中華人民共和國科技

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玉兔號
玉兔號
東方紅一號是中國衛星起點
新疆廣設的國產風能機組

在1949年10月1日中華人民共和國成立之時,中國科技水平落後,沒有完整的工業體系。20世紀60至70年代,中國先後掌握了「兩彈一星」和「雜交水稻」技術。20世紀80年代,「863計劃」直接推動了中國生物技術航太技術資訊技術激光技術自動化技術能源技術新材料和海洋高技術的發展。20世紀90年代,中國提出科教興國戰略。從2000年到到2010年,中華人民共和國的科研經費從895.7億元人民幣增長到6980億元人民幣,年均增長率為22.79%,科研經費占GDP的比重從2000年的1.00%增長至2010年的1.75%,已超過世界平均水平(1.60%)。時至今日,中國的科學技術水平自從改革開放以來科技發展開始提速,現在中國在航天、載人深潛、量子通訊高速鐵路超導、電子技術、核能激光等領域成果顯著,但同時在綠色能源發動機、精密製造、自動化等領域上與發達國家仍存有差距。[1]

歷史[編輯]

90年代之前[編輯]

1950年建政時就將科技立為基礎國策和第一生產力

中華人民共和國在剛成立之時,對科學技術的管理採用蘇聯模式。在該模式中,中央政府採用高度集中的形式對各個機構提出任務,各個機構的自主性很小。文化大革命發生後,中國的科研領域受到較大衝擊,眾多科研研究者受到迫害,一些科研項目被迫停止。[2]。儘管如此,在20世紀60、70年代,中華人民共和國的科學技術仍然取得如兩彈一星雜交水稻等重大科研成就。

1976年文化大革命結束後,中華人民共和國政府開始在各個方面進行整頓,科技和教育成為改革開放的重要突破口。在多年前,「科學技術是生產力」、「科技工作者是勞動者」、「脫帽加冕」等觀點早已被提出,但受到嚴厲批判。而這時,「自然科學是上層建築」和「自然科學有階級性」轉眼之間成為反動謬論。1977年8月4日在人民大會堂,由中共中央副主席、國務院副總理鄧小平親自提議召開並主持了全國科教工作座談會,知識分子成為急待拉攏和討好的座上賓。這是他復出後,第一次公開參加的重要活動。8月8日上午,鄧小平在座談會結束時發表了著名的「八八講話」,決定恢復高考制度,提議召開全國科學大會,通過改善物質待遇來調動知識分子的積極性。

1978年3月18日至3月31日,全國科學大會在北京召開。鄧小平在開幕式上強調說,知識分子的絕大多數已經是工人階級的一部分。郭沫若在閉幕式上發表講話(由中央人民廣播電台播音員虹雲當場朗讀),號召科學工作者熱烈地擁抱「科學的春天」。

1982年,中共中央在全國科學技術獎勵大會上提出「經濟建設依靠科學技術,科學技術工作要面向經濟建設」的方針。1984年2月24日,中共中央顧問委員會主任鄧小平在《辦好經濟特區,增加對外開放城市》中說:特區是技術的窗口、知識的窗口。1985年鄧小平提出「經濟體制,科技體制,這兩方面的改革都是為了解放生產力。新的經濟體制,應該是有利於技術進步的體制。新的科技體制,應該是有利於科技發展的體制。」同年,中共中央決定「允許集體或個人建立科學研究或技術服務機構。地方政府要對它們進行管理,給予指導和幫助。」為許多改制行為如:研究所所長負責制、利潤實體、產學研合作、物質獎勵、知識形態商品、專利保護、技術市場、人才流動等開了綠燈[3]

1986年3月,在四位老科學家的建議下,鄧小平作出批示,要求「找些專家和有關負責同志討論,提出意見,以憑決策」。半年後,《863計劃綱要》形成,選擇生物技術航天技術信息技術激光技術自動化技術能源技術新材料海洋高技術八個領域列為中國發展高技術的重點。1988年9月,鄧小平根據當代科學技術發展的趨勢和現狀,提出了「科學技術是第一生產力」的論斷。

90年代至今[編輯]

1995年5月,中國共產黨中央委員會中華人民共和國國務院作出《關於加速科學技術進步的決定》,正式提出了科教興國戰略。中華人民共和國眾多的公立科研機構,包括中國科學院中國工程院和許多大學每年可以從政府得到大量的撥款。1995年《「211工程」總體建設規劃》獲得國務院批准。「211工程」,即面向21世紀、重點建設100所左右的高等學校和一批重點學科的建設工程,是建國以來由國家立項在高等教育領域進行的規模最大、層次最高的重點建設工程。1998年中國教育部決定在實施《面向21世紀教育振興行動計劃》中,重點支持國內部分高校創建世界一流大學和高水準大學,並以江澤民北京大學100周年校慶的講話時間(1998年5月)命名為「985工程」。

從2000年到到2010年,中華人民共和國的科研經費從895.7億元人民幣增長到6980億元人民幣,年均增長率為22.79%,科研經費占GDP的比重從2000年的1.00%增長至2010年的1.75%,已超過世界平均水平(1.60%)[4]。2013年12月聯合國知識產權組織在其年度報告中指出中國公民2011年申請了560681件專利,成為世界第一。日本美國分別居第二、第三。2012年中國的專利申請數量比2011年增加了24%,占到全球專利申請數量的28%。[5]

尖端科技[編輯]

核技術[編輯]

1964年10月16日中華人民共和國爆炸了第一顆原子彈,1967年6月17日中華人民共和國爆炸了第一顆氫彈,1971年9月,中國第一艘核潛艇下水試航。在民用核技術方面,1958年6月,中國第一座實驗性原子能反應爐在北京郊外的中國科學院原子能研究所內建成。1985年3月20日中國的第一座自主設計和建造的核電廠——秦山核電站在浙江海鹽開工,1991年12月15日首次併網發電,並成為世界上第七個具備自主設計、自主建造、自主調試和自主運營管理核電廠的國家。1995年12月中國實驗快堆工程立項,並在2010年7月首次臨界進而成為世界上第8個擁有快堆技術的國家。2012年11月項目通過驗收。2006年9月中國新一代「人造太陽」實驗裝置(EAST)首次成功放電,成為世界上第一個投入運行的全超導非圓截面核聚變實驗裝置。[6]2013年,中國的「鈾濃縮技術」實現自主化和工業化應用,意味着中國核燃料的生產能力具備國際競爭力[7][8][9]

航太技術[編輯]

人造衛星

1958年,中華人民共和國就開始了人造衛星研發進程。1970年4月24日發射了第一顆人造衛星使中國成為繼蘇、美、法、日之後世界上第五個獨立研製並發射人造地球衛星的國家。1975年1月29日,中國第一顆返回式遙感衛星試驗成功。中國成為繼美國和原蘇聯之後,第三個掌握這項技術的國家。近年來,中國航天事業高速發展,多次發射人造地球衛星和實用通信衛星,1981年還成功地用一枚運載火箭將三顆衛星發射到太空。中國建立了北斗衛星定位系統,可以在民用及軍用導航方面發揮重要作用。

載人航天

2003年,神舟號飛船的成功發射標誌着中國成為繼蘇聯美國之後,第三個有能力獨自將人送上太空的國家。2008年,首次進行了飛船出艙活動(太空行走)。2011年,發射了首個試驗型空間站天宮一號,並成功完成與後續發射的神舟八號飛船的對接,成為繼前蘇聯美國之後,第三個有能力獨自發射空間站的國家。2012年,成功發射了神舟九號載人飛船,並首次將女太空人送上太空,完成了與天宮一號的自動,手動空間交會對接。

探月工程

中國在2003年3月1日正式啟動了第一個探月工程。首先是發射繞月衛星,繼而是發射無人探測裝置,實現月面軟着陸探測,最後送機器人上月球建立觀測點,並採回樣本到地球。整個計劃將歷時20年,計劃為最後的登月工程打下基礎。2007年嫦娥一號繞月衛星的成功發射標誌着中國已經成為了月球俱樂部的一員,第五個探測月球的國家。2010年中國發射第二顆探月衛星嫦娥二號,成功獲取了世界上分辨率最高的7m分辨率的全月圖[10]

航空技術[編輯]

ARJ-21翔鳳支線客機
自製的長沙磁浮捷運

中國第一架飛機是工程師馮如在1910年製造的一架雙翼飛機,此後中國只有零星製造飛機,並沒有大規模生產。直到1954年7月11日第一架國產飛機初教5完成試飛,並於8月末開始大批生產。

1956年首架殲5升空試飛,同年9月9日向世界宣布中國第一架生產的噴氣式飛機問世,之後中國嘗試進行自行設計噴氣式飛機強5並成功大規模生產。但很長一段時間中國航空產品中仿造的比例一直很高。

進入21世紀中國航空開始較快發展,在民用飛機領域,ARJ21於2008年11月28日12時23分在上海大場機場成功首飛並在2009年成為中國第一種部分自主設計並可以大規模製造(儘管目前為止還沒有開始)的支線飛機。在民用支線飛機領域裡有名的還有新舟60新舟600型渦槳支線客機(兩種型號同樣改進自運-7)。同時在大型飛機領域,中國在經歷運-10在1980年代的失敗之後終於開始了第一個市場化整機全新設計的窄體客機計劃C919

軍用飛機也取得了較大進步,被眾人看待有可能成為中國第四代軍用戰鬥機的殲20和殲-31分別在2011年1月11日和2012年10月31日完成首次飛行測試。2012年11月22日首架殲-15原型機在遼寧號航空母艦上進行着艦測試和起飛測試成功。運-20運輸機(Y-20)在2013年1月26日完成試飛。

高速鐵路[編輯]

CRH380AL型動車組在上海虹橋站

2000年時,中國還沒有一條真正意義上的高速鐵路,但在2010年中國的高速鐵路運營里程已經超過歐洲的總和[11]。同時中國高速鐵路技術也開始了對外輸出,2012年12月6日泰國表示準備引進中國高鐵技術。[12]同年12月中國北方機車車輛工業集團公司表示正蘭州市建設一個裝備製造基地,其一大功用就是便於向中亞、西亞出口包括高鐵設備在內的軌道交通產品。[13]從2012年8月起,中國開始向歐盟定期出口高鐵關鍵技術大部件。[14]2012年10月,中國同意70億美元援建老撾高鐵並由中國公司建設。[15]中國北車集團還與美國加利福尼亞州以及通用電氣簽署了合作協議,向其提供高速鐵路技術、設備和工程師。[16]中國南車集團與美國GE公司在2011年簽署高鐵技術出口協議。[17]

電子與信息技術[編輯]

華為製造的無線通訊模組

中國在電子與信息技術方面達到世界一流水平。2009年中國製造世界上48.3%的電視機,49.9%的移動電話,60.9%的個人電腦和75%的液晶顯示器。2010年中國軟件行業在軟件和信息服務市場的份額以高於15%的速度增加,在過去的十年裡平均增幅達到36%。

在超級計算機方面,中華人民共和國位於世界領先水平。2011年中國擁有世界最快的500個超級計算機中的74個。[18]中國在1983年就研製出第一台超級計算機「銀河—Ⅰ」,使中國成為繼美國、日本之後第三個能獨立設計和研製超級計算機的國家。[19]部署於國家超級計算長沙中心天河一號(2011年)[20]和部署於國家超級計算深圳中心曙光星雲(2009)分別為當時世界超級計算機運算速度排名的第二和第四名。中國以國產微處理器為基礎製造出的本國第一台超級計算機「神威藍光」部署於濟南中心(2011年),並由中國科學技術大學清華大學組成的聯合小組,成功實現了16公里的量子態隱形傳輸,這一距離是目前世界記錄最遠距離的20多倍。部署在國家超級計算廣州中心的超級計算機天河二號實現了從2013年6月到2016年6月共3年在TOP500保持第一位,而2016年6月神威·太湖之光則實現了首度不採用國外技術產品,使用基於中國設計、製造處理器而打造出來國產超級計算機,並取代了天河二號的第一地位。

生物及醫療技術[編輯]

中國擁有生物技術重點實驗室近200個,研發人員2萬多人,涉及現代生物技術的企業約500多家,從業人員超過5萬人,已建立了20多個生物技術園區。在生物資源的調查統計方面,中國完成登記的動植物、微生物資源約為26萬種,已收集與重大疾病相關的中國人家系3000多個,收集農作物種質資源32萬份,建立了全球保有量最大的農作物種質資源庫。就生物技術來看,中國在基因測序、轉基因植物、疫苗研製、高技術篩選農作物、基因治療技術方面都處於世界前沿。但是中國生物技術產業的發展缺乏一個有組織的、系統的、分工明確的體系和發展戰略。其次,生物技術的產業化水平偏低。第三,不同高新技術產業的相互交叉滲透不足。其四,國際市場的開拓與國際合作有待加強。[21]

生物技術

1973年,水稻專家袁隆平培育出了「秈型雜交水稻」,該水稻畝產比普通水稻增產20%以上。2014年10月10日,農業部通報,由袁隆平院士領銜的第四期超級稻百畝方畝產超過1000公斤,創造了每畝1026.7公斤(每公頃15.4噸)的新紀錄。另外中華人民共和國科學家獨立完成了雜交水稻父本9311(秈稻)的基因組序列草圖。中華人民共和國是世界上第二個有轉基因抗蟲棉花自主知識產權的國家。

醫療技術

1965年,中華人民共和國科學家首次人工合成了結晶牛胰島素,使中國成為第一個合成蛋白質的國家。1985年,中華民國(台灣)出生第1例試管嬰兒,1986年香港也出生1例。大陸首例試管嬰兒於1988年3月10日誕生。中華人民共和國還作為惟一的發展中國家成員參與了國際人類基因組計劃,完成了1%測序工作。在國際上首次定位和克隆了神經性高頻耳聾基因乳光牙本質Ⅱ型汗孔角化症等遺傳病的致病基因

激光技術[編輯]

包括激光測距技術、激光制導技術、激光通信技術、強激光技術等。1961年,中國研製成功了第一台激光器。上世紀80年代華中科技大學建成了中國第一個激光技術國家重點實驗室,90年代初建立了第一個激光加工國家工程研究中心,開始研究深紫外非線性光學晶體和激光技術,經過20多年努力,使中國成為當今世界上唯一掌握深紫外全固態激光技術的國家[22]。2012年7月19日,中國進行的大口徑高通量激光驅動器實驗平台出光試驗中,單束出光能量第三次超過16千焦,達到16.523千焦,成為繼美國、法國之後第三個邁入「單束萬焦耳出光」俱樂部的國家。[23]

資源勘探技術[編輯]

2017年5月18日,中國正式宣布南海北部神狐海域進行的可燃冰試採獲得成功,這也標誌着中國成為全球第一個實現了在海域可燃冰試開採中獲得連續穩定產氣的國家[24]

國際競爭中的優勢與劣勢[編輯]

中國的總體科研水平位居世界前列,但部分領域相比歐美日本發達國家仍有較大差距,例如在數控機床等核心工業技術上因為精度、穩定性及功能方面的原因劣勢明顯。

IT業[編輯]

中國互聯網發展非常迅速,根據中國互聯網絡信息中心(CNNIC)發表的《中國互聯網絡發展狀況統計報告》,截至2013年12月,中國網民規模達6.18億,互聯網普及率為45.8%。[25]在中國,寬帶是互聯網的主要接入方式,共有2.7億人通過寬帶連入互聯網,占總體網民比例的90.6%;而寬帶接入的價格亦能為中國大陸的大部分中產階級所接受。無線接入方式,特別是手機訪問互聯網的網民數量在迅速上升,有11,760萬手機上網用戶。而使用固定電話撥號上網的網民人數,自從在2004年達到峰值後,已在逐年地繼續減少。

時間 網民數量 互聯網普及率
2008 3億 -
2011 4億 -
2012 5.13億 38.3%
2014 6.18億 45.8%

在全球互聯網公司前十強中,其中三家來自於中國,阿里巴巴、百度騰訊是中國互聯網公司的三大巨頭。其中,在全球互聯網市場中,阿里巴巴市值位居第二,僅次於谷歌。[26]但是,中華人民共和國的網速就因過慢而一直廣為詬病,根據雲端平台供應商阿卡麥(Akamai)公布的2017年第一季全球網路現況報告中華民國(台灣)網速以17Mbps排名第16名;中國大陸則以7.6Mbps名列第74名,但繁榮和落後省份網速差異極大,例如上海的手機無線4G上網可達100Mbps。[27]同時,由於中華人民共和國網絡審查制度,某些外國網站在中國大陸無法瀏覽。

網路遊戲市場在2010年後興起,中國遊戲用戶規模達5.66億人,較重度的付費遊戲玩家超過2億人[28],各種個人網路直播網站也興起成為新行業。

半導體領域的前沿研發目前基本都被歐美和日韓的企業以及院校所包攬。(參見全球導體廠商排名)作為現代IT業的根本基礎,最核心的晶元生產技術基本仍為美日韓等有限的幾家大型公司所掌握。在2017年全球智能手機市場份額排名中國採用多品牌戰術佔世界前十大手機廠中的七家,總市占40%並持續增長,超過三星的22.6%與蘋果15.6%。[29]

交通運輸領域[編輯]

青藏鐵路

中國高速鐵路的研究通過與外國合作初見成效,且建造了世界高原鐵路技術難度最大的青藏鐵路,高原鐵路建設技術到達領軍水平。但由於2011年甬台溫鐵路列車追尾事故的影響,安全問題令人擔憂。此後,高速鐵路小幅度降速,也導致2011年下半年高鐵建設停工,直到2012年初才陸續復工。此後,中國加強了高鐵安全檢查,以防止意外發生。中國機車建造在國際上具有一定優勢。2014年10月中國北車公司首次向美國出口284輛地鐵車輛。[30]但在高鐵出口的過程中,受到日本新幹線的競爭壓力[31][32]

  • 2012年6月下旬廣州中船龍穴造船廠的排水量35萬噸巨型油輪新埔洋號出海試航。但中國尚沒有能力造大型的豪華遊輪[33]
  • 2012年中國汽車產量超過歐盟,成為全球最大汽車生產國。[34],但核心技術缺失仍然制約中國汽車製造業的發展。[35]
  • 2013年1月23日,中國第一架大型運輸機運20在閻良首飛成功。[36]在民用飛機製造領域,由於C919交付時間延期,中國暫不能與空客波音展開競爭。
  • 2015年6月1日南北車合併為中車集團,各種鐵路和高鐵、地鐵、輕軌車輛將由國家支持的中車集團主導。2017年建廠芝加哥舉行動工,首案為中標芝加哥846輛地鐵車輛。
  • 2016年8月28日,中國航空發動機集團有限公司成立,開始國產民用化噴射機發動機。
  • 2017年6月復興號電力動車組高鐵投入商用,世界上首個實用化民營高鐵達420公里極速,日常速度350公里。

參考文獻[編輯]

  1. ^ 創新與中國科技體制現狀
  2. ^ Donald D. DeGlopper, Chapter 9 - Science and Technology, A Country Study: China, Library of Congress, http://lcweb2.loc.gov/frd/cs/cntoc.html
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  4. ^ http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-JSNB201105039.htm, http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-JSNB201105039.htm
  5. ^ 聯合國:全球申請專利數中國第一 美國第三 http://www.sxfoa.gov.cn/gjlw/268409.shtml
  6. ^ http://english.people.com.cn/200601/21/eng20060121_237208.html 中國建造了世界上第一個人造太陽裝置 People's Daily Online. 21 January 2006.
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  12. ^ 泰國準備引進中國高鐵技術
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  28. ^ 中評-2017年手遊市場競爭將加劇
  29. ^ 三星市佔連兩年衰退,蘋果表現不如預期
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  34. ^ 環球網 中國超越歐盟 躍居全球最大汽車生產國 http://auto.huanqiu.com/news/2014-11/5189788.html
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外部連結[編輯]

參見[編輯]