新科技、新概念、新名詞

新科技、新概念、新名詞

編者按:十一屆全國人大常委會專題講座上,全國人大常委會副委員長、中國科學院院長路甬祥以“迎接新科技革命挑戰(zhàn),引領和支撐中國可持續(xù)發(fā)展”為題,從世界處在新科技革命前夜、各國更加重視科技創(chuàng)新,突破關鍵核心技術、提高我國產(chǎn)業(yè)競爭力,面向未來前瞻部署、引領和支撐我國可持續(xù)發(fā)展,加快國家創(chuàng)新體系建設、走中國特色科技創(chuàng)新道路等四個方面作了詳細闡述。講座述及許多科技新詞,新詞表達新概念,新概念昭示未來。本刊特刊出講稿中涉及的部分新詞及注釋,以饗讀者。

1.化石能源:煤、石油、天然氣是由古代生物的化石沉積而來,所以稱為化石能源。化石能源屬不可再生能源,是目前全球最主要的能源。化石能源的大規(guī)模開發(fā)利用奠定了現(xiàn)代文明的基礎,但化石能源的枯竭是不可避免的,同時帶來了嚴重的生態(tài)環(huán)境問題。

2.電磁感應現(xiàn)象與麥克斯韋方程組:電荷產(chǎn)生電場,流動的電荷產(chǎn)生磁場。后來,人們發(fā)現(xiàn)處于變化的磁場中或者在磁場中運動的導體上能產(chǎn)生電壓,這個現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象。大約在 1861年英國科學家麥克斯韋以微分方程的形式寫出了電場、磁場之間以及同各自的源,即電荷和電流之間的關系,稱為麥克斯韋方程組。該方程組系統(tǒng)而完整地概括了電磁場的基本規(guī)律,并預言了電磁波的存在。對麥克斯韋方程組的理解導致了對光的本性的深刻認識和狹義相對論的產(chǎn)生。

3.云計算:用于描述平臺以及應用程序類型的一個術語。云計算平臺可以根據(jù)需要,動態(tài)地提供、配置、重新配置以及取消提供服務器。“云”中的服務器可以是物理機器,也可以是虛擬機器。高級的“云”通常包括其他計算資源,如存儲區(qū)域網(wǎng)絡、網(wǎng)絡裝置、防火墻及其他安全設備。云計算也指那些經(jīng)過擴展后可通過互聯(lián)網(wǎng)進行訪問的應用程序。

4.自旋電子、量子器件、分子器件

自旋電子:電子除了有電荷以外,還有一個內(nèi)稟的性質(zhì),即自旋。利用電子自旋這個特征來傳遞、存儲、處理信息的電子學就稱為自旋電子學。

量子器件:利用量子效應工作的器件。

分子器件:是基于有機分子/有機材料的光電信息功能器件。相對于無機半導體器件,分子器件的構(gòu)建方法簡單,可以柔性化、多功能化、更加小型化,容易剪裁和調(diào)控。因此,分子器件具有廣闊的應用前景,科學家預示分子器件將在下一代電子工業(yè)中發(fā)揮重要作用。

5.光電子、量子、基因計算

光電子:光可以激發(fā)固體中的電子到高能量狀態(tài),反過來電子從高能量狀態(tài)回到低能量狀態(tài)可以發(fā)射光子。用于光的產(chǎn)生、探測、操控等目的的電子學器件就是光電子器件。研究和利用這類器件的電子學就是光電子學。

量子:是對拉丁語 quantum(多少)的翻譯。量子力學研究當體系的作用量接近作用量單位(普朗克常數(shù))時所表現(xiàn)的特殊行為。量子的特性體現(xiàn)在分立性上,同連續(xù)性的存在相區(qū)別。量子力學的處理問題方式已經(jīng)貫穿了整個物理學,并擴展到了物理學之外。

基因計算:基因計算是受生物進化過程啟發(fā)發(fā)展起來的一種進化性算法,用于為解決搜索、優(yōu)化、機器學習等方面任務的編程。

6.近終尺寸形貌加工:是一類比較先進的工業(yè)加工技術,使初始制造產(chǎn)品如鑄件、鍛件等非常接近其最終所需要的形狀,這樣可以減少傳統(tǒng)的表面加工如車削和磨削的工作量,從而大大節(jié)約加工成本。

7.抗逆性:指生物具有的抵抗不利環(huán)境的某些性狀,如抗寒、抗旱、抗鹽、抗病蟲害等。生物受到脅迫后,一些被傷害致死,而另一些雖然生理活動受到不同程度的影響,但它們可以存活下來。如果長期生活在脅迫環(huán)境中,通過自然選擇,不利性狀不斷被淘汰,有利的性狀被保留下來并不斷加強,形成對某些環(huán)境因子的適應能力,采取不同的方式去抵抗各種脅迫因子。

8.干細胞與再生醫(yī)學:干細胞是一類具有自我更新和多向分化潛能的細胞,在一定條件下可以分化為多種機體功能細胞。干細胞因其高度“可塑性”,在細胞替代治療、組織工程、組織器官移植、新藥篩選及生殖遺傳工程方面具有巨大應用前景和價值,已成為生命科學研究領域中的熱點。再生醫(yī)學是通過機體自身的具有修復功能的干細胞,或植入具有多向分化潛能的干細胞、功能組織與器官來增強、修復和替代人體內(nèi)老化、受損、病變和有缺陷的組織與器官,以重建和恢復受損組織的正常結(jié)構(gòu)與功能,達到治療重大疾病的目的。

9.暗物質(zhì),暗能量:暗物質(zhì)是指具有質(zhì)量但不會和光發(fā)生任何作用的物質(zhì)。暗能量是指充滿宇宙空間,使宇宙膨脹加速、具有負壓力的能量。按照現(xiàn)有理論,宇宙的總體物質(zhì)—能量組分中,暗能量是主導成分,約占 74%,暗物質(zhì)約占22%。暗能量的發(fā)現(xiàn)是 20世紀宇宙學乃至物理學最主要的發(fā)現(xiàn)之一。暗能量和具有正常引力作用但基本不參與電磁作用的暗物質(zhì)一起,構(gòu)成了今日宇宙中 96%的物質(zhì)和能量,決定著宇宙整體的演化。

10.反物質(zhì):在粒子物理學里,反物質(zhì)是反粒子概念的延伸,反物質(zhì)是由反粒子構(gòu)成的。物質(zhì)與反物質(zhì)的結(jié)合,會如同粒子與反粒子結(jié)合一般,導致兩者湮滅,且因而釋放出高能光子 (伽瑪射線)或是其他能量較低的正反粒子對。反物質(zhì)無法在自然界找到,除非是在稍縱即逝的少量存在 (例如因放射衰變或宇宙射線等現(xiàn)象)。

11.光合作用與光催化:光合作用指植物、藻類利用葉綠素和某些細菌利用其細胞本身,在可見光的照射下,將二氧化碳和水 (細菌為硫化氫和水)轉(zhuǎn)化為有機物,并釋放出氧氣 (細菌釋放氫氣)的生化過程。光催化是研究物質(zhì)因受光的影響而產(chǎn)生催化效應的一個學科。光催化過程指在光催化劑存在時,由光照射 (激發(fā))引起的化學反應過程。

12.合成生物學:指在基因組技術為核心的生物技術基礎上,以系統(tǒng)生物學思想為指導,綜合生物化學、生物物理和生物信息技術,利用基因和基因組的基本要素及其組合,設計、改造、重建或制造生物分子、生物體部件、生物反應系統(tǒng)、代謝途徑與過程乃至具有生命活力的細胞和生物個體。

13.物聯(lián)網(wǎng):指在物理世界的實體中部署具有一定感知能力、計算能力和執(zhí)行能力的各種信息傳感設備,通過網(wǎng)絡設施實現(xiàn)信息傳輸、協(xié)同、控制和處理,從而實現(xiàn)廣域或大范圍的人與物、物與物之間信息交換需求的互聯(lián)。互聯(lián)網(wǎng)主要解決人與人之間的通信,而物聯(lián)網(wǎng)則主要實現(xiàn)人與物、物與物之間的通信。物聯(lián)網(wǎng)的基礎設施在一定程度上與互聯(lián)網(wǎng)重合,但從應用角度看,物聯(lián)網(wǎng)大大擴展了互聯(lián)網(wǎng)的應用。

14.生物制造:指運用現(xiàn)代制造科學和生命科學的原理與方法,通過單個細胞或細胞簇的直接或間接的受控三維組裝,完成具有新陳代謝功能的生命體的成形制造,修復或替代人體病損組織和器官。生物制造屬生物工程范疇,使傳統(tǒng)制造擺脫了“無生命”的物理、化學模式,被賦予了“生命”,從而大大豐富了制造科學的內(nèi)涵。

15.后 IP網(wǎng)絡:現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)是基于 TCP/IP協(xié)議通信的網(wǎng)絡,已逐漸暴露出其在可擴展性、移動性、安全性、服務質(zhì)量、可靠性等方面的本質(zhì)性缺陷。目前發(fā)達國家已經(jīng)開展了“從零開始”(Clean Slate)的革命式方法的互聯(lián)網(wǎng)下一代研究,即后 IP網(wǎng)絡。正是基于此背景,溫總理在 2009年 11月 3日向首都科技界發(fā)表講話時指出,要“及早部署后IP時代相關技術的研究”。

16.深層地熱:狹義上指地面以下 3～10km深部低滲透性巖體中賦存的熱量,俗稱“干熱巖”地熱能。廣義上指采用人工制造熱儲的工程化技術(國外稱為增強地熱系統(tǒng))開采的深部地熱能。

17.釷(Th):一種放射性金屬元素,原子序數(shù)為 90,屬錒系元素。經(jīng)過中子轟擊,可變?yōu)殁?233,因此被認為是一種潛在的核能資源。它在地球上的儲量幾乎同鉛一樣豐富。