21世纪十大科技发展趋势

21世纪十大科技发展趋势
21世纪十大科技发展趋势

21世纪十大科技发展趋势

2003-11-07 11:41:56 《中国中学生报》网友评论 1 条

物质科学向微观领域深处探索的粒子物理学,将继续致力于四种基本相互作用统一理论并期望有新的进展;向宏观领域原点追踪的宇宙学,将继续致力于宇宙起源的理论并期望有新的突破;向宏观领域广度扩展的物性研究,将继续致力于非线性和复杂性的理论并期望有根本性的突破。

生命科学人类遗传密码的破译将进入全新的信息提取阶段,一些危害生命的疾病会得到治疗。

地球系统科学对资源找寻,将逐步从地球表层走向深部,从陆地走向海洋,从单纯地注重矿产资源的找寻逐步移到以可持续发展为目标的资源合理利用与环境保护并重上。

认知神经科学了解脑的组织构造原理,攻克脑的疾病,利用人脑原理研制智能计算机,制造脑型器件和结构以及仿脑的信息产生和处理系统,开发出能识别人的思想和行为的计算机及像人一样思维和动作的机器人。

能源科学与技术核能的研究与利用将会取得突破性进展,可控核聚变将能成为现实;氢能和太阳能是最理想的取之不尽的能源。

材料科学与技术超导机理的发现为超导体新材料带来真正的突破;利用DNA技术制备的高性能聚合物纤维具有钢材等金属材料无法比拟的优良机械性能;纳米材料及纳米技术将创造出最小的机器——分子机器,智能材料将会具有更强的仿生功能。

生物技术生物技术未来的发展取决于技术平台的宽度和高度,生物技术预计在新世纪会形成几个新的平台。

信息技术计算机存储器和处理器将集中在一个芯片内,使信息的采集、运输、存诸、处理等功能集成在一起;利用大规模并进行处理技术的超级计算机将被普遍使用,DNA计算机将有所突破。未来的网络技术将向超高速和多功能发展。

太空科学技术人类将继续大规模地深入研究太阳系,将以新的目标重返月球、深入考察火星,并主要在火星、土卫六和木卫二等天体上探索地外生命现象,人类将到达太阳系的边缘进行探测和研究活动。

环境保护技术生态环境领域将着重进行解决几大问题:长期和大尺度的定位研究,全球生态环境变化的预警系统建立,退化生态系统的修复和重建,生态系统的有效管理和持续生态系统的建立,复杂生态系统的结构和功能,外来特种的生态安全对策,环境污染整治和清洁水质管理等。

匡吉

(匡吉《中国中学生报》第1017期)

21世纪是高科技时代

* 21世纪是高科技时代。有人说, 21世纪是信息科学时代, 也有人说, 新世纪是生命科学时代。但是, 工业要发展, 人民生活要提高, 要建厂房、造住宅, 要挖隧道、架桥梁。因此, 土木工程将继续发展。 那么, 21世纪的土木工程将如何发展? 土木工程在世纪将引进更多的高新技术,促进提高、创新和发展的同时, 它发展2中将保持其自身的特点, 不可能完全偏离已有的方向。因此对中国土木工程发展现状的了解是十分重要的, 只有认识现状, 才有可能预测未来。 * 一、我国土木工程现状 *中国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快, 尤其在改革开放年间, 发展极为迅猛, 几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现, 新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快, 数量之巨, 令世界各国惊叹不已。 *高层建筑 *2、台北101大楼 *被称为“台北新地标”的台北101大楼于1998年1月动工,主体工程于2003年10月完工,高508米。有世界最大且最重的“风阻尼器”:一个悬挂在大楼内部楼顶的重达660吨的铁球,为了在台风到来时保持平衡,还有两台世界最高速的电梯,从一楼到89楼,只要39秒的时间。它保持世界上速度最快的电梯的纪录(每小时60.4公里)。 *在世界高楼协会颁发的证书里,台北101大楼拿下了“世界高楼”四项指标中的一项,即“含塔尖最高建筑结构建筑物”(509米)。 *3、环球金融中心 *上海环球金融中心工程是一幢以办公为主,集商贸、宾馆、观光、展览及其他公共设施于一体的大型超高层建筑,位于浦东陆家嘴,与金茂大厦相距仅40米。工程总建筑面积377300平方米,塔楼地上101层,地面以上高度为492米。它拥有世界上最高的观景台、一个五星级豪华旅馆,以及零售空间。同时上海环球金融中心也在“世界高楼” 四项指标中的两项,即“不含塔尖顶层顶板高度”(487米)和“最高使用楼层高度”(474米)超越了台北101大厦,获得了世界高楼协会颁发的证书,跃居摩天大楼榜首。 *4、国家石油公司双塔大楼 *国家石油公司双塔大楼位于吉隆坡市中心美芝律,高88层,是当今世界名冠的超级建筑。巍峨壮观,气势雄壮,是马来西亚的骄傲。它曾以451.9米的高度打破了美国芝加哥希尔斯大楼保持了22年的最高记录。这个工程于1993年12月27日动工,1996年2月13日正

我国能源现状及发展趋势

我国能源现状及发展趋势 作者:周灵悦 学号:201233745108 指导老师:侯景鑫 时间:2014年12月

我国能源现状及发展趋势 一、引言 伴随经济规模的不断扩大,对能源的需求也在不断增加。基于第一个20年(1981—2000年)我国实现“能源消耗翻一番,经济总量翻两番”的可喜成就,国内外一些权威部门对我国2020年能源需求做了预测。在国内,国务院发展研究中心(DRC)和国家发改委能源研究中心(ERI)在国际能源专家的协助下于2000年对中国2020年的能源消费需求按照不同的情景做了权威的预测,预计通过提高能源效率、采用相关先进技术和生活方式等措施,2000—2020年之间我国年均能源消费增长将保持在313%—418%之间,2020年我国能源消费总量将在2417亿吨(绿色增长情景)与33亿吨(普通措施情景)标准煤之间。国际上,一些机构在20世纪末也对此做过类似预测,如美国能源部门研究认为21世纪前20年我国能源消费年均增长在315%—419%之间,2020年中国的能源消费总量将达到2413亿—3212亿吨标准煤[1]。 二、中国能源危机现状 第一人均能源资源相对不足,资源质量较差。我国常规能源资源的总储量就其绝对量而言,是较为丰富的。1997年全国第三次煤炭资源评价:2000米内煤炭资源总量5.57万亿吨,1000米内2.86万亿吨,探明储量(A+B+C)6044亿吨,可采储量1145亿吨;煤炭储量中:烟煤占75%,无烟煤12%,褐煤13%;按用途分类:动力煤为83%,炼焦造气等原料煤为17%。1993年全国第二次油气资源评价,石油总资源量为940亿吨,天然气总资源量为38万亿立米,专家预测可采资源量:石油为130-150亿吨,天然气7-10万亿立米。煤层气:2000米内测算资源量30-35万亿立米。水能蕴藏量为6.76亿千瓦,可开发量为3.79亿千瓦。新能源与可再生能源:太阳能2/3国土面积年总辐射量超过60万焦/平方厘米,风能资源量估计为2530亿瓦,地热能已探明可采储量4627亿吨标煤,生物能:柴薪秸杆为3亿吨标煤,动物粪便等沼气原料为25亿吨;海洋能资源理论蕴藏量6.3亿千瓦,潮汐能可开发资源量218亿瓦,波浪能理论资源量129亿瓦,潮流能理论资源量140亿瓦,温差能13.2-14.8千亿瓦。 第二,能源生产消费以煤为主,在我国的能源生产消费结构由煤炭始终占有较大的比重,1998年,原煤在一次能源生产中所占比重为74.2%,在能源消费结构中,所占比重为75.6%。根据UNEP和UNDP1995年的世界资源报告,在全球能源结构中,世界为:液体37.1%,气体23.7%,固体29.2%,一次电能9.9%;发达国家:液体36.7%,气体27.4%,固体24.1%,一次电能11.7%;发展中国家:液体37.3%,气体14.1%,固体43.7%,一次电能3.8%;而中国:液体17.5%,气体1.6%,固体75%,一次电能5.9%。 第三,能源工业技术水平低下,劳动生产率较低。1998年,我国煤炭工业职工总数约占世界煤炭职工人数的52%,而煤炭产量仅占世界总产量的21.5%,

现代力学进展报告

现代力学进展报告 姓名:韩云 班级:工力07-3班 学号;10074750

现代力学进展报告 力学是最早产生并获得发展的科学之一。人们在生产劳动中,创造了一些简单的工具和机械(如斜面、杠杆等),并在不断使用和改进这些工具和机械中,积累了不少经验,从经验里获得知识,形成了力学规律的起点。 我国古代在“墨经”、“考工记”、“论衡”和“天工开物”等书籍文献中,对于力的概念、杠杆原理、滚动磨擦、材料的强度等方面的知识都有相当多的记载。 另一位古希腊学者杰出的阿基米德(约公元前287?212年)可以称得上是静力学的创始人。 在他的《平面图形的平衡和其重心》一书中给出了杠杆平衡原理的论证,并讨论了一些规则或不规则的平面图形的重心位置或多个重心的关系。 15世纪,欧洲进入了文艺复兴时期。当时由于商业资本的兴起,手工业、城市建筑、航海造船和军事技术等各方面所提出的许多迫切问题,激励了科学的迅速发展。多才多艺和学识渊博的科学家和工程师来奥纳多?达?芬奇(1452?1519年)就是这个时代的杰出代表。 达?芬奇研究过落体运动;用虚速度的方法证明了杠杆原理;提出了连通器的原理,大大丰富了阿基米德的液体压力理论;已经研究了柱和梁的承载能力。在他的札记中,有许多对机械设计的构想,如飞行器、降落伞、机械传动等。 不久以后,波兰天文学家哥白尼(1473?1543年)提出太阳中心说。这一学说推翻了托勒密陈旧的地球中心学说,结束了一千多年的地心说的统治,引起了人们宇宙观的根本变革,严重地打击了神权统治,从此自然科学便开始从神权中解放出来。 开普勒(1571?1630年)根据哥白尼学说及大量的天文观测,发现了行星运动三定律。这些定律是后来牛顿发现万有引力定律的基础。 伽利略(1564?1642年)在物理学(力学)发展中做出了划时代的贡献。伽利略最早准确地提出并弄清了速度和加速度的概念,他并根据运动基本特征量速度把运动分为匀速运动和变速运动两类,并得出了匀变速运动的公式。

介入医学21世纪发展趋势和对策

介入医学21世纪发展趋势和对策 肖湘生 介入医学以其年轻的生命步入2l世纪。近40年来,介入医学从无到有,获得了迅猛的发展,得到医学界和社会的认同。我国的介入放射学虽然起步较晚,但在老一辈放射学家的开拓和带领下,在一大批中青年学者的创造和献身下,部分领域己赶上国际先进水平。展望未来,我们既有获得高速度发展的机遇,同时又面临严峻的挑战。 一、介入放射学的历史回顾 Interventional Diagnostic Radiology一词由Margulis于1967年首次在AJR上提出。1976年Wallace则对该词作了完整的注释,此后逐渐被采用。在我国,八十年代初引入介入放射一词,最初曾有人译为“手术放射学”。追溯介入放射学的历史,通常以1964年Charles Dotter完成的用同轴导管为一例下肢动脉行成形术作为介入放射学的里程碑。Dotter医师因此项技术及后来的系列创造性工作而被誉为“介入放射学之父”。 介入放射学的形成和兴起还应归功于血管造影诊断技术的日益成熟和影像设备的不断完善。尤其是1953年瑞典放射学家Seldinger发明的经皮血管穿刺插管术成为各种介入技术的基本技术,八十年代出现的数字减影血管造影(DSA)设备则使介入放射学的发展如虎添翼。 综观介入放射学发展史,许多介入新技术都经历了多中心的合作和不断创新的结果。如1964年Dotter完成了首例PTA之后并未在美国引起足够的重视,相反受到了不少人的反对和前所未有的阻力。此时,德国放射医师zeitler等对此投入了极大的兴趣,并很快在欧洲发展了这一新技术,最终导致辞了瑞士心脏科医师Gruntzig发明了双腔球囊导管,引发了冠心病及全身血管性疾病治疗的一场革命。另一方面,在血管栓塞和注射药物技术方面进行了广泛的研究,出现了系列的新技术:1967年Baum首先用动脉灌注血管收缩剂治疗消化道出血。稍后,Rosch、Ring完善了这一技术;1969年,前东德医生Porstmann则首创了经导管

21世纪的科学技术 考题答案

21世纪的科学技术 1.是李四光先生倡导的理论。(10.0分) A.狭义相对论 B.“陆相成油”理论 C.地质力学 D.原子能理论 我的答案:C√答对 2.是中国经济社会高速发展、国家创新体系建设形成的关键时期。(10.0分) A.22世纪初 B.20世纪初 C.21世纪初 D.19世纪初 我的答案:C√答对 3.在上个世纪的前15年完成了相对论,包括狭义相对论和广义相对论理论。(10.0分) A.爱因斯坦 B.牛顿 C.爱迪生 D.亚里士多德 我的答案:A√答对 4.是人类经济、社会发展的重要动力源泉。(10.0分) A.卫生和教育 B.知识与技术创新 C. 政治和文化 D.文化和卫生 我的答案:B√答对 1.运载工具的现代化带来的变化包括(10.0分)) A.改变了人类活动的时空观 B.拓展了人类活动的范围

C.开启了无污染的绿色交通时代 D.奠定了全球化经济的基础 我的答案:AB×答错(ABD) 2.,始终是信息科技追求的目标。(10.0分)) A.效率 B.安全性 C.可靠性 D.智能化 我的答案:ABCD√答对 1.通信工具的发展,把整个世界连接成为一个整体。(10.0分) 我的答案:正确√答对 2.在物质科学、生命科学、认知科学等的带动下,21世纪,信息技术、生物技术与新材料将成为对人类经济发展与社会进步最有影响力的技术领域。(10.0分) 我的答案:正确√答对 3.计算机向超高速、超高速集成、并行处理、智能化方向发展,使信息的采集、传输、存储、处理等功能实现更高效的系统集成。(10.0分) 我的答案:正确√答对 4.动物基因组图谱项目的成功,标志着人类对自身的了解迈入了一个崭新的阶段,迎来了科学技术的新纪元。(10.0分) 我的答案:错误√答对

石油新能源的技术发展及趋势研究

替代石油新能源的技术进展及趋势研究 1.世界石油资源形势及进展趋势 1.1世界石油资源形势 20世纪的工业革命利用广泛存在的化石资源推动了经济持续、高速地进展,但其引发的相关能源短缺、环境污染、生态恶化等问题也日益加深,同时化石资源的分布不均匀性导致世界范围内的能源竞争,引发了一系列的国际政治问题。 目前,全球可采石油储量的38%以上分布于中东,17.3%和16.5%分布于前苏联和北美,欧洲不足4%(见图1)。

我国化石能源资源在世界已探明储量中,石油仅占2.7%,天然气0.9%,煤炭15%,呈现“缺油、少气、多煤”的状况,但其产量占世界总产量的比例却分不高达4.2%、1.5%和33.5%。高速进展的经济导致石油大幅进口,自1993年起我国成为石油净进口国,对外依存度高达40%,严峻威胁着我国的能源安全。 1.2近年世界石油供需状况 1985-2005年,世界石油需求的年均增长率约为1.7%,目前,全球十大石油消费国中有4个在亚太地区,其中中国为世界第二石油消费大国,日本第三,印度第六,韩国第七。以后20年内,世界石油消费将以近2%的速度增长,高于过去20年的平均增长水平。以后石油需求呈现稳定增长态势,亚太地区需求增长最快,供需矛盾突出。 进入20世纪90年代,中国对石油进口的依靠度越来越大,中国原油消费量以年均5.77%的速度增加,而同期国内原油供应增速仅为 1.67%,供需缺口逐年拉大。由表1可知,我国石油消费增长迅速,对石油进口依靠度越来越大,这已成为我国的一个差不多国性。

1.3替代石油能源产业的进展现状和政策导向 石油属于不可再生资源,同时以石油为代表的化石能源的生产和消费引发的环境问题越来越严峻,已成为制约人类实现可持续进展的要紧障碍之一,加上石油的高价位等因素,迫使世界各国寻求石油替代产品和新能源,大力推行能源多样化,石油替代产品和新能源的开发利用。 在推行能源多样化方面,日本、法国、德国、美国、巴西等国走在世界前列。日本天然气占能源消费量的比例达13.8%、核电14.1%;法国核发电占其总发电量的70%以上;巴西可再生能源占能源消费的比例高达41%。德国、丹麦、美国等国家还大力进展清洁能源来取代核能。生物柴油在发达国家受到高度重视,2004年总产量已达193.34万吨,欧盟打算于2010年生物柴油产量达800—1000万吨,使生物柴油在柴

对21世纪初计算机技术发展趋势的思考

对21世纪初计算机技术发展趋势的思考 汪成为 -------------------------------------------------------------------------------- 作者简介 汪成为中国工程院院士。现任中国人民解放军总装备部科技委常任委员、国家863 高技术计划核心组成员、国家重点基础研究发展规划专家顾问组成员。自1957年开始一直从事模拟计算机、数字计算机、系统仿真、人工智能的研究工作,主持或参与了多项计 算机、大型软件系统和智能化决策支持系统的研制及预研课题的研究。先后担任国家86 3计划信息领域专家委员会委员、智能计算机专家组组长、S863核心组成员等。曾获多项国家和部委科技进步奖,以及何梁何利基金科学与技术进步奖。已出版《面向对象的分析 、设计和应用》、《灵境技术的理论、实现和应用》等专著,并发表论文百余篇。 计算机技术的发展史说明了什么? 计算机技术的发展非常迅猛,但其中仍有规律可循,"以铜为鉴,可整衣冠;以古为鉴, 可知兴替;以人为鉴,可明得失"。总结历史,我们可从中发现规律,以利于今后的工作。 让我们先看看从工业革命到信息革命的发展过程。正如图1所示,从1712年人类发明 了蒸汽机,到1831年人们首次利用电力,这段时间相当漫长。但是,在这之后,电并没有发 挥出很大的作用,而使它真正发挥作用是1882年第一个电站和网建立以后,也就是说,电网 的建立才使将电力送到远处成为可能,才能让所有要用电的地方都能用上电。因此,到19 30年时,全美国80%的工厂和家庭享受到了电带来的光明和动力,相比之下,1882年到1930 年,这个过程并不长。而从蒸汽机发明算起,已经历了220年左右。 再来看看计算机的发展。1946年第一台计算机ENIAC问世,这个庞然大物身上有1万多 个电子管,每秒钟只有10个脉冲。同样,计算机技术发展的关键问题也是要基于网络,从最 近几年计算机的发展也可以看出,网络起了十分重要的决定性的作用。据估计,到2000年 全球上网人数将达到10亿人。从第一台计算机发明到10亿人上网浏览,仅仅经历了50多年。图1要说明的就是网的重要性,正像电站和电网的建立对电的使用起到了非常大的促进 作用一样,在计算机的发展中,Internet同样起到了非常大的作用,甚至有些作用目前人们 可能还估计不到。 为了纪念ENIAC发明50周年,世界上有人画了一棵树,叫"计算机技术发展树",树根是ENIAC,然后逐渐向上发展。那么,在计算机的发展中,哪些技术是常青树,具有旺盛的生命力,而哪些技术当初提出来时虽然很兴奋,但过不久就衰竭枯萎了?这很值得我们思考,从 中发现规律。 计算机技术是一门应用技术,关键的问题是要有人使用。我们称计算机处理问题的方 法叫方法空间,人思考问题和解决问题的方法叫认知空间。目前,这两个空间是非常不匹 配的。凡是有助于减小这两个空间之间隔阂的技术就很有生命力,而看上去很花哨,实质 上并不能帮助减小隔阂的技术,其生命力就不会很强。 人思考问题是并行的、多维的、开放的、归纳演绎的,但计算机并非如此,它是串行 的、单维的、封闭的、预定程序的。因此,近30年来,人们努力用大规模并行处理(M)解决并行和串行之间的矛盾,用多媒体(M)解决多维和单维之间的矛盾,用开放系统(O)解决开 放和封闭之间的矛盾,用面向对象技术(O)解决归纳演绎和预定程序之间的矛盾。尤其重 要的是,网络计算(N)的出现使开放系统和面向对象技术真正有了扎根的土地。以上的MM OON正是最近几年生命力很强的技术,它们有助于解决人的认知空间和计算机求解问题的

21世纪医学影像学发展方向--我国发展战略的探讨

21世纪医学影像学发展方向--我国发展战略的探讨 摘要:1895年X线的发现,放射学的形成,诊治兼备的现代医学影像学(包括超声和核医学)的发展,开创了本学科的新纪元。本文简要论述了现代医学影像学的特征及发展方向。与国际水平对比,论述了我国的医学影像学诊断和治疗的现状与问题,进而探讨了未来的发展战略对策。 1895年X线的发现及其在医学上的应用,其后放射学、现代医学影像学的形成和发展,不仅是自然科学史上的一个里程碑,而且在相当程度上改变了医学科学尤其是临床医学的进程,为人类的疾病防治做出了巨大贡献。 现代医学影像学的发展和特征 1972年CT的开发和应用,使放射学进入了一个以体层成像和电子计算机图像重建为基础的新阶段,继之磁共振成像(MR I)、放射性核素成像、超声成像、数字减影血管造影(DSA)和数字X线成像逐步兴起并应用于临床。事实上,医学成像技术不仅有图像的产生,还包括图像的处理、显示、记录、存储和传输。这就为图像存储和通讯系统(PACS)的发展奠定了基础。20世纪70年代中期,介入放射学逐步应用于临床,尤其是介入治疗技术发展迅猛,近年已成为与内科学、外科学并列的三大治疗技术。影像诊断学与介入放射学结合共同构成了诊断和治疗兼备的现代医学影像学。以高科技为基础,向广大人民和病员提供先进的诊疗技术为特征的现代医学影像学,在先进国家和我国已分别于20世纪80年代和90年代中期形成了较完整的学科体系,开创了本学科的新纪元。 医学影像学的发展方向 步入新世纪,知识经济随着新经济的兴起,知识与经济的全球化和可持续发展将成为人类社会和经济发展的主流。生命科学(含脑科学)和信息科学将是跨世纪科学发展的主要学科;自然科学和人文科学交叉融合的发展趋向,将促使医学科学进一步向微观和宏观相结合的方向不断深入发展。一方面分子生物学将继续推进医学科学的发展,生物技术、基因工程和医学生物工程的结合,将加速预防和诊治技术的更新。另一方面社会、心理和生态环境的影响愈来愈受到重视。微观和宏观因素的结合,将促进医学科学各领域的发展,甚至使其面貌发生根本的变化。面对这一新的形式,医学影像学将如何发展? --随着生命科学的进展,分子生物学、生物和基因工程(人类基因组/疾病基因组学)等,将深入和影响基础医学与临床医学(含影像学)的进程和发展。实际上,生理、功能和代谢成像以及基因诊断和治疗已经并将进一步影响影像学的诊治及基础研究,所谓生物医学成像(biomedical imaging)--分子/基因成像(molecular/genetic imaging)已提上日程。 --随着医学生物工程和计算机、微电子(microelectronics)技术的进展,新一代影像和介入设备及器具(如新近多层面螺旋CT,MR心脏、神经专用机等)的开发,功能的改进,各种影像设备的图像采集和显示新技术(如三维仿真成像、MR频谱以及各种图像的融合)和精确度的提高等,与生物技术相结合,组织和/或疾病特异性对比剂的开发和应用,影像诊断和介入治疗将不断拓展新领域,向广深发展。另外,MR I多种原子核成像(现为氢核)的研究、开发,医学成像的多能源化,如微波、红外线和光等,其发展愈来愈受到重视。

21世纪的科学技术(2020)

21世纪的科学技术(2020) 卷1 1.“把科学首先看成是历史的有力的杠杆,看成是最高意义上的革命力量”,这个观点的提出者是(10.0分) A.马克思 B.恩格斯 C.列宁 D.毛泽东 2.1901年,德国科学家W.C.伦琴因发现射线,成为第一届诺贝尔物理学奖的获奖者。(10.0分) A.Y B.X C.Z D. R 3.上个世纪下半叶在材料方面最重大的成就是(10.0分) A.钨材料的利用 B.铝材料的利用 C.铁材料的利用 D.硅材料的利用 4.维格纳提出了。(10.0分) A.宇宙大爆炸理论

B.大陆板块漂移学说 C.海底扩张学说 D.板块构造理论 1.中国致力于建设国家创新体系,包括(10.0分)) A.知识创新 B.技术创新 C.体制创新 D.政治创新 2.干细胞生物技术的进展将为带来革命性进展。(10.0分)) A.医学上的器官移植、人类生育与脏器的再生 B.工业上的流程再造、技术更新 C.农业上的优良家畜育种、繁殖 D.商业上的利益增收机制、产业模式 1.通信工具的发展,把整个世界连接成为一个整体。(10.0分) 2.非极端条件下的生命和生态现象研究将可能揭示生命适应逆境、演化自身能力,并可能为发展抗逆农牧产品和人类健康开辟新的途径。(10.0分) 3.在物质科学、生命科学、认知科学等的带动下,21世纪,信息技术、生物技术与新材料将成为对人类经济发展与社会进步最有影响力的技术领域。(10.0分)

4.X射线的发现,揭开了20世纪物理革命的序幕。(10.0分) 卷2 1.维格纳提出了。(10.0分) A.宇宙大爆炸理论 B.大陆板块漂移学说 C.海底扩张学说 D.板块构造理论 2.上个世纪下半叶在材料方面最重大的成就是(10.0分) A.钨材料的利用 B.铝材料的利用 C.铁材料的利用 D.硅材料的利用 3.2001年2月,美、日、法、德、英、中六国科学家联合公布了(10.0分) A.体细胞的克隆过程 B.人类基因组图谱及分析结果 C.干细胞生物技术的应用 D.人体基因芯片

运动生物力学的历史、现状及发展趋势

运动生物力学的历史、现状及发展趋势 1、运动生物力学的历史回顾 1.1运动生物力学的概念: 运动生物力学是研究人体运动力学规律的科学,它是体育科学的重要组成部分。运动生物力学研究体育运动中人体所进行的各种体育动作,以及在各种不同条件下,人体产生运动和运动状态改变的力学和生物学原因。 1.2运动生物力学学科的起源和形成: 运动生物力学学科的形成时间并不长,但是人类注意、观察、分析、研究人体和生物的运动的历史却非常悠久。运动生物力学史上3个特别重要的事件是:1)1877年美国摄影师麦布里奇(Muybridge)用24架照像机拍摄了马奔跑动作的连续照片,其后又拍摄了人体走、跑等动作的连续照片,从而奠定了影像测量与分析的方法基础。2)20世纪初德国解剖学家布拉温(B ne)、菲舍尔(Fischer)采用尸体解剖测量了人体环节惯性参数,并基于此建立了第1个人体质量分布模型,从而奠定了人体运动定量分析的基础。3)20世纪30年代英国生理学家希尔(Hil1)测量了肌肉收缩张力与速度的关系,并基于热力学原理建立了与实验结果相当一致的希尔方程。 古希腊哲学家亚里士多德( Aristotle, 公元前384—322) 就已关注人和动物运动。曾经作过将“物理学”与生物学研究结合在一起的著名演说。加仑( C. Galenus, 公元前 131-200, 古罗马解剖学家) 通过动物实验证实了由脑发出冲动, 肌肉紧张收缩产生关节运动, 区分了原动肌和对抗肌, 使用了动关节与不动关节的术语。达·芬奇(Leonardo Da Vinci,1452-1519)是著名的画家, 也是数学家、力学家和医生, 他从解剖学和力学的角度对人体姿态进行过详细的分析。鲍列利(A. Borelli,1608-1679, 意大利数学家和天文学家) 进一步研究了人和动物运动。著有《论动物的运动》, 他曾探索各种肌肉发力的数值, 利用杠杆原理测量人体重心的实验方案, 指出了人体重心的位置, 提出肌肉的作用符合数学、力学原理的论点, 并将人体在空间的主动位移动作分为3种主要运动方式, 即:蹬离支点(走、跑、跳)、推离他体(划行, 如游泳)、拉引(如攀登)。 18世纪人们发现了电现象,不久“生物电”的概念便被用来解释人体运动的调节功能。伽伐尼(Luigi Galvani,1737~1798,意大利医学家)发现电刺激会引起肌肉收缩,完成了著名的论文《关于电对肌肉运动的作用》(1791),并得出了动物电与机器电完全一致的重要结论。1841年,雷蒙德(Emil Du Bois Reymond, 1818-1896,德国生理学家)在前人研究的基础上确立了肌电测量的方法。生物电的研究导致肌电图仪的发明。肌电图目前已经广泛用来研究运动员运动时肌肉的工作状况。 19世纪初韦伯兄弟(Wihelm Weber, Eduard Weber,德国物理学家和解剖学家)用1/60s 的发条时钟计时法, 在研究走的实验中测量了躯干的倾斜以及垂直运动, 得出提高走速必须减少双支撑时间的结论。著有《人体运动的力学》(1836)1871年麦布里奇( Eadweard Muybridge)用24台固定照相机, 拍摄了一匹马的奔跑状态并测量出马的步长, 四足腾空的现象,其后又拍摄了人的走, 跑等动作的连续照片。1901年, 麦布里奇发表了《运动中的人体的图像集》, 从而奠定了运动生物力学参数摄影分析测量的方法基础。为了纪念他对生物力学的贡献, 从1987年第11届生物力学大会开始设立了“麦布里奇杰出贡献奖”以表彰在生物力学基础理论,研究方法和应用研究领域做出突出贡献的学者。 20世纪初, 布拉温(C. W. Braune) 和菲舍尔(O. Fischer) 用实验方法测定了人体各环节相对重量和人体重心等惯性参数, 这些材料时至今日仍被生物力学理论和实践广泛采用。1916年,阿玛尔(Amar,法国) 研制了第一台可以测定垂直、水平力的二维测力台,为

未来医学五大发展趋势

未来医学五大发展趋势 巴德年院士谈:未来医学五大发展趋势 根据现代医学的发展轨迹和社会的发展趋势,未来20年或30年,医学将发生很大的变化,其特点是:一、医学的任务将从以防病治病为主逐步转向以维护和增强健康、提高人的生命质量为主在未来寻求医学服务的,不再仅仅是患者,而会有相当数量的正常人;询医问诊的人,也不仅仅是因为躯体的缺欠或某个系统有病患的患者,相当多的人是为得到生活指导和心理咨询而求医;医生开出的不会全是去药房取药的处方,还有如何提高生活质量的处方。医学的对象将从以患者为主的模式逐步转变成为面向整个 人群的模式。因此,整个社会卫生资源的配置将重点分为两极,即社区医学服务与医学中心。有相当数量的医生(有些国家约有半数左右)是从事社区服务的全科医生,而比全科医生多得多的,对人群而言,在某种意义上更经常、更直接、更有效、更节省资源的是社区护理队伍(包括家庭病床服务、老年公寓服务以及社区围产与婴幼儿服务等等)。医学中心将越来越显示出它的重要性。更多的人们,在社区医学服务的基础上,将以方便就医与择优就医的方式,来选择他们的就诊医院。所谓方便就医,已不再是区域观念,也不是距离概念,而是指要从时间、空间、人际关系等多元因素进

行考虑与判断的概念。譬如,交通是否方便,有无急诊抢救的“绿色通道”,医院有无足够的停车位和其他相关设施,服务是否周到,患者及家属是否确实感到方便。交通阻塞、无处停车、环境脏乱、甚至绿地不足的医院,将在无奈中失去大量的患者。限制患者自由选择医院的逐级转诊制度和定点报销制度都将被淘汰,一些不方便、不优秀、无特色的医院势必走向分化,走向倒闭。其出路是:一、化整为零走向社会,踏踏实实去做社区医疗保健工作。二、彻底改革,提高水平,成为患者心目中可信赖可选择的医学中心。否则就只好眼看着门诊量逐年减少,空床位日益增多,医院效益每况愈下,直至难以为计,最终不得不宣告倒闭。希望卫生主管部门在规划卫生资源时,不单单考虑地域分布,而更重要的是在充分考虑时间、空间、人际关系的基础上,在交通最便利的地方,花费时间最少的地方,配置急重症抢救中心。在环境优雅,阳光、空气和水质都好的地方,配置面向未来的医学中心。当然,对已有的医学中心进行环境改造(包括绿化与美化内、外环境,配置停车场,建立交通疏导和绿色通道),以确保现有的重要的卫生资源在面向未来的过程中更好地发挥作用。二、信息学、生物信息学将改变医学工作的方式长期以来精心保存的厚厚的病历,将被一张小小卡片所代替,这张卡片也许只有名片大小,最多二、三张,就足可以记载一生的病情变化和诊疗经过,甚至

21世纪的科技

21世纪的科技、城市、建筑和人 人们曾经预言,21世纪是高新科技发展的一个鼎盛时代,微电子工程、信息工程、生物工程、材料工程以及纳米技术将有一个大的飞跃,由于这些高科技成果在各行业中得到应用,势必推动了各行各业的技术、产品的发展。 对世纪城市规划将引入生态平衡规划理论,将O2和H2O的生态平衡和可持续发展,作为城市规划的主要依据,可以预测,在21世纪上半叶,将以提高城市绿化率为主体,到21世纪下半叶将有一个城市人口大迁移和大疏散重大举措。现有的特大城市将成为古城而小村镇将星罗棋布。上半叶将以发展地铁、轻轨为主体交通,逐步实现高速列车(时速>500公里)、轻轨和汽车(电动和燃气型)相结合的城市交通体系。 由于信息网络工程发展人们不必要每日上下班而奔波,多功能别墅已成为21世纪建筑的主体,公共建筑仅是少量,现有的无电梯多层建筑将在2030年之前拆除,现有的落后房型的高层建筑将在2050年之前拆除,人们将享受到大自然所赋予的充足的阳光、新鲜的空气和洁净的水。 21世纪对于人类500万年的进化史来说是一瞬间,21世纪开发人类右脑,将成为世界性运动,21世纪人类在文明素质有很大提高,科学技能、法律道德、环保意识都有进步。由于人们饮食更趋科学化和合理化,对饮水要求更卫生,并注重锻炼身体,

因此人们的身体素质要比20世纪有所提高,寿命更长.但水仍然是构成人体的主要成份。人体排泄物从质量上和数量上并没有改变. 2.建筑给水 1)用水量和水质 从宏观来说,21世纪人们用水量要有所增加,由于家庭游泳池、冲浪淋浴房、按摩浴池的普及、健身用水比例将有大幅度提高,家庭绿化、环境绿化率提高、绿化用水也有显著提高,预测在水源供应充沛城市2050年,人均最高日用水量可达500升/日,到21世纪末可达800升/日。 在一些边远水资源相对缺乏的地区,当地政府将根据水资源平衡的原则制订相应法律,限制用水,这种限制措施可能沿续到2080年,随着高科技在水处理方面的应用,城市复用水量也逐步提高,这种限制也随之放宽。21世纪的生活饮用水标准应比现在要高,达到直接饮用水标准。由于水环境资源的保护,作为生活饮用水的水源的等级大为提高,可望到2030年之前,按现有水处理技术不增加投入完全可以达到。由于在管道系统设计中大大加重给水管道系统防回流污染的措施,以及管道施工安装工人素质提高,规范操作大大避免了水质污染途径。 2)供水系统 由于供水系统信息网络化管理和遥测遥控元件的微型化和

新能源的发展趋势

新能源的发展趋势(小三号,黑体,居中)Development of new energy sources(小三号Times New Roman居 中) 动力0742 李晓唤0703411403(五号宋体居中段落前后自动) 摘要尽管寻找新能源的工作已经有相当的历史了,但是世界性的环境污染和能源短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能源。在寻找和开发新能源的过程中,人们很 自然的把目光投向了各种可再生的替代能源。(小五号宋体) Abstract While the search for new energy sources has been a considerable history, but global environmental pollution and energy shortages have forced people to work harder to find and develop new energy sources.(小五号Times New Roman) 关键词太阳能核能风能海洋能地热能 Keywords Nuclear wind solar geothermal energy, ocean energy 1.新能源概述 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。据世界断言,石油,煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。(五号宋体1.5倍行距,首行缩进2字符) 联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类:大中型水电;新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能(潮汐能);穿透生物质能。 一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着

力学在桥梁工程中的应用及发展趋势

力学在桥梁工程中的应用及发展趋势 桥梁在人类发展的历史过程中,可以说一直是一种社会文明的代表,纵观世界桥梁建设发展的历史,可以发现桥梁的发展与当时社会生产力的发展,工业水平的提高,施工技术的改进,数学、力学理论的发展,计算技术的改革都有密切的关系,其中力学理论的应用在桥梁建设中起着举足轻重的作用.特别是在l9,20世纪,随着力学理论及应用研究的长足进步,促使桥梁建设发生了前所未有的飞跃.本文从力学在桥梁工程中的应用这个角度,作简要的回顾、分析、评述和展望. 1 力学在桥梁工程中的应用及主要成就 l8世纪以前,虽然当时人们对力学中的许多机理尚不了解,但已经在实践中摸索出诸如,土、石、砖、木等材料主要适合于受压的场合,因此所采用的桥梁建筑结构较为简单,如举世闻名的赵州桥(跨度为37.02m,公元605年),它既发挥了土、石等圬工材料的优点,又减轻了桥身的自重,节约了用材,且便于排洪,还增加了美观,它集中体现了世界古代桥梁的伟大成就,同时也代表了古代中华文明,在今天看来,它应是力学在当时材料条件下的最佳发挥. 18世纪前后,人们开始使用生铁,尽管人们已经认识到了这类材料是优于土、石等圬工材料的一类新材料,但是由于材料本身的缺昭以及人们对其力学机理、物理性质尚不清楚,其应用仍然受到了很大的限制.19世纪中叶,由于欧洲率先进入了工业社会,从根本上改变了西方社会近千年的文明,特别是在这一时期伴随Newton力学的形成、微积分学的发展及欧洲工业化格局的形成,使得力学的理论与实践得到了很大的发展,如与土木工程建筑有关的材料力学、结构力学的形成,造就了桥梁工程建设的第1次飞跃.英国的不列颠尼亚箱粱桥(跨度为141.00m,1850年),美国的布鲁克林悬索桥(跨度为486.00m,1883年)及英国的福斯悬臂桁架桥(跨度为520.00m,1890年)等桥梁是这一时期的杰出代表. 20世纪初期,由于西方工业社会的空前发展,力学研究的进步及相关学科的发展导致高强度钢材、钢筋混凝土乃至预应力混凝土等材料的出现,实现r桥梁工程发展史上的第2次飞跃.根据初等材料力学的结论,混凝土抗拉强度很低,但其价格却远低于钢材,人们为了增加其抗拉能力,设计了钢筋混凝土这类复合建筑材料,使其既能承受拉力,又能承受压力,但限于混凝土材料本身所具有的力学性能,将其作为粱式桥结构用材,跨度仍远逊色于传统的拱桥结构.在进一步实践过程中,人们又发现尽管有受力钢筋在承载,但在受拉区仍然不可避免地会出现一些裂缝,若对钢筋施加一定张力作用,可以克服此弊端即通过张拉预应力筋,使得受拉区事先储备一定数值的压应力当外荷载作用时,混凝土可不出现拉应力或不超过某个临界值的拉应力,从而极大地提高丁混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,进而导致了预应力混凝土桥梁结构的出现,扩展了其应用的范围,使之成为了2O世纪桥梁工程中的一类主要结构.我国自70年代末期起,预应力混凝土桥梁的建设得到了很快的发展,特别在近几十年的城市道路桥梁、高速公路桥梁建设中占据着主导地位,这其中诸如预应力混凝土T构、连续梁桥、桁架粱桥、大跨度简支梁桥等桥型都是在这一结构基础上的派生.由于初等材料力学及结构力学的发展,导致了跨越能力较强的悬索桥、斜拉桥的出现.在30年代美国就掀起过大跨度悬索桥的高峰,如美国纽约华盛顿桥(跨度为1067.00m,1931年),旧金山金门大桥(跨度为1280.00m,1937年)等都是这一时期的典型代表.第2次世界大战以后,德国、日本曾一度赶上了美国;50年代起,斜拉桥结构在德国初见光芒,并很快波及世界各地;60年代,在日本、丹麦等地出现了兴建跨海工程的先例. 随着桥梁工程建设的不断进步,出现了诸多困扰人们的力学难题,桥梁空间结构的受力分析,结构复杂的次应力计算,主梁、横隔粱、桥面板、支座、墩台及基础的设计、计算分析等都

(整理)分布式能源发展现状与趋势1.

分布式能源系统的国内外发展现状

就分布式能源系统特征而言,有以下八大特征:一是燃料利用多源化。二是设备系统小型化。三是运行控制智能化。四是调度管理网络化。五是排放环保性好—使用燃料清洁化。六是梯度利用高能效—热电(冷)联产化。七是多系统整合优化—能源供应系统集成化。八是能源企业从生产型转向服务型—投资经营市场化。某种意义上说分布式供能就是一局域的智能能源网。 作为21世纪科学用能的最佳方式,“分布式能源的发展利用”在30年间已逐渐得到世界各国的广泛重视。分布式能源系统是一种高效、节能、环保的用户端能源综合利用系统,分布式能源技术已成为世界能源技术的发展潮流。国际分布式能源联盟主席汤姆·卡斯顿曾说过:“分布式能源的革命即将发生,将像30年前发生的绿色革命一样产生深远的影响。而在这样一场革命中,最先认识到它的人将获得最大的收益。”随着新能源革命和智能电网的发展再次将分布式供能系统赋予更多的新意。 二、分布式能源系统的国外现状 分布式供能系统具有多重社会效益和经济效益,是世界能源供应方式发展的一个重要方向,美日、欧盟等国已将发展分布式供能作为能源安全、节能和能源经济发展的重要战略。美国、欧洲和日本在先进的分布式发电基础上推动智能电网建设,为各种分布式能源提供自由接入的动态平台;为节能和需求侧管理提供智能化控制管理平台;为高效利用天然气冷热电联供梯级利用;为因地制宜地利用小水电资源、生物质资源及可再生能源;为清洁回收利用各种废弃的资源能源来增加电力和其他能量供应提供支撑。美国和西欧目前基本不再建设大型电源及大型能源设施,正是这些依附于用户终端市场的能源梯级利用系统、可再生能源系统和资源综合利用系统,将他们的能源利用效率不断提高,排放不断减少,能源结构不断优化。 在欧盟,欧洲委员会正在进行一个SA VE Ⅱ的能效行动计划,包含许多不同的能效措施,来推动分布式能源系统的发展。 多年来,英国政府一直试图通过能源效率最佳方案计划(EEBPP)促进分布式能源系统的发展。英国在过去20年中,已超过1000个分布式能源系统被安装,遍布英国的各大饭店、休闲中心、医院、综合性大学和学院、园艺、机场、公共建筑、商业建筑、购物商城及其它相应场所。 美国新能源战略的实施核心就包括力推分布式能源系统和建立与之相适应的强大的智能电网。美国从1978年开始提倡发展分布式能源系统,现在美国能源部(U.S.DOE)的Distributed Energy Resources计划是带领全国共同努力发展下一代洁净、高效、可靠、用户能够买的起的分布式能源系统。具体的操作方式是与能源设备的制造商、能源服务者、能源项目的开发者、州政府和联邦机构、公众利益组织、用户进行合作,研究、开发一系列先进的、能够进行就地生产的、小规模、模块化设计的发电、储能技术,用于工业、商业和民用方面,这些技术包括先进的燃气轮机、微型燃气轮机、内燃机、燃料电池、热驱动技术和能量储

2021年浅析物理力学的产生及其发展

浅析物理力学的产生及其发展 物理力学的产生及其发展即是力学学科发展的重要趋势,也是促进现代工程技术发展的重要手段,下面是搜集的一篇探究物理力学的产生及其发展的,供大家阅读参考。 物理力学主要是研究宏观力学的微观理论学科。研究物理力学的主要目的是通过理解微观粒子性质的相互作用,找出介质的力学性质计算方法,进而使解决力学问题建立在微观分析的基础上。本文主要探讨了物理力学的产生和发展,为有关物理力学问题的解决提供理论基础。 在物理力学的发展过程中,我们需要解决两方面的问题,一个是关于物性的问题,另一个是有关运动规律的问题。物理力学主要通过物性及其运动规律这两个方面的微观化而成为解决问题、建立微观分析的基础。关于物性的参数主要表现为运动方程组中的系数,例如弹性系数、热导率、粘性系数、声速、比热等。为了求解运动的方程组,需要知道它们相关的数值。 在传统力学中,物性参数的数值是需要试验测定的。而在我们研究的物理力学中,是通过微观的分析以及对宏观数据分析相结合的方法计算参数的数值。我们研究物理力学,不仅是为了能够找出物质性质的微观规律,而且还需要找能够预见新物质性质的方法。

针对物理力学发展中的相关问题,先了解一下有关激波结构问题的例子。物态在激波前后会有很大的变化,在波阵面一定的厚度之内,物质是处在远离平衡的状态的。这时,对于宏观物态的参数已经不适用了。因此,我们需要从分子运用的这一个角度进行描述。像从波尔兹曼方程的角度出发,进而直接进行求解。 在上世纪60年代,一对无内部自由度的影响激波结构的问题得到了进一步发展。其发展主要得力于计算机技术的发展,从而能够使波尔兹曼方程进而得到模型数学方程,求精确解。另外,还能够实现激波管与稀薄气体风洞在较高区域的分辨率的相关方面的测量。虽然对于这些问题的处理都是初步的,但是从物理力学微观运动规律上看,确是一个非常大的进步。 还有一个相似的例子就是对爆震波反应区结构方面的研究。对于这方面的研究是比激波结构更加复杂的,解决问题的困难在于理论的复杂性,也有实验经验的不足等原因。分子气体的动力激光器中非平衡流方面的问题,主要是因为分子内部自由度性质在不断膨胀的气流中产生的自身不平衡现象。在这种迅速膨胀的气流中,分子振动的自由度两方面是不平衡的,不能够采用统一的温度对其进行描述。因此,这也是一个远离平衡的问题。

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