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下載安裝Flash播放器(1) 英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的預(yù)測(cè)
2010年為了慶祝英國(guó)皇家學(xué)會(huì)成立350周年,推出最新報(bào)告《科學(xué)是解決世界性深層次問(wèn)題的根本》。報(bào)告認(rèn)為,未來(lái)的前沿科學(xué)研究領(lǐng)域重點(diǎn)包括:1.衰老過(guò)程研究:如何保持年輕;2.生物多樣性:生物多樣性在一個(gè)變化的世界中的真正價(jià)值;3.認(rèn)知與計(jì)算:認(rèn)知的本質(zhì)和機(jī)制是什么;4.文化的演進(jìn):文化現(xiàn)象是否人類獨(dú)有;5.外太空生命:人類在宇宙中是否孤獨(dú)存在;6.地理工程(Geoengineering):人類是否應(yīng)該嘗試通過(guò)地球工程應(yīng)對(duì)氣候變化,防止全球變暖;7.全球可持續(xù)增長(zhǎng):如何用有限的化石資源滿足人類不斷增長(zhǎng)的需求;8.溫室氣體:如何精確計(jì)算溫室氣體排放量和對(duì)氣候變化的影響;9.新疫苗:可否有新型疫苗拯救千百萬(wàn)的疾病患者;10.干細(xì)胞生物技術(shù):干細(xì)胞技術(shù)對(duì)醫(yī)藥會(huì)帶來(lái)什么樣的革命;11.科學(xué)的不確定性:人類如何在科學(xué)發(fā)展不確定性背景下進(jìn)行科學(xué)決策;12.網(wǎng)絡(luò)科學(xué)(Web science):萬(wàn)維網(wǎng)如何改變了世界。
(2) 美國(guó)工程院的預(yù)測(cè)
美國(guó)工程院于2008年提出了21世紀(jì)人類面臨的14大科技難題。1.如何經(jīng)濟(jì)有效地利用太陽(yáng)能:目前,在全球所消耗總能量之中,太陽(yáng)能利用的比重尚不到1%。但其應(yīng)用潛力遠(yuǎn)不止于此。雖然太陽(yáng)釋放的能量不斷輻射到宇宙空間中,只有很小一部分到達(dá)地球表面,但即使這些也相當(dāng)于現(xiàn)在人類所利用能源的一萬(wàn)多倍。2.核融合發(fā)電:人工核融合發(fā)電已經(jīng)歷了小規(guī)模的試驗(yàn)示范階段。為了促進(jìn)其商業(yè)推廣,要在提高效率,降低成本,減少對(duì)環(huán)境的不良影響等方面下功夫。3.研發(fā)二氧化碳封存技術(shù):二氧化碳捕獲與封存對(duì)減少全球溫室氣體排放具有深遠(yuǎn)的意義,將為減緩氣候變化帶來(lái)希望。4.控制氮循環(huán):可以通過(guò)更好的施肥技術(shù)以及妥善的保存和回收廢物來(lái)重建氮循環(huán)的平衡。盡管這個(gè)問(wèn)題還不象“溫室效應(yīng)”那樣受人關(guān)注,但是正如使用礦物燃料作為能源對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響一樣,人類活動(dòng)對(duì)全球氮循環(huán)的影響也對(duì)工程界提出了巨大的挑戰(zhàn)。5.使全球民眾喝上潔凈水:當(dāng)今世界的水供給正在面臨新的威脅,經(jīng)濟(jì)的、先進(jìn)的技術(shù)可以使世界上成百上千萬(wàn)的民眾受益。6.可持續(xù)發(fā)展的城市規(guī)劃:優(yōu)良的設(shè)計(jì)和先進(jìn)材料的使用可以改善運(yùn)輸、能源、給水和排水系統(tǒng),并且可以創(chuàng)建可持續(xù)發(fā)展的城市環(huán)境。7.建立人體健康信息系統(tǒng):強(qiáng)大的健康信息系統(tǒng)不僅支持日常的門診記錄,并且在面對(duì)流行疾病爆發(fā)以及發(fā)生生化進(jìn)攻時(shí)可以起到重要作用。8.開(kāi)發(fā)基因藥物:工程師們正在開(kāi)發(fā)新的系統(tǒng)來(lái)利用遺傳信息、檢測(cè)人體細(xì)微的變化、評(píng)估新藥物和釋放疫苗。醫(yī)生們很早就知道不同人對(duì)于疾病的敏感程度不同,對(duì)藥物的反應(yīng)也不一樣。但是,由于缺少對(duì)于個(gè)體差異的認(rèn)知,目前所開(kāi)發(fā)的治療方案都是適用于群體而非個(gè)體。9.對(duì)人腦的逆向工程:工程學(xué)和系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)的結(jié)合促進(jìn)了醫(yī)療業(yè)、制造業(yè)和通訊業(yè)的長(zhǎng)足進(jìn)步??蒲腥藛T一直致力于創(chuàng)造能夠思考的機(jī)器,即能夠模擬人工智能的電腦。10.防止核恐怖事件:防止和應(yīng)對(duì)核攻擊事件的技術(shù)需求正在增加。11.保護(hù)網(wǎng)絡(luò)空間:保護(hù)網(wǎng)絡(luò)空間這不僅僅是防止個(gè)人身份被竊,銀行、國(guó)家安全以及基礎(chǔ)設(shè)施的重要系統(tǒng)也可能處于危險(xiǎn)之中。12.增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí):虛擬現(xiàn)實(shí)是使人產(chǎn)生如同在不同環(huán)境當(dāng)中的錯(cuò)覺(jué),可以用于訓(xùn)練、治療和交流。13.發(fā)展個(gè)性化學(xué)習(xí):教育應(yīng)該基于不同的學(xué)習(xí)方式、速度和興趣,因人而異才更加可行。14.推動(dòng)自然科學(xué)的發(fā)展:在未來(lái)的世紀(jì),工程師將與科學(xué)家繼續(xù)共同努力探索自然中的未解之謎。
(3)中國(guó)科學(xué)院的預(yù)測(cè)
1998年,中國(guó)科學(xué)院編輯出版了《21世紀(jì)100個(gè)科學(xué)難題》,該書根據(jù)21世紀(jì)科學(xué)發(fā)展提出了100個(gè)科學(xué)問(wèn)題。2005年,中國(guó)科學(xué)院編輯出版了《21世紀(jì)100個(gè)交叉科學(xué)難題》,它從宇宙起源、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生命起源和智力起源四個(gè)方面入手提出問(wèn)題,例如:暗能量、宇宙中的生命、量子信息、納米顆粒的毒性、非生物成因天然氣、第三遺傳密碼、混合計(jì)算、基因社會(huì)學(xué)等。
2009年中國(guó)科學(xué)院出版《科技革命與中國(guó)的現(xiàn)代化》及18個(gè)領(lǐng)域的路線圖,提出了影響中國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的22個(gè)戰(zhàn)略性科技問(wèn)題。其中,影響中國(guó)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的科技問(wèn)題有6個(gè)(“后IP”網(wǎng)絡(luò)的新原理新技術(shù)研究和實(shí)驗(yàn)網(wǎng)研究、高品質(zhì)基礎(chǔ)原材料的綠色制備、資源高效清潔循環(huán)利用的過(guò)程工程、泛在感知信息化制造系統(tǒng)、艾級(jí)(1018)超級(jí)計(jì)算技術(shù)、農(nóng)業(yè)動(dòng)植物品種的分子設(shè)計(jì));影響中國(guó)可持續(xù)發(fā)展能力的科技問(wèn)題有7個(gè)(中國(guó)地下4000米透明計(jì)劃、新型可再生能源電力系統(tǒng)、深層地?zé)岚l(fā)電技術(shù)、新型核能系統(tǒng)、海洋能力拓展計(jì)劃、干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)、重大慢性病的早期診斷與預(yù)防干預(yù));影響國(guó)家與公眾安全的科技問(wèn)題有2個(gè)(空間態(tài)勢(shì)感知網(wǎng)絡(luò)、社會(huì)計(jì)算與平行管理系統(tǒng));將會(huì)發(fā)展迅速的綜合交叉前沿有3個(gè)(納米科技、空間科學(xué)探測(cè)及衛(wèi)星系列、數(shù)學(xué)與復(fù)雜系統(tǒng));可能出現(xiàn)革命性突破的科技問(wèn)題有4個(gè)(暗物質(zhì)與暗能量的探索、物質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)控、人造生命和合成生物學(xué)、光合作用機(jī)理)。
摘自《第六次科技革命的戰(zhàn)略機(jī)遇》,何傳啟主編,科學(xué)出版社出版。