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科學技術是世界性的、時代性的，發展科學技術必須具有全球視野、把握時代脈搏。當今世界，一些重要的科學問題和關鍵核心技術已經呈現出革命性突破的前兆。我們只有認清科技發展的態勢，前瞻謀劃，才能把握機遇，贏得未來。

一20世紀科技發展的態勢

世界科技發展史表明，歷次技術革命和工業革命都是基于重大科學技術的突破，其科學源頭通常是新現象的發現、新概念的提出和新理論的創建。19世紀末物理學中的三大發現（X射線、放射性、電子）和物理學晴空上的兩大“烏云”（以太漂移和黑體輻射問題所存在的困難）是20世紀新的科學革命到來的先兆。

20世紀前30年的物理學革命誕生了兩大科學理論，即相對論和量子力學。相對論揭示了空間、時間、物質、運動之間在本質上的統一性，這既是原子內部微觀物理學的理論基礎，也是天體物理學和宇宙學的理論基礎。量子力學的建立論證了連續性與間斷性的統一，成功地揭示了微觀物理世界的基本規律，并且架起了從物理學通向化學和生物學等學科的橋梁。

在相對論和量子力學的基礎上，20世紀中葉出現了宇宙大爆炸模型、物質結構夸克模型、全球大地構造板塊模型以及遺傳基因DNA分子結構雙螺旋模型四大科學發現。前三者分別是對宇觀世界、微觀世界、宏觀世界自然現象本質和規律性的認識，后者則是對生命現象的突破性認識。

在“兩大科學理論”和“四大科學發現”的基礎上，20世紀有了六大技術發明，那就是空天技術、信息技術、核技術、激光技術、生物技術、納米技術。繼18世紀蒸汽時代、19世紀電氣時代之后，我們進入了20世紀信息時代。

20世紀新科技革命對社會的影響是多方面的。計算機網絡和信息高速公路的建立，將整個世界變成了地球村。新材料、新能源技術的每一次重大突破，都成為社會發展的基石和動力。生物技術的迅猛發展，使人類獲得了主動創造新生物和新生命的能力。

20世紀新科技革命對經濟的影響主要表現在兩方面。一方面，新科技革命通過對社會生產力各要素的變革，促進了社會生產力的發展，充分體現了科學技術是第一生產力。另一方面，新科技革命使產業結構發生了重大變化，推動了傳統產業的升級改造，使知識技術密集型產業快速崛起，并且推動了第三產業的迅速發展。

20世紀新科技革命深刻影響人類生活。新科技革命不僅為人類生活提供了先進而高質量的物質條件，帶來人類生活方式的現代化，還對人類的傳統觀念帶來巨大沖擊，引發人類思想觀念和思維方式的改變，使人類更加重視創造性思維，更加富于創新精神。

二21世紀科技發展前瞻

21世紀是人類新千年的開始。科學的全球化、社會化和社會的科學化，科學的交叉性、復雜性和綜合性，科學、技術與社會的密切結合和相互作用，科學技術促進世界和平、促進人與自然的協調發展，這些都是21世紀科技發展的趨勢和方向。我們已經滿懷信心地跨入人類的新世紀，迎來全球化知識經濟的新時代。

21世紀的科學面臨巨大挑戰與生機。物理學中相對論的局域性與量子力學的全域性之間的不協調問題，生物學中遺傳與進化的統一問題，腦與認知科學中腦知識結構和本質問題，自然界中宇宙、物質和生命的起源問題，是人類帶進新世紀的四大科學難題。有科學家預言，建立統一的宇宙理論，發現包容一切的科學理論，可望在今后的一百年內變為現實。當今世界正處于新科技革命的前夜。據中國科學院組織多名院士和專家的研究，未來可能發生重大突破的科技領域有以下六個方面：基本科學問題、能源與資源領域、信息網絡領域、先進材料和制造領域、農業領域、人口健康領域。

在基本科學問題中，關于宇宙演化、物質結構、意識本質的探索有可能獲得重大突破。揭開暗物質、暗能量之謎，將是人類認識宇宙的又一重大飛躍?？茖W家對量子世界的探索已從“觀測時代”走向“調控時代”，將在量子計算、量子通信、量子網絡、量子仿真等領域實現變革性突破，成為解決人類對能源、環境、信息等需求的重要手段。而探索智力的本質、了解人類的大腦和認知功能等基礎科學問題一旦獲得突破，將極大深化人類對自身和自然的認識，引發信息與智能科技新的革命。

在能源與資源領域，后化石能源時代和資源高效循環利用時代即將來臨。世界能源發展日益呈現出多元化、低碳化、智能化和分布式等特征。未來，在太陽能和風能轉換原理與技術、光伏發電材料體系、能源植物的選育與種植、海底與凍土天然氣水合物開發利用等方面有可能獲得重要突破。

在信息網絡領域，“互聯網+”、大數據、云計算等正在引領信息技術和產業進入一個轉折期。集成電路正在逐步進入“后摩爾時代”，計算機逐步進入“后PC時代”，互聯網正在進入“后IP時代”，云計算和大數據的興起是信息技術應用模式的一場變革。智慧地球、智慧城市、智慧物流、智能生活等應用技術不斷拓展，將形成無時不在、無處不在的信息網絡環境，推動人類生產生活方式發生深刻改變。

在先進材料和制造領域，全球化、綠色化、智能化是未來的發展方向。在未來30—50年，能源、信息、環境、人口健康、重大工程等對材料和制造的需求將持續增長，先進材料和制造的全球化、綠色化、智能化將加速發展，制造過程的清潔、高效、環境友好日益成為世界各國追求的主要目標。從分子層面設計、制造和創造新材料的智能制造，將是制造業未來發展的方向。智能制造與直接數字化制造的結合，將產生爆炸性的經濟影響。

在農業領域，糧食安全和農副產品需求壓力持續加大，高產和穩產，以及高效、安全、優質生產始終是農業科學的研究主題。實現上述目標，要求我們在生物多樣性演化過程及其機理，高效抗逆、生態農業育種科學基礎與方法，營養、土壤、水、光、溫與植物相互作用的機理和控制方法，食品結構合理演化等問題上取得突破。

在人口健康領域，疾病診斷、治療和預防的策略、途徑、方法更加多樣化、個性化，轉化醫學發展迅速，再生醫學已現曙光，基因組學成為主流研究領域，系統生物學的應用和整合醫學成為新興領域。未來，我們要進一步控制人口增長，提高人口質量，就要通過疾病早期預測診斷與干預、干細胞與再生醫學等發展，攻克影響健康的重大疾病，將預防關口前移，走一條低成本普惠的健康道路。

上述任何一個領域的突破性原始創新，都會為新科學體系的建立打開空間，引發新的科技革命。而上述任何一個領域的重大技術突破，都有可能引發新的產業革命，為世界經濟增長注入新的活力，引發新的社會變革，加速現代化和可持續發展進程。

對于未來科技發展的展望，簡而言之有三句話：信息科學技術方興未艾，新能源、新材料迅猛發展，生命科學、生物技術、基因工程后來居上。總而言之是從信息時代走向生物時代，走向科技創新的新時代。

三中國夢 科技夢 民生夢

中國夢是國家富強、民族振興、人民幸福的美好愿景。實現中國夢，要靠科技創新發展作為支撐。

自1840年鴉片戰爭以來，中國的志士仁人為了實現中華民族的偉大復興，矢志不渝，前赴后繼，從“科學救國”到“科教興國”，走過了一條充滿艱辛與屈辱、奮斗與輝煌的艱難歷程。1861年至1895年的“洋務運動”，開始引進西方先進的科學技術；1898年的“戊戌變法”，京師大學堂碩果僅存；1919年的五四運動，高舉起民主與科學的大旗；1940年，延安自然科學院和陜甘寧邊區自然科學研究會相繼成立，為抗日戰爭提供了科技支撐；1943年侯德榜改進聯合制堿法，1946年錢三強發現鈾核三分裂；1949年10月1日中華人民共和國成立，僅僅過了一個月，就成立了中國科學院；上世紀50年代，著名科學家華羅庚、李四光、趙忠堯、錢學森等相繼回到祖國，為新中國科技事業做出貢獻；1956年，制定十二年科技發展規劃，中國科技事業開始走上國家統一領導的中長期規劃同近期計劃相結合的大規模發展道路。

新中國成立60多年來，在科技領域取得了一系列標志性的科技創新成就，如陸相成油理論和應用、人工合成牛胰島素、“兩彈一星”、雜交水稻、載人航天、基因組研究、探月工程、超級計算機、高速鐵路、載人深潛、衛星導航系統等。我國科技創新推動了經濟發展和社會進步，而且在世界高科技領域也占有一席之地。例如，我國首臺千萬億次超級計算機“天河一號”于2010年投入使用后，在航天、天氣預報、氣候預報和海洋環境模仿等方面均取得了顯著成就。2015年6月，第45屆全球超級計算機500強排行榜正式公布，我國的“天河二號”連續五屆位列世界第一。2015年10月，我國藥學家屠呦呦因發現青蒿素獲得諾貝爾生理學或醫學獎，這是中國科學家首次因在中國本土進行的科學研究而獲諾貝爾科學獎。

黨的十八大提出實施創新驅動發展戰略，強調科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐，必須擺在國家發展全局的核心位置。這為新的時代條件下加快我國科技改革發展指明了前進方向，對于加快轉變經濟發展方式、實現全面建成小康社會奮斗目標具有重要的戰略意義。習近平總書記指出，創新始終是推動一個國家、一個民族向前發展的重要力量。我國是一個發展中大國，正在大力推進經濟發展方式轉變和經濟結構調整，必須把創新驅動發展戰略實施好。實施創新驅動發展戰略，就是要推動以科技創新為核心的全面創新，增強科技進步對經濟增長的貢獻度，形成新的增長動力源泉，推動經濟持續健康發展。

隨著我國加快落實創新驅動發展戰略，主動適應和引領經濟發展新常態，大眾創業、萬眾創新的浪潮在神州大地上激流涌動。目前，推進大眾創新創業具備了良好的環境和基礎條件。一是技術發展為大眾創新創業提供了便捷工具，二是科技創新和體制改革為大眾創新創業提供了條件保障，三是高素質人才為大眾創新創業提供了智慧源泉，四是改革開放為大眾創新創業提供了寬松包容的政策環境，創新創業正越來越成為一種價值導向、生活方式和時代氣息。

科技創新的出發點和落腳點就是要把科技創新的成果最大限度地普及到億萬人民群眾中去，讓大眾充分地享受科技創新帶來的福祉，并投入到大眾創業、萬眾創新的潮流中，讓每一個人都獲得公平發展、改善生活的機會。民生改善是中國夢最重要的詮釋。讓我們共同努力，用科技夢托起民生夢，為實現中國夢而奮斗。