2003科技大事回顧與展望

1、2003科技大事回顧與展望2003科技大事回顧與展望“獵兔犬”2 號與“火星快車”通訊示意圖編者的話2003年是世界科技界不平靜的一年：“哥倫比亞”號不幸失事，非典病毒讓人類意識到自身的局限，能源危機席卷全球，電腦病毒和垃圾郵件的泛 濫為虛擬世界增加了不安全的因素?？萍嫉倪M步就是在應(yīng)對挑戰(zhàn)的過程中實現(xiàn)的，在這一年里，航天航空、信息技術(shù)、生命科學(xué)和能源技術(shù)四大領(lǐng)域均取得 了一系列重大進展：中國首次實現(xiàn)載人航天夢想，科學(xué)家成功研發(fā)用于疾病診斷 與治療的芯片，人類基因組序列圖繪制完成，新型能源的開發(fā)和使用取得重大突 破。2004年，人類又將取得哪些新的科技成果，哪些難題有望得以解決？本報特邀科技領(lǐng)域

2、專家，在回顧一年來大事的同時，展望科技界前景?！皺C遇”號探礦，“勇氣”號找水，“獵兔犬”尋找生命痕跡明年，揭開更多火星秘密 龐之浩2003年是人類飛行100周年。百年來，沖破地心引力的束縛，向遙遠的太空探索既是人類不懈的追求， 也是充滿危險的征程。2月1 日， 美國“哥倫比亞”號航天飛機在返回地面途中解體，7名宇航員蒙難，給世界航天業(yè)投下了厚重的陰影。8月22日，巴西VLS型運載火箭在發(fā)射前的最后檢修 測試過程中爆炸，20多人付出了生命，2顆科研衛(wèi)星被毀，發(fā)射平臺倒塌。11月29日，日本H2A運載火箭起飛后出現(xiàn)故障，地面控制中心被迫發(fā)出自毀指 令，價值數(shù)億美元的運載火箭及兩顆偵察衛(wèi)星在數(shù)分鐘內(nèi)

3、香銷玉殞。中國成功發(fā)射“一船六星”災(zāi)難和失敗無法阻止人類探索宇宙的決心。 就在“哥倫比亞”號失事后的第二天，俄羅斯“進步M 47”飛船在拜科努爾航天中心發(fā)射，并在兩天后與國際空間站成功對接。4月26日，俄羅斯“聯(lián)盟TM2”載人飛船將兩名宇航員送上太空，完成了 “哥倫比亞”號失事以來的第一次載人航 天飛行。10月18日，“聯(lián)盟TMA-3”載人飛船又為國際空間站送去了第八長期 考察組的兩名成員和一名短期考察員。今年，日本和巴西都試驗了自己的運載火箭。韓國建設(shè)了獨立的航天發(fā)射基地。印度、尼日利亞等也借助別國的火箭 把自己的衛(wèi)星送入軌道。日本、印度等國都在為研制新型載人航天器作技術(shù)準備， 甚至計劃探測

4、月球和火星。“哥倫比亞”號的意外失事，使美國加快了研制軌道 空天飛機的進度。在經(jīng)歷了 20多年的研發(fā)和多次推遲之后，價值 7億美元的美 國空間紅外望遠鏡也在8月25日由火箭帶入太空，它發(fā)回的觀測結(jié)果將為了解 宇宙中生命的形成提供新的線索。今年對于中國航空航天業(yè)來說更是標志性的一年。10月16日，中國“神舟”五號載人飛船在繞地球飛行 21小時23分之 后返回地面，在世界航天史上寫下了輝煌的新篇章。12月30日，中國又把“雙星計劃”中的第一顆衛(wèi)星送入太空。2003年成為中國發(fā)射衛(wèi)星最多的一年，成 功發(fā)射了 6顆衛(wèi)星，向世人表明，中華民族完全有能力依靠自主創(chuàng)新在世界科技 領(lǐng)域占據(jù)一席之地。火星探索成

5、為熱點2003年，火星到地球的距離是近6萬年來最近的，火星探測在這一年里成為航天領(lǐng)域的熱點。目前，美國“火星環(huán)球勘測者”號和“奧德賽”號探測器仍在火星軌道工作。6月2日，歐洲航天局成功發(fā)射“火星快車”探測器，該探測器由1個方形軌道器和1個名叫“獵兔犬”2號的著陸器組成，拉開了新一輪火星探測的熱潮。6月10日，載有 美國“勇氣”號火星車的飛行器發(fā)射升空。7月7日，“機遇”號火星車又成功 升空。美國宇航局助理局長韋勒說，這是有史以來人類對另外一顆行星發(fā)起的最 密集的探測行動。按原定計劃，“獵兔犬”2號應(yīng)于12月25日進入火星大氣層，并借助降落傘和氣囊墊的緩沖降落于火星表面， 它的使命是尋找火星上生

6、命的痕跡。預(yù)計“勇氣”號將于美國東部時間 2004年1月3日晚到達火星 表面，而“機遇”號也會在明年初到達?！皺C遇”號著陸后將對火星礦物質(zhì)進行 勘察，以證實火星形成早期曾存有高溫?zé)崴脑O(shè)想；“勇氣”號則用于對火星水形成的原因進行研究。人類最適合居住的地方火星素有“航天器墳場”之稱。40多年來各國籌劃了 30多次火星探測，20多次以失敗告終。12月9日, 日本宣布，由于主發(fā)動機停止工作，“希望”號火星探測器無法進入預(yù)定軌道， 探索火星的使命就此終結(jié)。而歐洲第一個火星探測器“獵兔犬”2 號在登陸后一 直保持沉默，科學(xué)家29日說，這個全球關(guān)注的探測器有可能落入火星火山口。 很多科學(xué)家仍存一線希望，歐

7、洲航天局一位負責(zé)人稱：“在這場游戲中我們尚未 打完手中所有的牌。我們希望，淘氣的小獵免犬能夠?qū)寢尩暮魡咀鞒龌?應(yīng)?！钡侥壳盀橹?，在所有被探索和研究的星球中， 火星是最適合人類移居的地方。明年，探測器將為人類揭開更多火星的秘密。芯片尺寸越來越小通信絡(luò)更新?lián)Q代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)將飛速發(fā)展沙蹤 2003年，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)獲得巨大發(fā)展。在這一年里，集成電路的特征尺寸已經(jīng)從130納米進一 步縮小到90納米，65納米的芯片也即將面世；用于疾病診斷與治療的芯片成為 新亮點，日本和美國開發(fā)出化驗肝功能和修補大腦內(nèi)海馬部位的芯片，為患者帶來福音；通信領(lǐng)域，第三代移動通信已進入應(yīng)用階段，第四代移動通信正在開發(fā)； 我國繼

8、美國、日本之后，邁入能夠生產(chǎn) 10萬億次以上巨型計算機的國家行列。 在今后幾年，信息產(chǎn)業(yè)和技術(shù)將獲得更大的發(fā)展。微電子技術(shù)：沖破摩爾定律 1965年，戈登摩爾根據(jù)經(jīng)驗預(yù)言，硅晶元每平方英寸所能容納的晶體 管數(shù)量每12個月將增加一倍。這一預(yù)言被稱為“摩爾定律”。多年來，微電子 基本上按照“摩爾定律”發(fā)展。未來，集成電路繼續(xù)向“芯片尺寸更小、 晶元尺寸更大、功耗更低”的方向發(fā)展，12英寸晶元和90納米芯片將投入批量生產(chǎn)。硅材料的物理極限成為進一步發(fā)展的限制：芯片的特征尺寸已經(jīng)遠遠小于光 波的波長，光刻技術(shù)已經(jīng)不能使用；一塊芯片上集成愈來愈多的晶體管， 散熱也 成為嚴重的問題；由于導(dǎo)線愈來愈小，已不

9、能足夠快地傳輸信號?？茖W(xué)家正在積 極尋找新的替代材料和替代技術(shù)，推動芯片向更高水平發(fā)展。預(yù)計摩爾定律還將 繼續(xù)一段時間，但是也許已經(jīng)到了不再按它發(fā)展的時候。格技術(shù)：整合分散資源格技術(shù)進一步完善，將充分整合分散在各地的計算機資源， 實現(xiàn)資源的全面共享。及時天氣預(yù)報、地球環(huán)境模擬等過去由于運算能力所限而無法解決的 難題將迎刃而解。在電子商務(wù)、教育、娛樂等領(lǐng)域，格技術(shù)也有廣泛的用途。數(shù)字化將最復(fù)雜的事物和圖像簡化為二值碼， 任何事物只要具有兩種可以控制的狀 態(tài)存在，就有可能發(fā)展成為信息的儲存器和運算器。 新近國際上發(fā)展迅速的傳感 器絡(luò)技術(shù)，就是利用許多結(jié)構(gòu)簡單，具有信號感知、通信和處理能力的傳感器組

10、 成絡(luò)，達到測量、跟蹤的目的。消費電子：家電功能更多 今年，電腦病毒和垃圾郵件的泛濫引起了人們的普遍關(guān)注。未來的絡(luò)將在速度和安全性方面有 很大改進。在不遠的將來，電視、通信、計算機將發(fā)展成為一個統(tǒng)一的絡(luò)系統(tǒng)， 新的絡(luò)將更快、更能干、更安全。隨著藍牙技術(shù)的普及，近距離的家庭絡(luò)成為新 的熱點。在近三五年內(nèi)，隨著消費類電子的發(fā)展，家電會變得越來越聰明。電視機將具備計算機的大部分功能，上、購物、打游戲都可以在電視機上進行， 電視節(jié)目也可由用戶自行選擇。家用電器將聯(lián)成家庭，在辦公室、汽車里控制家 中的電器設(shè)備已經(jīng)可以實現(xiàn)。智能化計算：模擬人腦規(guī)則現(xiàn)在的計算機運算速度很快，但卻不怎么聰明：雖然計算機的運算速度即將超過每秒 100萬億 次，但是下棋它還是要輸給國際象棋大師；一個3歲的小孩，可以迅速認出他的 母親，計算機識別則不那么容易。這些說明我們現(xiàn)在的計算機的算法存在缺陷，人工神經(jīng)絡(luò)就是要模仿人腦的計算規(guī)則， 找出一種新的算法，更好地解決圖 像識別、語言識別等問題。遺傳算法、分形幾何、智能識別等技術(shù)的發(fā)展，形成 了一