从发达国家对未来高科技发展预测

从发达国家对未来高科技发展预测 张棣 科学技术水平是反映一个国家实力的重要标志。一个国家如果要占领科技 战场的制高点，就必须把握科技发展的规律和趋势，才可能立于不败之地。电 子信息技术在未来高科技发展中具有十分重要的地位。工业发达或较发达的国 家对电子信息技术的未来发展均给予了极大的重视和关注。近年来，德国、日 本、韩国等国政府组织了各方面的专家、学者对未来高科技发展进行了预测， 有的还制定一 r 明确的发展目标。从这些预测和日划中，我们可以大体看到未 来电子信息,技术的发展趋势和动向。 1992 年，德国提出对下世纪初的关键技术迸行展望和设想，他们挑选了 1056 名科技专家对 16 个科技领域的 1347 个问题发表意见，并对各项技术的重 要度排 y:顺序.对共在预测期的可实现性发表看法，同时找出最关键的因素。 该工作现告结束。在被调查的十六个领城中，就有六个涉及到电子信 c技术。 已们分别是: 毫微米技术领域:毫微米电子技术 一单电子隧道效应、使川微 米或毫微来枝术的生产_F 艺、毫微材料; 微电子技术领域:信自、存储、微电 子利 1 料、等离子技术、高.;+电子、信号处理、高速电子、超导; 光学技术领 域:光电了一光学材料、通讯、宽频带通讯、高清晰度电视一娱乐设备的电子 技术、激光技术、屏幕显示、平面荧光屏一发光硅、光电数字技术、光技术问 题。 排在第七位的课题是在 2ooz 年研制成每一芯片具有 to 亿位存储能力的超 大规摸集成电路。几乎没有人认为需要国际共同研究。日本的研究水平领先， 障碍因素主要是成本过高。 从这次预测中可以一肴出日本把发展尖端技术当做战略重点。日本社会对 智能计算机等尖端技术的研究斤发期望值很高。 韩国为了在二十一世纪进人世界先进国家行列，政府于 1991 年集中了政府、 企业、大学和研究机构的力量，制定了“尖端技术发展计划”CHAN 计划)。该 计划涉及两大类技术的 II 个项目。前五项称为“产品技术开发项目”。目的是 开发出在世界工业市场上具有极高经济效益的高技术产品。后六项称之为“基 础技术开发项目”。此类技术是提高经济和人民生活水平所必须的核心技术。 在 11 个项目中，有四个涉及电子信“!r、技术领域，所占比重达三分之一还要 强。 1、开发超大规模集成电路(ULSI):该项目是研制 ULSI 的记忆芯片和相关技 术，为半导体工业研制出所需的设备和材料。主要技术包括在金属板上能实现 0r 微米线宽的 X 射线刻蚀技术、刻蚀 o.1 微米线宽的所用仪器和 1_艺技术、网 格设计技术、测试与表征技术、仪器和工艺自动化技术、净化操作环境技术及 材料技术。 2、开发宽带综合服务与数字网络系统 CB-ISDN):内容是开发其带宽和速度 足以传递声音、数字、传真图文等真实移动画面的 B-ISDN 系统。主要技术涉及 具体产品的制造技术(如 ATM 一异步传递型、车专换系统、先进的光学放大器等)、 网络技术(如 AT Mf 的礼仪拟定和不境控制)、运用软件转换的转换技术、传输 和连接技术(如光学传输、放大和发射等)、宽带服务技术以及有关的光纤通讯 和光学义器技术等。 3,研制高清晰度电视(HDTV):为了研制出可达到或优干电影质量水平的高 清晰度电视，韩国将同时开发美冈的 Fi DTV 系统和欧共体的 FIDIV 系统，随 后开发投影电视所需的液晶显不装置;为 r 通过使用公共网络和厂播必需的设备 末提?i 广播质 W 还将研究国内现有的广播系统。核心技术是开发数字式 HDTV 的关键技术、与欧洲 HDTV 和日本 MUSE 和当的卫星广播系统用的 HD 丁 V 系统及 显示器技术等。 4、为信息、电子及其它产业研制先进材料:主要是研制对高度发达的信息 工业社会至关重要的通用先进材料。包括研究开发高性能、高效率、高附加值 的新材料和高纯度合成原材料。如信自、电子业所需核心材料、新型功能半导 体材料、光学记忆材料、高密度硬盘和导电聚合物等。 进人九十年代以来，世界电子信息、技术的发展速度更加迅猛，产品更新 周期进一步缩短。随着微型化、数字化、智能化、网络化和软件技术的高速发 展，电子信息技术已开始进人大规模的“换代”时期。电子信息伎术发展的大 趋势，IT 界电子工业呈现出许多新的特点:一是电子工业已成为当今世界的战 略工业、基础工业和支柱产业;二是电子工业的技术、生产、配套、市场的国际 化更加明显，三是出现了国际间既竞争又联合的新格局，工业生产的集中度和 大公司的市场占有率进一步提高;四是全球范围内电子工业的产业结构和工业布 局进入了新的调整和改组时期，资金和技术不断向发展中国家和地区转移。 从工业发达国家对未来高科技发展的方向选择看，电子信息、技术占有极 重要的位置。从电子信息技术灼发展动回和趋势上看大致有下面一些特点。 首先一个突出的特点是，工业发达国家大都把微屯子的发展作为电子信自、技 术领域的重中之重。这一点从前述的情况中可以看出。可以说，微电子是当今 世界高 技术的基础。而电子信息、产业的核心是集成电路。集成电路目前正在向高速 和高集成方向发展。从工艺方面看，集成电路的技术进步是微细加工技术的发 展。现在集成电路的发展进人超大规模(ULSI)阶段。具有代表性的 I1vlb- DRAM 已进入了工业生产阶段，上亿元件的 64Mb-DRAM 已经有了初样。目前，微 电子有两个主要的发展方向，一是微细加工及配套技术。当前的国际水平是 0.8- I 微米工艺技术已投入大批量生产，0.5 微米技术开发性工作已经基本结 束，正在研究 0.3 微米工艺技术;另一个方向是集成电路一计算机辅助设计(IC- -CAD)和 专用电路设计(ASIC)技术。系统集成(SI)是工艺和设计(包括测试和封装)两个 方而的技术进步成果相结合的先进产物，将成为九一卜年代微电子技术发展的 一 个焦点。由于集成电路的发展水平直接制约轻重工业、能源、交通通讯和国防 现代化的水平，所以象日本，美国、西欧等工业发达国家都先后制定牛实施了 重大的研究发展计划。如 SEM,ATECH,超高速集成电路 VHSIV, JESSI 计戈 i 等。 其次，电子信启、技术在工业、农业、国防、社会生活各个领域的应用日 趋广泛和深入，已经开始和JY 将形成诸多新的相互促进发展、相互融通的边 缘技术。比女口: 在计算机应用领域中，计算机应用正在向网络化、集成化、综合化及智能 化方向发展。计算机应用技术已成为计算机技术、信息技术、白动化技术与各 应用领域的专业技术相结合的多学科的相互渗透的复合技术。如工厂自动化己 向计算机集成制造系统发展，实现设计制造管理经营一体化。 随着多媒体技术的发展，将促使下列技术进一步发展:语音、视频、图像的 输入、处理、合成、压9 .减压技术;新一代的声、像、图、文输人输出设 备的技术，包括使图、文结合处理的页面描述语言(PS)的进一步发展和应用;新 一代外存设备的需求，促使磁、光存储设备技术的更新。 在工业过程自动化技术领域中，工业过程自动化已从模拟技术向数字技术 发 展，从连续流程白动化向断续流程白动化扩展，从的.机控制向综合控制发展， 从集中控制向分散控制发展，从大系统向小系统扩展。特别是在发展控制与管 理综合系统、初能白动化系统的间时，积极发展中小规模系统是目前集散型控 制系统(LCS)发展的重要趋势。 在传感技术发展方面，以半导体为材料，利用微细加工技术制造的各种传 感器发展尤为迅速。日前国际上为 f 适应自动化和计算机化发展的需要，对传 感器产品结构不断进行训整，正向高精度、高可靠性和数字型、多功能型、超 小型化传感器发展。半导体集成电路制造技术、计算机技术、激光技米、光纤 技术、新型材料制备技术等正在不断应用到传感技术领域中去。 在电力电 j-.技术领域中，电力电子器件、模块和组件发展的胜要趋势是 白关断化、大容量化、高频化和 ii能化。电力电 r 装置和系统的主要发展趋 势是各种白关断器件的广泛应用，使产品实现高频化、轻量化和n-t 能化。 在光纤通讯技术方面，由于光电集成技术的妞速发展，使光纤通讯系统设 备进一步小型化、集成化，可靠性大大提高。光纤通讯将由长途干线向用户网、 局部网、海底通信等方面推广应用。等等。 另外，开发各种超纯、超净、高性能、高效率、高附加 fi 的新型电子材 料和电子基础产品，将给电子信息技术的发展提供新的可能，所以也得到工业 发达国家的普遍重视。从美国的新材料发展战略中，我们也可以看到这一动向。 根据美国政府公布的 1994 财年的联邦政府先进材料及工艺 i 十划A.iPP)的预 算报告，该预算总额为 2t.5E4 亿美元。其中用于开发电子材料的为 2.2 亿美 元，仅次于开发金属材料的 2,5 亿美元，居第二位。其研究开发的重点是能使 冼进的电子元器件在各种环境下得到最广泛应用的新型电子封装材料。 据预测，t 990- 20J0 年，世界电子工业产值将由 6690 亿美元增长到 14000 亿美元以上，平均年增长速度约为 80%，90 年代，消费类电子产品占世 界电子工业比重将降低为 8.7%。投资类产品比重将由 61.9%增加到 63。元器件 比重由 25.5%增加到 28.3 % o 我国的电子工业经过四十多年，特别是改革