什么是前沿科技?
对于在某些方面对于人类社会的技术进步具有明显的引导、推动作用的新进的科学理论模糊体系,一般地,都被认为是属于前沿科学范畴! 许多的前沿科学工作者,由于交流和信息沟通标准问题,对于自己所处的前沿状态并不十分了解和明晰!不能够清晰表达前沿科学理论的初期概念! 比如:智能机器人、太空生态城、生态还原、生态生化等概念!
当前科学前沿或技术有哪些方面?
当前科学前沿或技术革新主要有以下五个领域:
(一)生物技术领域
优质、高产、抗逆的动植物新品种
基因工程药物、疫苗和基因治疗
蛋白质工程
(二)航天技术领域
航天技术研究发展性能先进的大型运载火箭,提高我国航天发射商业服务能力继续进行为和平目的空间科技的研究与开发。
(三)信息技术领域
智能计算机系统
光电子器件和光电子、微电子系统集成技术
功能纳米与能源环境材料是国家前沿科学吗?
回 是的,功能纳米与能源环境材料是国家前沿科学。
因为这些领域的研究能够为国家未来的发展提供关键的技术支持,例如功能纳米材料可以被应用于电子设备、医学、机械等多个领域;而能源环境材料则可以解决环境污染和能源缺乏带来的问题。
这些领域的研究是国家创新驱动发展战略的重要组成部分,也是未来关注的重点领域之一。
是的,功能纳米和能源环境材料是国家前沿科学。
因为随着科技的发展和社会对于环保与能源需求的不断增长,这两个领域的研究前景广阔,吸引了大量的投资和人才。
同时,功能纳米和能源环境材料的研究涉及到多个学科领域,如物理学、化学、材料科学等,具有重要的交叉性和创新性。
此外,这两个领域的研究可以在各个领域和行业中应用,对于推动经济的发展和人民生活的改善具有重要的推动作用。
是国家前沿科学。这个专业的就业前景是广阔的,只要你在大学期间将此专业学习的很好,毕业之后工作就业都不成问题。纳米材料与技术专业发展是有它的前途的,从事这个专业的毕业生毕业之后可以去科研院校及纳米材料粘合剂的领域从事。也可以去涂料电镀,陶瓷等相关领域从事产品的开发生产以及产品的检测等工作。
这个专业还可以从事新能源材料以及微纳米功能材料和微纳米功能器件等方向找工作。所以学习此专业前景十分广阔,需要学生好好学习进行掌握。
未来十年,你认为基础科学与前沿技术最有可能在哪些领域实现重大突破?
1. 人工智能、大数据、云计算、深度学习的突破及其在传统行业如制造、交通、城市管理、现代服务等行业的广泛深入应用;
2. 航空航天新技术,如重复利用运载火箭、低轨卫星星座、先进空间站、深空探测、太阳系行星卫星探测与登陆,将取得革命性突破并对人类生活方式产生巨大影响;
3. 生命科学和生物技术,在癌症治疗、疑难杂症微观病理分析、日常疾病治疗方法方式、基因编辑技术等都将发生质的突破性发展,对人类生活产生重大影响,大大提高人们的生命和生活质量。
自第二次物理学大奇迹年已经过去一百多年了,基础科学基本上没有什么特别的发展,但是技术已经达到了某个临界点,人类文明能够跌跌撞撞到达目前这个状况殊为不易,未来10年是第四次科技革命的关键10年,这将奠定21世纪人类能否突破一级文明的基础并实现人类进化的质变。
1963年,苏联科学家卡尔达肖夫提出了三个文明等级的提法,他认为可以从能量尺度和空间活动范围来判断。一级文明是指能够开发和利用所处星球的全部能源,记住是全部。对于人类来说,包括地球表面,海洋中和地球内部的***和能源,目前我们完成还不到三分之一。二级文明指能够开发和利用所处恒星系的全部能源,拿太阳系来举例,当人类可以完全利用太阳和其它天体能源的时候,人类文明也就进入了二级文明。
***文明就是宇宙中金字塔顶端的高级文明了,是指能够开发利用所在整个大星系的全部,以人类为例,是指能够利用***系内的所有***,可以到达***系的任意一个角落。以这种标准来判断,人类文明现在的等级大概是0.73级,离一级文明还有不小的距离。
如果以此为标准和方向,我们希望未来十年以量子力学、人工智能、生命科学和高能粒子为代表的第四次科技革命能够开个好头。
当然,在2020年的元旦夜,中东地区的枪声再次响起,伊朗的一位高级将领被斩首,这会不会是第三次世界大战的前兆?我们不得而知,就如同谁也没有想到105年前奥匈帝国的继承人斐迪南大公在萨拉热窝遇刺身亡会引发第一次世界大战一样。
当然,战争永远都是科技的催化剂,何况美国已经建立了太空军,打开了宇宙空间争夺战的潘多拉魔盒,这很有可能也成为人类科技文明再次质变的引线,当然从个人角度来说,希望永远不要发生战争。
首当其冲应该发展的是量子力学。因为它的发展意味着基础科学的进步。其实大家都能感觉到,自1666年牛顿第一个物理学大奇迹年和1905年爱因斯坦的第二次大奇迹年之后,时隔一百多年,基础科学基本上没有什么进展,就如同《三体》中基础物理学仿佛被锁死了一样,到现在为止我们也没有能突破相对论的局限,依旧在三维空间里面打转转,而一旦实现如两大物理学大奇迹年那样的突破性进展,将会带动整个人类文明进入到一个新的时代,而希望就在相对论与量子力学的大统一理论上,也就是我们经常说的四种基本作用力的大一统。
当然,即便是量子力学的发展阶段,我们也已经看到了量子计算机的曙光,正如70多年前第一台电子计算机诞生后给人类科技带来的革命性影响一样,今天的计算机,通过操纵存在于两种状态之一即0和1来工作,而量子计算机不限于两种状态;它们将信息编码为量子比特,它们可以叠加存在,量子点代表原子、离子、光子或电子以及它们各自的控制设备,它们一起工作以充当计算机的存储器和处理器。由于二进制的O和1都处于叠加态,意味着普通计算机计算一次,量子计算机就可以实现2的N次方次计算(N取决于量子态,例如一个500量子位的计算机,它每一步就可以实现多达2的500次方的运算)。理论上,普通的量子计算机就比当今最强大的超级计算机强大数万倍。
为什么量子力学、量子计算机如此重要,那是因为人工智能的基础就是算法、算力和数据,无论是大量数据的处理,算法的应用以及算力的提升,都需要当前的计算机性能百尺竿头更进一步,更快更强,可惜由于摩尔定律遭遇了电路板过热这个大问题,不得不靠提升体积(超级计算机)和连接能力来提升,但终究只是物理层面的提升,而达不到指数级的质变。
当然,量子力学还有一个方向也很重要,那就是高维空间理论,其指向通过时空弯曲所造成的虫洞实现远距离航行,根据质能方程,想要打开这样的空间需要巨大的能量,这个我在最后还会说。
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