甚么技術(shù)在未來趨勢上升

【專家解說】：　　新材料將成未來支柱性產(chǎn)業(yè) 　　2009年，世界新材料市場規(guī)模接近1萬億美元，新材料產(chǎn)業(yè)正向高性能、納米化、復(fù)合化及綠色發(fā)展。國內(nèi)新材料工程科技取得長足進(jìn)步，技術(shù)水平進(jìn)一步提高，已初步形成區(qū)域特色，但仍存在規(guī)模小、高端少、缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)等問題。 　　當(dāng)前，我國應(yīng)對金融危機已進(jìn)入“調(diào)結(jié)構(gòu)”階段。新材料工程技術(shù)的進(jìn)步被認(rèn)為可對調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變發(fā)展方式發(fā)揮重要作用。新材料工程與科技高度融合，可能引起新一輪產(chǎn)業(yè)革命，將成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，可大幅度提升我國的國際競爭力。 　　新材料工程科技發(fā)展的中長期目標(biāo)是：掌握重點新材料領(lǐng)域的關(guān)鍵工程技術(shù)；推廣新材料綠色制造流程；初步形成新材料產(chǎn)業(yè)體系；建設(shè)一批新材料產(chǎn)業(yè)基地和具有國際競爭力的大型新材料產(chǎn)業(yè)集團(tuán)；形成自主制造重大裝備的能力；逐步實現(xiàn)向材料強國的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變。 　　新能源材料領(lǐng)域涉及的重大工程技術(shù)包括：電動汽車用動力電池材料工程化技術(shù)；儲氫材料及燃料電池材料工程化技術(shù)；大規(guī)模非晶硅和其他薄膜太陽能電池工程化技術(shù)與裝備；鋯及鋯合金材料工程化技術(shù)；大型鋼鑄鍛件工程化技術(shù)；非晶合金材料與高效節(jié)能電機工程化技術(shù)。 　　信息材料領(lǐng)域涉及的重大工程技術(shù)包括：半導(dǎo)體照明材料工程化技術(shù)，TFT-LCD，OLED、激光等新型顯示材料工程化技術(shù)；300mm硅片及200mmSOI硅基材料工程化技術(shù)；集成電路用光刻膠和靶材工程化技術(shù)；相變與海量存儲材料的研發(fā)與工程化技術(shù)；大尺寸、高質(zhì)量激光晶體和非線性光學(xué)晶體的研發(fā)和工程化技術(shù)；第三代半導(dǎo)體工程化技術(shù)。 　　稀土功能材料領(lǐng)域涉及的重大工程技術(shù)包括：高性能稀土磁性材料和納米稀土催化材料工程化技術(shù)；稀土高效清潔制備與循環(huán)冶金工程化技術(shù)；固態(tài)氧化物燃料電池SOFC用稀土電極催化材料及相關(guān)應(yīng)用工程化技術(shù)；超純稀土化合物及金屬制備工程化技術(shù)和裝備。 　　生物醫(yī)用材料領(lǐng)域涉及的重大工程技術(shù)包括：活性可降解材料、組織工程支架材料等生物醫(yī)用材料和植入器件的研發(fā)和工程化技術(shù)；用于藥物控釋和藥物載體的納米生物醫(yī)用材料技術(shù)；常規(guī)生物醫(yī)用材料的表面改性技術(shù)；具有分子識別和特異免疫功能的血液凈化材料技術(shù)。 　　航空航天材料領(lǐng)域涉及的重大工程技術(shù)包括：高性能碳纖維工程化技術(shù)；高性能新型增韌的高溫高強樹脂工程化技術(shù)；高強高韌鋁合金材料工程化技術(shù)。 　　機械與運載科技的2030 　　裝備制造：現(xiàn)在，我國已進(jìn)入世界裝備制造大國。其中，農(nóng)機產(chǎn)量592萬臺，位居世界第一；數(shù)控機床產(chǎn)量達(dá)到14.4萬臺，位居世界第一；發(fā)電設(shè)備產(chǎn)量達(dá)到1.17億千瓦，位居世界第一；汽車產(chǎn)銷量雙雙突破1350萬輛，位居世界第一；軌道交通客貨車生產(chǎn)量位居世界第一；造船總噸位位居世界第二，手持訂單世界第一；電力、冶金、石化、建筑等裝備都列世界前茅。但是，我們目前的問題是“大而不強”。 　　從現(xiàn)在到2030年，我們要從消耗資源、以環(huán)境為代價、注重物質(zhì)增量的發(fā)展方式，向資源節(jié)約、環(huán)境友好、著眼價值增量的方向轉(zhuǎn)變。 　　到2030年，我國裝備制造工程科技的總體水平要達(dá)到國際先進(jìn)，部分領(lǐng)域要國際領(lǐng)先，同時開發(fā)出一大批原創(chuàng)性的技術(shù)和產(chǎn)品，重大成套裝備及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需裝備能滿足國內(nèi)市場90%以上需求，并形成完善的技術(shù)創(chuàng)新體系。屆時，可能突破的工程科技是，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計制造技術(shù)得到普遍應(yīng)用，實現(xiàn)產(chǎn)品一次開發(fā)成功，并使產(chǎn)品具有“智慧”；生物制造、納米技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域有大量擴(kuò)展的空間，將有可能使裝備工程科技等發(fā)生革命性突破。 　　汽車工程：2030年汽車保有量預(yù)計超過2.5億輛，傳統(tǒng)汽/柴油車比例為80%，是汽車市場主流，仍應(yīng)重點攻關(guān)傳統(tǒng)汽車節(jié)能降耗技術(shù)。2010年～2020年，混合動力汽車和電動汽車并行發(fā)展。2020年～2030年，電動汽車逐步成為新能源汽車主流。到2030年，我國汽車設(shè)計與制造技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平，電控總成和關(guān)鍵零部件技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，有效支撐我國新能源汽車規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化需求。屆時，汽車智能化技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，成為智能交通系統(tǒng)重要支撐，電動汽車產(chǎn)銷量占當(dāng)年市場占有率的20%。 　　軌道交通：由于城市化、都市圈的發(fā)展，客流和物流運輸半徑不斷擴(kuò)大，對軌道交通裝備提出了更高的需求。為減少對石化能源依賴，需要軌道交通更加提高能效、發(fā)展能量轉(zhuǎn)換循環(huán)利用。據(jù)了解，日本最高運營速度從1964年210公里/小時提升到目前300公里/小時，法國從1981年270公里/小時提升到目前350公里/小時，德國從1991年280公里/小時提升到目前330公里/小時。但是，高速鐵路（包括磁懸浮）原創(chuàng)性國家，其速度和規(guī)模都受到經(jīng)濟(jì)效益分析結(jié)果的困擾。因此，除安全、便捷、綠色之外，我國的發(fā)展思路應(yīng)該是將經(jīng)濟(jì)型擺在特別突出的位置。到2030年，我國軌道交通裝備在安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等方面全面達(dá)到國際領(lǐng)先水平，其速度、載重、路網(wǎng)規(guī)模符合綜合交通整體協(xié)調(diào)和科學(xué)發(fā)展的要求。 　　船舶及海洋工程：遠(yuǎn)洋運輸支撐著我國對外貿(mào)易，海運承擔(dān)了90%以上的外貿(mào)貨物運輸量，我國已建成和在制造船基礎(chǔ)設(shè)施能力約6600萬噸。然而，目前高技術(shù)高附加值船舶設(shè)計仍未擺脫依賴國外的局面，本土化設(shè)備平均裝船率仍在40%～50%之間。同時，船舶配套也滯后，綠色船舶設(shè)計技術(shù)缺乏系統(tǒng)研究。在海洋工程裝備方面，我國初步具備部分海洋工程裝備設(shè)計建造能力，高端產(chǎn)品和核心技術(shù)領(lǐng)域基本空白，海洋工程配套發(fā)展嚴(yán)重滯后。2030年的目標(biāo)是，我國自主設(shè)計制造的綠色船舶與綠色海洋工程裝備在世界上發(fā)揮主導(dǎo)作用。造船工效、利潤率、能耗與減排率達(dá)世界領(lǐng)先水平，海洋工程裝備年制造量占世界市場份額超過35%。 　　工程科技創(chuàng)新支撐礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展 　　20世紀(jì)90年代起，我國已成為世界諸多礦產(chǎn)資源生產(chǎn)和消費的第一大國，但我國許多大宗消費礦種，如鐵、銅、鋁、鎳、鉀、磷等都已成為緊缺資源，對外依存度均在50%以上，有的甚至高達(dá)70%～80%。 　　目前，我國非煤礦業(yè)領(lǐng)域約有十多萬礦山，其中僅有少量現(xiàn)代化礦山，其生產(chǎn)工藝、裝備水平、資源回收率和綜合利用程度、礦山數(shù)字化信息系統(tǒng)建設(shè)，基本達(dá)到礦業(yè)發(fā)達(dá)國家同類礦山水平；大量存在的中等水平礦山以及基礎(chǔ)數(shù)量更為龐大的小型礦山在許多指標(biāo)上發(fā)展水平較低，有的存在比較嚴(yán)重的安全問題和資源浪費問題。 　　未來20年，我國經(jīng)濟(jì)將保持較長時間的高速增長，城市化進(jìn)程緩步進(jìn)入平穩(wěn)增長期。人口基數(shù)大、二產(chǎn)GDP高占比和人口高峰將使我國經(jīng)歷資源消耗和環(huán)境承載高峰。未來10～15年，我國鋼、銅、鋁、鎳、鉛、鋅等重要礦產(chǎn)資源需求量將陸續(xù)達(dá)到高峰。 　　非煤礦業(yè)仍然是經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展乃至高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，非煤礦業(yè)的工程科技創(chuàng)新將顯著影響著社會前進(jìn)的步伐。未來礦業(yè)領(lǐng)域總體的發(fā)展趨勢是高效安全、低碳節(jié)能、環(huán)境友好和資源綜合利用，礦山規(guī)模趨向大型化、采礦作業(yè)集約化。 　　今后20年的礦業(yè)中長期發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)當(dāng)以已達(dá)到現(xiàn)代化水平的礦山為重點，依靠深部礦床、貧礦床、難采選礦床以及海洋礦產(chǎn)資源的采礦技術(shù)創(chuàng)新，穩(wěn)定大宗消費礦產(chǎn)資源的自給率，配合實施全球礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略，保證國民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)持續(xù)較快發(fā)展；并著力為中等水平礦山向設(shè)備大型化、無軌化、液壓化、智能化方向發(fā)展提供科技支撐；為小型礦山在整合、重組、股份制化的基礎(chǔ)上提供實用的技術(shù)支撐，促進(jìn)生產(chǎn)的安全和資源的充分回收。 　　工程科技發(fā)展的總體思路是：以資源——經(jīng)濟(jì)——環(huán)境相協(xié)調(diào)為核心，以安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)，向礦山生產(chǎn)高效化、智能化、數(shù)字化、無廢化以及提高礦產(chǎn)資源綜合利用水平方向發(fā)展，為在三個層次上獲得突破性進(jìn)展提供相應(yīng)的科技支撐。同時，更應(yīng)該著重于優(yōu)勢資源的保護(hù)和深加工利用，發(fā)展深部金屬礦探測理論方法與技術(shù)。 　　現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)發(fā)展的前景 　　1995年，我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值約為237億元；2007年，總產(chǎn)值達(dá)到了2517億元，比12年前增長了近10倍。 　　儀器儀表產(chǎn)業(yè)雖然得到了快速發(fā)展，但與國外的差距仍然較大，體現(xiàn)在科技創(chuàng)新及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展緩慢；關(guān)鍵核心技術(shù)匱乏，低水平重復(fù)異常突出；產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性長期得不到根本性解決；大量進(jìn)口對產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成較大不利影響等。 　　隨著國家經(jīng)濟(jì)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)已成為我國的戰(zhàn)略需求。建議在2020年前，以高校、研究所為主體，加強相關(guān)領(lǐng)域人員培養(yǎng)和共性基礎(chǔ)研究；2021年到2030年，以企業(yè)為主體，在共性技術(shù)研究基礎(chǔ)上，面向國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)研究，開展不同性能指標(biāo)和特點的大型精密分析儀器的研制，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；到2030年，在量子計量標(biāo)準(zhǔn)與溯源、高端傳感器與核心技術(shù)、高端制造業(yè)中的精密測量儀器、生命醫(yī)療與食品衛(wèi)生儀器開發(fā)研制方面達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分領(lǐng)域國際領(lǐng)先，具有批量生產(chǎn)高中低檔大型精密分析儀器的能力。 　　從技術(shù)的中長期發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)來說，在量子計量標(biāo)準(zhǔn)與溯源方面，我國在時頻、長度、電學(xué)等領(lǐng)域的量子標(biāo)準(zhǔn)已取得可喜成果?！笆濉逼陂g應(yīng)進(jìn)一步啟動基礎(chǔ)比較薄弱的量子計量標(biāo)準(zhǔn)工作，爭取到2020年，新建的量子計量標(biāo)準(zhǔn)取得可使用的成果；到2030年，全面完成我國的量子計量標(biāo)準(zhǔn)。 　　在高端傳感器與核心技術(shù)方面，“十二五”期間，要突破高端傳感器的高精度、高靈敏度、高穩(wěn)定性、高可靠性、低功耗、低成本關(guān)鍵技術(shù)。到2020年，重點突破傳感器微型化、仿生智能傳感器、無線通信及組網(wǎng)信息感知系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。爭取到2030年實現(xiàn)高端傳感器產(chǎn)業(yè)化。 　　在高端制造業(yè)中的精密測量儀器方面，我們要在5到10年的較短時間內(nèi)，系統(tǒng)地研究開發(fā)符合現(xiàn)代制造業(yè)特點和應(yīng)用需求的精密測量儀器儀表設(shè)備，突破限制我國高端制造水平的一批精密測量核心技術(shù)和加工制造、裝配工藝，實現(xiàn)高端測量儀器儀表設(shè)備的國產(chǎn)化，達(dá)到世界先進(jìn)水平。到2030年，建立有自主特色的我國高端制造業(yè)中的精密測量技術(shù)研究創(chuàng)新體系。 　　在生命醫(yī)療與食品衛(wèi)生儀器方面，“十二五”期間，在健康指標(biāo)監(jiān)控、康復(fù)等技術(shù)上取得突破，健全食品安全標(biāo)準(zhǔn)體系。到2020年，實現(xiàn)常規(guī)健康監(jiān)測儀器家庭化、自動化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、個性化以及小型便攜化，構(gòu)建分布式小型社區(qū)健康監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)平臺。解決食品添加劑、病原微生物等的快速檢測儀器的開發(fā)，發(fā)展食品中非成分異物的排查技術(shù)與儀器開發(fā)。到2030年，實現(xiàn)醫(yī)療和食品信息網(wǎng)絡(luò)化，構(gòu)建區(qū)域性、全國性健康網(wǎng)絡(luò)；實現(xiàn)醫(yī)用檢測設(shè)備和食品衛(wèi)生儀器的標(biāo)準(zhǔn)化。