生命科学技术范文10篇

生命科学技术范文篇1

党的十六大指出，对于我国来说，二十一世纪头二十年是一个必须紧紧抓住并可以大有作为的重要战略机遇期，我们要集中力量，建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。应当说，生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。

一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景

无论是科技界还是产业界，都基本认同这样一个重要判断：在新的世纪里，生命科学的新发现，生物技术的新突破，生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术，正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一，深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同，但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来，生命科学与生物技术获得了飞速发展，为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。

作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”，生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后，生物技术产业显示出强劲发展势头，成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%，2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略，强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”，并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍，达到8800亿日元，力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会，继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后，又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”，进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度，早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划，明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明，世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。

目前，生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后，水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成，这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定，将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(FunctionalGenomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域，这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。

生物技术方面的进展则更为迅速，基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等，将大大加快基因工程药物和疫苗的研制，以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看，生物技术目前仍主要应用于医药和农业，但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计，全球生物药品市场规模1997年为150亿美元，2000年为300亿美元，预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面，尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在，但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷，达5867万公顷。据有关资料分析，转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随着人类基因组图谱的破译，将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年，利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。

值得强调的是，当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合，形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器等高技术领域，产生了生物技术群。比如，生物芯片技术的开发和运用，将在生物学和医学基础研究、疾病诊断、新药开发、食品、农业、环保等广泛领域中开辟一条全新的道路，改变生命科学的研究方式，革新医学诊断和治疗。据GoldmanSachs最新技术报告显示，美国的IBM、Sun、康柏和摩托罗拉等公司都已与生物技术公司达成了广泛合作意向，内容涉及到DNA敏感基因芯片、通过计算机模拟药效等各种技术领域。据有关专家估计，到2010年全球仅生物芯片的市场就将达到600亿美元。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革，已经引起许多国家的高度关注。

当然，生命科学和生物技术的发展进程也并非一帆风顺。目前在转基因食品、克隆技术和基因诊断及治疗等方面，存在涉及生物安全、生态环境和对人类传统伦理、道理方面的争论，并已引起了世界各国的普遍重视。然而，各国在加强生物安全性研究和加快生物安全立法的同时，并没有停顿或放慢生物技术的研发和应用步伐，而且在国家层面上，从争夺未来科技及产业制高点出发，都进一步加大研发投入，加强了生命科学研究和生物技术开发与应用的力度。历史经验告诉我们，新的生产力发展在社会思想和体制方面总是呼唤变革，寻求支持。通过加强科学研究，积极制定相应的法律法规和政策，可以实现生物技术及其产业的快速、健康发展。

二、我国生命科学和生物技术发展的战略机遇

在近代历史上，中国曾经几次与世界科技革命的发展机遇失之交臂，留下诸多遗憾和教训。今天，生命科学和生物技术作为新兴的尖端科技领域，无论对发达国家还是对发展中国家来说都是一次全新的选择，这对我国来说更是十分难得的战略机遇。可以认为，生命科学和生物技术将成为我国最有希望后来居上并实现跨越发展的高科技创新及产业领域。

实现上述的目标，我们已具备独特的优势和条件。首先，我国是一个生物资源大国，拥有全球10%的生物遗传资源。据不完全统计，我国拥有动植物、微生物约26万种，其中植物3万种、动物20万种、微生物3万种。我国还是一个有着13亿人口的多民族国家，有着其他国家少有的丰富的人类遗传资源。目前我国保存的农作物种质资料种类达30余万份，位居世界第一。所有这些资源都为我国发展生命科学与生物技术提供了丰富材料。相对于世界上许多国家来说，这种优势是不可替代的，也是具有独占性的。

其次，广阔的市场需求也为我国发展生物技术及其产业提供了强大动力。在农业领域，我国作为世界上少有的农业大国和农产品需求大国，必须努力实现农业高产、优质、高效、生态、安全，必须科学、合理地利用农业资源、保护生态环境、提高农产品的科技含量和国际竞争力，如杂交优势利用、转基因技术、植物组织培养、生物肥料、生物农药等技术，都将在我国未来农业发展中发挥重要和显著的作用。在医药与健康领域，如何利用生物技术进一步提高我国13亿人口的医疗与健康，始终都将是一个重大而紧迫的科技命题。目前，对恶性肿瘤、心脑血管疾病等威胁我国人民健康的主要疾病还缺乏有效的治疗手段，因此发展基因治疗、组织工程、干细胞治疗、生物芯片等新兴诊断和治疗技术已显得日益重要和紧迫。在能源领域，利用生物技术开发可再生清洁能源，包括利用微生物发酵生产沼气技术、利用玉米等生产燃料酒精技术、利用废弃油转酯化生产生物柴油技术、生物制氢技术等，将为解决我国的后续能源，展现出极其广阔的发展前景。在环保领域，生物技术将成为环境污染治理和修复最具潜力的手段。目前，利用微生物对城市垃圾和污水、海洋石油污染等有害物质进行降解日趋广泛，生物脱硫、生物漂白、农药残留的生物降解以及土壤重金属污染的生物富集和清除等技术也将为环境保护带来重大效益。此外，生物技术在轻工、化工业领域也都具有广泛和重要的应用价值。因此，无论是用生物技术改造传统产业还是生物技术产业本身的发展都极具潜力和前景。

第三，中国蕴含丰富的传统文化理念将对我国生命科学和生物技术的发展产业重要的影响。中国传统的哲学思想和科学方法具有得天独厚的优势。从先秦诸子的天人同流、齐一之辨，到汉代董仲舒的“天人之际、合而为一”之说，再到宋明理学家的“万物一体”之论，强调整体、和谐、统一的辩证思维方式始终贯穿于中国古代思想史的全过程。早在新中国成立之初，同志就曾说过：“在自然科学方面，我们也要做独创的努力，并且要用近代外国的科学知识和方法整理中国的科学遗产，直到形成中国自己的学派。”在生命科学和生物技术发展上，中国只有发挥自身的优势，形成自身的特色，才能在国际舞台上占领一席之地。

第四，经过多年来的不断努力，我国在生命科学和生物技术领域形成一支水平较高的研发队伍和相当的工作基础，创新和开发能力不断增强，具备了加快发展的基础和条件。早在20世纪60年代，我国科学家在世界上首次人工合成牛胰岛素；70年代，我国首创三系法杂交水稻技术，对解决中国粮食需求做出了重大贡献；80年代，我国又在人工合成酵母丙氨酸tRNA及其酶学、生物膜和蛋白质立体结构研究的部分领域取得了一批高水平成果，为生命科学的发展做出了历史性贡献。近年来，我国科学家又取得了一批令世人瞩目的研究成果。在生物技术基础研究方面，中国作为唯一的发展中国家参与了国际人类基因组计划，高效、准确地完成了1%的测序工作。中国科学家还独立完成了杂交水稻父本9311（籼稻）的基因组序列草图；在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。在医药生物技术领域，一批基因工程药物和疫苗已经从实验室研究走向产业化，基因工程制药产业已初具规模，人工血液代用品即将进入临床研究，体细胞克隆和遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平，B型血友病等6个基因治疗方案已进入临床疗效研究，肿瘤免疫治疗等技术也取得了重大进展。在农业生物技术领域，我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家，累计增产粮食3500多亿公斤；超级杂交稻研究又取得新的突破，每公顷产量突破1.2吨，率先实现了国际上提出的超级稻指标；转基因抗虫棉花种植面积已近70万公顷，占棉花种植面积的40%，五年来累计为农民增收50多亿元；植物组织培养和快繁脱毒技术、动物胚胎技术、生物肥料、生物农药等正在农业生产中发挥越来越重要的作用。总之，我国目前已经在国际生命科学和生物技术部分领域中占据了一定的有利位置，具备了冲击国际前沿，争夺“制高点”的基础和实力。

三、我国生命科学和生物技术发展的对策思考

虽然我国在发展生物技术及其产业方面取得了可喜的成就，但与发达国家相比，我们在整体创新能力、科技投入、人才队伍、科技成果转化等方面都还有较大差距。如何有效地应对这一严峻挑战，将直接关系到我国生命科学和生物技术的发展，关系到我国能否在未来的全球竞争中赢得主动。

为此，我们应采取更加积极有效的措施，大力支持生命科学和生物技术研究，促进生物产业快速、健康地发展。首先，我们必须树立把握重大发展机遇的战略意识。在当今瞬息万变的国际环境下，抓住机遇对于一个国家加快发展至关重要。积极推进生命科学和生物技术及其产业的发展，决不只是一般意义上的市场份额问题，而是关系到我国国计民生和国家根本利益，关系到我国能否拥有未来国际竞争的主动权。其次，我们必须树立勇于争先的创新意识。在生命科学和生物技术的前沿领域，如果一味地步人后尘，就只能永远受制于人。充分发挥自身的特点和优势，充分利用已经形成的基础和能力，寻求新的突破和跨越，这是我们发展生命科学和生物技术的追求所在。第三，我们必须形成协调一致、贯彻始终的战略部署和政策扶持体系。生命科学和生物技术及其产业的发展是一个长期的过程，也是涉及到许多部门和地方的宏大事业。国家中长期科技发展规划应当把这一领域作为重点，进一步加强宏观调控，促进全社会相关创新资源的合理配置和高效利用，形成持续稳定的良好政策环境。

今后一个时期，促进我国生命科学、生物技术及其产业的快速健康发展，必须遵循三点基本方针：一是大力加强研究开发；二是积极推进产业化；三是高度重视并切实保障生物安全。今后5～10年，通过不懈努力，我们将实现如下目标：建立具有国际先进水平的生物技术创新体系；造就一支高水平、结构合理的科学技术队伍；培育和扶持一批新兴产业，使生物技术产品的年销售额达到3000亿元以上；使我国生物技术总体研究和开发水平达到或接近国际先进水平，在若干重要领域达到国际领先水平。我国生命科学和生物技术发展的重点主要包括以下几个方面：

(1)切实加强基础研究，提高原始性创新能力。优先支持基因组学、蛋白质组学等学科及其相关的新理论、新方法的研究，重点支持生长发育的基因调控，外源基因高效表达调控、定点整合技术，生物多样性，人类重大疾病和重要动植物病（虫）害防治分子机理等方面的研究。

(2)大力发展关键技术和平台技术，积极改造传统产业，促进新兴产业的发展。优先支持优质、高产、抗逆动植物分子育种及关键技术，生物技术药物等重要生物制剂研制，干细胞及组织（器官）工程、生物芯片和生物信息、动植物生物反应器、高通量药物筛选、生物治疗和基因治疗等平台技术及关键技术，农业、环保等微生物制剂、生化工程及大规模发酵产物分离纯化等生产工艺及平台技术等方面的研究。

(3)积极推进科技成果的应用和转化。开发重大生物技术产品，培育一批企业或企业集团，提高国际竞争能力。我们必须立足于国家战略需求和市场需求，优先支持符合国家重大战略需求并具有我国优势和特色的技术成果转化，支持具有国际竞争力、经济效益显著的重大产品及设备、装置的开发。

(4)加强生物资源的保护和开发利用。从维护国家利益的高度出发，采取有效措施，加大我国生物资源的保护力度，建立和健全国家生物资源保护的法律、法规体系以及合理开发利用的研究、服务体系。

具体行动措施包括：一是实施专利战略，在产业发展和国际竞争中掌握主动权。通过国家重点科技计划的实施，努力产生更多的创新性研究成果：强化知识产权意识，获得一批具有重要应用前景的专利；遵循国际惯例和中国加入WTO后应承担的义务，尊重和保护国外的专利和知识产权，同时利用我国自身优势，通过平等互利的国际合作取得一批专利。二是实施人才战略，培养和造就一支高水平的生物技术研究开发和产业化队伍。制定激励措施，加速国内人才队伍培养；进一步加大对海外优秀留学人员的吸引力度；扩大国际合作，引进海外智力资源。通过以上方式，凝聚一批生物技术的拔尖人才。运用国际通行的管理办法和机制，构建具有国际一流水平的科学研究机构，吸引海外留学人员回国和以多种方式为国服务。三是实施标准战略，建立具有中国特色并符合国际惯例的生物技术产业标准体系。针对生物技术产业发展的需求，以新兴产业和产品为重点，研究制定相应的产品标准与生产工艺规范。同时运用GLP、GCP和GMP等国际标准，对现有生物技术研究开发和产业化体系进行更新改造，提高中国生物技术产业的国际竞争力。四是实施竞争力战略，培育在未来生物技术前沿领域能够有所作为的龙头企业。发展生物产业，开拓新的产品和市场，形成新的经济增长点，是国家发展生物技术的重要目的。通过机制创新，培育一批具有现代企业机制的，既有较强的市场开发能力和盈利能力，又有较强技术和产品创新能力的龙头企业。五是实施国际化战略，开拓中国生物技术的国际合作渠道和国际发展空间。本着“平等互利，成果共享，保护知识产权，遵从国际惯例”的原则，进一步拓宽生物技术领域的国际合作范围，引进和借鉴国际先进的理论、技术和管理经验。同时面向国际市场开发新产品，努力培育具有国际竞争能力的新兴生物技术产业。

生命科学技术范文篇2

一、申请条件：

1、申请单位的国外合作伙伴和合作研究的内容应符合以下合作地区和合作领域。

1）法国罗纳-阿尔卑斯大区——生命科学和医学、生态环境保护；

2）法国朗格多克-鲁西永大区（包括蒙彼利埃地区）——崇明生态岛建设、孵化器合作；

3）加拿大——清洁能源、环境保护、多媒体技术；

4）加拿大艾伯塔省（Alberta）——信息和通讯技术、生命科学和医学、纳米技术、环境技术和替代性新能源技术；

5）加拿大魁北克省（Quebec）——信息和通信技术、生命科学

6）芬兰——信息技术、纳米技术、生物技术与医疗器械；

7）德国巴登符腾堡州——纳米、能源、生产制造技术、系统生物学。

2、项目申请者须提交：

1）《*市科学技术委员会科研计划项目课题可行性方案（*版）》；

2）与国外合作方签定的研究合同或协议。

3、以上项目申请的研究期限：2*年9月30日。

二、申请方式和要求：

1、根据课题制要求，本市申请者可以从“*科技”网站上进入“在线受理科研计划项目课题可行性方案”栏目进行在线申请，并在线打印《*市科学技术委员会科研计划项目课题可行性方案（*版）》等。

【网上填报备注：

1）登陆“*科技”网，进入网上办事专栏；

2）点击《科研计划项目课题可行性方案》受理并进入申报页面：

-【初次填写】转入申报指南页面，点击"专题名称"中相应的指南专题后开始申报项目（需要设置“项目名称”、“依托单位”、“登录密码”）；

-【继续填写】输入已申报的项目名称、依托单位、密码后继续该项目的填报。

3）有关操作可参阅在线帮助】

2、多家单位联合申请的课题，应在申请材料中明确各自承担的工作和职责，并附上合作协议或合同。所有附件要求上传到网上。

3、课题责任人和主要科研人员，同期参与承担国家和*市科研项目数不得超过三项。

生命科学技术范文篇3

关键词:生物科技视频;初中生物教学;应用

1生物科技视频应用的意义

经过20世纪的大发展，生命科学进入一个空前繁荣的新时期，生命科学在科学技术中的地位越来越重要。在初中阶段如何激发学生学习生物的兴趣，培养学生的生物学核心素养，是每位生物教师必须思考和实践的事情。建构主义学习理论认为，学习是使学习者在与环境交互作用的过程中主动构建内部心理表征的过程，在学习的过程中强化“情境”非常重要，有利于提高学习者的学习水平。在现实教学中，由于各种条件的限制，我们不大可能提供大量的面向全体学生实践观察、动手操作的活动。而视频资源是集文字、图像、声音、动画于一体的动态影像资料，具有强烈的感染力和吸引力，能全面地调动学生的视觉和听觉的处理功能，多方位感受知识信息，最大程度帮助学生在理解的基础上记忆。

2生物科技视频运用的作用

生物科技视频在初中生物教学中的作用，我认为最主要的有以下三点：1)使抽象的知识内容形象化、具体化。教材上的知识内容主要以文字和图片为载体，学生能在多大程度上理解文字所承载的信息，不仅取决于文字本身的准确性和严密性，还受到学生的理解能力、想像力、联想力和生活经历的影响。仅仅依靠文字和图片，相当一部分初中学生总是比较难以理解教材上的知识内容，生物科技视频能使抽象的知识内容形象化、具体化，从而帮助学生理解知识。2）激发学生的学习兴趣，提高学习自觉性。学习是一个主动探索的过程，学生如果对生物学感兴趣，就会积极地、专心致志地持续钻研，学习效果自然容易提高。反过来，理解能力的加强，学习效果的提高，进一步提高了学习兴趣和学习自觉性，从而形成良性循环。因此，提升教学效果需要做的第一件事情，就是激发学生的学习兴趣，提高学习自觉性。生物科技视频资源能够提供学生从未体验过、无法亲身经历的场景，对学生产生视听的冲击，让学生体会到生物学的奥秘，从而产生想进一步学习和究的兴趣，大大激发学生的学习兴趣。学习八年级上册生物圈中的其他生物，《BBC：生命系列》会让学生感受生物的多姿多彩和大自然的和谐美好。这些引人入胜的视频资源都会引起学生强烈的兴趣，让他们思考“为什么是这样”，进而给学生提供进一步学习探索的动力，保持学习的自觉性。生物科技视频在初中生物教学中的应用张完成（北京师范大学厦门海沧附属学校）3）有利于学生记忆理解能力和独立学习能力的培养。“学生是学习的主体，教师是学习的主导”。学生是学习的内因，老师和一切教育环境都是外因，外因是通过内因起作用的，内因起决定作用。目前在普通初中，部分学生对初中小学科老师的教学产生相当程度的“免疫”，在课堂教学中，单凭自己的能量，这些老师对这部分学生的影响作用比较小。因此，培养这部分学生的记忆能力、理解能力，进而培养他们独立学习、独立思考与独立解决问题的能力占据了老师相当多的时间和精力。

3生物科技视频运用的策略

生物科技视频运用的形式、方法和策略非常多，在初中生物教学中，以下三个方式的运用，我认为效果更为显著：1）创设生动情境，提升学生兴趣，快速导入新课。良好的开端是成功的一半，对于新授课来说，新颖、有趣的课堂导入形式能快速吸引学生的眼球，迅速调动起学生的兴趣。笔者通过问卷调查发现，有64.84%的同学更喜欢看听音视频替代阅读文本，认为在课堂教学中适当多播放音频视频资料会使学习效果更好。56.04%的同学认为，在刚开始上课时，精细的图片和视频资料能最快地吸引他的注意力。2）视频精确展示，突破重点难点。生命科学不仅研究生物的特征，也研究生命现象和生命活动过程，生物之间以及生物与环境之间的关系。这里有很多非常小的微观状态，很多是动态过程，这些内容单纯依靠文字和图片是很难理解的，但又往往是教学的重点和难点，这个时候教师根据教学目的和教学内容，选择有针对性的视频资源来直观展示生物体的行为、运动、生理结构或功能等的教学方法，往往能很好地突破重点。3）运用视频拓展法，进行STS教育。“STS”教育是初中生物教育的重要部分，生物学核心素养中部分要点比如生命观念、社会责任等的实现就非常依赖“STS”教育的开展。然而由于场所条件、教学时间以及学生生活经验等限制，“STS”教育往往无法身临其境进行，比如参观养殖场。但是课本上文字和少量的图片地阐述，内容明显过于贫乏，此时教师利用视频拓展法，合理利用课堂时间或者在课后推荐，就能扩大学生的知识面，开阔学生视野，拓展学生思维，让学生认识到生物学在实际生活中的重要性，在教学实践允许的条件下播放一些课外的相关视频。这样的视频内容往往和社会热点问题相联系，更有趣味性，包涵生命科学的原理，反映了生物科技的运用，学生更加喜欢。

4总结

随着摄影和动画制作等技术的发展，生物学视频资料在数量上和质量上都有很大的提高，可以使学习者真切地体会到微观的和宏观的生物世界，思考人类在生物世界中的角色和生命的意义。利用这些生物科技视频资源辅助生物学的课堂教学将会显著地提高学生对生物学的兴趣和学习的自觉性。视频不能代替教学，不能成为学生自学活动的真正指导者在课堂上答疑解惑，它不能替代教师选择教学策略、调控教学过程等，因此直观教学法需要与讲授法、讨论法、探究法等教学方法配合使用，这样生物课堂教学才会精彩，教学效果才会更加坚实牢固。

参考文献

[1]刘海青.运用现代教育技术创设初中生物教学情景[J].生物技术世界,2012(07).

[2]吕瑞霞.初中生物教学中视频资源应用的原则和方法[J].东方教育,2016(07).

生命科学技术范文篇4

一、举办市海峡两岸大学生创意设计作品巡回展，搭建市与高校大学生科技交往平台

从年起，市参加了由福州市科协、中华创意发展协会发起，国内近20个大中城市科协和有关学术团体共组织开展的“海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”。

年市第三届巡回展由市科协主办，艺术学院设计学院承办，省内19所高校参加活动，共征集了作品80件、省外作品598件、省内作品494件，作品涵盖海报招帖类、产品设计类及动漫类三个专业方向。参展作品的创作体现了大学生打破常规哲学，充分发挥想象力和创造力，将深度情感和理性的思考与实践结合，体现了创意与生活的完美结合。月日市“第三届海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”开幕式暨优秀作品颁奖在艺术学院举行。市原政协主席、市工艺美术协会会长张绪明，原市人大副主任，省科协副主席，市科协党组书记、主席等有关领导参加开幕式。开幕式上对参加巡回展的优秀作品进行展示，对获奖作品作者进行了表彰。

年市的巡回展加大宣传和组织力度，根据参加活动大学指导教师和学生的建议，通过我们积极工作，巡回展得到省教育厅领导的大力支持，年市第四届海峡两岸大学生创意设计作品巡回展由省教育厅、市科协共同主办，艺术学院艺术设计研究中心承办，东北师范大学美术学院等省内外29所大学协办，共征集作品2220件。年市第四届“海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”开幕式暨优秀作品颁奖在9月份科普宣传日期间举行，出席开幕式的省政协主席巴音朝鲁、市委书记高广滨、省科协主席刘淑莹等领导为290名获奖作品代表颁奖，省市科协领导还参观了优秀作品展示。

巡回展的举办为省高校与国内及地区大学生创意设计思想的交流打造有效的平台，使大学生们足不出户就可以了解来自国内及地区最优秀的创意思想和成果，为大学生展示自己最新作品和自身风采提供了最直接的舞台。巡回展还促进了大学生与社会实际相结合，为毕业后走向社会成功就业起到很大帮助作用。巡回展在有关部门的大力支持下，规模和影响力逐年扩大，活动受到省内高校广大师生的一致好评。

二、组织科技代表团，赴开展科技交流

年月，应日中科学技术文化中心邀请，市科技代表团一行三人，由市科协党组书记、主席、博士联合会理事长孙国庆带队，对日中科学技术文化中心和全中国人博士协会等海外科技团体进行了友好访问。访问期间，代表团回访了全中国人博士协会等海外科技团体。全中国人博士协会副会长、神奈川大学理学部情报科学科张善俊教授；在日中国科学技术者联盟、会长杨克俭博士；岗山大学生命科学院、院长吴景龙博士；科学技术振兴机构中国综合研究部、部长米山春子博士；国立大学女子学院人间文化创成科学研究科盖迪博士等参加了会见。代表团听取了全中国人博士协会、在日中国科学技术者联盟等科技团体的情况介绍。会谈期间，代表团向博士们发出了邀请，诚挚地欢迎他们到来，为的学术繁荣及经济社会发展提供服务。会谈结束时，代表团与有关海外专家达成3项合作内容。

1、岗山大学生命科学院院长吴景龙博士应代表团的邀请，决定年来开展生命科学研究领域最新发现成果方面的学术交流，并以理工大学生命科学实验室为依托，组织一次生命科学研究方面的新观点、新学说学术沙龙。

2、为加强中日双方大学交流与合作，促进中日两国大学间产学合作、人才交流，由科学技术振兴机构中国综合研究中心、中国留学服务中心等部门共同举办第二届中日大学展暨中日大学论坛，将于今年在东京召开，届时将有50所中国高校，50所高校出席这一盛会。为宣传省高校，为高校参加中日高校间科技交流搭建平台，市科协邀请科学技术振兴机构中国综合研究部、部长米山春子博士年到访问，市科协将协助米山春子博士到省高校考察，推荐省高校参加第二届中日大学展暨中日大学论坛，米山春子博士愉快接受邀请。

3、国立大学女子学院人间文化创成科学研究科盖迪博士结合自己正在攻读的生命科学博士后课程，关于贫困山区孩子如何注意个人卫生的研究成果，为代表团提供了图文并茂的适合孩子们阅读的科普小册子（征求意见稿），希望国内孩子们读后提出修改意见后反馈给她，以便帮助这项研究更加切合实际，代表团愉快接受协助请求。

在对等大中城市考察期间，代表团对的科学可持续发展的兴国理念有了深刻理解。一致认为，对待事物的科学精神值得借鉴，对环境的保护意识、做事认真一丝不苟的态度及对资源的综合利用理念值得学习。此次出访，增进了与海外科技团体的相互了解，学到了的先进理念。

三、邀请留日专家，来长举办学术报告会

年月日，市科协邀请了岗山大学教授和京都大学乾敏郎教授来开展学术交流。

两位教授在长期间分别在大学中日联谊医院和东北师范大学作了心理医学方面的学术报告，参观了东北师大心理学实验室，并且和两个单位的专家学者进行广泛学术交流。

四、支持中国科协海智基地建设，促进海智计划深入开展

中国科协海智计划工作基地建立以来，基地工作在中国科协的指导下，一直得到国家和省市领导、市科协领导及海外留学人员的关心、重视和支持。目前基地共吸引23个国家和地区的近300名海外留学人员归国创业，领办创办近200家拥有自主知识产权的高技术企业，一批具有国际先进水平的项目相继落户基地。留学人员创办企业正迅速成长为省及市相关产业中的骨干企业和地方经济新的增长点。年，基地从稳固基础、整合资源、深化服务、创新突破等方面精心谋划，以现有资源为依托，以提高基地网络化、专业化、国际化水平为目标，以建立高水平的专业服务队伍为保障，坚持政府引导、社会化建设、市场化运作、企业化经营、规模化发展的原则，科学整合现有创新资源，营造一流的创新创业环境。

在加强服务体系建设中，坚持“整合资源，扩张功能，强化管理，优化服务，创新思维，发挥优势，突出特色，打造品牌”的指导思想，形成了“创业服务、企业服务、产业服务、项目服务、人才服务、导师服务、平台服务、融资服务、文化服务、商务服务”十大类三十项服务功能组成的独具特色的留学人员服务体系。在运用政策性资源中，年为企业争取到各类政府性资金超过2470多万元。在深化服务内容方面，全年组织各类活动20次，活动参与人数达到1000多人次。全年累计走访企业400余次，征集和挖掘创业项目220个，为企业邀请创业导师17名。在创新突破，谋求服务新形式中，基地与团市委合作共建了“青年创业园”，并启动了“市首届青年科技创新创业大赛”，征集各高校优秀大学生项目160余项，为其中的36项累计提供120万元的天使资金。利用省科技厅的资助资金，加强与有关专业培训机构合作，针对创业企业需求的特点，开展形式多样，内容丰富的培训，全年累计培训人数超过2000人。

五、发挥示范效应，宣传表彰突出贡献的海外归国留学人员

计划开展以来，为宣传海外留学人员回国创业的科研成果和创业精神，市科协协助中国科协海智计划工作基地举办两次留学人员创业成果展，国家和省市领导多次参观成果展，并给予很高的评价。年市科协、市委组织部等部门共同组织开展第二届市“十大杰出科技英才”和“百名优秀科技工作者”评选活动，我们积极组织海外归国科技工作者申报材料，经由院士等组成的评委会评审，百克药业孔维博士再次被评为市“十大杰出科技英才”，中软吉大信息技术有限公司总经理张学文、中国科协海智计划工作基地原主任蒋小铭等6名海智计划的企业代表和组织者被评为“百名优秀科技工作者”。在表彰会上，孔维代表受表彰的科技人员发言。

生命科学技术范文篇5

一、举办市海峡两岸大学生创意设计作品巡回展。

市参加了由福州市科协、台湾中华创意发展协会发起，从2009年起。国内近20个大中城市科协和台湾有关学术团体共组织开展的海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”

吉林艺术学院设计学院承办，2010年市第三届巡回展由市科协主办。省内19所高校参加活动，共征集了台湾作品80件、省外作品598件、省内作品494件，作品涵盖海报招帖类、产品设计类及动漫类三个专业方向。参展作品的创作体现了大学生打破常规哲学，充分发挥想象力和创造力，将深度情感和理性的思考与实践结合，体现了创意与生活的完美结合。9月14日市“第三届海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”开幕式暨优秀作品颁奖在吉林艺术学院举行。市原政协主席、市工艺美术协会会长张绪明，原市人大副主任张德林，吉林省科协副主席尹军，市科协党组书记、主席孙国庆等有关领导参加开幕式。开幕式上对参加巡回展的优秀作品进行展示，对获奖作品作者进行了表彰。

根据参加活动大学指导教师和学生的建议，2011年市的巡回展加大宣传和组织力度。通过我积极工作，巡回展得到吉林省教育厅领导的大力支持，2011年市第四届海峡两岸大学生创意设计作品巡回展由吉林省教育厅、市科协共同主办，吉林艺术学院艺术设计研究中心承办，东北师范大学美术学院等省内外29所大学协办，共征集作品2220件。2011年市第四届“海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”开幕式暨优秀作品颁奖在9月份科普宣传日期间举行，出席开幕式的吉林省政协主席巴音朝鲁、市委书记高广滨、省科协主席刘淑莹等领导为290名获奖作品代表颁奖，省市科协领导还参观了优秀作品展示。

使大学生们足不出户就可以了解来自国内及台湾地区最优秀的创意思想和成果，巡回展的举办为吉林省高校与国内及台湾地区大学生创意设计思想的交流打造有效的平台。为大学生展示自己最新作品和自身风采提供了最直接的舞台。巡回展还促进了大学生与社会实际相结合，为毕业后走向社会成功就业起到很大帮助作用。巡回展在有关部门的大力支持下，规模和影响力逐年扩大，活动受到省内高校广大师生的一致好评。

二、组织科技代表团。

应日中科学技术文化中心邀请，2011年3月。市科技代表团一行三人，由市科协党组书记、主席、博士联合会理事长孙国庆带队，对日中科学技术文化中心和全日本中国人博士协会等海外科技团体进行了友好访问。访问期间，代表团回访了全日本中国人博士协会等海外科技团体。全日本中国人博士协会副会长、日本神奈川大学理学部情报科学科张善俊教授；日中国科学技术者联盟、会长杨克俭博士；日本岗山大学生命科学院、院长吴景龙博士；日本科学技术振兴机构中国综合研究部、部长米山春子博士；日本国立大学女子学院人间文化创成科学研究科盖迪博士等参加了会见。代表团听取了全日本中国人博士协会、日中国科学技术者联盟等科技团体的情况介绍。会谈期间，代表团向博士们发出了邀请，诚挚地欢迎他来，为的学术繁荣及经济社会发展提供服务。会谈结束时，代表团与有关海外专家达成3项合作内容。

决定2011年来开展生命科学研究领域最新发现成果方面的学术交流，1日本岗山大学生命科学院院长吴景龙博士应代表团的邀请。并以理工大学生命科学实验室为依托，组织一次生命科学研究方面的新观点、新学说学术沙龙。

促进中日两国大学间产学合作、人才交流，2为加强中日双方大学交流与合作。由日本科学技术振兴机构中国综合研究中心、中国留学服务中心等部门共同举办第二届中日大学展暨中日大学论坛，将于今年在日本东京召开，届时将有50所中国高校，50所日本高校出席这一盛会。为宣传吉林省高校，为吉林高校参加中日高校间科技交流搭建平台，市科协邀请日本科学技术振兴机构中国综合研究部、部长米山春子博士2011年到访问，市科协将协助米山春子博士到吉林省高校考察，推荐吉林省高校参加第二届中日大学展暨中日大学论坛，米山春子博士愉快接受邀请。

关于贫困山区孩子如何注意个人卫生的研究成果，3日本国立大学女子学院人间文化创成科学研究科盖迪博士结合自己正在攻读的生命科学博士后课程。为代表团提供了图文并茂的适合孩子们阅读的科普小册子（征求意见稿）希望国内孩子们读后提出修改意见后反馈给她以便帮助这项研究更加切合实际，代表团愉快接受协助请求。

代表团对日本的科学可持续发展的兴国理念有了深刻理解。一致认为，对日本大坂、京都、东京等大中城市考察期间。日本人对待事物的科学精神值得借鉴，对环境的保护意识、做事认真一丝不苟的态度及对资源的综合利用理念值得学习。此次出访，增进了与海外科技团体的相互了解，学到日本的先进理念。

三、邀请留日专家。

市科协邀请了日本岗山大学吴景龙教授和日本京都大学乾敏郎教授来开展学术交流。2011年5月26日。

参观了东北师大心理学实验室，两位教授在长期间分别在吉林大学中日联谊医院和东北师范大学作了心理医学方面的学术报告。并且和两个单位的专家学者进行广泛学术交流。

四、支持中国科协海智基地建设。

基地工作在中国科协的指导下，中国科协海智计划工作基地建立以来。一直得到国家和省市领导、市科协领导及海外留学人员的关心、重视和支持。目前基地共吸引23个国家和地区的近300名海外留学人员归国创业，领办创办近200家拥有自主知识产权的高技术企业，一批具有国际先进水平的项目相继落户基地。留学人员创办企业正迅速成长为吉林省及市相关产业中的骨干企业和地方经济新的增长点。2011年，基地从稳固基础、整合资源、深化服务、创新突破等方面精心谋划，以现有资源为依托，以提高基地网络化、专业化、国际化水平为目标，以建立高水平的专业服务队伍为保障，坚持政府引导、社会化建设、市场化运作、企业化经营、规模化发展的原则，科学整合现有创新资源，营造一流的创新创业环境。

坚持“整合资源，加强服务体系建设中。扩张功能，强化管理，优化服务，创新思维，发挥优势，突出特色，打造品牌”指导思想，形成了创业服务、企业服务、产业服务、项目服务、人才服务、导师服务、平台服务、融资服务、文化服务、商务服务”十大类三十项服务功能组成的独具特色的留学人员服务体系。运用政策性资源中，2010年为企业争取到各类政府性资金超过2470多万元。深化服务内容方面，全年组织各类活动20次，活动参与人数达到1000多人次。全年累计走访企业400余次，征集和挖掘创业项目220个，为企业邀请创业导师17名。创新突破，谋求服务新形式中，基地与团市委合作共建了青年创业园”并启动了市首届青年科技创新创业大赛”征集各高校优秀大学生项目160余项，为其中的36项累计提供120万元的天使资金。利用省科技厅的资助资金，加强与有关专业培训机构合作，针对创业企业需求的特点，开展形式多样，内容丰富的培训，全年累计培训人数超过2000人。

五、发挥示范效应。

为宣传海外留学人员回国创业的科研成果和创业精神，海智计划开展以来。市科协协助中国科协海智计划工作基地举办两次留学人员创业成果展，国家和省市领导多次参观成果展，并给予很高的评价。2011年市科协、市委组织部等部门共同组织开展第二届市“十大杰出科技英才”和“百名优秀科技工作者”评选活动，积极组织海外归国科技工作者申报材料，经由院士等组成的评委会评审，百克药业孔维博士再次被评为市“十大杰出科技英才”吉林中软吉大信息技术有限公司总经理张学文、中国科协海智计划工作基地原主任蒋小铭等6名海智计划的企业代表和组织者被评为“百名优秀科技工作者”表彰会上，孔维代表受表彰的科技人员发言。

生命科学技术范文篇6

一、申请条件：

1、申请单位应为本市高校、科研院所和企业，且与国外研究机构有实质性的合作，并签有相应的合作协议或合同。申请单位的国外合作伙伴与合作研究内容应符合以下合作地区及相应领域或方向：

1）加拿大艾伯塔省（Alberta）：信息和通信技术、生命科学和医学、纳米技术、环境技术和替代能源技术。

2）加拿大魁北克省（Quebec）：信息和通信技术、生命科学。

3）加拿大（NationalResearchCouncil）：清洁能源（特别是燃料电池和氢能）、环境保护、多媒体技术。

4）法国罗纳•阿尔卑斯大区（Rhone-Alpes）：应用物理、微纳技术、生命科学和健康、材料科学和工程、环境技术、可再生能源和生态建筑。

5）法国朗格多克•鲁西永大区（Languedoc-Roussillon）（包括蒙彼利埃地区（MontpellierAgglomeration））：崇明生态岛建设、孵化器合作。

6）英格兰东北地区（NortheastEngland）：国际企业孵化器、创意产业(特别是数字媒体)、可再生能源（风电装备技术、崇明岛能源发展战略）、生命科学和健康（干细胞研究和应用、肿瘤早期诊断与治疗、老年痴呆病防治）。

7）德国巴登•符腾堡州（Baden-Wurttemberg）：纳米技术、新能源、生产制造技术、系统生物学。

8）丹麦中央大区（CentralDenmarkRegion)：信息技术、纳米技术。

9）瑞典哥德堡市（CityofGoteborg）：微纳技术、康复医疗。

10）芬兰：信息技术、纳米技术、生物技术与医疗器械。

11）古巴：生物医药（基因、遗传工程、疫苗）。

2、申请者在申报前应与外方合作伙伴进行沟通，并通知外方合作伙伴同时向外方相关政府机构（有关信息见下段）提出项目申请。申请者应在申报材料中说明外方合作伙伴是否获得外方政府经费支持的情况，如能提供获得外方政府经费支持的证明材料，将得到优先支持。

外方政府主管部门如下：

加拿大艾伯塔省：艾伯塔省高等教育和技术厅(AdvancedEducationandTechnology)

加拿大魁北克省：魁北克省出口与创新部(MinistryofEconomicDevelopment,InnovationandExportation)

加拿大：国家研究委员会工业援助计划署（NationalResearchCuncil----IndustrialResearchAssistanceProgram）

法国罗纳•阿尔卑斯大区：罗纳•阿尔卑斯大区政府（RegionRhone-Alpes）

法国朗格多克•鲁西永大区：朗格多克•鲁西永大区政府(RegionLanguedoc-Roussillon)

英格兰东北地区：英格兰经济发展署（OneNortheastDevelopmentAgency）

德国巴登•符腾堡州:巴登•符腾堡州科研与艺术部(MinistryofScience,ResearchandArt)

丹麦中央大区:中央大区地区发展部(RegionalDevelopmentDepartment)

瑞典哥德堡市：哥德堡市政府（CityofGotenborg）

芬兰：国家科技局（TEKES）

古巴：古巴环境与科技部（MinistryofScience,TechnologyandEnvironment）

二、申请要求和方式：

1、项目研究期限为2011年6月30日。每个项目资助额度不超过60万元，其中国际交流费用按实申报预算，最高不超过总申请资助额度的30%。

2、多家单位联合申请的课题，应在申请材料中明确各自承担的工作和职责，并附*合作协议或合同。所有附件要求*传到网*。

3、课题责任人和主要科研人员，同期参与承担国家和**市科研项目数不得超过三项。

4、已申报今年市科委其它类别项目者应主动予以申明，未申明者按重复申报不予受理。

5、根据课题制要求、本市申请者可以从“**科技”网站*进入“在线受理科研计划项目课题可行性方案”栏目，在线申请填报《**市科学技术委员会科研计划项目课题可行性方案》（*年版），在线打印后连同附件材料，送交所在单位审核。所在单位应认真审核，如实填写相关意见并加盖公章,并在规定时限内送交到人民大道200号802室（联系人见注）。所有递交材料应认真审核，保证其真实性。

网*填报备注：

1）登陆“**科技”，进入网*办事专栏；

2）点击《科研计划项目课题可行性方案》受理并进入申报页面；

【初次填写】转入申报指南页面，点击"专题名称"中相应的指南

专题后开始申报项目（需要设置“项目名称”、“依托单位”

“登录密码”）；

【继续填写】输入已申报的项目名称、依托单位、密码后继续该项目的填报。

生命科学技术范文篇7

关键词：问题；先进制造技术；前沿科学；应用前景

论文

制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。

1当前制造科学要解决的问题

当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面：

（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。

（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-RealSpace)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间

(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

（3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。

（4）各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在：智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。

这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。

2现代机械工程的前沿科学

不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集，经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望，从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。

超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域，国内外已经做了大量的研究工作，但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究，但仍有许多关键科学技术问题有待解决。

信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。

2．1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学

机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。

与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：

(1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。

(2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。

这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。

2．2微机械及其制造技术研究

微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。

微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。

目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法，因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜，是亟待深入研究的领域。

2．3材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础

材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料与零件的高效优质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。

2．4机械仿生制造

21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。

地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。

仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。

仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。

仿生制造的研究内容目前有两个方面：

2．4．1面向生命的仿生制造

研究生命现象的一般规律和模型，例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等；

2．4．2面向制造的仿生制造

研究仿生制造系统的自组织机制与方法，例如：基于充分信息共享的仿生设计原理，基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略；研究仿生制造的概念体系及其基础，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。

机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及与生物工程相关的关键技术基础等。3现代制造技术的发展趋势

20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。

随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。

当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面：

(1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。

(2)设计技术与手段更现代化。

(3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。

(4)新型特种加工方法的形成。

(5)开发新一代超精密、超高速制造装备。

(6)加工工艺由技艺发展为工程科学。

(7)实施无污染绿色制造。

生命科学技术范文篇8

一、生物技术对于人类的生存和发展有着极为重要的意义

1.可持续发展的要求

20世纪的一百年，人类凭借着科学和技术的巨大发展与进步，发明和创造了机械化和自动化的生产和交通设备与工具、电子与系统集成化的通讯设施与器具、家用电器、电脑以及化学合成物质，极大改变了自身的生活、生产和经济方式，迈进现代化的阶段。欢欣之余，人类也不能忘记在发展中付出的惨重代价：在准备大踏步向现代化迈进的20世纪中叶，人类社会却面临着全球性生态环境日益恶化、人口与健康受到严重威胁、粮食生产滞后、能源耗竭和资源短缺的五大危机。这些问题显然是发展中带来的，它们直接向人类的生存与发展提出了严峻的挑战。

毋庸置疑，一项技术的进步对社会和经济发展起着巨大的促进作用。然而，工业革命发展进程表明，人类一味强调技术的先进性和对经济的推动作用，而忽视技术对人类自身和生态环境的安全性时，人类最终要饱尝在技术发明初期未曾预料的苦果。曾几何时，滴滴涕一问世便被誉为人类技术史的里程碑，声称它可以杀死害虫却对人畜无“害”，可以拯救成千上万人的生命。1946年，该产品在美国上市引起巨大轰动，以至引来化学公司投巨资开拓杀虫剂市场。仅在1947～1949年间，滴滴涕的投入就达38亿美元，旦利润逐年直线上升，到1951年利润额猛增1.1亿元。它的发明人保罗·米勒被人们称为救世主，获1948年度诺贝尔奖。然而时隔6年后，滴滴涕就被发现具有激素效应，严重影响动物（包括人类）的性分化和生殖，并且通过母体传递后代，导致许多的野生动物数量急剧下降。到1970年，美国率先下令禁止使用滴滴涕。

20世纪70年代末期，人类开始意识到，技术的安全性对于人类自身生存与繁衍及生态环境的重要意义，丝毫不亚于技术的先进性对社会和经济发展的价值。因此，由联合国提出、各国政府共同倡导的可持续发展战略，意味着今后的科学和技术发展具有双重使命：既促进生产力进步和为人类谋福利，又保护人类及其生存和繁衍的环境。

进入20世纪80年代以来，生物技术和产业日益显示出强大、高效、经济与生态和谐的特点，体现和代表着可持续发展方向。生物技术及其产业化发展正在悄然地影响并改变着传统的工业、农业和经济的性质、结构、模式和价值取向，其范围和程度令人耳目一新。难怪，美国生物技术工业组织把生物技术产业定义为：利用细胞和生物分子进行药品、农产品生产开发和环境治理的产业。该产业技术由医药生物技术、农业生物技术和环境生物技术共同组成。医药生物技术重点攻克癌症、艾滋病、老年痴呆症、帕金森病、心脏病、糖尿病等危害人类的顽疾；农业生物技术着眼于提高农产品的产量和质量；环境生物技术重点用于清除工农业生产和生活带来的废弃物和有毒物质。生物垃圾是工农业生产过程中所生产的废弃物，是制造许多有重要经济价值的产品的原材料。通过生物降解、净化和再生技术的三"R"模式，即对垃圾和废物采用消除、再循环和再生(remove、recycle、regeneration)，清除石油副产品污染物及其他有毒物质，进行资源利再利用意义重大。

2.认识、开发和利用生命系统的要求

在20世纪人类文明发展中，几项划时代科学与技术成果扮演着重要角色。汽车、飞机和航天器因为改变了人类活动的时间和空间尺度，扩展了人们的视野和活动范围，因而主宰20世纪经济的半壁江山。电子计算机、通讯和互联网技术发展成就改变人们的交流方式，缩短人们与世界交流的时空距离，而引领20世纪经济的新潮流。然而，这些技术只是提供人类认识外部世界的手段和条件，还不足以导致认识生命内部包括人类自身奥秘。

从19世纪达尔文进化论诞生起，一直到1953年DNA双螺旋结构理论问世，生命科学进入分子生物学时代整整积累了一百年，它给整个生物学界带来了一场科学和技术革命。随之，在1973年，DNA重组技术和“基因克隆”策略建立，以及一系列行之有效的分离、鉴定、克隆基因的方法诞生。运用DNA重组技术，人们可以用生物反应器（包括植物、动物）来生产人类所需要的基因产物——药用蛋白。从此，生物技术和产业发展一发不可收拾。

以DNA重组技术为特征的基因工程学的发展，很大程度上得益于分子生物学、遗传学和生物化学等领域的发展，同时也离不开其他现代科学技术的成就和影响，比如信息学、计算机科学等。基因工程学逐步成熟和发展对生命科学的所有领域都产生了革命性的深远影响，包括动物行为学、细胞生物学、遗传学、生理学、神经生物学、发育生物学、生态学和生物进化论等，从而使得生命科学日新月异，进展迅猛，成为20世纪以来发展最快的学科之一。可以预见，在21世纪，生物技术产业必将对人类的生活产生更为深远的影响。

二、生物技术具备技术革命的能力条件

1.生命科学和生物技术领衔世界科技界最高研究水平

生物技术发展至今，充分体现出生命科学领导21世纪科学前进方向的特点和趋势。(1)20世纪90年代科学史，几乎就是生命科学和生物技术编年史，几项重大的具有全球性的科学计划和成果均是在该领域诞生的，如“人类基因组计划”、“脑科学的十年”、“干细胞研究”，克隆羊和人类基因组草图绘制等。(2)政府投入生命科学和生物技术研究与开发经费巨大。以美国为例，从1992年至2000年8年间，政府机构的科技研究与开发的经费，主要用于生命科学和生物技术，仅国立卫生研究院(NIH)就达200亿美元，累计增长了111%，远远超过美国自然基金委员会(NSF)的68%、美国航空航天局(NASA)的21%、美国国防部(DOD)的11%和美国能源部(DOE)的-1%。(3)当今世界科学研究与开发的投入与产出比率最高并成正比的学科领域当属生命科学和生物技术。以反映当今世界科技水平的SCI刊物论文数量为例，美国排在第一位，日本排在第二位，英国、法国、德国、意大利、加拿大、荷兰依次占据三到八位名次。(4)生物技术研究与开发充分体现经济实力和科技研究水平同步的特点。从国家经济实力、科技水平，科学计划启动的时序、经费的投入、论文产出来看，美国的生物技术研究与开发当仁不让处在第一位，欧盟国家紧随其后，日本居第三。(5)生物技术研究与开发吸引和汇聚了全世界最多的生命科学家群体。仍以美国为例，持续8年的经济景气使其每年能够吸引全世界的科学家精英及大批的博士生、博士后人员来到政府和私人研究机构的实验室中从事生物技术的研究与开发工作。因此，美国生物技术研究与开发的成果当然是世界性的科学智慧大脑汇聚的结晶。

2.生物技术的特点和作用

现代生物技术的核心是建立在“基因克隆”策略和DNA重组技术为基础上的、一系列行之有效的分离、鉴定、克隆基因的方法体系。它包括基因工程、蛋白质工程、转基因技术、组织工程、动物克隆技术以及生物信息工程等内容。这些技术能够广泛地应用于医药开发与利用、动植物品种改良和培育、粮食和食品生产与加工、农药生产和环境保护等领域，体现较高的经济效益和生态效益。

(1)产品的目的性、有效性和功能更强大。基因工程可将原核生物细胞和真核细胞都作为生物工厂或反应器来生产人类所需要的胰岛素、干扰素、生长激素、病毒抗原、抗体等大量的外源蛋白，成为最具开发潜力和应用前景的产业——生物制药业。转基因技术可以有效地研究高等动物的基因表达和发育、建立人类疾病的动物模型；开发出动物乳腺生物反应器生产保健和医疗蛋白，称为畜牧动物生物反应器技术，相对于细胞培养技术，其产量可提高100～200倍，成本降低到1万分之一还少。高等动物克隆技术对保护地球上的生物多样性具有重大意义。克隆动物技术与转基因技术相结合可以生产移植器官（治疗克隆）、培育优良畜禽品种、生产人类所急需的蛋白质药物和提供临床实验替代动物。

(2)产品的生产过程简化。基因工程可简化许多有用化合物和大分子的生产过程，并广泛和充分利用植物及动物作为天然生物反应器以生产人类所需的基因产物。蛋白质工程技术可以自如地改造基因和大规模生产所需的蛋白。

(3)产品的开发和检测过程简化。基因工程可简化新药的开发和检测系统，提高效率和准确度。

(4)产品的生产过程和废弃物无污染。生物技术产品的生产过程接近天然，废弃物是次生代谢产物，可以自动降解，不会在自然界残留。

3.生物技术的发展趋势

(1)基因操作技术创新化、专利化和商业化。技术和方法的创新层出不穷，日臻完善，一经问世通过专利形式和商业渠道出售技术，在市场上便可以加以应用。

(2)基因工程蛋白药物和疫苗研究与开发突飞猛进，将导致21世纪医药工业全面更新和改造。

(3)转基因技术以及动物克隆技术将取得重大突破、产业化前景广阔。转基因技术应用将带动农业结构的全面更新，推动大农业发展的新飞跃；同时极大地提高生物医药的生产水平，并对其他行业的发展产生积极的影响。

(4)人类基因组计划的提前完成，并进入“后基因组”时代。人类基因组测序在2000年提前完成，接下来将研究多个基因之间的相互作用关系及如何协调、调控和表达。

(5)基因治疗将取得重大进展。克隆器官和组织工程将使攻克恶性肿瘤、艾滋病等人类重大疾病取得突破性进展。

(6)蛋白质工程是基因工程的发展，通过分子生物学、结构生物学和计算机技术相互渗透、相互融合，形成一门高度综合、应用广泛的边缘性技术学科。

(7)生物信息学是在生命科学尤其是基因组学与信息技术相结合的基础上产生的新兴分支学科。它将最终导致庞大而松散的生命科学走向统一，而产生全新、概括、前瞻、严密的普通生物学。

(8)脑科学研究将取得重大发现和突破。它使了解动物与人类认识、思维和决策的奥秘产生飞跃，很可能导致把继承人类文明遗产的活动浓缩在出生前的胚胎发育过程，而将传统上须用出生后20多年时间的学习与记忆活动变成一件自由、愉快和前所未有的创造性活动，从而变革社会人才的生产方式。

(9)生物技术走向社会化、安全化、智能化。社会化发展将解决新的生物技术所带来的社会伦理问题、双刃剑效应，是否和平与安全利用、是否共享等问题以及人种与智商的差异问题。

简而言之，生物技术的未来发展成就，将全方位和深层次地提升人类生存（衣食住行）、成长（发育和成熟）、健康（疾病防治和延年益寿）和发展（生育与繁衍、学习与创造、精神需求和消费）的水平，进而带动整个科学技术界的腾飞。

三、市场需求提供的发展机遇

近年来，在生物工程和生物制药快速发展的推动下，医药行业已成为全世界范围内增长最快的产业之一。根据美国《财富》杂志对全球最大的500强企业1998年销售收入和利润增长情况的比较分析，医药和电信行业不仅增长最快，利润和收益水平也大大好于其他行业。从发展趋势看，伴随人们收入水平和生活质量的提高，医药行业需求的快速增长还将持续较长时期。据预测，2002年全球医药市场销售额将达到4000～4060亿美元，2010年将达到6800～7200亿美元。目前，全球药品消费85%以上集中在美国、日本、欧洲等几个发达国家和地区，人口众多的发展中国家随着经济发展和药品消费观念的转变，购买力正在快速增长。

1.按地区分的市场销售现状

北美仍是药品销售业绩最好的地区。1997年美国销售处方药品665亿美元，年增长率为10%；加拿大则为41亿美元，年增长12%。欧洲地区销售居首位的是西班牙，销售额为49亿美元，年增长率10%。英国和荷兰的销售额分别为77亿和19亿美元，增长幅度均7%。

2.按药品种类划分的市场销售现状

(1)神经系统用药。1997年以神经系统用药销售额增长最大，增幅达12%，销售额达到235亿美元。美国和英国这类药品的销售额均增长16%，西班牙的增幅达到20%，但日本市场不仅不升反而下降，降幅为2%，销售额为26亿美元。

(2)降胆固醇药。1997年降胆固醇药在心脏病发病率高的地区销售颇佳。其中美国为124亿美元，年增长13%；英国为149亿美元，上升11%；日本和德国分别为76亿美元和37亿美元，与1996年基本持平。

(3)免疫病和皮肤病治疗药。世界用于免疫系统疾病的治疗药物以年增长8%的速度增长，1996年为286亿美元，2000年将为420亿美元。自身免疫疾病的治疗药物年平均增长率为10%，从1991年的2.31亿美元增加到1996年的17亿美元。艾滋病的治疗药物在该类市场中占有重要的地位。1997年皮肤病治疗药物的世界市场销售额为110亿美元。其中粉刺治疗药物的市场销售额增长最为显著，占世界该类市场销售额17%，而类固醇类的皮肤病治疗药物的市场将呈下降趋势，从1990年市场占有率的14%下降到1997年9%。

(4)抗癫痫病药。世界抗癫痫病药销售增长迅速。据有关资料，目前全世界有5000多万癫痫病患者，发病率年龄差异较大，儿童最高，15～65岁居中，老年再次升高。近百年来，人们已经开发了数十个用于治疗不同类型癫痫病的药物。20世纪末有20多个抗癫痫药物先后上市。1999年该类药物的销售额达到28.5亿美元，而新药的销售份额增加了20%之多。

3.按销售份额分的市场销售现状

1999年和2000年，全世界十大畅销药均为专利处方药。排名前5位的药物就占总销售额的一半以上，其中奥美拉唑41.9亿美元、氯雷他定33.1亿美元、氟西汀30亿美元、辛伐他汀28.1亿美元、克拉红霉素25.3亿美元。

表12000年十大畅销专利处方药（亿美元）

排名通用名专利持有人功能销售额

1奥美拉唑阿斯特拉抗溃疡41.9

2氯雷他定先灵－保雅抗过敏33.1

3氟西汀礼来治抑郁30

4辛伐他汀默克降血脂28.1

5克拉红霉素雅塔治呼吸道感染25.3

6马来酸默克降血压23.0

7普伐他汀施贵宝降血脂18.4

8法莫替丁默克抗溃疡15.1

9环丙沙星拜耳抗感染14.2

10洛伐他汀默克降血脂10.1

4.中国医药市场的需求

中国医药消费的增长十分迅速，据预测，到2005年，中国药品的需求量将达到2180亿元，比2000年净增长940亿元。促使药品消费持续增长的因素主要有人口增长、人口老龄化和居民人均收入提高等因素。预计2005年中国人口将增长到13.88亿，届时药品消费将提高80亿元。老龄人口将以每年3%的速度递增，2005年，中国老龄人口将达到4亿多，占全国人口总数的27%。按照目前老龄人口人均用药每年385元水平计算，2005年我国药品消费将提高616亿元。随着城乡生活水平提高，保健与长寿的消费要求，将使2005年的药品消费提高200亿之多。

由于技术本身的内在冲动和生命科学本身所能承担的重任以及人类健康对医药产业的巨大需求，生命科学和以生物工程技术为核心的生物制药获得了前所未有的大发展，而且，我们完全可以断言，人类在21世纪必将迎来一个前所未有的以生命科学的大发展为主要标志的新技术革命时代。

【参考文献】

[1]瞿礼嘉，顾红亚等.1998年现代生物技术导论[M].北京：高等教育出版社，1998.492.

生命科学技术范文篇9

关键词：问题；先进制造技术；前沿科学；应用前景

制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。

一、当前制造科学要解决的问题

当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面：

（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。

（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-RealSpace)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

（3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。

（4）各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在：智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。

这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。

二、现代机械工程的前沿科学

不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集，经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望，从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。

超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域，国内外已经做了大量的研究工作，但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究，但仍有许多关键科学技术问题有待解决。

信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。

2．1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学

机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。

与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：

(1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。

(2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。

这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。

2．2微机械及其制造技术研究

微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。

微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。

目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法，因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜，是亟待深入研究的领域。

2．3材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础

材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料与零件的高效优质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。

2．4机械仿生制造

21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。

地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。

仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。

仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。

仿生制造的研究内容目前有两个方面：

2．4．1面向生命的仿生制造

研究生命现象的一般规律和模型，例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等；

2．4．2面向制造的仿生制造

研究仿生制造系统的自组织机制与方法，例如：基于充分信息共享的仿生设计原理，基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略；研究仿生制造的概念体系及其基础，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。

机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及与生物工程相关的关键技术基础等。公务员之家

三、现代制造技术的发展趋势

20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。

随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。

当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面：

(1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。

(2)设计技术与手段更现代化。

(3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。

(4)新型特种加工方法的形成。

(5)开发新一代超精密、超高速制造装备。

(6)加工工艺由技艺发展为工程科学。

(7)实施无污染绿色制造。

生命科学技术范文篇10

正确处理科技与伦理的关系,使两者在相互制约、相互促进中共同发展新世纪伊始,人类对未来社会满怀憧憬与希望,不少有识之士预言,21世纪是生命科学的世纪,是生物技术的世纪。特别是美国学者杰里米•里夫金在《生物技术世纪》一书中描绘的远景尤为引人注目:未来世纪中,生命科学、生物技术将在社会生活中发挥重要作用,将会影响我们生活的方方面面,特别在伦理道德方面,其影响甚至是震撼性的。因此,加强这方面的研究十分必要。

1问题的提出生命科学是研究生命活动现象、规律及其本质的科学。生命科学从产生至今,不管是在宏观还是微观水平上均取得了巨大的进步。特别是自1953年沃森和克里克发现DNA的双螺旋结构和1973年科恩与博格建立的重组DNA技术,生命科学进入分子水平以来,遗传密码的破译,蛋白质的人工合成,基因工程的兴起,人工辅助生殖技术的实施,以体细胞克隆哺乳动物的成功,人类基因组序列的测定等等,使人们对生命本质的认识进入全新的阶段,标志着人类由认识和改造客体的时代进入认识和改造主体的新时代。同历史上任何一次重大的科技进步都引起了伦理学的热情关注一样,生命科学与生物技术的发展与应用也在造福于人类的同时引发了一系列的伦理困惑与难题,对伦理道德观念造成了诸多影响,例如,随着辅助生殖技术和基因研究的进展,有人想设计、制造婴儿。于是就提出这样的问题:人能够象其他客体一样被设计、制造吗?这个问题也涉及到对人的价值和尊严持什么观点的根本问题。又如,关于安乐死问题,自从人类提出并掌握安乐死技术以后,安乐死就成为人们道德争论的热点。一个人究竟有没有权利掌握自己的生死命运?安乐死是否合乎人类道德准则?持反对意见者有之,持赞同意见者也有之,且针锋相对,意犹未酣。如此等等。这些伦理难题的产生既说明了加强对生命科学研究与应用的伦理规范的必要性,也反映了伦理观念应随着科技进步而相应变革。因此,我们必须正视生命科学发展导致的复杂的伦理现实,必须对生命科学发展与高新生物技术运用对伦理道德带来的影响进行全面、深刻地思考,并且致力于在动态中建构新的伦理观念,以保持科技与伦理之间必要的张力。

2呼唤责任伦理,凸现远程伦理、代际伦理德国学者库尔特•拜尔茨在《基因伦理学》一书中,用“不断增加的责任”和“超级责任”来描述人类在生命科学突飞猛进发展中的状态。由于人类在生殖遗传领域的研究不断获得突飞猛进的发展,势必面临着设计人类中的重大责任。在进行基因的检测、筛选、替换、插入时,以期针对体细胞和生殖细胞进行治疗或增强,这必然要担负起对于后代的责任。因为“随着我们的经验知识和技术干预能力的扩展,我们失去了我们的无罪感,肩负起了前所未有的责任。随着生殖技术的进步,我们不由自主地扩大了我们对于我们孩子的责任,优化孩子的‘社会素质’已经不满足了,只要有可能,对孩子的‘自然素质’也要施加影响。”“我们在繁殖领域内的道德责任,将从单纯地控制我们所拥有的孩子的数量,扩展到控制我们孩子的遗传质量和身体质量这类棘手的事情上来。

这将是一个飞跃,从性的盲目偶然性或者生育方面的听天由命过渡到认真细致地生产预先设计好的孩子。”[1]未来,当孩子埋怨我们没有给其想要的基因特征时,就会感到责任是多么地重大。同时,人们在为其能够随心所欲地定制婴儿感到欣喜若狂,并为之神往时,还要意识到任意改变后代的遗传性状,可能导致的不可逆的后果。同时,人的责任的扩展不仅仅限于生殖领域,随着人类行为所及范围的不断扩大,责任必然不断增加。生命技术时代,人类面临着重塑自然的责任。人类干预自然进程的行为后果既危险又无可挽回,仅靠事后追究责任则一切为时已晚。因此,当杰里米•里夫金在《生物技术世纪》一书中以“二次创世纪”为名谈到生物技术革命对地球环境影响时,认为虽然将基因在不同生物物种间转移是一种人类历史上从未有过的技术壮举,但是极易造成“遗传污染”。他说:“释放到环境中的每一种遗传工程生物都对生态系统构成潜在的威胁。与释放石油化学产品所造成的污染不同,因为遗传工程生物具有生命、可以繁殖、生长并迁移,对环境具有更为严重的长期的潜在危害,无法召回,具有不可逆性。”[2]

在21世纪,生命科学的发展必将引起人类对人与自然关系的再思考。因为随着生命科学的发展,“批评家担忧以二次创世纪重新播种地球会导致一个完全不同的未来———一个将混乱散布于整个生物世界的巴比通天塔,并在此进程中淹没进化的古老语言。遗传污染已然出现,并很可能在这个行将到来的生物技术世纪蔓延,破坏环境,使生态系统失稳,减少地球上生物多样性的剩余储备。这种最新形式的污染还可能给许多地球动物物种和人带来严重的、潜在灾难性的健康风险……遗传污染在21世纪很可能对生物圈造成与20世纪石油化学污染同等严重的威胁。”[3]这就说明当今人类对自然的干预能力越来越巨大,后果越来越危险,急需一种新的责任意识。基因工程作物培育的成功,使人类获得了“任意篡改上帝作品”的本领。生物学家致力于在物种间进行任意基因转移的创造,陶醉于创造新品种的乐趣之中,当然这为人类解决了粮食问题,如大幅度地提高产量,降低成本,生产出高产、速长、抗寒、抗盐、低脂、富含原先食物中缺乏的营养物质等生物,但经过基因工程设计和改造的生物毕竟与传统的农业生物生长不同。虽然自有人以来,就不断改良生物品种,但传统的农业生物虽然与原先的野生种类有了不同,但毕竟是按生物自身许可的规律通过染色体重组所发生的基因交换。而基因工程生物是人类为获得预期的新性状在短期内对不同物种间的基因进行重新组合获得自然界从未有过的新物种。

在基因工程技术发展初期,人们还小心翼翼,为防范基因重组生物逃逸到自然界,制定了生物安全规则。但随着人们可以操作范围的扩大,以及能力的增强,今天,已有许多基因重组生物离开了实验室,进入自然界,其转基因通过花粉所进行的有性生殖过程扩散到其他同类作物已成为不可改变的事实。譬如一种叫消化木质素的遗传工程酶对造纸业有极大的价值,可一旦这种细菌进入森林,则会导致森林的毁灭。在以基因为主导的新一轮革命兴起之时,有专家警告当人们“重新播种地球”时,应考虑是否会最终失败于不可预测和不顺从的自然之手。[4]因此,一种新的理念呼唤人类更加理性和负责地面对发展。当人类不断拥有着影响自然界发展和把握自己命运的权能时,应当时刻牢记权力总是与责任联系在一起的。今天,人们在考虑环保问题时,已达成可持续发展的共识,不能将我们这一代人的幸福建立在后世代人的痛苦之上,这一原则也应适用于基因工程,我们在从事基因工程时,应防范基因污染,对环保提出新的要求,负有对未来不可推卸的重要责任。甘邵平就提出,责任伦理之所以凸现,在于“责任原则是解决当代人类面临着的复杂课题的最适当最重要的一个原则,而责任伦理这一概念,又恰如其分地体现了当代社会在技术时代的巨大挑战之前所应有的一种精神需求与精神气质”[3]。而邱仁宗在谈到“高新生命技术的伦理问题”时,也指出,高新生命技术的特点之一就是“对社会或人类的影响深远。

过去的医学干预,仅仅影响个人机体的‘理’,而现在可干预细胞核内,甚至生殖细胞核内,因而其影响可及不仅受治者本身以及他的子孙,而且整个未来世代(futuregen-erations)。这就引起了‘代际’伦理问题。或者说,过去的医学干预,仅仅影响具体的个人,而现在的干预引起的后果不仅涉及个人,他的家庭和社区,而且可泱及国家,乃至整个人类。这就引起‘全球’伦理问题。因此,我们的关注必须从个人、家庭、社区扩展到国家、人类、地球、未来世代。对这类问题的关注与研究,我们称之为‘广程伦理学’或‘远程伦理学’”。[2]刘大椿也从科技哲学的角度深刻指出:“科技的发展,已经使主体的交往方式发生了根本性的变革,传统的主体间直接的近距离伦理关系在时间和空间两个向度上出现了延伸。在时间上,未来世代的权利和当代人的责任已经成为人们反思科技与未来的重大命题;在空间上,为了克服全球问题,一方面,人们正在寻求全球文化价值观念的整合,希图建立一种普遍性伦理,另一方面,日渐认识到,人不仅仅对自身有义务,而且对生活于其中的生物圈和大自然也有保护的义务。伦理关系在距离上新的延伸,带来了诸如可持续发展、动物的权利和环境的价值等许多观念上的革命。”[4]3关注自主伦理、变革关怀伦理当安乐死、脑死亡、生命维持技术与终极关怀日益成为人们热衷讨论的话题时,生命的主观价值的提出对传统医护中的“关怀伦理”提出了挑战。

面对濒临死亡的危症病人,关注护理而非治疗正对医护人员长期以来的职业道德形成冲击。希波克拉底的“誓言”告戒医生不做堕胎之事,而今堕胎已被多数人接受。可见,科技以其强大的力量推动着伦理观念的变革。在当今医疗保健资源相对不足的情况下,功利主义伦理观有着极大的市场。对于不把宝贵的资源浪费在毫无恢复希望的临终病人身上的观念,人们已经在渐渐接受。同时,受近代以来西方自由主义和权利意识的影响,在生命伦理学领域,生命自主得到了深刻的体现,成为现今民主时代最基本的观念和精神。这无疑对医学伦理学传统的家长主义提出了挑战。当人们越来越认识到自身生命的主观价值时,提出尊重病人自主权、知情同意等原则就是必然的了。人的生命是具有内在价值的,其他物种的生命也有价值,但主要是具有外部价值。因为动物有价值主要是因为人类的存在,当然,也有“自然的伦理尊严”的问题。而正是出于对人的生命价值的认识,甘邵平认为,只有自身才可以判定自己的生命的价值,“这种对自己生命的自我抉择就此个体本身而言是合乎道德的,对于他人来讲则是道德中立的,因而理应得到社会广泛的理解和尊重。”“人的生命自主权是一种独立的、最高的自我价值,它是人们对其他一切价值进行理解、分析和评判的前提。”[3]所以,自主伦理要求医生和家属要更多地考虑病人在决策中的参与,告知其治愈的机会、后果以及所要承担的危险,让其在全面了解病情的基础上,理智地做出判断。公务员之家:

这种对自主伦理的关注,确实对传统的以“关怀”、“治疗”为主旨的医学提出了挑战,为此,必须变革关怀伦理,注重“临终关怀”(hospicecare)的实施。临终关怀的要旨在于“关注护理而非治疗”,它的口号是“关心人胜于关心疾病”,它不以治疗疾病为主,而以理解病人、体贴病人、控制症状、姑息治疗与全面照护为主。因为,对于那些患有绝症的病人来说,经过漫长的求医问药,患者本人和家属在心理和生理上都经历着折磨,病人对肉体的极度痛苦和死神不时的光顾感到恐惧、无助。传统的观念使得医护人员和家属出于人道的考虑,往往动用先进的设备,强拉硬拽地维持已无意义的生命,不仅令病人活在痛苦之中,也使社会浪费有限的卫生资源。当人们日益接受注重“临终关怀”的关怀伦理时,当然会对以救死扶伤为宗旨的医务人员的心理产生震撼,也会对中国传统孝道观产生冲击,因为这可能使医院面临对某些疾病无能为力的尴尬,导致人们对整个医疗职业能力的怀疑。但是,要知道,死亡无法抗拒,医学也并非总能起死回生。关键在于让病人更加有尊严地高质量地度过最后的生存时光,不要以“人为的生命”,让病人忍受难言的苦痛。作为一种与安乐死不同的新的处置临终病人的途径,临终关怀以其特有的人道精神在许多国家得到支持与实施,使许多绝症病人在得到无微不至的关怀和温暖中,满怀尊严,宁静、坦然地辞别人生。

总之,伦理观念作为思想上层建筑尽管具有相对稳定性,但在科学技术的强大革命力量面前,或迟或早总会发生相应的变革。生命科学、生物技术的发展与伦理的发展是一个难题,解决—新难题一再解决的循环往复,不断前进的过程。正确认识这一点,无论对于生命科学的健康发展抑或是伦理观的进步,都具有重要意义。

参考文献

[1]杰里米•里夫金(美)付立杰等译.生物技术世纪[M].上海:上海科技教育出版社,2000

[2]库尔特•拜尔茨(德).马怀琪译•基因伦理学.北京:华夏出版社,2001

[3]甘邵平.伦理智慧[M].北京:中国发展出版社,2000