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生物領域的科學技術范文1
關鍵詞太赫茲；科學成果；研究新進展
中圖分類號TN21
文獻標識碼A
文章編號2095-636 3（2017）04-0014-01
1.太赫茲波的簡述及其特性
太赫茲波一般是指頻率為0.1THz～IOTHz（波長在0.03～3mm）波段的電磁波，它既影響到電子學又影響到光子學，處在兩者的過渡區域，因此對于學科之間的相互研究、融合有著很重要的價值。同時，太赫茲波還具有很好的特性：1）太赫茲波的光子能量很低，不會對物質產生損壞，適用于一些活體檢測項目；2）對水分子比較敏感，太赫茲成像技術因此可以檢測水分含量和水分分布情況；3）對介電材料和非極性物質的穿透性好，因此在各種需要安檢的地方有一定的效用；4）所包含的頻譜很寬，各種極性分子和生物大分子的轉動和振動頻率都在其覆蓋的波段，可以采用太赫茲波來進行這些分子的成分分析。這些特性都使得太赫茲波在各個領域的應用廣泛且處于科技前沿，特別是關系到社會和人類發展的生物學、醫學、航天、國防等領域，引起了一股對太赫茲科學技術的研究熱。
2.太赫茲科學技術研究的一些成果和進展
目前太赫茲科學技術研究主要體現在4個方面：太赫茲輻射源、太赫茲波的檢測和標定、太赫茲功能器件和太赫茲波的實際應用，下面將從這4個方面來說明過去一段時間內已經取得的頗有價值的各種研究成果。
2.1太赫茲輻射的產生
太赫茲輻射的產生一直以來是個難題，過去人們所知的產生方法受到的局限性比較明顯，無法得到高功率、低成本的太赫茲光源，因此人們在研究的過程中萌發了用其他光源來代替太赫茲光源的想法，就目前研究出的主要有3類光源。不相干的熱輻射光源、寬波段的脈沖光源和窄波段的連續波光源。第一種熱輻射光源雖然在現實中分布比較廣泛，一切能產生熱量的光源都包含在內，但是其光強成功率很低，實際使用的時候限制大。第二種寬波段的脈沖光源是基于光子學的太赫茲輻射源，比較常見的有光整流和光電導。第三種窄波段的連續波光源主要用于高頻譜分辨率方面，在通信領域特別是短距離通信和極寬頻帶的衛星通信方面應用比較多。
關于太赫茲輻射的產生還在不斷的研究中，除了以上幾種方法外，還出現了低頻微波振蕩器、氣體激光器等，其中半導體太赫茲輻射源具有小巧、價格低廉和頻率可調的特點，只是半導體器件的工作頻率比較難達到1THz以上，因此科學家們還在致力于這方面的研究，在最近的幾年中不斷突破，爭取能獲得推動整個太赫茲科學技術發展的成果。
2.2太赫茲波的檢測和標定
要開發和利用太赫茲波，自然需要先將太赫茲波檢測出來，而太赫茲波因為光源的低發射功率和比較高的熱背景，需要不斷提高接收的靈敏度，才能檢測得出。針對不同頻率的太赫茲波段，使用的檢測器往往有所差別，高端部分的檢測器應該靈敏度更好一些。現在對于寬波段最常使用的檢測方法是基于熱吸收的直接探測，常用裝置是熱輻射測量儀，靈敏度最高的是單光子探測器。在檢測速度方面，目前的檢測速度還有所限制，不過科學家們已經開始設想高速檢測并積極投入研究中。
2.3太赫茲功能器件
在形成太赫茲系統之時，要有太赫茲輻射的產生，還要有檢測器能夠檢測得出，最后還需要一些功能器件去進行內部連接，比如說傳輸系統和諧振系統等，這樣才能將太赫茲波真正應用到實際中去。在太赫茲傳輸中，最主要用到的就是以波導為基礎的太赫茲器件，因此，科學家們在這方面研制出不少a品，比如光子晶體波導、光子晶體光纖等。光子晶體是用來制造太赫茲功能器件的主要物質，其特性主要是可以引入雜質和缺陷，破壞其嚴格的周期結構，利用這些缺陷部分的變化，使得光子晶體各種性能得以實現。例如，利用光子晶體的局域態可以制備分束器等，而利用其某些獨特的光學特性，可以制備高效光放大器、無閾值激光器等。
2.4太赫茲波的實際應用
1）太赫茲科學技術在生物醫學中的應用。前面對于太赫茲波的特性描述中，我們就已經知道，太赫茲波的頻譜很寬，能覆蓋到大多數生物分子的波段，而且太赫茲波能量小，對于物質是不易造成損壞的，所以，利用太赫茲波可以了解生物分子內部運轉情況，并將這些作為理論基礎進行醫學上疾病的診斷和治療。在目前所知的生物研究中，主要分成以下幾類：（1）對有機體水平的研究，即利用活體大鼠進行試驗，來檢測太赫茲輻射能否引起血小板的功能活動；（2）對于離體組織和血液的研究，實驗者利用新鮮豬肉組織和蛋白組織來研究生物組織在太赫茲輻射下的損傷閾值，雖說其研究價值還有待考慮，但仍然為治療心絞痛等疾病提供了一定的參考作用；（3）細胞的體外研究，很早以前就有研究者證明了太赫茲輻射對細胞具有特殊作用，2002年又有科學家研究了酵母細胞在太赫茲輻射下的生長率問題。除了上述直接對生物分子的研究以外，太赫茲科學技術還廣泛應用于醫學氨基酸與多肽、DNA等的光譜研究中，同時，太赫茲成像技術對于癌癥的檢測、燒傷成像等都有顯著幫助。
2）太赫茲波在成像技術方面的應用。太赫茲成像技術主要分成脈沖太赫茲波成像和連續太赫茲波成像兩大類，脈沖太赫茲波成像多基于TDS技術，最大的特點就是信息量大，其主要應用在無損檢測、安檢質檢等領域，不足的地方在于數據獲取時間較長，而連續太赫茲波成像則不會延時掃描，成像的速度提升很多，并且它還具有小型、簡單、價格低等優點。除了上述的太赫茲成像類型，科學家們又相繼研制出太赫茲合成孔徑雷達成像、太赫茲干涉合成孔徑成像和太赫茲壓縮感知成像等，這些技術分別給無損檢測、天文學等領域帶來極大的進步。
3）太赫茲科學技術在軍事和安全領域的應用。在軍事領域，太赫茲波的可用性體現在可對爆炸物進行探測和鑒別、可進行無損檢測、可進行遠程探測與成像、可以用于太空通信，甚至還可以用于末端精確制導，由于太赫茲波具有波束窄、方向性強的特點，可將太赫茲波與常規的制導方式結合起來使用，在導彈接近目標之后，利用太赫茲波修正方向，可以提高導彈攻擊的精準度。在安全領域，各種公共場所的安檢自然是不用說，此外還可以進行生物藥品的檢測和檢測，對于打擊和防范非法販毒有著非常重要的作用。
3.太赫茲科學技術的新發展
太赫茲科學技術是全世界范圍內都備受矚目的尖端科技，因此參與到其中的科學家們可以說遍布全世界，在過去幾年內太赫茲科學技術已經取得了飛速的發展，但追逐更多新技術的腳步仍然沒有停。激光引導編碼技術是美國近年研制出的，在推進單一像素太赫茲成像方面可謂獲得了重要進步；德國側重于研究太赫茲脈沖源，也取得了可喜的收獲；加拿大則開發出了寬帶太赫茲隔離器；我國在此項科學技術的研究上也不甘落后，研制出了首個室溫太赫茲白混頻探測器，可以說，太赫茲科學技術的新進展數不勝數，如此碩果累累的科學成就，將會對整個社會產生極其深遠的影響。
生物領域的科學技術范文2
王遠亮教授是一位頗有成就的科學工作者。他認為,祖國在科學工作者的心中是神圣的,因此時刻惦記著要為祖國的騰飛多做貢獻。在“科學技術是第一生產力”的今天如何多做貢獻,就成為科學工作者常常默默思考的問題。
現代科學知識增長迅猛,科學技術發展飛速,我們的祖國正在按照科學發展觀建設有中國特色社會主義創新型國家。顯然中國特色社會主義國家的科學發展體系,需要中國特色的社會主義政治體系、科學技術體系、經濟體系、教育體系、社會保障體系等等。然而,中國的科學技術體系如何建立才可以再創中國的科學技術偉大輝煌?這是中國科技工作者的歷史使命。
現代科技體系基本上是按照西方科技體系建立的,是否具備中國特色?是值得深思與探討的問題。
由此可見,王遠亮教授是個善于思考的人,他能在生物工程學方面取得輝煌成就也與他善于思考是密不可分的。
善于分析系統把握
迄今,現代西方的科學知識尤其是在物質科學和生命科學領域增長之迅猛,微粒子,時空量子化,特別是基于分子生物學的醫學的知識等等,日新月異,預示著科學將產生巨大的變革。我們正處在科學變革的前夜。在這種背景下,我們如何建設中國特色社會主義國家的科學技術體系?王遠亮教授認為需要冷靜地系統分析。
我國現實的狀況是,西學東遷并且幾乎全盤西化(部分真正的中醫除外)的科學技術體系似乎已經形成。其理由是,西方科學就是先進。西方技術的先進性有目共睹,為何古代中國科學那么的輝煌,近代就落后了呢?
這也就十分奇怪了,表面上看這是所謂的“李約瑟疑難”,實際上是人們賴以“假設+邏輯思維與推理”,有時輔以局部關系的實驗,即注重非真實性的科學(西方科學是必須以假設為前提的科學),卻很少關注真實性的科學(中國古代創立的科學是不需要假設的科學)。可是史蒂芬•科維認為需要“根據德爾納的觀點,避免失敗的關鍵在于要用系統,而不要用分量;要以整體,而不要以局部的方式進行思維?！边@正好符合中國先前輝煌的科學觀。所以不必奇怪,西方科學家正在改變自己的思維方式,大勢在中國先哲科學觀領域中淘寶。有很多外國人在中國這里得到了啟示,比如說,玻爾以“太極圖”作為族徽,普里高津在湖南學習了“天人合一”繼而發現了開放式非平衡系統科學,湯川秀樹認為他之所以能提出介子理論與受到莊子餛飩說的啟示有關,哈肯說“協同學和中國古代思想整體性觀念上有很深的聯系。”等等,由此可見,中國的先哲科學觀領域是有很多精華的,后人需要的就是將這些精華加以提煉并正確運用和發展,形成屬于中國自己的科學系統。
愛因斯坦說:“西方科學的發展是以兩個偉大的成就為基礎的,那就是:希臘哲學家所發明的形式邏輯體系(在歐幾里德幾何中),以及發現通過系統的實驗可能找出因果關系(在文藝復興時期)的方式方法。中國的賢哲沒有走上這兩步,那是不用奇怪的。令人驚奇的倒是這些發現(在中國)全部都做出來了。”但值得欣慰的是,我國很多中西會通者都發現了這一影響我國科學事業發展的關鍵因素. 著名數學家陳省身在1994年吳文俊榮獲香港求是科技基金會頒發的杰出科學家獎時說:“他的機器證明理論,保持了中國數學的傳統。”同時,吳文俊院士也說:“最重要的是開拓屬于我們自己的領域,創造自己地方法,提出自己的問題。這就好像別人已經開辟出一片天地,你在這片天地中,即使翻江倒海、苦心經營,也很難超過人家,這片天地終究是人家的”。特別是吳文俊在《中國古代數學對世界文化的偉大貢獻》一文中明確指出“近代數學之所以能夠發展到今天,主要是靠中國的數學,而非希臘的數學,決定數學歷史進程的主要是靠中國的數學,而非希臘的數學?！?/p>
王遠亮教授認為,我們應該以吳文俊先生為榜樣,正視中國的歷史至今的科學發展歷程,《老子》以系統科學觀論長壽之道可以借鑒;《易》學以系統科學觀述太陽系形成論;中醫秉承這兩個系統思維保障人體健康;現代西方科學的非線主要靠中國的系統科學去解決,那么未來的科學應該是以中國系統思維的科學為基調的科學。
所以,王遠亮教授認為,以我國的系統科學思維去融匯中西,就能夠建成世界上最先進的中國特色的科學技術體系,以此建成“中國特色社會主義”的完美大廈。
樸實無華耕耘收獲
我們知道,生物工程學起源于20世紀70年代初,在分子生物學、細胞生物學等的基礎上發展起來的,包括基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程等,他們互相聯系,其中以基因工程為基礎。只有通過基因工程對生物進行改造,才有可能按人類的愿望生產出更多更好的生物產品。而基因工程的成果也只有通過發酵等工程才有可能轉化為產品。
醫學上通過生物工程可以生產出大量廉價的防治人類疾病的藥物,如入胰島素、干擾素、生長激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、輕工中的應用面也很廣。
現在世界各國對生物工程都十分重視,我國也把生物工程列為重點發展的科研項目之一。生物工程學的研究將對人類的生產方式和生活方式產生巨大的影響。
王遠亮教授看到了生物工程對人類的影響,義無反顧的投身到這項偉大的事業當中,多年以來,王遠亮教授兢兢業業的從事研究工作,進行了多個課題的研究,并取得了驕人的成果。他一直從事聚乳酸改性材料及其應用基礎研究,曾負責并完成與本課題有關的項目30多項,包括負責和參加的國家自然科學基金面上和重點項目8項,負責和參加國家“863計劃”課題2項,主持國家支撐計劃項目1項,此外還有教育部和重慶市重點重大科技課題8項。獲得了多項榮譽。
生物領域的科學技術范文3
【關鍵詞】：生物科學技術；技術應用；技術優勢；技術弊端
1、當前生物科學技術的發展狀況
我國生物科學技術的發展起步較晚，但發展前景卻是十分理想的，在環保以及化工生產領域中均有體現，通過生物科學技術的應用幫助解決了大量的生產排放問題。最初生物科學技術僅僅是應用在藥品的研制中，隨著技術不斷的發展進步，這種利用形式已經不能得到滿足，科研技術人員也逐漸的向起他層面延伸，實現使用效果方面的提升。在化工生產中應用這一技術方法已經總結了足夠多的經驗，但環保相關的生物技術卻正處于研發試驗階段，如果能夠全面\用生物技術來開展環保工作，對最終工作任務完成效率也會起到很好的促進作用，并不會影響到最終的工作積極性。早在70年代，我國便已經能夠利用生物技術來幫助解決遇到的農業生產問題，并通過現場的考察來實現技術層面的優化，進而為生物技術的應用創造一個有利的基礎環境，發揮更積極的工作效果。如今的21世紀，生科科技技術應用目的在于幫助解決現階段所遇到的綜合管理控制問題，尤其是航洋環保中，解決了其他技術方法中所不能夠完成的任務，提升海洋的清潔程度，在清理垃圾時也不會造成其他污染物質出現。
2、生物科學技術應用的優點
2.1.醫藥生物技術
在醫療行業中應用生物科學技術，能夠幫助研制出創新藥品，在臨床治療效果上也是其他方法所不能夠達到的。例如糖尿病人使用的胰島素，便是采用生物科學技術仿制人體內所分泌的胰島素，注射到人體內能夠發揮糖分分解的效果。隨著生物科技技術的不斷進步，所能夠解決的問題也逐漸增多，在應用生物技術進行現場的預防控制時，充分采取這一方法也有助于提升最終的治療效果。醫藥行業發展中，生物科技技術起到了核心作用，這也是其他技術方法中所不能夠實現的，并且在生物科學技術中，也具有很大的創新空間，應用這一方法來解決醫藥制作中的難題，是當前行業發展慣用的方法，也是解決現存問題的有效措施，通過這種方法來幫助解決常見問題，在相關問題的解決效果上也會有明顯提升。此外，一些生物工程也可以應用在疾病的預防上，比如基因工程中的乙肝疫苗對乙型肝炎的遏制有著促進作用。這給生物科學技術醫藥方面的研究帶來了新的變革。
2.2.農業和畜牧業的生物技術
農業發展中應用生物科技技術，研制出了很多的環保農藥，有效的避免病蟲害對農作物產量的影響，同時使用后也不會對生態環境造成不良影響。畜牧業應用生物技術體現在疾病的預防層面上，在動物的食料中添加一些有益的生物活菌，可以幫助預防很多疾病，使動物能夠健康的成長，抵抗病毒的能力也因此得到提升。生物科學技術應用能夠隨著使用層面以及針對群體的不同，體現出其中更深層次的含義，并達到一個最佳的管理控制效果，發現問題后及時探討解決措施，對提供工作效率也有很大的幫助。
2.3.環境中生物科學技術的運用
對于生態環境失衡問題的解決，充分應用生物科學技術，可幫助恢復平衡。例如池塘中存在大量的浮游物質，導致水中營養過剩，魚兒因缺氧大量死亡。通過生物科學技術的應用，可幫助維持池塘中生物物質的平衡性，從而達到一個均衡的效果，解決了水中缺氧的問題，快速恢復池塘內的平衡性。通過生物修復技術使污染的環境得到有效的處理，并恢復到初始狀態的過程。為此，減少環境污染的目的。
3、生物科學技術應用的弊端
3.1對身體造成的負面影響
例如抗生素的應用，這一生物科學技術對醫學行業發展起到了很大的促進作用，當前卻存在生物科學技術應用不合理的現象，技術濫用最終導致的問題是人體內環境失衡，對抗生素具有一定的抵抗作用，同時對身體內的其他細菌也一并抵抗。這樣會造成人體免疫機能下降，并且對其他藥物也會產生抗體，生病后治療的難度也會因此而增大?？股氐氖褂镁哂袊栏褚幎ǎm然危害大，但治療效果卻是十分明顯的，這也成為當前應用這一技術方法的主要原因，通過協調好當前所存在的問題，并從問題解決的角度來深入分期起影響，最大程度的避免弊端問題發生，這樣才能夠達到最合理的效果。發揮生物科學技術積極影響作用，首先要針對這部分弊端問題進行預防控住。
3.2對生態環境產生的負面影響
利用生物科學技術在工業生產中，生產過程中產生的廢料隨意排放，導致局部生態系統的平衡性被打破，并不能達到最佳的效果。生物入侵是當前比較嚴重的環境問題，主要是由于生物科技技術胡亂使用所造成的，在現場并不能發揮最合理的控制效果，一旦生物入侵問題出現，解決處理也是十分困難的，需要經歷很長的凈化時間。
結語：通過以上文章論述可以總結到，在學習生物科學技術中，我們一定要了解生物科學技術的發展情況，合理運用，同時也要充分考慮到這一學科給我們帶來的新技術，此外也要了解這一學科的誕生對我國的農業、醫藥、軍事以及環境的影響，學會用正確的態度看待生物科學技術的發展，讓它更有利于民。
【參考文獻】：
生物領域的科學技術范文4
關鍵詞：測控技術；儀器
一、測控技術與儀器的研究現狀和發展概況方向
測控技術與儀器專業，是一門研究信息的獲取和處理，以及對相關要素進行控制的理論與技術?！皽y控技術與儀器”是指對信息進行采集、測量、存儲、傳輸、處理和控制的手段與設備，包含測量技術、控制技術和實現這些技術的儀器儀表及系統。測控技術與儀器專業涉及儀器學、電子學、光學、精密機械、計算機、信息與控制技術等多項技術，這些技術涉及多個學科領域。測控技術是一門應用性技術，廣泛用于工業、農業、交通、航海、航空、軍事、電力和民用生活各個領域。隨著生產技術的發展需要，測控技術從最初的控制單個及其、設備，到控制整個過程，乃至系統，特別是在當今現代科技領域的尖端技術中，測控技術起著至關重要的作用。
測控技術與儀器專業屬于工程技術專業，是建立在精密機械、電子技術、光學、自動控制和計算機技術的基礎上，以工為主、多學科綜合的專業，它主要研究各種精密測試和控制技術的新原理、新方法和新工藝。近年來，計算機技術在測控技術的應用研究中呈現出越來越重要的地位。測控技術是直接應用于生產生活的應用技術，它的應用涵蓋了“農輕重、海陸空、吃穿用”等社會生活各個領域。儀器儀表技術是國民經濟的“倍增器”，科學研究的“先行官”，軍事上的“戰斗力”以及法制法規中的“物化法官”。計算機化的測試與控制技術以及智能化得精密測控儀器與系統是現代化工農業生產、科學技術研究、管理檢測監控等領域的重要標志和手段，發揮著越來越重要的作用。
當今世界已進入信息時代，測控技術、計算機技術和通信技術并稱信息科學技術的三大支柱，而測控技術是信息技術的源頭，是信息流中的重要一環，為信息技術的發展發揮著不可替代的作用。儀器儀表是多學科交叉的綜合性、邊緣性學科，以信息的獲取為主要任務，并綜合有信息的傳輸、處理和控制等基礎知識及應用，“儀器儀表是信息產業的重要組成部分，是信息工業的源頭。”科學技術發展史實人類認識自然、改造自然的歷史、也是人類文明史的重要組成部分?？茖W技術的發展首先取決于測量技術的發展。近代自然科學是從真正意義上的測量開始的。許多杰出的科學家夢都是科學儀器的發明家和測量方法的創立者。測量技術的進步直接帶動著科學技術的進步。
二、廣東測控技術與儀器面臨的機遇
廣東是改革開放的前沿，在各領域對測控技術有更多更關鍵的應用。制造業的產業化發展，產品大批量生產的特點是循環作業和流水作業，要讓這些自動起來，就要求加工生產的滅個階段自動檢測工件的位置、尺寸、形狀、姿態或性能等。為此，需要大量的測控裝置。另一方面，以石油為原料的化工工業興起，就需要大量的測控儀表。自動化儀表開始標準化生產，按需構成自動控制系統。同時，此期間還誕生了數控機床和機器人技術，測控技術與儀器在其中都有重要的應用。
隨著科學技術的發展，儀器儀表從只能進行簡單的測量、觀察開始，已成為測量、控制和實現自動化必不可少的技術工具。為了滿足各方面的需求，儀器儀表已從傳統的應用領域擴展到了生物醫學、生態環境、生物工程等非傳統應用領域。21世紀以來，一大批當代最新的技術成果，如納米級的精密機械研究成果、分子層次的現代化學研究成果、基因層次的生物學研究成果，以及高精密超性能特張功能材料研究成果和全球網絡技術推廣應用成果等相繼問世，是儀器儀表領域發生了根本性的變革，促進了高科技化、智能花的新型儀器儀表時代的來臨。
三、個人對測控專業的理解和就業意向
我們可以看到現在在報紙雜志上經常出現測控技術這四個字眼，這是因為我們國家的航天事業正在欣欣向榮地闊步前進，報紙媒體大力地宣傳著。當然，航天測控是離我們一般測控專業很遙遠的，然而我們可以了解，現代社會正在奮力向智能化發展，智能化的前提就是機械的自動化。要使得機械得以自動化，就要依靠測控技術。測控技術包括兩個主要方面：測量和控制。這兩項是任何一個機械工作必須完成的。工作都可以看作是一項任務，任務信息的獲得要依靠測量，任務的自動化完成要依靠控制。我認為，測控是一個國家技術競爭力的一個重要組成部分。哪個國家的測控技術先進，那么該國就擁有較強的競爭力！測控專業人才的大量需求是個必然，就在這幾年必然會顯現出來。就業方向：畢業后可到技術學校、研究單位、生產企業、管理部門，從事相關領域的教學、科研、設計、生產、應用、經營、管理以及質量檢測與技術監督等工作。
四、對測控專業的個人意見和建議
形成本專業的培養特色：本專業遵循“測控一體、光機電融合、計算機信息化特征”的專業定位，以機械學、電子學、光科學為基礎，以計算機技術、檢測技術、控制技術、光電技術以及儀器設計與運用為主要技術手段，強調學生堅實的多學科理論基礎的獲得，著重學生創新思維意識的造就，突出學生專業實踐能力的培養，強化學生工程技術應用方面的訓練。
參考文獻：
生物領域的科學技術范文5
【關鍵詞】計算機科學與技術；發展趨勢；高速計算機；超微技術
一、現階段計算機科學與技術的發展狀況分析
1、計算機科學與技術對現階段社會發展的貢獻
現階段計算機科學與技術參與了社會的生產和生活的眾多領域，極大地提升了現代社會人們的生活質量和工作效率，為現代社會的發展起到了重要的促進作用?？茖W技術的不斷創新與發展，計算機科學技術不斷地為人們的生產、生活、文化娛樂等提供幫助，計算機科學技術在社會發展中的普遍運用，有效地提升了現代社會的文明水平。
在先進的科學技術發展背景下，計算機科學技術也在不斷地提升與進步。計算機不斷朝向更加人性化的方向發展，極大豐富了人們的生活。同時，計算機技術的發展還具有更新快、小體積等特點。世界上第一臺計算機誕生于1946年，起初計算機技術是基于1904年的電子管技術，經過42年的科研而成，當時的計算機體積巨大。在這之后，半導體技術發明以后，在短短十年時間內半導體計算機又隨之誕生，這時計算機技術已經相對成熟，其系統性和綜合性也更加全面。總而言之，計算機科學技術的發展，為人類文明的進步提供了有效的幫助，同時也在一定程度上帶動了社會經濟的發展。
2、計算機科學技術發展引發的問題
任何事物的發展都具有一定的雙面性，計算機在給人們帶來眾多效益的同時也增加一定的隱性安全問題。譬如，轟動一時的“千年蟲”事件，對人類社會的生產生活帶來了巨大的威脅，眾多行業都遭受了“千年蟲”的嚴重影響，這一事件讓人們充分認識了計算機科學技術在發展過程中存在的問題。因此，如何能夠讓計算機在健康、穩定的狀態下發展，減少計算機科學與技術發展對社會發展的威脅，最大限度地發揮計算機技術的“服務職能”，成為了當前計算機科學技術發展過程中熱門的研究課題。
3、科學規劃計算機科學技術的發展
任何事物的發展必須在實踐中才能真正得到檢驗，計算機科學技術的發展也不例外。眾所周知，計算機科學技術的發展起初是為了科學研究的需要，發展至今，計算機科學技術已經深入到社會發展的各個方面，包括軍事、經濟、生產、管理等。但是，在實際運用過程中，計算機所承擔的任務主要是數據和信息的處理，而參與這一工作的主要是計算機的軟硬件設備，因此，要想更好地發揮計算機的效用，在今后的發展中，必須要加大對計算機軟硬件的開發，從而有效提升計算機科學技術向生產力轉化的效率。
二、計算機科學與技術未來的發展
從當前國際上在計算機科學與技術領域的發展狀況來分析，未來計算機科學與技術的發展主要呈現以下幾個方面的趨勢。
1、運行極速化
最近一段時間，美國科學家將空氣絕緣性技術運用到計算機當中，這種技術在計算機中運用，極大地提升了計算機的運行速度，是當前計算機科學技術的一大突破。例如，美國紐約保利公司的科研人員，設計一種新型的電路，并將其運用到計算機當中，科研人員在電路中運用“膠滯體包裹的導線”技術將需要的芯片進行連接。由于這種“膠滯體包裹的導線”的包裹五---“膠滯體”當中含有大量的空氣，空氣是一種具有很強絕緣性的氣體。傳統的芯片是通過“硅二氧化物導線”實現相互之間的連接的。但是，信號在傳輸過程中會因為導線、芯片等對信號的吸收作用而減弱，直接影響了計算機的運行速度。而利用這種新型的導線技術就科研有效地解決這個問題，大幅減少了信號的損失，從而實現了提升計算機運行速度的目的。
2、生物計算機伴隨著超微技術的發展而誕生
上世紀末，基于超微技術的快速發展，計算機研發人員將超微技術運用到計算機當中，并取得了巨大的成功，在當時產生了很大的影響。生物計算機很其他計算機顯著的區別，這種類型的計算機通過將生物工程技術應用到計算機芯片當中，使之構成一種生物分子形式的計算機“蛋白質分子”。
二十世紀九十年代，美國科學家首次向全世界公布了生物計算機，在當時引起世界范圍的巨大轟動。與此同時，美國科學家也公布了一種全新的邏輯運算方式，這種邏輯運算方式是基于電子計算機的模仿技術為技術基礎，并以電子計算機模仿技術為基礎，針對“虛擬”的城市路徑設計問題進行了最佳方案的設計。從當前生物計算機的應用于發展狀況來分析，生物計算機研發人員今后的研究方向主要集中在新型分子元件的研發，借助生物的化學反應和物理反應，實現以一種全新的方式對數據進行處理和分析等工作?，F今的超微技術已經其取得了較大的進步，一些基于計算機技術的超微機器人已經面世。
3、以光為傳輸媒介的計算機科學技術發展迅猛
所謂的光學計算機就是利用光為傳輸介質，實現信號傳播的一種計算機技術。光學計算機的優點十分顯著：首先，光的傳輸速度是其他介質無法超越的，因此，利用光作為計算機的信號傳輸媒介其傳輸的速度是驚人的；其次，光具有偏振和頻率特性，基于光的這些特性，計算機的信息傳輸能力得到了更好地優化；再次，光在傳輸過程中，不需要借組其他的介質就可以實現信號的傳輸，是以一種獨立的形式進行傳輸的，具有極強的獨立性。光在傳輸過程中不需要其他依靠體，同時不會出現相互交會的情況。
二十世紀九十年代，世界上掀起了一陣“光腦技術”科研風。世界各國不斷加大對“光腦技術”的科研力度，并進行了大量的投資，并取得了不同領域上的成功。其中。以德、意、法、日為首的六十多各國家共同組建的科研隊伍，在這一領域取得了巨大的進展。該隊伍研發出的新型計算機，在以下幾個方面進步顯著：（1）計算機運行的速度更快。光學計算機的運行速度比普通計算機的運行速度提升了將近千倍以上。（2）計算機的準確性更高。在快速運行的狀態下，光學計算機的準確性得到了有效地提升。（3）散熱性能更優良。普通計算機在高速運行的狀態下，會產生一定的熱量。而在計算機運行時產生的熱量無法及時排出，會對計算機的正常運行產生不良影響，甚至直接無法運行。而光學計算機突破了散熱這一難題，即使在高速的狀態下運行，也不會受溫度的影響。
4、納米計算機伴隨著納米技術的進步而誕生
伴隨著納米技術在生產生活中的運用，納米技術不斷走向成熟。納米技術在計算機中應用，帶來了納米計算機。納米技術在計算機中應用，主要集中在芯片上。納米芯片技術，使得計算機芯片的體積大幅減小的同時，計算機芯片的穩定性也有所提升。美國作為納米計算機技術研發的領軍者，在納米計算機各方面的技術都取得了令人矚目的進展。尤其是，美國正在突破的一種納米管連接技術，該技術一旦研發成功，就可以將芯片的作用大幅提升，從而可以實現，將計算機的內存芯片直接作為計算機的晶體管使用，從而使得計算機的功能可以得到最大化地優化。
三、小結
綜上所述，計算機科學與技術的發展，將不斷朝向一個更具全面性、系統性、人性化、個性化的方向進軍。在當前的狀態下，計算機技術的創新與發展，已經給人們的生活帶來了極大便利，先進的科學技術轉化為生產力的作用已經十分明顯。因此，我們堅信，未來計算機科學與技術的發展，在不斷努力之下，計算機發展的預期目標指日可待，計算機科學技術也將會在未來人類和社會經濟發展的進程中貢獻更大的力量。
參考文獻：
[1]潘增欣.淺談計算機科學與技術的發展趨勢[J].才智，2013，2.
生物領域的科學技術范文6
1.1循環經濟的內涵循環經濟是經濟活動的行為準則之一，以降低消耗、減少排放（reduce），重復使用（reuse），循環利用（recycle），可再生（renewable），可替代（replace），恢復和重建（recovery）（稱為“6R”原則）為宗旨，每一原則對實施循環經濟的發展都是不可少的。傳統的經濟增長方式是“資源—產品—廢物排放”的開放模式，而區別于傳統經濟，循環經濟是一種新的經濟形態，倡導的是“資源—產品—再生資源”的封閉式模式。循環經濟不僅要關心經濟的發展，還要關心子孫后代的生存，要求經濟發展不僅要考慮經濟總量的提高，還要考慮生態承載能力，把經濟效益、社會效益和環境效益統一起來[1]。我們要選擇以無形的、邊際效益遞增的知識資源為主的、減少物質資源消耗和生態經濟的發展模式，走以生態農業、生態工業和環保產業為主導的經濟可持續發展道路，從而改變過去的“先污染，后治理”的以資源高消耗、高排放、高污染的傳統的資源型經濟發展模式。
1.2循環經濟的意義循環經濟是實現全面建設小康社會目標，加快轉變經濟增長方式，全面落實可持續發展的科學發展觀的必然選擇，雖然任務艱巨，但意義重大。那么，在增加人造財富的同時，要想最大限度地減少對自然生態環境的損害，并且逐漸恢復和修復自然生態環境，就必須轉變經濟發展模式，按照循環經濟模式這種新的技術經濟范式的要求最大限度地實現物質循環利用、循環利用各種廢棄物，并相應地進行新的產業布局、構建產業鏈、進行產品設計、尋求無廢生產。隨著人均消費水平的不斷提高和人口日益增多，人類可持續生存和社會可持續發展的唯一模式是循環經濟模式。只有當循環經濟模式這種模式成為全人類所共同遵循的模式時，人類社會才可能真正走向可持續發展道路。所以我國應以提高資源產出效率為目標，按照減量化、再利用、資源化的原則加快構建覆蓋全社會的資源循環利用體系，推進生產、流通、消費各環節循環經濟發展，并以達到物質無限循環利用，廢棄物零排放為最高境界和目標[2]。循環經濟在給全球帶來全新的環境效益的同時，也給人們帶來了巨大的經濟效益，是經濟利益和環境利益兼而有之的“雙贏”經濟，是21世紀解決環境問題的最佳選擇[3]。
2利用納米生物制藥技術發展循環經濟
2.1納米生物制藥技術“納米生物制藥技術”是納米技術在生物制藥領域的創新應用。“納米生物制藥”是一門結合“納米科學”與“生物制藥”的重大高新技術領域。納米制造技術是21世紀的關鍵技術之一，是近期國內外研究的熱點領域，中國已經在這個領域已取得眾多科技成果。多數科技強國都將納米科技領域作為戰略制高點和科技優先發展領域。國家科委的“攀登計劃”和科技部的“973”計劃、“863”計劃、星火計劃、火炬計劃等，都給予納米科技以人力、資金支持。“納米生物制藥”技術的發展是中國新的中長期戰略計劃的科學和技術發展綱（2006～2020）專門針對的關鍵領域。中國已經成功吸引了很多國外的制藥公司建立先進的藥物研發業務，并且這些企業在從事“納米生物制藥”技術的研發上已經取得了較好的成果。納米生物制藥藥物與傳統分子藥物相比的最大優點在于，納米生物制藥藥物的鏈接或載帶的功能基團活性中心多，可以實現治療與療效跟蹤同步化；材料具有的多孔、中空、多層等性能優越的結構特性，利用納米顆粒的小尺寸效應容易進入細胞，易于藥物緩釋控制，便于生物降解或吸收而實現高療效。因此，在保證藥效的前提下，由于藥物用量減少，比較容易實現低毒性，減輕藥物的毒副作用。理想的納米生物制藥藥物載體具有合適的粒徑與形狀和適宜的制備及提純方法，可生物降解；具有較高的載藥量；具有較高的包封率；具有較長的體內循環時間毒性較低或沒有毒性[4]。納米生物制藥技術一門跨學科的新型技術，被認為是本世紀國家之間競相技術競爭的戰略制高點。
2.2利用納米生物制藥技術發展循環經濟的意義科學技術是第一生產力，循環經濟的發展尤其要依靠科技。循環經濟是一種技術范式的革命，替代技術、減量技術、再利用技術、資源化技術、系統化技術構成循環經濟的支撐技術體系。中國科學技術發展戰略研究院研究員趙剛表示，我國生物制藥產業資源型、污染型和粗放型的特點仍然存在；具有高附加值和環保優勢的制劑產品在出口上還有較大差距；具有優秀基礎的生物制藥產品仍未形成國際核心競爭力；多國貿易保護措施升級的勢頭之下，中國生物制藥產業的國際化進程依舊緩慢，這些都是醫藥工業“十二五”期間需要解決的重要課題。我國生物制藥產業以前走的是高投入、高消耗、低產出的發展模式。今后要充分利用納米生物制藥技術等科技力量，重點組織開發有重大推廣意義的節約資源的納米生物制藥產品。充分利用納米生物制藥技術替代有毒有害原材料或產品。充分利用納米生物制藥技術減少環境污染，逐步實現“三廢”零排放，有效回收利用材料和逐步完善回收處理技術，突破循環經濟發展的技術瓶頸。利用納米生物制藥技術走循環經濟之路是一項龐大的系統工程，并且利用我國納米生物制藥技術研究的不斷深入，從而產生大量的創新性知識，并促進微電子技術、新材料新能源技術、納米技術、生物制藥技術等相關產業的迅速發展，進而帶動相關產業的升級換代，改變過去那種高耗低效的工業經濟模式，謀求新的循環經濟之路。這樣，利用納米生物制藥技術走循環經濟之路將在全社會產生“牽一發而動全身”的效應。納米生物制藥產業作為新經濟的一部分，特別是知識經濟的一部分，是一門全新的學科，是區別于先前那種高耗低效的工業經濟，面對稀缺的自然資源而謀求新的發展生機的一種新型經濟模式。西方發達國家的產業結構和發展中國家的經濟結構都會因為納米生物制藥產業的興起而改變。循環經濟對發達國家來講，是工業經濟發展的必然趨勢；循環經濟的出現對發展中國家來說是挑戰，同時也是發展和機遇。面對這種挑戰和機遇，一個擁有大量高素質人力資源和持續創新能力的發展中國家國家將具備發展知識經濟的巨大潛力，完全有可能乘勢而上，趕超發達國家。為支持引導戰略性新興產業發展，各相關部門都異常關注戰略性新興產業，已經將其作為調整結構實現轉型發展的突破口和重要力量，推動循環經濟的發展，形成新的增長點。中國國家發改委牽頭編寫的《戰略性新興產業“十二五”發展規劃》即將出臺。發展戰略性新興產業，并不是全都“另起爐灶”，實質上我國工業轉型升級與培育發展戰略性新興產業有極深的內在聯系。據悉，近日國務院正式的《工業轉型升級規劃（2011～2015年）》，已經將培育發展戰略性新興產業融合到傳統產業轉型升級之中。新材料、智能裝備受政策照顧。因此，納米生物制藥技術，作為一個能產生大量的自主創新知識，并能帶動微電子技術、新材料新能源技術、納米技術、生物制藥技術等相關產業迅速發展的重大高新技術，必將成為從而推動循環經濟迅速發展的國家戰略性新興產業技術。目前美國、日本等國都明確將納米生物制藥技術作為其納米科學技術重點發展的戰略方向，其他國家必然在這一領域也會展開激烈的科技競爭。納米生物制藥技術的發展是中國新的中長期戰略計劃的科學和技術發展綱要（2006～2020）專門針對的關鍵領域。因此，采用科學的方法分析納米生物制藥相關技術發展狀況，分析各國在納米生物制藥研究上的實力，明確我國納米生物制藥技術在國際上的地位并對發展趨勢作預測，從宏觀層面可以對納米生物制藥發展戰略研究、納米生物制藥科研項目規劃、納米生物制藥的產業化策略研究提供依據，從微觀層面可以為其科學研究項目的具體實施路線及企業發展策略提供指導下面研究各國在納米生物制藥研究上的實力分布情況并對發展趨勢作預測。
3納米生物制藥技術現狀及其發展趨勢
3.1收集數據的方法專利是反映技術創新最為標準詳實的載體，能催生和保護技術。因此從專利的角度出發了解和把握全球納米生物制藥領域的發展趨勢，為我國的戰略研究和科學決策提供支持，具有非常重要的作用和意義。為此，雖然存在一些缺陷，我們利用專利作為知識產權情況的代表對創新績效進行調查、對比、分析、預測。我們用勒努瓦和赫倫（Lenoir&Herron）[5]的搜索策略勒努瓦檢查了各種各樣的搜尋策略，提供一種搜索辦法這種方法使用了32個與生物和制藥相關的包括標題，摘要關鍵詞的關鍵詞PLUS?的檢索詞去鑒定中國納米技術方面的文獻，來找到一個高精度的納米生物制藥文獻的查詢辦法。專利數據來源于“DerwentInnovationsIndex”數據庫檢索時間為2012年2月6日。時間為1992～2011年2年時間段。
3.2納米生物制藥技術發展趨勢美國、日本、中國在納米生物制藥領域的專利授權總數目前最多，我們選擇這三個國家進行分析、預測。納米生物制藥領域的專利授權的數量，是專利信息的重要內容之一，它是科學技術知識積累的反映，它的多寡反映了發明創造活動的活躍程度，所以其數量可以直接或間接地反映出該國科學技術以及相關事物的現狀與前景，說明了該技術受到重視的程度，該國對世界市場吸引力程度。為了更加全面地探索和預測三個納米生物制藥論文生產巨頭的納米生物制藥論文生產的發展趨勢，收集到的數據進行以下處理。我們用Loglet（theonlineLogletlacurvefittingsystem）①曲線擬合系統對收集到的數據進行羅吉斯蒂曲線（Logisticcurve）[6]擬合，俗稱“S曲線”。輸入的數據是這個國家的納米生物制藥技術專利每年相應的專利數。Loglet實驗系統隨后將進行曲線擬合和自動產生一個S曲線。然而，在分析之前，我們將先介紹在本研究中使用的S曲線模型。本研究利用的S曲線模型是根據Loglet實驗室模型。Loglet實驗模型的S曲線方程如下：（1）其中，Yt和t分別代表S曲線的因變量和時間變量，α和β是模型的參數。S曲線有兩個重要特征：一是函數隨著時間t的增加直至無窮大而趨于常數，常數是函數的飽和值；二是增長曲線具有一個拐點，Loglet實驗曲線模型的拐點可以對方程（1）應用公式求得。我們可以證明，方程（1）的拐點是：其中，Yinf和Tinf分別是在拐點時的專利數量和時間。在拐點之前，函數值的增長速度越來越快；在拐點之后，函數值的增長速度越來越慢，逐漸趨于零。羅吉斯蒂曲線如圖1～圖3所示，一般分為三個階段，剛開始是發展較慢的初級階段，接著是急劇增長的中期階段，最后是增長速度變慢直至飽和的平穩的后期階段。本研究想要探索納米生物制藥論文發展趨勢，并預測這一發展趨勢。我們把納米生物制藥技術專利數量從10%開始達到極限值的90%所需要的時間定義為該國納米生物制藥技術成長所需要的中期階段。根據圖1，美國的納米生物制藥領域的專利授權數在2002年達到拐點后繼續增長7.9年，并會達到飽和狀態。達到飽和狀態后，美國將每年授權大約1506個專利。比較圖1～圖3不同的極限值，可以顯示日本將在該領域達到飽和狀態后專利授權數比美國和中國少得多。中國在納米生物制藥領域的專利授權數上雖然起步比美國和日本慢得多，但發展很快。這主要是中國中長期戰略計劃的科學和技術發展綱要（2006～2020）等大量的相應政策的支持。
