21世紀(jì)是人類新千年的開始。對于未來科技發(fā)展的展望，簡而言之有三句話：信息科學(xué)技術(shù)方興未艾，新能源、新材料迅猛發(fā)展，生命科學(xué)、生物技術(shù)、基因工程后來居上。

　　新中國成立60多年來，在科技領(lǐng)域取得了一系列標(biāo)志性的科技創(chuàng)新成就，如陸相成油理論和應(yīng)用、人工合成牛胰島素、“兩彈一星”、雜交水稻、載人航天、基因組研究、探月工程、超級計算機、高速鐵路、載人深潛、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等。

　　隨著我國加快落實創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的浪潮在神州大地上激流涌動。技術(shù)發(fā)展為大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了便捷工具，科技創(chuàng)新和體制改革為大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了條件保障，高素質(zhì)人才為大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了智慧源泉，改革開放為大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了寬松包容的政策環(huán)境。

　　中國夢是國家富強、民族振興、人民幸福的美好愿景。實現(xiàn)中國夢，要靠科技創(chuàng)新發(fā)展作為支撐�？萍紕�(chuàng)新的出發(fā)點和落腳點就是要把科技創(chuàng)新的成果最大限度地普及到億萬人民群眾中去，讓大眾充分地享受科技創(chuàng)新帶來的福祉，并投入到大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的潮流中，讓每一個人都獲得公平發(fā)展、改善生活的機會。民生改善是中國夢最重要的詮釋。讓我們共同努力，用科技夢托起民生夢，為實現(xiàn)中國夢而奮斗。

　　科學(xué)技術(shù)是世界性的、時代性的，發(fā)展科學(xué)技術(shù)必須具有全球視野、把握時代脈搏。當(dāng)今世界，一些重要的科學(xué)問題和關(guān)鍵核心技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)出革命性突破的前兆。我們只有認(rèn)清科技發(fā)展的態(tài)勢，前瞻謀劃，才能把握機遇，贏得未來。

　　一、20世紀(jì)科技發(fā)展的態(tài)勢

　　世界科技發(fā)展史表明，歷次技術(shù)革命和工業(yè)革命都是基于重大科學(xué)技術(shù)的突破，其科學(xué)源頭通常是新現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、新概念的提出和新理論的創(chuàng)建。19世紀(jì)末物理學(xué)中的三大發(fā)現(xiàn)（X射線、放射性、電子）和物理學(xué)晴空上的兩大“烏云”（以太漂移和黑體輻射問題所存在的困難）是20世紀(jì)新的科學(xué)革命到來的先兆。

　　20世紀(jì)前30年的物理學(xué)革命誕生了兩大科學(xué)理論，即相對論和量子力學(xué)。相對論揭示了空間、時間、物質(zhì)、運動之間在本質(zhì)上的統(tǒng)一性，這既是原子內(nèi)部微觀物理學(xué)的理論基礎(chǔ)，也是天體物理學(xué)和宇宙學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(xué)的建立論證了連續(xù)性與間斷性的統(tǒng)一，成功地揭示了微觀物理世界的基本規(guī)律，并且架起了從物理學(xué)通向化學(xué)和生物學(xué)等學(xué)科的橋梁。

　　在相對論和量子力學(xué)的基礎(chǔ)上，20世紀(jì)中葉出現(xiàn)了宇宙大爆炸模型、物質(zhì)結(jié)構(gòu)夸克模型、全球大地構(gòu)造板塊模型以及遺傳基因DNA分子結(jié)構(gòu)雙螺旋模型四大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。前三者分別是對宇觀世界、微觀世界、宏觀世界自然現(xiàn)象本質(zhì)和規(guī)律性的認(rèn)識，后者則是對生命現(xiàn)象的突破性認(rèn)識。

　　在“兩大科學(xué)理論”和“四大科學(xué)發(fā)現(xiàn)”的基礎(chǔ)上，20世紀(jì)有了六大技術(shù)發(fā)明，那就是空天技術(shù)、信息技術(shù)、核技術(shù)、激光技術(shù)、生物技術(shù)、納米技術(shù)。繼18世紀(jì)蒸汽時代、19世紀(jì)電氣時代之后，我們進入了20世紀(jì)信息時代。

　　20世紀(jì)新科技革命對社會的影響是多方面的。計算機網(wǎng)絡(luò)和信息高速公路的建立，將整個世界變成了地球村。新材料、新能源技術(shù)的每一次重大突破，都成為社會發(fā)展的基石和動力。生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，使人類獲得了主動創(chuàng)造新生物和新生命的能力。

　　20世紀(jì)新科技革命對經(jīng)濟的影響主要表現(xiàn)在兩方面。一方面，新科技革命通過對社會生產(chǎn)力各要素的變革，促進了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，充分體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。另一方面，新科技革命使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，推動了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級改造，使知識技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)快速崛起，并且推動了第三產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。

　　20世紀(jì)新科技革命深刻影響人類生活。新科技革命不僅為人類生活提供了先進而高質(zhì)量的物質(zhì)條件，帶來人類生活方式的現(xiàn)代化，還對人類的傳統(tǒng)觀念帶來巨大沖擊，引發(fā)人類思想觀念和思維方式的改變，使人類更加重視創(chuàng)造性思維，更加富于創(chuàng)新精神。

　　二、21世紀(jì)科技發(fā)展前瞻

　　21世紀(jì)是人類新千年的開始�？茖W(xué)的全球化、社會化和社會的科學(xué)化，科學(xué)的交叉性、復(fù)雜性和綜合性，科學(xué)、技術(shù)與社會的密切結(jié)合和相互作用，科學(xué)技術(shù)促進世界和平、促進人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展，這些都是21世紀(jì)科技發(fā)展的趨勢和方向。我們已經(jīng)滿懷信心地跨入人類的新世紀(jì)，迎來全球化知識經(jīng)濟的新時代。

　　21世紀(jì)的科學(xué)面臨巨大挑戰(zhàn)與生機。物理學(xué)中相對論的局域性與量子力學(xué)的全域性之間的不協(xié)調(diào)問題，生物學(xué)中遺傳與進化的統(tǒng)一問題，腦與認(rèn)知科學(xué)中腦知識結(jié)構(gòu)和本質(zhì)問題，自然界中宇宙、物質(zhì)和生命的起源問題，是人類帶進新世紀(jì)的四大科學(xué)難題。有科學(xué)家預(yù)言，建立統(tǒng)一的宇宙理論，發(fā)現(xiàn)包容一切的科學(xué)理論，可望在今后的一百年內(nèi)變?yōu)楝F(xiàn)實。當(dāng)今世界正處于新科技革命的前夜。據(jù)中國科學(xué)院組織多名院士和專家的研究，未來可能發(fā)生重大突破的科技領(lǐng)域有以下六個方面：基本科學(xué)問題、能源與資源領(lǐng)域、信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域、先進材料和制造領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、人口健康領(lǐng)域。

　　在基本科學(xué)問題中，關(guān)于宇宙演化、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、意識本質(zhì)的探索有可能獲得重大突破。揭開暗物質(zhì)、暗能量之謎，將是人類認(rèn)識宇宙的又一重大飛躍。科學(xué)家對量子世界的探索已從“觀測時代”走向“調(diào)控時代”，將在量子計算、量子通信、量子網(wǎng)絡(luò)、量子仿真等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)變革性突破，成為解決人類對能源、環(huán)境、信息等需求的重要手段。而探索智力的本質(zhì)、了解人類的大腦和認(rèn)知功能等基礎(chǔ)科學(xué)問題一旦獲得突破，將極大深化人類對自身和自然的認(rèn)識，引發(fā)信息與智能科技新的革命。

　　在能源與資源領(lǐng)域，后化石能源時代和資源高效循環(huán)利用時代即將來臨。世界能源發(fā)展日益呈現(xiàn)出多元化、低碳化、智能化和分布式等特征。未來，在太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)換原理與技術(shù)、光伏發(fā)電材料體系、能源植物的選育與種植、海底與凍土天然氣水合物開發(fā)利用等方面有可能獲得重要突破。

　　在信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、云計算等正在引領(lǐng)信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進入一個轉(zhuǎn)折期。集成電路正在逐步進入“后摩爾時代”，計算機逐步進入“后PC時代”，互聯(lián)網(wǎng)正在進入“后IP時代”，云計算和大數(shù)據(jù)的興起是信息技術(shù)應(yīng)用模式的一場變革。智慧地球、智慧城市、智慧物流、智能生活等應(yīng)用技術(shù)不斷拓展，將形成無時不在、無處不在的信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，推動人類生產(chǎn)生活方式發(fā)生深刻改變。

　　在先進材料和制造領(lǐng)域，全球化、綠色化、智能化是未來的發(fā)展方向。在未來30—50年，能源、信息、環(huán)境、人口健康、重大工程等對材料和制造的需求將持續(xù)增長，先進材料和制造的全球化、綠色化、智能化將加速發(fā)展，制造過程的清潔、高效、環(huán)境友好日益成為世界各國追求的主要目標(biāo)。從分子層面設(shè)計、制造和創(chuàng)造新材料的智能制造，將是制造業(yè)未來發(fā)展的方向。智能制造與直接數(shù)字化制造的結(jié)合，將產(chǎn)生爆炸性的經(jīng)濟影響。

　　在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，糧食安全和農(nóng)副產(chǎn)品需求壓力持續(xù)加大，高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，以及高效、安全、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)始終是農(nóng)業(yè)科學(xué)的研究主題。實現(xiàn)上述目標(biāo)，要求我們在生物多樣性演化過程及其機理，高效抗逆、生態(tài)農(nóng)業(yè)育種科學(xué)基礎(chǔ)與方法，營養(yǎng)、土壤、水、光、溫與植物相互作用的機理和控制方法，食品結(jié)構(gòu)合理演化等問題上取得突破。

　　在人口健康領(lǐng)域，疾病診斷、治療和預(yù)防的策略、途徑、方法更加多樣化、個性化，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)發(fā)展迅速，再生醫(yī)學(xué)已現(xiàn)曙光，基因組學(xué)成為主流研究領(lǐng)域，系統(tǒng)生物學(xué)的應(yīng)用和整合醫(yī)學(xué)成為新興領(lǐng)域。未來，我們要進一步控制人口增長，提高人口質(zhì)量，就要通過疾病早期預(yù)測診斷與干預(yù)、干細胞與再生醫(yī)學(xué)等發(fā)展，攻克影響健康的重大疾病，將預(yù)防關(guān)口前移，走一條低成本普惠的健康道路。

　　上述任何一個領(lǐng)域的突破性原始創(chuàng)新，都會為新科學(xué)體系的建立打開空間，引發(fā)新的科技革命。而上述任何一個領(lǐng)域的重大技術(shù)突破，都有可能引發(fā)新的產(chǎn)業(yè)革命，為世界經(jīng)濟增長注入新的活力，引發(fā)新的社會變革，加速現(xiàn)代化和可持續(xù)發(fā)展進程。

　　對于未來科技發(fā)展的展望，簡而言之有三句話：信息科學(xué)技術(shù)方興未艾，新能源、新材料迅猛發(fā)展，生命科學(xué)、生物技術(shù)、基因工程后來居上�？偠灾菑男畔r代走向生物時代，走向科技創(chuàng)新的新時代。

　　三、中國夢 科技夢 民生夢

　　中國夢是國家富強、民族振興、人民幸福的美好愿景。實現(xiàn)中國夢，要靠科技創(chuàng)新發(fā)展作為支撐。

　　自1840年鴉片戰(zhàn)爭以來，中國的志士仁人為了實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，矢志不渝，前赴后繼，從“科學(xué)救國”到“科教興國”，走過了一條充滿艱辛與屈辱、奮斗與輝煌的艱難歷程。1861年至1895年的“洋務(wù)運動”，開始引進西方先進的科學(xué)技術(shù)；1898年的“戊戌變法”，京師大學(xué)堂碩果僅存；1919年的五四運動，高舉起民主與科學(xué)的大旗；1940年，延安自然科學(xué)院和陜甘寧邊區(qū)自然科學(xué)研究會相繼成立，為抗日戰(zhàn)爭提供了科技支撐；1943年侯德榜改進聯(lián)合制堿法，1946年錢三強發(fā)現(xiàn)鈾核三分裂；1949年10月1日中華人民共和國成立，僅僅過了一個月，就成立了中國科學(xué)院；上世紀(jì)50年代，著名科學(xué)家華羅庚、李四光、趙忠堯、錢學(xué)森等相繼回到祖國，為新中國科技事業(yè)做出貢獻；1956年，制定十二年科技發(fā)展規(guī)劃，中國科技事業(yè)開始走上國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的中長期規(guī)劃同近期計劃相結(jié)合的大規(guī)模發(fā)展道路。

　　新中國成立60多年來，在科技領(lǐng)域取得了一系列標(biāo)志性的科技創(chuàng)新成就，如陸相成油理論和應(yīng)用、人工合成牛胰島素、“兩彈一星”、雜交水稻、載人航天、基因組研究、探月工程、超級計算機、高速鐵路、載人深潛、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等。我國科技創(chuàng)新推動了經(jīng)濟發(fā)展和社會進步，而且在世界高科技領(lǐng)域也占有一席之地。例如，我國首臺千萬億次超級計算機“天河一號”于2010年投入使用后，在航天、天氣預(yù)報、氣候預(yù)報和海洋環(huán)境模仿等方面均取得了顯著成就。2015年6月，第45屆全球超級計算機500強排行榜正式公布，我國的“天河二號”連續(xù)五屆位列世界第一。2015年10月，我國藥學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，這是中國科學(xué)家首次因在中國本土進行的科學(xué)研究而獲諾貝爾科學(xué)獎。

　　黨的十八大提出實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，強調(diào)科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。這為新的時代條件下加快我國科技改革發(fā)展指明了前進方向，對于加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、實現(xiàn)全面建成小康社會奮斗目標(biāo)具有重要的戰(zhàn)略意義。習(xí)近平總書記指出，創(chuàng)新始終是推動一個國家、一個民族向前發(fā)展的重要力量。我國是一個發(fā)展中大國，正在大力推進經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，必須把創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略實施好。實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，就是要推動以科技創(chuàng)新為核心的全面創(chuàng)新，增強科技進步對經(jīng)濟增長的貢獻度，形成新的增長動力源泉，推動經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展。

　　隨著我國加快落實創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，主動適應(yīng)和引領(lǐng)經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)，大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的浪潮在神州大地上激流涌動。目前，推進大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)具備了良好的環(huán)境和基礎(chǔ)條件。一是技術(shù)發(fā)展為大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了便捷工具，二是科技創(chuàng)新和體制改革為大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了條件保障，三是高素質(zhì)人才為大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了智慧源泉，四是改革開放為大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了寬松包容的政策環(huán)境，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)正越來越成為一種價值導(dǎo)向、生活方式和時代氣息。

　　科技創(chuàng)新的出發(fā)點和落腳點就是要把科技創(chuàng)新的成果最大限度地普及到億萬人民群眾中去，讓大眾充分地享受科技創(chuàng)新帶來的福祉，并投入到大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的潮流中，讓每一個人都獲得公平發(fā)展、改善生活的機會。民生改善是中國夢最重要的詮釋。讓我們共同努力，用科技夢托起民生夢，為實現(xiàn)中國夢而奮斗。（作者：國家教育咨詢委員會委員、中國科技館原館長）