中国科技发展路线图的战略研究

2007年，中国科学院部署开展了中国至2050年重要领域科技发展路线图的战略研究，今天介绍的内容有：第一，中国科学院开展面向2050年科技发展路线图战略研究的主要动机与基本思路；第二，面向2050年科技发展路线战略研究中形成的体会与共识。

面向2050年科技发展路线图战略研究的主要动机与基本思路

2007年，金融危机还没发生，但世界上已存在许多问题，加之我们国内在高速发展过程中也显现出一些矛盾，如资源、能源紧缺问题，生态环境压力问题，涉及人口健康的医疗保健问题，老龄化问题，传统与非传统的安全挑战问题等。下一步中国要怎么样实现现代化，真正走到世界各国的前列，还有许多深层次的问题和矛盾。人类文明进步的历史表明，一个国家真正要走到发达国家前列去，要实现现代化，必须要提升国家创造力。光靠模仿解决温饱是可以的，实现小康也基本可能，但要走到发达国家的前列，必须要提升科技的原创能力、战略谋划和实施引领的能力。美国发展到现在这个程度，虽然有许多自然条件、历史机遇的优势，然而美国的一些领导人与科学家的前瞻思考也是一个重要的缘由。

面对国际环境的变化和我国现代化建设的战略任务，我们认为有一些问题必须要从更长远考虑。因为这些问题不是短期能解决的，如能源结构调整并过渡到可持续发展的能源体系，用10年20年肯定不行，需要用30年、50年甚至更长的时间。环境问题的解决，不要说应对全球气候变化，就单解决传统遗留问题，特别是使污染的河流、湖泊、土壤、大气回归接近良好的情况，没有20、30年的努力都不可能实现。德国莱茵河污染后，重新恢复经历了30多年时间，直到现在人们也不敢吃河里的鱼虾。再比如，煤炭、石油等化石资源越来越少，虽然可以通过不断勘探有新发现，但终究有一天会枯竭，人类会逐步进入到后化石时代。据比较悲观的估计，100年左右石油、天然气会枯竭，必须要有其他的替代能源。比较乐观的看法是能源可能还会有新发现，提高采收量，石油、天然气还能维持200年左右，但总有极限。从宏观层面来看，能源发展战略必然要把提高能源效率放在首位，同时要发展清洁能源，加大可再生能源的开发力度，尽可能减少排放，最终逐步过渡到一个可持续能源体系。可持续能源体系中，可再生能源包括水能、地热能以及核能特别是先进核能，要占相当大的比重，要承担起以后支柱能源的作用。

由此带来的科学技术问题非常多，必须进行长远的考虑与前瞻的部署。比如，在有关能源的技术前沿研究方面，像高效低成本的转化光能，研究高效的光化学催化和储存、高效的光合作用物种，或者通过基因工程创造高效的光合作用物种，为高效低成本的可再生能源提供新的先进的基础。未来从能源整体结构来看，也可能要有大的调整，可再生能源发展起来后，必然要发展分布式能源体系，发展更加高效的传输和储能技术。由于可再生能源比例的提高，电网的稳定运行、高效运行、可靠运行也会出现新挑战，所以必须实行电网的智能控制，就是所谓的智能电网。发展清洁、安全、可持续的核能，包括裂变和聚变。很可能最近五六十年主要还是要靠先进裂变，实现聚变还需要较长时间的努力，除了本身堆型的研究还要解决材料问题，因为高温的等离子体固然可以强制压缩，但强的中子流是无法压缩的，必须要找到一种能够长时间承受中子流冲击的材料，这是材料科学面临的一个重大挑战。还要解决二氧化碳捕捉、储存、转化、利用方面的问题，这里面隐含着大量的基础科学问题。