地趋同，边界越来越模糊，甚至融为一体，生产过程中更加关注个性化的定制，消费者将在更大程度上参
8、与设计和制造的过程，甚至成为生产过程重要的一个环节，生产方式将从大规模生产向个性化生产转变，制造商、供应链的地理格局将发生根本转变。新一轮的工业革命将建立在以互联网和信息技术与新能源相结合的基础之上。（二）孕育重大突破的若干领域和方向第二个方面，在大的趋势下，孕育着重大突破的一些若干领域和方向，我给大家讲几个方面。1、基本的科学问题一个，从基本的科学问题来看，在宇宙演化方面，揭开暗物质的能量之谜,将是人类认识宇宙产生的又一次重大飞跃，引发新的物理学革命，而其意义将和“日心说” 、 “相对论”那样的力学相媲美。在物质的结构方面，将实现对构成物质的原子、分子，甚至电子的调控，正在从观测时代进入一个
9、调控时代。过去我们只能看，现在我们可以介入进行调控，因此将在量子的通讯、计算等领域实现变革性突破，带来能源、信息、材料等领域新的技术革命和产业革命。它的意义绝不亚于量子力学的建立导致的20世纪的信息革命。从生命的起源和进化这一基本问题看，核能生物学将打开非生命物质向生命物质转化的大门，从而为探索生命的起源和进化，以及光合作用机理开辟新途径，将使人类从临床医学走向健康医学，推动生物制造新兴产业发展成为新的经济增长点。从意识的本质方面看，一旦突破，将极大地深化人类对自身和自然的认识，引起信息与智能科学技术新的革命。我这里举一个例子来说，大家可能看到过这样一个报告，美国国防部议员正在研制像阿凡达所展
10、示的用头脑远程控制“机器人军团” ，让人类士兵用思维控制机器人参战，这已经是一个正在进行的研发项目，这在脑科学方面的研究进展具有极大的关系，这是在基本的科学问题上我们看到孕育着巨大突破。42、能源和资源领域在能源和资源，这一人类可持续发展的重大领域，受化石能源日渐耗竭和环境保护双重的约束，现代社会必将面临能源的再次转型和革命。我们可以看到这几个方面的变化：一个是化石能源的高效和清洁利用技术将得到大力的发展，核能、新能源与可再生能源在能源结构中的比例将不断地提高，页岩气、致密砂岩油气、煤层气、油页气等非常规油气资源将成为开发重点，能源输送的效率、稳定性、安全性、智能化技术全面提升，多种能源将实现
11、互补与系统的融合。矿产资源的高效清洁利用成为科技创新的重要任务，水资源与能源、土地与粮食、生态系统与生物多样性之间的关系日益成为研究的重点。我这儿有一张图是欧盟委员会发布的一个21世纪未来能源结构的一个变化，大家可以看到，化石能源将会大幅地下降，可再生能源，太阳能的比例将会大幅上升，因此这就要求在一些重大的科学问题方向取得突破，比如质能的转化及其本质、光能转化与光合作用的机理等，这样一些方向就会孕育在一些必然要求的方面突破，不然的话就很难实现能源结构的变化。3、信息网络领域在信息网络领域这一当今世界发展极为迅速的领域，信息技术和产业正在进入一个转折期。2020年前后可能出现重大技术变革。宽带、
12、无线、智能网络继续的快速发展，超级计算、虚拟现实、网络制造与网络增值服务等产业突飞猛进。集成电路正在逐步进入“后摩尔时代” ，计算机逐步进入“后PC时代” ， “Wintel”平台正在瓦解，多平台开放正在形成，互联网将进入一个“后IP时代” ，云计算的兴起是云计算模式的一场重大的变革。未来我们将突破语言文字的壁障，发展新的网络理论、新一代计算技术以及建立在信息化、数字化、网络化基础上的学习教育、科研、贸易服务、公共治理等新模式。这里有一张图是美国Gartner公司发布的一个“新兴技术成熟度曲线” ，它对当今世界新兴技术作了一个分类，根据它获得利用的期限以及它处在萌芽，还是一个幻想破灭期等做了一
13、个预测。我们可以看到，未来5到10年将成为主流技术的包括物联网、自然语言问答系统、自然语言翻译、3D打印、互联网电视，十年后成为主流技术的包括量子计算、脑机接口、移动机器人、自组织传感网。4、先进材料和制造领域在先进材料和制造领域，材料设计与性能的预测科技发展迅速，环境协调与低成本制备技术受到重视， “材料基因组”计划实施可能使材料研发周期大幅地缩短。碳基电子学的发展将加快石墨烯等下一代电子器件的研发。智能与绿色制造将是发展的主流趋势，人机5共融的制造模式将是它的一个基本特征，制造过程将更加地清洁、高效、环境友好。在智能制造方面，从分子层面进行设计、制造和创造新材料，与直接的数字化制造结合，所
14、谓3D打印，将产生爆炸性的经济影响。5、人口健康领域在人口健康的领域，本世纪中叶人口可能达到近一百亿，而我们面临着传统的传染病的变异和传播，新的感染性疾病，心理障碍和精神性疾病、代谢性疾病、老年退行性疾病的挑战，必须控制人口的增长，提高人的质量，保证食品、生命和生态的安全，攻克影响健康的重大的疾病，将预防的关口前移，走一条基层普惠的道路。因此，这就对我们人口健康科技突破方向提出新要求，营养、环境、行为对生理、心理健康的影响，基因的遗传变异与作用机理，特别是干细胞与再生医学，将是继手术，还有吃药之后，将会又带来一场新的医学革命，老年退行性疾病的延缓治疗的科学基础等,都要求在这些方面取得重大的突破
15、，这是一个突破的方向。（三）未来十年可能发生的重大科技事件第三个方面，对未来十年可能发生重大事件的一些判断和预测，那么对这些问题，什么叫世界可能发生的重大突破，还是有些标准的。它应当在世界范围内产生广泛影响的科技活动及其成果，比如在基本科学问题方面的重大突破，并引发系统性多元群发的创新，像过去我们历史大家熟知的电磁感应现象的发现与电子理论的创建，再比如说，发现现有理论体系难以解释、无法解释新现象，比如历史上发现黑体辐射现象导致量子力学的诞生，重大的技术突破引发产业创新，比如说历史上发生的蒸汽机、计算机等发明引发产业革命，抗生素发现引发医学变革。还有人类突破极限的重大活动。这样的一些事情是我们认
16、为的世界的重大的科技突破。如果按这样一把尺子，这样一个参考标准来衡量的话，那我们可以预测在未来5到10年在基本交叉前沿、信息、能源资源、材料制造、人口健康、农业生物制造、地球空间海洋可能发生22个重大科技事件。我举些例子，比如量子信息技术将可能成为下一代信息技术的先导和基础，它包括量子通信、量子计算和量子仿真。而量子计算的威力，下面可以看到粒子，如果利用经典的THz计算机分解300位的大数需要150000年的时间，但如果新算法，利用量子的THz计算机计算只需要1秒钟，量子通信可以提供绝对安全的信息传输模式，量子仿真可模拟复杂多态物理系统的状态及其演化，未来10年这些领域将取得重大突破，为构建下
17、一代信息技术奠定6基础。再比如说， “人造生命”展现出一个诱人的前景。在2010年5月，美国学者文特尔宣布实现首个“人造生命”“实验室支原体” ，培育出由人造基因组控制的，可自我复制的细菌细胞，这也就意味着人类突破了非生命和生命之间的界限，打开了从非生命物质向生命物质转化的大门，这是一个非常重大的事件。可以预见，未来十年有望在人工设计并合成生物分子、生物线路、细胞器等“人造生命”方面取得重大突破，在医药、能源、材料、农业、环境等方面展现出巨大潜力和应用前景。人类有望绘制出人脑的神经连接线路图。脑功能连接组是破解大脑功能奥秘的关键，美日等国作为重点进行部署，力图对脑功能的神经连接图路及其网络结构
18、进行全面的解析模拟，因此有望在未来十年内描绘出人脑神经连接的线路图，揭示人脑工作的机理，极大地带动人工智能、复杂网络理论与技术的发展，最近美国和欧盟都启动了脑科学计划。17:38光合作用及其人造叶片可能取得革命性突破。近几年欧盟启动了人造叶片计划，开展光伏技术，模拟光合作用，改造光合固碳途径等研究，美国启动了模拟太阳光，进行太阳能制氢的研究，因此将从基因与蛋白，原子水平空间尺度等方面揭示光合作用光学转化的微观机理，大幅地提高农作物及其资源的光能利用效率，开辟太阳能生物利用的新途径。比如美国麻省理工学院的这位教授开发了人工树叶，光合作用的效率是天然树叶的10倍。在信息技术方面，人机物三元融合将促
19、进信息服务进入一个e-People时代。这是一个全新的时代，过去的人机物是分离的，将来是人机物之间三元的融合，综合利用人类社会信息空间、物理世界的资源，通过物联网、移动互联网和通信等技术协作进行大数据计算，而在这样一种三元融合下我们称之为e-People，这提出了一个新概念，将超越e-Business、e-Science 和e-Government，成为主流的服务模式，使民众在医疗卫生、地理信息、电子商务等方面享受更高质量的服务。石墨烯将成为后硅时代的新潜力材料。它是目前最薄最硬的纳米材料，比如它的硬度是钢的100倍，而它的导电率却是铜的100倍，基于石墨烯开发的新型储能设备可将充电时间缩短为
20、1分钟，利用石墨烯的聚光能开发光敏器，一秒钟能下载一部高清电影等，所以它是非常优异的一种材料，本来可能成为一种新的碳材料。基于干细胞的新的生命繁衍方式将会出现。人类已经利用克隆技术获得了无性繁殖的健康动物，但在有性繁殖领域还没有人工获得功能的生殖细胞，未来5到10年，人造的精子和卵子将会出现，进而创造新的生命繁衍方式，同时也对生命的伦理提出一个全新的挑战。7有可能实现对肿瘤等重大疾病的早期干预与治疗，在这方面体细胞、肿瘤细胞和干细胞的自由转化技术取得突破，人类将获得对肿瘤等重大疾病进行早期干预和治疗的能力，针对退行性疾病和代谢性疾病的病变的干细胞治疗将形成新的产业。在地球系统以外可能发现生命或
21、生命存在的证据。目前的研究，在火星当中发现存在大量地下水的证据以及其他支持生命的现象，目前正在实施一系列的探测计划，很可能在不久的将来直接发现生命或生命存在的证据，这将是人类对客观世界和自身认识的一个重大的突破，拓展对生命现象及其规律的认识。深海探测的新纪元即将到来。美国深海“挑战者号”潜艇下潜至世界最深的马里亚纳海沟，这是民间力量开始介入到深海探测，也就意味着深海探测的技术装备不断发展，成本下降，带动探测研究和开发向新的深度发展，深海商业化开发或旅游开始成为可能，将推动海洋科学探索新时代的到来，这是举一些案例。这是第一部分。二、中国科技的战略选择（一）构建可持续发展八大体系，实施重要领域科技
22、发展路线图1、我国未来发展面临的七大挑战第二大部分，关于中国科技的战略选择。第一个问题，我们要着力地构建可持续发展的“八大体系” ，实施重要领域科技发展路线图，提出这个问题，首先要看到未来发展遇到的挑战，在我国，向创新驱动转变的转型中面临着七大问题，一个是能源资源的问题、产业结构的问题、农业现代化的问题、人口健康与老龄化的问题等，这对相关的领域提出了迫切的要求，也为我们科技的创新指明了主攻的方向和战略重点。比如在能源资源方面，我国能源资源问题日益地突出，已探明的油气资源和大宗矿产资源严重地紧缺，生物资源的认知、收集、储存、研究和发掘能力严重不足，主要栽培的农作物品种和园艺品种90%以上的种子供
23、应被国外垄断，水资源的短缺、污染，生态的恶化和灾害加剧等问题凸显，并可能引发新的严重的水危机，这给能源资源领域科技创新提出了迫切的要求。在产业结构方面，我国制造业总体处于价值链的低端，大家可以看到这条所谓的“微笑曲线” ，我们是处在“微笑曲线”的生产组装的最低端，而利润最大的两端都是掌握在国外的手里边。材料产业的总体水平不高，资源消耗过大，关键核心技术对外依存度高，出8口增长主要由低价格和数量驱动，信息产业，特别是计算机产业发展开始进入一个停滞阶段，市场的动力减弱，因此，怎么让我们的“微笑曲线”能够微笑起来？对制造、材料、信息等领域的研发提出了迫切的需求。在农业现代化方面，我国的农业小规模经营
24、与食品安全和现代化的矛盾更加突出，耕地的刚性下降和水资源的短缺对农业构成的威胁越来越严峻，许多农业资源的利用与农业食物系统的可持续发展相悖，粮食自给率下降对粮食安全产生巨大威胁。下面是有一个可测我们可以看到，到2050年，我们需求会有将近一倍半的增长。在人口健康与老龄化的问题方面，我们国家当前面临着人口老龄化和生活方式改变所带来的各种健康疾病问题，对生命科学及其相关领域的研究提出迫切需求。旁边这张图可以看到，2030年据预测，中国将近85%以上的病是慢性病死亡，所带来的医疗成本是非常巨大的。生态环境与城市化问题，我们国家面临的生态系统的退化，环境恶化，城市化加剧人地矛盾，生态环境制约与胁迫经济
25、社会发展等更为严重的问题，对生态环境和城市建设领域提出了巨大的需求。在海洋空间的拓展方面，我们国家海洋在能源资源的开发权益、制海权、生态环境、信息获取等方面存在诸多的问题，空间开发与安全面临挑战，对海洋科学与空间科学及其领域的研发提出紧迫需求。在新安全问题方面，特别是随着科技的发展，国家和公共安全问题逐渐地超越传统的领土、领海和领空，逐渐向食品、能源、空间，甚至虚拟的网络空间扩展和延伸，而我国又面临着新的国家和公共安全问题，对计算机科学、网络技术、生物技术、核能源等领域的研发提出了迫切的需求。2、依靠科技创新构建“八大体系” ，实施到 2050 年的科技发展路线图到2050年我国的目标就是要进
26、入世界中等发达国家的行列，而根据我前边讲到的，我们在这样一个既面临着重大的机遇，即新一轮的科技革命，又面临着我刚才谈的这七个方面严峻的挑战，抓住这个机遇，迎接这些挑战，我们提出说要依靠科技构建我们的八大体系。所谓八大体系是可持续发展的能源与资源体系，先进材料与绿色智能制造体系，无所不在的信息网络体系，生态的高值农业和生物产业的体系，普惠健康保障体系，生态与环境保育发展体系，空天海洋能力新拓展体系，以及国家与公共安全体系。而这些体系的构建都离不开科技强有力的支撑，因此我们提出说，围绕构建“八大体系” ，要实施我们到92050年的路线图，能源、矿产资源、油气资源、水资源、先进材料、先进制造、信息、
27、农业和生物产业、人口健康、生态与环境、空天海洋等这些方面。那么在这个思考下面，依靠科技创新这个新的体系构建要解决什么问题，达到什么目标。我们要构建可持续的能源和资源体系，大幅地提高能源和资源的利用效率，大力发展战略资源的大陆架和地球深部的勘探与开发，大力发展新能源可再生能源与新型替代能源，目标是有效地缓解我国能源与资源的瓶颈，能源与资源的产业具有国际竞争力，有效地保障现代化进程各个阶段能源与资源的有效供给和利用，这是我们面向现代化需求要达到的目标和我们工作的重点。为此,我们提出可持续能源资源体系包括了可持续的能源体系、矿产资源开发与循环利用体系，水资源保护与高效利用体系。在这里面我们也进一步预
28、测了2020、2030、2050年前后，比如从能源方面，总量结构、节能，碳排放量方面要实现一个可持续发展所要达到的一个重要的目标，而要做到这一点就要突破我们相关的科学技术，由此我们提出一个到2050年的科技发展路线图，也是分阶段提出了十个重要的技术方向，高效非化石燃料地面交通、煤炭清洁高效转化系统等，我们要着力地突破关键技术，推进技术集成，实验示范及其商业化应用，这是我举的一个完整例子，谈“八大体系” 、路线图和重大的问题。我们要依靠科技创新构建先进材料与绿色智能制造体系。加速材料与制造技术的绿色化、智能化和可再生循环的进程及促进我国材料与制造业产业结构升级和战略调整，有效地保障我国现代化进程
29、材料与装备的供给与高效、清洁，可循环的利用。我们要依靠科技创新构建无所不在的信息网络体系，发展我们的智能宽带无线网络、网络超级计算、先进传感与显示和先进可靠软件技术，加快和提升我国信息化进程和水平，建设一个U社会，实现无论何时、何地、何人、何物均可互联互通、信息共享、协同工作，消除数字鸿沟，走出一普惠、可靠、低成本的信息化道路。我们要依靠科技创新构建生态高值农业和生物产业体系，促进我国农业产业的结构的升级，发展高产、优质、高效、生态农业和相关生物产业，保证粮食与农产品安全。要依靠科技创新，构建普惠健康保障体系，满足十几亿人需要的普惠健康保障，推动医学模式从疾病治疗为主向预测预防为主转变，将生命
30、科学前沿与传统医学优势结合，在健康科学方面走在世界前列。我们要依靠科技创新，构建生态与环境保育发展体系，支撑我国人与自然和谐相处的生态与环境保育发展，系统地认知环境演变的规律，提升我国生态的环境监测、保护、修复能力以及应对气侯变化的能力，形成我国对自然灾害的预测、预报，防灾减灾能力，不10断发展相关技术、方法、手段，提供系统解决方案。要依靠科技创新，构建空天海洋能力的新拓展体系，这方面的能力我们还是非常薄弱的。大幅地提高我国海洋探测和应用研究的能力，海洋资源开发的能力、空间科学与技术探测能力以及对地观测和综合信息利用能力。要依靠科技创新构建国家与公共安全体系，发展传统与非传统安全防范技术，提高
31、监测、预警和应急反应能力，主要是空间安全、海洋安全、生物安全、信息安全，使得我们在现代化进程当中，保证我们国家能够有效地进入和和平利用空间，保护海洋产业与海洋运输战略通道安全，有效地防范对人民生活和生态环境的生物威胁，维护信息与网络空间安全，拓展国家利益维护国家主权，保证社会稳定，这是我们一个重要的观点和认识。（二）未来十年中国可能取得的重大科技突破在未来十年，中国也可能取得一批重大的突破，而这样一些突破是一些什么突破，它应当对我国科技与经济社会发展产生重大影响，比如对世界科技发展有重要贡献的原始创新，能写入世界科技史的重大成果，或者打破高技术壁垒的关键核心技术或是变革性技术创新，开辟新市场，
32、创造新需求。过去历史上都有这样一些成果，比如人工合成牛胰岛素、哥德巴赫猜想的证明、成油理论创建与大型油气田的发现、 “两弹一星” 、超级杂交水稻等，这些技术都是我们认为在我们这样一个标准下我们认同的，按这样一些标准和标杆来衡量,未来十年我们可能会产生一批重大的突破，也是在基本的交叉前沿、信息、农业收入、人口健康、材料制造、能源空间方面，我举一些例子。比如中国的量子通信将可能率先取得突破，这是在世界范围内，量子通信有可能在地域与城域两个方向实现规模化应用，形成新的战略性产业，在量地量子通信与星地量子力学完备性实验校验等方面，我国可能在国际上率先突破，完成人类历史上首次新力量的实验，我们正在实施两
33、个项目，一个是量子科学实验卫星，中国科学院的一个先导专项。一个是发改委批准的京沪干线的大尺度的光纤量子通信骨干网的工程，这两个工程项目的实现将有望使得我们在这些方面走在前面。普惠计算将取得重大的进展。不仅互联网的普及率可能达到55%以上，而且使用计算机的价值将大幅度地提升，逆转传统计算产业发展停滞的趋势，实现高增值、低成本、可持续发展的目标，中国有目的在普惠计算发展模式走在世界前列，改变长期以来信息产业受制于人的局面，解决我们信息安全方面的问题。干细胞的研究将可能进入国际的第一阵营，我国一部分成果已经达到国际领先水平，11我们有望在细胞领域调控的基础理论方面突破获得多能的干细胞，干细胞再生医学
34、带动模式产业化前景明朗，基于基础研究的干细胞转化功能将得到加强。我们可能形成煤炭资源的清洁高效综合利用的新兴产业。煤炭对中国来说是有特别意义。因为煤炭在我国，一是能源的70%是主力能源，而且中国的很多能源是低电煤，低电煤当中有一个特点是含有大量的油气，20%以上，所以我们要通过煤的热解自由，高值化利用，低电煤分解进行分级利用，由此可以形成煤联产的电力，液体燃料、化学品等形成产业，大幅地提高能源的利用效率，大幅地降低煤耗、水耗二氧化碳排放，推动我们能源结构与经济结构的优化。我们将可能实现地球深部资源的关键技术与装备的自主研发。因为这对中国具有特别意义，因为我国矿产资源是缺的，但我国有大量的矿还没
35、有找到，在哪里？一个在地球深部，就刚才我的那张图大家可以看到，我们的开发深度很浅，一个是盲区，要开发地球深部就要研究地球深部的开发的一些关键技术与装备，因此我们有可能在磁传感器，海底探测系统和地磁卫星载荷三方面取得突破，通过装备研制，软件研发，成矿规律的研究以及勘探实践的结合，为我国地下4000米透明计划，使得我们地下4000米都能够搞得清楚，提供核心理论和装备支撑。我们可能实现规模化可再生能源的发电以及分布式电网等商业运用。中国在风能、太阳能规模化发电，分布式可再生能源的利用，分布式电网将实行技术突破，系统集成，有望建成电能多能互补的分布式电网和示范系统，实现优先就地利用可再生能源分布式电力
36、，多余电力上网，智能用电、智能楼宇以及智能家庭，总体地提高电网的可靠性和供电的质量，提高配用电的效率。我们的载人航天和其他空间将可以取得重大突破，中国自主研制并建造空间站，完成了“嫦娥”三步走的规划，北斗卫星系统全面建成，成为全球四大通信系统之一，同时建成高分辨率的对地观测系统，形成新的高分辨率这样一个对地观测能力。这是第二个。（三）面向 2020 年需要加强和加快部署的战略重点最后一部分是关于我们面向2020年需要加强和加快部署的战略重点。我国其实已经有了一系列的战略部署，通过我们中长期规划实施，通过一系列的科技计划，通过各产业部门发展的规划，但面临世界科技新的发展态势，中国科技发展新的需求
37、，国家经济社会发展新的需求，还有一些方面需要加强和加快部署。121、在满足国家重大需求的领域、方向需要加强和加快布局一方面是在满足国家重大需求的领域、方向需要加强和加快布局的一些重大的问题，包括制造业的清洁高效利用绿色过程研究、高端基础材料的低成本制造、变革性纳米产业制造等。在这个方面我举一个例子，比如高端基础材料的低成本制备。我国的高端结构材料和高性能功能材料自给率低，关键品种的大规模功能化能力还没有形成，比如我们生产的钢材质量达到世界水平的不足20%，世界先进多晶硅生产技术被美日等其他企业垄断，成为许多重大工程实施的瓶颈，因此要重点地研究提高材料综合性能的原理方法，低能消耗，材料的制备技术
38、，高效的短流程，智能控制的材料加工，材料性能演化规律，经过十年努力，实现我国高端基础材料自主保障和供给，形成符合国情的标准体系，目前需要加强主要材料种类的技术攻关、功能化研究、建立性能的测试、数据积累和标准研究平台。再比如大气灰霾的成因与控制，这个大家感同身受,它的危害，但目前的灰霾研究还比较零散，对灰霾成因的本质还认识不清，不能准确地回答灰霾的主控因素和如何控制问题，急需揭示灰霾形成的关键污染物和关键基质，从而有针对性地开发控制技术，提供可行的技术和政策解决方案。2、在我国可能实现重大突破的领域需要加强集中攻关第二个方面是要在我国可能实现重大突破的领域需要加强集中攻关，比如量子信息技术研究与
39、应用，材料设计与过程模拟，干细胞再生医学等。再举一个例子，比如中国的制造业是非常重要的，那要在以泛在信息技术为核心的新一代智能制造技术研发方面加强部署，而这样一个技术顺应了未来制造业走向数字化、智能化的趋势，是下一代的智能制造的核心与基础。要重点开展泛在的感知与网络技术、智能制造技术、智能机器技术的研究等，从这几个方面，国家应该设立一个重大的专项，由科研机构与典型的行业、企业联合攻关，取得突破，带动制造业的发展。我在这儿只能举一下例子。3、在世界可能发生重大科技事件的领域、方向需要加快和加强布局三是在世界可能发生重大科技事件的领域方向需要加快和加强布局，比如中微子的实验、暗物质和暗能量的探测、
40、大数据的平台研究、脑认知控制科学、 “人造生命”与合成生物学、国家生态环境模拟系统研究。比如在大数据科学平台研究方面，我们现有的数据处理理论与技术无法有效地应对指数级增长的大数据，迫切需要研究数据的规律发展，研究平台和工具，重点研究大数据的测量和感知理论，应对数据指数级增长的处理平台的体系，适应不同行业的数据挖掘分析13工具和开发环境，以数据的内在共性为研究对象的数据科学研究，构建可重复、易配置的实验平台，让数据说话，通过分析数据相互关系找到其他科学范式不能发现的新知识，提供理解世界的新方法，加速科学发现的技术创新，促成重大自然灾害预测控制，疾病防治等科技规划领域的根本变革，而目前我国在这个领
41、域的布局还是几近空白，急需尽快部署。再比如说“人造生命”与合成生物学，它的意义也是不言而喻的，将可能从根本上改变经济发展的模式，它的重点是要利用核能生物体系，构建人工细胞工厂，生产重要的化学品和新型能源化学品，结合模块育种，突破生物能量的转化瓶颈，利用核能生物技术，建立更符合人类生理和疾病特征的细胞模型，力争取得一批原创成果，产生一系列的新方法、新技术，创造新的物质、新的产品，使得我国在该领域早日进入前列，同时要加强对核能生物学有关知识产权的保护和开发利用的同时，要重视生命伦理、风险评估等研究。所以，我们感到我们确实处在一个千年变局当中，这个所谓千年变局是从农业文明、工业文明，我们现在正在进入一个新型的人类文明形态知识文明，世界的力量此消彼涨，而科技是大变革的关键，谁能占据未来科技经济的制高点，谁就能在这场变局中成为赢家，引领人类的未来发展，当代的中国科技工作者要以这样的历史观和紧迫感，利用在新一轮的科技革命中大有所为，为我们民族的复兴贡献智慧和力量。
