浅析氢能的发展及展望

浅析氢能的发展及展

望

学院：交通运输工程学院

专业：交通工程专业

姓名：尹宏

学号：201106980319

指导老师：方芳

课程：能源科学导论

2014.11

浅析氢能的发展及展望

摘要：在环境污染和能源危机双重压力下，氢能作为一种高效的清洁能源越来越受到世界各国的重视。

关键词：氢能特点储存优点

引言：随着全球人口的急剧增长和人类社会的快速发展，人类对化石资源过度开采和不合理利用现象，已经导致化石资源严重短缺、温室效应和酸雨等自然灾害频发，如果再不加以控制，人类的生存环境将进一步恶化，人类必须找到一种更好的新型能源代替即将殆尽的化石能源，并且保证这种能源对生存环境不产生破坏。氢能由于具有资源无穷无尽，燃烧热值大，并且对环境无污染等优点，当然作为首选替代品。而氢能能否得到推广，与目前的制氢技术和储氢技术密切相关。而储氢技术的关键是储氢材料，这直接影响了氢能应用的安全性和经济性。1.氢的特点

氢是自然界存在最普遍的元素。据推算，如果把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比全球所有化石燃料放出的热量还大9 000倍。氢发热值高，除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，达到121 061 J/g，是汽油的三倍。氢的燃烧产物是水，对环境无任何污染，而氢气在燃烧中产生氮氧化物，比石油基燃料低80%。氢能利用形式多，既可通过燃烧产生热能又可做能源材料用于燃料电池。氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。

2.氢的储存

一般条件下氢以气态形式存在，贮存困难。常用贮存方法有：常压高压气态贮存、低温液氢贮存和金属氢化物贮存。

2.1高压气态贮存

气态氢可贮存在地下库里，也可装入钢瓶中。为提高贮氢量，目前正在研究一种微孔结构的储氢装置，它是一种微型球床。微型球系薄壁（1 μm～10 μm），充满微孔（10 μm～100 μm），氢气贮存在微孔中。微型球可用塑料、玻璃和陶

瓷或金属制造。

2.2低温液氢贮存

将氢气冷却到- 253 ℃变为液态，然后将其贮存在高真空的绝热容器中。生产液氢一般采用膨胀剂，氨制冷和节流循环这三种液化循环。液氢贮存工艺最早用于宇航中，其成本较高，安全技术也比较复杂。高度绝热的贮氢容器是目前研究的重点。

2.3金属氢化物贮存

现在已研究成功的多种贮氢合金可以分为四大类：一是稀土镧镍等，二是铁- 钛系，三是镁系，四是钒、铌、锆等多元素系。目前在金属氢化物贮存方面存在的主要问题是：贮氢量低、成本高及释氢温度高。

3.氢能经济的关键技术是控制制氢成本和储氢成本

探索廉价而又高效的制氢技术，开发新型高效的储氢材料和安全的储氢技术是降低氢能应用成本的关键，这是氢能能否广泛推广的重要因素。

3.1制氢技术

3.1.1化石燃料制氢

这是目前人类获取氢能的最主要方法，此技术成熟，成本低廉，但资源短缺，过程中对环境会产生污染，目前还未彻底解决。

3.1.2水分解制氢

这种方法主要利用光化反应，热化学反应和电化学反应制氢气。光化学反应中太阳能的收集，热化学反应和电化学反应中需要的热能和电能，这是首先必须要解决的问题。

3.1.3生物质制氢

生物制氢主要有两种途径：第一种方法主要通过厌氧发酵产生甲烷等主要气体，然后通过加工成为氢气；第二种方法是通过某些微生物（如绿藻）的代谢功能，通过光化学分解反应产生氢气。生物质制氢适合于民用燃料，大规模制氢不经济，目前还处于基础研究阶段。

3.1.4光催化制氢

这种方法主要通过光催化来制氢，特点是效率不高，原因是太阳光利用不高、

光量子产率不高、能量不匹配等，因此，目前的技术关键是研究新型的高效的光催化材料。

3.2储氢材料

储氢材料一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。它不仅决定了氢储运过程中的安全性，同时还决定了氢能运输和应用的经济性。作为储氢材料必须具备：①吸氢能力高，即能吸尽量多的氢；②储氢时生成热应尽量小，释氢时温度不能太高。③储氢和释氢的速度要求快；④导热性能优良；⑤对氧气、一氧化碳和水等杂质的抵抗力要大；⑥化学稳定性好，经久耐用，不易产生破碎粉化；⑦使用与运输时安全、可靠；⑧来源广、价廉物美等。因此开发出性能优越的储氢材料，必将推动氢能使用的快速发展。目前，人们已经开发出很多的新型储氢材料，根据储氢原理主要有两类：物理储氢技术和化学储氢技术。

3.2.1活性炭吸附储氢

氢气在碳基材料上的物理吸附，是基于作用力弱得多的范德华力，没有联结原子的化学键的打开与生成过程，因此吸释氢条件温和，吸附热效应相对较小。活性炭具有较高的比表面积（2000m2/g），利用低温和高压条件，可吸附大量的氢气。在-120℃，5.5MPa 下，储氢量可达 4.0%（质量分数），活性炭储氢材料易得，储氢脱氢操作简单，投资费用比较低。20 世纪，科学家发现C60和纳米碳管对氢气有较强吸附能力，其吸附量可达 5-10%，特别是碳纳米管，多壁纳米碳管电极经过 100 次充放电后，可保持其最大容量的 70%，单壁纳米碳管循环充放 100 次后，可保持最大容量的 80%。但是纳米碳管材料不易获得，成本较高，机理不清。

3.2.2金属氢化物储氢

其机理是其特殊晶格结构，在一定条件下，氢原子较容易进入金属晶格的四面体或八面体间隙中，形成金属氢化物，可储存其体积 1000-3000 倍的氢。钛铁系典型代表：TiFe，美 Brookhaven 国家实验室首先发明，特点：价格低，室温下可逆储放氢，易被氧化，但活化困难，抗杂质气体中毒能力差，实际使用时需对合金进行表面改性处理；镁系典型代表：Mg2Ni，Brookhaven 国家实验室首先报道，储氢容量高，资源丰富，价格低廉，放氢温度高（250-300℃），且动力学性能较差；钛锆系：具有 Laves 相结构的金属间化合物，原子间隙由四面体

构成，间隙多，有利于氢原子的吸附，活性好。

4．氢气作为新能源的优点

作为能源，氢气具有其它能源所不具备的优点。它可以作为燃料，可以

应用与航天、焊接、航天、军事等方面；根据它的还原性，还可以用于冶炼

某些金属材料等方面。

4.1可以用广泛存在的水作原料来制取

4.2燃烧时放出的热量多，放出的热量约为同质量汽油的三倍

4.3最大的优点是它燃烧后的产物是水，不污染环境

4.4作为新能源，氢气的优点显而易见。有人将氢气誉为“世界上最干净

的能源”，因为它的燃烧产物只有水。氢气的燃烧热值高，相同质量的氢气燃烧所产生的热量约为汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍。更为重要的是，氢气是一种可储存的能源载体。有科学家认为，21世纪氢能有可能在世界能源舞台上占有举足轻重的地位。

能够制氢的技术有很多种，然而利用废水制氢无疑具有别样的吸引力，因为它同时兼具了废水处理的功能，可谓一举两得。在国家自然科学基金等支持下，从上个世纪90年代初开始，哈尔滨工业大学教授任南琪就开始了有机废

水中产生氢气的机理研究。他利用发酵法生物制氢技术，在产生氢的同时伴随有机物的降解，使废水得到净化。

5.氢能应用前景展望

氢能作为最清洁的可再生能源，近十多年来引起发达国家高度重视，中国近来也投入巨资进行相关技术开发研究。据了解，氢能汽车在发达国家已示范运行，中国也正在筹划引进。相信在不久的将来，随着新型的储氢材料的不断开发，氢能的应用会越来越广泛，人类生存的环境也会进一步得到改善。

参考文献：

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[7]黄亚继，张旭氢能开发和利用的研究[J].能源与环境，2003,2:33-34.

计算机系统结构发展历程及未来展望

计算机系统结构发展历程及未来展望一、计算机体系结构什么是体系结构经典的关于“计算机体系结构（computer Architecture）”的定义是1964年C.M.Amdahl在介绍IBM360系统时提出的，其具体描述为“计算机体系结构是程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性” 。按照计算机系统的多级层次结构，不同级程序员所看到的计算机具有不同的属性。一般来说，低级机器的属性对于高层机器程序员基本是透明的，通常所说的计算机体系结构主要指机器语言级机器的系统结构。计算机体系结构就是适当地组织在一起的一系列系统元素的集合，这些系统元素互相配合、相互协作，通过对信息的处理而完成预先定义的目标。通常包含的系统元素有：计算机软件、计算机硬件、人员、数据库、文档和过程。其中，软件是程序、数据库和相关文档的集合，用于实现所需要的逻辑方法、过程或控制；硬件是提供计算能力的电子设备和提供外部世界功能的电子机械设备(例如传感器、马达、水泵等)；人员是硬件和软件的用户和操作者；数据库是通过软件访问的大型的、有组织的信息集合；文档是描述系统使用方法的手册、表格、图形及其他描述性信息；过程是一系列步骤，它们定义了每个系统元素的特定使用方法或系统驻留的过程性语境。体系结构原理计算机体系结构解决的是计算机系统在总体上、功能上需要解决的问题，它和计算机组成、计算机实现是不同的概念。一种体系结构可能有多种组成，一种组成也可能有多种物理实现。计算机系统结构的逻辑实现，包括机器内部数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。其目标是合理地把各种部件、设备组成计算机，以实现特定的系统结构，同时满足所希望达到的性能价格比。一般而言，计算机组成研究的范围包括：确定数据通路的宽度、确定各种操作对功能部件的共享程度、确定专用的功能部件、确定功能部件的并行度、设计缓冲和排队策略、设计控制机构和确定采用何种可靠技术等。计算机组成的物理实现。包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，器件、模块、插件、底板的划分与连接，专用器件的设计，信号传输技术，电源、冷却及装配等技术以及相关的制造工艺和技术。主要研究内容 1·机内数据表示：硬件能直接辨识和操作的数据类型和格式 2·寻址方式：最小可寻址单位、寻址方式的种类、地址运算 3·寄存器组织：操作寄存器、变址寄存器、控制寄存器及专用寄存器的定义、数量和使用规则 4·指令系统：机器指令的操作类型、格式、指令间排序和控制机构 5·存储系统：最小编址单位、编址方式、主存容量、最大可编址空间 6·中断机构：中断类型、中断级别，以及中断响应方式等

氢能的发展

《新能源专题讲座》课程论文题目氢能源的开发与应用专业新能源科学与工程姓名学号日期2016.01.05 摘要随着化石燃料等不可再生资源的日益紧缺和环境污染日益加重，人们迫切需要寻找替代能源。氢能作为可持续、清洁的能源而被广泛研究，是未来人类的理想能源之一，对整个世界经济的可持续发展具有重要的战略意义。本文总结了氢能源的生产现状和未来的发展趋势，详述了氢能源制备和存储所面临的问题，提出了关于氢能源未来发展趋势的一些见解。关键词氢能源生物制氢储氢材料氢气利用

一、氢能源简介氢能是人类能够从自然界获取的储量最丰富且高效的能源，作为能源，氢能具有无可比拟的潜在开发价值。 (1)氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75％，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。 (2)除核燃料外，氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，达142.35lkJ/kg，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍； (3)所有元素中，氢重量最轻。在标准状态下，它的密度为0.0899g/L；氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求； (4)氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快； (5)氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，而且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用； (6)氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。用氢代替煤和石油，不需对现有的技术装备作重大的改造，现在的内燃机稍加改装即可使用； (7)所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，因此在能源工业中氢是极好的传热载体。二、氢能源的制备 2.1 从含烃的化石燃料中制氢这是过去以及现在采用最多的方法，它是以煤、石油或天然气等化石燃料作原料来制取氢气。自从天然气大规模开采后，传统制氢的工业中有96％都是以

备课的含义及作用

备课的含义及作用 1、备课的含义当前，广大教师对备课的认识存在两大误区：一方面，备课就是写教案；另一方面，备课是不得已要完成的任务。在某种程度上，备课已沦落为中小学教师工作中的一种形式、一种任务、一种负担，成为为了达到某种目的而不得不应付的差事。产生这种局面的重要原因在于: 教师并不真正了解备课含义及作用；学校对于教师备课要求死板；学校对于备课平时不要求，期末搞突然袭击。深刻了解备课的含义，对于提高教育教学质量至关重要。（1）备课是教学过程的精心预设，体现着教师对课程内容的主动性、灵活性和创造性。教学过程是一个复杂的过程，是一个庞大的系统，是一个由若干要素构成的开放的复杂系统。要使这个系统产生能产生整体系统的作用，而不仅仅是各个环节作用简单叠加，即要使教学的整体作用大于其构成要素的作用之和，就务必要在备课上下足功夫。备课就是运用系统的方法对人的因素和物的因素进行具体计划，从而预设教学的系统或程序，其根本目的是促进学生学习的有效生成（而不是简单的复制粘贴）。教师上课面对的是一个个鲜活的生命，如何把他们和教学目标、教学内容、教学方法以及教学环境有机结合起来，发挥出系统的整体作用，需要教师提前进行深刻的思考。每一节课都应有其独特的任务和要实现的目标，教师必须对自己的教学目标有十分恰当和清晰的认识。只有当教师对自己选择与组织的教学内容进行了精心设计，达到融会贯通、如同己出的程度，教学才可以娓娓道来，左右逢源。教学氛围的营造和教学方法的运用要让学习者惊喜，要唤起他们的学习兴趣。（2）备课是知识的内化、具体化与课堂物化的预案很多教师都有这样的感受：在经过多次重复同一课的教学之后，就觉得一切尽在掌握之中，备课根本就是多此一举。基于此，备课的政策也有所不同，年轻教师要“备详案”，经验丰富的教师便可以“备简案”或可以是“零教案”。很显然，这是对备课的误解。事实上，对教学内容烂熟于胸，倒背如流并不意味着做到了对知识的内化、活化和转化。提到内化，人们更多强调的是让学生来内化，教师是否内化了教学内容或者能不能内化教学内容没有受到重视。不论经验多么丰富的教师，如果做不到“内化”，他只能是只能是“传声筒”、“搬运工”。教学就是一个不断“内化”的过程，首先是教师对客观的教学内容进行内化，使其成为促进自己发展的支点，紧接着是学生对客观的教学内容和教师传授内容的内化。若没有教师很好地内化了的教学内容，学生就很难做到内化知识。内化在一定程度上是主体自身与客观内容相互作用的结果，但是教师对知识的活化却能有效促进学生对知识的内化。知识的存在状态是静止的，僵硬的，没有感情的。具体化就是让静止的、僵硬的和没有感情的知识变得动态、鲜活和充满感情。知识的具体化、活化是教师想象力充分释放，创造力充分展现的过程。每一节课的内容，首先对老师来说应是丰满的灵动的富有丰富情感的，然后，才会对学生构成新奇的富有情感成分的，只有这样，才能做到对课程教学内容的再创造，才能实现师生的生成。（3）备课是对教学资源开发、整合与利用的过程当前，中小学课程教学改革的目标直指时代要求，使学生“具有初步的创新精神和实

基因的概念及发展

基因的概念及发展基因(gene)这个名词是1909年由遗传学家约翰逊(W．Johannsen)提出来的。他用基因这一名词来表示遗传的独立单位，相当于孟德尔在豌豆试验中提出的遗传因子。顾名思义，基因不仅是一个遗传物质在上下代之间传递的基本单位，也是一个功能上的独立单位。在遗传学发展的早期阶段，基因仅仅是一个逻辑推理的概念，而不是一种已经证实了的物质和结构。由于科学研究水平的不断提高，从浅入深，由宏观到微观，基因的概念也在不断的修正和发展。在20世纪30年代，由于证明了基因是以直线的形式排列在染色体上，因此人们认为基因是染色体上的遗传单位。20世纪50年代以后，随着分子遗传学的发展，1953年在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构以后，人们普遍认为基因是DNA的片段，确定了基因的化学本质。20世纪60年代，本茨(S．Benzer)又提出了基因内部具有一定的结构，可以区分为突变子、互换子和顺反子三个不同单位。DNA分子上的一个碱基变化可以引起基因突变，因此可以看成是一个突变子；两个碱基之间可以发生互换，可以看成是一个互换子；一个顺反子是具有特定功能的一段核苷酸序列，作为功能单位的基因应该是顺反子。从分子水平来看，基因就是DNA分子上的一个个片段，经过转录和翻译能合成一条完整的多肽链。可是，通过近年来的研究，认为这个结论并不全面，因为有些基因在转录出RNA以后，不再翻译成蛋白质，如rRNA和tRNA就属于这种类型。另外，还有一类基因，如操纵基因，它们既没有转录作用，又没有翻译产物，仅仅起着控制和操纵基因活动的作用。特别是近年来发现，在DNA分子上有相当一部分片段，只是某些碱基的简单重复，这类不含有遗传信息的碱基片段，在真核细胞生物中数量可以很大，甚至在50％以上。关于DNA分子中这些重复碱基片段的作用，目前还不十分了解。有人推测可能有调节某些基因活动和稳定染色体结构的作用，其真正的功能尚待研究。因此，目前有的遗传学家认为，应该把基因看作是DNA 分子上具有特定功能的(或具有一定遗传效应的)核苷酸序列。基因概念的发展 1909年，约翰逊(Johannsen)首次提出了基因(gene)的概念，用以替代孟德尔(Mendel)早年所提出的遗传因子(genetic factor)一词，并创立了基因型(geno-type)和表现型(phenotype)的概念，把遗传基础和表现性状科学地区分开来。随着遗传学的发展，特别是分子生物学的迅猛发展，人们对基因概念的认识正在逐步深化。 1 1个基因1个酶英国生理生化学家盖若德(Garrod．A．E)研究了人类中的先天代谢疾病，并于1909年出版了《先天代谢障碍》一书。他通过对白化病等疾病的分析，认识到基因与新陈代谢之间的关系，即1个突变基因，1个代谢障碍。这种观点可以说是1个基因1个酶观点的先驱。比得尔(Beadle．G．W)和塔特姆(Tatum．EL)对红色链孢霉做了大量的研究。他们认为，野生型的红色链孢霉可以在基本培养基上生长，是因为它们自身具有合成一些营养物质的能力，如嘌呤、嘧啶、氨基酸等等。控制这些物质合成的基因发生突变，将产生一些营养缺陷型的突变体，并证实了红色链孢霉各种突变体的异常代谢往往是一种酶的缺陷，产主这种酶缺陷的原因是单个基因的突变。

新概念武器

新概念武器第一节新概念武器的基本概念与内涵一、新概念武器的基本概念什么是新概念武器？所谓新概念武器，目前并没有严密的科学定义，总是仁者见仁，智者见智。但总的讲，有两种比较普遍的看法：一是采用新原理、新技术、新设计思想、新结构、新能源、新材料、新工艺发展而成的创新性武器叫做新概念武器；二是除了上述全新的武器外，那种通过技术集成、局部创新而实现了功能创新以及武器系统概念发生了显著变化的，也应属于新概念武器的范畴。基于对新式武器系统概念的分析，人们可以总结出：每一种新式武器必然有其不同于别种武器的系统概念，而造就一个新的武器系统概念的首要条件和依据则可能是应用某种新原理、新能源、新结构或新材料，或者是采用一种新的设计思想或巧妙构思，抑或是前述数个创新点的结合。鉴于时代的进步、科技水平的提高，一种新式武器的推出必然带有反映当时技术最高水准的时代烙印，而且一经研制成功并投入使用，必定大幅度地提高作战效能，或者能较好地实现战术使用意图，达到良好的效果。否则，人们不会花很高的代价去研究它。根据以上两个前提，我们可以把新概念武器的内涵归纳为：第一，凡是采用新原理、新能源创新推出的、有别于传统武器系统概念、可大幅度提高作战效能的新型武器；第二，凡是采用新结构、新材料、新工艺创新推出的有别于传统武器概念的新式武器，或者在现有制式产品基础上采用新结构、新材料、新工艺改造造就的、战技性能水平有大幅度提升的新型武器；第三，凡是运用先进的设计思想或者先进的总体优化技术，经过巧妙构思造就的、系统概念与传统武器有着较大区别，且作战功能比传统武器大大提高的新型武器；第四，新概念武器是技术含量更高的新式武器。总之，新概念武器是相对传统武器而言的，它是利用新原理、新能源、新技术、新材料、新设计思想和(或)新结构技术发展造就的、比传统武器有着革命性变革或重大突破的创新性武器。二、新概念武器分类现今发展中的新概念武器，种类繁多，各武器使用的新技术、运用的新原理及新能源等方面相互交叉，对其进行分类较为困难。本章主要进行以下分类：第一大类是定向能武器第二大类是新动能武器第三大类是新第四大类是智能武器第五大类是其他的新概念武器目前，以美国为代表的各军事大国纷纷投入大量人力、物力，进行新概念武器的开发研究。其中有些系统已拥有关键技术储备，有些系统已完成分系统和总体演示验证试验，有些

浅谈我国发展氢能的必要性

第35卷第6期2013年12月山东冶金 Shandong Metallurgy Vol.35No.6December 2013 摘要：介绍了氢能的性质、特点及应用；分析了几种成熟的制氢技术，生物制氢是未来发展的趋势；简要介绍了国内外氢能源的发展情况，氢能是清洁能源，是我国未来新能源发展的必然选择。关键词：氢能；制氢技术；清洁能源；生物制氢图分类：TK91 文献标识码：A 文章编号：1004-4620（2013）06-0078-03 浅谈我国发展氢能的必要性贺小平，高辉，邓秀琴（辽宁石油化工大学顺华能源学院，辽宁抚顺113001） 1氢能的性质、特点及应用氢能是指以氢及同位素为主体的反应中或氢的状态变化过程中所释放出的能量，包括氢核能和氢化学能两部分。氢能源是一种二次能源。在世界能源结构中，煤炭、石油和天然气等化石能源在自然界中的储量是有限的，随着耗量的日益增加，将日益减少，终有一天会枯竭。这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是人们期待的新的未来最理想的二次能源。氢能具有以下特点： 1）质量小，标况下氢的密度为0.0899g/L，在-252.7℃时可成为液体，若将压力增大到几十兆帕，液氢可变为金属氢。2）导热性能好，比大多数气体的导热系数高出10倍，在能源工业中是极好的传热载体。3）氢在自然界中是普遍存在的元素，据估计它构成了宇宙质量的75%。4）除了核燃料外，氢的发热值为1.4×105kJ/kg，是汽油发热值的3倍，是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的。5）氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。6）氢燃烧后的产物是水，无环境污染，而且燃烧生成的水还可以继续制氢，可反复循环使用。7）氢能利用形式多，储存方式多样，可以适应不同环境的不同需求［1］。氢能作为一种清洁的新能源和可再生能源，其利用途径日益增加： 1）航天动力。早在20世纪，美国就研制成了以液氢为燃料的液氢发动机，并在航天飞机上成功使用；我国的长征2号、3号火箭也采用液氢作为燃料。目前科学家正研究一种“固态氢”宇宙飞船。固态氢既作为飞船的结构材料，又作为飞船的动力燃料，在飞行期间，飞船上所有的非重要零部件都可作为能源消耗掉，飞船就能飞行更长的时间［2］。 2）交通运输。在超声速飞机和远程洲际客机上以氢作动力燃料的研究已进行多年，目前欧洲生产的飞机部分采用液氢为燃料。德国戴姆勒一奔驰航空航天公司以及俄罗斯航天公司从1996年开始试验，其进展证实，在配备有双发动机的喷气机中使用液态氢，其安全性有足够保证。美、德、法等国采用氢化金属贮氢；而日本则利用液氢代替柴油，用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃；美国和加拿大计划从加拿大西部到东部的大铁路上采用液氢和液氧为燃料的机车。 3）燃烧氢气发电。氢能发电是利用氢气和氧气燃烧，组成氢氧发电机组。这种机组不需要复杂的蒸汽锅炉系统，结构简单，维修方便，具有启动快和比较灵活等特点，可以为大型电站调节峰荷。同时氢和氧还可直接改变常规火力发电机组的运行状况，提高电站的发电能力。氢能发电还体现在燃料电池上，燃料电池是将燃料的化学能直接转换为电能，不需要进行燃烧，能源转换效率可达60%～80%，而且污染少，噪声小，装置可大可小，非常灵活。日本已建立万千瓦级燃料电池发电站；美国有30多家厂商在开发燃料电池；德、英、法、荷、丹、意和奥地利等国也有20多家公司投入了燃料电池的研究，这种新型的发电方式已引起世界的关注［3-4］。 4）氢能民用。氢能发电、氢介质储能与输送以及氢能空调、氢能冰箱等，有的已经实现，有的正在开发，有的尚在探索中。 5）化工原料。工业上氢用于生产化肥、染料、塑料、甲醇及油类和脂肪的氢化等。时至今日，氢能的利用已有长足进步。目前，世界上有50多个实验室正在研究如何能大量而廉价地生产氢。收稿日期：2013-12-04作者简介：贺小平，女，1967年生，1990年毕业于鞍山钢铁学院煤化工专业。现为辽宁石油化工大学顺华能源学院高级工程师，从事化学工程与工艺煤化工方向的教学与研究工作。 78

谈谈你对当前中学化学课程改革与发展的主要趋势的认识

一．谈谈你对当前中学化学课程改革与发展的主要趋势的认识？答：现代化学科学已进入人类社会生活的各个方面，是现代社会发展中不可缺少的基础自然科学。教育改革的灵魂是教育理念的变革，而教育理念的实现最终要具体落实到课程的实施上，所以化学教育改革的关键是化学课程改革。中学化学课程的改革与发展，主要表现出以下主要趋势： 1.转变化学教育观念，培养学生的科学素养所谓有科学素养，根据美国科学促进会制定的“2061计划——为了全体美国人的科学”提出的观点，包括以下内容： ◆熟悉自然世界，认识它的多样性和统一性； ◆理解重要的科学概念和原理； ◆通晓科学、数学、和技术相互依存的重要方式； ◆知道科学、数学、和技术都是人类的事业，知道它们的力量和局限性的含义； ◆有进行科学思维的能力； ◆能应用科学知识和科学思维方法于个人和社会目的。随着科学技术与社会的关系越来越密切，公众的科学素养水平的高低已成为决定经济发展、增强国家竞争力的决定性因素。因此，近年来世界上很多国家都把培养和提高公众的科学素养作为科学教育改革的根本目标。培养学生的科学素养，不同于英才教育，它是面向所有学生的，是科学普及教育，是科学与社会密切联系的教育。 2.提供多元化的课程，满足不同学生的需要教育改革的根本目的是以学生为本，促进每一个学生的发展。由于学生的个性、需要等千差万别，所以只有设置多元化的课程，体现课程的人本化、个性化，才能满足不同学生的发展需要。从中学化学课程改革的历史来看，尽管中学化学课程改革一个时期追求学术性目的，另一个时期又面向大众普及化学知识，但在化学课程实践中，人们总是希望化学课程能同时满足各种不同的需要。 3.改变学习方式，培养学生的创新能力知识经济时代的社会是一个学习化的社会，在学习化的社会里，学习能力和创新能力是一个人所应具备的基本能力。传统的学习方式以教师及书本为中心，重视教师的教和学生对知识的被动接受，忽视学生在学习过程中的主动性和独立性，不利于学生学习能力的形成和创造性的发挥。面向21 世纪，世界各国的基础教育课程改革都把改变学生的学习方式作为重要内容，以有利于培养学生的学习能力和创新能力。强调“激发学生的主动性和创新意识，促使学生积极主动地学习”，也充分反映了中学化学课程改革的这一趋势。 4.拓展化学的视野，重视与其它学科的相互渗透化学科学不仅与其它自然科学有着密切的关系，而且也渗透到了人文社会科学领域。所以，化学教育不能使学生只从化学的角度来认识、解决社会中的有关问题，要让学生能综合应用多种科学知识，以跨学科的观点和方法，从整体上认识和解决科学技术发展和现实社会中的问题。为此，近年来发达国家开发和研制的中学化学课程都很重视与其它自然科学甚至人文学科的渗透与联系。 5.贴近学生的经验，充分体现化学课程的生活价值把化学带到生活中去，加强与社会和实际生产生活的联系，使化学教育贴近学生的社会生活实际，让学生了解化学在现代生产生活中的作用，为学生将来的社会生活作准备。随着社会的进步和科学技术的发展，化学与人类各种活动的关系越来越密切，化学的作用越来越大，所以完整地体现化学课程的价值，是当前我国中学化学课程改革的一项重要任务。 6.精心设计课程内容，营造真实的学习情境在我国的中学化学课程实施过程中，长期以来教师更多地倾向于根据自己所传授的知识

新概念武器发展趋势

新概念武器发展趋势摘要: 科学阐述了新概念武器的定义，系统探讨了新概念武器的发展历程、独特性能、分类及破坏机理，深入分析了新概念武器对现代战争的重大影响，精要介绍了新概念武器的发展现状及使用情况，明确指出了新概念武器的发展趋势，重点研究了发展新概念武器的战略举措。引言在国防科技日新月异的知识军事时代，武器装备已发展到第三代，即“电子兵器”时代。军队知识化、武器智能化、战场数字化、战争信息化、战略威慑化已成为21 世纪军事发展的基本趋势。作为新世纪在新概念战争中以新奇致胜的新概念武器，已引起世界各国的高度重视，它不仅对武器的发展思路提出严峻的挑战，也为武器的跨越发展提供了难得的机遇。 1 新概念武器概述 1． 1 新概念武器的科学定义在武器的发展过程中，有这样一类武器，一经推出，或是其采用的原理、或是其采用的技术、或是其最终的杀伤效果，总有一些令人耳目一新的东西，研究人员都在竭尽全力要与众不同，可以说是“新”不惊人死不休，这就是新概念武器。新概念武器是相对于传统武器而言的，是尚处于研制或探索之中的一类高技术武器，它在基本原理、杀伤破坏机理和作战方式上与传统武器有重大的区别。它可以利用声、光、电、电磁和化学失能剂等先进技术直接杀伤目标和破坏设备［1 ～4］。如果要对新概念武器下一个比较科学的定义，那就是指采用新原理、新技术，在杀伤破坏机理和作战效能上与传统武器有明显不同，在战争中能发挥潜在特殊作用的高技术武器群体。这类武器在设计思想、系统结构、总体优化、材料应用、工艺制造、高技术含量、部署方式、作战方式、作战使命及毁伤效果等诸多方面都不同于传统武器，是可以在武器装备体系中起战斗力倍增器作用的创新性武器。 1． 2 新概念武器的发展历程新概念武器是20 世纪80 年代末期至90 年代初期才发展起来的，它是在全面禁止使用原子核武器，以及国际公约禁止使用生物武器和化学战剂武器，在维护和平与反暴乱的条件下，演变而发展起来的新型装备。预计21 世纪初的20 ～30 年内，将会有一大批新概念武器诞生，将为未来高科技战争带来革命性的影响和变化。 1． 3 新概念武器的独特性能与传统武器相比新概念武器，具有八大新特性能:既具有创新性、时代性、探索性、奇效性等共性特，又具有精确性、连续性、灵活性、非致命性等个性特点。 2 新概念武器的分类新概念武器种类繁多，根据武器的杀伤原理、杀伤规模、杀伤手段和所属的科学领域，新概念武器主要分为五大类: 一是新概念能量武器，二是新概念信息武器，三是新概念生化武器，四是新概念环境武器，五是新概念心理战武器。根据新概念武器对人员和装备所构成的危害程度，可将新概念武器分为致命性和非致命性两大类。致命性新概念武器，如动能武器，地震、山崩、海啸等人造灾害的地球物理武器等就属于致命武器。非致命性新概念武器，主要用于使人和武器装备失去作战能力，而不造成人员死亡和装备毁坏的一类武器，如次声武器、激光致盲武器、高功率微波武器、心理战武器、计算机病毒武器，以及石墨炸弹、泡沫发生器( 大量泡沫把人员和装备包裹起来) 和超级润滑剂( 喷洒后使飞机在跑道上不能起飞，使车辆在道路上无法行驶) 等就属于非致

氢能源的开发与利用

氢能源的开发和利用菜大兴（中南大学化学化工学院湖南长沙410083）摘要：随着化石燃料等不可再生资源的日益紧缺和环境污染日益加重，人们迫切需要寻找替代能源。氢能作为可持续、清洁的能源而被广泛研究，是未来人类的理想能源之一，对整个世界经济的可持续发展具有重要的战略意义。本文主要述评了氢能制备、氢能储运、氢能利用在国际和国内的最新研究动态，并对氢能未来开发利用前景进行了展望。关键词：氢能源、氢能制备、储氢技术、氢能利用 0 引言能源是现代社会人类生活、生产中必不可缺的东西。随着社会经济的发展，人们对能源的需求越来越高。然而在能源开发及利用的研究中，人们发现有的能源与一般传统的矿物能源不同，如太阳能、风能、潮汐熊等再生性能源。氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高、清洁的绿色能源及能源载体，被认为是连接化石能源向可再生能源过渡的主要桥梁[1]。作为能源，氢能具有无可比拟的潜在开发价值。氢是自然界最普遍存在的元素，它主要以化合物的形态储存于水中，而水是地球上最广泛的物质；除核燃料外，氢的发热值在所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高；氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快；氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁。氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。用氢代替煤和石油，不需对现有的技术装备作重大的改造，现在的内燃机稍加改装即可使用。所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，在能源工业中氢是极好的传热载体。所以，研究利用氢能已成为国内外学者研究的热点[2]。 1 氢能制备方法 1.1 矿物燃料制氢在传统的制氢工业中，矿物燃料制氢是采用最多的方法，并已有成熟的技术及工业装置。

课程的定义

这一解释在各种英文词典中很普遍，英国牛津字典、美国韦伯字典、《国际教育字典》(International Dictionary of Education)都是这样解释的。但这种解释在当今的课程文献中受到越来越多的质疑，并对课程的拉丁文词源有了新的理解。 “curre”一词的名词形式意为“跑道”，由此课程就是为不同学生设计的不同轨道，从而引出了一种传统的课程体系；而“curre”的动词形式是指“奔跑”，这样理解课程的着眼点就会放在个体认识的独特性和经验的自我建构上，就会得出一种完全不同的课程理论和实践。综上所述。课程是指学校学生所应学习的学科总和及其进程与安排。广义的课程是指学校为实现培养目标而选择的教育内容及其进程的总和，它包括学校所交的各门学科和有目的、有计划的教育活动。狭义的课程是指某一门学科。二、课程内涵的发展 1.课程即教材课程内容在传统上历来被作为要学生习得的知识来对待，重点放在向学生传递知识这一基点上，而知识的传递是以教材为依据的。所以，课程内容被理所当然地认为是上课所用的教材。这是一种以学科为中心的教育目的观的体现。教材取向以知识体系为基点，认为课程内容就是学生要学习的知识，而知识的载体就是教材，其代表人物是夸美纽斯。 2.课程即活动这种课程的主要代表人物是杜威。杜威认为“课程最大流弊是与儿童生活不相沟通，学科科目相互联系的中心点不是科学，而是儿童本身的社会活动”。

新概念武器的发展趋势

新概念武器的发展趋势与反思学员二旅三营：袁波3309310069 摘要：和平与发展的主流下，科学技术的进步，各国重视新概念武器的研发与应用，新概念武器改变传统作战方式，顺应时代潮流。在这个时代，新概念武器的研发与应用应当围绕着世界和平、正义，要尊重生命。关键字：和平新概念武器科学技术尊重生命众所周知，当今社会的主流是和平与发展。人类已经进入21世纪，中国人民和世界人民都渴望世界持久和平，渴望过上稳定安宁的生活，渴望建立公正合理的国际经济政治新秩序，渴望人类美好的未来。但是，现实告诉我们，当今世界不是风平浪静的，霸权主义、强权政治、民族冲突、宗教的争端仍然存在，局部战争时有发生。随着科学技术的进步，战争的重点不再是军队有多么的庞大，而是新概念武器的研发与应用。在战争中，新概念武器的加入大大减少了士兵的伤亡率，降低了作战国在战争中的损失，同时提高了作战效率。因此各国都注重新概念武器的研发与应用。新概念武器在工作原理、破坏机理和作战方式上与传统武器有着显著区别，并可大幅度提高作战效能的一类新技术武器。如此先进的作战武器必定是军事界的宠儿。新概念武器的研发与应用对维护世界和平、国际反恐起到重要的作用。目前，正在探索和发展中的典型新概念武器主要有定向能武器、动能武器、高超声速武器、计算机网络攻防武器、微型无人作战平台和非致命武器等。这些新概念武器为武器装备的发展开辟了崭新的领域，在一定程度上代表了未来武器装备的发展方向。现在美国成为其中的佼佼者，在几次大事件中，先进的武器装备为美

国赢得了巨大的政治利益，不仅维护了和平，还让美国在军事科技领域狠狠炫耀了一番。由此可见，许多国家致力于其研发是有原因的。各国加速对新概念武器的研制和发展，有利于确立其军事上的优势地位。新概念武器以它独特的作战能力，具有“全频道”式的综合作战能力，隐蔽突击的能力为优势，必将成为新世纪战场新宠和利器。预计21世纪初20~30年内，将会有一大批新概念武器出世。我国新概念武器的发展方向：1）重视概念研究，重视基础研究，挖掘武器新概念内涵。武器新概念是新概念武器的导向，新概念武器是武器新概念的归宿。武器新概念把所有超出了传统军事领域，但仍能运用于战争行动的手段都看作是武器。武器新概念为新概念武器提供指向，新概念武器使武器新概念固定成型。2）高度重视新概念武器的发展。3）加强新概念武器的摧毁与反摧毁战法的研究。4）有所为，有所不为，有重点的发展定向能武器和动能武器。5）发展高功率微波武器，使之成为未来战争的“杀手锏”。6）积极发展反卫星武器系统。7）跟踪世界计算机技术发展趋势，制定计算机病毒武器发展战略。相信我国的对策对我国在新概念武器的研发与应用上定能起到非常积极的作用，使我国军事、国防进一步巩固，增加我国在世界的威信。先进的武器装备需要先进的科学技术作为其坚强的后盾。想要在新概念武器领域获得成功必须发展科学技术，勇于创新，敢于实践，积极研发，加强国防建设，使得全球军事相互制衡，让和平与发展的主流延续下去。科技在发展，武器装备也在更新换代，杀伤力不断增强。我们的反思------发展的另一方向：战争是恐怖、悲惨的，这不得不让人们陷入武器研发的伦理困境中:科学知识、技术本身是清白的，但是战争是血腥的。一旦把科学技术运用在战争中，战争中的伤亡必定有所增加。那么，各国在发生某些冲突时，首先应该降低战争发生的可能性，将矛盾尽可能在谈判桌上化解，

计算机的发展历史与未来展望

电子信息工程1班201207020122 杨若雯

计算机的发展历史与未来展望杨若雯电子信息工程1班 201207020122 摘要：无处不在、无所不能的电脑，已历经了50多个春华秋实。50余年在人类的历史长河中只是一瞬间，电脑却彻底改变了我们的生活。回顾电脑发展的历史，并依此上溯它的起源，真令人惊叹沧海桑田的巨变；历数电脑史上的英雄人物和跌宕起伏的发明故事，将给后人留下了长久的思索和启迪。关键词：机械、电子、晶体管、集成电路计算机、第五代计算机引言：计算的历史十分悠久，可以追溯到原始人用手指计算、石头计算或绳结计算，当文化越来越复杂、社会越来越进步，计算工具也在相应变化，现代计算机的出现就源于这种需求。而计算机无疑是人类历史上最伟大的发明之一。如果说，蒸汽机的发明导致了工业革命，使人类进入了工业社会，那么计算机的发明则导致了信息革命，使人类社会进入了信息社会。世界上第一台电子计算机于1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学，名叫ENIAC。60余年来，计算机及计算机科学与技术发展之迅猛是当初发明者所始料未及的，如今，“计算”已经无所不在，计算机及计算机技术已经深入生产、生活各个方面。而再从头回顾，我们会惊喜而又毫无意外地发现，其实这一切，都是人类文明史的必然产物，是长期的客观需求和技术准备的结果，那些令人惊艳的天才们与无数的专家们用毕生的精力创造了今天的一切——那么庞大迅捷的联系网与媒介，而我们这些站在巨人肩膀上的人，所要做的，就是在计算机的未来历史上，添上浓墨重彩的一笔。计算机的史前时代计算机的史前史至少可以追溯到我们祖先用手指或者石头绳结帮助计数的远古时代。数学的萌芽让公元前四五千年的苏美尔人开始了“数字化生存”的初次尝试，他们在发明楔形文字的同时，也在泥板上刻下了人类最早的数字符号。随后，计算工具开始了快速的演变。中国古代的筹算发展成了算盘，这是人类经过加工制造出来的第一种计算工具，是我国古代发明创造的重要成就之一。而西方自17世纪初起，也开始出现了计算尺，至1957年，卡西欧公司制作了世界上第一台商用小型电子计算器。机械式计算机在电子计算机出现之前，从17世纪至19世纪长达两百多年的时间里，一批杰出的科学家相继进行了“机械计算机”的研究，这些计算机虽然构造简单、性能不够好，但其工作原理与现代计算机极为相似，为现代计算机的产生奠定了基础。世界上第一台机械计算机的荣誉应归功于德国图宾根大学的教授威廉·契克卡德，他的发明早于1642年法国数学家、物理学家和思想家布莱斯·帕斯卡的加法机。1674年，德国伟大的数学家、因独立发明微积分而与牛顿齐名的戈特弗里德·莱布尼茨发明了乘法机。1805年，法国一位机械大师约瑟夫·杰卡德完成了法国纺织机械师贝斯莱·布乔关于“穿孔纸带”的构想，设计制造了“自动提花编织机”，这意味着程序控制思想的萌芽。1822年，被誉为“现代计算机的奠基人”的英国剑桥大学教授查尔斯·巴贝奇从杰卡德的“自动提花编织机”上获得灵感，制成了差分机，并提出了“分析机”的构想，为现代计算机的诞生奠定了理论基础。1873年，美国人弗兰克·鲍德温制造出手摇式计算机，这在电子计算器发明之前是办公室和家庭主要的计算装置。从机械到电子的进程机械式计算机采用的都是机械零件，利用机械转动原理工作，而在社会的发展中，电气控制技术逐渐取代了纯机械装置，这代表了计算机发展史上的一次重大飞跃，也标志着由机械计算机时代向电子计算机时代迈进。 1888年，美国统计专家赫尔曼·霍列瑞斯博士首次使用了穿孔卡技术的数据处理机器，

课程的定义

课程的定义：什么是“课程一、课程的概念 “课程”一词在我国始见于唐宋期间。唐朝孔颖达为《诗经·小雅·小弁》中“奕奕寝庙，君子作之”句作疏：“维护课程，必君子监之，乃依法制。”但这里课程的含义与我们今天所用之意相去甚远。宋代朱熹在《朱子全书·论学》中多次提及课程，如“宽着期限，紧着课程”，“小立课程，大作工夫”等。虽然他对这里的“课程”没有明确界定，但含义是很清楚的，即指功课及其进程。这里的“课程”仅仅指学习内容的安排次序和规定，没有涉及教学方面的要求，因此称为“学程”更为准确。到了近代，由于班级授课制的施行，赫尔巴特学派“五段教学法”的引入，人们开始关注教学的程序及设计，于是课程的含义从“学程”变成了“教程”。解放以后，由于凯洛夫教育学的影响，到80年代中期以前，“课程”一词很少出现。在西方英语世界里，课程（curriculum）一词最早出现在英国教育家斯宾塞（H.Spencer）《什么知识最有价值？》（1859）一文中。它是从拉丁语“currere”一词派生出来的，意为“跑道”(race-course)。根据这个词源，最常见的课程定义是“学习的进程”(course of study)，简称学程。这一解释在各种英文词典中很普遍，英国牛津字典、美国韦伯字典、《国际教育字典》(International Dictionary of Education)都是这样解释的。但这种解释在当今的课程文献中受到越来越多的质疑，并对课程的拉丁文词源有了新的理解。“currere”一词的名词形式意为“跑道”，由此课程就是为不同学生设计的不同轨道，从而引出了一种传统的课程体系；而“currere”的动词形式是指“奔跑”，这样理解课程的着眼点就会放在个体认识的独特性和经验的自我建构上，就会得出一种完全不同的课程理论和实践。综上所述。课程是指学校学生所应学习的学科总和及其进程与安排。广义的课程是指学校为实现培养目标而选择的教育内容及其进程的总和，它包括学校所交的各门学科和有目的、有计划的教育活动。狭义的课程是指某一门学科。二、课程内涵的发展 1.课程即教材课程内容在传统上历来被作为要学生习得的知识来对待，重点放在向学生传递知识这一基点上，而知识的传递是以教材为依据的。所以，课程内容被理所当然地认为是上课所用的教材。这是一种以学科为中心的教育目的观的体现。教材取向以知识体系为基点，认为课程内容就是学生要学习的知识，而知识的载体就是教材，其代表人物是夸美纽斯。 2.课程即活动这种课程的主要代表人物是杜威。杜威认为“课程最大流弊是与儿童生活不相沟通，学科科目相互联系的中心点不是科学，而是儿童本身的社会活动”。通过研究成人的活动，识别各种社会需要，把它们转化成课程目标，再进一步把这些目标转化成学生的学习活动。这种取向的重点是放在学生做些什么上，而不是放在教材体现的学科体系上。以活动为取向的课程，注意课程与社会生活的联系，强调学生在学习中的主动性，是一种探究性的教学。3.课程即经验在泰勒看来课程内容即学习经验，而学习经验是指学生与外部环境的相互作用，他认为“教育的基本手段是提供学习经验，而不是向学生展示各种事物。”这种观点强调学生是主动参与者，学生是学习活动的主体，学习的质和量决定于学生而不是课程，强调学生与外部环境的互相作用。教师的职责是构建适合学生能力与兴趣的各种情境，以便为每个学生提供有意义的经验。三、课程类型当代主要的课程类型有：学科课程、综合课程和活动课程三大类型。

世界科技发展新趋势(一)汇总

世界科技发展新趋势 2015年07月06日07:51 来源：人民网-人民日报手机看新闻打印网摘纠错商城分享推荐字号原标题：世界科技发展新趋势进入21世纪以来，新一轮科技革命正在孕育兴起，世界科技发展呈现新的大趋势。为反映当今世界科技发展新趋势，从本期“观察”版起将陆续推出“世界科技发展新趋势”系列专版。今日刊发第一期，敬请关注。 ——编者新一轮科技革命将深刻影响世界力量格局创造未来的科技发展新趋势（大势所趋）白春礼当前，全球新一轮科技革命和产业变革方兴未艾，科技创新正加速推进，并深度融合、广泛渗透到人类社会的各个方面，成为重塑世

界格局、创造人类未来的主导力量。我们只有认清趋势、前瞻擘划，才能顺势而为、抢抓机遇。从宏观视角和战略层面看，当今世界科技发展正呈现以下十大新趋势。颠覆性技术层出不穷，将催生产业重大变革，成为社会生产力新飞跃的突破口。作为全球研发投入最集中的领域，信息网络、生物科技、清洁能源、新材料与先进制造等正孕育一批具有重大产业变革前景的颠覆性技术。量子计算机与量子通信、干细胞与再生医学、合成生物和“人造叶绿体”、纳米科技和量子点技术、石墨烯材料等，已展现出诱人的应用前景。先进制造正向结构功能一体化、材料器件一体化方向发展，极端制造技术向极大（如航母、极大规模集成电路等）和极小（如微纳芯片等）方向迅速推进。人机共融的智能制造模式、智能材料与3D打印结合形成的4D打印技术，将推动工业品由大批量集中式生产向定制化分布式生产转变，引领“数码世界物质化”和“物质世界智能化”。这些颠覆性技术将不断创造新产品、新需求、新业态，为经济社会发展提供前所未有的驱动力，推动经济格局和产业形态深刻调整，成为创新驱动发展和国家竞争力的关键所在。科技更加以人为本，绿色、健康、智能成为引领科技创新的重点方向。未来科技将更加重视生态环境保护与修复，致力于研发低能耗、高效能的绿色技术与产品。以分子模块设计育种、加速光合作用、智能技术等研发应用为重点，绿色农业将创造农业生物新品种，提高农

对当前计算机发展的感想和展望

对当前计算机发展的感想和展望自1946年第一台电子数字式查分机问世以来，计算机时代以迅猛的威势引领着时代的步伐。计算机，从体积当初占据好几间房间的庞然大物，经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个时代，逐步成为人们日常生活中必不可少的工具和重要内容。如今的计算机科学也方兴未艾，虽然近几年有所放缓，但它依然以积极的态势发展着。计算机，如今俗称电脑，是一种能够按照事先设定的程序进行数据处理的现代化智能设备。在数代计算机科学家的改进下，它成为辅助人类生活的有效公具。计算机的应用主要在以下几个方面: 1.科学运算。这是计算机最基本的功能。 2.信息的处理。这里不仅包括了信息的收集和整理，还包含数据的分析和预测。 3.交流革命的有效平台。互联网的出现，使得计算机成为人们在虚拟信息世界的必须途径（包含手机网络）。其中，网络平台的构建和发展，使得人们之间的交流愈发紧密，信息的传播可以跨越时间和空间的阻碍，整个地球变成一块发热的集成电路板。所有人都被互联网或紧或松地联系在一起，我们的交流更加便利。 4.人工智能。作为计算机科学的一个分支，它主攻模拟、延伸和扩展人的智能，得到了社会的广泛关注。人们普遍会将其与机器人联系起来，而我更偏向于另外的观点，即人工智能是以人脑智能为模板的追求生活实用性的思维科学。在不久的将来，这种科学将运用于各种情况下的预先处理和决策，以及结果分析、任务执行。 5.其他辅助功能。数字化的时代已经来临，当我们的大多数行为可以具体量化的时候，计算机可以记录检测此类内容，在相应程序的指导下完成基本的辅助工作，如调控温差、光照，为我们开门关门，煮饭洗衣等等。由此可见，计算机在我们生活中几乎无所不在，无所不能。但是，计算机以及它背后互联网的发展，或多或少都给我们带来了问题。一是数据的大规模应用过程中造成的隐私泄露和信息安全问题。举例来说，随着电子商务的发展，我们的财产安全会在网络交易和非网络交易的各种场合受到考验。越来越多的黑客和不良企业试图发动各种攻击，实行形形色色的欺诈来牟取利益。同时，消费者一旦受到损失，就很难通过完备的法律途径追回钱财。尤其在我国，由于相关法律不完善，受害者难以有效地讨回自己名誉、财产及人身安全方面的损失。二是在阅读思维方式方面造成的负面影响。就阅读而言，网络信息大多零碎化、片段化，不具有普通阅读的完备性。由于数量过于庞大，阅读内容的有效性和持久性实在让人怀疑。就思维方式而言，传统思维是线式的，即从一个想法过度到另一个想法。而互联网上的思维习惯是点式的。当我们点开一个网页，输入信息，将会有成千上万的相关或不相干内容出现在眼前，让人很快失去清晰的目标。思维从一个点到一个面，很快漂移，极易偏离原地。三是虚拟世界对人们认知的影响。虚拟世界创造的与现实相违背的生活方式，吸引了很多人，尤其是在现实中不太顺心的人。这部分人中的少数人可能会对网络成瘾，失去对现实生活的热情。更有甚者，完全颠倒了虚拟和真实，在网络上完全不能自拔。然而，反过来说，计算机的发展对人类的信息，阅读和认知都有积极的影响。正是因为我们的数据得到更好的管理，我们的阅读更加大众化，我们在网上就能看到各种需要的内容。于此同时，我们对世界的认知有了更加丰富的内容。总而言之，当今的计算机发展是非常有利的。而关于计算机未来的走向，网上也是众说纷纭。普遍认为，计算机将向巨型化、微型化、智能化、泛功能化发展。巨型化，是指计算机的运算能力将大大提高。微型化，是指计算机在体积上还可以进一步缩减，同时可以将计算完全融入生活，在各个层次的计算将被主动完成。