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俄罗斯至2030年科技发展预测

来源:  发布时间:2014-05-06

        近期,俄总理梅德韦杰夫批准了《俄罗斯联邦至2030年科技发展预测》报告。在超过2000位国内外专家的共同参与下,报告确定了影响俄罗斯经济社会和科学长期发展的关键领域、俄罗斯创新技术和产品的市场前景以及各领域的研发重点。根据预测结果,未来俄罗斯科技发展的优先领域为:信息通信技术、生物技术、医学和健康、新材料和纳米技术、自然资源合理利用、运输和空间系统、能效提高与节能。

    
一、信息通信技术

 

        信息通信技术是迈向知识经济的关键驱动要素之一。俄罗斯信息通信技术未来发展可能会面临市场变革、网络信息监管加强、网络犯罪增多、自由研发人员增加、信息技术市场崩塌等挑战。而俄罗斯电子政务及电子服务的加强、高校与企业信息通信技术合作的深入、电子商务范围的扩大、信息通信技术对社会发展及公民自身发展影响的加强、数据保护系统的研发以及互联网革命均成为俄罗斯信息通信技术发展的机遇。
根据预测,未来俄罗斯信息通信技术领域的优先发展方向为:(1)计算机体系结构和系统,具体包括万万亿次级超级计算机、系统算法和程序、分布式系统、服务器及个人电脑新型体系机构、新型计算模式和计算机设备制造技术;(2)电信技术,具体包括新型信息传输技术、网络技术、存储器扩展技术、数字现实技术与系统、人机交互连接装置;(3)信息处理和分析技术,具体包括超大规模信息收集、处理、分析、储存技术,新型多媒体信息处理技术,新型文本信息和半结构化信息处理技术,新型网络技术及信息分析技术;(4)电子元器件和机器人技术,具体包括电子元器件自动化设计、利用新型电子元件优化信息通信技术、多功能电子元件制造技术、机器人技术;(5)预测建模及先进系统运行,具体包括复杂系统和程序建模、智能操作系统、设计工具及信息通信技术运行支持工具;(6)信息安全,具体包括识别和认证技术、可靠的体系结构和模型、个人信息保护技术、生物统计识别技术和设备等;(7)算法和软件,具体包括先进程序设计、语言和系统模式及技术,数据库控制系统、认知技术等。


二、生物技术

 

        全球生物技术市场将持续增长。俄罗斯生物技术的发展将面临生物多样性缺失、气候变化、农业用地缺乏、城市化对环境影响加剧等挑战。而俄罗斯基因分析、转录组分析、蛋白质组分析、代谢组学分析方法的快速发展,以及合成生物、代谢工程、生物工程等技术的发展,为俄罗斯生物技术的发展创造了条件。
        根据预测,未来俄罗斯生物科技领域的优先发展方向为:(1)生物技术研究的科学和方法论基础,具体包括基因分析、转录组分析、蛋白质组分析和代谢组学分析的方法,系统生物学和结构生物学,合成生物学、代谢工程和生物工程技术,生物免疫技术,细胞生物技术,自然生物多样性研究;(2)工业生物技术,具体包括生物合成技术,酶及其在生物催化过程中的作用,生物材料获取过程,新型生物产品获取、筛选技术等;(3)农业生物技术,具体包括培育能够抵抗病原体和不利环境的高产农作物杂交品种、通过畜禽遗传选种的方式完善选种工作、建立畜禽基因组数据库、植物品种遗传认证方法及种子分类方法等;(4)环境生物技术,具体包括借助生物修复剂净化被污染的水、空气和土壤,研制安全的生物杀灭剂,保证技术设备免受生物体破坏等;(5)食品生物技术,具体包括保证食品安全、益生菌、益菌素、酵母、食用配料的生物技术生产工艺,食品原料和废弃物再加工等;(6)林业生物技术,具体包括借助生物技术研发改良林木品种、研发能够使林木抵御害虫和病原体的微生物制剂、木质生物质处理技术等;(7)水产养殖,具体包括利用基因组和后基因组技术识别水生生物分子,利用水生生物研制新材料,海洋生物和微生物共生体细胞系培育方法等。


三、医学和健康

 

        目前全球都面临着人口老龄化加剧、肿瘤、心血管疾病、传染病、新陈代谢疾病等疾病增多等问题。未来,对新型医疗材料、家用医疗设备、远程诊断、无创诊断等需求的增加,细胞分化调控及个性化诊断技术的发展,靶向治疗的推广以及癌症发生理论等项目的深入研究,均将推动俄罗斯医学和健康领域的发展。
        根据预测,未来俄罗斯医药和健康领域的优先发展方向为:(1)前景广阔的候选药物,具体包括根据药理靶点和人体疾病发生和发展研究情况筛选并提高候选药物有效性,基于细胞系、实验动物对人体疾病进行临床前模拟研究,借助基因工程、生物技术、医学化学等技术研发新型候选药物、新型疫苗;(2)分子诊断,具体包括确保最佳治疗方案及形成疾病各个阶段预测的大分子标记物静态分析技术系统、大分子标记物动态分析设备和试剂、低分子化合物分析设备和试剂等;(3)发病分子和细胞的分子分析和鉴定,具体包括对人体组织中的转录本、蛋白质及其变异进行识别和定量、提高临床样本蛋白质组成检测的灵敏度、根据疾病诊断获取患者体内存在的各基因实验数据、研究不同性质的传染主体及寄生主体与患者身体的关系等;(4)细胞生物学技术,具体包括利用自体和共体细胞及人体替代组织实现人体组织及器官的再生,人体细胞培植、变异、重组技术,人造器官,患病器官和组织修复技术,再生刺激药物,生物工程,细胞安全储存方法等;(5)医用可降解复合生物材料,具体包括外用材料、心脏和肠道植入物和支架、用于口腔颌面植入物的复合功能材料、矫形材料等;(6)生物电子动力学和放射医学,具体包括用于更换受损器官和实现人造细胞系统间互动的接触器、超高分辨率成像系统、高灵敏度传感器等;(7)人类基因认证,具体包括建立俄罗斯基因型数据库、单核及多核核苷酸多态性数据库等。


四、新材料和纳米技术

 

        俄罗斯新材料和纳米技术的发展将面临生产过程环保要求提高、纳米产品对人体健康和安全存在不利影响、新材料生产所需原材料存在全球短缺、纳米粒子等新型污染物对环境造成影响等挑战。未来生产和消费智能化,新材料需求不断增长,可再生能源使用量增加,区域(海洋、矿井、太空等)开发加快,对建筑、交通工具和基础实施的环保要求提高,新材料和生产流程计算机建模技术发展,智能化功能材料和医用材料研发等因素均将推动俄罗斯新材料和纳米技术的发展。
        根据预测,未来俄罗斯新材料和纳米技术领域的优先发展方向为:(1)结构与功能材料,具体包括高强度材料、耐磨材料、防腐材料、耐热材料、防辐射材料、粘合材料、传感材料、催化材料、膜片材料、具有特殊电磁和光学特性的材料等;(2)杂化材料、融合技术、仿生材料和医用材料;(3)新材料和生产流程计算机建模技术,具体包括材料结构和性能建模,纳米材料和超分子体系建模,化学汽相淀积工艺建模,纳米多孔材料和膜片传递过程建模,纳米结构材料电荷转移过程建模,人造和合成新材料建模,纳米、信息、生物和认知技术建模等;(4)材料检测,具体包括材料非破坏性研究、纳米材料可视化研究、纳米材料和纳米粒子表面研究、材料化学成分测定等。


五、自然资源合理利用

 

        当今时代自然环境日益脆弱,这将引起气候变化、环境污染、水资源短缺以及生物资源消失等一系列问题。俄罗斯必须大力发展合理利用自然资源的科技储备,生产符合国际标准的产品。
        自然资源合理利用领域有前景的科研方向包括:维护生态环境,保障生态安全;监测生态环境,评估和预测由自然现象及技术引起的极端情况;开展矿产资源研究,掌握矿产和油气资源勘探、开采和大规模开发方法;研究和开发海洋及南北极资源。
        根据预测,未来俄罗斯在自然资源合理利用领域优先发展方向为:(1)北极地区综合研究;(2)对自然环境和技术引起的极端情况的预测和评价;(3)废弃物和无毒物质安全有效循环利用技术;(4)生态系统远程评价技术;(5)废水回收和二次利用技术;(6)多功能混合集成电路以及有发展前景的智能识别系统;(7)全新节能技术;(8)可替代能源,包括生物质能;(9)气候变化理论以及自然与人类活动的危害和相互影响;(10)非常规油气资源开发技术。


六、运输和空间系统

 

        未来一段时期,运输系统将成为发展地区间及国际间便捷、安全、有效、价廉的交通联络的基础。提高运输的便捷性、服务质量、速度及稳定性是当前俄罗斯面临的重要挑战,而这都将以新一代交通技术为基础。当前,俄罗斯在运输和空间系统迫切需要缩减开支、提高基础设施建设维护效率及劳动生产率是俄罗斯亟待解决的问题。
        根据预测,未来俄罗斯运输和空间系统领域的优先发展方向为:发展统一的运输空间,具体包括研制包括运输网络、车流和智能管理在内的运输与经济平衡模型,研制北极和亚北极地区运输状况模型以及在该地区具备应用前景的技术、材料、建筑工艺和基础设施项目开发等;提高运输系统的安全性和环保性,具体包括研发技术以减少有害气体排放,并保证在复杂和不利条件下的运行安全;大力发展运输和航天系统,包括自动航天装置等。
        其中,航空系统的优先发展方向包括:(1)发展新型空气动力系统;(2)发展新一代航空发动机;(3)使用可替代清洁燃料;(4)使用新型结构材料;(5)发展飞行装置智能控制系统;(6)发展超高空弹道火箭飞机理论;(7)发展气体动力学控制理论;(8)基于新型牵引力获取原则绘制发动机图纸。
        航天系统的优先发展方向包括:(1)建立轨道卫星集群;(2)研发火箭资源,保证航天装置在发射和返回地球时的分离;(3)利用环保和安全的燃料研制液态火箭发动机;(4)研发具有更强推力的火箭发动机;(5)将俄国家信息系统融入全球信息系统;(6)为配合轨道及星际间载人和无人飞行研发新型自动动力系统;(7)研究无线能源传输技术;(8)完善遥远宇宙及星际交流的研究工具;(9)发展载人航天医学。
        车辆运输系统的优先发展方向包括:(1)建立有效的交通运输结构,逐步推行智能交通系统;(2)建立自动化交通控制系统;(3)建立充电系统;(4)研发并推广使用天然气发动机的汽车;(5)研发建设和维护交通基础设施的相关技术;(6)在交通工具中大规模使用轻质合金;(7)研发用于使用可替代能源的交通工具的动力装置;(8)研发无人驾驶汽车及相应基础设施;(6)制定构建高效运输系统的原则、方法和模式。


七、能效提高与节能

 

        低能耗的高科技产品和行业是构建后工业化时代能源系统的重要条件。未来,越来越多的生产部门将使用符合其生产需要的各种能源,引进大型节能项目以提高能效,并广泛采用智能能源网络和能源信息系统。
        根据预测,未来俄罗斯能效提高和节能领域的优先发展方向为:(1)高效开采矿物燃料;(2)高效合理利用清洁热能;(3)安全使用原子能;(4)高效利用太阳能、风能、水能等可替代能源;(5)开发有前景的生物能;(6)实现有机燃料深加工;(7)高效存储电能和热能;(8)研发氢能;(9)实现燃料与动力间的高效传输;(10)开发未来智能能源系统;(11)对前景广阔的能源技术和系统进行建模;(12)研发用于未来能源的新型材料和催化剂。
        (作者:张丽娟,中国科学技术信息研究所研究实习员,主要研究方向为科技政策与管理。)

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