科学技术：社会经济发展的基石和源泉，本文主要内容关键词为：基石论文,源泉论文,科学技术论文,社会经济发展论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在长期的物质生产和各种社会实践中，人类不断地认识世界，创造和发展了自然科学，同时又在改造世界的过程中运用科学知识，创造了技术文明。科学技术来源于生产活动、社会和科学实践，同时又促进和提高了人类对自然的认识和生产力水平，将人类带入了日新月异的现代文明世界。科学技术在推动社会经济发展中一直起着巨大的作用，成为人类文明与进步的基石和取之不竭的源泉。小平同志提出的关于科学技术是第一生产力的观点，正是对科学技术在社会生产力中所起的作用的确切概括。
科学是人类自然认识的结晶，而技术则代表了人类建构于自然认识水平之上的驾驭自然的能力。从历史上看，科学源于实践和人类的思维，但科学一旦脱离了实践，单纯服从于思维的发展，其生命力必将受到遏制，甚至窒息。古希腊创造出的带有强烈理性和抽象色彩的辉煌科学成就，曾为现代科学的发展打下重要基础。但是，这一时期的科学并未对社会生活带来实质性的改变。那时的科学家们也曾有过“给我一个支点，我将撬动整个地球”的豪迈，他们陶醉于自己的理性思维中，脱离物质生活。然而，以四大发明为代表的中国古代科技却带有鲜明的技术特征。唐宋盛世（7～12世纪），对外开放与交流，学术文化兼收并蓄，使科技文化全面辉煌。英国科学史专家李约瑟博士在《中国科学技术史》巨著中指出：“在3～13世纪，中国保持了一个让西方人望尘莫及的科学知识水平”。中国的丝绸、瓷器经“丝绸之路”远销欧洲，中国的农业、医药技术成为中国经济繁荣和民族昌盛之本。14世纪之后，文艺复兴运动席卷了整个欧洲大陆。冲破了宗教束缚的欧洲掸掉古希腊科学身上的厚厚尘埃，利用其开创了大量新的技术，反过来又促进了科学的发展。古希腊天文学这时在航海业的发展中发挥了重要作用，航海业又带动了天文学的新突破。科学与技术相互结合推进了人类对自然的整体认识，开发了人类新的能力，并奠定了现代科学的雏型。现代科学的奠基人之一培根再一次发出了“知识就是力量”的响亮口号，其意义十分深远。在这之后，以牛顿力学体系为代表的科学革命成为18世纪之后爆发的工业革命的先导。蒸汽机的出现极大地提高了人类的生产力水平，使人类进入了以大机器生产为主要标志的工业化社会。
19世纪是科学技术全面发展的时期。在文化史上，它被称为“科学世纪”，其主要表现不仅在于这期间许多科学部门开始从经验的描述上升到理论的概括，在各个主要科学领域中相继出现了有根本意义的发现，更重要的在于科学与技术的联系和统一更加鲜明，并向产业方向发展，引起了以电的应用为标志的技术革命，许多诸如化学化工、电力、电器工业等新兴的、直接由科技发展产生的工业开始形成，并构成了20世纪的产业基础。20世纪科学与技术的结合变得更加密不可分。在科学向大科学和前沿、交叉过程迈进时，科学创新在推进科学的发展中变得更加重要，20世纪中叶之后发展起来的电子技术成为实验室有效的、普遍应用的研究工具，并加速创造出了新的研究成果。在某种意义上说，也正是由于科学与技术结合成为一个整体的趋势，导致了现代科学技术拥有极其强大的促进产业发展的能力，其成果被迅速转为生产力成为可能。
一、20世纪的科学革命引发了新技术、新产业革命
20世纪是人类科技发展最为辉煌的世纪。在这个世纪里，科学技术无论在深度上还是在广度上都远远超过了过去，在这个世纪里发生了新的科学革命，与上次不同，这次科学革命与以微电子、计算机、新材料、信息技术、生物技术、能源等的广泛应用为标志的新技术革命和产业革命紧密交织融会在一起。科学技术更加直接、更加规模宏大地为这时期的经济发展和社会进步做出了重要贡献。
1.物理学革命成为新技术、新产业的源泉
20世纪，物理学在整个科学技术发展中起到了积极的推动作用，进一步在原子水平上向人们揭示了物质的本质和结构，并带动了20世纪的各项新技术的发展。20世纪一项最重大的科学成就是爱因斯坦创立的相对论。它精确地揭示出四维时空同物质的统一关系，指出空间—时间不可能离开物质而独立存在，空间结构和性质取决于物质分布，以及空间和时间同物质运动的联系。相对论指出，物体的质量是它所含能量的量度，如果能量改变了，那么质量也就相应地改变，进一步揭示了物质与运动的统一性，即一定质量的物质其能量等于质量乘以光速的平方（E＝mC[2]）。与相对论并列的另一项最伟大的科学成就是量子力学的创立。量子力学表明，电子和光都具有经典的粒子和波动的特性。粒子的能量和波动的频率成正比，动量则和波长成反比。相对论、量子力学的诞生与对放射性物质原子核的研究导致了原子弹、氢弹的出现，并为人类开辟了一种新的能源——原子核能。而量子力学成功地揭示了微观物质世界的基本规律，使人类在整个20世纪对物质世界的认识在微观上进入原子、分子和粒子层次，并在这一水平上迅速发展，奠定了这一世纪整个产业的基础。在科技发展上，它不仅为针对原子能研究的核物理学、针对粒子研究的高能物理学以及后来发展成凝聚态物理学的固态物理学提供理论基础、发挥重要作用，而且通过化学键理论，为众多化学规律提供了物理理论基础，导致化学在分子原子水平上飞速发展，同时促进了分子生物学的发展，使生物学呈现出一种新的面貌。
以量子力学为基础的固体物理学对本世纪产业发展做出了极其重要的贡献，在这一基础上几乎诞生了一半以上对社会经济发展起重要支撑作用的微电子、计算机、新材料等工业部门。
固体电学理论的提出和固体量子理论的继续发展，使人们对固体导电本质有了深入的认识。能带理论推动了半导体物理学和技术的崛起。1947年，美国贝尔实验室的科学家在从事固体物理研究过程中发明了点接触型晶体管，引起了其后电子技术的重大变革。电报、电话、收音机、录音机、电视、冰箱、自动控制设备等大量家电和微电子设备生产行业应运而生。制造晶体管需用优质单晶体，因此制备时必须在半导体物理学基础上对材料进行提纯，拉制成单晶并掺入必要的杂质。技术的需要推动了半导体材料工艺，区域提纯、掺杂控制、平面工艺等应运发展起来。硅平面工艺的出现为大规模集成电路的发展创造了条件。此外，还发展了性能优异的砷化镓等一系列新的半导体材料，研究出了汽相、液相、分子束等外延技术，为新的器件制造打下了基础。1957年，美国物理学家基尔比发明了集成电路。目前，已发展到超大规模集成电路，器件的极限尺寸从70年代的1微米延伸到亚微米量级。1945年建造成的标志着人类计算工具历史性变革的ENIAC计算机由1.8万只电子管组成，运算速度0.2～0.8毫秒，重达30吨，占地面积167平方米，而今天，我国不久前研制成功的“曙光1000”运算速度达25亿次／秒，其体积重量只有ENIAC机的几十分之一。半导体器件的发展导致了电子学革命，特别是集成电路的发展，不仅使电子器件的性能成百上千倍地提高，而且使性能价格比大大提高，为原来的上亿倍。日本东芝公司最近推出一种新型照相机，其中装有计算机调制解调器和通讯软件，使它能通过标准电话线把拍摄到的静态图象传输出去，因其中还有快速记忆芯片和软盘作为数据存储媒介，所以还可以保存40幅照片。各种集成电子设备深入到各个工业部门、行业以及家庭等社会各个角落，并且使人类社会从工业社会发展到信息社会。
由固体物理学扩展而形成的凝聚态物理学，在材料方面另一个最重大的成就是超导体材料的发现。人们利用量子理论精确地解释超导电性，并探索新的温度更高的超导材料，80年代人们已发现从正常态转变到超导态的临界温度为90K的氧化物超导材料，即高温超导材料。利用超导技术制造的超导电缆、变压器、限流器和调节电能的储能器将会给整个电力工业带来本质性的改变。利用超导磁体制成的核磁共振成像仪目前已成为当代一种重要的医疗诊断仪器。超导磁体已被广泛应用于科学研究和工业领域。现在，许多国家的实验室都拥有场强高于10特斯拉的超导磁体，用来开展物理、化学和生物学研究，美、日、法、俄等国都在进行超导电和超导磁流体发电、等离子体超导约束磁场控制聚变反应等试验。在交通运输方面，日本最先设计出超导磁悬浮列车，时速可达500公里／小时，样机已在东京—大阪间进行了演示。把超导材料做成超导量子干涉器用于电磁测量具有很高的灵敏度，可测出极弱的磁场，因而可用于金属材料的探伤、探矿，用于医学，可检测微弱的生物磁效应，可诊断脑病和心脏病等。由于用超导体材料制造的（如超导晶体管等）超导器件消耗的功率仅为超大规模集成电路的千分之一，而开关速度却快一千倍，因而被许多学者看作是继电子管、晶体管之后第三代电子器件。
2.化学、生命科学的新成就推动社会的发展
随着物理学在原子水平上的突破，化学从19世纪研究分子、原子组合探讨物质化学性质，转入主要通过研究电子在分子、原子中的分布和运动规律，更深刻地揭示物质的性质和化学变化。电子这个亚原子微粒成为研究的结构单元。1927年德国理论物理学家用量子力学的薛定谔方程来研究最简单的氢分子，从而取得了量子化学的第一批成果，导致了化学键新概念的形成，建立了价键理论、分子轨道理论和络合物化学键理论。价键理论描述电子的集体行为，分子轨道理论认为原子合成分子后就消失了原子的个性，而将分子看作一个整体，着重研究分子中某个电子运动规律，即用单电子波函数来描述化学键本质。后来又与晶体场理论及分子轨道理论结合起来，更合理地说明了络合物结构与性能的关系。与此同时，由于物理学的发展所带来的诸如X射线衍射分析法、分子光谱法及各种磁共振方法的运用，促进了化学分子结构理论的研究，进一步弄清了有机化合物的化学性质与其化学结构之间的关系，通过化学性质的研究可以推测它可能的化学结构，反过来可以由化学结构预见它的化学性质。这使整个化学从经典的定性的学科，发展成为现代的定量的学科。化学热力学、化学动力学、溶液理论以及催化理论使人们有效地了解和掌握了包括化学反应平衡、反应速度在内的化学反应过程和规律，使化学更直接地带动了化工、医药、材料等产业的飞速发展。1904年，德国化学家哈伯（F.Haber）根据化学热力学原理，仔细研究和计算了氢、氧和氨在各种温度、压力下的平衡状态，考察了多种催化剂在其中的作用，然后向德国巴登莱胺纯碱公司提交了一份报告，在他的建议下，1913年第一个合成氨工厂建成并投产。从此，合成氨便成为化工生产的一个重要组成部分。原子结构、络合物结构和量子化学的发展，使催化技术除在硫酸、硝酸、合成氨生产上发挥重要作用外，30年代后在石油炼制工艺中也被广泛使用，使石油工业的面貌为之一新。在石油裂解中，催化剂的作用使轻质汽油的产量大增，并提高了汽油的辛烷值。质量低劣的轻质油通过催化和重整，能转变为高质量的汽油和苯、甲苯、二甲苯等化工原料。50年代高分子合成工业广泛采用了石油、天然气为原料，促成了石油化工的大发展。美国化学家伍德瓦德从30年代末开始，把理论和实验技术紧密地结合起来，利用紫外和红外吸收光谱来分析有机分子的结构，并以此为指导合成了一系列天然有机化合物。这些合成都是以在其结构分析之后短期快速合成成功而著称的，它使有机合成从19世纪的依靠经验和筛选的传统中解脱出来。1944年，他以合成了结构很复杂的奎宁碱而闻名，直到1962年合成了叶绿素。1965年，他与量子化学家霍夫曼合成维生素B[，12]，并以此为重要实验依据提出了分子轨道对称守恒原理，这一原理解释和预示了一系列化学反应进行的难易程度，对了解反应产物的立体构型具有指导作用。它标志着现代化学开始从研究分子的静态跨入了研究分子的动态，以揭示化学变化规律的新阶段。1912年X射线衍射法出现后，得知金刚石是正面体结晶，石墨则是平面的六边形晶体，在化学理论成功地解释了为什么同是碳组成只是结构不同，而金刚石具有极高的硬度石墨却很软的基础上，1955年美国通用电气公司实验室在2000℃、7万大气压和金属催化剂设备中，终于魔术般地将石墨转变为一小块金刚石，使中世纪炼金术士们的魔术变为现实，开辟了人造金刚石的新途径。此期间人们利用化学上的成就还发展了诸如各种塑料、尼龙、合成纤维等工农业和日常生活不可缺少的人造新材料，造就了一大批新兴的化工产业。
结构化学，特别是有机结构化学的成熟，有力地推动了生物学与化学交叉渗透，形成了新的学科——生物化学，细胞理论和有机化学结构理论的建立打下了生物化学的发展基础，并使其在20世纪迅速发展成为生物学的一门重要基础学科。德国生物化学家埃姆登和迈耶霍夫分别发现酿酒中酵母的生醇发酵和肌肉的乳酸生成这两个过程有很大的相似性，进而把糖酵解过程同肌肉收缩过程中的系列生化反应联系起来。1929年，瑞士科学家揭示了上个世纪60年代从外科绷带上取得的脓细胞中得到的一种不同于蛋白质的含磷物质“核酸”的结构，并首次发现核酸是由脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）组成。至40年代，通过对脂肪和蛋白质的代谢过程以及生物能量和体内化学反应之间的关系研究，发现了生物特有的、利用效率极高的贮存和传递化学能的分子三磷酸腺等（ATP），特别是发现并成功地从活细胞中分离提取出生物催化剂酶，揭示出生物体内的各代谢反应几乎都需要专一性很强、其催化效率比一般催化剂高约10[6]～10[10]倍的酶的催化，同时伴随着吸收或释放能量的过程。生物大分子即指细胞成分中的高分子聚合物，即蛋白质、核酸、多糖脂肪和它们相互结合的产物。它在分子水平上体现着各种重要的生命功能，如遗传、新陈代谢、光合作用、细胞增殖和分化、免疫等。1953年4月，美国科学家沃森（J.Watson）和英国科学家克里克（F.H.C.Crick）在英国剑桥大学合作建立起了划时代的DNA双螺旋结构的分子模型：两股DNA长链象转圈楼梯扶手架的上下底边一样围绕着一个中心轴盘旋，两股螺旋链的走向相反，外侧为磷酸基团，内侧为4种碱基，并指出DNA双螺旋结构就是基因，携带着遗传密码。生物体遗传基因的密码由4种碱基特定排列次序所编码。到1969年，科学家已用实验证实了20种氨基酸的遗传密码是以三联体核苷酸的形式为代表，并测出了这20种氨基酸的遗传密码。这意味着遗传密码代表着生命现象所必须具备的基本条件。由此，70年代发展出了为适应基因的碱基序列分析和调节控制等研究的需要，建立起来的新的精细的生物技术——重组DNA技术。1976年底，美国使大肠杆菌产生人脑分泌的生长抑制素。生长抑制素是含有14个氨基酸的多肽链，由已知的14个氨基酸的遗传密码而推导出含有相应的遗传密码、计42个核苷酸的DNA片段。用人工合成这个DNA片段，再把DNA片段同载体结合成重组DNA分子即重组DNA，引入大肠杆菌，大肠杆菌就变成产生人脑分泌的生长抑制素的新品种，获得了应用重组DNA技术的基因工程的第一次成功。基因工程给农业、医药等行业带来了新的发展天地。20世纪的生物学发展使许多生命问题有可能在生物大分子水平上得到解决，包括神经科学特别是大脑的研究，期望能在生物大分子的水平上找到各种神经活动过程的分子基础，但这方面需要既有独立的对生物大分子的研究，也要有大量同细胞甚至于同整个生物体密切结合的研究。总之，化学、生命科学等学科的新成就对满足人类的各种需求，提高生活质量，以至维持人类的生存和社会的持续发展都起着巨大的作用。
二、未来科学技术将进一步推动产业发展和社会变革
20世纪70年代之后科学技术获得了更加飞速的发展。现代科学在认识的完整性、系统性，对象的多样性，学科的交叉性，知识和信息的质和量以及处理传播的速度和方法等方面将达到前所未有的水平。新的科学发现和新科学理论，如在生命科学中的发育信息调控机制、混沌理论、非线性科学、天体黑洞、认知科学等，将为新的技术发展带来难以估量的推动和新革命。在科学研究前沿方面，已难以分清物理与化学、生物的概念，如生命科学，不是生物学家传统的研究方法，而是引入了大量物理技术、化学技术，比如核磁成像。没有物理方面的成就、数学处理方面的成就，科研工作的新一代设备是不可能形成的。科学与技术紧密结合，使科学技术成果的转化速度迅猛发展，转化的形式也发生了变化。在各类研究中，相互关系也变得复杂起来，再不是过去单向式的“三段论”——基础研究，应用基础研究，然后再产业化。许多基础研究与应用开发之间有时还能看出一点界限来，但从应用基础、应用开发到产业化有时已难以分清界限了。特别是应用基础与应用开发之间发生了工作群体前后是相同一批人的情况。某些科学家在基础研究方面有了突破，很快转到寻找应用可行性、进行应用开发的阶段，而且得到社会的广泛支持，迅速扩展了他的研究群体。一些国家及地区对这类现象进行了归纳，形成了它们科技发展的指导方针。如德国的弗朗霍夫学会、台湾省的工业研究院，它的管理哲学就是做了应用开发的研究后成建制地转入产业化，以成果、设备，甚至研究开发队伍一起转向产业化，最后创建公司。科学技术的发展，使现代生产技术更向着一体化、智能化、集约化和精细化发展，并正在开创新的工业革命。现代科学从基础研究到应用开发的周期缩短，并行交错发展，自然科学和社会科学的相互作用在多层次上不断加强，科学与技术的前沿成果特别突出的是，已融入信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、先进制造技术等新产业技术之中，并以这些形式转化为现实生产力，对经济、社会乃至人们的生活方式不断带来新的变革的作用。
1.生物技术将提高人类生活质量
现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程，但是其前沿技术是基因工程。生命科学的突破表明所有生物的性状都取决于其遗传物质脱氧核糖（DNA）。人们用重组DNA技术即基因工程，可在试管中按预定的设计操作基因来修饰和装配遗传信息，并将其转移到适当的宿主细胞中，赋予受体细胞新的性状，借此可以改造谷物的性状，改良家畜品种，生产安全高效的药物，制作预防严重疾病的疫苗，制作一系列用于食品、轻工业的蛋白质等。人类开始进入一个能按自己的要求改造和创造新的物种的时代，生物高新技术将成为这一时代的支柱产业。生物技术的许多新的重要特征，使生物技术在农业、医药、环境保护、生物再生资源等方面必将发挥重要作用。这些进展预示着随着生物技术研究和开发的发展，将出现高效、节能、无污染的工业和资源节约型生态农业，这不仅将有力地促进国民经济的发展，而且将大大提高人类的生活质量。
2.信息技术将改变人类社会的生活与生产方式
信息技术是社会经济、文化发展的先导，它以微电子技术为基础，以计算机和通讯技术为主体，影响着整个国民经济的发展，也直接影响和改变着人们的生活。
微电子技术的核心是集成电路，目前集成电路元件的最小尺寸已向纳米级（1纳米＝10[－9]米）方向发展，电路工作速度发展到纳秒（10[－9]秒）以下，以砷化镓材料为半导体基片制作的集成电路已进入纳秒范围，在这种原子和分子尺度下，电子的波动性明显地表现出来，其状态要用量子力学的波函数来描述，因此将产生利用量子效应设计和制造的新一代的量子器件，并将开发出新结构器件和硅以外的材料（如生物材料等）的器件。这一切包括微细加工技术，必须来源于物理甚至生命科学中的一些新概念、新思想。新思想和技术突破之间的相互促进就成为微电子技术发展的内在动力。为适应这些发展，微细加工技术也在探索新的原理和方法，如深紫外曝光、相移掩膜、电子束、X射线曝光、各种干法刻蚀技术、超薄层薄膜的生长和淀积、大束流和低能离子注入精密掺杂、浅结欧姆接触和多层布线等加工技术，而且它们也被广泛地应用于光电子、超导、声表面波和微机械等领域，成为高新技术的基础。
微电子技术的突破将会对计算机的发展产生重要影响，另外，计算技术也在产生新的跃进。为解决人工智能、机器人、大规模科学计算、全球通讯、天气预报、空间科学和石油勘探等领域大量复杂的科学计算问题，并行计算技术成为了一个重要方向。多向量以及基于共享存储器的多处理机系统是并行计算技术的重要成果，除此之外，还有基于分布存储器的大规模并行处理系统和工作站网络系统。人工智能技术的新发展已在计算机专家系统和智能化的人机接口方面获得广泛应用，各种大型知识库、人工神经网络等智能化系统已开始出现。在现有的通讯网上增加一层以计算机为平台的实时、高容错性的数据库服务即智能网，以实现多种目标服务，已经在许多发达国家普遍使用。在信息高速公路中，利用自然语言理解、自动文摘等先进的智能技术，计算机可以自动从网上获得有价值的信息，并进行分类、整理加工。分布式人工智能技术可以通过分布在不同地域、不同行业的知识库系统进行知识通讯甚至相互辩论。在网上建立大型共享知识库，将克服单一专家系统知识范围窄等弱点。网络技术与人工智能技术的结合将极大地改变人类的生活方式与工作方式。
另一方面，通讯技术、软件技术以及多媒体技术的不断发展和广泛应用，将会使工业和民用电子设备具有更优越的功能，如高清晰度电视、录象激光视听设备等。今天，有线和无线通讯在我国已很普及，但下一步，随着国家信息基础设施——金桥工程的逐步建设与开通，电子金融、电子报刊、电子邮件、电子购物、可视电话、电视会议、远程医疗会诊、双向交互的教育设备等将成为现实。而且，城市间光缆和城市内CATV同轴电缆的开发应用，可将家庭电视、电话、计算机等融为一体，并能根据有线电视台提供的节目单实现影视节目点播，开设家庭影院。可以设想，信息技术作为信息社会、信息产业的核心技术将极大地推进国民经济和社会的变革。
3.新材料技术将成为新产业的基础
新材料是发展高新技术的关键因素。没有半导体材料的出现，便没有今天的计算机；没有光导纤维材料的突破，便没有今天的光纤通讯和信息高速公路；没有可靠的耐高温、高强度材料，便没有今天的航空航天技术；没有现代高分子合成材料，很难想象现代建筑、现代汽车工业、现代轻纺和电子工业。世界各工业发达国家都把新材料及有关技术放在突出地位，列入国家关键技术之中。结构材料的重要组成部分——树脂与碳纤维复合的第二代复合材料除了用于航空航天工业外，已广泛用于汽车、运动器械等民用领域，其第三代金属基、陶瓷基等也正被大量开发应用。集成电路、信息存储、光导纤维与光通讯、敏感材料及传感器等方面产生的新一代功能材料与器件的结合，将使电子器件的制备进一步在原子水平上有所突破。高强度的有机高分子纤维和金刚石薄膜以及超导材料已显示出广阔的应用前景。用以代替或修复人的各种器官、血液或组织，以及药物释放等的生物医学材料目前有很多已达到成熟阶段。而用以模拟生物机能，如反渗透膜、高效率的物质能量转换膜等的生物模拟材料和仿效生物体结构与功能设计的新材料也将取得重要突破。
4.新能源技术将为未来社会经济发展提供新的动力
研究和推广节能技术，开发和推广洁净煤燃烧技术，减少煤炭在加工、燃烧转换过程中的污染，提高其效率，是当今世界煤炭能源技术的主要方向。我国在水煤浆技术、流化床燃烧、煤的汽化、液化等方面，具有相当的水平，不少成果正在逐步推广，如流化床锅炉已在进行扩大的工业性试验，煤的汽化、液化技术也正在进行中试和推广。随着先进的汽化工艺、煤气净化和大容量高效燃气轮机等技术的突破，煤气化联合循环发电可望在不久实现商业化，将成为下个世纪燃煤发电的主导技术。燃料电池是把燃料（合成气、天然气等）直接转换成电能的装置，其燃料利用效率可达60～80%，而且环境污染较少。美、日、欧正投入巨资研究开发。在下世纪初，燃料电池将可能成为重要的新一代能源技术。
煤炭、石油等能源是不可再生的能源，所以新能源与可再生能源的开发利用，将是人类在能源利用上的一项重大任务，如核能的利用，水电的开发，风能、太阳能、生物能、潮汐能、波浪能的利用等。世界上迄今已有数百座输出功率几亿千瓦的裂变核电站，仅以法国为例，核电已达全部发电量的70%，单堆发电功率已达120万千瓦以上。目前世界上的核电站主要是压水热中子反应堆，现在已产生一种能在反应过程中将天然铀中含有的99%以上的不裂变的U—238转变为可裂变材料的Pu—239，从而使天然铀的利用率从热中子堆的1%左右提高到快中子增值反应堆的60～70%，目前我国正开展这方面的研究，预计在2020年左右可投入商业运行。下个世纪，最引人瞩目的将是利用轻原子核聚变能的聚变反应核电站，其核燃料为氘（D）、氚（T）和锂（Li[6]Li[7]）。氘在海水中有一定含量，储量丰富，提纯也不难，锂在地球上有相当储量，氚可在聚变中再生或通过中子和锂的作用由人工制造出来，因此可以说是取之不竭、用之不尽的新能源。预计下个世纪后半叶能实用化，届时将有可能使人类彻底解决能源紧缺问题。
5.先进制造技术将引起制造业的巨大变革
近20年来，随着计算技术和信息技术的发展及社会需求和市场竞争的变化，世界制造业已进入了一个巨大的变革时期。机械和电子的综合集成，急剧地改变了机械制造业的产品结构与生产方式。随着计算机辅助设计、计算机辅助管理以及柔性制造系统技术、计算机集成制造技术的出现和推广，多品种、小批量，加工工艺和设备精密化、高效化，CAD/CAM/CIMS已成为制造业发展的趋势。
除此之外，空间、海洋等重要领域的技术发展也将会对社会的进步产生积极的影响。空间技术的发展不仅在资源调查、全球通讯、导航定位以及国家安全方面发挥重要作用，还将为人类探索加工制造新材料，研究新的自然和生命现象等提供强有力的途径，创造出传统技术无法达到的经济和社会效益。海洋资源的开发将为人类提供前所未有的更加广阔的发展空间，并将为各种高新技术带来新的发展方向。
地球是与人类生存发展最密切的天体。人类保护地球，给子孙后代保持一个良好的生存环境，这是人类共同的任务。由于整个世界人口膨胀、经济增长、需求扩大，已使人类与其赖以生存的自然环境之间的矛盾日趋突出。《里约热内卢环境与发展宣言》、《21世纪议程》已反映了环境与发展领域合作的全球共识和最高承诺。保护人类生存环境，实现持续发展已成为全世界紧迫而艰巨的任务，要实现人类这一宏伟的愿望，也必然依靠科学技术的进一步发展。
今日，中国正面临着前所未有的机遇和严峻挑战。我国是发展中国家，人口众多，人均资源相对不足，且布局很不合理。国情决定了我们必须走一条资源节约型、持续稳定发展的道路。12亿人口的中国不能只靠商业、贸易来发展经济，也不可能象中东产油国家或澳大利亚那样依靠自然资源优势发展经济，中国必须有自己稳定发展的农业、大规模的先进制造业和高度发展的第三产业，而这一切都只有靠先进的科技和勤劳智慧的人民，需要全社会都来重视科技和教育，把科技和教育作为立国之本、兴国之源。正如江泽民总书记在全国科技大会上所指出的“真正把科技进步作为加速经济和社会发展的强大动力，是完成这一战略任务的关键”。最近刚刚结束的党的第十四届五中全会通过的关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的建议，提出了2010年国民经济和社会发展的主要奋斗目标，并明确指出要实现经济体制的转变和经济增长方式从粗放型向集约型的转变，促进国民经济持续、快速、健康发展和社会全面进步。可以预计，中国科学技术的发展将为下个世纪中华民族的振兴做出巨大的贡献，同时它也必将在这场民族振兴的运动中获得新的腾飞。