2007年，中國科學院部署開展了中國至2050年重要領(lǐng)域科技發(fā)展路線圖的戰(zhàn)略研究，今天介紹的內(nèi)容有：第一，中國科學院開展面向2050年科技發(fā)展路線圖戰(zhàn)略研究的主要動機與基本思路；第二，面向2050年科技發(fā)展路線戰(zhàn)略研究中形成的體會與共識。

面向2050年科技發(fā)展路線圖戰(zhàn)略研究的主要動機與基本思路

2007年，金融危機還沒發(fā)生，但世界上已存在許多問題，加之我們國內(nèi)在高速發(fā)展過程中也顯現(xiàn)出一些矛盾，如資源、能源緊缺問題，生態(tài)環(huán)境壓力問題，涉及人口健康的醫(yī)療保健問題，老齡化問題，傳統(tǒng)與非傳統(tǒng)的安全挑戰(zhàn)問題等。下一步中國要怎么樣實現(xiàn)現(xiàn)代化，真正走到世界各國的前列，還有許多深層次的問題和矛盾。人類文明進步的歷史表明，一個國家真正要走到發(fā)達國家前列去，要實現(xiàn)現(xiàn)代化，必須要提升國家創(chuàng)造力。光靠模仿解決溫飽是可以的，實現(xiàn)小康也基本可能，但要走到發(fā)達國家的前列，必須要提升科技的原創(chuàng)能力、戰(zhàn)略謀劃和實施引領(lǐng)的能力。美國發(fā)展到現(xiàn)在這個程度，雖然有許多自然條件、歷史機遇的優(yōu)勢，然而美國的一些領(lǐng)導人與科學家的前瞻思考也是一個重要的緣由。

面對國際環(huán)境的變化和我國現(xiàn)代化建設(shè)的戰(zhàn)略任務，我們認為有一些問題必須要從更長遠考慮。因為這些問題不是短期能解決的，如能源結(jié)構(gòu)調(diào)整并過渡到可持續(xù)發(fā)展的能源體系，用10年20年肯定不行，需要用30年、50年甚至更長的時間。環(huán)境問題的解決，不要說應對全球氣候變化，就單解決傳統(tǒng)遺留問題，特別是使污染的河流、湖泊、土壤、大氣回歸接近良好的情況，沒有20、30年的努力都不可能實現(xiàn)。德國萊茵河污染后，重新恢復經(jīng)歷了30多年時間，直到現(xiàn)在人們也不敢吃河里的魚蝦。再比如，煤炭、石油等化石資源越來越少，雖然可以通過不斷勘探有新發(fā)現(xiàn)，但終究有一天會枯竭，人類會逐步進入到后化石時代。據(jù)比較悲觀的估計，100年左右石油、天然氣會枯竭，必須要有其他的替代能源。比較樂觀的看法是能源可能還會有新發(fā)現(xiàn)，提高采收量，石油、天然氣還能維持200年左右，但總有極限。從宏觀層面來看，能源發(fā)展戰(zhàn)略必然要把提高能源效率放在首位，同時要發(fā)展清潔能源，加大可再生能源的開發(fā)力度，盡可能減少排放，最終逐步過渡到一個可持續(xù)能源體系。可持續(xù)能源體系中，可再生能源包括水能、地熱能以及核能特別是先進核能，要占相當大的比重，要承擔起以后支柱能源的作用。

由此帶來的科學技術(shù)問題非常多，必須進行長遠的考慮與前瞻的部署。比如，在有關(guān)能源的技術(shù)前沿研究方面，像高效低成本的轉(zhuǎn)化光能，研究高效的光化學催化和儲存、高效的光合作用物種，或者通過基因工程創(chuàng)造高效的光合作用物種，為高效低成本的可再生能源提供新的先進的基礎(chǔ)。未來從能源整體結(jié)構(gòu)來看，也可能要有大的調(diào)整，可再生能源發(fā)展起來后，必然要發(fā)展分布式能源體系，發(fā)展更加高效的傳輸和儲能技術(shù)。由于可再生能源比例的提高，電網(wǎng)的穩(wěn)定運行、高效運行、可靠運行也會出現(xiàn)新挑戰(zhàn)，所以必須實行電網(wǎng)的智能控制，就是所謂的智能電網(wǎng)。發(fā)展清潔、安全、可持續(xù)的核能，包括裂變和聚變。很可能最近五六十年主要還是要靠先進裂變，實現(xiàn)聚變還需要較長時間的努力，除了本身堆型的研究還要解決材料問題，因為高溫的等離子體固然可以強制壓縮，但強的中子流是無法壓縮的，必須要找到一種能夠長時間承受中子流沖擊的材料，這是材料科學面臨的一個重大挑戰(zhàn)。還要解決二氧化碳捕捉、儲存、轉(zhuǎn)化、利用方面的問題，這里面隱含著大量的基礎(chǔ)科學問題。