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【科技资讯】传十大科技发展近日上报国务院,新材料榜上有名

2014-08-24 战略前沿技术

引言

据悉航空发动机、量子计算机、深海空间站、智能机器人、新材料、大数据、脑科学、空间工程、卫星宽带移动通信、网络防御安全工程等十大科技发展规划将上报国务院。尽管传闻的真实性无法求证,小编仍然在此简单介绍下该十大科技。



一、航空发动机

航空发动机(aero-engine),是一种高度复杂和精密的热力机械,为航空器提供飞行所需动力的发动机。作为飞机的心脏,被誉为“工业之花”,它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性,是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。目前,世界上能够独立研制高性能航空发动机的国家只有美国、俄罗斯、英国、法国等少数几个国家,技术门槛很高。

二、量子计算机

量子计算机(quantum computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究,研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。

2007年初,加拿大公司D-Wave Systems 今天揭开了“全球第一台商用实用型量子计算机”的神秘面纱。2009年11月15日,世界首台可编程的通用量子计算机正式在美国诞生。2013年6月8日,由中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队的陆朝阳、刘乃乐研究小组,在国际上首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。

三、深海空间站

深海空间站主要用于进行海洋科学探索,被喻为海洋里的“天宫一号”,外形类似一艘小型潜艇,250吨级,长度在22米左右,宽度接近7米,高度在8米左右。未来的空间站,就好比把地面的房间搬到了水下,在狭小的空间尽可能把各种功能都考虑到。目前只有美国、法国、俄罗斯、日本、中国掌握大深度载人深潜技术。

深海空间站代表了海洋领域的前沿核心技术,人类在太空建立的空间站已经运行了很长时间,而深海空间站则罕见报道。几个大国都在研究,这是国家科技发展水平、生产力水平的重要标志,将把人类活动空间移向深海。

四、智能机器人

智能机器人之所以叫智能机器人,这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央处理器,这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是,这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样,我们才说这种机器人才是真正的机器人,尽管它们的外表可能有所不同。目前机器人已被广泛地用于生产和生活的许多领域。

不过,尽管机器人人工智能取得了显著的成绩,控制论专家们认为它可以具备的智能水平的极限并未达到。科学家们认为,智能机器人的研发方向是,给机器人装上“大脑芯片”,从而使其智能性更强,在认知学习、自动组织、对模糊信息的综合处理等方面将会前进一大步。

五、新材料

新材料(或称先进材料)是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。

新材料产业是当今世界各国重点发展的高新技术产业之一。新材料技术对其他领域的发展起着引导、支撑和相互依存的关键性作用,是最具推动力的共性基础技术。具有优异性能或特定功能、应用前景广阔的新材料已成为发展信息、航天、能源、生物等高技术的重要基础材料。

六、大数据

大数据(big data),或称巨量资料,指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具,在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。(在维克托·迈尔-舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》中大数据指不用随机分析法(抽样调查)这样的捷径,而采用所有数据的方法)大数据的4V特点:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(价值)。

数据中隐藏着有价值的模式和信息,在以往需要相当的时间和成本才能提取这些信息。如沃尔玛或谷歌这类领先企业都要付高昂的代价才能从大数据中挖掘信息。而当今的各种资源,如硬件、云架构和开源软件使得大数据的处理更为方便和廉价。即使是在车库中创业的公司也可以用较低的价格租用云服务时间了。

对于企业组织来讲,大数据的价值体现在两个方面:分析使用和二次开发。对大数据进行分析能揭示隐藏其中的信息,例如零售业中对门店销售、地理和社会信息的分析能提升对客户的理解。对大数据的二次开发则是那些成功的网络公司的长项。例如Facebook通过结合大量用户信息,定制出高度个性化的用户体验,并创造出一种新的广告模式。这种通过大数据创造出新产品和服务的商业行为并非巧合,谷歌、雅虎、亚马逊和Facebook,它们都是大数据时代的创新者。

七、脑科学

脑科学,狭义的讲就是神经科学,是为了了解神经系统内分子水平、细胞水平、细胞间的变化过程,以及这些过程在中枢功能控制系统内的整合作用而进行的研究。(美国神经科学学会)广义的定义是研究脑的结构和功能的科学,还包括认知神经科学等。最终目的是在于阐明人类大脑的结构与功能,以及人类行为与心理活动的物质基础,在各个水平(层次)上阐明其机制,增进人类神经活动的效率,提高对神经系统疾患的预防、诊断、治疗服务水平。

世界各国普遍重视脑科学研究, 美国101届国会通过一个议案,“命名1990年1月1日开始的十年为脑的十年”。1995年夏,国际脑研究组织IBRO在日本京都举办的第四届世界神经科学大会上提议把下一世纪(21世纪)称为“脑的世纪”。欧共体成立了“欧洲脑的十年委员会”及脑研究联盟。日本推出了“脑科学时代”计划纲要。中国提出了“脑功能及其细胞和分子基础”的研究项目,并列入了国家的“攀登计划”。

八、空间飞行器

空间飞行器(spacecraft)是指在地球大气层以外的宇宙空间,按照天体力学的规律运行的各类飞行器,也称为航天器。航天器的出现使人类的活动范围从地球大气层扩大到广阔无垠的宇宙空间,引起了人类认识自然和改造自然能力的飞跃,对社会经济和社会生活产生了重大影响。

航天器在地球大气层以外运行,摆脱了大气层阻碍,可以接收到来自宇宙天体的全部电磁辐射信息,开辟了全波段天文观测;航天器从近地空间飞行到行星际空间飞行,实现了对空间环境的直接探测以及对月球和太阳系大行星的逼近观测和直接取样观测;环绕地球运行的航天器从几百千米到数万千米的距离观测地球,迅速而大量地收集有关地球大气、海洋和陆地的各种各样的电磁辐射信息,直接服务于气象观测、军事侦察和资源考察等方面;人造地球卫星作为空间无线电中继站,实现了全球卫星通信和广播,而作为空间基准点,可以进行全球卫星导航和大地测量;利用空间高真空、强辐射和失重等特殊环境,可以在航天器上进行各种重要的科学实验研究。

未来航天器的发展和应用主要集中在三个方面:进一步提高从空间获取信息和传输信息的能力,扩大应用范围;加速试验在空间环境条件下生产新材料和新产品;探索在空间利用太阳辐射能,提供新能源。从空间获取信息、材料和能源是航天器发展的长远目标。

九、卫星宽带移动通信

利用地球静止轨道卫星或中、低轨 道卫星作为中继站,实现区域乃至全球范围的移动通信称为卫星移动通信。它一般包括三部分:通信卫星,由一颗或多颗卫星组成;地面站,包括系统控制中心和若干个信关站(即把公共电话交换网和移动用户连接起来的中 转站);移动用户通信终端,包括车载、舰载、机载终端和手持机。

与其他技术体制相比,卫星移动通信系统拥有全球覆盖和网络安全的优势,能为终端用户直接提供国际漫游和低资费通信,是目前惟一面向全球用户、独立完整的点对点通信系统。它的覆盖范围包括海洋和陆地(含极地)、任何地形以及地面基础设施不宜涉足的地方,因此有着特定的客户群和相应的市场份额。用户可以在卫星波束的覆盖范围内自由移动,卫星传递信号,保持与地面通信系统和专用系统用户或其他移动用户的通信。与其他通信方式相比,卫星移动 通信具有覆盖区域大、通信距离远、通信机动灵活、线路稳定可靠等优点。卫星移动通信系统的应用范围相当广泛,既可提供话音、电报、数既适用于民用通信,也适用于军事通信;既适用于国内通信,也可用于国际通信。卫星移动通信已经成为通信业务的一个重要发展方向。

十、网络防御安全工程

网络安全防护是一种网络安全技术,指致力于解决诸如如何有效进行介入控制,以及何如保证数据传输的安全性的技术手段,主要包括物理安全分析技术,网络结构安全分析技术,系统安全分析技术,管理安全分析技术,及其它的安全服务和安全机制策略。


(来源:新材料在线)

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