引领未来,哪些技术你看好?

【字体: 时间:2008年08月06日 来源:中国科技网

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  干细胞是机体内一类具有分化成为其他各种类型细胞的能力的一类多潜能细胞。干细胞具有自我更新和多潜能分化两种重要的能力。

  

 干细胞技术

干细胞是机体内一类具有分化成为其他各种类型细胞的能力的一类多潜能细胞。干细胞具有自我更新和多潜能分化两种重要的能力。根据干细胞的来源不同,可以分为胚胎干细胞与成体干细胞。而根据干细胞分化潜能的不同,可以分为全能性干细胞与多能性干细胞。胚胎干细胞来源于早期胚胎发育的囊胚,囊胚内部细胞团经过机械分离、体外培养与扩增,具有自我更新与发育成为机体各个组织的能力。胚胎干细胞具有重要的医学与生物学价值,可以应用于临床治疗某些疾病。造血干细胞和神经干细胞等在临床治疗中已经发挥了重要的作用,但是,这种干细胞分化潜能有限,制约了干细胞治疗技术的发展。

点评:因此,随着基因工程、胚胎工程、细胞工程等各种生物技术的快速发展,按照一定的目的,在体外人工分离、培养干细胞已成为可能,利用干细胞构建各种细胞、组织、器官作为移植器官的来源,将成为干细胞应用的主要方向。

可再生能源与清洁能源技术清洁能源,是指环境污染物和二氧化碳等温室气体零排放或者低排放的一次能源,主要包括天然气、核电、水电及其他新能源和可再生能源等。可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源,主要包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源。可再生能源是清洁能源的一种,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。

点评:随着世界经济加速发展,全球能源需求迅速增长,能源、环境和气候变化问题日益突出,大力开发利用可再生能源资源,对于减少化石能源消耗,保护生态环境,减缓全球气候变暖,推进人类社会可持续发展将有着及其重要的意义。

可服用芯片诊疗技术生物芯片技术是跨生物学、医学、药学、化学、物理学、光学、电子写、机械学、材料学、计算机科学等多个学科的综合性技术,它可将目前庞大的分立式生物化学分析系统缩微到芯片中,然后通过仪器收集信号,对细胞、蛋白质、DNA等进行准确、快速、大信息量的检测,并通过计算机分析数据结果。可服用芯片疹疗技术是射频识别技术在医疗领域侵入人体内进行相关治疗的应用,它通过可以服用的射频识别芯片在体内追踪监测人体的生理及健康状况。可服用芯片应用在药品当中,对一些抗药的患者而言,回访时能够反馈相关信息。可服用芯片疹疗可催生精确处方,实现个性化用药。

点评:该技术一旦广泛应用于临床,将在某些重症传染病、恶性肿瘤、自身免疫性疾病、神经性疾病等方面,发生巨大的诊疗技术变革。

电子垃圾处理技术面对日益膨胀的电子垃圾以及严重的环境污染,电子垃圾处理回收利用技术成为解决这一问题的核心技术。随着电子环保法规及标准的出台与实施,电子垃圾处理技术内容主要包括以下几个方面:无铅化焊料和无溴阻燃剂的生产工艺技术;阴极射线屏幕和液晶显示器的拆解、循环利用和处置的成套技术装备;电子废弃产品破碎、分选及无害化处置的技术和装备;家用电器与电子产品无害化或低害化的生产原材料和生产技术;废弃电冰箱、空调器压缩机中含氟制冷剂、润滑油的回收技术与装备等。点评:随着电子垃圾的日益增多,电子垃圾处理技术将成为新的技术热点,它对保护人类的生存环境、促进人类的可持续发展,都具有十分重要的意义。光电信息技术光电信息技术以光子或光波作为主要信息载体,涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等研究领域,并以其极快的响应速度、极大的传输容量、极高的信息容量、极高的存储密度、极快的处理速度,以及微型化、集成化等特点,形成了以光通信、光存储、光显示和光传感为主要内容的信息光电子产业,推动着信息化社会大步向前。

点评:
  光电信息技术在高技术战争中扮演着十分重要的角色,光子技术在预警、监视、侦察、观察、瞄准、通信、精确打击、作战效果评估、电子对抗等方面都发挥了极其重要的作用,使作战方式、部队编制和后勤供应都发生了重大变化。克隆技术克隆的含义是无性繁殖,根据克隆技术应用的层面不同,可以分为分子克隆、细胞克隆与动物克隆3个主要类别。分子克隆主要应用于对遗传物质DNA或RNA的操作;细胞克隆主要是应用体外培养技术,大规模地体外扩增细胞数量;动物克隆的方法主要有胚胎分割、孤雌生殖和细胞核移植技术3类。细胞核移植技术是最常用的一种克隆技术。治疗性克隆技术伴随核移植技术的发展而逐渐成为当前的研究热点,利用核移植技术获得病人自身同源的干细胞系,分化成为目的细胞,从而达到代替病人体内患病细胞的治疗目的。

  点评:

  这项技术为许多目前没有很好的治疗手段的疾病,如糖尿病、神经退行性疾病等提供了可能的治愈手段,是未来的研究重点。环保材料技术在全球对温室效应、环境保护日益重视的今天,环保材料研究已成为材料科学发展的主要方向之一。环保材料是指一类在材料的生产、应用和回收循环过程中,对环境污染小、对自然资源浪费少的材料,主要应用于环境污染防治、生态建材、绿色包装等领域。在工业产品中强调采用低毒低污染型材料,如工业产品的无铅化规定等。目前环保材料技术研发的内容主要包括:在材料制备过程中减小公害;在材料使用过程中使用先进绿色材料,降低污染物排放;材料可安全回收并循环使用,同时尽量减少副产物等。未来的环保材料正向复合化、纳米化、多功能化的方向发展。受控核聚变技术核聚变是指由质量小的原子(主要是氘或氚),在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。目前人类已实现了不受控制的核聚变(如氢弹的爆炸)。受控核聚变是在一定的条件下,控制核聚变的速度和核规模,实现安全、持续、平稳的能量输出。受控核聚变技术难度极高,核聚变的条件相当苛刻,要求具有足够高的点火温度(几千万摄氏度甚至几亿摄氏度的高温)、非常低的气体密度(相当于常温常压下气体密度的几万分之一),并保持温度和密度足够长的时间等。目前发现的主要受控核聚变方式有:超声波核聚变、激光约束(惯性约束)核聚变、磁约束核聚变(托卡马克)。

  点评:

  由于受控核聚变具有原料充足、经济性能优异、安全可靠、无环境污染等优势,因而有望成为人类取之不尽、用之不竭的理想能源。海水淡化技术海水淡化即利用海水脱盐生产淡水,是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响水。地球表面2/3的面积被水覆盖,但水储量的97%为海水和苦咸水,这些水资源虽然丰富,但是要利用必须经过淡化处理。目前,全世界有120多个国家和地区采用海水或苦咸水淡化技术获得淡水,海水淡化系统与生产量以每年10%以上的速度在增加。亚洲国家如日本、新加坡、韩国、印尼与中国等也都在积极发展或应用海水淡化作为替代水源,以增加自主水源的数量。海水淡化的技术主要有蒸馏、冻结、反渗透、离子迁移、化学法等,随着淡水资源紧缺形势的加剧,海水淡化将可能是21世纪诞生出的一种新型的生产淡水的未来水产业。脑科学脑科学,狭义地讲就是神经科学,是为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。广义的脑科学是研究脑的结构和功能的科学,并包括认知神经科学等。脑科学研究的最终目的是阐明人类大脑的结构和功能以及人类行为与心理活动的物质基础,在各个层次上阐明其机制,增进人类神经活动的效率,提高对神经系统疾患的预防、诊断和治疗服务水平。未来的脑科学研究将和信息学结合起来,新兴的神经信息学将利用现代化的信息工具将脑的结构和功能研究结果联系起来,建立神经信息学数据库和有关神经系统所有数据的全球知识管理系统,从而解决目前神经科学所面临的海量数据问题,从基因到行为各个水平加深人类对大脑的理解,达到认识脑、保护脑和创造脑的目标。

  点评:

  对人脑和神经系统分子发育和工作机制的深入研究,将逐步揭示脑和认知过程的奥秘,促进认知科学、教育学和信息科学的发展,并有望为人的智力开发和电脑科学带来新的突破。高产绿色现代农业技术高产绿色现代农业技术是以促进农产品、生态、资源安全和提高农业综合经济效益的协调统一为目标,以倡导农产品标准化为手段的新型农业发展技术。高产绿色现代农业技术,可以弥补恶性农业循环破坏生态环境的不足,丰富现代农业的内涵,促进现代农业与传统农业有机结合,给现代农业发展目标注入新的活力和生机。点评:

  发展高产绿色现代农业技术,在保障人们的粮食数量和质量安全、满足当代人类需求的同时,还能够给予后代留下足够的生存和发展空间。高温超导技术所谓超导现象是指某些材料在极低温条件下,电阻变得很小甚至为零,并有抗磁现象。但在这样极低温条件下发生的超导现象,通常很难在现实中得到应用。目前,科学家已经发现了温度可达100K左右的高温超导材料,这为超导现象的实际应用提供了可能性。高温超导现象在诸如电力输送、受控热核聚变反应装置、超导磁悬浮列车、超导计算机等领域具有广阔的应用前景。点评:尽管目前高温超导技术还仅限于实验室的应用,但是,随着超导理论的进一步发展和新型高温超导材料的发现,高温超导技术在不久的将来有望实现实用。基因治疗因治疗是利用遗传操作,在基因水平上预防或者抑制疾病的发生或恶化的一种治疗手段。随着人类基因组计划的完成,目前已经发现约5000种基因与人类的疾病是密切相关的,并且随着人们对于这些基因的功能的认知,基因治疗已经逐渐成为生物医学中快速发展的重要领域,并且为一些遗传及后天疾病的治疗提供了希望。基因序列的异常是遗传疾病的基础,因此,这类疾病只能通过基因治疗的手段解决。同样,对一些目前常规疗法难以奏效的顽症,基因治疗同样发挥着重要的作用。点评:基因治疗虽然被认为尚缺乏充分的基础性研究,但其治疗的潜力仍然巨大,随着越来越多疾病的发病机制被定义在基因水平上,基因治疗的手段也必将发挥出巨大的潜力,并有望成为今后的常规治疗方法,造福于人类。

  岁月如歌,中国科协已走过50个春秋。为纪念改革开放30周年和中国科协成立50周年,宣传科技工作者在改革开放伟大历史进程中的重要作用,普及科学知识,传播科学思想,中国科协于2008年4月10日开始,在全国范围内组织开展了“五个10”有奖系列评选活动,即评选10位传播科技的优秀人物、10部公众喜爱的科普作品、10个公众关注的科技问题、10个影响中国的科技事件、10项引领未来的科学技术……

  评选活动办公室在公众推荐、专家组审定的基础上,每组确定了30个候选项。本报7月11日的六版对10位传播科技的优秀人物的30个候选人进行了介绍,今天本版从10个公众关注的科技问题的30个候选项目中选取部分项目进行介绍,并特邀评选活动专家组进行点评。

 
 

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