全球高新技术酝酿密集突破纳米可能引领一场革命

　　纳米半导体技术酝酿新突破。美国英特尔公司宣布，将从2005年起用65纳米工艺生产芯片，到2009年进一步提高至35纳米。35纳米的半导体一旦问世，意味着在大规模生产的微处理器中，将会有约43亿个功能被集成在一个芯片上。对小批量、高性能的芯片而言，则意味着200亿个功能被集成在一个芯片上。这将会促使计算机处理能力大幅提高，并引起信息技术领域一系列连锁反应。

　　高性能计算机研制多路并进。超大规模计算机、网格计算机和DIY超级计算机成为开发热点。美国IBM公司最新研制的“蓝色基因／L型”超级计算机，理论上最高运算速度超过每秒360万亿次浮点，在整套系统尚未最终完成的情况下，仍然达到了每秒70.72万亿次浮点。而每秒1万亿次浮点的运算速度已相当于目前最强大台式机运算能力的100倍以上。欧洲科学家计划用网格技术将4台超级计算机连接在一起，其运算能力预计将排名世界第四。

　　网络技术发展日新月异。一方面，现有网络的容量、速度不断提升。德国西门子公司通过将智能天线系统与OFDM(正交频分复用)技术相结合，成功地使无线传输速度提高一倍，达每秒1兆比特。美、欧、亚科学家在匹兹堡和洛杉矶之间，以每秒101兆比特的速度创下网络数据传输新纪录，该速度相当于在15分钟内传输整座美国国会图书馆中的藏书内容。另一方面，新一代因特网正在酝酿之中。第6版本因特网网址协议(IPv6)从上世纪90年代提出至今，主要协议已经成熟，并形成了RFC(请求注解)文本。与现有的IPv4相比，IPv6采用128位地址长度，在地址空间、端到端连接、服务质量、安全性、移动性、即插即用和多播功能等方面都有明显优势。

　　生物技术加速产业化发展

　　加速发展的基因组学技术、蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片、干细胞组织工程以及日益成熟的转基因技术、克隆技术等关键技术，推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一。

　　基因组研究纵深拓展。继人类基因组计划之后，美国、英国、日本、加拿大和中国的科学家又共同发起和参与了人类基因组单体型图计划。作为人类基因组研究领域又一重大战略目标，人类基因组单体型图计划将通过整合基因组测序成果，从基因组水平检测多个不同族群样品的单核苷酸多态性(SNP)位点，绘制人类基因组中独立遗传的DNA“始祖板块”及其SNP标签的完整目录，从而建立人类遗传的群体信息资源，为21世纪的“个人医学”奠定基础。除人类基因组之外，科学家在病毒、细菌及高等动植物基因组研究方面也取得了丰硕成果。

　　医药研究借势破题。现代生物技术成果有相当一部分应用到了医药工业，用以开发特色新药或对传统医药进行改良，由此引起了医药工业的重大变革，也日益影响和改变着人们的生产和生活方式。2004年美国研究人员采用DNA片段，开发出一种能有效阻止非典病毒在鼠体内复制的疫苗。日英联合小组发现了人体内一类能警戒流感病毒和艾滋病病毒入侵的蛋白质——TLR7。美国科学家用抗生素抑制Myc。蛋白质的增加，找到了基因治癌新方法。从未来生物医药的发展趋势看，疫苗、单克隆抗体、重组人体蛋白、基因治疗、细胞疗法和干扰素将是研发最为集中的领域，但克隆技术和干细胞研究依然面临来自社会伦理和法律方面的巨大阻力。

　　转基因技术在监控状态下扩大应用。一方面，转基因技术与农业相结合，能培育出大批抗逆、抗病的高产作物和动物，带动农牧业和相关产业的发展，创造巨大的经济效益和社会效益，因此，各国的农业转基因生物技术发展很快，应用也日趋普遍。另一方面，现代生物技术可使基因在人、动物、植物和微生物之间进行人为的相互转移，而目前人类对这种基因调整后的结果尚无法完全把握，因此转基因技术有可能对人类健康、生态环境和生物多样性造成危害，各国政府正采取措施，加强监控。

　　纳米技术可能引领一场革命

　　纳米技术是新世纪科技发展的制高点，新工业革命的主导技术，对社会发展、经济振兴、国家安全乃至人民生活水平的提高具有深远的影响。

　　带动相关领域技术进步。纳米技术之所以备受重视，主要在于它的发展能带动能源、电子、通信及医疗等多个领域的进步。如在环境和能源方面，可制造高灵敏的环境监测传感器；在电子方面，可制造更节能、更便宜的微处理器，使计算机效率成百万倍提高；在生物和农业方面，可制造新的化学药品，利用纳米阵列测试DNA，了解生物的基因和基因表达；在军事领域，大小仅为几十到100纳米的微粒将在未来军事应用中起核心作用。

　　创造巨大市场价值。纳米技术市场潜力巨大，美国国家科学基金会预计，到2015年纳米技术将在全球创造价值达万亿美元。而据美国风险企业公司预测，纳米技术的发展可能会经历5个阶段。当2010年前到达第三阶段，即大量制造复杂的纳米结构物质成为可能时，市场规模可达100亿至1000亿美元。当到达第五阶段，即科学家研制出能制造动力源与程序自律化的元件和装置时，市场规模将高达6万亿美元。

　　成为各国关注焦点。美国不惜斥巨资用于纳米技术的研发，过去4年内，纳米技术研发经费递增了83%，接近8.5亿美元。2003年底，国会授权联邦政府从2005财年开始的4年中用于纳米技术的研发经费更高达37亿美元。欧盟在第6个框架研发计划中，为纳米技术研究拨款13亿欧元。

　　研究成果距实际应用仍然遥远。未来20年内，以纳米技术为代表的新材料技术还不可能成为新的主导产业。原因之一，纳米技术的发展还潜藏着风险。首先，纳米材料甚小，它们有可能进入人体中那些大颗粒材料所不能抵达的区域，如健康细胞。其次，在纳米量级上，材料的性质会有不同的表现。目前，研究人员并不知道如何将纳米材料从人体中清除，也不知道它们会在人体中降解还是沉积。在治疗人类疾病时，纳米材料能够进入细胞和跨越血液与大脑间障碍的能力，可能会导致有害于人体健康和环境的后果。原因之二，各国对纳米技术的研发投入还很低，特别是对相关负效应的研究投入明显不足。以美国为例，虽然纳米技术得到的研发预算增速很快，2004年比2003年增长了10%，但每年数亿美元的规模在总额1000多亿美元的联邦研发预算中仍然只占很小的比例。用于纳米技术对环境影响的研究经费更是少之又少，2003年还不到50万美元。(作者单位：现代国际关系研究院)

　　资料1：

　　日本的技术引进与消化吸收

　　第二次世界大战结束后，日本的技术比世界先进水平落后20年～30年。日本从引进技术成果入手，并在应用中吸收、提高和创新，建立本国自主的科技体系和企业制度，仅用15年～20年时间就走完了欧美主要发达国家半个世纪所经历的过程。

　　据统计，日本在实现工业现代化期间，包括引进技术的专利费用、进口成套设备和关键零部件的费用以及对引进技术的研发费用等合计共约500亿美元。有专家估计，这些技术从发明到应用，最少要投入2000亿美元以上。

　　据专家们研究，靠国内独立进行研发，当时一项科技项目从研究到投入生产一般需要10年～15年，而从引进技术专利到投产平均仅两年半。通过引进技术专利，大大缩短了日本追赶欧美国家的时间。据日本科学技术厅调查，到1976年，日本民间大企业技术装备的50%～60%已经达到国际水平，10%～20%已超过国际水平。据日本科学技术与经济会1982年3月的调查，到80年代初，在43种主要工业产品的186项主要技术指标中，日本超过美国的占29%，赶上美国的占32%，不如美国的占39%；在165项主要技术指标中，日本超过西欧的占38%，赶上西欧的占44%，不如西欧的仅占18%。

　　日本对引进技术与消化吸收和创新的投入之比是1∶10，从而形成“引进、提高、再引进”的良性发展。以引进发电设备为例，1954年日本从美国引进了7万千瓦的火力发电成套设备，接着又引进美国22万千瓦大型发电机组的技术专利，在此基础上，经过研究和仿造，1961年制造出32.5万千瓦的大型发电机组。到70年代以后，日本已经能够制造70万～100万千瓦的特大型发电机组，成为美国同类设备的强大竞争者。

　　日本汽车业的发展，最能说明在引进技术基础上加强吸收和创新的重要性。据统计，1950年日本汽车产量(3万辆)仅相当于美国汽车产量(801万辆)的1／270。但是，日本抓住两次石油价格上涨的机会，适时生产出低油耗型汽车。1986年，日本汽车产量达到1371万辆，出口802万辆，出口比率达到58.5%。无论是汽车产量，还是出口量和出口比率都超过素有“汽车王国”之称的美国，在世界上遥遥领先。2004年，日本三大汽车制造公司在美国市场销售汽车486.6万辆，市场占有率首次超过30%。

　　资料2：

　　日本的科技创新战略转移

　　即便在西方盟国之间，高新技术也是难以引进的。随着日本经济实力和研发能力的增强，日本适时提出了“科学技术立国”的发展战略，要从“模仿和追随的文明开化时代”迈向“首创和领先的文明开拓时代”。

　　不断增加研究与开发投资。日本在大量引进技术时期，已逐步增加研发投资。据统计，1984年，日本的研发投资近7.9万亿日元，比1975年增加了2.4倍。20世纪90年代，日本经济在低谷徘徊，但仍不断增加研发投资。到1998年，日本研发投资已占国内生产总值的3.26%，居世界最高水平。2004年日本437家大企业的研发投资近8.6万亿日元，比上年增长5.9%，这是8年来日本大企业研发投资增长率首次超过5%。

　　随着国内创新能力的增强，日本正在大力强化知识产权的保护。一方面，90%的日本企业将高附加值产品的生产留在国内，以“防止技术和技能外溢”；另一方面，加强知识产权保护。2002年7月，日本政府提出“知识产权战略大纲”，同年11月制定了知识产权基本法，2003年在内阁中成立了“知识产权战略推进本部”，并将设“知识产权最高法院”，对侵犯知识产权者作出“迅速而严厉”的惩处。

　　——采取有力措施将人力资源变为人才资源。日本历来重视教育。在1955年～1974年的19年间，高中的升学率从51.5%提高到90.8%，在基本普及高中教育的基础上，大学的升学率从18.4%提高到32.2%。教育源源不断地为研究和企业界提供所需人才。每万名劳动力中的研究与开发科学家和工程师1997年时达1022人，在主要发达国家中是最多的。迄今为止，日本是除欧美国家外，获得诺贝尔奖科学家人数最多的国家。

　　——在高新技术领域中，“官产学”协力攻关。1946年世界上第一台电子计算机在美国诞生，拉开了信息技术革命的序幕。日本曾以允许美国电子计算机制造企业在日本投资设厂并可将赚得的利润汇回美国为交换条件，从美国引进电子计算机科学技术。上世纪50年代末至60年代初，美国的电子计算机大量进入日本。

　　1963年3月，日本电子工业审议会向通产省提出题为《关于加强电子计算机工业的国际竞争力的措施》的咨询报告，提出了大力进行研究与开发、实现电子计算机国产化的基本战略。在高新技术的几个重要领域，日本人的目标都是赶超美国，这种勇于创新和赶超的精神是值得学习的。