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科技发展概况介绍欢迎参加科技发展概况介绍专题讲座科技作为人类文明进步的重要标志,一直引领着人类社会的发展方向从远古时期的火种使用,到当今5G、人工智能等尖端技术,科技发展已成为推动人类社会进步的主要动力本次讲座将带您全面了解科技发展历程、现代科技主要领域、中国科技发展历程以及全球科技发展趋势等内容,希望能为您提供一个系统的科技发展概况目录1科技发展的历史脉络从远古时期到信息时代,科技在不同历史阶段的发展演变过程及重要突破2现代科技的主要领域信息技术、生物技术、新能源技术等现代科技的关键领域及其发展现状3中国科技发展历程新中国成立以来特别是改革开放后中国科技发展的历史进程和重要成就4全球科技发展趋势人工智能、量子科技、5G通信等前沿领域的全球发展趋势和未来展望第一部分科技发展的历史脉络远古时期1人类开始使用简单工具和火,这是技术的最初萌芽这一时期的技术发展缓慢,但为后续人类文明奠定了基础农业文明时代2人类掌握了农业技术,发明了青铜器、铁器,开始有了天文历法等初步科学认识工业革命时期3蒸汽机的发明引发了第一次工业革命,电力和内燃机带来了第二次工业革命,科技发展进入快车道信息时代4计算机和互联网的出现开启了信息时代,数字技术深刻改变了人类生活方式和生产模式远古时期的技术萌芽工具制造火的使用农耕技术距今约250万年前,人类开始使用和制约100万年前,人类开始使用和控制火大约1万年前,人类开始从采集狩猎逐造石器,这是人类有意识地改造自然,这是人类科技史上的重大突破火渐过渡到农业生产,这一转变使人类的开始通过不断改进石器的形状和的使用不仅改变了人类的饮食结构,开始定居生活,并促进了社会分工和功能,人类的技术能力逐渐提高还为后来的冶金技术奠定了基础早期文明的形成农业文明时代的科技进步农业技术水利灌溉、犁耕技术、作物驯化等农业技术的发展,大大提高了农业生产效率,为人口增长和城市兴起提供了物质基础中国古代的四大发明中的指南针也促进了航海技术的发展冶金技术青铜器和铁器的冶炼与使用,标志着人类进入了金属时代金属工具的使用大大提高了生产效率,促进了农业和手工业的发展古代中国和西亚地区的冶金技术尤为发达天文历法为了适应农业生产的需要,古代文明开始观测天象,制定历法古巴比伦、古埃及和古中国都有较为完善的历法系统,这是早期科学知识体系的重要组成部分工业革命时期的科技突破第一次工业革命18世纪中期开始于英国,蒸汽机的发明和应用是这一时期的标志性成就机械化生产取代了手工生产,生产效率大幅提高纺织、冶金等行业率先实现机械化,推动了社会生产力的巨大发展第二次工业革命19世纪末20世纪初,电力和内燃机的广泛应用引发了第二次工业革命化学工业、钢铁工业快速发展,电话、电报等通信技术出现,人类进入了电气时代科学研究与技术发明开始紧密结合科学理论突破这一时期,现代科学理论体系初步形成牛顿力学、热力学、电磁学、进化论等科学理论的建立,为技术创新提供了理论基础科学与技术的结合,极大地加速了工业革命的进程信息时代的科技飞跃计算机技术互联网革命从20世纪40年代第一台电子计算机诞120世纪90年代互联网开始普及,彻底生,到个人电脑普及,再到如今的超2改变了信息传播方式和人们的生活方级计算机,计算技术的发展极大地提式,开创了全球化信息时代高了信息处理能力数字化转型移动通信4数字技术与传统行业深度融合,推动从1G到5G,移动通信技术的跨越式发3各行各业数字化转型,催生新业态、展,使人们能够随时随地获取信息、新模式,推动经济社会数字化发展进行交流,数字生活无处不在第二部分现代科技的主要领域生物技术信息技术基因工程、细胞工程、蛋白质工程等生物技术正在改变医疗健康、农业生产等领域包括计算机技术、通信技术、人工智能等2,开启生命科学的新纪元,是当今科技发展的核心领域,推动着信1息社会的形成和发展新能源技术太阳能、风能、氢能等清洁能源技术的3发展,为人类能源结构转型和应对气候变化提供了技术支撑航空航天技术5新材料技术从飞机到航天器,航空航天技术的进步展示了人类探索未知的勇气和智慧,也带来4纳米材料、智能材料、超导材料等新型材了大量技术创新料的研发与应用,为各领域技术创新提供了物质基础信息技术计算机技术通信技术从大型机到个人电脑,从CPU从有线到无线,从窄带到宽带到GPU、TPU,计算机硬件性能,通信技术的发展使全球信息不断提升软件技术也从简单传输更加快捷5G技术的商用的程序发展到复杂的操作系统部署正在开启万物互联的新时和应用软件,云计算、边缘计代,6G研究也已启动算等新型计算模式不断涌现人工智能深度学习、计算机视觉、自然语言处理等人工智能技术取得突破性进展,AI已开始在医疗、金融、制造等领域发挥重要作用,推动了智能时代的到来生物技术基因技术合成生物学脑科学DNA测序、基因编辑通过设计和构建不存脑研究计划在全球多等技术的突破,使人在于自然界的生物系国启动,脑机接口、类能够更精确地了解统,合成生物学正在神经调控等技术取得和改造生命全基因开创生物技术的新方进展深入了解大脑组测序成本大幅下降向它可用于生产生工作原理,有助于认,CRISPR-Cas9等基因物燃料、新型材料、知障碍疾病的预防和编辑技术日趋成熟,药物等,有望解决能治疗,也为人工智能为精准医疗、疾病预源、环境、健康等全发展提供启示防和治疗带来革命性球性挑战变化新能源技术太阳能技术风能利用氢能技术光伏发电技术不断突破,转换效率提高风力发电技术日趋成熟,单机容量不断氢能作为清洁的二次能源,在制取、储,成本下降,已在多个国家实现平价上增大,特别是海上风电快速发展风电运、应用等环节技术不断突破燃料电网大型太阳能电站和分布式光伏系统场智能化运维水平提高,风电已成为部池技术进步,氢能汽车开始商业化应用相结合,使太阳能成为增长最快的可再分国家和地区主要的电力来源,氢能在工业、建筑等领域的应用也在生能源之一扩展新材料技术1纳米材料2智能材料纳米技术的发展使材料在纳米能够感知和响应外部环境变化尺度上展现出全新的物理、化的智能材料正在快速发展形学性质碳纳米管、石墨烯等状记忆合金、压电材料、自修纳米材料具有优异的力学、电复材料等智能材料,在航空航学、热学性能,在电子、能源天、医疗健康、建筑等领域有、医疗等领域有广泛应用前景重要应用,为设备的智能化提纳米材料的规模化制备和安供了材料基础全性评估是当前研究的重点3超导材料超导材料在零电阻状态下可以无损耗传输电流,是未来电力、交通、医疗等领域的关键材料高温超导体的发现和室温超导的探索,是该领域的研究热点,有望带来能源利用方式的革命性变化航空航天技术航空技术1现代航空技术向更高速、更智能、更环保方向发展超音速客机研发重启,电动飞机开始商业化探索,无人机技术广泛应用于物流、测绘等领域卫星技术2卫星小型化、智能化、网络化成为趋势低轨道卫星互联网星座快速部署,高分辨率遥感卫星提供详细地球观测数据,卫星应用向多样化、普惠化方向发展载人航天3国际空间站持续运行,中国空间站成功建成,载人登月计划重启,载人火星探测开始规划航天员在轨驻留时间延长,太空科学实验更加丰富深空探测月球和火星成为探测热点,多国发射了月球和火星探测器小行星采样返4回任务取得成功,木星、土星等外行星探测计划正在实施,人类对太阳系的认识不断深入海洋技术海洋技术是现代科技的重要组成部分,涵盖海洋观测、资源开发、环境保护等多个方面深海探测技术不断突破,万米级载人深潜器实现了对海洋最深处的探索海洋资源开发技术日益成熟,深海采矿、海水淡化、海洋能源利用取得显著进展海洋环境监测网络日益完善,为海洋生态保护提供了技术支撑随着蓝色经济理念的推广,海洋技术将在可持续海洋发展中发挥更加重要的作用环境科学技术75%污染治理效率大气污染物超低排放技术使燃煤电厂污染物排放降低75%以上95%废水处理率城市污水处理厂使用先进技术后的废水处理率可达95%30%碳减排潜力碳捕集与封存技术有望减少工业碳排放30%以上40%资源回收率先进固废处理技术可使城市垃圾资源回收利用率提高到40%环境科学技术在应对全球环境挑战中发挥着关键作用大气污染防治技术、水污染控制技术、固体废物处理技术不断创新,为改善环境质量提供了有力支撑碳捕集、利用与封存技术(CCUS)作为减缓气候变化的关键技术,正在全球范围内加速发展第三部分中国科技发展历程新中国成立初期11949-1978年,中国建立了初步的科研体系,实现了两弹一星等重大科技成就,为国家安全和发展奠定了基础改革开放时期21978-2000年,中国实施科教兴国战略,科技体制改革深入推进,科技与经济结合更加紧密,科技创新能力明显增强321世纪初期2001-2012年,中国实施自主创新战略,科技投入大幅增加,在航天、高铁、超级计算机等领域取得重大突破新时代科技发展42012年至今,中国实施创新驱动发展战略,科技创新能力显著提升,在5G、人工智能、量子通信等领域走在世界前列新中国成立初期的科技发展1科研体系建设2两弹一星工程3基础理论研究新中国成立初期,中国面临科技基础在极其困难的条件下,中国科学家成这一时期,中国在数学、物理、化学薄弱的困境在这一时期,中国建立功研制了原子弹、氢弹和人造卫星,等基础学科领域也取得了一系列重要了以中国科学院为龙头,各部委研究实现了两弹一星的重大突破这一成成果哥德巴赫猜想研究、人工合成院所和高校为支撑的科研体系,培养就不仅增强了国家安全保障能力,也牛胰岛素等成就,在国际学术界产生了第一代新中国科学家队伍1956年极大地提升了民族自信心,展示了中了重要影响,奠定了中国基础研究的制定的十二年科学技术发展规划,成国人民的创新精神和科技实力重要地位为新中国第一个科技发展纲领性文件改革开放后的科技腾飞科技体制改革改革开放后,中国开始推动科技体制改革,打破大锅饭体制,实行院所企合作等模式,增强了科研活力1985年的《关于科技体制改革的决定》是这一时期科技体制改革的纲领性文件科教兴国战略1995年,中国确立了科教兴国战略,把科技和教育摆在经济社会发展的优先位置国家启动了863计划、973计划、火炬计划等一系列重大科技计划,为科技创新提供了有力支持重大科技成果这一时期,中国在超级杂交水稻、高性能计算机、载人航天等领域取得了重大突破特别是1999年神舟一号飞船成功发射和2003年神舟五号载人飞行成功,标志着中国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家世纪中国科技的快速发展21研发投入亿元专利申请量万件进入21世纪,中国科技发展进入快车道科技投入持续增加,2020年研发经费投入强度达到
2.4%,研发人员总量居世界第一自主创新成为核心战略,国家中长期科技发展规划(2006-2020年)明确了中国科技发展的路线图这一时期,中国在高铁技术、超级计算机、北斗导航系统等领域取得重大突破,科技创新能力显著提升,国际科技论文数量和专利申请量跃居世界前列,科技创新对经济社会发展的支撑作用明显增强十三五期间的科技成就十三五时期(2016-2020年)是中国科技发展成果丰硕的五年在基础研究领域,中国天眼FAST建成启用,暗物质粒子探测卫星悟空、量子科学实验卫星墨子号成功发射在航天领域,北斗三号全球卫星导航系统全面建成,嫦娥四号实现人类首次月球背面软着陆,嫦娥五号实现月球采样返回在高端装备制造领域,国产大飞机C919成功首飞,时速600公里高速磁浮交通系统完成试验在信息技术领域,5G技术研发和商用全球领先,超级计算机持续领跑世界这些成就标志着中国科技创新能力的显著提升十四五规划中的科技创新目标世界科技强国建设1实现高水平科技自立自强关键核心技术攻关2实现重点领域突破科技创新体系优化3系统能力提升基础研究加强4原始创新能力增强创新人才培养5人才队伍建设十四五规划提出,到2025年全社会研发经费投入年均增长7%以上,基础研究经费投入占研发经费比重提高到8%以上规划明确了科技前沿领域、经济主战场、国家重大需求和人民生命健康等重点攻关方向规划特别强调要加强关键核心技术攻关,在人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域实现重大突破同时,完善科技创新体系,优化国家实验室布局,建设高水平研究型大学,构建开放创新生态第四部分全球科技发展趋势科技革命与产业变革科技竞争日益激烈合作共赢仍是主流当前,新一轮科技革命和产业变革正全球科技竞争日趋激烈,科技创新成尽管面临挑战,但科技合作共赢仍是在重构全球创新版图、重塑全球经济为国际战略博弈的主要战场主要国全球科技发展的主流应对气候变化结构以人工智能、量子信息、移动家加大科技投入,出台一系列科技创、疫情防控等全球性挑战需要各国科通信、物联网、区块链为代表的新一新政策,抢占科技制高点科技霸权技共同发力开放创新、协同创新成代信息技术加速突破应用,以合成生主义抬头,技术壁垒和制裁增多,科为创新范式的重要特征,跨学科、跨物学、基因编辑、脑科学、再生医学技全球化遭遇逆流,全球科技治理面领域、跨国界的科研合作日益深入等为代表的生命科学领域孕育新的变临挑战革人工智能技术的发展基础理论与算法1深度学习、强化学习等算法不断突破,大规模预训练模型(如GPT、BERT等)展现出强大的能力,AI系统在图像识别、自然语言处理等任务上的表现已超越人类水平新型神经网络架构、自监督学习等前沿技术正在快速发展计算平台与框架2专用AI芯片快速发展,GPU、TPU、NPU等加速AI算法训练和推理开源框架如TensorFlow、PyTorch使AI开发门槛降低,云AI服务使中小企业也能应用先进AI技术边缘计算推动AI向终端设备延伸应用场景拓展3AI技术正在从消费互联网向工业互联网、医疗健康、城市管理等领域扩展自动驾驶、智能医疗、智慧城市等应用场景不断成熟,AI+传统产业的融合创新模式蓬勃发展,产生了巨大的经济和社会价值伦理与治理探索4随着AI应用的广泛渗透,AI伦理、安全和治理问题日益凸显各国正在制定AI伦理准则和监管框架,探索可信AI、可解释AI的技术路径,寻求技术创新与伦理规范的平衡点量子科技的突破量子计算量子通信量子计算机研发取得重要进展,量子量子密钥分发技术日趋成熟,量子安比特数量不断增加,量子优越性已在全通信网络在多个国家建设部署中特定问题上得到初步验证超导、离国率先发射了全球首颗量子科学实验子阱、光量子等多种技术路线并行发卫星墨子号,并建成了京沪干线量展,各有优势基于NISQ(嘈杂中等子通信骨干网,实现了洲际量子密钥规模量子)设备的实用量子算法开始分发量子中继器研究取得进展,为涌现,量子云计算平台使更多研究者构建全球量子通信网络奠定基础能够接触量子计算量子精密测量量子传感与精密测量技术在提高测量精度方面展现出巨大潜力量子雷达、量子陀螺仪、量子重力仪等新型量子传感器正在研发中,有望在国防、资源勘探、医学成像等领域带来革命性变化量子精密测量还为基础物理学研究提供了强大工具及未来通信技术5G5G全面商用6G研究启动量子通信与集成5G技术已在全球多个国尽管5G尚在部署阶段,量子通信有望与传统通家实现商用部署与4G全球主要国家已开始6G信技术融合发展,构建相比,5G具有更高速率技术研究6G将在5G更安全的通信网络量、更低时延、更大连接基础上进一步提升网络子-经典混合网络架构密度的特点,峰值速率性能,峰值速率预计可研究正在推进,为量子可达10Gbps,时延可低达1Tbps,并将扩展至通信技术的大规模应用至1毫秒,每平方公里太空、海洋等全场景覆创造条件同时,空天可连接100万设备5G盖太赫兹通信、大规地一体化网络建设加速赋能工业互联网、智能模智能天线、人工智能,卫星互联网星座部署驾驶、远程医疗等应用赋能网络等技术是6G研,推动通信网络覆盖范场景,推动数字经济发究的重点方向围的全球化扩展展基因编辑技术的进展CRISPR-Cas9技术突破CRISPR-Cas9被誉为基因魔剪,是一种高效精准的基因编辑工具自2012年问世以来,CRISPR技术迅速发展,编辑精度和效率不断提高2020年,CRISPR-Cas9技术的发明者荣获诺贝尔化学奖,标志着这一技术的重要性获得广泛认可技术体系不断完善基于CRISPR的各种变体和新型编辑系统不断涌现,如高保真的Cas9变体、更小的Cas12a/Cas13等,以及不依赖DNA双链断裂的碱基编辑器和质粒编辑器这些技术扩展了基因编辑的工具箱,提高了编辑的精度和安全性医疗应用初见成效基因编辑技术在医疗领域的应用正从实验室走向临床针对镰状细胞贫血、β-地中海贫血等遗传性疾病的基因治疗临床试验取得积极进展此外,基因编辑技术在癌症免疫治疗、罕见病治疗等领域也展现出巨大潜力农业应用逐步推进基因编辑作物具有精准、高效、不引入外源基因等特点,在提高作物产量、增强抗病性、改善品质等方面有广阔应用前景多国已出台针对基因编辑作物的监管政策,部分基因编辑作物已获准商业化种植可再生能源技术的创新2010年成本美元/MWh2020年成本美元/MWh过去十年,可再生能源技术取得了革命性进展,成本大幅降低,竞争力显著提升太阳能光伏发电成本下降了82%,陆上风电成本下降了67%,使可再生能源在许多地区已经成为最经济的发电方式这主要得益于技术进步、规模效应和市场竞争的共同作用未来可再生能源技术创新方向包括提高光伏电池效率、发展新型太阳能电池;增大风机容量、开发漂浮式海上风电;提高储能系统性能、降低成本;发展智能电网技术,适应高比例可再生能源并网需求;探索氢能等能源载体,解决可再生能源的长时间存储问题第五部分科技创新的重要性国家安全社会进步科技创新是维护国家安全的可持续发展科技创新为教育、医疗、交战略支撑,关键核心技术的通等社会领域带来巨大变革科技创新为应对气候变化、自主可控对保障国家经济安,提高了公共服务质量和可资源短缺、环境污染等全球经济发展全、军事安全至关重要及性,改善了人民生活质量性挑战提供解决方案,是实人类进步科技创新是提高生产力、培现可持续发展的必由之路育新产业的核心驱动力,对科技创新拓展了人类认知边经济增长的贡献率不断提高界,探索未知世界,推动人创新驱动的新经济模式正类文明不断向前发展,体现在改变全球经济格局3了人类的创造力和智慧2415科技创新对经济发展的推动作用36%科技进步贡献率中国科技进步对经济增长的贡献率已达36%38%高新技术产业占比高新技术产业增加值占规模以上工业增加值比重达38%28%数字经济规模数字经济规模占GDP比重达28%,成为经济增长的重要引擎万亿
3.5研发投入带动产出每1元研发投入平均带动
3.5元的经济产出科技创新已成为推动经济发展的第一动力首先,科技创新通过提高全要素生产率,促进经济增长方式从要素驱动向创新驱动转变其次,科技创新催生了大量新产业、新业态、新模式,培育了经济增长的新动能第三,科技创新提升了传统产业,推动产业结构优化升级特别是在数字经济时代,新一代信息技术与实体经济深度融合,平台经济、共享经济等新业态蓬勃发展,创造了大量就业机会和市场价值创新型企业成为经济增长的重要支撑,研发密集型产业竞争力不断增强科技创新在解决社会问题中的作用健康医疗教育发展交通出行科技创新极大地提高了医疗水平和可及科技创新正在变革教育模式在线教育科技创新极大地改善了交通出行体验性精准医疗技术实现了疾病的个体化平台突破了时空限制,使优质教育资源智能交通系统提高了交通效率,减少了治疗,提高了治疗效果远程医疗技术得到更广泛分享智能教育系统可根据拥堵自动驾驶技术有望降低交通事故打破了地域限制,使优质医疗资源覆盖学生特点提供个性化学习方案虚拟现率,提高出行安全性共享出行平台优更广人工智能辅助诊断提高了基层医实技术为复杂知识教学提供了沉浸式体化了资源配置,提高了利用效率新能疗机构的诊断能力医疗大数据分析有验教育大数据分析有助于教学质量评源汽车技术减少了交通污染,促进了可助于疾病预防和健康管理估和教育决策持续发展科技创新对国家综合实力的影响国际地位与话语权1科技强则国家强国家安全保障2关键技术自主可控经济实力支撑3创新驱动经济增长产业竞争力提升4高端产业价值链主导人才队伍建设5人才是创新的第一资源科技创新已成为衡量国家综合实力的核心指标当今世界,科技创新能力越来越成为大国博弈的焦点和国际竞争的制高点掌握关键核心技术的国家,在国际分工中占据有利地位,能够获取更多的经济利益和话语权科技创新是经济增长的内生动力,创新驱动发展已成为世界各国的共同选择科技创新还是国家安全的重要保障,军事科技的先进性直接关系到国防实力此外,科技创新能力还体现在高水平人才队伍、完善的创新体系等方面,这些共同构成了国家综合实力的重要组成部分科技创新与可持续发展应对气候变化资源高效利用生态环境保护科技创新为减缓和适应气候变化提供科技创新促进了资源的高效循环利用科技创新为生态环境保护提供了技术了关键支撑清洁能源技术如风能、新材料技术减少了资源消耗,延长手段环境监测技术实现了对污染物太阳能、氢能等,正在推动能源系统了产品寿命资源回收技术提高了废的精准监测污染治理技术大幅降低低碳转型碳捕集与封存技术有望大弃物资源化率精准农业技术减少了了污染物排放生态修复技术促进了幅减少工业碳排放气候监测和预测水资源和化肥农药使用大数据和人受损生态系统的恢复生物多样性保技术的进步,提高了应对极端气候事工智能技术优化了资源配置,提高了护技术为濒危物种保护提供了新方法件的能力可持续农业技术减少了农利用效率绿色制造技术推动了产业环境大数据分析提高了环境管理的业温室气体排放清洁生产科学决策水平第六部分中国的科技创新战略1995年科教兴国战略1995年,中国确立了科教兴国战略,将科技教育置于经济社会发展的基础性、先导性位置该战略强调科技是第一生产力,教育是民族振兴的基础,明确了科技和教育在国家发展中的战略地位2006年自主创新战略2006年,中国提出自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的科技工作指导方针,发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,确立了自主创新的核心战略地位,提出了建设创新型国家的目标2012年创新驱动发展战略2012年,中国提出实施创新驱动发展战略,强调把科技创新摆在国家发展全局的核心位置,通过科技创新驱动产业变革和经济结构调整,推动经济发展从要素驱动向创新驱动转变2017年建设世界科技强国目标2017年,党的十九大报告提出了建设世界科技强国的宏伟目标,明确了到2035年跻身创新型国家前列、到本世纪中叶建成世界科技强国的发展路径,为中国科技创新指明了方向科教兴国战略1战略背景与提出2核心内涵与意义20世纪90年代,全球科技革命和科教兴国战略的核心内涵是产业变革加速推进,知识经济兴科学技术是第一生产力,教育是起,国际竞争日趋激烈1995年民族振兴的基础该战略是中国,中国共产党在充分认识科技和适应世界发展趋势,立足国情作教育在经济社会发展中的关键作出的重大战略决策,标志着中国用基础上,正式提出科教兴国发展战略的重大转变,体现了对战略,将科技和教育置于优先发科技和教育在现代化建设中基础展的战略地位性、先导性、全局性作用的深刻认识3主要政策与成效在科教兴国战略指导下,中国实施了一系列重大科技计划和教育改革措施科技方面启动了863计划、973计划等国家重大科技计划,教育方面实施了211工程、985工程等高校重点建设工程,大幅增加了科技教育投入,取得了显著成效自主创新战略战略背景战略内涵实施成效进入21世纪,全球科技自主创新战略强调通在自主创新战略引领竞争更加激烈,技术封过原始创新、集成创新下,中国启动了一批重锁和壁垒增多,中国经和引进消化吸收再创新大科技专项,加强了关济发展对科技的依赖日,提高国家科技创新能键核心技术攻关高铁益增强2006年,中国力,突破关键核心技术、超级计算机、北斗导制定《国家中长期科学,减少对外部技术的依航系统、载人航天等领和技术发展规划纲要(赖这一战略体现了中域取得重大突破,一批2006-2020年)》,正国科技发展思路从跟高新技术企业快速成长式确立了自主创新的战踪模仿向自主创新的,科技创新能力显著提略地位,提出要把提高转变,是国家创新体系升,为经济社会发展提自主创新能力作为国家建设的重要指导思想供了有力支撑战略创新驱动发展战略战略背景与提出面对国际金融危机后的经济新常态和转型升级的内在要求,中国传统发展方式遇到瓶颈,增长动力需要转换2012年,党的十八大正式提出实施创新驱动发展战略,将创新驱动发展作为国家战略,强调把科技创新摆在国家发展全局的核心位置战略内涵与目标创新驱动发展战略旨在通过科技创新引领产业变革,推动经济发展从要素驱动向创新驱动转变该战略强调全面创新,包括科技创新、产业创新、企业创新、市场创新、产品创新、业态创新、管理创新等,形成以创新为主要引领和支撑的经济体系和发展模式实施路径与举措为落实创新驱动发展战略,中国推动实施了一系列改革举措深化科技体制改革,完善创新激励机制;加强基础研究和应用基础研究,加速科技成果转化;培育创新型企业,构建区域创新体系;加强创新人才培养,优化创新环境;深化开放创新,融入全球创新网络阶段性成效创新驱动发展战略实施以来,中国在科技创新方面取得显著成就研发投入强度持续提高,科技创新能力大幅提升;高新技术产业蓬勃发展,新动能加快成长;科技创新对经济增长的贡献率明显提高,创新驱动发展格局初步形成建设世界科技强国的目标党的十九大报告正式提出了建设世界科技强国的宏伟目标,并明确了三步走的战略部署第一步,到2035年跻身创新型国家前列;第二步,到2050年建成世界科技强国,成为全球科技创新中心这一目标是中国基于国家发展需要和科技实力提升作出的战略选择建设世界科技强国的核心内涵包括拥有一批世界一流科研机构、研究型大学和创新型企业;涌现一批重大原创性科技成果,引领世界科技发展方向;掌握一批关键核心技术,在若干重要领域占据创新制高点;培养造就一批具有国际水平的战略科技人才和一流科学家;形成完善的国家创新体系和创新生态第七部分重大科技基础设施战略意义发展历程重大科技基础设施是国家创新体中国重大科技基础设施建设经历系的重要组成部分,是提升原始了从无到有、从小到大的发展过创新能力的关键平台,也是吸引程改革开放初期,中国重大科和培养顶尖人才的重要载体它技基础设施十分匮乏进入21世代表了一个国家的综合国力和科纪,中国加大投入,相继建成了技实力,是科技强国建设的重要一批具有国际水平的大科学装置标志,科技基础设施建设驶入快车道典型设施目前,中国已建成和在建的重大科技基础设施包括空间科学类如墨子号量子卫星;粒子物理与核物理类如散裂中子源;天文与天体物理类如FAST射电望远镜;能源类如全超导托卡马克核聚变装置等大科学装置的概念和作用概念定义科学价值技术带动大科学装置是指为满足科学研究需要大科学装置为科学研究提供了突破常大科学装置的建设和运行过程中,往而建造的大型、复杂、专用的科学实规的观测、实验和计算条件,使科学往需要开发许多前沿技术,如超导技验装置或设施通常具有投资规模大家能够探索宇宙起源、物质结构、生术、精密制造技术、信息处理技术等、技术复杂度高、多学科交叉、使用命奥秘等基础科学前沿问题许多诺这些技术突破不仅服务于科学研究周期长等特点根据领域不同,大科贝尔奖获奖成果都是依托大科学装置,也能够向工业和民用领域转移转化学装置包括加速器、望远镜、核聚变取得的大科学装置产生的海量科学,带动相关产业技术升级,产生重要实验装置、大型计算中心等多种类型数据,为数据驱动的科学发现提供了的经济社会效益重要资源中国重大科技基础设施的发展历程1起步阶段(1980s-1990s)这一时期,中国经济实力有限,重大科技基础设施建设刚刚起步主要建成了北京正负电子对撞机、兰州重离子加速器等少数几个大科学装置,规模相对较小,技术水平与国际先进水平有较大差距这一阶段的设施主要依靠自主设计建造,在一定程度上积累了经验2快速发展阶段(2000s-2010s)随着经济实力增强,中国加大了重大科技基础设施投入先后建成了上海光源、散裂中子源、全超导托卡马克核聚变实验装置等一批具有国际水平的大科学装置2006年发布的《国家中长期科技发展规划纲要》明确将重大科技基础设施建设列为优先发展领域3集群建设阶段(2010s至今)进入新时代,中国重大科技基础设施建设进入集群化、系统化发展阶段十三五期间,FAST射电望远镜、悟空暗物质粒子探测卫星等一批具有世界领先水平的大科学装置建成投用同时,北京、上海、安徽合肥等地加快推进综合性国家科学中心建设,形成大科学装置集群典型重大科技基础设施介绍
(一)500米口径球面射电望远镜(FAST)中国散裂中子源(CSNS)墨子号量子科学实验卫星被誉为中国天眼的FAST是世界最大的单口CSNS是中国首个高性能脉冲中子源装置,2016年发射的墨子号是世界首颗量子科学径射电望远镜,其灵敏度是第二大射电望远于2018年在广东东莞建成投用它由加速实验卫星,也是国际上首个实现卫星和地面镜的
2.5倍以上FAST于2016年9月建成,器、靶站、中子谱仪等部分组成,可产生高之间量子通信的科学平台它成功实现了千是中国自主设计、建造的重大科技基础设施通量的脉冲中子束,用于研究物质微观结构公里级星地量子密钥分发、量子纠缠分发和它主要用于观测脉冲星、星际分子、中性CSNS在材料科学、生命科学、物理、化量子隐形传态等多项国际首次的量子科学实氢等天体,探索宇宙奥秘截至目前,FAST学等领域有广泛应用,为新材料开发、药物验,验证了全球化量子通信的可行性,为构已发现数百颗新脉冲星,为天文学研究提供设计等提供了重要科学平台建天地一体化量子通信网络奠定了基础了大量宝贵数据典型重大科技基础设施介绍
(二)上海光源是中国自主建设的第一个第三代同步辐射光源,于2009年投入运行它可产生波长从红外到硬X射线的高亮度同步辐射光,为材料科学、生命科学等研究提供强大工具全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)是世界上第一个全超导核聚变实验装置,被誉为人造太阳,为未来核聚变能源开发提供科学和技术基础国家超级计算中心拥有天河、神威等超级计算机系统,计算能力位居世界前列,为科学研究、工程模拟等提供强大计算支撑悟空号暗物质粒子探测卫星于2015年发射,是世界上观测能段最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星,为揭示暗物质之谜提供重要线索重大科技基础设施的未来规划设施布局优化优先领域部署根据《十四五国家重大科技基础设施未来将在能源、生命、地球系统与环境建设规划》,中国将构建十四五重大、材料、粒子物理和核物理、空间和天科技基础设施1+4+N的总体布局,即文、工程技术等七大领域,部署建设一1建设一批前沿交叉领域大设施,完善四批重大科技基础设施,如高能同步辐射2类国家实验室大设施网,布局一批区域光源、高海拔宇宙线观测站等性重大科技基础设施集群化发展开放共享深化重点在北京怀柔、上海张江、安徽合肥4深化重大科技基础设施开放共享,完善、广东东莞等地建设综合性国家科学中3用户评审机制,提升运行效率加强国心,形成大科学装置集群,打造世界级际合作,参与国际大科学计划和大科学基础研究平台特别是在张江、怀柔已工程,提高国际影响力和话语权形成了两个10+的大科学装置集群第八部分科技人才培养科技强国的人才基础1科技人才是科技创新的第一资源,是建设世界科技强国的根本保障科技人才队伍的规模和质量,决定了一个国家科技创新的潜力和水平培养体系的系统性2科技人才培养是一个系统工程,涉及基础教育、高等教育、职业教育、继续教育等多个环节,需要家庭、学校、企业、社会多方协同全球视野的开放格局3科技人才培养需要坚持开放合作,充分利用全球优质教育资源,参与国际学术交流,形成具有全球竞争力的人才培养体系持续投入的长期战略4科技人才培养是长期战略,需要持续稳定的政策支持和资金投入,以及营造尊重知识、尊重人才的社会氛围科技人才的重要性1创新的主体与核心2国家竞争力的关键要素科技人才是科技创新活动的主体科技人才资源已成为国家竞争力和核心,科学发现、技术发明、的关键要素全球范围内,各国成果转化都离不开高素质人才都把人才竞争作为提升国家竞争从历史上看,一项重大科技突破力的重要战略,纷纷出台政策吸往往与一个或一群杰出科学家密引和培养高层次科技人才美国切相关当今科技创新更加注重、德国、日本等科技强国都拥有团队协作,需要不同专业背景、大批世界一流科学家和工程师,不同知识结构的科技人才通力合为其科技创新提供了人才支撑作3创新生态的核心资源科技人才是创新生态系统的核心资源,其流动和集聚往往带动创新要素的流动和集聚硅谷、中关村等创新高地的形成,与科技人才的集聚密不可分高素质科技人才不仅直接参与创新活动,还能够培养更多创新人才,形成人才培养的良性循环中国科技人才培养的现状万518研发人员总量全时当量研发人员规模居世界第一,达518万人年
2.4%研发人员占比每万名就业人员中研发人员为58人,约占比
2.4%万640科学家工程师数量拥有科学家和工程师640万人,规模居世界前列74%高等教育毛入学率高等教育毛入学率达74%,每年理工科毕业生400多万人中国已建立了世界上规模最大的科技人才队伍,研发人员总量位居世界第一高等教育规模快速扩大,理工科人才培养体系完善,每年培养大量科技人才中国科学院、工程院院士制度不断完善,已成为国家最高科学技术荣誉性称号然而,中国科技人才培养仍面临一些挑战高层次创新人才相对不足,特别是具有国际影响力的科学家数量与科技强国仍有差距;人才评价体系仍需完善,部分领域存在唯论文、唯职称、唯学历的问题;创新创业环境有待优化,科技人才的创新创业积极性尚未充分激发科技人才培养的主要措施教育体系改革人才计划实施国际交流合作深化高等教育改革,加实施国家重大人才工程实施科技人才国际交流强研究型大学和一流学,如千人计划、万人计划,选派优秀科技人科建设推动产学研协计划、青年千人计划才到国际一流大学和研同育人,强化实践能力等,吸引和培养一批战究机构学习研修吸引培养改革硕士博士培略科技人才、科技领军海外高层次人才回国(养模式,提高研究生培人才和创新团队加大来华)工作或开展合作养质量加强基础研究对青年科技人才的扶持研究支持科研人员参人才培养,鼓励跨学科力度,实施青年科学家与国际大科学计划和大交叉培养深化中小学项目,为青年人才成长科学工程建设国际化科学教育改革,培养学创造条件建立科技人人才特区,营造具有国生科学兴趣和创新精神才分类评价体系,破除际竞争力的人才发展环四唯倾向境国际科技人才交流与合作国际科技人才交流与合作是科技人才培养的重要途径中国积极推动科技人才国际交流,通过留学中国计划吸引国际学生来华学习,通过国家公派留学计划选派优秀人才出国深造同时,实施春晖计划、海外高层次人才引进计划等,吸引海外高层次人才回国工作或开展合作研究中国科研机构和高校积极开展国际合作办学和联合培养,与国外高水平大学建立合作关系,开展学生交换、教师互访、联合办学等合作中国科学家积极参与国际学术组织活动,担任重要职务,提升国际学术影响力随着一带一路科技创新行动计划的实施,与沿线国家的科技人才交流合作不断深化第九部分科技与产业融合产业技术创新科技成果转化针对产业发展中的技术瓶创新创业生态通过多种途径和机制,将颈,开展关键技术攻关,科技成果转化为现实生产构建有利于科技与产业融提升产业核心竞争力力,创造经济和社会价值合的创新创业生态,促进产学研合作各类创新要素高效配置数字化转型企业、高校和科研院所通过多种形式的合作,加速推动新一代信息技术与传科技成果转化,提高产业统产业深度融合,促进产创新能力3业数字化、智能化转型2415产学研合作的重要性资源优势互补创新效率提升人才培养促进产学研合作能够实现资源优势互补产学研合作可以提高科技创新的效率产学研合作为科技人才培养提供了实企业拥有市场需求信息和产业化能力缩短科技成果从实验室到市场的转践平台学生可以参与实际项目,增,高校拥有基础研究实力和人才资源化周期,降低创新的试错成本,提高强实践能力和创新意识;企业员工可,科研院所拥有应用研究经验和专业研发投入的产出效益通过合作,科以接触前沿理论,提升理论素养;双技术三方合作可以整合优势资源,研人员可以更好地了解市场需求,企方人员交流互动,促进知识更新和能形成创新合力例如,华为与清华大业可以更快获取前沿技术,加速技术力提升如联合培养研究生、企业人学的合作,既使华为获得了前沿研究创新和产品升级比如,中国高铁技员到高校进修、高校教师到企业挂职支持,也使清华大学研究更贴近市场术的快速发展,就得益于铁路企业、等形式,都促进了创新人才培养需求大学和科研院所的紧密合作科技成果转化的现状和挑战专利授权量万件技术合同成交额亿元近年来,中国科技成果转化水平明显提高,专利授权量和技术合同成交额持续增长大批科技成果实现产业化,科技型企业快速发展,高新技术产业规模不断扩大科技成果转化服务体系日益完善,技术交易市场活跃度提高,科技中介服务机构数量增加,为科技成果转化提供了更好的支撑然而,科技成果转化仍面临一些挑战科技和产业两张皮现象在一些领域仍然存在;科研评价体系仍需完善,部分科研人员转化积极性不高;科技成果转化的专业人才不足,中试环节薄弱;知识产权保护和成果转化的政策环境有待优化;科技金融支持不够充分,成果转化的风险投入机制不健全促进科技成果转化的政策措施法律政策体系完善转化机制创新修订《促进科技成果转化法》,明推动高校院所建立专业化技术转移确科技人员在成果转化中的权益机构,培养技术经理人队伍支持出台《关于深化体制机制改革加快发展技术转移联盟、知识产权运营实施创新驱动发展战略的若干意见平台等新型转化机构探索揭榜挂》等系列政策文件,为科技成果转帅、赛马等科研组织方式,促进化提供政策支持建立科技成果使关键技术攻关建立军民科技成果用权、处置权和收益权改革政策,双向转化机制,推动军民融合创新赋予科研机构更大自主权发展激励评价制度改革改革科技人员评价制度,将成果转化绩效作为评价重要内容完善科技成果转化收益分配政策,提高科研人员成果转化收益比例,最高可达70%以上允许科研人员依法依规兼职创业,保留人事关系建立尽职免责制度,为科技成果转化松绑减负典型科技成果产业化案例高速铁路技术新冠疫苗研发新能源汽车中国高铁技术是产学研合作的成功典范通面对新冠疫情,中国科研人员与企业紧密合中国新能源汽车产业发展是科技与产业深度过引进消化吸收再创新与自主创新相结合,作,创纪录地完成了疫苗研发和产业化从融合的成功案例通过实施十城千辆示范中国高铁实现了从跟跑到并跑再到领跑的跨病毒分离到疫苗上市,仅用了不到一年时间工程等政策,推动了动力电池、电机电控等越关键技术如牵引传动系统、列车控制系多种技术路线并行推进,先后有灭活疫苗关键技术突破和产业化产业链各环节协同统等已实现自主化中国高铁不仅极大改善、腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗等获批上创新,形成了从原材料到整车的完整产业体了国内交通,还成功走向国际市场,成为中市疫苗大规模生产体系快速建立,不仅满系目前,中国新能源汽车产销量连续多年国高端装备走出去的代表足了国内需求,还向全球多个国家提供疫苗位居世界第一,一批自主品牌企业在全球市援助场崭露头角第十部分科技伦理与社会责任科技伦理的内涵科技工作者的责任科技治理的重要性科技伦理是关于科技活动中的价值判断和行为科技工作者不仅是科技创新的主体,也是维护科技治理是平衡科技发展与伦理规范、社会需规范的理论与实践随着科技对社会影响日益科技伦理的责任主体他们应当恪守科学精神求的重要机制有效的科技治理需要政府、企深远,科技伦理问题日益凸显,需要科学共同,遵循科研规范,坚守伦理底线同时,还应业、学术机构、公民社会等多元主体参与,形体和全社会共同关注和应对科技伦理涉及研关注科技发展可能带来的社会影响,积极参与成协同治理模式加强科技立法、监管、伦理究诚信、生命伦理、信息伦理、环境伦理等多科技治理,为科技创新提供伦理指引审查等制度建设,是科技治理的重要内容个维度科技发展中的伦理问题1生命科学伦理挑战2人工智能伦理问题随着基因编辑、克隆技术、合成生物人工智能技术的迅速发展带来了隐私学等生命科学技术的发展,一系列伦保护、算法公平、责任归属等伦理挑理问题引发广泛关注例如,2018年战例如,面部识别技术在便利生活基因编辑婴儿事件引发全球争议,的同时,也引发了隐私侵犯的担忧;暴露出生命科学研究中的伦理监管漏AI算法可能内含偏见,导致决策歧视洞干细胞研究、胚胎研究、器官移;自动驾驶汽车在紧急情况下的决策植等领域也面临复杂的伦理问题,需选择,涉及复杂的道德判断这些问要在尊重生命、保障安全的前提下审题要求在技术发展的同时,建立相应慎推进科学研究的伦理规范和治理框架3数据治理和信息伦理大数据时代,数据收集、使用、共享过程中的伦理问题日益突出个人数据权益保护、数据安全、数据公平使用等成为关注焦点同时,网络谣言、深度伪造、算法推荐等信息传播方式带来的真实性、多样性、公正性问题,也对信息伦理提出了新挑战这要求建立健全数据治理体系,平衡数据价值挖掘与隐私保护的关系科技工作者的社会责任恪守学术道德关注伦理风险参与科学普及科技工作者应当遵循诚实、客观、严谨的科科技工作者应当关注科学研究和技术应用中科技工作者应当积极参与科学普及活动,向学精神,反对学术不端行为具体包括杜的伦理风险,自觉接受伦理审查和社会监督公众传播科学知识,弘扬科学精神通过科绝抄袭剽窃、伪造篡改数据、重复发表等学特别是在生命科学、人工智能等前沿领域普讲座、科学著作、媒体访谈等多种形式,术不端行为;尊重他人知识产权,合理引用,应当审慎评估研究活动可能带来的潜在风增进公众对科学的理解和信任特别是在涉他人成果;保持学术独立性,不受不当外部险,遵守相关伦理准则对于双重用途技术及公众健康、环境安全等方面,应当及时、因素影响;在科学研究中保持批判精神和质,应当采取措施防止技术滥用,避免对社会准确地提供科学信息,澄清误解,为公众理疑态度安全和人类福祉造成威胁性决策提供依据科技监管与法律法规科技法律体系建设1中国已初步建立了科技创新法律体系,包括《科学技术进步法》、《促进科技成果转化法》等基础法律,以及知识产权、生物安全、数据安全等专门法律法规这些法律法规为科技活动提供了基本的规范和保障,明确了各主体的权利义务科技伦理审查制度2在生命科学、医学研究等领域,已建立相对完善的伦理审查制度《涉及人的生物医学研究伦理审查办法》等规定明确了伦理委员会的组成、职责和工作程序各高校、科研机构和医疗机构普遍设立了伦理委员会,负责科研项目的伦理审查新兴领域治理探索3针对人工智能、基因编辑等新兴技术领域,中国正在探索建立适应性监管框架发布了《新一代人工智能治理原则》、《人类遗传资源管理条例》等政策文件,提出了伦理原则和监管要求同时,通过行业自律、多方参与的协同治理模式,增强科技治理的灵活性和有效性公众科学素养提升的重要性科学知识理解科学方法应用科学精神认同科技伦理意识科技参与能力公众科学素养是指公众对基本科学知识的了解、科学方法的掌握、科学精神的认同以及理性思维的养成提高公众科学素养对科技发展和社会进步具有重要意义首先,有助于形成支持科技创新的社会氛围,增强全社会对科技的信任和投入其次,有利于公众科学理性地参与科技治理,促进科技与社会的良性互动当前,中国公众科学素养水平不断提高,但与发达国家相比仍有差距要加强科普基础设施建设,完善科普工作体系;发挥科技工作者在科普中的主体作用,提高科普内容的质量;利用新媒体拓展科普渠道,提高科普的覆盖面和影响力;将科学教育贯穿国民教育全过程,培养青少年的科学兴趣和创新能力结语展望科技发展未来世界科技强国1实现高水平科技自立自强科技创新体系2建成富有活力的创新生态人才队伍建设3培养造就一流创新人才科技与经济融合4推动高质量发展全球科技治理5构建人类命运共同体展望未来,科技创新将继续引领人类社会发展新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,人工智能、量子信息、生命科学等前沿领域孕育重大突破,数字经济、绿色经济、智能经济等新经济形态加速发展科技创新正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构面向未来,中国将坚持四个面向,实施创新驱动发展战略,加快建设世界科技强国深化科技体制改革,优化科技资源配置;加强基础研究和应用基础研究,提升原始创新能力;促进科技与经济深度融合,培育发展新动能;深化开放创新,积极参与全球科技治理,为构建人类命运共同体贡献中国智慧和力量谢谢聆听感谢各位聆听本次关于科技发展概况的介绍通过本次讲座,我们回顾了科技发展的历史脉络,了解了现代科技的主要领域,梳理了中国科技发展历程和全球科技发展趋势,认识到了科技创新的重要意义科技是国家强盛之基、人民幸福之源站在新的历史起点上,我们要更加重视科技创新,加强科技人才培养,促进科技与产业深度融合,注重科技伦理与社会责任,为建设世界科技强国、实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献智慧和力量如有问题,欢迎交流讨论再次感谢各位的参与!。
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