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生物领域的科学技术范文1
关键词太赫兹；科学成果；研究新进展
中图分类号TN21
文献标识码A
文章编号2095-636 3（2017）04-0014-01
1.太赫兹波的简述及其特性
太赫兹波一般是指频率为0.1THz～IOTHz（波长在0.03～3mm）波段的电磁波，它既影响到电子学又影响到光子学，处在两者的过渡区域，因此对于学科之间的相互研究、融合有着很重要的价值。同时，太赫兹波还具有很好的特性：1）太赫兹波的光子能量很低，不会对物质产生损坏，适用于一些活体检测项目；2）对水分子比较敏感，太赫兹成像技术因此可以检测水分含量和水分分布情况；3）对介电材料和非极性物质的穿透性好，因此在各种需要安检的地方有一定的效用；4）所包含的频谱很宽，各种极性分子和生物大分子的转动和振动频率都在其覆盖的波段，可以采用太赫兹波来进行这些分子的成分分析。这些特性都使得太赫兹波在各个领域的应用广泛且处于科技前沿，特别是关系到社会和人类发展的生物学、医学、航天、国防等领域，引起了一股对太赫兹科学技术的研究热。
2.太赫兹科学技术研究的一些成果和进展
目前太赫兹科学技术研究主要体现在4个方面：太赫兹辐射源、太赫兹波的检测和标定、太赫兹功能器件和太赫兹波的实际应用，下面将从这4个方面来说明过去一段时间内已经取得的颇有价值的各种研究成果。
2.1太赫兹辐射的产生
太赫兹辐射的产生一直以来是个难题，过去人们所知的产生方法受到的局限性比较明显，无法得到高功率、低成本的太赫兹光源，因此人们在研究的过程中萌发了用其他光源来代替太赫兹光源的想法，就目前研究出的主要有3类光源。不相干的热辐射光源、宽波段的脉冲光源和窄波段的连续波光源。第一种热辐射光源虽然在现实中分布比较广泛，一切能产生热量的光源都包含在内，但是其光强成功率很低，实际使用的时候限制大。第二种宽波段的脉冲光源是基于光子学的太赫兹辐射源，比较常见的有光整流和光电导。第三种窄波段的连续波光源主要用于高频谱分辨率方面，在通信领域特别是短距离通信和极宽频带的卫星通信方面应用比较多。
关于太赫兹辐射的产生还在不断的研究中，除了以上几种方法外，还出现了低频微波振荡器、气体激光器等，其中半导体太赫兹辐射源具有小巧、价格低廉和频率可调的特点，只是半导体器件的工作频率比较难达到1THz以上，因此科学家们还在致力于这方面的研究，在最近的几年中不断突破，争取能获得推动整个太赫兹科学技术发展的成果。
2.2太赫兹波的检测和标定
要开发和利用太赫兹波，自然需要先将太赫兹波检测出来，而太赫兹波因为光源的低发射功率和比较高的热背景，需要不断提高接收的灵敏度，才能检测得出。针对不同频率的太赫兹波段，使用的检测器往往有所差别，高端部分的检测器应该灵敏度更好一些。现在对于宽波段最常使用的检测方法是基于热吸收的直接探测，常用装置是热辐射测量仪，灵敏度最高的是单光子探测器。在检测速度方面，目前的检测速度还有所限制，不过科学家们已经开始设想高速检测并积极投入研究中。
2.3太赫兹功能器件
在形成太赫兹系统之时，要有太赫兹辐射的产生，还要有检测器能够检测得出，最后还需要一些功能器件去进行内部连接，比如说传输系统和谐振系统等，这样才能将太赫兹波真正应用到实际中去。在太赫兹传输中，最主要用到的就是以波导为基础的太赫兹器件，因此，科学家们在这方面研制出不少a品，比如光子晶体波导、光子晶体光纤等。光子晶体是用来制造太赫兹功能器件的主要物质，其特性主要是可以引入杂质和缺陷，破坏其严格的周期结构，利用这些缺陷部分的变化，使得光子晶体各种性能得以实现。例如，利用光子晶体的局域态可以制备分束器等，而利用其某些独特的光学特性，可以制备高效光放大器、无阈值激光器等。
2.4太赫兹波的实际应用
1）太赫兹科学技术在生物医学中的应用。前面对于太赫兹波的特性描述中，我们就已经知道，太赫兹波的频谱很宽，能覆盖到大多数生物分子的波段，而且太赫兹波能量小，对于物质是不易造成损坏的，所以，利用太赫兹波可以了解生物分子内部运转情况，并将这些作为理论基础进行医学上疾病的诊断和治疗。在目前所知的生物研究中，主要分成以下几类：（1）对有机体水平的研究，即利用活体大鼠进行试验，来检测太赫兹辐射能否引起血小板的功能活动；（2）对于离体组织和血液的研究，实验者利用新鲜猪肉组织和蛋白组织来研究生物组织在太赫兹辐射下的损伤阈值，虽说其研究价值还有待考虑，但仍然为治疗心绞痛等疾病提供了一定的参考作用；（3）细胞的体外研究，很早以前就有研究者证明了太赫兹辐射对细胞具有特殊作用，2002年又有科学家研究了酵母细胞在太赫兹辐射下的生长率问题。除了上述直接对生物分子的研究以外，太赫兹科学技术还广泛应用于医学氨基酸与多肽、DNA等的光谱研究中，同时，太赫兹成像技术对于癌症的检测、烧伤成像等都有显著帮助。
2）太赫兹波在成像技术方面的应用。太赫兹成像技术主要分成脉冲太赫兹波成像和连续太赫兹波成像两大类，脉冲太赫兹波成像多基于TDS技术，最大的特点就是信息量大，其主要应用在无损检测、安检质检等领域，不足的地方在于数据获取时间较长，而连续太赫兹波成像则不会延时扫描，成像的速度提升很多，并且它还具有小型、简单、价格低等优点。除了上述的太赫兹成像类型，科学家们又相继研制出太赫兹合成孔径雷达成像、太赫兹干涉合成孔径成像和太赫兹压缩感知成像等，这些技术分别给无损检测、天文学等领域带来极大的进步。
3）太赫兹科学技术在军事和安全领域的应用。在军事领域，太赫兹波的可用性体现在可对爆炸物进行探测和鉴别、可进行无损检测、可进行远程探测与成像、可以用于太空通信，甚至还可以用于末端精确制导，由于太赫兹波具有波束窄、方向性强的特点，可将太赫兹波与常规的制导方式结合起来使用，在导弹接近目标之后，利用太赫兹波修正方向，可以提高导弹攻击的精准度。在安全领域，各种公共场所的安检自然是不用说，此外还可以进行生物药品的检测和检测，对于打击和防范非法贩毒有着非常重要的作用。
3.太赫兹科学技术的新发展
太赫兹科学技术是全世界范围内都备受瞩目的尖端科技，因此参与到其中的科学家们可以说遍布全世界，在过去几年内太赫兹科学技术已经取得了飞速的发展，但追逐更多新技术的脚步仍然没有停。激光引导编码技术是美国近年研制出的，在推进单一像素太赫兹成像方面可谓获得了重要进步；德国侧重于研究太赫兹脉冲源，也取得了可喜的收获；加拿大则开发出了宽带太赫兹隔离器；我国在此项科学技术的研究上也不甘落后，研制出了首个室温太赫兹白混频探测器，可以说，太赫兹科学技术的新进展数不胜数，如此硕果累累的科学成就，将会对整个社会产生极其深远的影响。
生物领域的科学技术范文2
王远亮教授是一位颇有成就的科学工作者。他认为,祖国在科学工作者的心中是神圣的,因此时刻惦记着要为祖国的腾飞多做贡献。在“科学技术是第一生产力”的今天如何多做贡献,就成为科学工作者常常默默思考的问题。
现代科学知识增长迅猛,科学技术发展飞速,我们的祖国正在按照科学发展观建设有中国特色社会主义创新型国家。显然中国特色社会主义国家的科学发展体系,需要中国特色的社会主义政治体系、科学技术体系、经济体系、教育体系、社会保障体系等等。然而,中国的科学技术体系如何建立才可以再创中国的科学技术伟大辉煌?这是中国科技工作者的历史使命。
现代科技体系基本上是按照西方科技体系建立的,是否具备中国特色?是值得深思与探讨的问题。
由此可见,王远亮教授是个善于思考的人,他能在生物工程学方面取得辉煌成就也与他善于思考是密不可分的。
善于分析系统把握
迄今,现代西方的科学知识尤其是在物质科学和生命科学领域增长之迅猛,微粒子,时空量子化,特别是基于分子生物学的医学的知识等等,日新月异,预示着科学将产生巨大的变革。我们正处在科学变革的前夜。在这种背景下,我们如何建设中国特色社会主义国家的科学技术体系?王远亮教授认为需要冷静地系统分析。
我国现实的状况是,西学东迁并且几乎全盘西化(部分真正的中医除外)的科学技术体系似乎已经形成。其理由是,西方科学就是先进。西方技术的先进性有目共睹,为何古代中国科学那么的辉煌,近代就落后了呢?
这也就十分奇怪了,表面上看这是所谓的“李约瑟疑难”,实际上是人们赖以“假设+逻辑思维与推理”,有时辅以局部关系的实验,即注重非真实性的科学(西方科学是必须以假设为前提的科学),却很少关注真实性的科学(中国古代创立的科学是不需要假设的科学)。可是史蒂芬•科维认为需要“根据德尔纳的观点,避免失败的关键在于要用系统,而不要用分量;要以整体,而不要以局部的方式进行思维。”这正好符合中国先前辉煌的科学观。所以不必奇怪,西方科学家正在改变自己的思维方式,大势在中国先哲科学观领域中淘宝。有很多外国人在中国这里得到了启示,比如说,玻尔以“太极图”作为族徽,普里高津在湖南学习了“天人合一”继而发现了开放式非平衡系统科学,汤川秀树认为他之所以能提出介子理论与受到庄子馄饨说的启示有关,哈肯说“协同学和中国古代思想整体性观念上有很深的联系。”等等,由此可见,中国的先哲科学观领域是有很多精华的,后人需要的就是将这些精华加以提炼并正确运用和发展,形成属于中国自己的科学系统。
爱因斯坦说:“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础的,那就是:希腊哲学家所发明的形式逻辑体系(在欧几里德几何中),以及发现通过系统的实验可能找出因果关系(在文艺复兴时期)的方式方法。中国的贤哲没有走上这两步,那是不用奇怪的。令人惊奇的倒是这些发现(在中国)全部都做出来了。”但值得欣慰的是,我国很多中西会通者都发现了这一影响我国科学事业发展的关键因素. 著名数学家陈省身在1994年吴文俊荣获香港求是科技基金会颁发的杰出科学家奖时说:“他的机器证明理论,保持了中国数学的传统。”同时,吴文俊院士也说:“最重要的是开拓属于我们自己的领域,创造自己地方法,提出自己的问题。这就好像别人已经开辟出一片天地,你在这片天地中,即使翻江倒海、苦心经营,也很难超过人家,这片天地终究是人家的”。特别是吴文俊在《中国古代数学对世界文化的伟大贡献》一文中明确指出“近代数学之所以能够发展到今天,主要是靠中国的数学,而非希腊的数学,决定数学历史进程的主要是靠中国的数学,而非希腊的数学。”
王远亮教授认为,我们应该以吴文俊先生为榜样,正视中国的历史至今的科学发展历程,《老子》以系统科学观论长寿之道可以借鉴;《易》学以系统科学观述太阳系形成论;中医秉承这两个系统思维保障人体健康;现代西方科学的非线主要靠中国的系统科学去解决,那么未来的科学应该是以中国系统思维的科学为基调的科学。
所以,王远亮教授认为,以我国的系统科学思维去融汇中西,就能够建成世界上最先进的中国特色的科学技术体系,以此建成“中国特色社会主义”的完美大厦。
朴实无华耕耘收获
我们知道,生物工程学起源于20世纪70年代初,在分子生物学、细胞生物学等的基础上发展起来的,包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等,他们互相联系,其中以基因工程为基础。只有通过基因工程对生物进行改造,才有可能按人类的愿望生产出更多更好的生物产品。而基因工程的成果也只有通过发酵等工程才有可能转化为产品。
医学上通过生物工程可以生产出大量廉价的防治人类疾病的药物,如入胰岛素、干扰素、生长激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、轻工中的应用面也很广。
现在世界各国对生物工程都十分重视,我国也把生物工程列为重点发展的科研项目之一。生物工程学的研究将对人类的生产方式和生活方式产生巨大的影响。
王远亮教授看到了生物工程对人类的影响,义无反顾的投身到这项伟大的事业当中,多年以来,王远亮教授兢兢业业的从事研究工作,进行了多个课题的研究,并取得了骄人的成果。他一直从事聚乳酸改性材料及其应用基础研究,曾负责并完成与本课题有关的项目30多项,包括负责和参加的国家自然科学基金面上和重点项目8项,负责和参加国家“863计划”课题2项,主持国家支撑计划项目1项,此外还有教育部和重庆市重点重大科技课题8项。获得了多项荣誉。
生物领域的科学技术范文3
【关键词】：生物科学技术；技术应用；技术优势；技术弊端
1、当前生物科学技术的发展状况
我国生物科学技术的发展起步较晚，但发展前景却是十分理想的，在环保以及化工生产领域中均有体现，通过生物科学技术的应用帮助解决了大量的生产排放问题。最初生物科学技术仅仅是应用在药品的研制中，随着技术不断的发展进步，这种利用形式已经不能得到满足，科研技术人员也逐渐的向起他层面延伸，实现使用效果方面的提升。在化工生产中应用这一技术方法已经总结了足够多的经验，但环保相关的生物技术却正处于研发试验阶段，如果能够全面\用生物技术来开展环保工作，对最终工作任务完成效率也会起到很好的促进作用，并不会影响到最终的工作积极性。早在70年代，我国便已经能够利用生物技术来帮助解决遇到的农业生产问题，并通过现场的考察来实现技术层面的优化，进而为生物技术的应用创造一个有利的基础环境，发挥更积极的工作效果。如今的21世纪，生科科技技术应用目的在于帮助解决现阶段所遇到的综合管理控制问题，尤其是航洋环保中，解决了其他技术方法中所不能够完成的任务，提升海洋的清洁程度，在清理垃圾时也不会造成其他污染物质出现。
2、生物科学技术应用的优点
2.1.医药生物技术
在医疗行业中应用生物科学技术，能够帮助研制出创新药品，在临床治疗效果上也是其他方法所不能够达到的。例如糖尿病人使用的胰岛素，便是采用生物科学技术仿制人体内所分泌的胰岛素，注射到人体内能够发挥糖分分解的效果。随着生物科技技术的不断进步，所能够解决的问题也逐渐增多，在应用生物技术进行现场的预防控制时，充分采取这一方法也有助于提升最终的治疗效果。医药行业发展中，生物科技技术起到了核心作用，这也是其他技术方法中所不能够实现的，并且在生物科学技术中，也具有很大的创新空间，应用这一方法来解决医药制作中的难题，是当前行业发展惯用的方法，也是解决现存问题的有效措施，通过这种方法来帮助解决常见问题，在相关问题的解决效果上也会有明显提升。此外，一些生物工程也可以应用在疾病的预防上，比如基因工程中的乙肝疫苗对乙型肝炎的遏制有着促进作用。这给生物科学技术医药方面的研究带来了新的变革。
2.2.农业和畜牧业的生物技术
农业发展中应用生物科技技术，研制出了很多的环保农药，有效的避免病虫害对农作物产量的影响，同时使用后也不会对生态环境造成不良影响。畜牧业应用生物技术体现在疾病的预防层面上，在动物的食料中添加一些有益的生物活菌，可以帮助预防很多疾病，使动物能够健康的成长，抵抗病毒的能力也因此得到提升。生物科学技术应用能够随着使用层面以及针对群体的不同，体现出其中更深层次的含义，并达到一个最佳的管理控制效果，发现问题后及时探讨解决措施，对提供工作效率也有很大的帮助。
2.3.环境中生物科学技术的运用
对于生态环境失衡问题的解决，充分应用生物科学技术，可帮助恢复平衡。例如池塘中存在大量的浮游物质，导致水中营养过剩，鱼儿因缺氧大量死亡。通过生物科学技术的应用，可帮助维持池塘中生物物质的平衡性，从而达到一个均衡的效果，解决了水中缺氧的问题，快速恢复池塘内的平衡性。通过生物修复技术使污染的环境得到有效的处理，并恢复到初始状态的过程。为此，减少环境污染的目的。
3、生物科学技术应用的弊端
3.1对身体造成的负面影响
例如抗生素的应用，这一生物科学技术对医学行业发展起到了很大的促进作用，当前却存在生物科学技术应用不合理的现象，技术滥用最终导致的问题是人体内环境失衡，对抗生素具有一定的抵抗作用，同时对身体内的其他细菌也一并抵抗。这样会造成人体免疫机能下降，并且对其他药物也会产生抗体，生病后治疗的难度也会因此而增大。抗生素的使用具有严格规定，虽然危害大，但治疗效果却是十分明显的，这也成为当前应用这一技术方法的主要原因，通过协调好当前所存在的问题，并从问题解决的角度来深入分期起影响，最大程度的避免弊端问题发生，这样才能够达到最合理的效果。发挥生物科学技术积极影响作用，首先要针对这部分弊端问题进行预防控住。
3.2对生态环境产生的负面影响
利用生物科学技术在工业生产中，生产过程中产生的废料随意排放，导致局部生态系统的平衡性被打破，并不能达到最佳的效果。生物入侵是当前比较严重的环境问题，主要是由于生物科技技术胡乱使用所造成的，在现场并不能发挥最合理的控制效果，一旦生物入侵问题出现，解决处理也是十分困难的，需要经历很长的净化时间。
结语：通过以上文章论述可以总结到，在学习生物科学技术中，我们一定要了解生物科学技术的发展情况，合理运用，同时也要充分考虑到这一学科给我们带来的新技术，此外也要了解这一学科的诞生对我国的农业、医药、军事以及环境的影响，学会用正确的态度看待生物科学技术的发展，让它更有利于民。
【参考文献】：
生物领域的科学技术范文4
关键词：测控技术；仪器
一、测控技术与仪器的研究现状和发展概况方向
测控技术与仪器专业，是一门研究信息的获取和处理，以及对相关要素进行控制的理论与技术。“测控技术与仪器”是指对信息进行采集、测量、存储、传输、处理和控制的手段与设备，包含测量技术、控制技术和实现这些技术的仪器仪表及系统。测控技术与仪器专业涉及仪器学、电子学、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术等多项技术，这些技术涉及多个学科领域。测控技术是一门应用性技术，广泛用于工业、农业、交通、航海、航空、军事、电力和民用生活各个领域。随着生产技术的发展需要，测控技术从最初的控制单个及其、设备，到控制整个过程，乃至系统，特别是在当今现代科技领域的尖端技术中，测控技术起着至关重要的作用。
测控技术与仪器专业属于工程技术专业，是建立在精密机械、电子技术、光学、自动控制和计算机技术的基础上，以工为主、多学科综合的专业，它主要研究各种精密测试和控制技术的新原理、新方法和新工艺。近年来，计算机技术在测控技术的应用研究中呈现出越来越重要的地位。测控技术是直接应用于生产生活的应用技术，它的应用涵盖了“农轻重、海陆空、吃穿用”等社会生活各个领域。仪器仪表技术是国民经济的“倍增器”，科学研究的“先行官”，军事上的“战斗力”以及法制法规中的“物化法官”。计算机化的测试与控制技术以及智能化得精密测控仪器与系统是现代化工农业生产、科学技术研究、管理检测监控等领域的重要标志和手段，发挥着越来越重要的作用。
当今世界已进入信息时代，测控技术、计算机技术和通信技术并称信息科学技术的三大支柱，而测控技术是信息技术的源头，是信息流中的重要一环，为信息技术的发展发挥着不可替代的作用。仪器仪表是多学科交叉的综合性、边缘性学科，以信息的获取为主要任务，并综合有信息的传输、处理和控制等基础知识及应用，“仪器仪表是信息产业的重要组成部分，是信息工业的源头。”科学技术发展史实人类认识自然、改造自然的历史、也是人类文明史的重要组成部分。科学技术的发展首先取决于测量技术的发展。近代自然科学是从真正意义上的测量开始的。许多杰出的科学家梦都是科学仪器的发明家和测量方法的创立者。测量技术的进步直接带动着科学技术的进步。
二、广东测控技术与仪器面临的机遇
广东是改革开放的前沿，在各领域对测控技术有更多更关键的应用。制造业的产业化发展，产品大批量生产的特点是循环作业和流水作业，要让这些自动起来，就要求加工生产的灭个阶段自动检测工件的位置、尺寸、形状、姿态或性能等。为此，需要大量的测控装置。另一方面，以石油为原料的化工工业兴起，就需要大量的测控仪表。自动化仪表开始标准化生产，按需构成自动控制系统。同时，此期间还诞生了数控机床和机器人技术，测控技术与仪器在其中都有重要的应用。
随着科学技术的发展，仪器仪表从只能进行简单的测量、观察开始，已成为测量、控制和实现自动化必不可少的技术工具。为了满足各方面的需求，仪器仪表已从传统的应用领域扩展到了生物医学、生态环境、生物工程等非传统应用领域。21世纪以来，一大批当代最新的技术成果，如纳米级的精密机械研究成果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果，以及高精密超性能特张功能材料研究成果和全球网络技术推广应用成果等相继问世，是仪器仪表领域发生了根本性的变革，促进了高科技化、智能花的新型仪器仪表时代的来临。
三、个人对测控专业的理解和就业意向
我们可以看到现在在报纸杂志上经常出现测控技术这四个字眼，这是因为我们国家的航天事业正在欣欣向荣地阔步前进，报纸媒体大力地宣传着。当然，航天测控是离我们一般测控专业很遥远的，然而我们可以了解，现代社会正在奋力向智能化发展，智能化的前提就是机械的自动化。要使得机械得以自动化，就要依靠测控技术。测控技术包括两个主要方面：测量和控制。这两项是任何一个机械工作必须完成的。工作都可以看作是一项任务，任务信息的获得要依靠测量，任务的自动化完成要依靠控制。我认为，测控是一个国家技术竞争力的一个重要组成部分。哪个国家的测控技术先进，那么该国就拥有较强的竞争力！测控专业人才的大量需求是个必然，就在这几年必然会显现出来。就业方向：毕业后可到技术学校、研究单位、生产企业、管理部门，从事相关领域的教学、科研、设计、生产、应用、经营、管理以及质量检测与技术监督等工作。
四、对测控专业的个人意见和建议
形成本专业的培养特色：本专业遵循“测控一体、光机电融合、计算机信息化特征”的专业定位，以机械学、电子学、光科学为基础，以计算机技术、检测技术、控制技术、光电技术以及仪器设计与运用为主要技术手段，强调学生坚实的多学科理论基础的获得，着重学生创新思维意识的造就，突出学生专业实践能力的培养，强化学生工程技术应用方面的训练。
参考文献：
生物领域的科学技术范文5
【关键词】计算机科学与技术；发展趋势；高速计算机；超微技术
一、现阶段计算机科学与技术的发展状况分析
1、计算机科学与技术对现阶段社会发展的贡献
现阶段计算机科学与技术参与了社会的生产和生活的众多领域，极大地提升了现代社会人们的生活质量和工作效率，为现代社会的发展起到了重要的促进作用。科学技术的不断创新与发展，计算机科学技术不断地为人们的生产、生活、文化娱乐等提供帮助，计算机科学技术在社会发展中的普遍运用，有效地提升了现代社会的文明水平。
在先进的科学技术发展背景下，计算机科学技术也在不断地提升与进步。计算机不断朝向更加人性化的方向发展，极大丰富了人们的生活。同时，计算机技术的发展还具有更新快、小体积等特点。世界上第一台计算机诞生于1946年，起初计算机技术是基于1904年的电子管技术，经过42年的科研而成，当时的计算机体积巨大。在这之后，半导体技术发明以后，在短短十年时间内半导体计算机又随之诞生，这时计算机技术已经相对成熟，其系统性和综合性也更加全面。总而言之，计算机科学技术的发展，为人类文明的进步提供了有效的帮助，同时也在一定程度上带动了社会经济的发展。
2、计算机科学技术发展引发的问题
任何事物的发展都具有一定的双面性，计算机在给人们带来众多效益的同时也增加一定的隐性安全问题。譬如，轰动一时的“千年虫”事件，对人类社会的生产生活带来了巨大的威胁，众多行业都遭受了“千年虫”的严重影响，这一事件让人们充分认识了计算机科学技术在发展过程中存在的问题。因此，如何能够让计算机在健康、稳定的状态下发展，减少计算机科学与技术发展对社会发展的威胁，最大限度地发挥计算机技术的“服务职能”，成为了当前计算机科学技术发展过程中热门的研究课题。
3、科学规划计算机科学技术的发展
任何事物的发展必须在实践中才能真正得到检验，计算机科学技术的发展也不例外。众所周知，计算机科学技术的发展起初是为了科学研究的需要，发展至今，计算机科学技术已经深入到社会发展的各个方面，包括军事、经济、生产、管理等。但是，在实际运用过程中，计算机所承担的任务主要是数据和信息的处理，而参与这一工作的主要是计算机的软硬件设备，因此，要想更好地发挥计算机的效用，在今后的发展中，必须要加大对计算机软硬件的开发，从而有效提升计算机科学技术向生产力转化的效率。
二、计算机科学与技术未来的发展
从当前国际上在计算机科学与技术领域的发展状况来分析，未来计算机科学与技术的发展主要呈现以下几个方面的趋势。
1、运行极速化
最近一段时间，美国科学家将空气绝缘性技术运用到计算机当中，这种技术在计算机中运用，极大地提升了计算机的运行速度，是当前计算机科学技术的一大突破。例如，美国纽约保利公司的科研人员，设计一种新型的电路，并将其运用到计算机当中，科研人员在电路中运用“胶滞体包裹的导线”技术将需要的芯片进行连接。由于这种“胶滞体包裹的导线”的包裹五---“胶滞体”当中含有大量的空气，空气是一种具有很强绝缘性的气体。传统的芯片是通过“硅二氧化物导线”实现相互之间的连接的。但是，信号在传输过程中会因为导线、芯片等对信号的吸收作用而减弱，直接影响了计算机的运行速度。而利用这种新型的导线技术就科研有效地解决这个问题，大幅减少了信号的损失，从而实现了提升计算机运行速度的目的。
2、生物计算机伴随着超微技术的发展而诞生
上世纪末，基于超微技术的快速发展，计算机研发人员将超微技术运用到计算机当中，并取得了巨大的成功，在当时产生了很大的影响。生物计算机很其他计算机显著的区别，这种类型的计算机通过将生物工程技术应用到计算机芯片当中，使之构成一种生物分子形式的计算机“蛋白质分子”。
二十世纪九十年代，美国科学家首次向全世界公布了生物计算机，在当时引起世界范围的巨大轰动。与此同时，美国科学家也公布了一种全新的逻辑运算方式，这种逻辑运算方式是基于电子计算机的模仿技术为技术基础，并以电子计算机模仿技术为基础，针对“虚拟”的城市路径设计问题进行了最佳方案的设计。从当前生物计算机的应用于发展状况来分析，生物计算机研发人员今后的研究方向主要集中在新型分子元件的研发，借助生物的化学反应和物理反应，实现以一种全新的方式对数据进行处理和分析等工作。现今的超微技术已经其取得了较大的进步，一些基于计算机技术的超微机器人已经面世。
3、以光为传输媒介的计算机科学技术发展迅猛
所谓的光学计算机就是利用光为传输介质，实现信号传播的一种计算机技术。光学计算机的优点十分显著：首先，光的传输速度是其他介质无法超越的，因此，利用光作为计算机的信号传输媒介其传输的速度是惊人的；其次，光具有偏振和频率特性，基于光的这些特性，计算机的信息传输能力得到了更好地优化；再次，光在传输过程中，不需要借组其他的介质就可以实现信号的传输，是以一种独立的形式进行传输的，具有极强的独立性。光在传输过程中不需要其他依靠体，同时不会出现相互交会的情况。
二十世纪九十年代，世界上掀起了一阵“光脑技术”科研风。世界各国不断加大对“光脑技术”的科研力度，并进行了大量的投资，并取得了不同领域上的成功。其中。以德、意、法、日为首的六十多各国家共同组建的科研队伍，在这一领域取得了巨大的进展。该队伍研发出的新型计算机，在以下几个方面进步显著：（1）计算机运行的速度更快。光学计算机的运行速度比普通计算机的运行速度提升了将近千倍以上。（2）计算机的准确性更高。在快速运行的状态下，光学计算机的准确性得到了有效地提升。（3）散热性能更优良。普通计算机在高速运行的状态下，会产生一定的热量。而在计算机运行时产生的热量无法及时排出，会对计算机的正常运行产生不良影响，甚至直接无法运行。而光学计算机突破了散热这一难题，即使在高速的状态下运行，也不会受温度的影响。
4、纳米计算机伴随着纳米技术的进步而诞生
伴随着纳米技术在生产生活中的运用，纳米技术不断走向成熟。纳米技术在计算机中应用，带来了纳米计算机。纳米技术在计算机中应用，主要集中在芯片上。纳米芯片技术，使得计算机芯片的体积大幅减小的同时，计算机芯片的稳定性也有所提升。美国作为纳米计算机技术研发的领军者，在纳米计算机各方面的技术都取得了令人瞩目的进展。尤其是，美国正在突破的一种纳米管连接技术，该技术一旦研发成功，就可以将芯片的作用大幅提升，从而可以实现，将计算机的内存芯片直接作为计算机的晶体管使用，从而使得计算机的功能可以得到最大化地优化。
三、小结
综上所述，计算机科学与技术的发展，将不断朝向一个更具全面性、系统性、人性化、个性化的方向进军。在当前的状态下，计算机技术的创新与发展，已经给人们的生活带来了极大便利，先进的科学技术转化为生产力的作用已经十分明显。因此，我们坚信，未来计算机科学与技术的发展，在不断努力之下，计算机发展的预期目标指日可待，计算机科学技术也将会在未来人类和社会经济发展的进程中贡献更大的力量。
参考文献：
[1]潘增欣.浅谈计算机科学与技术的发展趋势[J].才智，2013，2.
生物领域的科学技术范文6
1.1循环经济的内涵循环经济是经济活动的行为准则之一，以降低消耗、减少排放（reduce），重复使用（reuse），循环利用（recycle），可再生（renewable），可替代（replace），恢复和重建（recovery）（称为“6R”原则）为宗旨，每一原则对实施循环经济的发展都是不可少的。传统的经济增长方式是“资源—产品—废物排放”的开放模式，而区别于传统经济，循环经济是一种新的经济形态，倡导的是“资源—产品—再生资源”的封闭式模式。循环经济不仅要关心经济的发展，还要关心子孙后代的生存，要求经济发展不仅要考虑经济总量的提高，还要考虑生态承载能力，把经济效益、社会效益和环境效益统一起来[1]。我们要选择以无形的、边际效益递增的知识资源为主的、减少物质资源消耗和生态经济的发展模式，走以生态农业、生态工业和环保产业为主导的经济可持续发展道路，从而改变过去的“先污染，后治理”的以资源高消耗、高排放、高污染的传统的资源型经济发展模式。
1.2循环经济的意义循环经济是实现全面建设小康社会目标，加快转变经济增长方式，全面落实可持续发展的科学发展观的必然选择，虽然任务艰巨，但意义重大。那么，在增加人造财富的同时，要想最大限度地减少对自然生态环境的损害，并且逐渐恢复和修复自然生态环境，就必须转变经济发展模式，按照循环经济模式这种新的技术经济范式的要求最大限度地实现物质循环利用、循环利用各种废弃物，并相应地进行新的产业布局、构建产业链、进行产品设计、寻求无废生产。随着人均消费水平的不断提高和人口日益增多，人类可持续生存和社会可持续发展的唯一模式是循环经济模式。只有当循环经济模式这种模式成为全人类所共同遵循的模式时，人类社会才可能真正走向可持续发展道路。所以我国应以提高资源产出效率为目标，按照减量化、再利用、资源化的原则加快构建覆盖全社会的资源循环利用体系，推进生产、流通、消费各环节循环经济发展，并以达到物质无限循环利用，废弃物零排放为最高境界和目标[2]。循环经济在给全球带来全新的环境效益的同时，也给人们带来了巨大的经济效益，是经济利益和环境利益兼而有之的“双赢”经济，是21世纪解决环境问题的最佳选择[3]。
2利用纳米生物制药技术发展循环经济
2.1纳米生物制药技术“纳米生物制药技术”是纳米技术在生物制药领域的创新应用。“纳米生物制药”是一门结合“纳米科学”与“生物制药”的重大高新技术领域。纳米制造技术是21世纪的关键技术之一，是近期国内外研究的热点领域，中国已经在这个领域已取得众多科技成果。多数科技强国都将纳米科技领域作为战略制高点和科技优先发展领域。国家科委的“攀登计划”和科技部的“973”计划、“863”计划、星火计划、火炬计划等，都给予纳米科技以人力、资金支持。“纳米生物制药”技术的发展是中国新的中长期战略计划的科学和技术发展纲（2006～2020）专门针对的关键领域。中国已经成功吸引了很多国外的制药公司建立先进的药物研发业务，并且这些企业在从事“纳米生物制药”技术的研发上已经取得了较好的成果。纳米生物制药药物与传统分子药物相比的最大优点在于，纳米生物制药药物的链接或载带的功能基团活性中心多，可以实现治疗与疗效跟踪同步化；材料具有的多孔、中空、多层等性能优越的结构特性，利用纳米颗粒的小尺寸效应容易进入细胞，易于药物缓释控制，便于生物降解或吸收而实现高疗效。因此，在保证药效的前提下，由于药物用量减少，比较容易实现低毒性，减轻药物的毒副作用。理想的纳米生物制药药物载体具有合适的粒径与形状和适宜的制备及提纯方法，可生物降解；具有较高的载药量；具有较高的包封率；具有较长的体内循环时间毒性较低或没有毒性[4]。纳米生物制药技术一门跨学科的新型技术，被认为是本世纪国家之间竞相技术竞争的战略制高点。
2.2利用纳米生物制药技术发展循环经济的意义科学技术是第一生产力，循环经济的发展尤其要依靠科技。循环经济是一种技术范式的革命，替代技术、减量技术、再利用技术、资源化技术、系统化技术构成循环经济的支撑技术体系。中国科学技术发展战略研究院研究员赵刚表示，我国生物制药产业资源型、污染型和粗放型的特点仍然存在；具有高附加值和环保优势的制剂产品在出口上还有较大差距；具有优秀基础的生物制药产品仍未形成国际核心竞争力；多国贸易保护措施升级的势头之下，中国生物制药产业的国际化进程依旧缓慢，这些都是医药工业“十二五”期间需要解决的重要课题。我国生物制药产业以前走的是高投入、高消耗、低产出的发展模式。今后要充分利用纳米生物制药技术等科技力量，重点组织开发有重大推广意义的节约资源的纳米生物制药产品。充分利用纳米生物制药技术替代有毒有害原材料或产品。充分利用纳米生物制药技术减少环境污染，逐步实现“三废”零排放，有效回收利用材料和逐步完善回收处理技术，突破循环经济发展的技术瓶颈。利用纳米生物制药技术走循环经济之路是一项庞大的系统工程，并且利用我国纳米生物制药技术研究的不断深入，从而产生大量的创新性知识，并促进微电子技术、新材料新能源技术、纳米技术、生物制药技术等相关产业的迅速发展，进而带动相关产业的升级换代，改变过去那种高耗低效的工业经济模式，谋求新的循环经济之路。这样，利用纳米生物制药技术走循环经济之路将在全社会产生“牵一发而动全身”的效应。纳米生物制药产业作为新经济的一部分，特别是知识经济的一部分，是一门全新的学科，是区别于先前那种高耗低效的工业经济，面对稀缺的自然资源而谋求新的发展生机的一种新型经济模式。西方发达国家的产业结构和发展中国家的经济结构都会因为纳米生物制药产业的兴起而改变。循环经济对发达国家来讲，是工业经济发展的必然趋势；循环经济的出现对发展中国家来说是挑战，同时也是发展和机遇。面对这种挑战和机遇，一个拥有大量高素质人力资源和持续创新能力的发展中国家国家将具备发展知识经济的巨大潜力，完全有可能乘势而上，赶超发达国家。为支持引导战略性新兴产业发展，各相关部门都异常关注战略性新兴产业，已经将其作为调整结构实现转型发展的突破口和重要力量，推动循环经济的发展，形成新的增长点。中国国家发改委牵头编写的《战略性新兴产业“十二五”发展规划》即将出台。发展战略性新兴产业，并不是全都“另起炉灶”，实质上我国工业转型升级与培育发展战略性新兴产业有极深的内在联系。据悉，近日国务院正式的《工业转型升级规划（2011～2015年）》，已经将培育发展战略性新兴产业融合到传统产业转型升级之中。新材料、智能装备受政策照顾。因此，纳米生物制药技术，作为一个能产生大量的自主创新知识，并能带动微电子技术、新材料新能源技术、纳米技术、生物制药技术等相关产业迅速发展的重大高新技术，必将成为从而推动循环经济迅速发展的国家战略性新兴产业技术。目前美国、日本等国都明确将纳米生物制药技术作为其纳米科学技术重点发展的战略方向，其他国家必然在这一领域也会展开激烈的科技竞争。纳米生物制药技术的发展是中国新的中长期战略计划的科学和技术发展纲要（2006～2020）专门针对的关键领域。因此，采用科学的方法分析纳米生物制药相关技术发展状况，分析各国在纳米生物制药研究上的实力，明确我国纳米生物制药技术在国际上的地位并对发展趋势作预测，从宏观层面可以对纳米生物制药发展战略研究、纳米生物制药科研项目规划、纳米生物制药的产业化策略研究提供依据，从微观层面可以为其科学研究项目的具体实施路线及企业发展策略提供指导下面研究各国在纳米生物制药研究上的实力分布情况并对发展趋势作预测。
3纳米生物制药技术现状及其发展趋势
3.1收集数据的方法专利是反映技术创新最为标准详实的载体，能催生和保护技术。因此从专利的角度出发了解和把握全球纳米生物制药领域的发展趋势，为我国的战略研究和科学决策提供支持，具有非常重要的作用和意义。为此，虽然存在一些缺陷，我们利用专利作为知识产权情况的代表对创新绩效进行调查、对比、分析、预测。我们用勒努瓦和赫伦（Lenoir&Herron）[5]的搜索策略勒努瓦检查了各种各样的搜寻策略，提供一种搜索办法这种方法使用了32个与生物和制药相关的包括标题，摘要关键词的关键词PLUS?的检索词去鉴定中国纳米技术方面的文献，来找到一个高精度的纳米生物制药文献的查询办法。专利数据来源于“DerwentInnovationsIndex”数据库检索时间为2012年2月6日。时间为1992～2011年2年时间段。
3.2纳米生物制药技术发展趋势美国、日本、中国在纳米生物制药领域的专利授权总数目前最多，我们选择这三个国家进行分析、预测。纳米生物制药领域的专利授权的数量，是专利信息的重要内容之一，它是科学技术知识积累的反映，它的多寡反映了发明创造活动的活跃程度，所以其数量可以直接或间接地反映出该国科学技术以及相关事物的现状与前景，说明了该技术受到重视的程度，该国对世界市场吸引力程度。为了更加全面地探索和预测三个纳米生物制药论文生产巨头的纳米生物制药论文生产的发展趋势，收集到的数据进行以下处理。我们用Loglet（theonlineLogletlacurvefittingsystem）①曲线拟合系统对收集到的数据进行罗吉斯蒂曲线（Logisticcurve）[6]拟合，俗称“S曲线”。输入的数据是这个国家的纳米生物制药技术专利每年相应的专利数。Loglet实验系统随后将进行曲线拟合和自动产生一个S曲线。然而，在分析之前，我们将先介绍在本研究中使用的S曲线模型。本研究利用的S曲线模型是根据Loglet实验室模型。Loglet实验模型的S曲线方程如下：（1）其中，Yt和t分别代表S曲线的因变量和时间变量，α和β是模型的参数。S曲线有两个重要特征：一是函数随着时间t的增加直至无穷大而趋于常数，常数是函数的饱和值；二是增长曲线具有一个拐点，Loglet实验曲线模型的拐点可以对方程（1）应用公式求得。我们可以证明，方程（1）的拐点是：其中，Yinf和Tinf分别是在拐点时的专利数量和时间。在拐点之前，函数值的增长速度越来越快；在拐点之后，函数值的增长速度越来越慢，逐渐趋于零。罗吉斯蒂曲线如图1～图3所示，一般分为三个阶段，刚开始是发展较慢的初级阶段，接着是急剧增长的中期阶段，最后是增长速度变慢直至饱和的平稳的后期阶段。本研究想要探索纳米生物制药论文发展趋势，并预测这一发展趋势。我们把纳米生物制药技术专利数量从10%开始达到极限值的90%所需要的时间定义为该国纳米生物制药技术成长所需要的中期阶段。根据图1，美国的纳米生物制药领域的专利授权数在2002年达到拐点后继续增长7.9年，并会达到饱和状态。达到饱和状态后，美国将每年授权大约1506个专利。比较图1～图3不同的极限值，可以显示日本将在该领域达到饱和状态后专利授权数比美国和中国少得多。中国在纳米生物制药领域的专利授权数上虽然起步比美国和日本慢得多，但发展很快。这主要是中国中长期战略计划的科学和技术发展纲要（2006～2020）等大量的相应政策的支持。
