德国的科技预测和我们的思考，本文主要内容关键词为：德国论文,科技论文，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。
摘要
本文阐明了德国科技预测的目的、做法和预测出的最重要的课题，并提出了几点建议。
关键词：德国；科技预测
一、科技预测的目的和做法
1.各国十分重视科技预测工作
近年来，世界各国十分重视科技预测工作，例如美国和日本，花费了大量人力和资金，预测了本国的科技发展。其根本目的是：通过科技预测，确定对国民经济未来发展具有重要意义的科学和技术领域。
在国际经济、技术竞争中，德国不甘示弱。为了促进经济发展，德国也十分重视科技预测工作。德国人明确提出了“向日本学习”的口号。德国的科技预测工作就是以日本为榜样搞起来的。
近年来，世界上不少国家采用所谓的德尔菲方法（一种科技预测方法）进行科技预测，效果很好。特别是日本，先后五次运用德尔菲方法预测科技，取得了很大成绩，具有很丰富的经验。现在，德国也第一次大规模地使用了德尔菲方法。联邦德国研究与技术部委托德国弗朗霍夫系统技术和技术革新研究所与日本国家科学和技术政策研究所合作，对本世纪末到二十一世纪初德国的科技进行了预测。德国的德尔菲调查基本上是按日本调查的标准和方法进行的。
2.科技预测委员会的组成及任务
德国学习日本的做法，成立了“科技预测委员会”。委员会由高等院校、工业界的代表和国家机构的负责人组成。委员会对实现调查、分析调查结果以及发表调查结果负责。委员会确定调查范围及调查顺序。
委员会下设所谓的“专业委员会”，每个专业委员会均由11名专家组成，负责处理自己专业技术领域的问题和选题以及内容分析。
德国的德尔菲调查于1991年12月开始，到1993年5月结束。德尔菲报告于1993年8月向公众公布。
3.专家的选择及范围
德国的德尔菲调查对象是高等院校、经济界、非盈利性的私人机构和高等院校之外的国家机构的专家。
选择科学领域的专家的重要资料来源是“德国教学和科研机构手册”。这个手册汇总了大约12000个德国教学和科研机构的有关信息，例如专业、研究领域、负责人和主要的科研人员姓名等。
选择经济界的专家的重要资料来源是德国“大中型企业手册”。这个手册包含有大约47400个德国企业的有关信息。
选择私人机构的专家标准是：专家必须是在私人机构中从事研究与开发工作的。
在调查的开始一轮，给3080位专家总计寄去了6216张调查表。在这3080位专家中，高等院校占40%，经济界占35%，高等院校之外的国家机构占15%，非盈利性的私人机构占10%。原西德的专家占79%，原东德的专家占21%。
4.专业领域的划分
为了便于同日本的科技水平作对比，德国发展科学和技术的德尔菲调查结构和日本第五次科技预测的结构是一样的。1990年－1992年，日本国家科学和技术政策研究所和未来技术研究所，受日本科学和技术主管部门的委托，进行了日本第五次科技预测。日本调查组在日本选择、调查了16个专业领域的1150个问题（或课题）。德国调查组在德国调查了同样的16个专业领域的1147个课题，其中预测出最重要的科研课题有164项（参见下表）。
表：德国科技预测内容
16个专业领域 课题数目（其中最重要的诸题数目）
1)材料和工艺 108(11)
2)电子技术和信息技术 107(12)
3)生物科学98(10)
4)核物理和基本粒子物理40(11)
5)海洋和地球科学 82(10)
6)原料和水资源39(10)
7)能源51(10)
8)生态学和环境技术50(10)
9)农业、林业和渔业74(11)
10)生产
72(10)
11)城市建设、建筑学和建筑业
65(10)
12)通信技术
65(10)
13)航天
46 (9)
14)交通
62(10)
15)医学 108(10)
16)社会、文化和技术
82(10)
5.课题完成的时间
根据德国的德尔菲调查结果，在所有技术革新项目（或课题）中，大约有10%以上的项目将在本世纪末完成，大约有40%以上的项目将在21世纪初的几年内完成，大约有三分之一的项目将在2010年前完成，其余一些项目将在2010年以后完成。德国认为全部项目完成的平均时间是2006年。
二、预测出的最重要的科研课题
1.材料和工艺（11项）
研制实用的多层太阳能电池，其能量转换效率可达50%以上；开发实用的大面积无定形的硅太阳能电池，其能量转换效率可达20%以上；发展实用的可充电的聚合物电池，它的单位体积能量密度为400瓦特·时／升（目前的镍－镉电池为180瓦特·时／升）；研制一种跃变温度发生在标准温度条件下的超导材料；研制半合成材料及合成材料，可作为人造器官的材料用于移植；发展一种实用的排除有机废物的综合系统，借助高温甲烷发酵技术和废物燃烧排除废物；阐明材料与活性组织的协调性；研制一种能识别癌细胞并能目标准确地达到癌细胞的药物；研制光催化剂，用于水产生过氧化氢和氢；发展一种用太阳辐射能使水离解的方法；发展一种保护环境使二氧化碳固定的方法。
2.电子技术和信息技术（12项）
开发一种适用于加工最小尺寸为10毫微米的任意结构的技术；研制实用的每个芯片存储能力在1千兆位以上的超大规模集成电路；研制一种只有几厘米大小的、非短效的和可重写的100千兆位的随机存取存储器；研制一种通过自动组织能按目标实现更高功能的集成电路；研制可普遍使用的太阳能电池，其效率在30%以上；研制寿命在三年以上的生物传感器；研制一种具有200瓦·小时／千克以上的单位质量的能量密度的电池（目前的电池约为70-80瓦·小时／千克）；研制一种计算机，它能处理一般人理解不了的信息；研制一种可携带的语言装置，用它能把讲话有困难者的意志转换成语言；发展一种用于开发软件的测试方法，以大大缩短编制无错误程序的时间；建立可重新使用各种软件的软件数据库；发展一种新的程序设计方法，使不具有常规程序设计语言知识的人也可以通过这种方法使用专业术语。
3.生物科学（10项）
解释免疫一应答时分子生物过程的总图象；充分说明癌细胞形成时信号传递的全部过程；发展一种可普遍使用的，建立在正常细胞中的癌细胞再分化的基础上的治疗癌症的方法；研制防止癌症发生的药物；开发一种高度灵敏的而又简便的早期识别癌症的技术，例如建立在血清基础上的技术；发展一种能有效阻止癌转移发生的方法；阿尔茨海默氏痴呆症是能够预防的；老年痴呆症，例如阿尔茨海默氏痴呆症是能够治好的；开发一种依据人的行为方式可预言生态系统变化的技术；培养耐干旱和耐盐的植物，以防止沙漠扩大。
4.核物理和基本粒子物理（11项）
开发一种同步加速器辐射技术，以便可根据人们的愿望平版印刷制成小于10毫微米的结构；说明u－介子热核反应堆能否实现；发展借助高能基本粒子排除和处理放射性垃圾的方法；研制可诊断和治疗体内深处肿癌的通用的极小型质子和重离子加速器；研制一种电子元件形式的模拟－数字转换器，它具有10比特以上的分辨率和10千兆赫以上的脉冲调制频率；研制一种速度在10兆兆浮点运算以上的计算机；研制一种电子存储器，它具有很大的存储能力，数据传输率在1千兆字节／秒以上；借助激光干涉仪证实重力波；证实来自宇宙的1，9K－中微子；说明中微子是否具有一种静止质量；研制一种实用的，可进行大分子晶体X射线结构分析的仪器，包括实时收集和分析衍射数据。
5.海洋和地球科学（10项）
研制一种通过卫星观测潮汐和潮水波以及通过收集地理数据，例如海湾和海岸线位置，可在实践中使用的潮水波预报系统；建立一种高度可靠的自动化学分析系统，它可在公海上长期（一年以上）观测海洋污染情况，而这种系统无需维修；说明导致地球大气周围的臭氧层的形成、变化和分解过程；研制一种可在实践中使用的全球监测系统，用于监测平流层的物质组成的变化；通过空间技术，例如长基线干涉测量法、全球定位系统、卫星激光器等，用小于百万分之十的精度测量地壳运动，从而可以改进地震预报的可靠性；研制将测量仪器布置在大地的钻孔中，使用不同的测量仪器（例如地震测定仪、磁倾仪以及地质断层测量仪）相结合的方法，用以预报地震；研制利用再生能源技术来抑制大气中热能的存储，从而保持热量的平衡；开发一种能提前几天预报7级以上地震和能够提前2-3天有把握地预报火山爆发的预报技术，确定二氧化碳在空气中、海洋中和海底的各种移动和结合可能性的确切作用方式，以便发展一种在保持自然界平衡的情况下利用化石燃料的技术。
6.原料和水资源（10项）
发展一种适用的、从家庭垃圾中选择和分离可再利用材料的简便方法；发展一种可安全、合理地管理地下水的调节地下水方法；研制在缺水地区，家庭废水通过有效的处理可作为生活用水重新使用的方法；废水处理技术的进步允许研制大规模地采用较小的生产设备使处理过的水在其内部循环的技术；在水分配系统中鉴定和排除漏损的方法能够减少损失，从而可有效地利用供应的水量；研究实际使用的、恢复自然水域的澄清技术能导致更好地利用水资源，并以此保护环境；在处理废水方面，开发可在世界范围内普遍采用的排除多种杂质（这些杂质超出了标准数值，例如生物化学氧需要量）的澄清技术；通过新材料和生物工程方法，大大改进饮用水处理技术；定量检定酸雨对天然水系的作用，以便采取相应的措施；开发一些可预先估计少量化学杂质对环境造成影响的预报技术。
7.能源（10项）
研制耐热的金属合金或陶瓷来作内衬材料，供废气温度为1000℃的高温煤气炉使用；开发实际使用效率在20%以上的大面积薄膜太阳能电池；开发新式无源太阳能房屋，它能有效地利用再生能源；研制清除高放射性固体废物的技术；开发使用气化煤的组合的气体和蒸汽透平发电厂；开发组合的气体和蒸汽透平大型发电厂，以高效率发电（入口温度在1500℃以上）；研制高能量密度（2000瓦·时／千克：是铅蓄电池的5倍）的蓄电池（例如镍／金属氢化物电池、锂电池等）；开发可普遍使用的电动汽车；贯彻综合用热的原则，即合理的、完全没有损失的能源使用原则；使用没有氟－氯－烃的空调设备。
8.生态学和环境技术（10项）
使用不破坏臭氧层和不导致地球变暖的代用材料取代氟－氯－烃和卤素；把世界范围每年的二氧化碳发射量减少到今天数值的20%；在大气中放慢或停止导致暖室效应的气体（二氧化碳除外）浓度增加；确定毁灭热带雨林对气候和天气的影响；研究一种有效的恢复热带雨林被破坏的生态系统的方法；提供几乎可为所有类型的汽车使用的、能把废气中的氧化氮浓度限制在0.1-0.2克／公里上的技术；发展坚固的生物工程废水净化系统，以有效地除去难分解的或有害的物质；研制一种可普遍使用的产品计划技术，以便把用后的产品能简单地作为资源来收集和分类；收集关于难分解的化学物质在环境中形成、清除和残留的知识，以便确定一种在生产前就能说明这些物质残留物的方法；为了确定有害的化学制品，研究判断化学物质对生物危害的试验方法、危害的可能模型和数据库系统。
9.农业、林业和渔业（11项）
用基因控制来培植改良粮食品种（收获量、抗病和耐寒等）；研制一种可广泛使用的保护系统，重点是用生物植物保护剂（微生物天敌、信息素等）防病虫害；发展和使用作为水稻种植共生物的、具有与大气氮结合能力的藻类和菌类；通过分子设计（例如在基因和蛋白质工程中使用），重组预防疾病的疫苗；根据防止森林灾害的森林生物保护机理和森林灾害蔓延的早期识别，发展一种利用森林自身调节机理的保护系统；研究通过生物的和物理化学的方法将海洋、海湾和浅海区域中的某些元素（例如氮、磷或钾）富集、吸附和排除，保护水域的措施；培育新的耐干燥性强的植物用于少雨地区的绿化；广泛使用可生物分解的包装材料，利用微生物和酶将这些材料分解为对自然界无害的物质；建立具有高分辨率远距离传感器的观测系统，以不断观测全球资源和森林变化情况；通过了解热带森林生态系统形成的机理和功能，研究使用合理监视和利用热带雨林（包括那里存在的生物）的方法；开发一种连续的农业种植技术，以少化钱就可清除硝化污染的地下水。
10.生产（10项）
发展一种通过生物合成可用二氧化碳和氨制取蛋白质的方法；开发一种利用光合作用相应机理来生产碳水化合物的方法；研究借助功能正常的生物或部分生物系统，利用太阳能来获得生物产生的氢；研制利用生物能量转换机理；进行能量转换的高效率设备；推广一种包括计划、生产、收集和回收在内的回收系统，以便能重新利用几乎所有的过剩材料；研制可普遍使用的用氢作动力燃料（取代汽油或乙醇）的汽车和机器；一些领域的技术发展（例如二氧化碳吸收、人工光合作用、无害垃圾排除和防止沙漠扩大措施）有了进展，在此基础上应大力推行全世界环境保护措施；研制可普遍使用的、具有很小噪声的生产机器；使用一种判断潜在危险或损失假设技术，制订普遍适用的安全措施，使设备、飞机、油船和大型贮油罐的规模、能力和可靠性与安全措施协调起来；建立可普遍使用的设备或核电站的安全系统，这些安全系统对地震开始阶段的微弱活动即能产生动作，以阻止由地震造成对设施的破坏。
11.城市建设、建筑学和建筑业（10项）
在城市规划、林业和园艺中普遍利用关于绿化（造林等）和人的身心之间的关系的科学知识；利用一种建筑规划和生产技术，使发展和扩建城市与自然界和环境协调一致；通过发展建立在生物工程基础上的、坚实的废水处理系统，不仅可以非常有效地排除难溶解的物质，而且能非常有效地清除有害物质；对大城市附近的严重污染的咸水湖来说，为了净化这些水域，建造各种净化装置或海水交换装置；通过存储、循环、回收和防腐技术（与自然界的生物系统相适应）的进步，大力回收居住区的能源和垃圾；开发一种可普遍使用的自动分类技术，这种技术利用硬度、比重、湿度和颜色可将普通的家庭垃圾按可燃材料、金属和玻璃分类；通过使用新开发的回收技术，公共垃圾可以减少一半；发展一种以利用太阳能为基础（装有一个热力泵）的加热和冷却系统；通过有效地利用能源方面的进步，例如通过持续储存来自天然能源的热量，大力普及能源自给自足的楼房和住房；为停工的原子能发电厂提供一种能安全而又省钱地拆掉和理藏的技术。
12.通信技术（10项）
研制借助一种相关的光学通信技术（例如玻璃纤维支持的外差式方法）的光学通信系统，它可传输很长的距离和具有很大的容量；通过多功能的、微型化的光学集成电路和毫米波集成电路发展而开发使用一种超宽带传输，例如传真发送；安装宽带－ISDN网，在网中大量使用异步传输型开关；研制直接用光接通的，无需把光转变成电信号的光学开关；建立一种经过卫星在多路转换工作中能交换许多地面站信号的实用系统；开发一种自动的、辅助记录的转换技术，以简单的方式把不同的通信网连接起来；建立全球ISDN网，各国家都可以与该网相连接，并且该网可自动与本国的ISDN网相连接；为了有效地利用具有更大传输能力和更高可靠性的设备，使用软件来控制通信网；由于通信网中广泛使用独立而又分散的控制技术，人们可以开发一种能使通信网避免遭受破坏的技术；证实Hacker装置能不寻常的存取，并具有回叫控制等功能，还能补充存储未授权的存取（数据）。
13.航天（9项）
建立一种全球范围的卫星航空监控系统；开发一种实用的监测技术，在卫星的帮助下，使用监测技术来实时测量宇宙空间中大气污染的扩展与变化；研制一种实用的作为卫星装备的微波辐射仪，它能以低于1公里空间分辨率测量陆地上的水、土壤温度、蒸发时所形成的盐浓度以及冰和雪的分布；通过有很长基线的干涉仪和卫星支持的激光雷达，以小于1厘米的精度测量地壳运动，用以改进地震预报的精确度；通过使用具有极高有效载荷的运载火箭，宇宙空间运输费用将比目前减少近10%；开发一种充分再利用宇宙空间站中的水和氧气的技术；研制一种宇航员在宇宙空间站外面穿的宇航服（高压下也是柔韧的）；研制宇宙机器人，能自己识别故障和排除故障；开发一种人能观测到宇宙空间站有危害的宇宙小碎片（微型陨石、人造卫星和火箭的碎片，或者如燃料层的碎片以及宇宙垃圾等等）的技术，以避免由这些碎片造成的危险。
14.交通（10项）
研制一种电动车，它能在目前已有的高速列车轨道上运行，连续运行时速可达300公里，并且又符合防噪（声）条例要求；研制一种在上下班高峰时间，铁路客车运输发车间隔实际上可达到非常密集程度的监控系统及进一步改善上下车设施（火车站、车厢）；通过对车轮和铁轨使用新的材料以及对车厢结构作技术上的改进，可使铁路的噪音和震动明显下降；研制可广泛使用的超级节能汽车，它能少消耗30%的汽油，并通过采用新材料，例如陶瓷、铝、人造树脂等，汽车可变得更轻，还可使用更有效的发动机，例如二冲程直接喷射式发动机，来获得更高的单位功率；通过改进发动机、传动装置、消音装置和轮胎，载重汽车的噪音会大大减少，只相当于小轿车的噪音；开发一种可使载重汽车排放的氮氧化物数值减少到只有汽油驱动的小轿车所排放量（低于0.25克／公里）的技术；建立一种完整的航海指挥系统，以致在交通繁忙的海湾中，例如德国的海湾，可以完全控制所有船只，保证其安全和不出事故；建立一种全球卫星航空控制系统；通过广泛使用新型的人－机接口来提高飞行安全的可靠性，这些接口的人工智能件可以在控制系统和导航系统（包括班机的起飞与降落）中使用；建立一种四维的导航系统，它能控制飞机的位置和时间，此外，通过安装一种防止碰撞的警报系统以保证得到更大的飞机密度和更高的安全性。
15.医学（10项）
说明大多数恶性肿瘤的发病机理；说明动脉硬化症的起因与发展过程；通过发展相应的疫苗可以防治各种传染病；发展防治HIV的疫苗；开发一种诊断技术，借助它可在三维图象显示中检查原发性肿瘤，包括淋巴结周围的转移性的癌扩散；改进一种治疗艾滋病的方法；象成功地防治天花那样，人类能成功地根除各种传染性疾病（例如疟疾等）；临床能使用的一种能阻止癌转移的有效方法；发展一种快速可靠的检验方法，用于检验药物的效力与可靠性（与诱变性、致畸性和有毒性相关）；发展一种可以把中枢神经系统被割断的神经重新联结起来的方法。
16.社会、文化和技术（10项）
为了预防老年痴呆症，发展一种能促进个人的能力和业余爱好的有效的方法；改进一种能排除覆盖在地球表面大气中的有害物质（例如氮氧化物等）的方法；科学解释饮用水中的物质和人体生理之间的关系，从而普遍使用一种饮用水质量控制系统，以保障各地可供应有利于健康的和美味的饮用水；建立一种回收系统，适于回收家庭中的各种副产品，例如纺织品或食品包装纸；开发一种测量、控制与调节技术，以利用废热和存储低温热量来控制室内气候；为了减少二氧化碳的排放量，在公共建筑物和私人住宅中普遍使用太阳能冷却与加热系统；通过高度发展的人－机接口技术体系，从根本上改善生产设备的舒适性和安全性；解释造成早熟儿童情绪紊乱的过程，并找到一种可治愈这种疾病的方法；建立一种区域性灾害预报和防御系统（例如地震、地陷等）；研制一种残疾人可普遍使用的、操作简便和价格低廉的电动汽车系统。
三、思考与建议
1.为促进未来的经济发展，应搞好科技预测
从美国、日本和德国的经验来看，这些国家对科技预测与未来经济发展的关系有明确的认识。科技预测的根本目的是，通过科技预测，确定对国民经济未来发展具有重要意义的科技领域。为了促进我国未来的经济能够更好、更快地发展，搞好我国的科技预测是十分必要的。
2.国家重视是搞好科技预测的重要前提
近年来，美国、日本和德国十分重视科技预测工作。近30年来，日本先后搞了五次科技预测，取得了很大成绩。前不久，德国搞了一次大规模的科技预测。这些国家为搞好科技预测投入了大量的人力和资金。建议国家为搞好我国的科技预测创造条件，对科技预测工作实行倾斜政策。
3.建议我国搞一次30年的科技预测
建议我国从1996年起搞一次规模较大、领域较全、重点项目突出的科技预测，例如30年（1996-2025年）的科技预测。我国科技预测的具体做法，可在从国情出发的情况下，参考国外科技预测的经验和做法。