加拿大科技投入和重点技术领域的发展

1、加拿大科技投入和重点技术领域的发展加拿大科技投入和重点技术领域的发展 2008-12-20 15:11:061. 国家科技投入规模、科研队伍及专利申请情况加拿大政府重视科学研究与发展（r&d），向科研投入的资金逐年增加，2004年 全国r&d投入为245亿加元，占gdp总量的1.9 %，在oecd国家中排列第12位。 “加拿大创新战略”确定了到 2010 年要达到的目标是，政府对研发的投入至少比 现在增加一倍，在研发能力方面要居世界前 5 名。加拿大联邦政府对研发投入约占 国家科技总投入的 1/5，还有来自地方政府、企业界、大学和私人非赢利机构的投 入。企业界对研发投入约占国家总投入一半以上。

2、加拿大从事科研工作的主要有三 支队伍，联邦政府各有关科技部门及所属的国家研究机构（中心）或实验室，侧重 基础与交叉学科的研究 ; 大学（医学院）及医院研究机构除培养人才外也承担相当 部分基础与应用研究 ; 企业界研究机构主要开展应用研究，特别是与本企业相关的 产品研发工作。（ 1 ）科技投入组成根据加拿大统计局资料： 2003年国家 r&d 的总投入为 224.5 亿加元， 2000年为 191 亿加元，比 2000年增长 11%。其中联邦政府对 r&d 的投入为 43.68 亿加元， 约占总投入的 19%。地方政府的投入是 12.56 亿加元，约占总投入的 6%。企业界 对 r&d 的投入达

3、 99.52 亿加元，占总投入的 44%，居第一位。高等院校的投入为 36.03 亿加元，占总投入的 16%。私人非赢利机构的投入是 6.41 亿加元，占 r&d 总投入的 3%。外国研发机构投入为 26.3 亿加元，占总投入的 12%。联邦政府机 构的开支是 21.14 亿加元，约占总投入的 10%左右，说明联邦机构的 r&d 开支份 额不是很大。（ 2）科研队伍及人员联邦政府中与科技有关的部门有 26 个，负责各自业务范围内的研究与发展工 作。分别隶属政府有关部门的研发机构和国家实验室约有 200 个。其中国家研究理 事会（nrc）拥有23个研究所和技术中心，是联邦政府的主要研发力量。根据

4、加拿 大统计局 2003年统计：全国开展 r&d 的科技工作人员总数是 112624人，其中政府 雇佣的约 3.2 万人，有 1.2 万从事研发工作，占全国科研总人数 10%左右。政府 的 r&d 主要集中在其他方面不能涵盖的公益性领域。高等院校拥有约 3.3 万科技人 员，占全国总人数的 38.1 %。大学除自己投入外，还有来自政府各理事会和卫生 研究院的资助。企业界约有 5 万科学家和工程师从事应用研究开发，占全国总人数 的 51.2%，是加拿大开展研发的中坚力量。（ 3）专利申请情况 专利申请和批准数量是一个国家科技创新能力的重要指标之一。根据20012004年统计资料：加拿大每年专利申

5、请数都在 4万左右，其中约有 30%被批准授 予专利，授予工业设计专利的约占一半。 2004年加拿大被批准的专利数达 11805 项。 2003年加拿大大学和研究医院被批准的专利有3105项，说明高等院校发明创造的能力也很强。 2003年被批准的工业设计专利约 3500项，说明加拿大企业界拥 有强大的研发力量。加拿大专利使用情况 2004年在 oecd 国家中排列第 17位。2. 重点技术领域的发展概况加拿大国家科技发展战略强调发展经济、创造就业和提高人民生活质量。政府在 科技发展中发挥引导和协调作用，根据国内外科技发展实际情况制定科技发展战略 目标和确定科技发展方向及优先领域，在政府科技拨款

6、中注意向重点技术领域倾 斜，鼓励政府研发机构、国家实验室和大学与企业界合作共同解决关键技术的研发 问题，以加快科技成果产业化进程。加拿大重点技术领域研发活动和产业化有明显 的地理分布特点，相对集中在国家研发机构、著名大学和重点企业所在地。这些地 点基础研究设施完善，人力、物力资源丰富，交通运输方便，靠近美国市场。（ 1）信息与通讯技术据统计：加拿大信息与通讯技术（ ict ）产值达 600 亿加元，在加拿大经济总量 中占 6.2 ，雇佣人员 50多万，是加拿大各技术领域中研发力量最强的一个部 门。加拿大东部多伦多、蒙特利尔、魁北克市和渥太华集中了 5000多家 ict 公 司， 技术产品涉及微

7、电子元器件、开关系统、宽带和多媒体产品及服务，编码、 光纤电缆、边远地区通讯、海底电缆、卫星网络、计算机电话集成、无线通讯以及 交通自动化管理系统。首都渥太华除 nrc 研究机构、加里东大学和渥太华大学等研 发单位外，聚集了 nortel 网络公司、 alcatel 和 mitel 等大型信息通讯公司，高 新技术企业密度居全加之首。多伦多在多媒体、软件及微电子方面实力雄厚，著名的公司有 nortel 网络公 司、 celestica 公司、 hummingbird 公司和 ibm 软件实验室。多伦多还有培养 ict 人才的优势，多伦多大学在机电和计算机工程方面在北美排名第10，离多伦多约一小时

8、车程的滑铁卢大学信息技术毕业生数量居北美第一位。多伦多基成纳滑 铁卢三角地区吸纳了约 10 万名信息技术工作人员。蒙特利尔魁北克地区还吸引不少跨国公司研究项目和实验基地，如爱立信、惠 普、ibm、微软及摩托罗拉等。蒙特利尔已塑造成为加拿大多媒体和电子商务的典型，他们生产的软件荣获国家学术奖。光电子企业集中在魁北克市。这一地区还 是加拿大动画片制作软件的中心，世界上有一半多动画软件来自加拿大，近年在国 际影视界产生巨大影响。加拿大大西洋地区在网络和软件应用方面还有著名的 excels 公司， nrc 将在 frederiction 市建立信息技术和电子商务研究所。ict 产业大大推动了加拿大电子

9、商务、远程办公、远程视听会议、远程教育、远 程医疗等事业的发展。例如： 1999年在联邦、地方政府、大学和私人企业共同努 力下建成的学校网络是世界上第一个把公立学校和公共图书馆同互联网连接起来的 国家，使加拿大不同年龄段的学生步入互联网时代，缩小了获取数据的鸿沟。目前 加拿大家庭上网率超过 60。（2）生命科学加拿大重视生命科学研究，截止到 2003年对生物技术 r&d 投入达 20亿加元，产 值约 150 亿加元，雇佣人员达 6 万。生物技术研发投入 80用于医疗健康，有 62的雇员从事这一领域工作。生命科学中加拿大在制药和农业生物技术方面居领 先地位，特别是疾病诊断和治疗仪器方面有很多产品

10、。在基因工程、保健、远程医 疗和环境生物技术研究领域都取得很多成果。从事医疗卫生研究的单位涉及全国100 多个医院和研究所。尽管加拿大医药产品的份额仅占世界市场的 1.8 ，但开 发生产的新药达世界市场的 10。在基因学研究方面，加拿大科研人员发现了全 球 25的致病基因。加拿大生物技术公司数量仅次于美国，蒙特利尔、多伦多和 温哥华，共有 500 多家生物技术公司，有些是世界一流的公司，在生物技术收入方 面居北美城市前 20 位。有 25的生物技术公司从事农业生物技术研发工作。蒙特利尔有 200 多家生物技术公司与医疗卫生有关， 取得生物医药研究合同的 数量居北美第一位。国际知名的制药公司在此

11、都建有研究基地。nrc和ge nomeque bec合作在该市nrc生物技术研究所建立了系统完善的基因测序装置，可以 满足基因学研究群体的需要。当地 mcgill 大学、 concordia 大学、蒙特利尔大学 和魁北克大学也拥有生物技术研究力量。多伦多约有 110 家生物技术公司、研究型医院和研究所。多伦多大学及其附属科 研机构使多伦多成为北美第四大医学研发中心，在生物信息科学和基因学方面有很 强的研究力量。圭尔夫大学及附近生物技术公司主要开展农业生物技术研究。萨斯 卡通拥有 nrc 植物生物技术研究所（ pbi ）和 aafc 农业生物技术研究中心。 pbi 主 要开展增强人类健康的农作物

12、研究，从功能基因入手，重点开发粮食及医用植物保 健功能食品。温尼伯还有比较发达的生物医疗仪器设备产业。 saskatchewan 大学 农学院和西方兽医药学院也拥有生物技术研究设施和人才。温哥华有 70 多家生物 技术公司， 70从事卫生健康研究。联邦政府十分重视生命科学研究， nrc 还为其从事生物技术的 5 个研究所制定了 战略计划，重点是生物医药和加工，设计、制造和纯化各种试剂，以支持基因疗法 研究 ; 疫苗和免疫学方面重点开发抗癌疫苗，主要了解特有癌抗体增强免疫反应的 机理; 生物诊断学方面 nrc 同国防部合作，以动物为模型研究传染病形态。 nrc 的 海洋生物科学研究所（imb）从

13、事海洋领域系统生物学和基因学研究，重点是水产 养殖和生物信息学应用研究。（ 3）资源和环境技术加拿大虽然是资源大国，但对资源管理和环境保护技术的发展十分重视，特别注 意减少气候变化影响的技术，因此也造就了加拿大资源与环境产业。加拿大政府积 极推动国家科研机构、大学和企业界参与这一领域的研发活动，并加快研究成果的 商业化。加拿大森林覆盖率达 40，为了保护森林资源，加拿大自然资源部国家森林服 务部开发成功的“立体火灾管理系统”，可以分析评估起火点、预报火灾及其蔓延 态势。据介绍：火灾信息管理技术处世界领先地位，可以帮助森林管理人员评价野 外火警威胁并有利于优化防火资源的利用。目前该系统已出口美国

14、、俄罗斯、墨西 哥、印度尼西亚、马来西亚、文莱、泰国、越南和菲律宾等国。加拿大号称千湖之国，水资源极其丰富，政府支持水流域监控研究，国家创新基 金（ cfi ）资助在不列颠哥伦比亚省建立了最先进的水质分析实验室，研究涉及有 机物质吸收微量金属的能力，以降低水的毒性。还支持生物地球化学家 j. curtis 为首的研究人员跟踪研究该省由高地流入下游湖泊和水库沿途水体和水质 的变化，研究自然生态系统对水质的影响。这些研究保证了该地区饮用水的安全健 康。研究成果向政策制定者及其参与者提供更好了解人类活动对环境影响的科学信 息，指导农牧业、林业开发和生产活动，为保护水源地和饮用水安全做出贡献。nrc

15、水力学研究中心在环保监测以及系统模拟技术方面开展了大量研究工作。该 技术可应用于防洪、监测水污染、泥沙搬运、水质、堤岸溃缺和原油泄漏等领域。 燃料电池： nrc 创新中心负责推动燃料电池技术在交通和发电领域的应用，旨 在减少空气污染和温室效应，支持质子交换膜燃料电池的研究，开发甲醇燃料电池 和微型燃料电池组件，还同大学、主要燃料电池开发商及其零部件供应商合作，开 发固体氧化物燃料电池及氧化剂系统。该中心环境测试装置保证了冬夏季节都可以 开展全尺度燃料电池系统的测试。过去 20 年，加拿大政府和不列颠哥伦比亚省及 魁北克省政府，在燃料电池开发方面发挥了主导作用，已投入 1.5 亿加元。在政府 支

16、持下，不列颠哥伦比亚大学建立了国家燃料电池研究中心，使该省在燃料电池技 术方面居世界领先地位。在温哥华政府科研人员和巴拉德动力公司合作生产的氢电 池在商品化方面取得初步成果。加拿大自然资源部资助斯图亚特能源公司开发加氢 装置，已为巴拉德动力公司的氢电池加氢。现有 3 辆以巴拉德动力公司氢电池为 动力的公交车，在不列颠哥伦比亚省的 coquitlam 港口试运行。 纳米技术：在医药、农业、新材料开发、制造业及环保技术领域有广泛的应用 前景。 nrc 对纳米粉末工业涂料、金属和陶瓷蒸气、纳米光子、量子点、储能碳纳 米管等研究都加大研发投入力度。 nrc 所属国家纳米技术研究所（ nint ）同阿尔

17、伯 塔省及阿尔伯塔大学合作开展合成纳米新材料的研究，包括开发 1100纳米级的 装置和工艺流程。全加拿大共有 30 所大学和 50 个国家研究机构（或中心）具备一 定纳米技术开发能力。加拿大从事纳米技术产品开发的公司约有 150200家，其 中比较著名的有 50 家。大部分纳米技术还处于研发阶段，其中部分产品如纳米传 感、纳米太阳能帆板及纳米电池有望短期内取得突破性进展。加拿大计划用 5 年时 间达到世界纳米技术研发的领先地位。 节能技术：加拿大最大的联邦能源技术实验室主要从事开发节能、清洁、可替 代和可再生的能源技术，以应对气候变化。还有几个国家实验室从事环保和可持续 发展的技术研究，其中包

18、括：生物乙醇、纸浆酶漂白造纸技术以及节能并减少排放 污染的燃气涡轮开发。蒙特利尔的加拿大 rolls royce 工业公司是设计制造世界 先进水平的航空和航天工业用途燃气涡轮机制造商，国家技术伙伴计划（ tpc ）向 该公司投入 5.33 亿加元研发符合加拿大环保需求的发电机，通过改进燃烧和提高 气轮输出性能减少气体排放。这项政府风险投资让该公司配套 1.6 亿美元用于研发 新型发电机组。（4）先进制造技术 制造业是加拿大支柱产业之一，主要涉及汽车制造、航空航天和自然资源三大部 门，联邦政府推出的国家技术伙伴计划就是帮助大公司研发关键技术，提高他们产 品的市场竞争力。政府也鼓励研究机构和大学同

19、企业合作，在先进制造技术方面创 造了不少新技术，包括：集成设计和制造软件，机器人和智能加工设备，网型加 工、多用途设备，连续材料加工，表面处理以及微型制造技术，加拿大发达的制造 业使之成为世界第 4 大先进制造技术的提供国。nrc 下属的集成制造技术研究所（安省伦敦）、航天研究所、工业材料研究所蒙特利尔）、化学流程和环保技术研究所（渥太华）都有先进制造技术的研发项 目。在蒙特利尔大学还建有国家航天制造技术中心（amtc ）重点帮助航空航天工业 开发、应用和示范先进制造技术方法。温莎大学和 daimler chrysler 公司合作建 立汽车研究中心（价值 5 亿加元），重点研发汽车替代燃料、新

20、材料、汽车耐用 性、机械工程设计、汽车安全、节能以及减少废气排放技术。温莎大学同主要汽车 制造商还合作开发了 amt 铸造技术。 primary metal 工业公司同渥太华 canmet 材料技术实验室和 nrc 铝技术研究中心共同合作开发汽车新材料。不列颠哥伦比亚大学（温哥华）、安省 mcmaster 大学（汉密尔顿）、魁省 laval大学（魁北克市）在amt机器加工和金属成型方面都开展了高水平的研究。 nrc 集成制造技术研究所与大学、企业合作建立的虚拟环境技术中心，拥有最现代 化的先进集成制造研究与设计装备，使用世界最佳虚拟环境装置和最快的制图电 脑，用户可在计算机上看到立体的设计部件

21、。通用汽车公司在该中心找到了解决汽 车投产前设计的问题。安省萨德伯里是加拿大最大的采矿中心之一，年产矿石价值 20 亿加元。过去 20多年，政府和采矿企业增加对机器人研发的投入，先进采矿技 术应用使得该地采矿业节省了大量劳动力，目前，雇工仅是 20年前的 1/3。技术 创新使企业劳动生产率提高了 3 倍，还大大改善了矿工的安全。（ 5）航空航天技术航空航天产业是加拿大制造业重要组成部分，工业规模达 200 亿加元，居世界第 3位。政府重视航空航天技术的开发， 2002年加拿大航空航天研发总投入达 15 亿 加元。政府支持国家科研机构、大学同航空航天企业界合作开展研发。由蒙特利尔 6所大学和 6

22、 家著名航空航天公司共同组成的魁北克航空航天创新研究联合体（criaq ）和nrc的航空航天制造技术中心（amtc）对该产业的技术发展发挥了重 要作用。加拿大航天局（csa）也有发展空间新技术的研发计划，如空间地球通讯 技术应用计划。csa同工业界共同努力在全球卫星导航、卫星遥感和空间机器人方 面做了不少贡献，包括空间微重力和生命科学研究。 csa 还参加了国际空间天文 学和行星探索计划。加拿大约有 500 家航空航天公司，雇佣人员 9 万，其中工程师 5000多人，有一 半以上分布在魁省蒙特利尔附近，如： bombardier 飞机公司、 bell helicoptertextron 公司、

23、 cae electronics 公司、 pratt & whitney 公司和 rolls royce 公司等。产品涉及航天飞机机械臂、飞机发动机、支线飞机、直升 机、客机驾驶模拟器以及客机着陆传动系统。80以上产品都在魁省和安省生产制造。这些公司垄断了全球 27的飞机市场，有 40多世界商用直升机在加拿大制 造。世界上商务机驾驶模拟器市场的 70多和飞机着陆传动系统市场的 60由加 拿大航空航天企业占领。加拿大还拥有强大的飞机保养、维修和大修的能力。设在 温尼伯和哈里法克斯的专门飞行培训中心在飞行模拟、空中交通管理、事故诊断和 飞行员培训方面也负有盛名。新不伦瑞克大学机械工程系在加拿大创新

24、基金帮助下开展了“探测材料疲劳技 术”研究。这一技术帮助飞机制造业能更好地了解设计和制造对材料结构和性能的 影响。研究人员将光纤传感器嵌入石墨环氧化物合成层状材料中。这个传感器系统 中的单个微细光纤同时发挥检测温度和形变功能，因此，可以实时探测合成材料的 疲劳状态，以了解结构中裂缝产生和发展状况，达到探测飞机结构中外表看不见的 损伤和避免飞机发生灾难性事故。加拿大国防研发机构、nrc、cae电子公司、bae系统公司联合开展安全可靠航空 搜寻营救装置的研究，使用增强合成显示系统提高搜寻营救的安全和效率。这个系 统主要利用地形数据库产生图像，加上识别气候传感器技术，可以在飞行员头盔上 显示虚拟飞行

25、环境。3. 政府在科技投入和科技发展中的作用加拿大政府在科技投入和重点科技发展方面起引导和帮助作用，除了保证与社会 发展有关的公益性领域（如：安全、资源与环保、卫生等）的投入外，对有利于国 家经济发展和科技进步的现代尖端技术（信息与通讯、生物技术和航空航天等）也 给予重点支持，包括：资助国家研究机构、大学和研究型医院参与企业界的合作， 鼓励创新成果转让和实际应用。政府设立“技术伙伴计划（tpc ）”支持国家关键技术的开发与研究，帮助支柱产业的大公司开拓国际市场和提高产品竞争力; 还设有面向中小企业的“产业研究资助计划（ irap ）”，包括“国家技术网络（ctn ） ”和“技术道路图（tech no logyroadmap）”计划，帮助企业解决商业化过程中遇到的各种问题。政府通过对关键技术的投入和支持强强合作来推动技术进 步和产业发展。