這十大科技趨勢分別是：

　 一、物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域———新世紀(jì)里，大至宇宙，小至粒子，物質(zhì)科學(xué)的進(jìn)展，將使人類進(jìn)一步認(rèn)識微觀世界和宇觀世界，對世界復(fù)雜性和宇宙起源等問題的認(rèn)識也將發(fā)生革命性的變化。

　 以研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其相互作用和運(yùn)動規(guī)律為基本任務(wù)的物質(zhì)科學(xué)在21世紀(jì)將在3個(gè)方面繼續(xù)深入發(fā)展并將獲得新的認(rèn)識，向微觀領(lǐng)域深處探索的粒子物理學(xué)將繼續(xù)致力于四種基本相互作用統(tǒng)一理論并期望有新的進(jìn)展，向宏觀領(lǐng)域原點(diǎn)追蹤的宇宙學(xué)將繼續(xù)致力于宇宙起源的理論并期望有新的突破，向宏觀領(lǐng)域廣度擴(kuò)展的物性研究將繼續(xù)致力于非線性和復(fù)雜性的理論并期望有根本性的突破。物質(zhì)科學(xué)基礎(chǔ)研究的上述進(jìn)展對社會的影響首先將提高人類的認(rèn)識水平，及宇宙起源問題的進(jìn)展將進(jìn)一步加深人類在宇宙中地位的認(rèn)識，粒子物理學(xué)的進(jìn)展將進(jìn)一步加深對人類對世界復(fù)雜性的認(rèn)識。物質(zhì)科學(xué)基礎(chǔ)研究的進(jìn)展也將衍生出一系列新的技術(shù)原理，物性研究方面的進(jìn)展無疑會為新材料和新能源的開發(fā)提供科學(xué)基礎(chǔ)，甚至可以渴望通過中微子和引力波研究的進(jìn)展獲得新的通訊手段。

　 二、生命科學(xué)領(lǐng)域———21世紀(jì)，生命科學(xué)將發(fā)展成為新一輪自然科學(xué)革命的中心，并將跨越物理世界與生命世界不可逾越的鴻溝，使之統(tǒng)一起來。

　 21世紀(jì)，生命科學(xué)仍將向最基本的、最復(fù)雜的微觀和宏觀兩極發(fā)展：一方面，分子生物學(xué)和量子生物學(xué)將廣泛地向其分支學(xué)科領(lǐng)域滲透；另一方面，生態(tài)學(xué)又向研究具有復(fù)雜功能的生態(tài)系統(tǒng)乃至生物圈方向發(fā)展。最后，必將把微觀與宏觀整體地聯(lián)系起來，即把分子、細(xì)胞、個(gè)體、群體、群落等生命不同結(jié)構(gòu)層次作為一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。

　 預(yù)計(jì)未來二三十年內(nèi)，人類認(rèn)識自身和生命起源與演化的知識將產(chǎn)生革命性的進(jìn)步，腦與科學(xué)的進(jìn)展將進(jìn)一步揭示人類思維智慧的本質(zhì)，并對人類文明進(jìn)程產(chǎn)生巨大作用。

　 在人類獲得基因組的全部序列后，人類遺傳密碼的破譯將進(jìn)入全新的信息提取階段。重大疾病基因?qū)⒈话l(fā)現(xiàn)，一些危害生命的疾病會得到治療，人類行為的生物學(xué)基礎(chǔ)能得以解釋，人的生理素質(zhì)等能得到改善，以致引起生物技術(shù)發(fā)生革命性的變化。

　 同時(shí)，基因組學(xué)、生物信息學(xué)和整合生物學(xué)的發(fā)展將使人類從分子水平認(rèn)識遺傳、發(fā)育與進(jìn)化、生長與衰老、代謝與免疫等重大生命現(xiàn)象的機(jī)制，以及生物多樣性的演替規(guī)律，從而將宏觀生物學(xué)與微觀生物學(xué)連接和統(tǒng)一起來。極端環(huán)境條件下的生命形式和現(xiàn)象研究越來越受到關(guān)注。

　 生命信息的解讀、生命奧秘的揭示有賴于數(shù)學(xué)理論、信息科學(xué)和技術(shù)科學(xué)等的進(jìn)展，方法與技術(shù)的革命將發(fā)揮更重要的作用。三、地球系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域———21世紀(jì)，地球系統(tǒng)科學(xué)將以全球性、統(tǒng)一性的整體觀、系統(tǒng)觀和多時(shí)空尺度，研究地球系統(tǒng)的整體行為。地球系統(tǒng)科學(xué)的突破性發(fā)展，將使人類更好地認(rèn)識所賴以生存的環(huán)境，更有效地防止和控制可能突發(fā)的災(zāi)變對人類造成的損害。

　 計(jì)算機(jī)、GPS等技術(shù)的飛速發(fā)展以及全球性環(huán)境問題的出現(xiàn)，使得我們在繼續(xù)深化對地球科學(xué)各分支學(xué)科研究的同時(shí)，更加重視地球系統(tǒng)整體行為的集成研究，地球系統(tǒng)各圈層間相互作用的研究，以及人類活動誘發(fā)的重大全球環(huán)境變化研究。全球變化中最活躍的物質(zhì)———碳和水與人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)———生物圈緊緊聯(lián)系在一起，圍繞全球碳循環(huán)、全球水資源與水循環(huán)、食物與纖維三大主題，在更高層次上開展綜合集成研究，必將極大地推動地球科學(xué)及其新生長點(diǎn)—地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展。

　 近年來，對資源、環(huán)境、災(zāi)害的認(rèn)識深度、廣度和研究重點(diǎn)已發(fā)生了重大變化。對資源找尋的視野越來越大，逐步從地球表層走向深部，從陸地走向海洋，從單純地注重礦產(chǎn)資源的找尋逐步轉(zhuǎn)移到以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的資源合理利用與環(huán)境保護(hù)并重上；對環(huán)境問題的關(guān)注已從局部走向全球；對自然災(zāi)害的研究也從單一災(zāi)害走向群發(fā)災(zāi)害的研究，從單純的監(jiān)測、預(yù)報(bào)走向集監(jiān)測、預(yù)警、預(yù)報(bào)、災(zāi)情評估于一體的綜合研究上。技術(shù)科學(xué)的進(jìn)步為地球系統(tǒng)科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的手段，數(shù)學(xué)、化學(xué)、物質(zhì)科學(xué)的發(fā)展為地球系統(tǒng)科學(xué)的研究主題提供了新的方法和理論基礎(chǔ)，地球系統(tǒng)科學(xué)內(nèi)部學(xué)科的交叉以及與其他科學(xué)的交叉為生命和人類的起源與進(jìn)化，地球的形成與演化注入了新的活力，使得大陸動力學(xué)、短期氣候預(yù)測、地球系統(tǒng)的非線性研究、可持續(xù)管理等成為新的研究熱點(diǎn)。數(shù)字地球?qū)⒊蔀樾率兰o(jì)地球科學(xué)的重要特征，推動地球系統(tǒng)科學(xué)從對自然現(xiàn)象的定性描述向定量化方向發(fā)展。

　 四、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域———揭示人腦奧秘，探索意識、思維活動的本質(zhì)，這是人類多年以來孜孜以求的夢想。21世紀(jì)，人類將在腦科學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的幾個(gè)重大問題上取得突破性進(jìn)展。

　 了解腦的組織構(gòu)造原理，通過實(shí)驗(yàn)來研究與分析，導(dǎo)致意識的新的概念和新的思想，掌握認(rèn)知和智力活動等機(jī)理，攻克腦的疾病，利用人腦原理研制智能計(jì)算機(jī)，制造腦型器件和結(jié)構(gòu)以及仿腦的信息產(chǎn)生和處理系統(tǒng)，開發(fā)出能識別人的思想和行為的計(jì)算機(jī)以及能理解人的希望和意圖、像人一樣思維和動作的機(jī)器人。

　 認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)是綜合性的多學(xué)科研究領(lǐng)域，不僅僅是神經(jīng)生理學(xué)界的事，還需要具備數(shù)、理、化、計(jì)算機(jī)、信息科學(xué)方面的知識，能帶動一大批學(xué)科和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為解決信息社會和老齡化社會面臨的問題做出貢獻(xiàn)。

　 五、能源科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域———目前，人類所消耗能源的70％來自礦石燃料。21世紀(jì)，隨著人類環(huán)保意識的覺醒和價(jià)值觀的改變，人類將不斷追求與自然更加協(xié)調(diào)的生活方式。生產(chǎn)可再生的清潔能源將是21世紀(jì)能源科學(xué)的主要發(fā)展方向之一，能源供給將呈多樣化的發(fā)展趨勢。

　 可以預(yù)見，核能的研究與利用將會取得突破性進(jìn)展，可控核聚變能將成為現(xiàn)實(shí)；氫能和太陽能是最理想的取之不盡的能源，甚至可以設(shè)想仿造太陽，運(yùn)用核聚變研究開發(fā)一種同環(huán)境兼容、持久、不含二氧化碳的能源形式；地球本身到處都存在著的溫差，科學(xué)家稱由此產(chǎn)生的能源為“自然冷能”并設(shè)法開發(fā)利用。從人類開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮�、海洋能和水能等再生能源的過程預(yù)測未來，21世紀(jì)，用可再生的清潔能源滿足世界未來能源供給的50％。此外，儲量超過已知的石油、煤、天然氣總和的天然氣水合物，具有廣闊的開發(fā)前景。

　 六、材料科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域———材料科學(xué)已從對成分、結(jié)構(gòu)、性能關(guān)系的研究演變?yōu)閷Σ牧系某煞�、制備、結(jié)構(gòu)、加工、性能等的綜合系統(tǒng)研究，其顯著特點(diǎn)是材料科學(xué)與材料技術(shù)密不可分。21世紀(jì)材料科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的核心問題是新型先進(jìn)材料的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展。

　 21世紀(jì)材料科學(xué)與技術(shù)可能在以下幾個(gè)方面有重大突破：超導(dǎo)機(jī)理的發(fā)現(xiàn)為超導(dǎo)體新材料帶來真正的突破；利用DNA技術(shù)制備的高性能聚合物纖維具有鋼材等金屬材料無法比擬的優(yōu)良機(jī)械性能；納米材料及納米技術(shù)將創(chuàng)造出最小的機(jī)器———分子機(jī)器，可解決目前無法解決的生物工程問題，它將開創(chuàng)生物學(xué)與技術(shù)的一個(gè)嶄新時(shí)代；智能材料將會具有更強(qiáng)的仿生功能�？梢灶A(yù)見，發(fā)現(xiàn)新材料的新方法與新技術(shù)在21世紀(jì)也將會有革命性的突破。

　 21世紀(jì)材料科學(xué)技術(shù)的突破與發(fā)展，將為信息、通訊、醫(yī)療、制造技術(shù)、航空航天技術(shù)及軍事等領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)提供更為廣闊的發(fā)展空間。

　 七、生物技術(shù)領(lǐng)域———生物技術(shù)未來的發(fā)展取決于技術(shù)平臺的寬度和高度，預(yù)計(jì)未來將形成幾個(gè)新的生物技術(shù)平臺，這些平臺的建立，將使生物技術(shù)的發(fā)展令人難以預(yù)料。

　 生物技術(shù)已有三個(gè)平臺，即DNA重組、細(xì)胞培養(yǎng)和DNA芯片，已經(jīng)取得了相當(dāng)成果，培育出了新的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。預(yù)計(jì)在新世紀(jì)還會形成幾個(gè)新的平臺。

　 第一是基因組平臺，目前已有數(shù)十種微生物和四種模式生物的基因組全序列已進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，人類基因全序列草圖也剛完成，這意味著有數(shù)十萬計(jì)的基因及其編碼的蛋白質(zhì)可供基因工程和蛋白質(zhì)工程的操作，從而大大擴(kuò)展生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)范圍。

　 第二個(gè)平臺是生物芯片，它是分子生物學(xué)與化學(xué)和物理領(lǐng)域的多種高新技術(shù)的交叉和融合。從DNA芯片延伸到含各種生物大分子的硅片最終將與納米技術(shù)相結(jié)合，使離體操作的芯片發(fā)展成為可在活體內(nèi)執(zhí)行某種功能的組件。

　 第三個(gè)平臺是干細(xì)胞生物學(xué)，它是克隆動物和克隆組織器官的基礎(chǔ)。正在發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵是控制有全能性或多能性的干細(xì)胞的分化發(fā)育，如神經(jīng)干細(xì)胞可發(fā)育成神經(jīng)系統(tǒng)各種類型的細(xì)胞。這一平臺的完善將為醫(yī)學(xué)上的器官移植，農(nóng)業(yè)上優(yōu)良家畜的繁殖帶來革命性的進(jìn)展。

　 第四個(gè)平臺是生物信息學(xué)，目前生物信息學(xué)已經(jīng)廣泛用于基因組和蛋白質(zhì)組的研究，但是隨著大多數(shù)基因和蛋白質(zhì)功能的闡明，將會出現(xiàn)一個(gè)新的發(fā)展前景，這就是在計(jì)算機(jī)上模擬細(xì)胞內(nèi)和機(jī)體內(nèi)的生化代謝過程，甚至模擬進(jìn)化的歷程，這將使生物學(xué)真正進(jìn)入理論生物學(xué)的新時(shí)期。用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)生物新類型的高技術(shù)也將會在下個(gè)世紀(jì)變成現(xiàn)實(shí)。

　 第五個(gè)平臺是神經(jīng)科學(xué)，目前國際上正在開展神經(jīng)生物學(xué)的大科學(xué)計(jì)劃。人類的高級神經(jīng)活動如感覺、認(rèn)知和思維終將在分子水平和細(xì)胞水平上被解析。在不太久的將來，就會在這個(gè)平臺上出現(xiàn)新的生物技術(shù)，一方面為人類自身的精神疾患帶來福音，另一方面也會由此產(chǎn)生高度智能化的計(jì)算機(jī)和機(jī)器人。除了可以預(yù)計(jì)的上述五個(gè)平臺外，還會有新的平臺出現(xiàn)，生物技術(shù)的發(fā)展前景是難以估量的。

　 八、信息技術(shù)領(lǐng)域———21世紀(jì)，信息技術(shù)將會出現(xiàn)微電子向高集成度、高速度、低功耗、低成本方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)向超高速、小型化、并行處理、智能化方向發(fā)展，通信技術(shù)向光纖化、數(shù)字化、綜合化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

　 計(jì)算機(jī)存儲器和處理器將集中在一個(gè)芯片內(nèi)，使信息的采集、傳輸、存儲、處理等功能集成在一起；利用大規(guī)模并行處理技術(shù)的超級計(jì)算機(jī)將被普遍使用；量子效應(yīng)集成電路制造術(shù)的突破使量子計(jì)算機(jī)逐步進(jìn)入實(shí)用階段。DNA計(jì)算機(jī)在下世紀(jì)初將有所突破，其運(yùn)行速度快、存儲量大、能耗低，還可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)所無法真正實(shí)現(xiàn)的模糊推理功能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算功能，為人工智能的突破創(chuàng)造了條件。以光子技術(shù)為支撐的三維全息存儲將成為21世紀(jì)最主要的存儲技術(shù)。

　 未來的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將向超高速和多功能發(fā)展，使信息的傳輸、處理和交換更加快捷、方便和經(jīng)濟(jì)。它將實(shí)現(xiàn)高速公共傳輸平臺上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)和電視網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，將向?qū)拵Щ�、智能化、個(gè)人化和多媒體化方向發(fā)展。新一代通信和網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)以及信息網(wǎng)應(yīng)用支撐技術(shù)將飛速發(fā)展，使之具有極大的總體容量，可以適應(yīng)新世紀(jì)信息流量的爆發(fā)式增長而不受時(shí)間、地點(diǎn)或媒體方式的任何限制，有線與無線將使任何地點(diǎn)的實(shí)時(shí)通信得以實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)的管理將高度智能化，網(wǎng)絡(luò)的安全也將有相應(yīng)的智能化技術(shù)予以監(jiān)管、處理和保證。

　 信息技術(shù)的發(fā)展，將從根本上改變?nèi)祟悘氖律虅?wù)活動、閱讀、交流、娛樂、學(xué)習(xí)、甚至是工作的基本方式，在為人類創(chuàng)造一個(gè)更加美好的生存環(huán)境的同時(shí)，也密切了人與人、人與社會之間的聯(lián)系。對于21世紀(jì)的人們來說，信息革命為他們提供了無限的可能性，使得他們有機(jī)會拋開年齡、性別、地域、文化、種族的限制性因素，過一種與他們的祖輩完全不同的、依照自己的意愿和理想開拓和創(chuàng)造的生活。

　 九、太空科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域———21世紀(jì)，人類將繼續(xù)大規(guī)模地、深入研究太陽系，將以新的目標(biāo)重返月球、深入考察火星，并主要在火星、土衛(wèi)六和木衛(wèi)二等天體上探索地外生命現(xiàn)象，人類將到達(dá)太陽系的邊緣進(jìn)行探測和研究活動。同時(shí)也不斷地把目光伸向宇宙的最深處，以探明活動星系核的能源機(jī)制、宇宙中的暗物質(zhì)、反物質(zhì)、黑洞的證認(rèn)、宇宙結(jié)構(gòu)的形成、星系起源、宇宙的起源等，并仍將繼續(xù)艱難地探索地外文明。

　 20世紀(jì)人類登月、火星探測等邁出了人類進(jìn)入太空的步伐。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，21世紀(jì)人類對地球以外的世界的興趣、認(rèn)識以及利用太空技術(shù)為人類造福的步伐必將越來越快，也將持久地推動著太空科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

　 運(yùn)載系統(tǒng)將發(fā)展新的動力源（核能等），耐久的、多發(fā)射方式的運(yùn)載器，建立天體間可靠的往返運(yùn)輸系統(tǒng)；發(fā)展新的飛行器系統(tǒng)，包括衛(wèi)星、行星探測器、恒星系探測器、太空站等；建立大型發(fā)射場、太空港、月球基地、火星基地等。太空科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將使人類可以更為快捷、更為經(jīng)濟(jì)、更加充分地利用太空中無盡的資源和極端環(huán)境，進(jìn)行特殊材料加工、生物育種、實(shí)現(xiàn)太空旅行等宏愿。

　 十、環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域———隨著人類文明的進(jìn)步，人類愈來愈關(guān)注自身及后代的生存環(huán)境。21世紀(jì)，生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域?qū)�從分子到生物個(gè)體、從種群到景觀、從局部時(shí)空到區(qū)域，甚至到更大尺度的大陸板塊和全球著重進(jìn)行解決幾大問題。

　 這些問題包括：長期和大尺度的定位研究，全球生態(tài)環(huán)境變化的預(yù)警系統(tǒng)建立，退化生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)和重建，生態(tài)系統(tǒng)的有效管理和持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)的建立，復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，外來物種的生態(tài)安全對策，環(huán)境污染整治和清潔水質(zhì)管理等。生態(tài)和環(huán)境問題的解決將越來越變得區(qū)域化和全球化。（新華社北京12月30日電）