（三）高新技术领域及其标志性技术

1．高新技术领域

（1）高新技术的含义

高新技术是指当代新兴学科与高技术水平，特别是尖端技术和先导技术，是生产力发挥巨大作用的重要因素。

（2）高新技术的特点

①高智力；②高投入；③高风险；④高效益；⑤高渗透；⑥高竞争。

2．高新技术领域的标志性技术

（1）信息技术

①超级计算机

“天河一号”是中国首台千万亿次超级计算机系统，测运算速度可以达到每秒2570万亿次。2015年“天河二号”以每秒33.86千万亿次连续第六度位居全球超级计算机500强之首。

②物联网

物联网，Internet of things（IoT），是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段，就是指物物相连的互联网，其中包含两层意思：其一，物联网的核心和基础是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

③云计算

云计算，cloud computing，是一种将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源共享池，向用户按需提供服务的模式。云是网络、互联网的一种比喻说法。云计算可以让人们体验每秒10万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。

④大数据

又称巨量资料，是指以多元形式，从许多来源搜集而来的庞大数据组，往往具有实时性，这些数据可能得自社交网络、电子商务网站、顾客来访纪录，还有许多其他来源。从海量数据中“提纯”出有用的信息，这对网络架构和数据处理能力是巨大的挑战，因此它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库、云存储和虚拟化技术。大数据具有4V特点：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）。2012年3月22日，奥巴马政府宣布投资2亿美元拉动大数据相关产业发展，将“大数据战略”上升为国家战略。奥巴马政府甚至将大数据定义为“未来的新石油”。英国学者维克托·迈尔－舍恩伯格被誉为“大数据商业应用”第一人。

⑤通信技术

a．4G：第四代移动通信及其技术的简称，4G系统能够以100Mbps的速度下载，比过去的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。2013年12月4日下午，工业和信息化部正式发放4G牌照，宣告我国通信行业进入4G时代。2015年9月，调研公司发布4G网速报告，中国4G网络下载速度为13Mbps，位居全球排名第38位。前三位分别是：新西兰、新加坡和罗马尼亚。

b．光纤通信：就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。要使光波成为携带信息的载体，必须对之进行调制，在接收端再把信息从光波中检测出来。光纤通信作为现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一、二十年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。它已经给世界通信的面貌带来了巨大的变化，还会对未来发生深刻而长远的影响。

⑤3D打印技术

3D打印，3D printing，是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术（即“积层造形法”），3D打印的设计过程是：先通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，从而指导打印机逐层打印。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。该技术在工业、工程、航空航天、医疗、教育、地理信息系统、军事以及其他领域都有所应用。

（2）生物工程技术

①基因工程

在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。

②酶工程

将酶或者微生物细胞、动植物细胞、细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。

③细胞工程

细胞工程应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。

④发酵工程

采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。

（3）新材料技术

新材料技术是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。新材料技术包括对超导材料、高温材料、人工合成材料、陶瓷材料、非晶态材料、单晶材料等的开发和利用。其中比较有影响的纳米技术，nanotechnology，也称毫微技术，是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术，当物质到纳米尺度以后，大约是在0.1～100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料。用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便，纳米材料是超徽粒材料，被称为“21世纪新材料”，具有许多特异性能，如防水、防菌、抗磨损、加大金属强度和硬度、提高内燃机效率、加快火箭速度等。

（4）新能源技术

新能源技术是高技术的支柱，包括核能技术、太阳能技术、燃煤、磁流体发电技术、地热能技术、海洋能技术等。其中核能技术与太阳能技术（如根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能的光伏发电技术）是新能源技术的主要标志，通过对核能、太阳能的开发利用，打破了以石油、煤炭为主体的传统能源观念，开创了能源的新时代。

（5）磁悬浮技术

世界上通用的三种磁悬浮技术

①以德国为代表的常导电式磁悬浮；

②以日本为代表的超导电动磁悬浮；

③以中国为代表的永磁悬浮。

（6）农业新技术

①农业工厂化，是综合运用现代高科技、新设备和管理方法而发展起来的一种全面机械化、自动化的技术（资金）高度密集型生产。

②“绿色革命”，20世纪60年代中期在发展中国家兴起，是以采用农作物高产良种为中心的一场新技术革命。

③持续农业，20世纪80年代酝酿提出的农业发展新方向，是一种“不造成环境退化、技术上适当、经济上可行、社会上能接受”的农业。

④三色农业：a．绿色生态农业，是以绿色植物借叶绿素进行光合作用生产食品的农业；b．白色工程农业,是以蛋自质工程、细胞工程和酶工程为基础，以基因工程全面综合组建的工程农业。c．蓝色农业，是对海洋种植业、养殖业、捕捞业形象地比喻，其最终目的就是开发食用蛋白质。