当代科技的探索

项目当代科技的探索·进入21世纪之后，科学技术在经济社会发展和人类文明进程中发挥出更加明显的基础性和带动性作用，世界科学技术正在酝酿着新的突破，一场新的科技革命和产业革命正在孕育之中，尤其是生命科学、电子信息技术、空间技术、新能源技术等方面。释义当代科技的探索·“二战”之后，世界科技发生日新月异的变化，科研成果转化为现实生产力的周期越来越短，技术更新速度越来越快。原始科学创新、关键技术创新和系统集成的作用日益突出，已经成为国家间科技竞争的核心，成为决定国际产业分工地位和全球经济格局的基础条件。1.科技创新、转化和产业化的速度不断加快一、当代科技发展的特征·前三次技术革命的主导技术只是一种，如第一次技术革命是蒸汽机动力技术，第二次是电力技术，第三次是电子科技。而当代的科学发展则表现出群体突破的态势，也就是说，起核心作用的不是一两门科学技术，而是由信息科技、生命科学和生物技术、纳米科技、新材料与先进制造科技、航空航天科技、新能源与环保科技等构成的高科技群体，这标志着科学技术进入了一个前所未有的创新群体集聚时代。2.科技发展呈现出群体突破的态势一、当代科技发展的特征·20世纪以来，特别是“二战”以后，科技发展的跨学科性日益明显，科学和技术的融合成为当今科技发展的重要特征，许多学科之间的边界变得更加模糊，未来重大创新更多地出现在学科交叉领域，学科之间、科学与技术之间的相互融合、相互作用和相互转化更加迅速，逐步形成统一的科学技术体系，学科的交叉融合又促进了新兴学科的发展。3.学科交叉融合加快，新兴学科不断涌现一、当代科技发展的特征·现在的一些经济社会发展中的重大科技问题，已不单纯是自然科学与技术问题，如温室效应，臭氧层破坏，资源环境，流行性疾病的预防、控制与治疗等，这些问题不仅涉及自然科学的认知和技术支撑，同时涉及经济、政治、法律、社会发展、文化和教育等。这些问题的解决必须综合运用自然科学、技术手段和人文社会科学研究协同解决，以达到经济、社会与生态环境的和谐统一。4.科技与经济、社会、教育、文化的关系日益紧密一、当代科技发展的特征·在经济全球化时代，任何一个国家都不能长期独享一项科学技术成果，也不可能独自封闭发展并保持科技先进水平。另外，随着经济全球化的迅速发展，人们面临的许多问题也越来越显示出明显的全球特征，如全球环境问题、食品安全、生物多样性保护和传染病的防治、保障国家安全等问题，都需要全球的交流与合作。5.国际科技交流与合作日益广泛一、当代科技发展的特征生命科学是指生物学及其相关的广泛领域，它是自然科学的一个部门，研究包括从最简单的生命体（如病毒）到最复杂的生命体（如人类）的各种动物、植物和微生物的生命现象，生命物质的结构和功能，它们各自发生和发展的规律，以及生物间、生物与环境间的相互关系等。近年来生物技术群体性突破及颠覆性技术不断涌现，向农业、医学、工业等领域广泛渗透，引领性、突破性、颠覆性特征日益凸显，已成为新一轮科技和产业变革的核心。我国在基因组和蛋白质科学、脑科学、灵长类动物克隆、免疫学、诱导多能干细胞、超级杂交稻、组织和器官工程、新发传染病疫苗、抗肿瘤药等方面呈现出一批重要的创新型成果与突破，对国际科学进步、提高人民生活和健康水平发挥了积极作用。1.生命科学的概念二、生命科学·基因工程（geneticengineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种和生产新产品。·植物基因工程是以分子生物学和基因组学为基础，利用基因工程手段获得转基因植物的方法，主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。·基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段，运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动物、植物。·1983年，人类获得第一株转基因植物（烟草），开创了利用基因工程改良植物的时代。目前，已有超过数百种转基因植物问世，玉米、油菜、棉花、大豆、亚麻、南瓜、甜菜、番茄、马铃薯等转基因品种已经获批商业化生产。二、生命科学2.基因工程二、生命科学3.细胞工程细胞工程·细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的方法，在细胞水平进行的遗传操作。细胞工程是细胞学与工程学相结合的产物。细胞学是研究细胞结构与生命活动的科学，而工程学是指人工发明或定向设计的技术原理，细胞工程则是通过对细胞进行技术操作，来达到定向改造生物的目的。1965年·哈里斯和沃特金斯大大地拓展了细胞融合的研究范围，他们证明了灭活的病毒在控制的条件下可以用来诱导动物细胞的融合；亲缘关系较远的不同种的动物细胞之间，也可以被诱导融合。1849年·罗宾在骨髓中也发现了多核现象的存在，1855—1858年，科学家们在肺组织和各种正常组织及发尖和坏死部位都发现了多核细胞。至此，自然界中广泛存在着多核细胞的事实，才被生命科学工作者们普遍接受。随后大量的研究证明，培养的动物细胞既能彼此自发地融合，也能通过一些病毒的诱导作用而随机地融合。人们根据科学设计·改变细胞的遗传基础，通过无菌操作，大量培养所需的细胞，诱导形成组织甚至发育成完整的个体。细胞工程的建立是与细胞融合现象的发现及其研究密切相关的。最早是由马勒在1838年报道了他在脊椎动物肿瘤细胞中观察到了多核现象。·电子信息技术是一门综合性科学。信息科学是认识信息和利用信息的科学，是为适应信息化而发展起来的。它是以信息为研究对象，以信息的运动规律和利用方法为研究内容。所谓信息的运动规律，主要是指信息的本质、检测、手段、传递变换和处理的规律。研究信息的目的，是要利用信息来进行决策、控制和实现系统组织的最优化。信息科学所提供的内容正是信息化社会最需要的。信息产业的诞生和发展，使人类由工业社会过渡到信息社会。电子信息技术获得了广泛的应用。·电子信息技术是最具发展潜力的技术，主要包括微电子技术、计算机技术、网络技术、通信技术和虚拟现实技术等。释义三、电子信息技术·微电子技术是以集成电路为核心的电子技术，它是在电子电路和电子系统的超小型化及微型化过程中逐渐形成和发展起来的。微电子研究电子在半导体和集成电路中的物理现象、物理规律，并致力于这些物理现象、物理规律的应用，包括器件物理、器件结构、材料制备、集成工艺、电路与系统设计、自动测试以及封装、组装等一系列的理论和技术问题。其特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快，微电子技术是电子信息技术的一门前沿学科。·衡量微电子技术进步的标志体现在三个方面：一是缩小芯片器件结构的尺寸，即缩小加工线条的宽度；二是增加芯片中所包含的元器件的数量，即扩大集成规模；三是开拓有针对性的设计应用。目前，国际微电子发展的趋势的确在向着这三个方面靠近：集成电路的特征尺寸将继续缩小，集成电路（IC）将发展为系统芯片（SOC），微电子技术和其他学科相结合将产生很多新的学科生长点，与其他产业结合成为重大经济增长点。三、电子信息技术1.微电子技术Microelectronictechnique·网络技术是指把互联网上分散的资源融为有机整体，实现资源的全面共享和有机协作，使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。网络技术在20世纪60年代起源于美国，原本用于军事通信，后逐渐进入民用，现在已经覆盖了全球的各个领域。目前，计算机网络已经成为信息社会的基础设施。2.网络技术三、电子信息技术三、电子信息技术2.网络技术Networktechnique01资源共享·这是计算机网络的主要功能。共享的资源包括软件资源、硬件资源，以及存储在公共数据库中的各类数据信息。网上用户能部分或全部地共享这些资源，使网络中的资源能够互通有无、分工协作，从而大大提高系统资源的利用率。02快速传输信息·分布在不同地区的计算机系统，可以通过网络及时、高速地传递各种信息，交换数据，发送电子邮件，使人们之间的联系更加紧密。03提高系统可靠性·在计算机网络中，由于计算机之间是互相协作、互相备份的关系，以及在网络中采用一些备份的设备和一些负载调度、数据容错等技术，使得当网络中的某一部分出现故障时，网络中其他部分可以自动接替其任务。·通信技术是电子信息技术中极重要的组成部分。从广义上说，通信是指将信息从一个地点传送到另一个地点所采取的方法和措施。但由于现代信息的内容极为广泛，因而人们并不把所有信息传递纳入通信的范围，通常只把语音、文字、数据、图像等信息的传递和传播称为通信。3.通信技术三、电子信息技术·初级通信阶段，以1838年电报发明为标志；近代通信阶段，以1948年香农提出信息论为标志；现代通信阶段，以20世纪80年代以后出现的光纤通信应用、综合业务数字网崛起为标志。相应的，通信文化也经历了三波浪潮，即模拟通信文化浪潮、数字通信文化浪潮和宽带通信文化浪潮三个阶段。受各国政治经济发展不平衡状况的影响，通信文化的三波浪潮并不是齐头并进的，而是参差不齐的。通信技术的发展主要经历了三个阶段：三、电子信息技术3.通信技术三、电子信息技术3.通信技术数字化·目前，通信已经完成了由模拟通信向数字通信的转化。通信数字化可以使信息传递更为准确可靠，抗干扰性与保密性强；数字信息便于处理、存储和交换；通信设备便于集成化、固体化和小型化，适合于多种通信，能使通信信道达到最佳化。网络系统化·现代通信形成了由各种通信方式组成的网络系统。网络化的宗旨是共享功能与信息，提高信息的利用率。这些网络包括局部地区网、分布式网、远程网、分组交换网、综合业务数字网等。可以采用网络互联等技术把各种网络连接起来，进一步扩大信息传递的范围。计算机化·通信技术与计算机技术的结合使通信与信息处理融为一体。表现为终端设备与计算机相结合，产生了多功能与智能化的电话机。与此同时，与计算机相结合的数字程控交换机也已推广应用。利用通信卫星进行计算机通信是近年来计算机通信的一个重要方面，也是中国发展计算机通信的一个极有潜力的途径。容量大·现代通信的通信容量非常大。在各种通信系统中，光纤通信最能反映这个特点。光纤通信容量比电器通信大10亿倍。·虚拟现实技术又称灵境技术，是利用计算机模拟的三维环境，采用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术等，创建和体验三维逼真的虚拟环境的计算机系统。·一般情况下，使用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备，或利用键盘、鼠标等输入设备，就可以进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体会。4.虚拟现实技术三、电子信息技术三、电子信息技术4.虚拟现实技术Virtualrealitytechnology01沉浸性·计算机所创造的虚拟环境能使体验者产生身临其境的感觉，就像真正的客观世界一样，使人沉浸其中。02交互性·在虚拟环境中，体验者不是被动地感受，而是可以通过自己的动作改变感受的内容。03构想性·虚拟的环境是设计者及其团队构想出来的，通过体验者的使用可以实现一定目标。·空间技术是指探索、开发和利用宇宙空间的技术，又称太空技术或航天技术。空间技术的研究与开发始于20世纪50年代。这些年来其技术进步之快和应用范围之广，使得空间技术的重要地位已被世界各国广泛重视。释义四、空间技术三、电子信息技术1.空间技术的特点Characteristicsofspacetechnology01空间技术·是高度综合的现代科学技术，它是许多科技最新成就的集成，其中包括喷气技术、电子技术、自动化技术、遥感技术、材料科学、计算科学、数学、物理、化学等。02空间技术·是对国家现代化、社会进步具有宏观作用的科学技术。由于航天器飞行速度快，运行高度高，所以可快速、大范围地覆盖地球表面，这是常规手段无法做到的。03空间活动·是高投入、高效益、高风险的事业。尽管风险很大，但是空间技术的发展对人类的贡献是巨大的，因此它必将持续发展。·空间技术的成就是巨大的，它已迅速并广泛应用于众多的领域。当代航天技术的应用不仅在军事和经济建设方面，而且已深入到每个家庭、个人生活之中。·航天运输系统。航天运输系统是现代科学技术的高度综合，它以科学和技术为基础，集中了现代工程技术的新成就。航天运输系统发展水平代表着一个国家进入空间的能力，是发展空间技术、开发空间资源的基础，是一种战略性基础设施，在国家经济建设中占有举足轻重的地位。·现代航天运载工具分运载火箭和航天飞机两种，前者为一次性使用，后者可多次使用。运载火箭最早发展，已普遍使用，各航天大国均拥有自己的运载火箭及发射场。航天飞机是可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器，结合了飞机与航天器的性质。·航天运输系统的发展直接促进了卫星技术的发展，在通信、导航、环境监测、资源勘察、科学研究等方面给国民经济的各部门带来直接的经济效益，并通过新技术、新产品、新工艺以及新的管理方法的推广给社会带来了巨大的间接效益。2.空间技术的应用三、电子信息技术Applicationsofspacetechnology·人造卫星。人造卫星是我们人类人工制造的卫星，科学家用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，以便进行探测或科学研究。人造卫星的应用范围十分广泛，主要应用于以下方面：·卫星通信、广播。通信卫星技术的进步，使它在通信和广播领域迅速推广应用，世界上跨洋通信几乎全被通信卫星所代替。许多交通不便，通信干线不到之处，以及海上、空中、灾区，通信卫星更显出优越性。目前卫星通信可提供有关信息传递的100多种业务。·卫星电视广播的应用已众所周知，它不仅丰富了人民的新闻文化生活，而且为教育事业做出了重要贡献。·卫星导航定位。导航定位卫星是为地面、海洋、空中和空间用户提供导航定位的卫星。它由若干颗卫星组成，分布在不同轨道上运行。每颗卫星在空间的坐标位置是严格确定的，它发射特定的无线电信号，用户接收该信号，加以处理，确定自己所在的位置。由于范围大、时效好、精度高等特点，卫星导航定位系统已广泛应用于海上舰船、空中飞机、陆上车辆的行驶导航，以及各种工程建设和业务活动中的定位。高精度的卫星导航定位为各种交通工业提高运输效率及安全保障做出重要贡献。·资源调查和测绘。利用卫星照片调查陆地和海洋资源已广泛应用，并被证实是有效的方法，不仅节约人力、物力，而且时间快。·气象与灾害预报。气象卫星不仅提高了天气预报的准确率，同时对台风、暴风雨等的预测以及海面温度的监测和海洋渔业的发展都起着极为有效的作用。自从有了气象卫星以来，台风天气预报几乎准确无误。2.空间技术的应用三、电子信息技术Applicationsofspacetechnology·大型空间站。载人航天是人类开发宇宙太空的必然发展，与20世纪60年代不同，当今世界载人航天计划的核心是在靠近地球的轨道上建立长寿命的大型空间站。空间站主要有如下功能：遥感及微重力等科学研究；停靠、维修并为人造卫星补充燃料；在空间站进行部件或整机组装工作；物资、宇航员及航天器转运基地。·深空探测。深空探测是在卫星应用和载人航天取得重大成就的基础上，向更广阔的太阳系空间进行的探索。通过深空探测，能帮助人类研究太阳系及宇宙的起源、演变和现状，进一步认识地球环境的形成和演变，认识空间现象和地球自然系统之间的关系。从现实和长远来看，对深空的探测和开发具有十分重要的科学和经济意义。深空探测将是21世纪人类进行空间资源开发与利用、空间科学与技术创新的重要途径。·军事应用。随着空间技术的发展和应用，世界各国越来越认识到用于侦察、监视、气象、通信、情报、预警、测绘、导航的军事航天装备对全球军事行动的贡献。在应用层面，以往各国军事航天装备主要致力于国家决策和战略行动提供支持，而现在则将这些系统纳入其军事力量的体系当中，使其军事作战人员能够从军事空间体系得到更有力、更广泛的支持。未来的现代化战争将更加依赖于空间能力，空间力量的应用正从作战支援向着空间战的方向发展，空间本身正成为继陆、海、空之后形成的第四维战场。2.空间技术的应用三、电子信息技术Applicationsofspacetechnology·能源是指能提供能量的自然资源，是经济和社会活动的动力基础。目前，已被人类大规模开发利用并在生产和生活中起着重要作用的初级能源主要有煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能和植物燃料等几大类，它们又称为常规能源或传统能源。但这些常规能源大多面临日渐枯竭之势，能源紧缺已成为制约各国经济发展的“瓶颈”因素。·新能源主要是指目前尚未被人们大规模开发和广泛利用的能源。一般来说，新能源是在新技术基础上开发利用的可再生能源和清洁能源，是未来可持续发展的经济和社会的能源基础。它包括的范围很广，目前人们正在积极研究、开发较有推广应用前景的主要是风能、太阳能、地热能、核能、海洋能等。释义五、新能源技术由于气压的差异在水平方向由高压空气向低压地区流动，即形成风。风能就是地球表面大量空气流动所产生的动能，是可再生能源。随着全球气候变暖和能源危机，各国都在加紧对风力的开发和利用，以尽量减少二氧化碳等温室气体的排放，保护我们赖以生存的地球。据估算全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦。风能资源受地形的影响较大，多集中在沿海地带。我国的东南沿海、内蒙古等地风能资源就很丰富，适于以风能作动力和风力发电。1.风能五、新能源技术太阳能太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。太阳每天都在源源不断地向地球辐射能量，为我们的地球提供了足够的能量，而且太阳能是一种无污染、经济、取之不尽的理想能源，但是，又具有密度低、不连续、不稳定等缺点，为了使其成为连续、稳定的能源，成为常规能源的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把白天的太阳辐射贮存起来，以供夜间或阴雨天使用。目前开发利用的太阳能技术主要集中在三个方面：一是采用聚光装置，经光、热转换获得热能；二是通过转换装置，经光、电转换获得电能；三是经过植物叶绿素的光合作用，利用光、化学转化得到化学能。如果这一转换能够被人控制，就可以实现人造叶绿体发电。2.太阳能五、新能源技术地热能是指在地球内部蕴藏着的巨大的热能，它主要来源于地球内部放射性元素衰变产生的热量，主要有水热型、地压型、干热岩型和岩浆型四类。水热资源即蕴藏在地层浅表的热水或蒸汽，其温度从90到二三百摄氏度不等；地压资源是封闭在地表以下2～3千米的深部沉积岩中含有甲烷的高盐分高压热水；干热岩资源是指位于地表层下几千米深处的温度为150～650℃的没有水或蒸汽的热岩石；岩浆型资源是指温度高达650～1200℃的熔状或半熔状石岩浆，它埋藏最深。据估计在地球上的所有能源中，地热能仅次于太阳辐射能，处于第二位。平常，地热能以温泉、火山爆发、地热等形式散逸出来，仅每年的散逸量就达到目前世界能源总消费量的2倍。但目前地热能的利用主要是地热发电，或直接利用地热水。3.地热能五、新能源技术除此之外，地热能的直接利用在近年来受到普遍关注，如综合利用中、低温地热进行城市供热，利用地热温室生产反季节蔬菜、鲜花、进行水产养殖等，都在积极推广应用中。核能又称原子能或原子核能它是原子核的结构发生变化时释放出来的能量。1938年，人类发现铀核裂变现象；1942年便建成了第一座原子核反应堆；“二战”中，核能在军事上的应用促进了原子能技术的发展；20世纪50年代，第一座利用核裂变能进行发电的原子能电站建成；到1993年，世界上核电站装机容量已达3.4亿千瓦，约占全世界发电量的1/5。现在普遍认为，核能是一种安全、经济、清洁的能源，是目前技术成熟、可以大规模代替化石燃料的能源。21世纪初，核能在很多国家将取代石油和煤而上升到主导能源的地位。核裂变反应的燃料铀和钚等天然放射性重元素在地球上的储量毕竟很少，也有耗尽的危险，所以人们又在积极探索利用核聚变能的方法。核聚变的原料主要是氢的同位素氘和氚。据计算，1千克核聚变燃料放出的能量约与1万吨标准煤完全燃烧所放出的能量相等，而且产生的放射性废物很少。4.核能五、新能源技术海洋中的核聚变燃料有20多万亿吨，足可供人类使用几十亿年，因此科学家早就预言，聚变能是人类取之不尽的能源，发展聚变堆可彻底解决能源问题。海洋能是指潮汐、海浪以及洋流所产生的低碳能源，主要包括温差能、波浪能、潮汐能、海流能和盐度差能等，其资源极其丰富，具有诱人的开发前景。海洋能的技术应用在20世纪60年代末才起步，目前除潮汐发电、小型波浪能发电技术已达到实用水平外，其他几种形式的海洋能的利用尚处于试验阶段。我国有着丰富的海洋能资源极具开发前景，仅波浪能和潮汐能这两项海洋能源就有4亿～5亿千瓦，已建成1280千瓦时平潭洋潮汐电站，在实用上已有10千瓦级的岸式和漂浮式波力发电装置。积极发展海洋能技术是我国解决能源短缺的一条有利途径。5.海洋能五、新能源技术·纳米是一种度量单位，1纳米为百万分之一毫米，即1毫微米，也就是十亿分之一米，约相当于45个原子串起来那么长。人类对纳米的研究是在高技术领域或继信息技术和生命科学之后的又一个里程碑。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在0.1～100纳米的尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。也就是说，纳米技术的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。·纳米材料是纳米科技发展的重要基础。纳米材料是指材料的几何尺寸达到纳米级尺度，并且具有特殊性能的材料。其主要类型为：纳米颗粒与粉体、纳米碳管和一维纳米材料、纳米薄膜、纳米块材。纳米材料结构的特殊性决定了纳米材料出现许多不同于传统材料的独特性能，进一步优化了材料的电学、热学及光学性能。·纳米器件是纳米科技发展的重要方向。纳米科技的最终目的是以原子、分子为起点，去制造具有特殊功能的产品。因此，纳米器件的研制和应用水平是进入纳米时代的重要标志。人们根据意愿进行设计和组装，构筑成具有特定功能的产品。这种技术路线将减少对原材料的需求，降低环境污染。纳米技术在新世纪将推动信息技术、医学、环境科学、自动化技术及能源科学的发展，将给人类的生活带来深远影响。释义六、纳米技术·纳米技术与微电子学结合，形成了纳米电子学。这是纳米技术的重要组成部分，其主要思想是基于纳米粒子的量子效应来设计并制备纳米量子器件。·纳米结构的涂层可用于数据储存和光电绘图，纳米粒子可用作彩色打印中的着色剂，超晶格的量子限域效应可用于光电装置的激光器件。·纳米技术可使电子产品缩微化，解决目前微细加工领域不能深入到纳米层次的极限问题；纳米技术可使计算机袖珍化，使笔记本电脑更易携带；纳米技术可以应用于传感器领域，如气敏传感器、湿敏传感器等。·纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段，按照全新的理念来构造电子系统，并开发物质潜在的储存和处理信息的能力，实现信息采集和处理能力的革命性突破，纳米电子学将成为21世纪信息时代的核心。1.纳米技术与微电子学六、纳米技术从分子的微观角度来看目前的医疗技术尚无法达到分子修复的水平。但随着纳米技术的发展，人们将能够在分子水平上进行诊断、医疗、预防疾病、防止外伤、止痛、保健和改善健康状况等医学研究，从而了解生物大分子的精细结构及其与功能的关系，获取生命信息。科学家们设想利用纳米技术制造出分子机器人在血液中循环，对身体各部位进行检测、诊断，并实施特殊治疗，疏通脑血管中的血栓，清除心脏动脉脂肪沉积物，甚至可以用其吞噬病毒，杀死癌细胞。这样，在不久的将来，被视为当今疑难病症的艾滋病、高血压、癌症等都将迎刃而解，从而将使医学研究发生一次革命。2.纳米技术与医学六、纳米技术·纳米技术在能源的有效利用、储存和制造方面都有潜在的应用前景。·比如，利用纳米级别的新方法，从分子和电子的角度认识和控制太阳能，制造太阳能电池，提高太阳能电池的效率；纳米催化技术是化石燃料、可再生及替代能源原料实现环境友好、高效、经济转化的关键；纳米材料和过程有助于可再生能源生产，如使用纳米复合材料制造更轻、更结实的涡轮叶片，通过提高涡轮性能和可靠性，可以延长使用寿命、减少材料疲劳损坏，从而降低能源生产成本。3.纳米技术与能源六、纳米技术传统材料需要更多原材料在生产过程需要消耗更多的能源，或者是会对环境产生一定的危害，而纳米材料可以替代传统材料。另外，纳米材料对周围物质具有较强的吸附性，一方面会改变吸附物质的结构与性质，从而实现对污染物的降解与治理；另一方面，物质的表面吸附，也会改变纳米材料自身性质，进而为实现高灵敏的环境探测提供可能。纳米技术可以用于控制和治理环境问题，减少副产物和污染物的排放，发展清洁的绿色加工技术。纳米机器人可用于环境治理，特别是用于核废料的处理。4.纳米技术与环境六、纳米技术·纳米技术在军事领域具有广阔的应用前景，不仅可制备高强性能的材料，而且可提供具有特殊用途的功能材料，如雷达波吸收、微波吸收、远红外吸收、抗电磁干扰、侦察与反侦察、隐形与反隐形等新型材料。·在未来的战争中，一种采用纳米技术制备的类似苍蝇、蜻蜓或蚂蚁的侦察物可在敌人毫无防范的情况下深入敌人内部，刺探军事情报，并通过特殊的装置将信号传入控制系统。5.纳米技术与军事六、纳米技术·5G全称是第五代移动通信系统（5thgenerationmobilenetworks或5thgenerationwirelesssystems），是4G系统的延伸，是最新一代蜂窝移动通信技术。与4G及其他几代移动通信不同的是，5G可以根据各种业务的不同诉求，提供非常明确的个性化通信服务。5G会给移动通信行业带来大拓展，并将成为经济、社会以及个人活动中越来越重要的一个元素。·与早期的2G、3G和4G移动网络一样，5G网络是数字蜂窝网络，在这种网络中，供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域。表示声音和图像的模拟信号在手机中被数字化，由模数转换器转换并作为比特流