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國家自然科技常識

國家自然科技常識彙編

  一、資訊科技

  計算機技術與現代通訊技術一起構成了資訊科技的核心內容。資訊科技主要是指利用電子計算機和現代通訊手段實現獲取資訊、傳遞資訊、儲存資訊、處理資訊、顯示資訊、分配資訊等的相關技術。現代資訊科技是以電子技術,尤其是微電子技術為基礎,以計算機技術(資訊處理技術)為核心,以通訊技術(資訊傳遞技術)為支柱,以資訊科技應用為目的的科學技術群。包括資訊獲取技術、資訊處理技術、資訊傳遞技術、資訊控制技術、資訊儲存技術等內容。具體來講,資訊科技主要包括以下幾方面:

  1.感測與識別技術。它的作用是擴充套件人獲取資訊的感覺器官功能。它包括資訊識別、資訊提取、資訊檢測等技術。這類技術的總稱是“感測技術”。它幾乎可以擴充套件人類所有感覺器官的感測功能。感測技術、測量技術與通訊技術相結合而產生的遙感技術,更使人感知資訊的能力得到進一步的加強。

  2.資訊傳遞技術。它的主要功能是實現資訊快速、可靠、安全的轉移。各種通訊技術都屬於這個範疇。廣播技術也是一種傳遞資訊的'技術。由於儲存、記錄可以看成是從“現在”向“未來”或從“過去”向“現在”傳遞資訊的一種活動,因而也可將它看作是資訊傳遞技術的一種。

  3.資訊處理與再生技術。資訊處理包括對資訊的編碼、壓縮、加密等。在對資訊進行處理的基礎上,還可形成一些新的更深層次的決策資訊,這稱為資訊的“再生”。資訊的處理與再生都有賴於現代電子計算機的超凡功能。

  4.資訊施用技術。是資訊過程的最後環節。它包括控制技術、顯示技術等。

  感測技術、通訊技術、計算機技術和控制技術是資訊科技的四大基本技術,其中現代計算機技術和通訊技術是資訊科技的兩大支柱。

  二、新材料

  新材料是指那些新出現或已在發展中的、具有傳統材料所不具備的優異效能和特殊功能的材料。新材料與傳統材料之間並沒有截然的分界,新材料在傳統材料基礎上發展而成,傳統材料經過組成、結構、設計和工藝上的改進從而提高材料效能或出現新的效能都可發展成為新材料。

  新材料作為高新技術的基礎和先導,應用範圍極其廣泛,它同資訊科技、生物技術一起成為21世紀最重要和最具發展潛力的領域。同傳統材料一樣,新材料可以從結構組成、功能和應用領域等多種不同角度對其進行分類,不同的分類之間相互交叉和巢狀,目前,一般按應用領域和當今的研究熱點把新材料分為以下的主要領域:電子資訊材料、新能源材料、奈米材料、先進複合材料、先進陶瓷材料、生態環境材料、新型功能材料(含高溫超導材料、磁性材料、金剛石薄膜、功能高分子材料等)、生物醫用材料、高效能結構材料、智慧材料、新型建築及化工材料等。在20世紀初,人們所指的建築材料是木材、水泥和鋼鐵;二戰後出現了新三材,指的是人工合成的塑膠、橡膠和纖維,而80年代以來大量高新材料紛紛湧現。高新材料從使用的角度說可分為傳遞、記錄或儲存的資訊材料;耐高溫結構陶瓷、非晶態材料和超導材料的新能源材料,特別是超導材料80年代中期以來有突破性進展;高效能結構複合材料,高效能工程塑膠和新型合金材料為主要內容的特殊結構材料和新功能材料,如高效能的陶瓷材料、有機氟材料、高功能的黏合劑等。從材料的構成來說可以分金屬材料、高分子材料及陶瓷材料三大門類。近些年來,出現了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及複合材料競相發展的趨勢。一些新興金屬材料在科技革命的大潮中應運而生。傳統鐵、鉛、鋅、鋁等金屬更新品種,與宇航、電子、原子能等高新技術聯絡密切的金屬材料越來越受到重視。其他新型高效能金屬材料出現瞭如快速冷凝金屬的非晶體和微晶材料、奈米金屬材料、有序金屬間化合物、定向凝固柱晶和單晶合金等。奈米材料具有許多潛在的新用途,它是一門用單個原子和分子建造事物的科學,其最終目標是實現微型化。

  三、新能源

  新能源又稱非常規能源,是傳統能源之外的各種能源形式,指剛開始開發利用或正在積極研究、有待推廣的能源,如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能和核聚變能等。聯合國開發計劃署(UNDP)把新能源分為以下三大類:大中型水電;新可再生能源,包括小水電、太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能。新能源的各種形式都是直接或者間接地來自於太陽或地球內部發出所產生的熱能,包括各種可再生能源和核能。相對於傳統能源,新能源普遍具有汙染少、儲量大的特點,對於解決當今世界嚴重的環境汙染問題和資源(特別是化石能源)枯竭問題具有重要意義。同時,由於很多新能源分佈均勻,對於解決由能源引發的戰爭也有著重要意義。

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