世界前沿技术发展报告2010

本书详细介绍了2010年世界前沿技术的重大进展和发展动向，并对影响前沿技术发展的重大问题进行了深入分析。八个分报告分别介绍了信息、生物、新材料、能源、航天、航空、海洋和公共安全等技术领域的*发展动态，包括重大技术进展及相关产业的发展、主要国家的战略举措等。

本书可供从事科技决策和管理的领导、工作人员，以及从事前沿技术研究的学者、专家阅读和参考。

世界前沿技术发展报告综述
    一、世界新兴产业竞争日趋激烈
    二、三大新兴技术产业的发展态势
    三、若干前沿技术领域的重要进展
世界信息技术发展报告
    一、世界信息技术及产业发展重要动向
    二、无线通信技术
    三、芯片技术
    四、高性能计算机
    五、网络技术
    六、消费类电子
    七、信息安全技术
世界生物技术发展报告
    一、世界生物技术及产业发展重要动向
    二、基因组学
    三、干细胞
    四、医药生物技术
    五、转基因技术
世界新材料技术发展报告
    一、新材料技术及产业发展若干重要动向
    二、纳米技术与纳米材料
    三、新型结构材料技术
    四、新型功能材料技术
    五、电子信息材料技术
世界能源技术发展报告
    一、世界能源技术及产业发展重要动向
    二、化石能源
    三、可再生能源
    四、核能
    五、氢能
    六、节能减排技术
世界航天技术发展报告
    一、世界航天技术发展重要动向
    二、卫星技术
    三、载人航天
    四、运载火箭与推进技术
    五、太空探索技术
世界航空技术发展报告
    一、2010年世界航空技术发展重要动向
    二、军用飞机技术
    三、民用飞机技术
    四、直升机技术
    五、航空动力技术
    六、机载系统与武器技术
世界海洋技术发展报告
    一、世界海洋技术及产业发展重要动向
    二、海洋调查与观测
    三、海洋资源勘探与开发
    四、船舶制造和海洋工程
世界公共安全技术发展报告
    一、世界公共安全技术领域的主要发展动向
    二、防灾减灾技术
    三、反恐防恐与社会安全
    四、核生化威胁防范
    五、校园安全
致谢

世界前沿技术发展报告2010
世界前沿技术发展报告综述
从2010年年中开始，全球经济增长出现明显减速，各主要经济体的经济政策缺乏
协调，弱化了应对全球危机的有效性，导致金融市场的动荡和经济复苏的不确定。但新
兴经济体经济呈现强劲增长态势，据国际货币基金组织（IMF）对2010年世界经济形
势的评估，2010年世界经济平均增长率预期为4.6%，其中新兴经济体的经济增长率将
达到6.8%，远远高于发达经济体的2.6%。经济与科技发展密切相关，联合国教科文
组织发表的《2010年联合国教科文组织科学报告》指出，受全球经济衰退的影响，美
国、日本和欧盟在科技研究与发展方面的进展放缓，而中国、韩国和印度等新兴经济体
正在大跨步地前进，世界技术经济竞争格局正在发生变化。
一、世界新兴产业竞争日趋激烈
全球金融危机爆发以来，发展新兴技术产业成为各国对抗经济衰退、加快经济复苏
的一条重要途径。2010年，各国布局新兴技术产业的步伐继续加快，发达国家和新兴
经济体之间的竞争日益凸显。
（一）发达国家继续加大力度调整产业结构
1.政府大力引导和支持新兴产业的发展
美国、欧盟等在其经济复苏法案和创新战略中，通过对科技创新、中小企业和区域
集群、基础设施建设的支持以及税收、政府采购等一系列措施，对新兴产业的发展起到
了强大的引导和支持作用。美国能源部2010财政年度预算案中，有264亿美元用于大
规模扩大使用再生能源、混合动力和插电式混合动力汽车、智能电网技术，以及其他科
研项目，同时改进能源传输基础设施。欧盟2010年3月提出《欧洲2020战略》，确定
了欧盟未来发展的三个重点，即实现以知识和创新为基础的“智能增长”，以发展绿色
经济、强化竞争力为内容的“可持续增长”，以扩大就业和促进社会融合为基础的“包
容性增长”。德国开始启动《国家电动汽车计划》，2010年提供超过4亿欧元的资金用
于能源效率和可再生能源领域的研究。英国贸易工业部技术战略局于5月提出英国
2010～2013年的《新兴技术与产业战略》，强调要充分利用英国的科技优势，加快研究
成果的商品化、产业化步伐，以促进新兴产业的发展。
2.产业结构调整困难重重，经济振兴有待时日
尽管发达国家在过去两年采取的财政和货币政策遏制了金融危机的恶化，刺激了经
济的复苏，但是其国内存在的结构性问题在短期内不能得到解决，财政赤字和主权债务
大幅度上升，实行产业结构转型进程缓慢。2010年年初，奥巴马在国情咨文中提出
《国家出口战略》，力争在5年内使出口增加一倍，增加200万个就业岗位。但是美国制
造业已经大量转移到海外，服务业以内需为主，只有通过科技创新发展新产业、新技术
和新产品，为扩大出口创造技术优势，才能带动技术出口和经济增长。由于新能源等新
技术产业化尚需时日，在刺激经济和就业方面收效并不明显，美国通过发展能源产业达
到振兴经济的目的难以迅速奏效。据芝加哥联邦储备银行年度经济预测报告显示，2010
年美国实际国内生产总值将增长2.4%，GDP增速缓慢，失业率居高不下，美国经济复
苏将具有相当的曲折性和艰难性。
欧元区面临庞大政府预算赤字和债务危机威胁，2010年欧元区经济增长仅能实现
1.4%～1.8%的增幅。日本在高精机械、航空、核电、新能源这些产业有较好的产业基
础，但因日本背负高额财政赤字，受财力所限，政府很难对新兴产业、快速增长的产业
加大投入或进行引导。
（二）新兴经济体开始“弯道超车”
在新兴技术和产业，无论发达国家还是发展中国家，均处于相同或相近的起跑线。
新兴经济体抓住低碳经济、信息技术等新兴技术产业加速发展的机遇，推动产业结构调
整和制造业升级，走上经济振兴和持续发展的轨道，取得的成就引人注目。
1.新兴经济体在新能源开发方面抓住了“弯道超车”的机遇
哥本哈根世界气候大会之后，节能减排、低碳经济成为世界各国共同的发展方向，
也促使可再生能源、新能源汽车等新兴技术迅速形成产业。在新能源技术领域，新兴经
济体经过多年的发展业已取得一些突破性的进展，并展现出超越技术大国的机遇和前
景。国际著名咨询机构安永公司12月发布的报告称，中国在“可再生能源国家吸引力
指数”排行榜上名列首位。中国风电新增装机容量世界居首，总装机容量与美国持平甚
至略高。2010年8月，中国神华集团的世界首套甲醇制低碳烯烃工业装置（年产60万
吨烯烃）投料试车成功；目前中国是全球唯一掌握煤炭现代加氢液化技术以及第一个掌
握煤制乙二醇和煤制烯烃工业技术的国家。巴西的乙醇和生物柴油等清洁能源的技术水
平不输美欧，第二代生物燃料乙醇于2010年投放市场；其生物燃料汽车技术全球独占
鳌头，巴西依靠生物柴油的开发和生产实现了本国汽车燃料的自给自足，同时也使生物
燃料汽车技术得到长足发展。印度已开发出革命性的汽车动力转化技术，能在两小时内
将一辆燃油动力汽车改造为混合动力汽车，并将标准燃油发动机的燃油效率提高40%
以上，显著减少能耗和碳排放。
2.新兴经济体在信息技术领域正对美欧形成挑战
新兴经济体在发展本国经济的征途中，不断强化战略性关键技术的研发力度，加大
产业投入。在信息技术领域，新兴经济体在近些年的追赶式发展中取得的技术成就，已
对传统上居领先地位的美欧形成挑战。在第36届全球高性能计算TOP500榜单上，中
国“天河一号A”超级计算机以每秒2570万亿次的实测运算速度，成为世界上运算速
度最快的超级计算机，这是除欧美日之外的国家超级计算机首次登上榜首位置。在新兴
的物联网技术领域，中国取得重大突破，不仅推出全球首颗拥有完全自主知识产权的二
维码解码芯片，而且在物联网资源寻址技术研究上取得突破性进展，设计出了满足物联
网特性的物联网资源寻址模型。
自2005年以来，印度一直是全球最大的信息技术服务出口国，目前印度已承接全
球65%的离岸软件外包业务和46%的服务外包业务；但同时印度也在着力发展自己的
技术，印度国防研究与发展组织正在开发一种面向未来的计算系统，其中包括印度自己
的操作系统。
韩国的宽带网发展已进入以光纤网络建设为中心的阶段，家庭宽带覆盖率达95%。
韩国互联网以平均传输速率20.4兆比特/秒的网速在全球居于首位。
3.新兴经济体在生物技术领域发展迅速，潜力巨大
早在20世纪80年代中期，印度政府就制定了一项雄心勃勃的《发展印度医药工业
15年规划》，并出台了若干相应配套的资金和税收优惠措施。得益于政府的超前布局和
大力支持，印度制药业迅速崛起，在国际医药市场上占据了重要一席。据医药信息巨头
艾美仕市场研究公司（IMS）发布的市场研究报告显示，印度制药产业已成为全球四个
增长最快的制药产业市场之一。据印度政府统计，2008～2009财年，印度药品及制药
工业服务出口总值达83亿美元，比前一年增长25%。2010年有望增长13%，产值超
过240亿美元。更重要的是，印度制药业开始充当全球制药行业主流的角色，并对西方
品牌药物制造商构成压力。
在基因组学领域，中国科学家通过国际科学合作，取得了一系列丰硕的研究成果。
2010年2月，国际科学期刊《自然》发表了由中国深圳华大基因研究院与丹麦哥本哈
根大学联合创建的中丹基因组联合中心完成的“世界首例古人类全基因组的深度序列测
定和解读工作”的历史性成果。2010年10月，深圳华大基因研究院与美国加利福尼亚
大学伯克利分校、丹麦哥本哈根大学等单位合作的研究成果《对200个人类外显子的测
序揭示大量低频率非同义突变的存在》，完成了目前在人类外显子区域规模最大、分辨
率最精细的遗传图谱。这两项研究入选2010年《科学》杂志公布的“十大科学突破”，
标志着中国在国际基因组学研究领域已处于前沿地位。
（三）围绕新兴技术产业的竞争加剧
2010年，世界经济复苏的脆弱性和不平衡性进一步显现。主要发达经济体复苏动
力不足，失业率居高不下，财政和债务风险加大；为了保护本国企业和争夺国际市场，
这些国家不断加强和完善其相关的技术性贸易措施，贸易壁垒明显增强，贸易摩擦的形
势更为复杂，使得以出口为导向的新兴经济体面临日益严峻的挑战。
1.贸易摩擦焦点逐渐从劳动密集型产品转向高技术产品、高附加值产业
从2010年年初欧盟、美国、日本等对新兴经济体频频发起各种贸易救济措施，案
件数量和涉案金额都翻番增长，中国成为“重灾区”。据统计，2010年1～11月，欧盟
已对中国发起10起贸易救济调查，超过2009年全年欧盟对中国产品发起案件数，涉案
金额约47.4亿美元，为2009年全年涉案金额的6倍。美国已对中国产品发起337调查
13起，较2009年增加62.5%，案件数量不断上升。世界银行发布的最新报告显示，尽
管中国出口总量还不到全球的10%，但全球47%新发起的贸易救济调查和82%已完成
的案件都针对中国。除了贸易救济调查之外，还有一些国家针对中国商品直接实行了贸
易保护措施，2010年全球新启动的15项贸易保护政策中，针对中国商品的占10项，
比例高达67%。2010年6月和9月，欧盟委员会对中国的高科技电子产品数据卡发起
保障措施、反倾销、反补贴调查，涉案金额约41亿美元，不仅成为迄今为止中国遭遇
涉案金额最大的贸易救济调查，也是欧盟首次对中国同一产品同时进行三种贸易救济调
查，这在国际贸易救济实践中也极为罕见。
2.贸易摩擦从具体产品层面向产业政策等宏观层面延伸
金融危机过后发达国家要求“全球经济再平衡”，贸易保护主义的领域正从货物贸
易向汇率问题、服务贸易、知识产权和投资等领域扩展，贸易摩擦的争执点也从单个产
品向整个产业扩散，最后直抵政策和制度层面。中国企业遭遇的国外反补贴调查案件
中，涉及税收、投资、贸易、产业、土地、国企改革等中央、地方经济政策150余项。
2010年3月，谷歌公司宣布拒绝按照中国法律规定对有害信息过滤，将搜索服务由中
国内地转至中国香港，理由是中国“妨碍了自由贸易”。同年9月初，中国政府宣布调
整稀土出口政策后，遭到稀土进口国的联合“发难”，指责中国限制措施对世界其他国
家有“极大破坏性”，日本联合美国、英国、德国、法国、韩国等主要国家，要求中国
缓和对稀土元素的出口限制，并宣称必要时将诉诸世界贸易组织；欧盟公布的十年贸易
战略草案指出，将对任何阻挠其取得发展经济所需的稀有原材料或能源的国家采取惩罚
性措施。2010年10月，美国政府宣布启动对中国的新能源政策措施301调查。这项调
查涉及风能、太阳能、高效电池和新能源汽车行业的154家中国企业。
二、三大新兴技术产业的发展态势
（一）新能源产业：新兴产业的“龙头”
在2010年新兴产业的发展中，对新能源产业的重视，无疑是最为引人注目的。新
能源产业异军突起，并发展为“龙头”产业，是经济复苏过程中经济结构调整的必然结
果。近些年来，应对气候、环境变化和能源资源安全已是全球共同关注的问题，发展低
碳绿色经济已成为应对各种挑战的最佳选择。而新能源技术与产业的发展乃是发展低碳
和绿色经济的关键。
美国政府2011财年的预算中，以税收减免等方式，为清洁能源技术制造产业的发
展提供50亿美元的支持，以贷款担保的方式，向核能、能源效率、可再生能源等产业
提供400亿美元的支持。澳大利亚2010年5月宣布投入5.9亿美元成立“可再生能源
未来基金”，用于支持风能、太阳能等可再生能源的发展。新能源发展是中国国家政策
支持的主要重点，中国4万亿元经济刺激计划中，近四成用于发展清洁能源。仅2009
年全国财政对于可再生能源的预算安排就达到100亿元，比2008年约高出60亿元。
2010年制定的新能源产业规划提出，2011～2020年，将累计增加投资5万亿元。
1.太阳能、风能发电快速发展
在新能源产业的发展中，太阳能和风能由于最为清洁且取之不尽、用之不竭，备