航天技术发展范文

导语：如何才能写好一篇航天技术发展，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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核心航天技术

核心航天技术是NASA执行当前及未来航天任务时必须依赖的技术，也是NASA战略性航天技术投资重点，约占NASA未来4年总投资的70%。未来4年，NASA将重点投资8个核心航天技术领域，分别为发射和太空推进技术、高数据率通信技术、轻型航天结构和材料、机器人和自主系统、环境控制和生命保障系统、航天防辐射技术、科学仪器和传感器，以及进入、下降与着陆（EDL）技术。

发射和太空推进技术

报告认为，迄今为止，不管是传统的液体或固体推进系统，还是高超声速推进系统，均难以在持续运行状态下保持高性能和高可靠性。此外，航天规划也面临着成本越来越高昂的挑战。

过去20年，尽管电力推进技术或其他非化学推进手段已经得到了越来越多的应用，但太空推进仍主要依赖化学能。当前化学推进系统需要使用大量化学推进剂，但得到的效能却相对较低，这限制了航天器进入轨道后的轨道机动能力和在轨时间，进而限制航天员或机器人执行航天任务的能力。

为应对上述挑战，未来4年，NASA在投资开发先进的固体和液体火箭推进系统、辅助推进系统的同时，也将投资开发非传统推进技术，以改善当前推进系统的成本及运行状况，加强未来机器人和人类执行航天任务的能力。一方面，NASA正在对现有化学推进剂的替代品（如“绿色”或无毒推进剂）进行评估，以降低地面风险。另一方面，NASA将发展低温推进剂存储与运输技术。低温推进剂能够提供高能推进解决方案，对未来低地球轨道的人类探索任务至关重要。对低温推进剂而言，运输与存储技术最为关键。NASA将投资开发低温推进剂存储与运输技术，保障低温推进剂在太空中的长时间存储与运输。非化学推进技术主要用以保障航天活动的高效性和经济可承受性，为探索太空提供更多的机会。NASA针对非化学推进技术的开发投资将主要集中在太阳能发电技术、热核技术、太阳帆板和系绳推进等领域。

高数据率通信技术

要想从更远的地方，以更高的速率传输更多的数据，亟需进一步发展前沿通信技术。报告提出，未来4年，NASA在发展射频通信等传统通信技术的同时，还将致力于推进光通信等创新通信技术的发展。在通信技术领域，未来4年NASA的潜在投资规划有两项：一是射频通信太空孔径阵列，二是近地和深空光终端。

轻型航天结构与材料

对航天任务而言，航天器、推进系统、居住系统和科学仪器等所使用的材料十分重要。报告提出，未来4年，NASA将投资发展轻型航天结构和材料，使人类或机器人执行航天任务的成本更低，且更可靠、更高效。其投资将重点关注材料的轻型、柔性和多功能性等有利特性，包括轻型方案的发展，如混合层压板和复合非高压釜等。其他可能的投资包括特殊材料（如光学材料和自我修复材料）和柔性材料（如可扩展的材料）。

机器人和自主系统

某些航天任务系统必须在没有人员或地面控制系统的直接控制下，安全可靠地运行。对此类航天任务系统而言，自主系统十分关键。随着载人或非载人航天任务距离地球越来越远，在太空中的滞留时间越来越长，所利用的技术或系统也越来越复杂，航天任务将需要更多的独立性或自主性，以便更加高效、安全和可靠地运行。未来4年，NASA在自主系统领域的投资将主要集中在宇航员自主操作技术、系统自主管理、自主交会与对接、自主机器人。

环境控制与生命保障系统

环境控制与生命保障系统通常都需要补充消耗品，而不能完全利用废弃物生产氧气、水分和食品等关键要素。随着人类航天任务逐渐超越低地球轨道，补给生命保障系统的机会将大大减少。人类航天活动越来越需要闭环型环境控制与生命保障系统。报告提出，未来4年，NASA在此领域的投资将主要用于：空气再生、水回收、废弃物管理和居住系统。力求实现生命保障系统中75%的氧气来源于氧气再生，环境控制与生命保障系统可在不同的机舱压力下运行，50%的水是从多种废水流中再生的。

太空防辐射技术

人类在迈出低地球轨道执行航天任务时，需要采取新的措施和防护技术应对太空辐射。报告提出，未来4年，NASA将致力于改进太空辐射风险评估模型，以更好地了解和预测太空辐射的影响；还将投资开发辐射降低与监控技术。NASA将利用生物化学手段、多功能材料和有效的屏蔽结构降低太空辐射，还将投资太空辐射报警系统。

科学仪器与传感器

科学仪器与传感器包括天文台、遥感仪器和原位传感器。天文台技术对太空望远镜及天线的设计、制造、测试和运行十分关键。报告提出，在此领域，未来4年的投资将主要集中于大型反射镜系统、结构与天线。拟投资项目包括X射线反射镜、轻型反射镜、紫外线涂层、分段式反射镜、被动式超高稳定性结构、主动式超高稳定性结构、望远镜及其吊杆的安装结构等。

遥感仪器与传感器是对电磁辐射、电磁场、声能、地震能及其他物理现象极为敏感的元器件、传感器和仪器。未来4年，NASA将投资开发高功率、高分辨率、高耐久性、低成本和低重量的遥感仪器和传感器。还将致力于开发探测器和焦平面、微波/无线电收发组件、激光器。其中，探测器和焦平面领域的投资重点是大幅面阵列；微波/无线电收发组件领域的投资重点是雷达收发组件、毫米波低温低噪声放大器；激光器领域投资重点是多频脉冲激光器。

进入、下降与着陆技术（EDL）

报告提出，未来4年， EDL技术领域的投资主要有：可重复使用的航天器热防护系统、烧蚀热防护系统，充气式柔性热防护系统。

重要技术

未来4年，NASA还将在发电技术、热控技术、保障宇航员健康的相关技术等重要技术领域进行技资。

发电技术

随着航天任务的复杂程度越来越高，执行时间越来越长，离地球和太阳的距离越来越远，发电技术的发展非常关键。发电系统将向着功率更大、重量更轻、更加耐用的方向改进。这些改进将有助于提高航天任务执行能力，也使远远超出近地轨道的新科学与探索任务成为可能。目前，NASA投资了25个太空发电技术研究，包括化学发电技术、太阳能发电技术、利用放射性同位素和裂变产生的能量进行发电的技术等。未来4年，NASA可能的投资领域包括高性能光伏阵列和2千瓦端-端裂变。

热控技术

所有的航天任务都需要热控系统。有效的热控系统能够提供三项基本功能：热量采集、热量传输和散热。热控系统的改进能够提高系统本身的可靠性、有效性，降低系统重量。目前，NASA投资了19个热控系统项目，包括热量采集技术、热量传输技术、散热技术，以及主动和被动热控技术等。在热控系统领域，未来4年，NASA还可能投资地面-飞行隔热系统、带有精确温度控制的高密度流散热技术、蒸发散热技术和可变散热器等。

保障宇航员健康的相关技术

维持宇航员健康和状态，不仅是载人航天任务所需保证的必要的安全因素，也是航天任务本身成功的关键。目前，NASA投资了23个与宇航员健康问题相关的项目，包括医疗检查技术、太空医疗保健和行为健康、在太空中诊断和医疗的能力等。未来4年，NASA潜在的投资规划包括穿戴式计算和生物医学传感器、人造重力医疗器械和虚拟治疗师等。

补充技术

补充技术投资既力保那些可在短时间内取得成果的技术，也涵盖了可能在未来20年内投入实用的技术。

先进太空推进技术包括束能、高能量密度材料、反物质和先进核裂变推进等技术。虽然NRC认为这些技术是颠覆性的新技术，但它们在未来20年内不可能出现。NRC建议给上述及其他技术成熟度低、风险极大的技术以低水平投资，将其列为补充技术。

一些信息技术，如语意技术、智能数据理解以及协同科学与工程等，都被纳入补充投资，虽然这些技术能够促使当前技术进步和受益，但NRC却指出这些技术的大部分研发工作正在由工业界进行。这些技术被纳入补充清单中并非由于技术成熟度不足，而是由于需要NASA投资的水平很低。

发射和地面处理技术也在补充清单中。这类技术取得进步不仅可以直接增强技术能力，更重要的是可以降低成本。这一领域中，技术对任务寿命周期成本起到主要作用，主要技术包括：

*发射台上，运载火箭、航天器和有效载荷硬件的运输、组装、集成和处理，包括发射台作业。

*发射处理基础设施及其支持未来作业的能力。

*靶场、人员和设施安全能力。

*发射控制与着陆作业，包括天气、飞行人员的恢复、飞行硬件，以及返回样本。

*任务集成与控制中心的作业，及基础设施。

*降低地面和发射作业对环境的影响。

地面与发射系统的处理存在一些挑战，如降低维持和运行地面控制与发射基础设施的成本，提高安全性，提高向地面控制与发射人员提供的信息的时线、相关度和精确性。NRC指出，先进技术可为解决这些挑战做出贡献，但认为管理实践、工程和设计是取得进步的更有效手段。

《NASA战略航天技术投资规划》（NASASSTIP）的几大支柱中，补充技术是一些前沿技术和共性技术，这些技术既不在NRC 16项最高优先级技术中，也不在NRC 83项高优先级技术中。NRC一直认定这些技术有可能使任务性能、寿命周期成本或可靠性取得较小进步，但能够广泛使用，对NASA未来项目和任务非常重要。

结束语

核心技术、重要技术和补充技术支撑NASA内外利益相关者的目标，报告将这些目标归纳成为具有4个支柱的框架：

支柱之一：扩展并支撑人类在太空的存在和活动；

支柱之二：探索太阳系的结构、起源和演进，搜寻过去和现在生命存在的迹象；

支柱之三：扩展对地球和宇宙的认知；

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一、国外航天技术的间接经济效益

1.航天技术转移及二次应用所产生的经济效益

航天技术转移及二次应用的领域较多，主要有通信/数据处理、能源、加工与制造业、医药、消费产品、运输、环境等。

登载在1987年《Spinoff年鉴》上的调查报告称:据NASA对在1978～1986年间441项航天技术转移案例的分析表明，美国航天技术二次应用效益在这9年内的实际效益是216亿美元。航天技术转移增加就业工作岗位35万个，共计有16种不同的转移途径，其中主要有:①NASA技术的直接使用;②NASA帮助“制造市场”;③靠NASA的测试或使用，使新产品商业化的过程加速;④NASA的工业应用中心帮助私营企业将航天技术转为民用;⑤通过NASA技术人员的流动，将航天技术转为民用产品;⑥将航天技术向其他政府部门转移;⑦通过NASA的日常活动将航天技术转为民用。

表1　航天技术转移及二次应用的实际效益 最 终 用 途 案例数 增加销售

或节约成本

案例数 实际效益(单位:万美元)

增加销售 节　约 总　额

运输 40 18 988786.5 11662.3 1000448.6

工业(制造与加工) 170 107 576764.9 6783.7 583548.6

医药 61 31 200303.6 3061.3 203364.9

消费产品 24 18 127829.4 52.4 127881.8

公共安全 27 16 34788.8 55.5 34844.3

通信/数据处理 51 32 17100.7 5196.4 22297.1

能源 30 13 20350.0 1561.3 21911.3

环境 16 11 1696.2 2178.8 3875

其他 22 13 165498.9 1023.2 166522.1

合计 441 259 2133119 31574.9 2164693.9

由表1可见，大约60%以上的技术转移案例可产生明显的经济效益。其中，67个案例是利用NASA技术经过二次开发，创造了一些新产品或新工艺，为企业建立新的生产线，或创建一家新的企业。

2.减少非常态经济即“灾变经济”造成的损失而隐含的经济效益

有学者认为经济包含着常态经济与非常态经济即灾变经济。人类为了把非常态经济造成常态经济的损失降低到最大程度，为此常态经济必须支付非常态经济索取的保险金，这笔资金就作为国家安全和救灾支付。据专家计算，摧毁20个经济脆弱点相当于摧毁最大的44个城市社会功能。利用航天技术保护这些经济脆弱点，这就防止或减少了灾变经济造成的损失，本身就隐含着巨大的经济效益。

3.航天事业发展导致了若干新技术群体的问世与应用

航天技术几乎博采了现代科学技术的最新成果，又不断对新技术的发展提出了更多的需求，提出了许多崭新的领域和高难度的课题，为一些技术的创新提供了机会，给科学技术的发展注入了新的活力，刺激了科学技术的发展，导致若干新技术的问世。

(1)促进电子计算机的诞生和发展世界上第一台电子计算机是为适应研制导弹的需要而诞生的。美国宾夕法尼亚大学的约翰·莫尼亚和约榆·艾儿凯克教授，为了适应导弹弹道计算的需要，于1945年研制出世界上第一台电子计算机“埃尼阿克”。世界上第一台巨型亿次计算机ILLIAC-5也是为美国NASA研制的。可以说没有航天工业的高需求也就没有计算机行业的今天。

(2)促使集成电路的诞生和发展50年代，美国为了争夺空间优势，适应研制新型导弹和空间飞行的需要，在五角大楼和NASA的大力资助下，集成电路才得以诞生和成长起来。1960年，在美国集成电路开始大规模投产，1962年的产品全部被军方购买，1965年军方购买量占总产量的一半，到70年代末期，降到10%。集成电路是随着航天事业发展的需要而诞生和发展的，而后逐渐推广应用于其他领域。

(3)促进环境保护和新能源的发展据国际石油研究机构计算，按现在的消耗量，从1998年起，再过42年，世界上现已探明的石油储量9991.2亿桶就会被开采完了(有资料说要70年，也有的说要100年)。矿物燃料属于非再生资源，终有一天会被消耗贻尽，而且矿物燃料的大量使用，正在造成越来越严重的环境问题。面对地球将发生的能源危机、环境污染、资源短缺，人类必须寻求新的且不会给环境带来污染的能源。在地球上开发洁净能源受到各种限制，大气层中的云和地球的昼夜循环严重制约着太阳能的采集，核能的开发则受到核废料问题的困扰。利用空间高真空高洁净环境可以高效率地采集太阳能，从地球外天体可以采集优良的聚变材料。显然，航天技术为解决上述问题提供了新的途径。当前航天技术在环境保护和新能源领域的应用成为世界航天界的热门话题。

(4)促进新材料新工艺的开发应用航天事业促进了一大批新材料、新工艺的开发应用。新型复合材料、高性能合金结构材料、烧蚀材料、阻尼材料、密封材料、机敏材料等一大批新材料随着航天事业的发展而涌现出来，进而推广应用到国民经济的其他领域。空间微重力环境又为高性能材料的生产开辟了更广阔的前景。

(5)促进海洋科学技术的发展从阿波罗计划结束后，美国的一批航天企业转向海洋开发，有力地推动了海洋科学技术和海洋开发的迅速进展，使美国在海洋开发方面处于世界领先地位。目前，美国是唯一作好海底开发准备的国家，它已向开采铁锰结核矿的六国国际财团投资，其海洋石油开发也从浅海发展到了深海。

(6)促进通信技术的发展卫星技术的发展促进通信技术发生革命性的突破。卫星通信实现了信息传递技术的一次质的飞跃，使信息可以快速、高保真、大容量地传递，全球通信网的建立使得地球上任何两地之间的通信成为可能。迅速发展的卫星全球导航定位技术，正在改变着地球上一切旧有的交通、通信、联络方式，改变着人类生活的方方面面。

4.航事业发展更新了人类的知识体系

航天事业的发展极大地更新了人类的知识体系和知识结构，在知识的广度和深度上都取得了极大的进展。

(1)促进系统工程管理科学的诞生和发展系统工程管理软科学也是伴随着导弹技术、空间技术的诞生而发展起来的。如今该学科已经广泛地用于政府部门、科技、经济、军事以及企事业机构的决策和预测工作，对工程和技术的可行性进行论证和评估，把决策科学化提高到前所未有的高度。

(2)促进基础科学的发展航天事业在各个方面促进了基础科学的发展。应用数学、高能物理学、天文学、天体物理学、地学、微重力物理学、材料学、空间生物学、空间医学、信息学、微电子学，等等，均伴随着航天事业的发展而壮大起来。

二、我国航天技术的间接经济效益

作为高技术产业之一的航天技术，为科学研究开辟了许多新的领域和新的学科。我国的航天技术在向国民经济各部门的渗透应用中，带动了其它新兴学科和工业部门的发展，产生了二次效益。

1.航天技术对中国高技术产业群的带动作用

航天技术的发展需要一系列支撑技术，因而通过技术发展的“需求效应”带动了一系列新兴产业和新技术的发展。航天技术的发展对信息技术、新材料技术和新能源技术不断提出了新的要求，从而有力地促进了它们的发展，拓宽了它们的研究范围。对于海洋开发和生物技术来说，航天技术为其提供了新的发展工具和研究手段。航天技术的发展还带动了空间科学、微重力研究与实验等科学研究领域的巨大发展，如阿尔法磁谱仪实验将开创空间科学研究的一个全新领域。

由于远程导弹和运载火箭600多种新材料的国产化需要，以及电子元器件向小型化、集成化和高可靠性方面发展，国家投入了相当的财力开展相关技术的研究，带动了诸如玻璃钢、氟塑料、高强度合金和稀有金属材料，以及计算机技术、自动控制技术、遥测遥控技术、雷达技术和工艺技术的发展;并扩展了空气动力学、热力学、结构静动力学等领域的研究。在航天技术产业的发展过程中，总投资中相当大的比例转移到国民经济的其它部门。据不完全统计，航天研制部门用于研制运载火箭和各种卫星的投资，有60%～70%转移到了其它工业部门和科研单位。资金和技术的转移，有力地推动了这些部门的技术进步。据统计，建国以来研制的1100多种新材料中，80%是因航天技术的发展需求而研制的。由此可见，航天技术产业的辐射能力是极其强大的。

以2号运载火箭为例。在研制过程中，航天部向有关部门辐射出4800多项科研、试制和生产项目，涉及27个部、委、局，25个省市自治区，共1300多个企业、研究机构和高等院校。在运载火箭第三级的研制中，共辐射出397项研究项目，其中冶金部门88项、化工部门129项、建材部门86项、石油部门25项、纺织部门8项、中国科学院6项、轻工部门45项。仅航天工程应用的电子元器件就达15个门类，约2000个品种，上万个规格，分布在全国的300多个生产厂家和研究机构。若进一步考虑二次辐射，其辐射能力就更难估量。所以说，航天技术与其它科学技术在应用中相互渗透和创新，扩展了航天技术本身的应用范围，促进了社会生产力的快速增长。

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说到飞，我们马上就会想到鸟。对，鸟能在天空中飞翔，这是人类对飞的梦想的第一步，这一步，我们已经实现了比如说飞机，就完成了这个所谓的“第一步”这不是一个完美的句号，而是一个美丽的逗号。

飞，为什么是夫类永恒的梦？这还得从古代说起。我国的古代人民就幻想着自己能像小鸟一样在空中飞翔，明朝人万户，为了能飞，竟然着人将自己捆在装有47支当时最大火箭的椅子上，手牵着巨大的风筝，试想通过火箭提供的动力升空，但是在爆炸中，他失败了。人类真正地开始飞行的时间，应该是1903年12月17日，当日，美国人莱特兄弟二人制造的“飞行者”号飞机，在其家乡基蒂霍克试飞成功，这标志着一个开端。

有了开端，必然有超越，现在航天航空技术已经十分可观了，但是未来的航空技术又会如何呢？

我预言：当然，这个预言是有根据的，2015年人类将登上火星，你不必为这个预言所惊呀，航天技术别说九年，五年之后是怎么样也猜不出来，这样预言完全不过分。

未来的航空航天技术，肯定会达到一个新的层次，航宇。航宇是一个全新的概念，它已经不是在太阳系中遨游那么简单，而是在银河系中遨游！我设想，未来肯定会发明一种新的飞行器，超光速航宇飞船。这种飞船的速度是首屈一指的，因为它的速度已经过了光速，也就是说，它的速度达到每秒30万千米以上，这样的话，时种就会变慢，这种飞行器，要以让我们了解银河系内的星系，就不定会发现一颗比地球更适合人类居住的地方，说不定也会发现外星人呢，未来的航天技术发展，肯定会再打一个可以让人类居住的家，比如说火星，它虽然十分荒凉，但一定会在人类未来的科技下变得“闪闪发光”据资料记载，在2035年。人类将在火星上建成永久基地，火星将成为我们的第二家园。

要到火星上去，必须得先去离地球最近的一星球----月球。月球我们人类虽然已经成功的登陆了，但是我们未来并不是去月球上呆几小时就走，而是在月球进行开发生产，并在月球上建造月球基地。人不要以为我说的是梦话，这已经离我们不远了。

未来还有一项航宇计划必须完成，那就是在太空中建造星际空港，方便航宇飞船的航行，这个计划。我估计，它相当于空间计划的300倍（难易度）因为这将是人类在诸多星球当中建造“公路”的雄伟计划，这看起来像公路，但比建公路要难成千上万倍。

想上火星，想上月球，开发生产，想在太空造“公路”还得有一项技术，那就是观测技术。现在，我们是先进的技术能看见以地球为中心的40万亿公里的范围内的星系，但这是远远

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[关键词] 现代高科技发展伦理思考

科技发展与道德进步的关系问题历来为中外思想家所关注。早在公元前5世纪，《礼记・中庸》中即有“尊德性而道问学”的说法，意即“尊德性”和“道问学”兼容不悖，知识和美德是不可分割的统一体。古代欧洲哲学家也持这一看法，苏格拉底曾提出过“美德即知识”的著名命题。进入20世纪，随着科学技术的发展，科技和道德的关系引起人们越来越深切的关注，1905年6月6日，居里夫妇在一次讲演中即说，镭的发现丰富了我们的知识，它已经在为“善”服务，但也可能为“恶”服务。后来实践的发展证明了他们这一判断。尤其自20世纪后半叶开始，现代高科技的迅速崛起，它在应用中所产生和可能产生的某些后果，对伦理道德构成了强烈的冲击，科技与道德的关系遂成为科学家和伦理学家们所关注的一个热点问题，它被认为是进入新世纪的“第一科学话题”。

一、现代高科技发展对伦理道德所形成的冲击

20世纪是科学技术飞速发展的世纪，在这一世纪，科技发展中最引人瞩目的莫过于现代高科技的迅速崛起及其带来的惊人变化。随着现代高科技的发展，它的每一项重大成就的取得都对人类已有的道德观念产生了巨大冲击，对道德建设发出了新的挑战。

1.信息技术发展中的伦理问题

1945年，美国人发明了世界上第一台电子计算机。此后，随着集成电路和微电子技术的发展，微型计算机应运而生，使计算机进入了普通百姓的工作和生活中。计算机与通信技术结合后诞生了国际互联网（因特网），它的出现和发展急剧地改变着人们的工作、生活和交往方式，带来了划时代的巨大进步，但网络技术的发展也给伦理道德构成了很大冲击。如：电脑黑客问题、人格缺陷问题、信息污染问题、信息安全问题、侵犯个人隐私权问题和知识产权问题、文化霸权等一系列有悖于传统道德的现象，变成了当今全社会的热点和难点问题。

2.生物技术发展中的伦理问题

生物技术作为世界上一项尖端技术和产业，给人类的生产和生活以及我们赖以生存的环境带来了重大的变革，极大地推动了人类社会的进步，在农业、医学、工业生产和环境保护等方面显示出巨大的威力，它所展现的美好发展前景引起了各国的高度重视。但是，在其发展过程中，随之而来也出现了一些社会道德问题。如：人工生殖技术中人工授精技术、试管婴儿技术引发的伦理问题；克隆技术引发的影响人类进化、人类多元性和复杂性、人类的尊严、社会伦理关系等伦理问题；基因技术与人类基因组研究引发的基因专利化问题、基因歧视问题、人工干预生命的危险性问题、基因决定论与所谓“优生”问题、基因治疗中的负面伦理问题等，它会不会把人类带入一个未知世界？引起全社会的伦理恐惧。

3.核技术发展中的伦理问题

1945年7月16日世界第一个原子弹试爆成功，同年8月6日和9日，美国在日本广岛和长崎相继投下了两颗原子弹。它对结束第二次世界大战起到了重要作用，但是，原子弹的巨大杀伤力和破坏力也展现于公众面前，从此引起了人们对核战争、核污染、消除核威胁、以及超级大国的核讹诈等维护世界和平、保障人类安全诸问题深深的忧虑。

4.航天技术发展中的伦理问题

自从1957年10月4日苏联成功发射世界上第一颗人造地球卫星后，人类进入了航天技术（或空间技术）发展的时代，从此拉开了航天领域竞争的序幕。40多年来，航天技术得到了飞速发展，一个又一个的航天技术成果相继出现，与此同时，构建太空道德问题也日渐迫切。航天领域突出的道德问题如：空间资源的归属问题，和平利用太空问题，保护太空环境问题等引发成全球问题。

5.纳米技术发展中的伦理问题

纳米技术的发展将使人类能够通过调动单个分子、原子制造出某种微型和超微型的器件或某种体积很小的智能机器，它们可能被应用于许多不同的领域，被植入人体或人脑中发挥作用是其诱人的应用领域之一，但同时可能会给人类带来无法预见的潜在危险。不可避免地造成了一定的“道德真空”，给人们制造着“道德危机”的惊慌，给社会生活秩序的协调和稳定带来了不小的影响。

二、正确认识现代高科技发展带来的伦理困惑

20世纪是科技发展高歌猛进的世纪，也是问题丛生、向世人告警的世纪。现代高科技的出现和迅猛发展将这两种正负效应推向了极致，引起人们对现代高科技相关问题深刻的审视和反思。

1.正确认识“科学研究无”思想

“科学研究无”是传统道德基于科学的真理性而做出的一个重要伦理判断，也是以往人们普通遵循的一个基本科技伦理准则。在以往人们看来，这一伦理准则既适用于科学研究，也适用于技术发明。但是，现代高科技的发展对这一伦理准则构成了强烈的冲击。在这一问题上，首先应分清科学和技术的界限及各自的性质和功能，科学的功能是认识世界和探索世界的奥妙。对科学探究不应设立，技术的功能是改造世界和发明地球上没有的东西，它与人们的利益直接相关，不能没有限制。尽管现代高科技具有科学和技术融合的特性，但从基本性质看，它仍属技术领域，对现代高科技发展所可能产生的问题必须有所警觉和防范，这就离不开道德的参与。早在1931年，爱因斯坦在对加利福尼亚理工学院学生讲话中说，“如果你们想使你们一生的工作有益于人类，那么，你们只懂得应用科学本身是不够的。关心人的本身，应当始终成为一切技术上奋斗的主要目标”。……因此，在现代高科技发展的过程中，对明显不利于人类整体和长远利益的项目，不应进行研究，对一时判断不清后果的项目，也要暂停进行研究。

2.正确认识现代高科技的负面作用

科学技术造成一系列的负面效应根源很复杂，如，社会政治经济因素的制约、人文文化的缺乏，人类认识方法的局限等。古代哲学家和思想家们已经认识到。在两千多年前，我国的先哲庄子看到农夫在田间耕作时用踩水或推水车灌溉农田，就曾大发感慨地说，用水车浇田是在培养懒汉并助长他们偷奸耍滑，他把技术看作是伤风败俗的“奇技巧”、道德沦丧的罪魁祸首。18世纪法国启蒙思想家卢梭也曾明确提出，科学技术会使人堕落和贪婪。尤其是20世纪70年代～80年代“罗马俱乐部的理论观点”，他们则片面夸大科技的负效应，抹杀科技进步的积极作用。今天，仍有一些人坚持这种观点。科学技术发展中存在负面作用并不是说它本身是恶的，科技是中性的，关键是看人怎么用。片面地、夸大地和不适当地运用科技，会导致科技发展迷失方向，给人制造麻烦，带来罪恶。第二次世界大战后，现代高科技的迅速发展，它对社会的影响日益深刻，其负效应也凸现于人们的面前，特别令人忧虑的是，这些问题大多已成了全球性的问题。对此不可掉以轻心，必须制定全球性的相应的伦理规范予以遏制，使现代高科技的发展朝着有利于当代大多数人的利益和人类的长远利益的方向前进。按照的辩证唯物主义和历史唯物主义，科学技术作为一种重要的社会现象，对社会发展起着重要的作用，但其作用发挥的机制存在于社会基本矛盾的运动中。它的作用大小、效应正负，既受其内在规律支配，更受诸多环境因素的影响，特别是受着社会制度和国际政治经济秩序的制约，要把科学技术本身与科学技术的应用及其社会后果区别开来，全面把握造成全球问题的原因，寻求解决问题的措施，防止和克服现代高科技发展中的各种负效应，无疑有着重要的意义。

三、正确评估现代高科技对伦理道德建设的影响

现代高科技在人类改造自然中具有异常强大的能量。相应地，它所带来的道德冲击也就更强烈，这就要求全面、正确地评估现代高科技对伦理道德建设的影响。

1.科技发展推动了社会伦理道德的巨大进步

科学技术总是处于不断的发展中，没有任何力量可以阻挡住这一进程，它的每一次重大进步，必然会对传统道德产生强烈的冲击，这其中有避免不了的负面冲击，更主要的还是正面冲击。尽管从当代的角度看，科技进步制造了不少道德恐慌乃至道德混乱，但从长远发展角度看，科技进步荡涤了落后过时的道德，推动了道德观念的变革。近代科技发展中产生的哥白尼的日心说和达尔文的生物进化论以及试管婴儿的出现都曾给长期占据欧洲社会统治地位的宗教道德以沉重的打击，促进过道德的进步。今天，虽然现代高科技发展给当代人带来了诸多令人忧虑的问题，但它同样会成为促进道德进步的动力。表现在，科技发展创造着道德建设所需的物质条件，决定着人类道德进步的基本趋势，改变着人们的传统道德观念，促进着新的道德观念和道德规范的形成。

2.现代高科技发展扩展了道德理论研究的内容

现代高科技发展不仅强烈地冲击了传统道德，而且扩展了道德理论研究的内容，为了道德理论研究增添了新的活力。

(1)道德领域的扩展。现代高科技发展过程中所引起的道德混乱现象和负面效应发出了构建现代高科技伦理学的紧迫任务，这将促使伦理学由侧重于研究元伦理学（主要研究伦理学中的哲学问题）和规范伦理学（主要研究道德规范的特征和功能）转向侧重于研究与科技发展相关的应用伦理学，以解决现代高科技发展中的各种具体的伦理问题。伦理学向应用领域的拓展是其发展的一个重要趋向，也是现代高科技发展的需要。由于现代高科技正处于快速发展时期，因而这一领域的研究会越来越活跃。同时，在应用伦理学发展中，对科学家道德行为的研究也将成为一个热点问题，从而扩展职业道德的研究领域。

(2)道德主体的扩展。传统伦理学通常关注的是个体行为中的道德问题，可以说，传统伦理学就是个体道德学。而在现代高科技时代，由于市场机制和现代高科技发展的双重作用，团体正在取代个体成为当代社会行为的主体，个体行为往往从属和受制于一定的团体行为。如，核技术发展带来的伦理问题、航天技术发展带来的伦理问题，已远远超出了个人责任的范围。其他现代高科技领域发展所带来的伦理问题，也不再是单一的个体道德问题。解决现代高科技发展所带来的这些伦理问题，不能仅仅立足于个体角度考虑，还需要从群体、国家乃至整个类社会等各种不同层次、团体的角度加以考虑，这就提出了研究团体在现代高科技活动中的道德责任和道德义务的任务。

(3)道德关系的扩展。以往的伦理学调节的仅是人与人之间的关系，把人看作是惟一需要伦理关怀的物种，以人自身作为惟一的尺度对待其他事物，结果招致外部事物对人的报复，反过来损害人类的利益。现代高科技的发展对伦理学提出了新的任务，要求伦理学从调节人与人的关系扩展到调节人与自然，人与其他物种间的关系，以保持地球和人类社会的协调持续发展。在现代高科技时代，人类改造自然的能力空前增强，如何处理好人与自然间的伦理关系以保持生态平衡、维护人类整体的和长远的利益，是很具现实性的一个紧迫道德问题。

篇5

关键词：航空航天材料;专业英语;教学;改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）40-0092-02

航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料，是航空航天工程技术发展的决定性因素之一，也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计，不断地向材料工程提出新的课题，推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性，极大地促进了航空航天技术的发展。因此，先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术，关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此，各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展，但仍然与发达国家存在较大的差距。因此，需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版，这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力，以完成获取专业所需信息等任务。

材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点，而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力，进一步提高学生的听、说、写、译能力，使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法，提高文化素养，以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是：掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组，并掌握一定的构词法知识，具有识别生词的能力，能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决，目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此，迫切需要完善教学内容，优化教学方式，改编教材，以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。

一、改编现有专业教材，扩展学生专业视野

浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现，内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编，实际是英文版的专业教材，不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢，与国际上材料科学的快速发展不相适应，学生阅读起来单调、枯燥。因此，在现有教材的基础上，急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识，既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。

从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手，按照从难到易的教材内容顺序，突出航空航天行业背景及新技术特点，完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上，按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节，简单介绍材料的基础理论知识，学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇，让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后，在材料学的专业知识内容上，结合专业基础课程，着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容，例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时，为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力，提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力，教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且，从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿，学生也易于接受。这样，既提高了教学效果，也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。

二、丰富课堂教学内容，夯实学生基本功

调研各高校材料专业的本科生教学计划，发现专业英语课程设置在第七至第八学期，大四学生对英语学习逐渐变得陌生，如果直接面对专业英语的学习，势必会造成学生学习的困难。因此，教师除了教授教材的内容外，可以适当拓展相关内容的英语学习，提高学生的学习兴趣。

从知识结构设置上，可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要，突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流，可按照先读后写，先听后说的思路，来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式，重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外，还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写，展开介绍和讲评。“学以致用”，而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益，便会提高学习的积极性，促进专业英语的教学。

为了增加教学内容的趣味性，在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业，其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业，因此除了完成教材的教学内容外，还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时，可以从互联网上搜索最新的文字资料，也可以搜索最新的视频资料，其中视频资料更生动，因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时，可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频，加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此，通过利用多媒体技术的视频资料，不但可以提高学生的英语听力，扩充学生的词汇量，还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿，深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。

三、改革课堂教学方法，提高课堂教学质量

材料专业英语是一种正规的书面体，专业词汇多词形复杂、句子长，且与专业知识结合紧密，相对于基础英语来说，缺少文学作品中的韵律、节奏感，读起来抽象、枯燥，造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法，势必不能有良好的教学效果。因此，应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点，采取多元化的教学方法，对学生进行课堂教学。

可以采取英语课堂的教学，让学生随堂朗读教材内容，学生在读的过程中，既熟悉了教材内容，又对英语的“说”有提高。随后，对学生进行分组，讨论分析教材内容，或者也可以提出一个小话题，学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样，既提高了学生的英语口语技能，也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业，可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译，通过英汉互译的环节，巩固课堂教学内容。在课程结束前，还可以穿插学生就自己的毕业设计方向，做一个简短的英文讲座，既可以对课堂教学效果进行测试，也可以提高同学们的口头表达能力，增加同学们英语交流的信心。

在进行课堂教学的时候，如前所述，可以围绕课堂教学时的内容，充分利用互联网技术，为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例，可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时，可以采用先朗读后分析、翻译的方法，逐步分解。进行视频资料的学习时，教师应提前将语音资料转换成文本资料，课堂上可以进行边视听边进行讲解，让学生在愉快的氛围中进行学习，进而达到良好的课堂效果。

四、结语

我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展，密切和国外学术交流，才能保障材料领域的不断进步，这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此，通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化，来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力，增强学生的国际竞争力，为航空航天材料技术领域输送优秀人才。

参考文献：

[1]李成功.航空航天材料[M].国防工业出版社，2002.

[2]鲁红典，邵国泉，谢劲松.对材料科学与工程专业英语教学的思考[J].贵州师范学院学报，2013，（04）.

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[4]陆江银，王春晓.化工专业英语教学方法探讨[J].黑龙江教育学院学报，2011，（01）.

[5]孙丽丽，毕凤琴，张旭昀.金属材料工程专业英语教学改革实践的认识与思考[J].时代教育（教育教学），2010，（05）.

[6]徐征，陈利生，余宇楠.关于高职院校冶金工程专业英语教材建设的思考[J].中国校外教育，2011，（11）.

[7]董世艳.石油相关专业研究生专业英语词汇学习策略研究[D].长江大学，2013.

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“奋进号”绝唱之重任

【本刊综合报道】经过数次推迟发射，美国“奋进号”航天飞机于5月16日上午在肯尼迪航天中心升空。

这将是其升空19年来的最后一次演出。这架造价20亿美元的航天飞机首飞于1992年5月7日，“奋进号”共执行了25次飞行任务。

“奋进号”此次太空之行为期16天，主要任务是为国际空间站搭载阿尔法磁谱仪2（AMS-02）。该项目由美国麻省理工学院华裔科学家、诺贝尔奖获得者丁肇中负责，有包括中国科研人员在内来自全球16个国家和地区的56个科研机构参与。

阿尔法磁谱仪实验是国际空间站唯一的大型科学实验，阿尔法磁谱仪的目标是寻找由反物质组成的宇宙、寻找暗物质和宇宙高能射线的来源。

丁肇中曾多次解释该项目关于反物质和暗物质的理论基础。从理论上说，大爆炸以后物质与反物质的数量应该一样多。借助于加速器中的对撞，人类目前已经知道，所有的物质都有反物质；现在需要知道的，是有没有反物质组成的宇宙。

而在人类所在的宇宙组成中，整个宇宙的质量仅有4％是发光物质，有23％是不发光物质，称之为暗物质；剩下的73％则属于暗能量。

阿尔法磁谱仪最令人激动的任务是第一项，即寻找反物质宇宙。而完成这一任务，需要借助于宇宙高能射线。在地面上，由于宇宙射线中带电粒子会被大气层吸收而无法观测到。阿尔法磁谱仪则将带着超导磁铁升入太空进行观察。

丁肇中的实验设计分两个步骤。第一步，阿尔法磁谱仪1用来掌握磁体在太空中运作的基本技术；第二步，阿尔法磁谱仪2用来寻找反物质。1998年6月，阿尔法磁谱仪1（AMS-01）搭载美国“发现号”航天飞机太空飞行十天，成为人类送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪。

今年这次阿尔法磁谱仪上天，是丁肇中实验中的第二步，也是决定性的一步。

中国大陆有中科院电工所、高能所、中国运载火箭技术研究院等八个团队参与磁谱仪项目；中国台湾也有“中央研究院”、中山科学院等团队参与。丁肇中认为，中国参与该项目，不仅对中国的高校进行国际合作有重要意义，而且对中国航天技术发展很重要，中国可以由此得到阿尔法磁谱仪实验所发展的先进航天技术，如用于空间的快电子系统。

今年7月，“亚特兰蒂斯”号航天飞机将进行最后一次飞行，随后航天飞机将全部退役。

关键词

预知天命伦理争

西班牙国家癌症研究中心的科学家宣称，人类有望可以通过科学方法测出自己寿命的长短。这一研究引发争议。

这项测试通过测量人类染色体末端称为“端粒”的部分，准确显示出人类衰老的速度。已有研究指出，人类细胞随着分裂次数的增多，“端粒”将逐步变短，最终，过短的“端粒”会令细胞停止生长，终结寿命。研究者通过度量“端粒”的长短并经过测试，得出一个人的“生物年龄”。

这项服务将在2011年底推出，收费仅需500欧元。但这项测试引发伦理争议，有人认为“预知天命”是可怕的，宁愿顺其自然。

进展

自闭症风险何来

在美国举行的国际自闭症研究大会上，研究人员宣布：母亲孕期出现发烧等病症，会增加孩子患自闭症的风险。

加利福尼亚大学戴维斯分校神经发育研究专家发现，母亲孕期感冒不会提高孩子罹患自闭症的风险，但母亲孕期因病发烧，其孩子今后患自闭症的几率将提高一倍。另外一项研究发现，如果母亲孕期罹患糖尿病（包括II型糖尿病和妊娠糖尿病）、慢性高血压、孕前肥胖症这三种疾病中的一种或以上，则其孩子罹患自闭症的风险将至少增加60％。

喜马拉雅山75％冰川萎缩

印度科学家发现，近一二十年来，喜马拉雅山75％的冰川在萎缩。

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现代科学技术概论不但应该是现代科学技术成果的概论，而且也应该是现代科学技术发展历史和规律的概论。离开现代科学技术发生、发展的历史，静止、孤立地介绍现代科学技术的基本理论和成果，就会使现代科学技术概论这门课程变得零乱庞杂而不成体系。而如果把“史”与“论”有机地结合和统一起来，则不但能克服“零乱庞杂”的缺陷，而且还能为现代科学技术概论这门课程注入生机和活力。同时，把“史”与“论”结合起来，更是为思想政治教育专业学生开设这门课程的教学目的之所需。作为思想政治教育专业的学生，通过现代科学技术概论课程的学习，不但要了解现代科学技术的主要成果、历史演进和完整体系，而且要了解科学技术发生、发展的一般过程和规律，了解哲学产生的现代科学技术基础以及对于推动科学技术发展的重要作用和意义。因此，只有做到史论结合，才能达到开课的目的和要求。

2现代科学技术概论的教学内容与体系

根据上述三原则，笔者认为，思想政治教育专业现代科学技术概论课程的内容与体系可做如下安排。导言。概要介绍现代科学技术及其理论基础、前沿阵地、中心内容和综合体现。

第一章，现代物理学革命及其影响。介绍现代科学技术的理论基础———相对论和量子力学。引言，概述近代物理学的辉煌成就及其所遇到的“两朵乌云”。第一节，相对论的建立。根据逻辑与历史相统一的原则，具体讲授伽利略变换和力学相对性原理，迈克尔逊—莫雷实验，洛伦兹变换的提出，爱因斯坦的狭义相对论及其主要结论，广义相对论及其验证。第二节，量子力学的建立和发展。一、量子力学产生的历史背景，概要介绍黑体辐射理论和紫外灾难。二、量子力学的建立与发展，具体讲述普朗克的量子假说，爱因斯坦的光量子理论，玻尔对原子结构的量子解释，德布罗意的物质波，薛定谔的波动方程，海森伯的矩阵力学。第三节，现代化学理论的发展。主要讲授元素周期理论的新发展和现代化学键理论。

第二章，原子物理学的开发研究及应用。主要讲授从物质结构的研究到原子能的开发和应用。第一节，对微观世界的探索和认识。一、物质结构初探，复习回忆德谟克利特的原子论，道尔顿的原子说，门捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的进军，主要讲授X射线、放射性元素及电子的发现，原子结构模型及其实验和发现，原子核结构模型及其实验和发现，对基本粒子家族的认识。第二节，原子能的开发研究及应用。一、原子能的开发研究:重点介绍原子能开发研究中的三大发现，即慢中子效应的发现、核裂变的发现和链式反应的发现。二、原子能的应用，包括能源方面的应用和放射性同位素的应用。能源方面的应用包括两个方面:一是军用三弹即原子弹、氢弹和中子弹的研制;二是核电站的发展，主要介绍从慢中子反应堆到快中子增殖堆再到核聚变反应堆的历史发展。放射性同位素的应用可概要介绍在生产、生活、科研、军事上的应用及其成果。

第三章，生物学与生物工程技术。生物学是研究生命的科学;生物工程技术是用人工的方法创造生命的技术。生命科学是现代科学的三大前沿阵地之一;生物工程技术是现代科学技术的主要内容。第一节，生命的起源和生物的进化。一、生命起源的化学进化历程:从无机小分子物质生成有机小分子物质;从有机小分子物质形成有机高分子物质;从有机高分子物质形成有机多分子体系;从有机多分子体系演化成原始生命物质。二、生物进化论，主要介绍拉马克的生物进化学说和达尔文的生物进化论。第二节，现代遗传学和分子生物学。一、遗传学:主要讲授孟德尔的豌豆实验及其遗传学说;摩尔根的果蝇实验及其遗传学说。二、分子生物学:重点介绍蛋白质的性质、结构和功能;核酸的性质、结构和功能。第三节，生物工程技术。生物工程包括酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程四个部分的内容。因学时限制，可重点介绍细胞工程和基因工程两个部分。一、细胞工程，应首先讲授细胞的全能性，然后在细胞全能性的基础上具体介绍植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞折合和胚胎移植技术、克隆技术等内容。二、基因工程:(1)基因工程的基础研究，主要介绍限制性内切酶、连接酶和基因载体的发现和研制。(2)基因工程的基本程序和方法，包括获取目的基因DNA、获取载体基因DNA、目的基因DNA与载体基因DNA的重组、把重组的DNA转入受体细胞进行增殖和筛选转基因生物体五个步骤及方法。三、生物技术的应用前景。主要介绍生物医药的研制及应用、生化工业的迅速发展、转基因动植物的大量出现，人类基因组计划(HGP)及其广阔的应用前景。

第四章，天文学和天体演化学说。天体演化学说是现代科学的三大前沿阵地之一，本章在重点讲述天体演化学说之前，先把天文学的相关知识作一简单介绍。第一节，天文学及其产生和发展。一、概要介绍天文学的研究对象和分类;二、重点讲授天文学的产生和发展:具体介绍古代天文学、近代经典天文学和现代天文学的发展情况。第二节，获取天体信息的渠道和手段;可分三个大问题来讲述。一、获取天体信息的渠道，主要介绍电磁辐射、宇宙线和中微子三条途径;二、获取天体信息的物质手段和仪器设备，主要介绍人眼的构造和功能、光学望远镜、射电望远镜和天体摄谱仪;三、天文观测发展简史:依次介绍光学天文学、射电天文学和空间天文学。第三节，天体的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介绍牛顿“无限无边”宇宙模型及其疑难、爱因斯坦“有限无边静态”宇宙模型及其疑难、哈勃定律与大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先对星系及其类型作一简单的介绍，然后在此基础上介绍星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具体介绍恒星的形成，表征恒星演化过程的赫罗图，恒星演化过程的三阶段，即主序星阶段、红巨星阶段和恒星的三种归宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太阳系的形成和演化:主要介绍太阳系的基本情况和太阳系的形成和演化两部分内容;五、地球的构造和演化:包括地球概况、地球的圈层构造和地球的形成和演化。

第五章，信息技术和激光技术。人类历史在经历了6000年的农业社会和近300年的工业社会以后，现在正在迅速走向第三个文明社会———信息社会。所谓信息社会，就是信息在社会生产和生活中起主导作用的社会。信息技术和信息产业，是信息社会的重要支柱。所谓信息技术，就是信息的获取、传递和处理技术。信息技术以微电子技术为基础，包括计算机技术、通信技术、光导技术和人工智能技术等。第一节，微电子技术。一、微电子技术的出现:具体介绍集成电路的诞生、集成电路的种类及其历史发展和集成电路的制作工艺;二、微电子技术的应用。第二节，计算机技术。一、计算机概述:具体介绍计算机的结构与功能、计算机的特点和计算机的历史发展;二、计算机的应用:主要包括数值计算或科学计算、数据处理或称信息处理、实时控制或称过程控制、计算机辅助系统、人工智能或称智能模拟等;三、信息高速公路。第三节，通信技术。一、电气通信:主要介绍电话通信和非电话通信及传真;二、光纤通信:具体介绍光纤通信的基本原理、光纤通信的优点、光纤通信的应用和发展;三、卫星通信。第四节，激光技术。一、激光与激光器:具体介绍激光产生的基本原理、激光的特点、激光器的构造等内容。二、激光技术的应用:概要介绍激光加工(包括激光铸模、激光切割、激光焊接、激光雕刻等)技术及其在农业、医疗、军事上的广泛应用。

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根据任务计划，神舟九号飞船将于今年6月至8月择机发射，与在轨运行的天宫一号目标飞行器进行载人交会对接。航天员将进入天宫一号工作和生活，开展相关空間科学实验，在完成预定任务后返回地面。据介绍，2011年实施的天宫一号与神舟八号交会对接任务取得圆满成功后，经过全面总结和综合评估，工程各系统均具备执行载人交会对接任务条件。

目前，天宫一号目标飞行器在轨工作正常，具备航天员驻留条件；神舟九号飞船、改进型长二F运载火箭已完成总装，正在进行各项测试；航天员正在开展任务训练；发射场、着陆场、测控通信等系统各项准备工作进展顺利。

2月到3月初，中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院、中国空間技术研究院、上海航天技术研究院共成立了五支中国首次载人交会对接任务试验队并进行了任务总动员。五支队伍按照试验队模式进行统一管理，全力以赴备战首次载人交会对接任务。图为神舟九号飞船发射试验队接过队旗。

(航讯／文　宿东慑)

航天科技集团公司物联网技术应用研究院成立

2月23日，中国航天科技集团公司物联网技术应用研究院正式挂牌成立。该研究院是依托中国航天电子技术研究院，联合集团公司所属相关单位组建而成的。今后，该研究院将作为集团公司物联网产业发展的门户单位和资源集聚载体，承担物联网应用工程的设计与实施任务，为集团公司实施物联网产业发展和标准建设提供主要支撑，成为集团公司物联网产业开放式创新孵化平台。

据悉，物联网技术应用研究院着力于充分利用集团公司的卫星资源和航天电子技术领先优势，将空間资源融入中国物理网产业发展战略和应用体系，与地面传感系统和地面通信基础设施融合，构建物联网从地面到空間全域覆盖的立体化运营格局，形成天地一体化的物联网，促进信息的全面覆盖和无缝连接。(科讯)

资源三号测绘卫星为天地图

提供首幅国外影像

近日，国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心针对资源三号测绘卫星成像时間和覆盖范围，为天地图提供了覆盖国外的第一幅影像。该影像位于墨西哥的托卢卡地区，范围为西经99.40度至100度，北纬18.90度至19.45度。由于天气的原因，该幅影像上有部分云层。

该中心已经完成资源三号测绘卫星影像与天地图的顺利对接。截至目前，资源三号测绘卫星影像已经成功为天地图第11至16级地图提供了约1万平方千米的自主高分辨率卫星影像，包括辽宁大连地区、浙江钱塘江地区、内蒙古鄂尔多斯等地区，后续还将不断地为天地图提供更多最新的高分辨率影像。

(科讯)

七号火箭发动机抽真空系统顺利通过试验

近日，七号运载火箭发动机抽真空系统顺利通过发动机试车试验，该系统在国内航天发动机上首次应用了抽真空和引导煤油充填操作技术，目前已通过实战考核和验证，基本功能、性能满足总体设计要求。该系统主要功能是在火箭射前对助推及芯一级发动机进行抽真空和引导煤油充填操作。此次试验结束后，后续将重点开展系统及关键单机可靠性验证工作。

(宇文)

我国高分辨率对地观测系统进入全面建设阶段

2012年，我国重大科技专项之一——高分辨率对地观测系统已进入全面建设阶段。

我国的高分辨率对地观测系统工程是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》所部署的16个重大专项之一，2010年5月批准实施。

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[关键词]光纤供电；航天领域；启示与建议

中图分类号：TH823.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0224-01

1 引言

NASA（美国航天局）一直在开展激光空间传输能量的研究，通过激光在自由空间中传递能量，面临的最大的难题为光电转换效率随着距离的增加而急剧减小。光纤供电技术巧妙的解决了这一难题，它通过光纤的全反射效应为激光的传输提供了损耗较小的通道，不受射频和磁场、雷电、电磁脉冲影响，不产生额外的电磁干扰，比传统电缆更轻、装配灵活，且对系统防热设计要求较低。正是因为这些优点，使其在相关领域得到了广泛的应用。

2 发展现状和趋势

2.1 发展现状

20世纪50年代首次发现GaAs材料具有光伏效应，并首次制成砷化镓太阳能电池，效率有6.5%。70年代，美国采用LPE技术，在砷化镓材料的表面生长一层宽禁带窗口层，大大减少了表面复合，转换效率提高至16%，开创了高效率砷化镓太阳电池的新纪元。20世纪80年代后，国外砷化镓太阳能电池技术逐渐演化到采用MOCVD、异质外延、多结叠层结构等最新技术，材料的供电功率和转换效率不断提高，最高效率已达到29%。同时，随着激光技术的发展，采用激光器驱动光电转换材料的研究开始兴起。从20世纪80年代至今，光纤供电技术取得了长足的发展。目前，美国的JDSU、LaserMotive，德国西门子等公司，能提供功耗在1瓦特左右输出稳定的光供电材料，如图1所示，转换的效率可以到达最高60%，传输距离可以达到10km左右。更大功耗的由于稳定性较差，目前多处于实验室研究阶段。

在应用领域，国外光纤供电技术研究起步较早，目前低功耗的应用相对成熟，从20世纪90年代开始，相关技术开始应用于高压输电、军用及航天航空、工业传感器和医疗设备等领域。

2005年，霍尼韦尔公司在国际航空传感器大会上，提出了一种基于光纤供电的传感器网络，可以应用在对噪音、电磁和射频的干扰要求苛刻的场合。2006年，德国KIT公司，成功实现在单根光纤中传输数据和供电。2013年，美国LaserMotive公司在SPIE国际防务安全展览上，展示了光纤供电驱动的小型无人机。这种小型无人机飞行高度可以达到2km，用来进行区域目标监视、通信中继等。

2.2 发展趋势[1]

目前，国外光纤供电技术研究主要集中在790～850nm、900～1000nm和1200～1600nm三个波段。790～850nm波段一般采用铝镓铟或砷化镓光电池材料，可以提供稳定的500mw的1～2km远程输出功耗；900～1000nm波段一般采用铟砷化镓或者砷化镓光电池材料，能够提供稳定的2W以上的1～2km远程输出功耗；长距离的光纤供电一般采用1200～1600nm波段铟砷化镓或者磷化铟光供电材料，可以提供500mw左右10km以上的稳定功率输出。目前，美国JDSU公司在实验室内已经成功实现了10W功耗1km距离的光纤供电演示。

3 应用特点

3.1 电力领域[2]

在电力领域，激光供能系统是解决电力系统测量中绝缘问题的安全可靠方案，通过光纤隔离高、低电压侧，给高压侧数据采集电路提供稳定电源，并且可以通过与能量光纤共用的信号光纤将采集到的信号送到低压侧的数据采集系统，不受高压母线附近的强电磁干扰的影响。同时，光纤不导电、重量轻、集成度高的特点取代了传统电磁式互感器的填油等复杂绝缘结构，体积小，造价低，安装维护成本也大大降低。

3.2 工业传感器

国外的工业传感器也经常采用光纤供电的形式。光纤提供了一种抗噪声，抗火花，绝缘的特殊电源，因此光电转换是传感器应用的理想选择，如电磁干扰测试与测量传感器。

电路会产生辐射无线电频率（RF）能量的电磁场，从而增加了电子超过规定EMI（电磁干扰）限制的可能性。磁场或电场探测器用于EMI测试以量化放射水平，并帮助确定电磁干扰的来源。在该测试中使用的探测器的电源一般由电池提供。当电池需要充电时，测试停止，电池充电或更换。电池充电破坏了试验的连续性，增大了测试周期。光电电源可以作为一个孤立的电源来驱动的EMI探针，从而提供一个单一的电源，从而除去了对电池的需要。全光纤转换可以向探头提供动力，使探头以较高的速率发回采样数据，以方便测量。因此，EMI测试可以更有效率和更经济地在较少的时间里完成。

3.3 医疗设备

磁共振成像（MRI）技术可以通过检测核磁共振信号显示人体图像。这些信号用射频线圈检测，这种线圈可以将信号放大到足够电子处理器可以读出的水平。通常情况下，是由一个非常僵硬、笨重、隐蔽的铜电缆向线圈放大器提供电源。在MRI检查过程中所采用的高转换领域，共模信号和接地回路对保持信号的完整性提出了挑战，并且可能导致因电缆过热发生的烫伤。使用非导电纤维可以消除这些风险，并且改进信号的信噪比。由于纤维需要的横截面面积更小，因此在相同的可用空间内可以使用更多的线圈提供动力以改善成像质量。同样，其他电子故障监测设备在强磁场和射频场内也可使用独立的光子电源，以确保无干扰测量。

4 启示与建议

（一）紧密跟踪光纤供电领域技术发展，充分重视其对于航天领域的意义。目前，国外光纤供电技术在航空航天传感器测量领域有广泛的应用，在国内工业领域也有相关的应用，但在我国航天型号研制方面还未涉足，有较大的应用空间。

未来的航天电气系统将会趋向于重量轻、功耗低、内部通信快速灵活的方向发展。采用光纤供电的方式，可以利用光纤作为能力传递和信息交换的介质，大大降低设备重量，避免传统电缆连接的复杂性以及无线射频通信的带宽限制，降低系统电磁兼容和防热设计的难度，对于我国航天技术发展具有推动意义。

（二）结合航天领域电气系统特点，推动电气系统电缆光纤化。目前箭上、弹上系统、地面测试设备和导弹指挥通信设备电气系统普遍使用电缆，然而，一贯使用的以电缆为媒介进行供电和通信的方式存在着许多弊端。箭、弹上存在着许多不同类型的干扰源，对电缆通信造成很大的电磁干扰。特别是对于武器系统而言，在遇到敌方施加电子干扰时，传统的电缆通信方式可能因电磁兼容的缺陷而导致崩溃。光纤供电技术可以彻底避免电磁干扰，降低电气系统防热设计难度，提高信号传输的安全性和可靠性。光纤还具有转弯半径小方便铺设、传输信号容量大、速率高、衰减小、误码率低等常规电缆无法比拟的优点，有利于提高系统的集成化、小型化和安全性水平。

（三）加强顶层牵引，梳理电缆光纤化研制体系。电缆光纤化涉及系统广泛，工程化工作较为复杂。需要充分发挥总体的顶层牵引作用，通过总体技术论证，统筹策划、分步开展、逐步完善，建立完善的研制体系。同时，加强系统性培训，建立面向型号的光纤化技术专业队伍。在研制过程中，可以先对部分对电磁干扰、噪声、防热要求苛刻的电气设备进行光纤化改造，后续再逐步推广到其它设备，最终实现系统光纤化的最优解决方案。

参考文献

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自1957年前苏联第一颗人造卫星飞出地球，人类社会步入空间时代以来，与空间相关的技术和产业得到迅猛发展，并产生了巨大的经济效益。回顾40多年来世界空间高技术产业发展状况，展望21世纪初空间产业前景，对于制定适合空间科技及其产业发展政策，发挥空间产业对经济建设巨大推动作用具有重要意义。

一、空间高技术产业现状

空间一般是指地球大气层以外的宇宙空间。空间产业泛指与空间活动相关的产业，主要包括航天制造业和航天服务业两大类型。前者包括卫星和地面设备；后者包括发射和卫星服务。空间产业涉及空间基础设施、空间应用和空间保障等领域。

20世纪90年代以来，空间高技术和产业发展日新月异，越来越多的国家参与研制和发射种类繁多的卫星，并应用到本国的经济发展活动之中。据统计，全世界已有60多个国家、1100多家航天公司投资发展空间技术，170多个国家开展了空间技术的应用工作(1)。美、俄等空间大国频繁地进行发射卫星、载人航天、火星登陆和重返月球等一系列航天活动。运载和卫星制造、空间通讯、空间导航、空间遥感等产业已基本成熟，并产生出巨大的经济和社会效益；空间材料、空间制药、农作物空间育种、空间发电、月球和火星资源利用、地球外生存栖息空间和星际旅行等已出现产业雏形，显示出诱人的产业前景。

(1)运载和卫星制造

宇宙的起源与演化是自然科学重大基本问题之一。宇宙探索将极大地拓宽人类的视野，真正实现人类飞出地球远古梦想，赋予人类宇宙生存观以新的哲学意义。它不仅能够极大地提高人类认识地球、征服太空的自信心，树立起人类的尊严，而且通过探索，将研究开发和验证一批先进的航空航天及其相关技术，从而带动相关产业的发展。

为了实现跨出地球的梦想，关键就在于运载和卫星制造，由此产生了运载和卫星制造业。经过40余年的发展，目前在空间运行的飞行器有6000多个，各国在该领域创造了成千上万个就业机会。从1996-2000年，全球卫星产业（包括卫星制造、发射服务、地面设备制造和卫星运营服务等4个产业领域）收入从1996年的450亿美元逐年递增到2000年的832亿美元，年均增长达17%，总收入达3209亿美。据日本对2000年到2020年卫星发射服务业的市场预测：2005年全球市场为240亿美元，日本为8.1亿美元；2020年全球市场为730亿美元，日本为23.6亿美元。可见，空间产业市场容量巨大，前景非常广阔。

该产业的主要产品有：单级和多级运载火箭、航天飞机、卫星和空间站、登月舱、地面设备、发射和运营服务，以及正在研制的空天飞机。

(2)空间通讯

随着空间活动发展，人类进入了一个崭新的通讯时代，这就是空间通讯时代。

空间通讯已成为全球经济和社会活动中最为有力的工具。通过它提供服务所涉及的领域有：金融、移动通讯、广播、电视、娱乐、家庭直播、电视教育等。由于空间通讯技术的发展，使得世界各个角落人们联系日趋容易，地球才真正成为了“村”。由于空间通讯而大大改变了人们的生活和思维方式。

世界大公司在空间技术及其产业的投资主要集中在空间通讯方面。到1999年底，全球有48家卫星通信公司在运营约200颗商用通信卫星，拥有5981个转发器，商业竞争的十分激烈。预计2000-2009年，全世界将发射约200颗商用通信卫星，卫星通信地面设备市场在2006年将达到460亿美元。全世界大约160个国家与地区建立了约900个卫星通讯地面接收站，我国建有卫星通信主站15座，各类卫星小站2万多个。通过卫星组成了全球通讯网，全球范围内的电视传播和60%的跨洋通讯全部由空间通讯来担任。预计21世纪初，全世界计划发射的卫星将超过1000颗，这些卫星将更先进、更实用，其中通信卫星、全球定位卫星和地球资源卫星被认为最具商业发展前途。

卫星通信产业主要包括：卫星固定通信，卫星移动通信，卫星电视直播／卫星数字音频广播和卫星互联网接入等4个产业领域。

(3)空间导航

卫星导航是卫星技术又一个成功的应用，由此形成了一个全球性的涉及诸多行业、军民通用的高技术产业。现在几乎所有民用和军用飞机，部分船、汽车使用了美国全球定位系统(GPS)的导航接收设备；卫星导航的应用领域还包括野外考察、测绘、地球板块运动、大地水准、洪水水位、海洋升降监测、通讯网时间同步等一切需要利用位置、速度和时间参数的科学、工程和社会活动。

美国的GPS系统，除拥有天上的24颗导航卫星外，地面产品有普通GPS接收机、差分GPS接收机和高精度测地型的GPS接收机。GPS接收机的定位精度可以从百米左右到厘米左右。

目前，全球GPS接收机的生产厂家约有67家，生产的接收机种类有500多种，申请的专利达上千项。我国在渔船和远洋轮上也装有约18万台的接收设备。

2000年，全球GPS产业达到85亿美元的产值，提供了约10万人的就业机会，专家估计，2005年总产值可达600亿美元。

俄国、欧盟和中国也加入了该产业竞争。正在实施和计划实施的导航星座计划还有俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo计划和中国的北斗计划。

该产业的产品主要有：适用于各类场合、不同用途的接收机，及其与其它产品结合形成的用途更为广泛的产品，如与地理信息系统结合起来的汽车地图导航系统，与手机结合起来的集通讯、导航于一身的定位手机。

(4)空间遥感

空间遥感是继卫星通信和卫星导航后的第三个应用领域。目前在地球周围运行的对地遥感卫星包括气象、资源、测绘、海洋、环境监测等卫星。它们不断送回大气、海洋和陆地资源的图像和数据，为气象预报、农林管理、海洋渔业、资源勘测、灾害监测提供了大量人类日常生活不可或缺的信息。

目前对地遥感波段包括电磁波的绝大部分波段，其产品包括可视、红外、微波等波段的图像和数据。据国外报价，每平方公里卫星影像的价格为30-40美元。另据联合国预测，全球遥感和地理信息系统年产值已达40-50亿美元。

根据有关计算，美国应用气象卫星使农业增产和减少灾害损失，每年获益20亿美元，投入产出比值为1:7，前苏联该值为1:10。

利用遥感技术对农作物估产已取得满意结果。从20世纪80年代中期开始，中国先后选择了冬小麦、玉米及水稻等主要农作物进行产量和面积预报。在进行省级（或地区级）大面积的估产中，小麦估产精度优于95%，玉米优于90%，水稻优于85%。

中国气象部门利用本国和国际气象卫星对沿海强台风的预报，已经取得了良好的经济效益和社会效益，如1981-1987年间的几次台风和洪水的准确预报就减少损失几十亿元。

二、方兴未艾的新兴空间产业

21世纪空间高技术产业将以更加迅猛的速度发展，除上述四大相对成熟产业继续向前发展外，以下四个领域将由目前具备产业雏形发展成为成熟的产业。

(1)空间材料加工和空间制药

利用外层空间的微重力、超高真空和超洁净等特殊环境，进行材料加工和制药，已经显示出巨大的商业前景。它将使人类能够在21世纪初生产许多产品，如超纯材料、新的药品和农产品，下一步将要突破的是规模生产技术和工艺。

在空间进行在地面无法制造的用混合金属、偏晶合金和复合材料制备、生长掺杂分布更均匀、化学配比更加正确和晶体结构更加完美的单晶材料，已进行多次空间试验，并获得了满意结果。在空间进行大尺度蛋白质晶体以及高效率地提纯高纯生物制品，有制药前景的动、植物细胞的生长、代谢、合成及分泌生物活性物质的影响等空间试验也开展了多次，同样获得了满意的结果。

中国利用空间特殊环境进行种子搭载试验，培养了小麦、水稻等粮食作物新品系，在油料、棉花、花卉等经济作物方面也获得了很好的变异品种。对回收的种子进行种植，取得了可喜的结果，如粮食亩产可提高8%-20%，水稻蛋白质含量可提高8%-12%。

美国民用空间技术规划明确了开展和扩展商业性空间工业的目标。据有关资料介绍，美国目前已有20多种地面上难以制成的药物在空间制成。美国国家航空航天局(NASA)建立了空间商业发展中心，与工业界签署了多项促进空间材料制备的协议。中国自1997年开始利用返回式卫星进行空间材料的制备，已经完成了10多次的空间飞行实验，进行了诸如InSb晶体等一系列的生长实验，取得了较好的实验结果。

(2)空间能源

无论从地球上的能源消耗，还是从人类在外层空间停留或居住角度来考虑，能源获取都是一个关键问题。利用空间资源来获取能源，最有可能实现的是太阳能发电和等离子体发电。

①空间太阳能发电

由于外层空间没有大气对太阳光的反射和吸收，空间太阳能发电卫星能接收到近于无损失的太阳辐射；在外层空间，由于不受天气影响，日照时间长，因而在外层空间同样面积一年内可以利用的太阳能，相当于地面的5倍多。如在空间中建造面积55平方公里的太阳电池阵，利用微波传送电能到地面，就能直接为地面用户输送500万千瓦的电力。

目前，美国、日本等已在计划发射太阳能发电卫星，在空间构筑大型太阳能电池阵或太阳能收集器，用微波把所产生的巨大电能传送到地面。

②空间等离子体发电

空间等离子体发电是利用系留卫星来实现的一种发电形式。系留卫星发电系统是利用航天飞机或卫星带动一根金属导线切割地磁场进行发电的系统，可提供在轨飞行器的电能。它的核心部件是等离子体接触器，它是一个与空间环境等离子体作交换电流的装置。

1996年，美国和意大利联合进行了飞行试验，从航天飞机上释放了一条长19.7公里的导电系绳，产生了约1700瓦的功率。虽由于系绳断裂，致使试验中断，却已显示了空间等离子体发电的巨大应用前景。目前，美、加、意、德、日等国均有此类研制计划，有的还进行了有关飞行试验。(3)外星资源开发利用

外星资源是指地球以外星球（包括月球）资源。21世纪这类资源主要来自月球和火星。

①月球资源的开发利用

月球具有丰富的矿产资源，月岩包含有地壳中含有的全部元素及约60种矿物，其中有6种矿物是地球上没有的。如果进展顺利，人类可能在21世纪20年代实现月球采矿。月球土壤中丰富的He[,3]是核发电站的重要原料，以发电量大著称，如25吨He[,3]发电量，足够美国使用一年。

月球土壤中含氧量丰富，利用月球上的氧，可解决人在月球上供氧问题和推进剂问题。

月球没有大气和磁场，月面引力加速度只有地球的1/6，因而是建立观测基地、进行天文观测和日地空间环境研究的理想场所。

世界各空间大国都重视月球的开发利用。2000年中国航天局了中国航天白皮书，表明了近期中国对月球探测的考虑和计划安排。

②火星资源开发利用

21世纪初人类对宇宙的认识将会有新的飞跃。深空探测、开发和利用的重点领域，除月球外就是火星。火星是离地球最近的一颗行星，对其探测、研究及开发利用具有重要的战略意义。美国1998年已成功实现火星登陆，其它空间大国也在准备实施21世纪探测火星的宏伟计划。这些计划除了认识宇宙外，将会进一步促进空间科技如宇航工程、材料科学、人工智能、计算机技术、信息科学和精密仪器研制等发展，从而推动经济和社会的迅速发展。

(4)外层空间永久居住站和星际旅行

随着人类空间活动的日益增多，空间往返及空间飞行器技术的成熟，在外层空间或外星球建立永久性居住地成为可能。预计2015年，全世界人口达到75亿左右，2050年达125亿左右，地球显然难以承受如此大的人口压力，使得人类离开地球而生活在外层空间和外星球上成为一种选择。美国计划于2010年在月球建立永久基地，2050年建立月球城市，2020年实现人类首次登上火星。

国际空间站已成为迄今为止人类在太空部署的最大和最先进的宇宙飞船，已拥有长驻居民，是通向人类居住地球外星球的一个里程碑。在空间站上的宇航员最长的逗留时间已经超过了1年。人类可能在外层空间建造出许许多多漂浮的太空居留站，在月球建立永久基地的设想已经提出了多年，并计划以此为“跳板”向火星移民。

2002年，美国富商在支付了2000万美元后，经过培训，已经在国际空间站的俄罗斯段进行了太空旅行。俄罗斯开始研发更适合普通人乘坐和观光的飞船。随着通向宇宙空间的飞行器技术的飞速发展，会有越来越多的人愿意去体验从太空中眺望地球、月球和其它行星那激动不已的心情，过一过在失重状态下的太空生活。

三、空间高技术产业的特点

空间投资巨大，一般民用投资难以满足。但随着空间活动的增加和空间技术本身的发展，空间投资逐步显现出了巨大的商用价值，如卫星全球通讯、全球导航等。归纳起来，空间产业主要有以下特点：

(1)国家启动，市场跟进，高投资高回报

在空间产业发展的初期，投资行为属国家行为，主要目标是国家安全和国民经济建设中重大基础问题，如军用侦察卫星、气象卫星和遥感卫星的发展。随着技术的成熟和市场潜力的显现，一些公司开始投资，就像对因特网的前身ARPANET和人类基因组计划的投资，先由国家启动然后市场跟进一样。

(2)空间产业对国家经济建设具有重大促进作用

为了发展空间事业，必然要求钢铁、冶金、电子、材料、计算机、能源化工、元器件等多种行业的大力发展。据美国空间专家估计，美国空间科技上每投资1个美元，将会在提供就业机会和经济增长上获得14个美元的回报。生产函数理论计算表明，美国国家航空航天局(NASA)从1975-1984年增加经费10亿美元，使国民经济总值增加830亿美元(1)。我国有关科技人员在分析了我国航天事业的发展中，得出了1:17的航天经济绩效作用(3)。

(3)空间技术与其它产业形成互动关系

空间技术的发展推动了相关产业的发展；空间技术的应用带动了许多新型产业的出现。许多的空间技术应用在地面有关产业中产生了巨大经济效益，据美国统计，约有10%的投资会带来一系列产生商业效益的副产品技术在国家其它经济行业的应用。以哈勃望远镜为例，将其CCD技术应用到人体胸部组织检查上，避免使用现有的外科手术，不但减轻了病人的痛苦，也使检查更加清晰和有效，同时也产生了巨大的经济效益。用外科手术的方式进行胸部组织检查大约花费是几千美元，而用CCD成像检查只需几百美元。

从空间技术发展的历史很容易了解到，这种相关技术的转移和在其它行业的应用，完全可以由企业或公司来投资并运作，且能够产生高额回报。如中国利用火箭发动机高温密封技术研制生产的特殊阀门新产品，为燕山、大庆、齐鲁、扬子、上海、天津等石化企业引进的生产线提供配套，节约了数千万美元的外汇。

(4)空间活动是高技术产业的发祥地

空间活动是指人类为进入和利用“空间”而开展的各种活动。在短短的40余年的发展过程中，空间活动全面渗透到国家经济建设、国防建设和人民生活的各个方面，孕育和发展了许许多多的高新技术产业，是名副其实的高技术产业发祥地。空间产业具备已形成产业化规模的高技术产业的所有特性，如高战略性、高创新性、高增值性、高渗透性、高投入性、高风险性和高竞争性。

四、对我国空间产业发展的启示

随着我国加入WTO，我国空间高技术产业将面临着更多的商业机会和巨大的商业前景，同时也面临许多意想不到的竞争环境。因而，汲取国内外空间产业的经验，建立在社会主义市场经济条件下的我国空间产业的政策、法规、资本运作、产业促进机制和现代企业的体制机制已经是摆在我们面前的现实问题了。

(1)加强空间高技术产业化

自1970年成功发射第一颗卫星以来，我国空间事业也取得了令人瞩目的成就。但我国空间技术应用的总体水平还不高，还没有形成产业规模，在全球航天产业中的份额只有1%。在国际上已产生重大商业效益的空间通讯和空间导航方面，我国还没有进入世界商用市场的通讯卫星和地面的全球移动通讯系统，没有自己知识产权的GPS地面接收机等。

(2)转换空间技术开发与应用管理机制

国际空间发达国家大多已建立起比较完善的空间技术转移与产业促进政策。如美国在1958年就制定了“国家航空航天法”，以法律形式明确了NASA在技术转移中的任务和职责。我国尚未形成对空间产业一系列的法律、政策和产业促进机制，空间技术开发、利用和转移的管理机制还需要进一步完善，以形成良好和有效的宏观政策和产业发展环境。

(3)按现代企业制度改善和运行现有航天企业

由于计划经济的历史原因，我国所有的航天企业都是在国家计划安排下，按计划经济的体制建立的，在特定的历史条件下为国家做出了巨大的历史性贡献。随着市场经济体制的逐步建立，宏观经济环境必然要求计划经济体制下建立起来的航天企业跟上时代的步伐。事实上，我国在这一领域已经进行了改革，建立了以航天科技集团和航天科工集团为代表的航天企业。但如何真正按现代企业制度来运行，并使之在市场经济的大环境下，对国家经济建设和国家安全发挥更大的作用，应当说还有较长的路要走；同时，如何引入国有资本之外的资金进入空间产业领域，以形成良性竞争的产业环境，也是非常重要和必须面对的问题。

【参考文献】

1.航天技术与现代社会编委会编.航天技术与现代社会.北京：宇航出版社，1996

2.姜景山主编.空间科学与应用.北京：科学出版社，2001