儿童科技馆“挑战与未来”主题展厅设计方案

1、儿童科技馆“挑战与未来”主题展厅设计方案1. 展厅概述人类社会就是在不断地应对挑战中向前发展并走向未来的。人类面临的挑战既指各种危机和问题，也指探索未知、扩展自身能力所遇到的难题。挑战与未来紧密相关。联合国千年发展规划中国可持续发展总纲国家中长期科学和技术发展规划纲要全民科学素质行动计划纲要国家环境保护“十一五”规划等都直接反映了全球正面临的重大挑战和人类对未来的勾画。本展厅紧紧围绕“挑战与未来”的主题，既将重要的挑战与未来分别明确地展示出来，又将部分挑战与未来结合在一起展示，以突出挑战与未来紧密相关。本展厅位于新馆四层，面积5100平方米，层高9.5米。A区和B区南侧分别有两个露台，从展厅内

2、可以进入。2. 指导思想 “挑战与未来”主题展厅的指导思想是：展示人类面临的重大问题与挑战，展示科技创新对可持续发展的贡献，展示人类对未来生活的畅想，使观众认识到创新是人类应对未来挑战的重大选择，引导观众对未来科技发展问题的关注和思考。3. 设计思路“挑战与未来”主题展厅依据XX科技馆理念，围绕常设展览主题，提出以下设计思路：总体依据“挑战-解决方案-未来”的线索，以全球面临的重大挑战引发人们对可持续发展的关注，以影响人类社会发展进程的重要领域中的科技创新与应用反映人类面对挑战的各种努力，以未来生活的展示体现科技引领未来的思想，并通过从挑战到未来的整体构架和连贯性展示，激励公众积极应对挑战、共

3、创和谐未来。选取人类社会发展过程中所面临的重要挑战，反映人与自然的关系，增强紧迫感和忧患意识。体现人类面对挑战的各种努力和解决挑战的方案，强调重要领域的科技进步，突出科技创新对可持续发展的重要性，鼓励积极探索的热情，增强建设和谐社会的信心。反映未来发展可能的走向，描绘未来生活模式，启迪创新意识，激发对未来生活的憧憬；关注科技和社会发展的新挑战，宣传可持续发展思想。4. 展厅内容要求从全球可持续发展的角度，向公众展示地球和人类面临的各种挑战，重点展示人口和生态环境的破坏与污染等问题，通过强烈的震撼效果和警示作用，给观众以危机感和紧迫感，同时启发他们思考人与自然的关系、环境与发展的关系，促使他们积

4、极寻找解决之道。直面全球面临的化石能源短缺以及消耗化石能源产生的全球环境恶化的严峻挑战，反映未来能源技术发展的主要方向经济、高效、清洁利用和新型能源开发，以及人类依靠科技创新探索绿色能源的各种努力和成就，体现人类不断求索的精神和科技进步对可持续发展的贡献；使观众认识到解决能源问题必须依靠科技创新。资源能源短缺的解决、生态环境的改善、现代高技术的发展都紧密依赖新材料及制备工艺的发展，材料是国民经济发展的物质基础与先导。展示新材料技术向材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化发展的趋势，反映国家战略高技术重点领域中的关键材料，使观众认识到材料科学的重要性。面对疾

5、病、粮食、资源能源、健康等问题以及人类的好奇心和探索精神，揭示基因研究及其创新的科技成果给社会生活带来的全新变化，突显基因工程的重要作用，激发观众对生命科学的关注和兴趣，同时探讨基因技术可能给人类社会带来的负面影响，引导他们正确客观地认识基因研究和基因技术。海洋是人类新的生存和发展空间，是能源、水资源、生物资源及金属资源的战略性后备开发基地，是人类社会可持续发展的宝贵财富。围绕科技兴海计划，突出科技进步在海洋资源能源开发及利用等方面的重要贡献，展示海洋工程与海洋研究的进展，促进观众深刻了解和认识海洋的重要性，激发他们热爱海洋并关注海洋产业发展。太空不仅是资源宝库，也是人类向往的地方。以人类探索

6、太空为主线，展示人类挑战自我、认识宇宙、到太空寻找资源、尝试太空生存等的各种努力，同时涉及航天技术进展对相关科技领域的拉动作用和可望取得的成就，展示人类的畅想，激发观众的好奇心和求知欲，鼓励他们大胆设想，勇于实践，不断求索。人类必须依靠科技进步解决生存发展中的问题，科技对当代经济、社会发展的作用也日趋重大。面向人类探索未知、改善生存环境、提高生活质量的各种挑战，展现高新前沿科技动态及其重大突破，反映我国将要进行和正在实施的重大科技工程和项目，揭示人类仍然未解决的科学之谜，探讨科技与社会的关系。展示基于信息通讯技术和网络发展和推动下的未来生活，传达随时随地互联互通和智能化的发展趋势，描绘数字生活

7、远景，彰显科技引领未来；同时关注高新科技风险及将面临的新挑战，突出以人为本的科学发展观；促使观众在体验科学中思考可持续发展问题，在感受变革中启迪创新思维，在触摸未来中展开想象的翅膀。其他可生动体现本展厅展览主题的内容。5. 设计要求充分考虑主题展开的需要，高标准、高起点，突出重点、结构合理、布局协调、展线流畅，运用现代一流表现手段，突出危机的震憾效果以及未来的前瞻性。展示内容要选取新颖、富有时代特点且对社会发展具有推动作用的方面。展区设置要充分体现展厅主题并具有内在逻辑性。根据内容对展厅进行合理分割，每一展区可以采用不同的特征，但要提取具有贯穿性的标识或元素协调所有展区，以营造特定的氛围（即人

8、类在不断面对挑战、战胜挑战中走向未来）。整个设计节奏感要强，每个展区至少设有2-3个展示亮点。展品摆放疏密适当，要留有足够的观众参观和活动空间以及保障安全的通道，又要有满足主题和内容要求的展项数量；可以充分利用层高搭建跃层。科技原理展示与人文探讨相结合，教育活动设计丰富多彩。展示设计的艺术表现形式要得体，声、光、电等效果设计科学合理，并富有创意。加强最新科技的应用与展示，营造强烈的科技氛围和畅想环境；强调对前沿科技的跟踪，反映科技实时动态。展示采用动手操作、沉浸式感受、虚拟现实、远程沟通等多种形式，构建多感官全方位的体验，以达到深刻理解展示主题的目的；避免过多地采用多媒体等手段。因地制宜，做到

9、建筑、展览及环境的和谐统一。充分利用四层楼顶和露台，使展品展示、真实应用与监控管理相结合，彰显科技馆在实现可持续发展上的行动。现场展品与网上科技馆相关联，进一步延伸科技馆的教育。提供个性化的参观服务，实践以人为本的思想。重点说明本展厅的指导思想、设计思路、设计要求是必须遵守的原则。以下XX科技馆提出的主题展区设置及每个主题展区内的具体内容（故事线、展项及展品）只是可能的方案之一，投标单位可在此基础上做适当调整，也可以提出有关故事线、展项及展品的全新的展区备选方案。6. 参考方案“挑战与未来”主题展厅依据以上设计思路，采取主题展开方式，拟设以下八个主题展区： 主题1 地球述说主题2 绿色能源主题

10、3 新型材料主题4 基因革命主题5 海洋开发主题6 太空探索主题7 实时科技主题8 触摸未来6.1 地球述说从全球整体环境开始，先给观众一个全貌；继而讲述危机的主要根源，即人口增加；接着再从生态环境破坏、环境污染两个主要方面一一展现人类活动对于人类的家园地球造成的影响；最后利用交流平台启示观众思考如何应对各种挑战。6.1.1 全球生态环境的总体概述通过投影屏组成的地球造型，反映人类生存的自然环境，包括空气、水、土壤、阳光和各种生物等的变化，反映人们对环境问题认识所经历的由浅入深的过程。6.1.2 人口问题展示自从有人类以来，地球上人口数量的变化以及对土地、粮食等的需求变化。要求可以连续也可以有

11、重点了解人口及需求的变化。以多件展品、多种展示方式反映人口问题。例：以弧形幕展示大自然的环境，以幕前空间中经过的观众量的多少反映人类对于自然和土地的侵占；每一名观众到弧形幕前都会看到自己“侵占”了一小部分自然，直到大自然环境都变成人类的住房。6.1.3 生态环境破坏生态环境的破坏和生态平衡的失调是影响可持续发展的主要障碍之一。至少涵盖以下几个主要方面： 水土流失及危害土地荒漠化及危害草场退化及危害森林资源危机及危害水资源短缺及危害生物多样性减少及危害每一方面都可采用多件展品、从多个角度进行展示。例：通过虚拟现实或立体成像等技术使观众与已经消失的动植物互动。例：展示某个物种消失对于整个食物链的影

12、响。例：通过全球水资源、淡水资源、可饮用水资源等的对比反映水资源的短缺问题。例：让观众亲身感受沙尘暴等与生态破坏有关的气候变化。6.1.4 环境污染反映全球特别是中国的污染问题。至少包括以下几个方面：大气污染及其造成的影响内容涉及工业污染造成的大气污染、汽车尾气污染、全球气候变化、臭氧层破坏及危害、厄尔尼诺现象、酸雨等。水污染固体废物污染（生活垃圾和工业垃圾）噪声污染电磁污染每个方面采用多件展品加以展示，特别是对于大气污染造成的影响要较为深刻而全面地展示出来。例：观众可以通过选择全球平均气温变化，看到气温变化后给全球带来的影响；可以选择不同年份，了解世界的平均气温。例：模拟反映全球变暖可能带来

13、的影响。例：以垃圾森林的模式反映城市生活垃圾的危害。例：将我国一些重污染城市和环境特别好的城市的影像采用对比的方式直接引入展厅，使观众实时了解城市污染状况。6.1.5 相关教育活动环境实验室展厅内设专门的环境实验室，由科普辅导员进行相关科学实验的演示，也可以辅导学生做与环境有关的实验或开展相关课题研究，以此生动的对观众进行地球环境知识的普及和教育。辅导员可请学校的教师，在职的或退休的并热衷于科普教育的科技工作者来担任。交流平台提供观众讨论、交流感想和发表意见的地方，观众在这里可以发表个人对于危机的看法和解决方案，也可以看到一些专家学者的认识和理论，可以浏览环保领域知名的、有影响力的著作、电影等

14、。专项活动配合环境日、环保等主题活动，在展厅内有针对性地开展相应的小表演、小讲座、小型科普剧、家庭环保小窍门等活动。6.2 绿色能源以新能源技术的开发与利用为核心讲述现代社会为了应对挑战，积极探寻替代化石能源以及减少其消耗的有效方式，展现未来社会使用清洁能源和可再生能源的前景。展览从认识能源与能量开始，从本质上了解能源的性质，有利于对能源问题的深度思考。让观众了解和感受能源危机，使观众体会到能源对社会发展的重要和危机来临的紧迫。继而向公众传播节约能源的重要性以及目前节能的主要方面和技术方法。揭示能源与环境的关系，让观众深刻理解加强新型能源开发应用的必要性与落实节能减排的重要性，以及思考全球能源

15、与环境的未来走向。最后通过能源中心展示各类清洁能源和可再生能源的开发利用以及未来前景，关注人类未来社会能源结构转换，让观众认识到走可持续发展的能源之路，人类才能有美好的未来。6.2.1 能源与能量展示能源定义与分类，能量的形式与转化，让观众认识能源与能量的基本概念和相互关系，能源的利用过程即能量的传递和转化过程。展示能量的基本性质，能量转换的基本原理，主要的能量转换过程，揭示能量的基本属性，这将有助于观众加深对能源问题的认识。6.2.2 感受能源危机通过观众参与的方式，使观众了解目前全球能源状况，使观众认识现代社会的能源结构和假设一旦枯竭时的严重后果，引起观众对于能源问题的关注和思考。能源消费

16、现状和趋势总体展现世界和中国的能源消费现状和趋势，包括化石能源的储量、生产和消费，能源消费结构，能源需求预测等等。感受危机通过场景和互动展品，让观众深刻体会能源危机的严重后果。6.2.3 节能、高效与清洁展示各种国家大力发展的通用节能技术，包括热电联产、集中供热、提高热电机组的利用率，发展热能梯级利用技术，热、电、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合利用率。逐步实现电动机、风机、泵类设备和系统的经济运行，发展电机调速节电和电力电子节电技术，开发节能器材，提高电能利用率。发展国内煤种的流化床燃烧、无烟燃烧和气化、液化等清洁煤技术，提高煤炭的利用效率等等。展示技术和工艺节能的途经，包括

17、高效低污染燃烧技术、强化传热技术、余热回收技术、隔热保温技术、热泵技术、热管及其在节能中的应用、工业窑炉的节能等等。储能技术储能主要包括热能、动能、电能、电磁能、化学能等能量的存储，展示各种储能技术方法原理，揭示能量在时间上的转移就是能量的存储。包括热能存储方法（显热存储、潜热存储、化学能存储），电能存储方法（水力储能、压缩空气、飞轮），化学能存储方法（蓄电池、合成燃料、化学储能），电磁能存储方法（电容器、超导线圈）等等技术。6.2.4 能源与环境能源利用是引起环境变化的重要原因，展示目前各种能源的开发利用对环境的影响，包括化石燃料的开采、燃烧、耗用等过程对环境的影响，水利发电的环境影响，核能

18、利用的各种防止环境污染的措施，各类环境评价方法和研究手段，从全球环境变化的角度阐释能源与环境的关系，最终告诉观众从现在开始落实节能减排，并且不断地开发利用各种清洁和可再生能源，尽自己的努力减轻环境的负担。6.2.5 能源中心展示各种绿色、新型能源技术的开发和利用，如风能、水能、太阳能、生物质能、地热能、氢能、核能及燃料电池技术等等，其中风能和太阳能可以产生真实的电能为四层展品和展厅提供部分能源；建立能源监控中心：把科技馆真实利用的清洁能源以及市政供电的电量都反映在一个大屏幕上，体现科技馆已经在积极使用清洁能源，以实际行动支持节能减排（利用四层楼顶和与展厅相连的露台放置太阳能和风能装置，利用顶层

19、优势直接利用太阳光照明）。将科技馆的能源和水资源的消耗实时监控系统部分直接设立在展厅，观众既可以实时看到整个科技馆对于能源和水资源的消耗，也可以感受这是一个真实的系统，而不仅是展品。特别加强对面向未来的能源技术的展示：第四代核能系统、先进核燃料循环以及聚变能等技术；氢作为可从多种途径获取的理想能源载体，将为能源的清洁利用带来新的变革；具有清洁、灵活特征的燃料电池动力和分布式供能系统，将为终端能源利用提供新的重要形式。重点展示氢能利用和分布式供能系统，先进核能及核燃料循环技术，低成本、高效率的可再生能源新技术等。太阳能太阳能的直接利用包括热利用和光利用两个主要方面。太阳能热能交换技术：太阳能热发

20、电技术，太阳能供暖技术，太阳能制冷技术，太阳能热水系统，其它太阳能热利用技术。太阳能光电转换技术：晶体硅太阳能电池，非晶硅太阳能电池，化合物半导体太阳能电池，纳米晶化学太阳能电池，太阳能电池发展前景。氢能氢具有来源广、燃烧热值高、清洁、燃烧稳定性好、存在形式多等特点，所以未来能源体系中，氢能将成为各种能量形式之间转化的最优良载体。氢的制取：化石燃料制氢技术，电解水制氢，生物及生物质制氢，太阳能光解水制氢，热化学分解水制氢，其它制氢技术，氢气提纯。氢的存储与运输：液化储氢，压缩氢气存储，金属氢化物储氢，配位氢化物储氢，物理吸附储氢，有机物储氢，玻璃微球储氢，地下存储，氢的运输。氢的应用：燃气轮机

21、发电系统中的应用，内燃及中的应用，喷气发动机上的应用。氢的安全性与未来应用前景。核能核能是原子核结构发生变化时放出的能量，核能释放包括核裂变能和核聚变能。核电技术：核裂变反应堆（轻水反应堆和重水反应堆），核聚变（原理、装置、研究现状和发展前景）。核供热：核供热堆原理与应用。生物质能生物质能具有可再生、种类多分布广、技术成熟、可储存性好、节能环保等特点，了解生物质利用的主要技术。物理转换技术：固化成型技术，生物质型煤，化学转化技术：直接燃烧技术，气化技术，热解与直接液化技术生物转换技术：沼气技术，燃料乙醇其它新技术：生物柴油。化学电源化学电源是一种化学能转化为电能的装置，介绍各种电池的材料、原理

22、与技术，重点突出燃料电池技术。金属氢化物镍电池锂离子二次电池燃料电池铝电池风能风是地球上的自然现象，是由太阳辐射热引起的。展示各种风能利用的设备和技术。风形成的过程演示风机的工作原理各种风力机的展示（包括展示房顶的风力发电机实时工作）地热能地热发电原理地热制冷空调技术水能介绍水利发电原理与技术，展示各式水轮机不同的工作方式。能源监控中心此展品既是一件展品，同时也是科技馆展厅内能源的监控中心。观众可以在这里看到科技馆实时的能源消耗情况，看到科技馆采用的清洁能源的状况，反映真实的能源应用（风能与太阳能）与传统能源的对比，包括电能大小，环境效应，消耗状况，设备造价等等信息，观众深刻体会到新能源的特点

23、与利用前景。能源管理：运用能源科学和经济科学原理和方法对能源系统的各个环节进行计划、组织、调节等活动，达到经济、合理的开发和利用能源。6.2.6 相关教育活动小剧场表演与节约资源能源、保护生态环境、保障生命健康相关的科普剧等。最好通过实景幻象技术展示表演。观众也可以到这里展示自己的节能小窍门等。6.3 新型材料展区以分主题的形式展开，以国家战略高技术重点领域的关键材料设计四个分主题，分别是超级结构材料、新一代功能材料、环境友好材料、生物医用与仿生材料。6.3.1 超级结构材料包括先进复合材料、高性能工程塑料、金属材料、结构陶瓷、新型金属间化合物材料、智能材料、纳米材料以及传统材料的高性能化技术

24、。展示重点在于航空航天与大工程所用的关键结构材料，如高性能复合材料，超级轻合金，超级钢，推进动力系统用的高温合金、高性能的钢铁材料，大块非晶和纳米晶材料，高温陶瓷以及高性能涂层材料。展示智能材料与智能结构，它是集传感、控制、驱动（执行）等功能于一体的机敏或智能结构系统。反映智能材料制备加工技术，智能结构的设计与制备技术。展示以纳米改性涂料、纳米稀土、纳米陶瓷等为主的纳米材料。航天飞行器用防热材料对航天飞行器防热材料的基本要求是重量轻、耐高温、有足够的强度。目前已研制出能满足这些要求的新型热结构复合材料，这些材料是碳碳、碳碳化硅、碳化硅碳化硅及其它复合材料。材料用一些特殊工艺方法制备（如泥浆浸注

25、法、溶胶和聚合物热解法、熔体渗透法和化学气相渗透法等）。热结构复合材料主要用于航空、航天领域。钛基长纤维复合材料钛是比强度最高的金属，长纤维复合又是提高刚度的最佳复合方式，因而长纤维增强钛基复合材料是颇受关注的复合体系之一。铝基复合材料用于直升机的起落架、翼前缘加强筋和大型通用正弦形梁。有关国家已用碳化硅铝复合材料成功地制成了导弹壳体、轻型坦克履带板、雷达天线。难熔金属及合金正在研制的新型弥散强化合金的工作温度可达l,1001,300C。用铼制造的火箭喷嘴，从室温至2,227C，可经受一万次以上的抗疲劳循环而不失效。钼薄板用于制秸导弹及超音速飞机的高温承力构件，经表面涂覆处理的钼合金环可用于制

26、造喷气发动机火焰筒、涡轮盘及叶片、导弹燃烧室、喷嘴、航天飞行器的隔热板等。智能玻璃光学特性可根据入射光线的波长和强度改变。纳米磁性材料纳米陶瓷展示一种纳米陶瓷在室温下就可以发生塑性变形。染料敏化太阳能电池它制作的原材料简单易得，转化太阳能的效率高功能如同于一片树叶，所以被称为“人造树叶”。6.3.2 新一代功能材料涉及微纳电子材料、光电子材料、半导体固态照明材料、新型能源材料、新型高效催化材料、特种功能材料（如超导材料）。超导材料系列展示新型高温超导材料及制备技术，超导电缆、超导电机、高效超导电力器件、超导生物医学器件、高温超导滤波器、高温超导无损检测装置。超导储能系统模型：利用超导材料零电阻

27、的特性，只要把电”注入”超导线圈，电流就会无休止的在线圈中流动，供急需时使用。超导磁悬浮机车模型。高分子材料系列展示有机高分子光子晶体材料、存储密度高的高分子材料、有机高分子电致发光材料等。稀磁半导体材料稀磁半导体材料使计算机的结构更加简化、功能更强大；还具有优异的磁光、电磁性能，在光隔离器、磁感应器、高密度非易失性存储器、半导体集成电路、半导体激光器和自旋量子计算机等领域有广泛的应用前景。自旋电子产品是21世纪最有前途的电子产品之一。燃料电池燃料电池根据使用电解质的不同可分为五类：碱性型、磷酸型、熔融碳酸盐型、固体高分子型和固体电解质型。贮氢材料新型金属材料贮氢钛锰合金。太阳能电池材料目前应

28、用的太阳能电池材料主要有四种：单晶硅和多晶硅；非晶态硅；硒铟铜合金；镉碲化物和其它的硫族化物。6.3.3 环境友好材料展示生态建筑材料、现代工农业用塑料材料以及材料的环境协调性评价技术。展示无毒装饰材料，绿色涂料，采用生活和工业废弃物生产的建筑材料，有益健康和杀菌抗菌的建筑材料，低温或免烧水泥，土陶瓷，调温、调湿、屏蔽有害射线的多功能玻璃、陶瓷等生态建筑材料。展示用于废气与废水处理的功能材料；具有高选择性吸附、分离功能的膜及纳米介孔材料；对微量有害物质等环境因素高灵敏度感应和传感材料及危害防护材料等。展示科技创新使塑料材料成为耐用的、易于清洁生产的、可回收利用和可环境消纳的方法和途径；国内外降

29、解塑料最新动态及成果。展示可生物降解，光降解的塑料产品并用多媒体和实物演示降解过程。植物资源与人有最好的亲和性，木材的物理，化学方法改性，提高强度硬度耐久性尺寸稳定性赋予木材新的特性：液化木材，木材纤维纺织，纤维素降解为高分子原材料替代石油矿物资源，木材陶瓷化。TiO2光催化技术是一种处理废水的环境友好型方法。多孔材料，纤维和膜分离材料能将水中重金属离子吸附分离，甚至再利用。用实物介绍“白色垃圾”对环境的影响。6.3.4 生物医用与仿生材料主要展示组织和器官的修复与替代材料、药物控释和靶向材料及仿生材料。展示适于各类药物的新型生物降解高分子载体和控释材料，诱导组织自修复与再生新型生物降解材料、

30、仿生骨、仿生皮肤、仿生肌腱和仿生血管等。展示仿生材料的两种制法，一种是通过制备与生物相似的结构或者形态的材料，这种材料可替代天然材料，如仿生人工骨材料、仿蜘蛛人造纤维。另外一种是直接模仿生物的独特功能，以获取人们所需要的新材料，如仿生荷叶。新一代仿生材料要能够降解。羟基磷灰石陶瓷和钛或钛合金组成的梯度功能材料，作为仿生活性人生物医学材料在满足生物相容性的同时还能够满足一定的支撑强度。6.3.5 相关教育活动请材料科学方面的专家定期到展厅讲解材料科学的知识；结合中国和世界的各项重大工程项目等，即时讲解其中关键材料的应用。6.4 基因革命基因使我们改变了对生命的传统认识，它使我们对生命的奥秘与神奇

31、充满了新的遐想和好奇，也使我们对人类自身的了解提出了许多新的质疑。人类所面临疾病、饥荒、环境和资源的挑战更激发了人们对基因科学的探索激情。从沃森和克里克发现DNA双螺旋结构、科恩和博格建立的重组DNA技术，到国际科学家们共同投入的人类基因组计划，这些激动人心的科学里程碑工程正一步步地应对着这些挑战。基因工程的创新科技成果：克隆技术、转基因工程、基因制药、基因诊疗等将给未来人类带来革命性的影响，为人类可持续发展提供保障。6.4.1 基因工程以基因工程研究以及发展趋势为主线，以生动有趣的故事线链接展示创新的科技成果将给我们的未来带来的革命和全新变化：DNA让枯骨开口说话、亲子鉴定使家圆终有望；转基

32、因技术使抗感冒苹果摆上人们的餐桌、转基因动物将成为人类最理想的“制药厂”；基因芯片使未来看病更简单；基因诊断将破译癌症的秘密；人类基因组计划将揭开人类全部遗传疾病的奥秘；个性化医疗将使我们对疾病与疾病治疗的认知观念发生根本的改变。通过这一条条故事线将展区贯穿起来，与观众共同体验和领悟这些基因工程研究对我们所面临的问题社会、疾病、农业、资源和环境的有益尝试。通过情境互动、体验引导的方式启发观众对基因科学促进人与自然和谐、人与生态环境友好共存研究的关注和理解，向观众渗透科学发展观：人类是生命世界的一部分，是自然的一部分，人类应与自然和谐生存而可持续地发展，决不能视自己为地球的主宰而为所欲为！提高观

33、众对以人为本、关爱自然、与生态环境和谐生存的认知能力。通过展示我国在人类基因组计划中的研究地位和贡献，解释这“1%项目”将给我们国家带来了什么，体现中国科学家在这场生命科学中的智慧和风采。主要展项包括：巧妙的工具一组互动展品（神奇的小剪刀、DNA探针、如此复制），以虚拟现实、增强现实、实时跟踪和单/双目渲染技术实现互动，通过直观比喻的操作方式，使观众了解基因工程中最基本的工具-限制性内切酶、分子杂交、DNA聚合酶链式反应。理解正是这些神奇的工具，使得基因工程如此有所成就。我来克隆多莉羊采用互动操作的方式，观众通过模拟克隆羊的技术实施过程，了解克隆技术及其应用。它是克隆的吗以互动演示和判断检索的

34、方式，介绍各种克隆动物的目的和意义，启发观众对克隆技术的正确认识。并客观反映“克隆人”在道德、伦理与法律界引发的争论。收集观众的意见。这些意见经统计后展示出来，以使观众了解大家对克隆人问题的认可度。餐桌上的革命以操作与演示的方式，介绍一些用于食品的转基因水产、家禽、家畜、农作物的技术目的与成果；以提问和应答方式收集观众对转基因食品的态度，引导观众正确客观地认识转基因食品。动物制药厂光电控制多媒体演示，向观众介绍转基因技术在基因制药中的应用。设计婴儿以一对遗传病夫妇的孕前诊断为故事线，观众通过对两组相关基因序列对比判断，选择一个健康胚胎，了解胚胎植前基因诊断的过程，感受基因诊断为预防遗传病所提供

35、的保障。谁该化疗以机、光、电、多媒体、传感器搭建互动平台，邀请观众扮作医生，根据患者的基因芯片为乳腺癌患者设计治疗方案-是否需要化疗，理解未来的诊疗策略-“个性化医疗”。迷你高尔夫以超小型高尔夫运动的形式，直观比喻式地剖析遗传疾病的遗传规律，探索基因工程在未来预防和诊断遗传疾病中的应用。枯骨疑案以侦查枯骨疑案为故事线，指导观众将现场所采集的DNA标本与嫌疑犯的DNA在特定的13个片段中做对比，以此找出罪犯。在这分析和判断的过程中介绍DNA指纹识别技术，以及它在司法邢侦领域的应用前景。基因竖琴艺术灯箱、互动演示，介绍人类基因组计划的基本概况、对人类可持续发展的贡献和意义。揭开谜团互动操作、智能演

36、示，展示我国在人类基因组计划中的研究地位和贡献，体现中国科学家在这场基因革命中的智慧和风采。蛋白质舞蹈以舞蹈机的形式，揭示蛋白质在人类生命活动中的重要功能和意义，并在舞蹈互动中介绍蛋白质工程在基因制药中的应用。制造身体部件互动仿真模型、灯效、多媒体演示，增强现实技术实现互动，向观众介绍干细胞、组织工程在人体器官移植中的应用。我们的亲缘关系互动操作，观众将自己与大猩猩、猴子、老鼠、果蝇、线虫、酵母、大肠杆菌这些生物通过基因组相似率的对比，理解人类与这些生物都有亲缘关系。在这一系列的比对过程中，渗透基因突变与进化的关系，启发观众对基因科学促进人与自然和谐、人与生态环境友好共存研究的关注和理解。基因

37、工程实验室以虚实结合的方式，为观众搭建一个基因工程实验室。观众在虚拟科学家的指导下亲身经历一些经典的基因工程研究实验。情境小剧场可互动的情境表演剧，以一个人类婴儿的成长环境为故事背景，沿着观众指定的不同环境主线（人类环境、狼群环境），讲述一个孩子的成长故事，使观众理解基因并不是唯一决定你的因素，在适宜的环境下，遗传基因才能获得正常的表达，否则有些基因或者迟缓表达，或者永远被抑制。环境是对人的成长产生影响的主要因素。人类的幸福与可持续发展不仅依靠科技依托，更依赖于与环境和谐相融。6.4.2 交流平台提供观众讨论、交流和发表意见的平台，收集并展示观众对基因技术所涉及的有关伦理问题的认识与看法。鼓励

38、并引导观众思考基因时代的伦理道德难题，指导观众正确客观地认识基因工程研究和基因技术可能给人类社会带来的负面影响。通过互联网为观众搭建一个与科学家交流的平台，为观众解除困惑、深入学习提供便利。实施措施：通过展项参与您的意见为观众提供一个虚拟辩论平台，把目前全世界有过一些争论的遗传科学研究和基因工程应用等问题提出来，供观众参与意见。诸如：改变生物，创造新类型的生物；克隆技术用来培养移植用的人体器官；使用改良的小动物做治愈疾病、防止残疾、终止饥荒的基因科学实验；设计完美与性别；为医药目的而克隆动植物；DNA的序列专利问题；通过互联网为观众搭建一个与科学家交流的平台。观众在这里可以进入相关的科研网站（

39、这些网站都有相关知识的科普园地），通过有关科学家、专家的Email与他们交流。6.4.3 相关教育活动围绕“基因革命”的主题，结合展览内容为观众提供一个与学校教育互补、与社会热点互动的自主学习的实践平台。其中可实现的教育活动有：利用基因工程实验室，观众在虚拟科学家的指导下亲身经历一些经典的基因工程研究实验，了解科学研究的过程和方法，用科学的思想探究疑问和设想。利用交流平台，组织观众讨论、交流和发表意见，鼓励并引导观众思考基因时代的伦理道德难题，指导观众正确、客观地认识基因工程研究和基因技术可能给人类社会带来的负面影响。现场参观与网上学习相结合。通过互联网为观众搭建自主学习平台, 观众在这里可以

40、进入相关的科研网站，针对某些展品的具体内容进行更深入的学习，并通过Email与有关科学家、专家交流和探讨。也可以点播有关基因工程科普讲座的视频录像，留下自己的观后意见和想法。6.5 海洋开发展区围绕依靠科技进步促进海洋资源的综合开发与利用这一核心，以海洋资源的开发为展示重点，同时涉及海洋可持续发展问题。展区共分为7个分主题，即海洋化学（海水）资源开发与利用、海洋矿产资源的利用、海洋可再生能源资源的利用、海洋生物资源的开发、海洋工程及关键技术、海洋农牧业、海洋污染与治理。6.5.1 海洋化学（海水）资源开发与利用海水化学元素提取通过版面、多媒体展品、游戏、模型等多种方式展示从海水中提取稀有元素、

41、化合物和核能物质(如镁、溴、碘、钾、铀和重水等)等，以及从海水中制取盐的各种技术。海水资源的利用利用版面、模型、互动展品等展示海水利用的局限性、海水淡化技术、盐度的测试及其它物理指标的测试、浓海水海水淡化的剩余品的利用等；同时展示海水的直接利用，如用海水替代淡水作为工业循环水，海水冲厕等。6.5.2 海洋矿产资源的利用利用实物、版面、模型和互动展品展示海洋石油与天燃气的开发以及锰结核矿的开发与利用；通过外型照片、实物模型、化学结构、物理性质等的展示反映可燃冰，并利用互动与版面介绍加虚拟展品、网络直播，随时跟踪我国南海可燃冰开发进展和展示可燃冰的开采和开采方法。6.5.3 海洋可再生能源资源的利

42、用主要通过互动展品展示潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水盐差能。6.5.4 海洋生物资源的开发利用模型、版面和部分互动型展品展现海洋药物基因工程，即利用分离来自于海洋生物的有价值的药物基因，或以产业化的海水养殖生物作为表达受体进行遗传操作，从而大量获得高产值的目标药物。6.5.5 海洋工程及关键技术通过模型造景展示深海科学探测器，利用现代信息技术实现连贯的海底探索的模拟。利用互动展项、模型以及虚拟现实等方式，展示海底隧道工程、海底建筑、现代船舶设计与建造技术（数字造船技术、智能化焊接及水下焊接技术、防腐技术等）等。6.5.6 海洋农牧业利用造景和模型等方式展示海洋水产农牧化，观

43、众可以参观育苗厂、养殖场、增殖站，模拟进行人工育苗、养殖和增殖等。实物展示用海水灌溉的农作物。6.5.7 海洋污染与治理通过声光电、幻像等手段模拟赤潮、虾病等海洋灾害，展示大量的工业三废和城市生活污水排入海洋使海洋污染日趋严重。展示灾害预防的措施和技术手段。6.5.8 相关教育活动海洋模拟展区内容设置一个15米x 10米的水池，水的深度0.4米，在水池的上方采用投影的方法营造出碧波涟漪水面等场景。在水池一侧边缘有海床的结构剖面，同时又有造浪动力与结构。展区中许多展项都以这个水池为基础开展相应的教育活动。海洋考察利用一个海洋科学考察船的模型或部分模型模拟建造一个海洋科考、海洋环境监测等方面的实验

44、场地。辅导员依托这个“科学考察船”开展各种海洋方面的小实验、小表演、小型科普讲座、制作海洋生物小制品等教育活动。海洋剧场利用深海科学探测器作为剧场的外景，观众通过舷窗观看海底情景，加之逼真的音响效果，展现海底丰富的生物资源以及未来海底生存的情景。6.6 太空探索展区以人类向太空进军的过程为主线，首先通过卫星的展示讲述人类认识太空、人造物进入太空的努力，反映太空科技发展带给人类的好处；接着将人类探索太空以登天之梯、放飞希望之路、载人航天、开拓天疆4个分主题展开，较全面地反映人类在认识宇宙过程中的各种成就。6.6.1 卫星人造地球卫星的飞行原理与卫星运行的方式；人造卫星的构造经典卫星的内部构造、搭

45、载设备的工作原理；形形色色的卫星卫星的种类和低轨道移动通讯网：导航卫星、气象卫星、地球资源和环境监测卫星、侦察卫星、科学探测技术实验卫星；卫星离我们很“近”卫星的扩展应用：卫星通信、广播、卫星电视教育、天气预报、农作物估产、海洋监测与救援、洪涝监测、环境监测、微重力搭载实验平台、卫星发电（光反射-微波传送）、系留卫星。6.6.2 登天之梯运载火箭的原理飞向太空的宇宙速度、运载火箭的类型、运载火箭的结构、运载火箭工作原理；中国的火箭技术长征系列火箭的家族、我国火箭技术的展望；争奇斗艳的各国火箭美国、苏/俄、欧洲、日本的运载火箭技术；航天飞机航天飞机结构、应用成果、未来的发展；未来天地往返系统-空

46、天飞机的设想及研究进展。6.6.3 放飞希望之路航天地面发射场及发射工作的流程；空间发射、空中发射、海面发射；空天飞行器起降场；航天测控指挥网地面测控站、卫星、空中海面测控子系统、深空跟踪雷达阵列。6.6.4 太空中的“方舟”-载人航天航天飞行的生命系统舱外航天服、载人飞船的生命保障系统、宇航员救生装置、载人机动装置；宇航员的选拔和训练体能与心理标准、宇航员的训练（失重、过载超重、冲击耐受、温度耐受）；宇宙飞船和空间站“神州”载人飞船、空间站结构与应用、空间实验室、国际空间站；载人飞行和太空生活；空间城未来的永久宜居的大型空间站、“太空旅馆”。6.6.5 开拓天疆天文观测哈勃望远镜、红外紫外线

47、天文卫星、射线观测台、钱德拉（X射线）望远镜；月球的探测与开发探月飞行器的功能与应用、“嫦蛾”工程、月球资源的开发；火星的探测与开发火星探测的成就与展望、开发火星、火星基地；太阳系其它天体探测与开发“卡西尼-惠更斯”土星探测器、木星巡礼、土星探奇、觅踪小行星和彗星；渺茫的询问-“外星人”探索地球-生命的唯一乐园、地外生命的畅想、先驱者10号的轨迹；飞出太阳系星际旅行的难题、未来的推进技术、在外太空我们能“走”多远。6.6.6 相关教育活动太空探索剧场情景参与游戏。利用3D（3维）扫描仪对入场观众的面部进行瞬时扫描，将其数字化，合成为出场人物，同时录下观众的一段语音，作为开场白。可以根据表情判断

48、性别、分配角色。每人都会出现在某个场景中，与探索船船长共同参与太空探索。太空美术展定期举办太空美术讲座和竞赛，开拓观众的想象力，培养对神秘太空的好奇心。6.7 实时科技此展区是一个随时跟踪科技动态的展区，其内容多数可以即时变更，以反映最新的科技进展。在此基础上设置部分“常设”展示内容，这部分“常设”内容的主题是不变的，但其具体内容却是即时更新的。主要的分主题为中国国家最高科技奖、诺贝尔科学奖、数学界的最高奖、正确看待科技、科学家的预测、极地科学考察、未解之谜。6.7.1 中国国家最高科技奖通过普通照片或者全息照片展示科学家的风采；通过简短精炼的文字描述展示科学家对待科学和对待人生的态度；通过实

49、物、模型以及科学家的著作等方式展示科学家科研道路上的成就和对社会的贡献；借助科技互动区的大屏幕展示科学家的科技人生。希望每位得奖的科学家能够寄语青少年热爱科学，为新馆开馆题词。此项目常展常新，通过多种表现方式展示中国的科技队伍是具有伟大创新精神的优秀群体。6.7.2 诺贝尔科学奖实物、模型和文字等方式展示近两年内在物理、化学、生理学与医学领域的诺贝尔奖获奖者的研究成就对社会的贡献，体现他们在科学研究道路上的科学精神和科学方法。诺贝尔获奖科学家们对宇宙起源、物质构成、生命进化、生物技术、纳米技术、能源短缺、全球变暖和医学难题等，给予了较大关注。以其中某个主题为核心，比如科学仪器的发展、天文物理的

50、发展等，回顾在这个领域内诺贝尔得奖科学家发现和创造的历程。每年十月份诺贝尔奖公布期间进行更新，即时反映当今世界科技成就。6.7.3 数学界的最高奖菲尔兹奖和沃尔夫奖被认为是数学界的诺贝尔奖。展示近两届菲尔兹奖和沃尔夫奖获奖者的科学成就，分析其成就对其他学科的促进和影响作用。6.7.4 正确看待科技通过漫画与文字的结合，形象生动地提出某项技术正负两个方面的效应，如克隆技术、转基因、原子能等；并通过视频播放加深观众的理解；通过游戏参与，启发公众对科学和社会关系的客观和理性的思考。6.7.5 科学家的预测以气候预测为主，通过实物冰芯、树轮、纹泥、石笋、珊瑚等，展示科学家对历史时期气候变化规律的研究。

51、这些研究成果为预测未来气候变化趋势提供了宝贵的基础资料。展示国际上一些著名的科学家、研究人员以及未来学家对未来全球社会的各方面变化都试图进行预测。观众可以探讨科学家的预测是否准确，同时也可以发表自己对于这些问题的看法和预测。6.7.6 极地科学考察针对其中一次重要的极地科学考察航线、科学考察研究内容、考察的人员和装备等的介绍来展示科学家的工作；通过极地考察站、极地考察仪器、采集的珍贵数据和样品资料、环境和气候方面的研究方式以及研究成果等展示科学家的探索历程，体现南北极地区对人类可持续发展的重要性。6.7.7 未解之谜宏观的未解之谜背景是宇宙的庞大，通过投影将很多宇宙飞船投在墙上，每一个宇宙飞船

52、上分别写有宇宙的起源，生命之源等人类关注的宏观的未解之谜。观众的手一旦触碰这些写有未解之谜的宇宙飞船，这些飞船就向四周散开。所有飞船无规律地在飘散，象征人类对这些问题的捉摸不定以及探索的艰辛。与地理坐标有关的未解之谜通过投影展示某个地区的地理图，利用十字交叉的光线来确定某个具体的地理位置。比如获取百慕大三角的地理位置，然后观众可以扩大该区域，有关该区域的一些谜团文字信息立即显示在投影屏幕上。以上两种投影方式可以利用同一个背景墙，每五分钟自动切换展示内容。激励观众认识和了解人类未解决的科技难题、自然之谜等，希望观众带着疑问和思考进行科学探索。6.7.8 相关教育活动科技实时动态互动区内有4.5米

53、8米 LED 全彩显示屏。根据不同的信号源，大屏幕将展示卫星遥感图片、气象云图、某些重点实验室、国内外重大热点和焦点科技问题、馆内讲座以及其他活动的视频切换、中国国家最高科技奖、诺贝尔奖获者或者数学界最高奖获奖者的科技人生等内容。屏幕前面的区域在暑期或者节假日期间邀请相关专业的学生志愿讲解遥感技术应用的前景和图象识别技术，并请相关专家与观众交流，开展热点或焦点科技问题的讲座、讨论。发明与专利展台以展台为核心，邀请每年举行的各种创新大赛的青少年获得者，请他们和观众分享发明的过程；总结归纳历史上的重大发明，通过实验让观众体会某项发明给人类带来的深远意义；开展与发明有关的主题活动，在互动交流中激发青

54、少年的创新意识。6.8 触摸未来展区以在未来某一天从早到晚的生活轨迹为线索，通过生活、工作和生产中的重要侧面串起各个场景、链接相关展项，借助营造的未来情景和氛围使观众“触摸”和感受未来的生活；同时也探讨人类未来可能遇到的新挑战。（可以根据下述主要内容设计未来一天生活轨迹，下列内容顺序不是展线安排顺序）6.8.1 远程虚拟有触感的交互式的观众竞赛与国内外多个科技馆建立远程沟通和互动的平台，观众间可以通过虚拟场景构建共同竞赛的场所，利用机器翻译系统实现不同语言交流，利用远程虚拟有触感交互实现共同参与操作展品，并以竞赛的形式增强趣味性。不同科技馆的竞赛内容不同，但竞赛的项目要简单、易懂，突出远程交互

55、的真实感。6.8.2 家庭生活构造一个未来的家庭生活场景，展现未来家庭智能化、数字化的发展方向。展示以观众沉浸式体验为主，多数展品观众可以操作。6.8.3 手机的未来通过手机以小见大地反映未来的发展，突出未来发展随时随地互连互通的趋势。每一个功能的展示都是一件展项，通过集中展示手机未来可能的发展，让观众触摸到未来生活脉搏。所有展示都是观众可以直接操作的。自动关闭某些功能。如在学习时自动转为震动模式；无线信息传送；如在某种设定下，两个手机互相接近就可以自动传送双方的电话等信息；识别RFID并显示相关信息，随时方便用户了解各种产品或商品的信息；实现可视通信；实现对远方“家庭”的监控；多个手机可以实

56、现联机游戏；浏览报纸和新闻等；查找朋友功能。两部符合设置要求的手机接近时会自动感应，这样可以自动寻找兴趣相投的朋友。6.8.4 休息椅该展区内的所有休息椅要单独设计，体现未来椅子和个人工作站的发展趋势，同时结合科技馆的特点，将休息椅设计成实时了解XX科技馆正在举办的各类报告会、实验、表演等活动以及部分展品维修、制作的过程的、集休息与学习为一体的“椅子”。充分利用人体工程学和最新的计算机网络技术使每一个休息椅都独具特色且非常先进和前卫。例如椅子上的电脑显示器可以是能够弯曲的、电脑也可以是“无需鼠标和键盘，只用双手和触摸屏，就能即时、交互地轻松管理数字内容”的桌面计算机等。6.8.5 虚拟公司展示目的是使观众了解未来可能的工作模式，理解在以信息技术为基础的未来科技的促进下，未来的某些工作是以任务进行联结的。科技馆设计虚拟公司，提出相应任务，制定基本的工作程序与原则。比如开发某项展品或展品创意。有兴趣的观众可以竞聘不同的职位，就像真的公司一样。每个观众可以根据工作量和贡献获取一定的“工资”，当积累到一定程度后可以领取科技馆门票或获得其它方面的奖励。6.8.6 未来购物模拟一个小超市情景，实现购物车自动导购、商品信息自动读取、成批快速结账等功