海洋生物技术发展展望

2024-08-10

海洋生物技术发展展望(精选六篇)

海洋生物技术发展展望 篇1

战略性海洋新兴产业的内涵

2010年9月8日, 国务院通过的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》 (以下简称《决定》) 明确了战略性新兴产业的内涵和定义。《决定》明确指出, 战略性新兴产业是以重大技术突破和重大发展需求为基础, 对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用, 知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业。

目前, 海洋领域的学术界对于战略性海洋新兴产业尚且没有明确的定义。基于《决定》对战略性新兴产业的界定, 我们可以定义为:战略性海洋新兴产业是指以海洋高技术发展为基础, 以海洋技术成果产业化为核心内容, 具有重大发展潜力和广阔市场需求, 对相关海陆产业具有较大带动作用, 可以有力增强国家海洋开发能力的海洋产业门类, 以及海洋资源开发利用的配套设备和基础设施。

根据世界海洋科技发展趋势以及我国海洋产业发展现状, 战略性海洋新兴产业主要包括海洋生物医药和功能食品业、海水利用业、海洋信息服务业、海洋可再生能源电力业、海洋新材料业、海洋生物育种与健康养殖业、海洋高端船舶和工程装备制造业。

海洋生物医药和功能食品业是指以海洋生物资源为研发对象, 以海洋生物技术为主导技术, 以海洋药物为主导产品, 包含其他相关功能制品的海洋生物医药新兴产业类群。海水利用业包括海水淡化、海水直接利用和海水化学资源等。海洋信息服务业是由海洋信息的开发与利用形成的产业门类, 它包括与海洋信息的采集、存储、加工、利用、传播等有关的部门。海洋可再生能源电力业是指在沿海地区利用风能、潮汐能、波浪能、海流能、温差能、海洋生物质能等海洋可再生能源进行的电力生产活动。海洋新材料可分为两类, 一是取自海洋, 利用海洋生物加工而成的材料, 包括可降解纤维、医用胶黏剂等;二是应用于海洋, 在海洋环境下使用的工程材料, 包括防腐体系或涂料, 防污体系或涂料, 加固体系或胶黏剂, 深海用固体浮力材料等。海洋生物育种与健康养殖业是指综合利用现代育种技术、养殖技术和疾病防控技术, 培育高产优质新品种, 并实施健康、环保的养殖模式。

海洋高端船舶和工程装备制造业是人类进行海洋及海洋资源研究、开发、利用与保护的工具, 包括高附加值船舶、海洋工程装备、水下装备及配套作用工具。

战略性海洋新兴产业的发展现状及存在的问题

进入21世纪以来, 在海洋技术和市场需求的带动下, 催生了一系列新的海洋产业, 形成了一个不断增值扩大的海洋产业群。目前, 我国战略性海洋新兴产业在海洋经济中的比重不断提升, 产业发展态势良好。

(一) 战略性海洋新兴产业规模不断扩大

“十一五”期间, 我国战略性海洋新兴产业实现了飞跃式发展, 战略性海洋新兴产业在海洋经济中的比重不断攀升。2009年战略性海洋新兴产业增加值约为3000亿元, 占海洋生产总值的9%, 对国内生产总值 (GDP) 的贡献0.9%, 较2008年增速约为20%, 远高于同期海洋经济 (约11%) 以及全国GDP (8.7%) 的增长速度。战略性海洋新兴产业已经成为我国国民经济新的增长点。

(二) 海洋科技成果不断涌现, 对战略性海洋新兴产业的支撑能力不断增强

随着国家对海洋的重视和国民意识的不断增强, 越来越多的科研院所、企业加大了对海洋特别是具有广阔市场价值的海洋领域的研究和投入, 取得了丰硕的成果。仅2010年, 我国就有多个涉海科研项目荣获国家科学技术奖励。在2010年国家科学技术奖励大会上, 国务院总理温家宝讲到5年来我国科技领域的一系列重大成就时, 特别提到了载人潜水器海上试验顺利完成。2010年, 国家科学技术奖励共授奖356项。其中12项涉海科研项目, 具体为:由中国海洋石油总公司完成的《中国海洋油气勘探开发科技创新体系建设》荣获国家科学技术进步奖一等奖。《中华绒螯蟹育苗和养殖关键技术开发与应用》、《海洋水产蛋白、糖类及脂质资源高效利用关键技术研究与应用》、《大洋金枪鱼资源开发关键技术及应用》、《半滑舌鳎苗种规模化繁育及健康养殖技术开发与应用》、《洋山深水港 (外海岛礁超大型集装箱深水港口) 工程建设关键技术》、《海洋工程安全与防灾若干关键技术及应用》、《海上重型起重装备全回转浮吊关键技术及应用》、《贝类精深加工关键技术研究及产业化》、《造船重大装备机械手肋骨冷弯机的创新与应用》等9个涉海科研项目荣获国家科学技术进步奖二等奖。《对虾白斑症病毒 (WSSV) 单克隆抗体库的构建及应用》和《硫铝酸钡 (锶) 钙基特种水泥的制备技术及海洋工程应用》两个项目荣获2010年度国家技术发明奖 (通用项目) 二等奖。

(三) 战略性海洋新兴产业发展的宏观环境不断优化

党中央、国务院高度重视海洋经济发展, 自十六大做出“实施海洋开发”的战略以来, 十七大又做出“发展海洋产业”的战略部署。在“十二五”海洋经济发展的战略机遇期, 党中央、国务院在“十二五”规划纲要中明确提出发展海洋经济的百字方针。《规划纲要》提出:“发展海洋经济, 坚持陆海统筹, 制定和实施海洋发展战略, 提高海洋开发、控制管理能力, 科学规划海洋经济发展, 发展海洋油气、运输、渔业等产业, 合理开发利用海洋资源, 加强渔港建设, 保护海岛、海岸带和海洋生态环境。保障海上通道安全, 维护海洋权益”。

2010年10月, 国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》对战略性海洋新兴产业做了部署。其中提出:“积极推进海水综合利用”;“加快海洋生物技术及产品的研发和产业化”;“大力发展海洋工程装备”。

(四) 与战略性海洋新兴产业相关的海洋高技术领域取得多项突破

近两年来, 我国在海洋高技术领域取得的多项突破, 主要体现在海洋油气及矿产勘探开发技术、深潜器技术、“数字海洋”等领域。

海洋油气平台的设计制造能力是沿海国家科技水平和工业化水平的重要标志, 近年来我国在该领域取得了一系列重要进展。如在浮式生产储卸油系统 (FPSO) 技术方面, 我国的浅水FPSO技术在大型浮水效应、抗冰振和抗强台风平台设计等方面处于国际领先水平。又如在深海钻井平台技术方面, 2010年2月, 我国自行建造的深水半潜式钻井平台“海洋石油981”在上海外高桥造船有限公司顺利出坞。该平台最大作业水深3050米, 钻井深度可达1万米, 几乎可以在全球所有深水油气区作业, 代表了当今世界海洋石油钻井平台技术的最高水平, 填补了我国在大型深水半潜式钻井平台设计方面的空白。

深潜器是沿海国家科技水平和综合国力的重要标志, 我国已经成为世界上能够制造深潜器的少数国家之一。2010年, 我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙”号深潜器在南海进行了海上试验, 最大下潜深度达到3759米, 标志着我国成为美国、法国、俄罗斯、日本之后第五个掌握3500米以上深度载人深潜技术的国家。2011年7月28日, “蛟龙”号载人深潜器完成了5000米级海试第三次下潜科学考察和试验任务, 最大下潜深度达5188米。载人深潜器在水下开展了海底地形地貌测量和取样作业, 获得了近底精细地形资料。

随着“数字地球”理念应运而生的“数字海洋”技术, 通过卫星、遥感飞机、海上探测船、海底传感器等进行综合、实时、持续的数据采集, 把海洋生物、物理、化学、地质等基础信息装进一个“超级计算系统”, 成为人类开发和保护海洋最有效的虚拟模型。构建“数字海洋”信息基础框架已成为新中国成立以来规模最大的国家海洋计划之一。“我国近海海洋综合调查与评价”专项已将“我国近海数字信息基础框架构建”纳入其中。到2011年, 我国“数字海洋”信息基础框架已基本建立, 并初步实现了业务化试运行。

(五) 沿海地区形成若干个战略性海洋新兴产业集聚区

目前, 战略性海洋新兴产业在北京及沿海11个省市自治区都有不同程度的发展, 形成了多个战略性海洋新兴产业集聚区。大连在海水利用业、高端海洋信息服务业方面具有优势。天津在海水淡化与装备制造、海洋化工、海洋信息技术等方面发展较快。山东烟台、东营在海水健康养殖和生态养殖方面已具有技术优势, 并形成了较强的研发优势和产业规模。青岛在海洋生物医药业方面领先。上海、无锡、舟山、宁波在海洋装备制造业方面已形成各具特色的集聚区。深圳、厦门-漳州地区等在海洋药物和生物制品研发及产业化方面已形成集聚。广州在海洋新能源开发等领域具有较大优势。

2030年战略性海洋新兴产业发展展望及重点任务

(一) 海洋生物医药和功能食品业

海洋生物医药和功能食品业应以支撑我国人口健康领域和海洋战略性新兴产业发展的重大战略需求为导向, 在现有产业发展的基础上, 构建具有自主知识产权、国际竞争主动权的海洋生物医药和功能食品研发产业化技术创新体系, 建立以中医药理论为指导、国际认可的完善的现代海洋中药研发与产业化配套技术体系;形成具有中国特色、国际竞争力的海洋生物医药和功能食品的产品体系及产业集群。到2030年, 海洋生物医药将成为国家海洋战略性新兴产业的第一大支柱性产业, 成为国民经济和社会发展中主导战略性新兴产业形成的主要贡献者, 成为保障当代人民健康、提高生活质量的主导医药产业之一, 在国际生物医药产业发展中具有竞争的主动权。

(二) 海水利用业

海水利用业不断突破海水淡化、海水直接利用和海水化学资源利用等关键技术, 建立一批对产业发展带动性强、对资源开发和环境保护具有重要支撑作用的国家示范工程, 大力推进海水利用产业化, 打造海水利用工程公司, 建设国家海水利用产业化基地, 全面提高我国海水利用整体水平和核心竞争力, 努力提高国际竞争力和国际市场占有率。形成我国海水利用技术标准管理体系, 培育形成海水利用战略性新兴产业, 使海水成为我国沿海缺水地区的重要水源。到2030年, 海水淡化能力将达到450万吨/日, 海水直接利用达到2000亿立方米/年, 海水提钾溴镁达到100万吨/年, 并将形成与之相配套的装备制造能力。

(三) 海洋信息服务业

重点建设以“数字海洋”为核心的海洋信息基础设施。加速提升以我国领海和战略性海域为重点, 覆盖全球的多尺度、全天候、天地一体化的海洋动态信息自主获取处理能力;大力开展以近海为重点, 面向远洋的海洋基础测绘和资源调查, 军民融合的基础性战略性海洋信息资源建设与服务形成规模并制度化;建成国家海洋信息共享与应用服务网络系统并及时投入运行服务。以便有效提升国家海洋宏观规划管理决策和积极参与全球海洋事务的能力, 促进海洋资源的合理开发利用和环境保护, 全面带动海洋产业的信息化和科学发展。重点建设基于新一代信息技术的海洋生产性信息服务产业, 形成具有海洋专业化特色的新兴产业, 支撑海洋支柱产业和新兴产业信息化改造, 带动海洋产业升级。重点支持面向海洋运输、海洋油气勘探开发、海洋渔业和养殖、滨海旅游、海洋资源环境监管、海洋灾害监测预警和海洋科学研究的信息服务产业, 分别纳入相应产业的产业链和国家电子政务、电子商务的业务系统。到2030年, 海洋信息服务业将成为带动海洋事业发展的重要基础设施。

(四) 海洋可再生能源电力业

海洋可再生能源电力业的发展将经历三个阶段:

2011-2015年是政府主导下的海洋可再生能源开发利用技术的研发期和技术储备期。这一阶段通过产业化示范项目建设和技术成熟度培育, 建立公益性技术服务平台, 突破共性关键技术;启动包括潮汐能、波浪能、潮流能以及海洋风能在内的多能互补电站示范试验工程, 解决边远海岛及深海工程的电力供应;初步形成模块化的波浪能、潮流能装备制造与发电产业链;通过工程示范, 为海洋能的大规模商业化运行及推广应用奠定基础, 使我国海洋可再生能源开发利用总体上达到发达国家21世纪初的水平。

2015-2020年是政府支持下的、以企业为主导的海洋能产业化发展与商业化运作期。这一时期通过国家的政策引导和资金支持, 不断扩大海洋可再生能源示范应用规模, 力争到2020年, 包括海洋风能在内的海洋可再生能源发电总装机容量达到3000万kW;形成较完善的海洋能产业链, 实现海洋可再生能源开发利用的商业化运作, 使我国海洋可再生能源开发利用技术达到同期世界先进水平。

2021-2030年是海洋能产业规模发展期。这一阶段, 企业成为海洋可再生能源的开发的主体, 全面实现海洋可再生能源的商业化和规模化产业集群运作, 使我国海洋可再生能源开发利用率达到同期世界先进水平。

(五) 海洋新材料

重点发展与海洋油气开发相关的钻井平台水下结构、输送油气的海底管道等配套新材料的研制与开发。重点发展与海洋工程装备相关的防腐、防污、耐高低温交变隔离密封防护材料的研究, 尤其加强与修建跨海大桥、海底隧道、海上发电相适应的水下施工用锚接、植筋、堵漏等加固支撑材料的研究。重点加强与深海探测器相配套的深海用高苛刻条件下隔离密封、防腐防污、浮力材料的研发。

(六) 海洋生物育种与健康养殖业

深入开展鱼类、虾类、贝类、海参、藻类等大宗、高值化养殖品种遗传育种研究, 培育出生长快、抗病性强等优良性状的新品种 (系) ;健全国家水产原种场、良种场、遗传育种中心、种质检测中心等机构;通过现代育种技术和良种示范推广, 加速推进养殖良种化进程。

建立以中草药、疫苗、微生物制剂、专用抗菌素为主体的疾病防控技术体系;建设一批水产专业药品生产基地;构建一个覆盖我国沿海养殖省份的水产疾病远程会诊网络系统。

在全国沿海分别形成若干个国家级良种产业化园区、海水养殖综合示范区, 推进良种化和健康养殖技术的转化示范进程。

(七) 海洋高端船舶和工程装备制造业

重点发展深海运载和探测技术装备, 深水生产、作业和保障装备, 推进深海运载和探测技术装备以及深水生产、作业和保障装备产品化和国产化;大力发展离岸海上风电设备、特种船舶及工程装备, 形成若干特种船舶及工程装备的自主品牌产品, 实现海上风电装备国产化, 培育具有国际竞争能力的大型海洋装备制造产业链;培育专业的水下装备及其配套的通用材料和基础件制造产业、专业的海洋观测/监测仪器设备制造产业;培育深海矿产资源勘探开发装备生产能力;建设2~3个深海技术装备公共试验平台。

到2030年, 我国将具备水下运载器、水下作业装备、深海通用基础件的国产化能力, 形成完备的产业链, 实现装备主要产品技术性能水平与国际同类产品相当;形成80%海洋观测/监测仪器装备的国产化能力;实现国产化海上风电装备的大规模应用;形成具有国际竞争能力的大型海洋装备制造产业链;形成深海矿产资源勘探开发装备生产能力;建成2~3个深海技术装备公共试验平台。

政策建议

(一) 设立战略性海洋新兴产业专项资金

借鉴发达国家经验, 加大国家财政对战略性海洋新兴产业的投入力度, 设立国家海洋高技术研发和成果转化的专项基金, 推动具有自主知识产权、技术先进、成熟度高的海洋高技术成果产业化, 保障海洋高技术研究开发和产业化有稳定投入。

(二) 建立多元化投融资体制

建立海洋新兴产业创业投资基金。支持具有市场前景的企业做大做强, 鼓励社会资本、风险资本进入海洋新兴产业的生产和服务部门, 为中小企业提供融资机会。

扩大投融资支持和税收优惠。各级政府通过贷款贴息、补助、税收优惠等方式, 加大对海洋高技术企业创新能力基础设施建设和产业化的支持力度。鼓励银行等金融机构提高对高技术产业的贷款比例, 开展科技保险试点, 设立高技术产业化保险险种。按一定比例支持有关海洋高技术产品的政府采购。

(三) 推进海洋高技术产业基地建设

促进海洋高技术产业集群发展。发展产业联盟, 引导资金、技术、人才等生产要素向海洋高技术产业基地和产业园区集聚, 促进形成产业特色鲜明、配套体系完备的高技术产业群。

(四) 建设高素质人才队伍

创新人才引进、培养、评价、任用、表彰激励和服务保障机制, 实施高端产业人才引进计划和培养工程。通过引进、培养、国际合作等方式, 造就一批掌握全球海洋高技术的顶级专家。依托国家重大科技攻关项目, 加大海洋高技术实用人才培养力度, 推进研发团队建设。支持企业培养和吸引创新人才, 缓解海洋高技术人才短缺的矛盾。营造宽松环境, 鼓励人才流动, 建立有利于激励海洋高技术成果转化及产业化的人才评价体系, 鼓励科技人才采取技术入股等方式与企业开展合作。

(五) 促进战略性海洋新兴产业发展领域的国际合作

围绕战略性海洋新兴产业发展的需要, 着力抓好关键领域的引进、消化、吸收、再创新和集成创新, 积极推进原始创新, 加快创新成果转化, 实现战略性海洋新兴产业跨越式发展。加快实施“走出去”步伐, 鼓励和支持有条件的战略性海洋新兴产业企业以独资或合资的形式在国外建立生产基地、营销中心、研发机构和经贸合作区, 开展境外海洋资源合作开发、国际劳务合作、国际工程承包, 发展海洋高技术服务业外包等。

摘要:进入21世纪以来, 在海洋技术和市场需求的带动下, 战略性海洋新兴产业实现飞跃式发展, 成为我国国民经济新的增长点。未来二十年是我国战略性海洋新兴产业发展的关键历史时期, 保持海洋新兴产业的长足发展, 应紧紧把握未来二十年的战略发展机遇期。本文从战略性海洋新兴产业的内涵出发, 对我国战略性海洋新兴产业发展的现状进行了阐述, 提出今后发展的总体思路。并从资金投入、建立产业集群、建立多元化的投融资体制、培养高素质的创新人才以及加强国际合作等角度探讨我国战略性海洋新兴产业的发展对策, 借以推动我国海洋经济实现跨越式发展。

关键词:战略,海洋新兴产业,海洋科技,自主创新

参考文献

[1].仲雯雯.我国战略性海洋新兴产业发展的思路与对策.中国人口资源与环境.2010年第10卷.

[2].国家海洋局海洋发展战略研究所课题组.中国海洋发展报告 (2010) .海洋出版社, 2010.

[3].中国人首次展现出如此强势的海洋科学研究.中国海洋报, 2010-7-30.

[4].高之国.在新起点上推动海洋事业跨越发展.经济日报, 2011-6-14.

[5].中国科学院海洋领域战略研究组.中国至2050年海洋科技发展路线图.科学出版社, 2009.

[6].王淼等.关于改革我国海洋科技体制的战略思考.科技进步与对策, 2005, (1) .

海洋经济可持续发展的展望 篇2

摘要本专题从我国海洋经济发展的历史,阐明现阶段我国海洋开发的新阶段、新特点,以及海洋经济可持续发展将在我国国民经济中占有的重要地位。并在对我国海洋资源、海洋产业进行优势分析和差距比较的同时,对海洋经济进行预测和展望,提出了发展海洋经济的建议和对策。

21世纪是海洋世纪,也是海洋经济可持续发展的时代,不仅要求对海洋资源的利用效益更高,而且要求经济腾飞与环境治理、社会发展之间更加协调。为子孙后代营造长期、有效的可持续发展的条件。

一、由来与发展

我国利用海洋的经济活动有悠久的历史,公元前4000多年以前,沿海居民就开始“煮海为盐”。在龙山文化时期,山东沿海地区的造船和航海技术有了显著的进步,说明古代商品经济的出现与海洋有着密切的联系。唐宋海洋航运己相当兴盛,宋末元初泉州港已成为当时世界上著名的贸易大港。明初郑和下西洋是世界航海史上的壮举,使海上“丝绸之路”发展到鼎盛时期。此后明清政府实行海禁,国力衰弱,最终受帝国主义列强侵略控制,沦为半殖民地,海洋经济随之衰落。

近十几年来,在党的改革开放方针的指引下,我国海洋经济发展很快,海洋产业总产值1995年比1990年翻了两番,比1980年翻了四番多。在近5年间,海洋产业总产值年平均增长率高出同期全国国民生产总值年平均增长率的一倍以上。我国海洋经济的发展,开始了由传统海洋开发阶段向现代海洋开发阶段转变的过程。现代海洋开发有以下几个特点:一是现代科学技术不断应用于海洋开发,海洋技术不断进步,并成为新技术革命的重要内容之一。二是海洋开发的规模和范围日益扩大,新兴的海洋产业日益增多。传统的海洋产业主要是海洋捕捞业、海水制盐业和海洋运输业,现已不断用高新技术改造。本世纪60年代以来,陆续出现和兴起了海洋油气业、海水养殖业、海洋旅游业、海产品加工业、海水淡化业和海底采矿业等新兴海洋产业。三是海洋开发的物质产品不断增多,产值越来越大,海洋经济在整个国民经济的地位越来越重要。现代的海洋开发不仅可以为人们提供大量的动物蛋白质,还可以提供可观的能源、工业原料,提供建立海上工厂、海底仓库、海上度假村等的生产和生活空间。

二、优势与差距

海洋资源是海洋经济发展的物质基础和重要保障。海洋经济发展的后劲如何,与海洋资源的丰富程度关系甚大。我国海岸线漫长,海域辽阔,海洋资源丰富,在发展海洋经济上具有一定的优势:

(1)海洋石油。1995年我国海洋石油探明的地质储量为12亿吨。(2)海洋天然气。1995年我国海洋天然气地质储量1700亿立方米。(3)港口。我国有适宜建港的海湾和大河河口共118个,可供建中级以上泊位的港址共164处,宜建港口的海岸线长度约900千米,至1995年已利用的为157千米,仅占17%。

(4)滨海旅游。我国可供开发的滨海旅游景点有1500多处,目前已开发或部分开发的大约占23%。(5)海水养殖。我国适宜发展海水养殖的浅海、滩涂、港湾面积共约260.01万公顷,现已养殖的面积仅占可养面积的25%。(6)海盐。我国沿海有适宜开发滩盐的面积共80万公顷,现已开辟为盐田并进行生产的面积约占45%。此外,我国的海滨砂矿、海洋能源等也十分丰富。

80年代中期以后,沿海各省纷纷把发展海洋经济列为发展战略,继辽宁、山东之后,浙江、江苏、福建、广东、广西等沿海省区也加快了海洋开发的步伐。与这种发展形势相适应,有关中国海洋发展战略的一系列研究成果,对中国海洋经济的迅速发展起到重要的指导作用。1996年4月,作为海洋可持续发展指导性文件的《中国海洋21世纪议程》出台。国家“科技兴海”计划正在加紧制定。国务院已决定将海洋开发增列为“中国高技术研究发展纲要”(863计划)的第八个领域。《“九五”计划和2010年远景目标纲要》提出了以发展海洋经济为中心、适度快速开发、海陆一体化开发、科教兴海和协调发展的原则。国家和沿海各省政府对发展海洋经济高度重视,给予大力支持,很大程度上增强了我国发展海洋经济的优势。

我国海洋经济与国外先进的海洋国家相比,还存在着不小的差距。中国与美国按1987年的海洋产值比较,美国为1090亿美元,占当年国民生产总值的2.6%,而我国同年海洋产值为285亿元,占当年国民生产总值的2.4%。从海洋总产值的绝对数来看,美国大约是我国的14倍(按当年美元的比价换算);占国民生产总值的比例高出我国0.2个百分点。

造成我国海洋经济与国外先进海洋国家之间差距较大的主要原因是结构不合理和科技进步含量低,表现为:(1)我国海洋产业结构不合理,总产值的一半以上是海洋渔业,经济效益不高,投入产出比例较小(1∶1.5)。传统产业产值合计占60%以上,新兴海洋产业规模还不大。(2)技术设备落后。如我国海洋渔业中,机动渔船1993年共计252126艘,其中小型渔船208994艘,占82.9%;此外,捕捞导航设备差,功率小,外海出不去,不仅产量低,而且使近海渔业资源遭到严重破坏。(3)全员劳动生产率低。我国劳动生产率和单位面积产量与先进国家的差距也很大。如海盐业,墨西哥、澳大利亚的几个著名盐场劳动生产率为7000吨/(人·年),是我国较先进的长芦盐场的20倍。盐的品种,美国有20多种,比我国多得多。盐化工生产,我国工艺技术落后,二、三次深加工产品远比国外少。

三、预测与展望

我国21世纪发展海洋经济的基本方针是充分利用海洋资源,开发海洋产业,以发展海洋经济为中心,贯彻可持续发展战略。实行陆海一体化原则,经济效益与生态环境效益相一致原则,开发与开放相结合原则,狠抓海洋高新技术,加速海洋经济与技术的相互结合和相互促进,把我国建成海洋经济技术强国。

即将到来的21世纪是海洋世纪。1990年的第45届联合国大会号召各国把海洋开发和保护列为本国发展战略;1992年联合国世界环境与发展大会通过的《21世纪议程》把海洋列为实施可持续发展战略的重点领域;1994年《联合国

海洋法公约》生效,第49届联合国大会决定1998年为国际海洋年;1996年我国政府批准《联合国海洋法公约》生效,标志着我国开发利用海洋和海洋经济发展新时期的开始。从国内外形势来看,当前一个以开发利用海洋为主要内容的“蓝色革命”浪潮正在蓬勃兴起,我国沿海省市陆地面积占全国的13.4%,却承载着40.2%相对富裕的人口,创造出占全国62%的国民生产总值。我国是世界上人口最多的沿海大国,人均陆地资源短缺,大力开发海洋资源,把我国建成海洋经济技术强国,缓解我国在发展中所面临的人口、资源、环境方面日益严重的压力,对实现我国社会经济的可持续发展,完成2010年远景目标的纲要的发展指标,具有重要的意义。

我国建成海洋经济强国可分近期(2000年)、中期(2010年)、远期(2020年)三个发展阶段。2000年所要达到的目标是:(1)全国海洋经济产值年均增长速率保持在11%~13%,海洋产业总产值达到4000亿元,海洋产业增加值占国民生产总值的3%以上,海洋开发总体实力达到国际90年代初的先进水平。

(2)海洋水产品供应提高到人均15千克以上,海运货运量达到5.5亿吨;滨海旅游初步满足国内外旅游增加的需求;海上油气产量达到2800万吨油当量以上;北方沿海城市工业直接利用海水达到总用水量的30%;近海海域污染加重的势头得到遏制;沿海居民生活率先进入小康。(3)合理调整海洋生产力的空间布局,重点进行传统海洋产业的技术改造,培植若干新兴海洋产业的生长点;调整三大产业的比例,优化产业结构;改善产业的技术基础,进行高新技术超前储备。

2010年的奋斗目标是:海洋产业产值递增率保持10%,年产值达到14000亿元。2020年目标:海洋产业产值递增率保持在8%~ 10%,总产值达30000亿元,海洋产业增加值占整个国民生产总值的10%左右,海洋经济综合评价进入世界八强。

四、对策与建议

1.实施“科技兴海”战略,依靠科技进步促进海洋开发

以开发海洋高新技术为核心,由劳动密集型向资本、技术密集型转变,促进海洋开发的现代化程度,并提高产品档次和质量,面向国内外市场积极参与国际竞争。发展我国的海洋高新技术,一要立足自主创新,在引进的基础上消化吸收;二要提高实用技术水平,抓紧技术改造;三要优先发展探测技术,逐步形成比较完整的海洋技术发展体系,尽快摆脱高新技术主要依赖进口的局面。国家在海洋研究与开发方面投入的多寡,乃是决定一个国家海洋科技水平高低的关键因素。1994年,美国、日本海洋研究与开发的投入分别是我国的28倍和8倍。国家应在财政预算中逐年提高用于海洋研究与开发的经费,以促使我国迅速提高海洋科技水平。在用高新技术改造海洋传统产业、开拓新兴产业的同时,应强调对适用技术的研究和科研成果的推广。

2.实现我国海洋经济的可持续发展

开发海洋资源必须要为后代考虑,不能只图眼前利益竭泽而渔。以我国海洋渔业为例,1995年海洋捕捞渔获量达1026.8万吨,而我国管辖海域每年鱼类的生产量仅943万吨,最大持续渔获量为472万吨。由于捕捞过度,导致海洋水产资源严重衰退。

在21世纪实现我国海洋经济的可持续发展,必须协调经济、资源和环境三者共存发展。这种协调不能通过市场机制自发解决,必须有政府的行政干预。

3.优化我国海洋产业结构

物联网技术助力海洋牧场发展 篇3

关键词:海洋牧场;发展现状;突发事件;物联网

随着社会经济和人口的发展,人类对海洋索取性开发的后果已经开始显现,水域环境污染和资源过度捕捞导致水生生物资源衰退、水域生态环境恶化,甚至有些水域出现生态荒漠化趋势。生物资源人工增殖和合理利用、水域生态环境保护已经成为一项重要而紧迫的任务。

随着陆地资源的枯竭和匮乏,人类把目光投向了广阔的海洋。1971年,日本在海洋开发审议会上第一次提出了“海洋牧场”的概念。海洋牧场是仿照陆地模式,在划定的海域范围内,通过人工建设围栏、投放礁石、增殖放流等方式,合理利用自然条件下的海洋生态环境,结合人工统一管理,对经济鱼类、甲壳类、软体类、藻类等海洋经济生物进行半人工半自然放养,以期获得长期环境收益和经济收益的目的。

目前网络技术的发展突飞猛进,作为互联网应用的延伸和扩展,融合了传感技术、射频扫描、智能芯片嵌入技术的“物联网”(The Internet of things)已经成为新一代的信息网络平台,处于物联网内部的节点与节点之间“物物相连”,任何节点之间都能实现信息共享和交换[1]。

海洋是动态的系统,水域环境的质量直接决定了海洋牧场的经济收益,掌握水域生态环境实时状况是建设和管理好海洋牧场的关键问题。以物联网技术为基础,构建全方位的监测体系,实时掌握环境变化情况,为海洋生物营造一个适合生长与繁殖的生态环境。结合人工增殖放流吸引外来生物,形成半人工半天然的生物积聚区,保持水产资源的稳定和持续增长。

1 我国建立海洋牧场的优势及发展现状

目前在山东烟台、青岛、河北秦皇岛和大连獐子岛已经实施了人工投礁和增殖放流。我国福建莆田南日岛海域最大的海洋牧场生态养殖基地正在建设当中,结合当地海上风电资源,开辟一条能源利用和海洋牧场建设和谐统一的发展道路。

我国海洋资源丰富,2012年海洋总产值达到50 087亿元,已占国内生产总值的十分之一,且呈现出不断上升的趋势,海洋渔业继续保持稳定增长态势,2012年实现增加值3 652亿元,比上年增长6.4%;海洋生物制药方面也有较大增长。

2 海洋牧场面临的问题

海洋是循环的动态系统,海洋牧场在生产过程会面临诸如海洋灾害、海洋突发环境事件等问题。《中国海洋灾害公报》数据显示,我国海域水体污染、溢油、赤潮、海冰等环境灾害严重,2011年渤海湾蓬莱19-3油田发生溢油事故,烟台扇贝几近绝产。水体污染,不仅威胁海洋生物的生存,影响养殖业的经济效益,对以海洋水体为基础的沿海旅游业也造成了严重损失。

海洋环境灾害和突发污染事件,对海洋牧场造成严重危害。实时掌握海洋牧场相关区域水体、大气、底质等环境参数,建立海洋牧场区域环境监测与预警系统,及时发现异常变化并采取措施,最大限度降低灾害的影响,是保障海洋牧场安全的重要手段之一。

3 物联网技术助力海洋牧场发展

目前,通迅技术已经突破地域和空间的限制,从陆地到海洋,信息采集设备可以遍布世界的各个角落,足不出户就可以实时掌握海洋环境的状况。

通过物联网数据传输平台,以应用传感技术、射频扫描技术进行全自动环境信息数据采集和发送的终端为节点,如:浮标、自动检测系统、空间遥感系统等,节点之间实现数据的共享和交换,具有不受环境条件限制,高精度、不间断作工作的优势[2]。

“传感器”作为物联网重要组成部分,部署于海洋牧场区域形成节点网络,收集区域内大气、水体、底质等环境载体相关参数数据,通过网络汇集,形成区域环境实时状况信息,对不同环境参数设置预警阈值,使得管理单元能够准确、及时掌握牧场区域环境质量状况。

入海河口、陆源排污口、油田工作区等区域对海洋牧场环境具有较高威胁,是需要不间断监测的区域,浮标、视频采集设备、自动监测站等信息采集装置将采集的数据通过卫星,地面基站等媒介传输给信息中心加以处理。

环境突发事件发生突然,发展迅速,破坏力和破坏范围巨大。2010年发生在墨西哥湾的漏油事件使该海域沿岸生态环境遭受“灭顶之灾”,经济损失和环境损失无法估量。将监测装置部署在高危区域,能够在最短时间内发出警告,为减少损失、快速判断事件类型和采取适当措施提供帮助。

海洋环境质量直接关系到海洋牧场的经济和生态效益,将物联网技术引入海洋牧场建设和管理过程中,构建以空间卫星遥感观测、水面传感观测、水体断层分段观测“三位一体”的立体监测网络,全面监控“海洋牧场”区域以内及周边海域的环境状况,及时准确地为保护海洋牧场环境应对突发环境事件提供数据支持,对保护海洋牧场生物资源和可持续发展具有重要意义。

参考文献:

[1] 么强,赵海涛,李雪梅.物联网在海洋渔业中的应用[J].河北渔业,2011 (1):54-55

[2] 么强,李雪梅,闫铮. 运用海洋调查和物联网技术建立渤海突发环境事件预警体系初探[J].河北渔业,2013(5):60-61

海洋生物技术发展展望 篇4

摘要:海洋生物制药是当前正处于发展阶段的生物医药科学领域,是新兴的制药工业的分支学科,是研究海洋生物的药物来源、分布、形态、鉴别、采集加工、化学成分、药理作用、炮制、制剂、临床前研究及临床应用等多学科的综合性科学。本文阐述了在对海洋生物制药历程与意义解析的基础上,分析了目前海洋生物制药的研究现状及展望。

关键词:海洋生物;生物制药;基因工程

海洋生物是巨大的生物资源库,具有许多结构新颖、活性奇特的化合物[1],其中许多化合物如抗肿瘤、抗病毒、抗感染、抗血脂与降胆甾醇物质、降血压物质、海洋生物毒素等生物活性物质正是人类渴望获得的,这些生物活性物质对开发新药具有巨大的研究和使用价值。近年来,随着海洋开发步伐的加快和现代生物技术的广泛应用,海洋生物活性物质的研究已涉及到生物、医药、化学等多方面的知识和技术,从海洋生物中发现活性天然产物,并将其开发成新型药物已经得到了研究人员的普遍重视[2],海洋生物制药已成为一个崭新的领域,有着广阔的研究和市场前景。

一、海洋生物制药的研究现状

目前已经从各类海洋生物中发现了3万种以上的活性物质,在此基础上研究开发出了许多海洋生物药物,其主要药理作用包括抗肿瘤、防治心脑血管疾病、抗艾滋病、抗菌、抗病毒、延缓衰老及免疫调节功能等。现已开发的海洋药物[3]已在治疗癌症、艾滋病、心脑血管病、早老年痴呆症等一些至今仍困扰人类的疾病方面显示出巨大的潜力。目前,海洋药物研究的重点领域有:

1、抗肿瘤海洋药物的研究

海洋抗肿瘤药物的研究在海洋药物研究中一直起着主导作用。癌症是对人类威胁最大的疾病之一,从海洋生物中获得的抗癌活性物质或对其结构改造所得的化合物,可被制成毒性低、疗效高的治疗药物。因此,海洋药物已成为寻找新的抗癌药物的一个最有希望的药源。据报告显示,现已发现海洋生物提取物中至少有 10%具有抗肿瘤活性,现已分离到的具有抗癌活性的物质包括从海绵、海鞘、软珊瑚、海兔等海洋生物中得到的尿苷、酰胺类、聚醚类、萜类、大环内脂、环肽、直链肽等多种化合物。目前至少已有10种以上海洋抗癌药物进入临床或临床前研究阶段。因此,扩大海洋生物的活性筛选,继续寻找高效的抗癌化合物,直接用于临床或作为先导物进行结构改造,开发新的高效低毒的抗癌成分,将成为海洋抗癌药物研究的发展趋势。

2、心脑血管系统海洋药物的研究

目前已研究出多种海洋药物可有效预防和治疗心脑血管疾病,主要以多糖、毒素和多不饱和脂肪酸居多。如高度不饱和脂肪酸,其主要活性成分有二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),主要存在于海洋鱼类、贝类和藻类,特别是单细胞藻类含有丰富的EPA和DHA,这两种脂肪酸都具有降低血压,降低高脂血症患者血浆中的三酰甘油(甘油三酯)、低密度脂蛋白和胆固醇,降低血小板凝聚,增加血凝时间等功能,这种高度不饱和脂肪酸是近年来研究和应用较多的。还有多种海洋生物毒素,不仅有强心作用,而且有很强的降压作用,河豚毒素的抗心率失常作用目前研究较多。此外,还有藻酸酯钠类、螺旋藻类,后者对于高血脂和动脉粥样硬化有良好的预防和辅助治疗作用。

3、抗菌、抗病毒海洋药物的研究

与海洋动植物共生的微生物是一种丰富的抗菌资源,其微生物提取物或其细胞外产物都有抗微生物(包括细菌、真菌、微藻和原生动物)活性。日本学者发现约27%的海洋微生物代谢产物具有抗菌活性。近年来,从海洋生物中发现了大量具有抗细菌和真菌的化合物,包括脂肪酸类、糖脂类、丙烯酸、苯酚类、溴苯酚类、碳水化合物、N-糖苷、肽、多糖、β-胡萝卜素等,这些化合物有的可能作为先导化合物,研制新的抗微生物药物,有的可能在农业上得到应用,如从蓝细菌中分离出来的具有抗水稻胚胞和小麦锈斑病的活性物质。此外,从海绵、珊瑚、海鞘、凹顶藻等海洋生物中分离到的一些萜类、核苷类、多糖类、生物碱类和其他含氮化合物,都不同程度地显示出抗病毒活性。

4、消化系统海洋药物的研究

如多棘海盘车中分离的海星皂甙及罗氏海盘车中提取的总皂甙均能治疗胃溃疡,后者对胃溃疡的愈合作用强于甲氰咪胍,壳聚糖的羧甲基衍生物,商品名为“胃可安”胶囊,治疗胃溃疡疗效确切,治愈率高,已进入临床研究。大连中药厂配合中药制成“海洋胃药”应用于临床已取得较好效果。

5、消炎镇痛海洋药物的研究

从海洋天然产物中分离的最引人注目的活性成分是manoalide,它是磷酸酯酶 A2 抑制剂,在上世纪 80 年代中期已被作为一个典型的抗炎剂在临床试用。

6、泌尿系统海洋药物的研究

褐藻多糖硫酸酯是一种水溶性多糖聚,具有抗凝血、降血脂、防血栓、改善微循环、解毒、抑制白细胞及抗肿瘤等作用,临床用于治疗心脏、肾血管病,特别对改善肾功能,提高肾赃对肌酐的清除率尤为明显,在国内外首先用于治疗慢性肾衰,挽救尿毒症患者有明显疗效,且无毒副作用。现已按国家二类新药获准进入临床研究,商品名为“肾海康”。

7、免役调节作用海洋药物的研究

海洋天然产物是免疫调节剂的重要来源。具有免疫调节活性的角叉藻聚糖,是来自大型海藻的硫酸化多糖的一大类成分,被广泛用于肾移植的免疫抑制剂和细胞应答的修饰剂。

8、其他海洋药物的研究

其他如神经系统药物、抗过敏药物等研究亦取得较大成果。海洋是新种属微生物的生存繁衍地,从众多的新种属微生物中,可以培养出一系列高效的抗菌药物,如来源于多种链霉菌的Teleocidin 即为一种强抗菌药物。海洋毒素是海洋生物研究进展最为迅速的领域,多数海洋毒素具有独特的化学结构。由于许多高毒性的毒素是以针对生物神经系统或心血管系统的高特异性作用为基础,因此,这些毒素及其作用机制是发现新神经系统或心血管系统药物的重要导向化合物和线索,也可作为寻找新农药的基础。现已发现的海洋毒素其化学结构大致可分为:聚醚类化合物、含氮化合物、溶血糖脂类、记忆丧失性氨基酸贝毒、酯溶性酚类和含磷化合设物。

从海洋生物中发现的大量活性天然成分,有的可以直接进入新药的研究开发,但有的活性成分存在着活性较低或毒性较大等问题。因此,需要将这些活性成分作为先导化合物进一步进行结构优化,如结构修饰和结构改造,以期获得活性更高、毒性更小的新的化学成分。不少海洋天然活性成分含量低,原料采集困难,限制了该化合物进行临床研究和产业化。寻找经济的、人工的、对环境无破坏的药源已成为海洋药物开发的紧迫课题。采用化学合成的方法进行化合物的全合成是解决药源问题的一个重要手段,已有不少海洋活性天然产物实现了全合成,如草苔虫内酯和海鞘素B均已成功地进行了全合成,由于不少成分结构非常复杂,要进行全合成,难度大、成本高,不易形成产业化。

目前,海洋生物制药主要通过海洋药物基因工程,包括:(1)将海洋药物基因转入陆地生物中表达;(2)将来自陆地的药物基因转入海洋生物中表达;(3)将海洋药物基因转入海水养殖生物中表达[4]。目前的热点集中在海洋活性天然产物的研究及新药研究、海洋多糖的研究及新药开发、海洋微生物的研究及新药开发和海洋生物基因工程技术的研究等四个方面。但我国海洋生物制药产业仍存在以下问题:1.研发费用与能力不足。2.技术兼经营型人才与专业型人才缺乏。3.缺乏海洋生物制药产业化的有效机制。

二、海洋生物制药的研究展望

二十一世纪的海洋生物技术,经历近半个世纪的探索和发展,已经获得了许多宝贵的经验积累和丰富的研究资料,将向着水产养殖、天然产物获取和新能源

开发3个方向发展[5]。海洋生物技术的兴起,再加上现代的化学研究方法与多种生物技术越来越紧密地结合,这大大繁荣了海洋药物的研究与开发。

在未来的很长一段时间内,海洋生物制药的主要发展方向有:(1)增强海洋天然产物的活性;(2)加强海洋微生物药物的开发;(3)开发海洋生物细胞工程药物;(4)开发海洋生物基因工程药物。当前,我国海洋生物产业发展正处于由起步向全面迈入产业化崛起的关键时期,应在资金和技术两方面加大投入,保障其持续发展。在增加政府公共投入的基础上,可吸引社会风险投资,支持企业产品研发,同时提升企业自主研发能力,逐步形成以市场为导向、企业为主体、高校和科研院所为支撑、其他社会资源为补充的技术创新体系。高度重视人才的培养和引进、加强官、产、学、研相结合的方式,促进我国海洋生物制药产业的快速发展,为人类的健康、作出贡献,使海洋生物制药产业在我国经济乃至世界经济中占有一席之地。预计我国未来还将形成深海养殖产业、生物资源评价和保护产业、海洋鱼类疫苗产业等新型的海洋生物产业,因此,海洋生物产业将成为未来中国生物产业发展的重点领域之一。

从和谐发展的角度看,我们在看到海洋药物的巨大潜力的同时,也应注意避免海洋生态系统被破坏。现代生物技术应用于海洋药物的研究,使生物技术制药进入一个新的时代,为海洋科学和制药产业的发展以及人类可持续地开发海洋资源开辟了新的道路。

参考文献:

物联网技术发展前景展望 篇5

[关键词] 射频识别(RFID);互联网;无线网络;传感技术;新兴产业。

物联网的技术原理为在互联网基础上,利用RFID、数据通信技术组成一个覆盖世界万事万物的整合网络,网中万物自动识别,信息共享,彼此“交流”,无需人为干预。其核心技术为射频识别(RFID)技术。RFID是英文Radio Frequency Identification的缩写,又称电子标签,是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

物联网共分为四个阶段:第一个阶段是大型机、主机的联网,第二个阶段是台式机、笔记本与互联网相联,第三个阶段是手机等一些移动设备的互联,第四阶段是嵌入式互联网兴起阶段,更多与人们日常生活紧密相关的应用设备,包括洗衣机、冰箱、电视、微波炉等都将加入互联互通的行列,最终形成全球统一的“物联网”。

M2M(machine to machine)技术是物联网发展的前期探索,M2M是将数据从一台终端传送到另一台终端,也就是就是机器与机器(Machine to Machine)的对话。若再加上互联网的应用,改进M2M技术使其能够应用于物联网,这将是物联网发展的突破。中国新兴的几个物联网基地,就是旨在研究新的传感技术以适应物联网的发展。

因此,物联网必须具备规模性,流动性以及安全性。物联网的应用需大规模使用各类传感器设备及技术,只有具备规模,才能使物品的智能发挥作用,而这些设备又必须轻便携带,不影响物品运输配送,同时还要保证信息不丢失,外泄等。

2009年8月7日无锡物联网产业研究院负责人向总理提出了发展物联网的建议,温总理听后沉思片刻说,至少三件事情可以尽快去做:一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来;二是在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展;三是要在激烈的竞争中,或者是逼人的形势下,迅速地建立中国的传感信息中心(园区),或者叫“感知中国”的中心(园区)。

在过去的10年中,物联网在中国得到了较好起步与发展,中国有强大的互联网技术基础,在此基础上开展物联网的研发应用,具有重大意义。

目前,我国传感网标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳,传感网标准化工作已经取得积极进展。经国家标准化管理委员会批准,全国信息技术标准化技术委员会组建了传感器网络标准工作组。据悉,标准工作组聚集了中国科学院、中国移动等国内传感网主要的技术研究和应用单位,将通过开展传感网标准制订工作,参与国际标准化活动,为产业发展奠定坚实技术基础。我国权威机构预测,2010年中国物联网产业市场规模将达到1800亿元,5年后可达7000亿,市场投资前景巨大。

在美国,奥巴马期望利用“智慧地球”来刺激经济,把美国经济带出低谷。

欧盟委员会为了主导未来物联网的发展,近些年来一直致力于鼓励和促进欧盟内部物联网产业的发展,并将发展物联网作为欧盟数字经济的重要组成部分。

到2020年,物联网这一新兴产业将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场,成为比互联网大30倍的全球支柱产业,而且将带来无数的就业机会。难怪美国政府把物联网确定为“振兴经济、确立竞争优势的关键战略”。

物联网固然给世界经济发展构建了一个十分美好的蓝图,但从目前全球状况来看,物联网的发展和普及仍有众多问题需解决。

第一,资金和成本问题。实现物物相联,首先必须在所有物品中嵌入电子标签,并需安装众多读取和识别设备以及庞大的信息处理系统,而这必然导致大量的资金投入。而电子标签的嵌入也将导致物品成本的上升,在成本尚未降至能普及的前提下,物联网的发展将受到限制。

第二,技术问题。重点牵扯三个方面:一是关于通信距离瓶颈。目前传感器所能连接的距离也就在100米—1000米范围内,也就是说,超过1000米之后,传感器发射信号将不足以支撑数据的传输;二是关于外部环境指标。目前的传感器对外部环境指标要求比较高,特别是对湿度、温度的要求,一旦外部环境发生较大变化,其工作效率可能就要大打折扣;三是关于网络安全。由于很多时候是无线传输,因此信号在传输中被窃取的危险系数就高,系统的安全和隐私性难以得到有效保障。

第三,标准问题。物联网的发展必然涉及通信的技术标准,而各类层次通信协议标准如何统一则是一个十分漫长的过程,中国RFID标准已提及多年,但至今仍未有统一说法,这正是限制我国RFID发展的关键因素之一。物联网的各类技术标准有待中国、日本、美国及欧洲发达国家共同协商。

第四,产业化问题。物联网的产业链复杂庞大,其产业化必然需要芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合,而在各方利益机制及商业模式尚未统一的背景下,物联网产业发展还有一段很长的路要走。

上述提及的仅涉及物联网发展需要解决的几个核心问题,事实上,包括云计算、无线网络的扩容和优化等均是物联网普及需解决的问题。所以,尽管物联网的概念已经引起全球关注,但其普及之路可能比预想的时间要长许多。

如今物联网虽然已经起步并取得一定的发展,但未来必将接受严峻的挑战,就像互联网发展时会出现互联网泡沫一样,物联网的发展之路必定也不会一帆风顺。但是物联网时代的到来是大势所趋,未来将出现一系列物联网产品和服务,如果用一句话概括未来的物联网生活,那就是“身在外,家就在身边;回到家,世界就在眼前”。

参考文献:

1、赵海霞.《物联网关键技术分析与发展探讨》.《中国西部科技》 2010 第14期.

纳米电子技术的发展与展望 篇6

关键词:纳米电子技术;发展;展望

随着我国电子科学技术的迅速发展,纳米电子技术也引起了很多人的关注,纳米电子技术的应用价值渐渐的越来越广泛,纳米电子技术可以研制出功能奇特,性能优良的产品,也可以实现一种高效率的工作模式。但在我国的电子科学技术研究中,对纳米电子技术的研发比较浅显,而研发出新的纳米电子技术是很有必要的,它不仅能够改善人们的生活水平,也能推动我国电子科学技术的发展。

1 纳米电子技术的概念和发展背景

1.1 纳米电子技术的概念 在纳米科学和纳米技术中,纳米电子技术是一个新兴的学科,也是纳米科学和技术中比较重要的组成部分,它不仅是推动电子实业发展的重要前提,也是微电子学的发展方向。纳米电子技术更新技术的方法是研究纳米空间里的电子等微小物质,同时也推动了微电子的发展。而创新集成电路设计及制作的方法对于新兴电子技术的发展是十分重要的。部分先进的工程技术结合现代物理学产生了纳米电子技术,纳米技术的主要目的就是让人们可以对细微的原子等物质进行随意操作。

1.2 纳米电子技术的发展背景 目前我国社会主义市场经济的发展十分迅速,这也加快了电子技术的发展脚步。而在电子技术方面的重大发明也改变了人们的生活和工作,使得集成电路的发展逐渐小型化。电子技术的产品大部分都要求成本最低化、体积最小化、稳定性强,这跟纳米电子技术慢慢发展过程中对电子技术的高要求是相驳的,也就直接阻碍了纳米电子技术的发展。

2 纳米电子技术的发展近况

2.1 纳米材料的运用 纳米硅材料、纳米硅薄膜等都是目前的纳米材料。而纳米硅材料是同类材料中技术优势最大的材料,它不仅技术先进,还将新世纪人类对电子技术的新要求彻底实现了。纳米硅材料的运行时间相比其他同类材料比较短,也相对较精确可信,而且它耗损的能量较低,不会因外界环境而产生影响。因不断的开发研究应用,也使纳米硅材料的成本较低。纳米硅材料在运行过程中反应速度非常快是得益于其分子间距较短,这也降低了耗损,提高了工作效率。纳米硅材料相比其他同类材料,优势非常的多,也是目前所有纳米电子材料中新的突破。若纳米电子材料普及应用到人们的生活工作中,一定会给人们带来非常多的方便快捷[2]。

2.2 纳米元件的应用 经过超大规模集成元件和集成元件这两个发展历程,纳米元件才得以问世,所以纳米元件集合了集成元件和超大规模集成元件的所有优点。电子元件必须在纳米尺寸的范围内是目前持续扩大的集成规模对电子元件尺寸的新要求,例如尺寸微乎其微的单电子晶体管,它单单一位电子信号里就有一位信息数据,这也打破了高效率的现代电子技术必然会损耗高能量的局面。

2.3 现代医学中纳米电子技术的运用 在现代医学方面运用的纳米技术相比其他领域是最多的。有些细微之处是无法通过普通显微镜查看到的,纳米技术的发展能够帮助研究一些细微部分,纳米传感器的发明运用纳米电子技术而产生的,生化反应各式各样的化学或电化学信息都能用纳米传感器观测到。利用纳米技术研制出可以帮助医学的高科技产品,这些产品为人类医学的发展作出了伟大贡献。结合生物医学和电子学的新技术就是纳米电子技术,它不仅有无穷的研究潜力,还有巨大的开发利用价值。生物医学电子学是生物医学和电子学相结合的产物。在集成化生物医学电子设备和微型化方向的研究中,生物医学电子学还可以有很大的进展。

3 纳米电子技术的发展趋势

3.1 石墨烯的发展动向 石墨烯是一种不仅非常薄,质地也非常坚硬的纳米材料,相比其他的导体,它在常温下的电子传播速度较快。而石墨烯因自身性质的特点在将来的发展进程中有着很重要的作用。构成石墨烯的成分也跟构成其他相似导体的成分不同,它们若是相互碰撞,不会消耗任何能量。因此在纳米电子技术发展过程中石墨烯的发展有着非常重要的作用。

3.2 纳米硅薄膜发展的动向 目前我国硅的发展十分迅速,产量也较大。硅制造了大部分半导体电子器件,纳米硅薄膜的计划方案也在整个技术领域占有十分重要的地位。新兴纳米产品中纳米硅薄膜也是电子元件发展的重要基础。

3.3 纳米生物电子发展的动向 纳米生物技术是纳米技术发展的过程中所有纳米技术的首要重点之一。纳米生物技术的主要观点就是结合纳米电子技术和生物技术将纳米电子技术领到新的发展空间。利用纳米生物技术的特点在纳米生物技术的发展过程中可以研制出纳米医用材料,在我国未来的医学领域纳米生物电子技术会因自身的特殊性质得到更好的发展,同时也会给医疗事业作出巨大的贡献。

3.4 忆阻器的发展动向 通过结合电杆元件、电阻器和电容器而产生的电子元件就是忆阻器,同时它也是一种经过纳米元件而产生的纳米电子技术。忆阻器不仅工作的功率较小,不会因外界因素而受到影响,而体积相比其他同类产品也较小。在将来的发展进程中忆阻器会因为自身的优势,更快的代替硅芯片,提供快捷和方便,同时为新时代纳米电子技术的发展作了保障。

4 结语

目前电子技术的迅速发展也对人类跨越科学技术和人们的生活产生了明显的影响。事不宜迟,我们应抓住机会趁热打铁,集中所有最好的力量研究纳米电子的基础和运用,推动我国新一代信息技术的迅速发展。纳米电子技术的迅速发展对全人类来说绝对是一个非常重大的好消息,当人们的平常生活中完全渗入了纳米信息技术时,人们的生活现况会因纳米信息技术创造出来的科学环保生物材料而得到很大的改善,让人们真实的体现纳米时代,为人类的科学大跨步做出了伟大的贡献,也保证了我国的纳米电子技术的迅速发展。

参考文献:

[1]蒋鹏程.纳米电子技术的发展与趋势[J].科技展望,2015(11).

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