3．“地球神经网络”剖析
　　如果将人类社会的发展比作一个婴儿的成长，那么，蒸汽机和铁路构筑了他的骨骼；报纸、电话、电视等信息传播技术构成了他的信息器官；发电站、原子能反应堆和高压电缆成了输送能量的循环系统；计算机和软件的不断发展使之初步具有了智能，形成了人类社会的‘神经元’细胞；那么计算机网络和信息高速公路就是将分散在世界各地的‘神经元’连接起来的神经。这样便形成了整个地球的‘神经系统’，它预示着社会思维时代的到来。
　　(1）微电子技术
　　微电子技术是现代信息技术的基石。微电子技术真正的历史不过40年左右，可是在这短短的40年中，微电子技术取得了突飞猛进的发展，它的每一次重大突破都会给电子信息技术带来一次重大革命。现代微电子技术已经渗透到现代高科技的各个领域。今天一切技术领域的发展都离不开微电子技术，尤其对于电子计算机技术它更是基础和核心。
　　随着集成原材料的更新和制造技术的不断改进，追求大容量、高速度集成电路的愿望逐步得到实现，近几十年来集成电路技术发展迅速，在计算机系统、通信系统、尖端科技等各个领域中获得广泛的应用。可以预见，在新经济时代，微电子技术必将得到极大的发展，作出更大的贡献。
　　（2）计算机技术
　　计算机技术是信息技术的核心，知识和信息资源通过计算机的收集、整理、加工，得到了转换，便形成了新经济时代的新商品——知识产品。因此我们可以形象地将计算机比喻成为知识产品的“加工厂”。现在计算机已经深入到人类生活的各个领域。现代高科技领域的发展离不开计算机，这尚且不说，就是在我们生活中计算机也起着重要作用。个人计算机配上各种软件能够帮助人们工作和生活，不敢想象人类生活离开了计算机会变成什么样。
　　（3）通信技术
　　如果说电子计算机是现代社会中的一个个“神经元”细胞，那么由程控交换机、光纤网、通信卫星及其他现代化通信设备构成的覆盖全球的通信网络就是现代社会的“神经系统”。新经济时代，信息已成为重要的战略资源，所以许多科学家将传递信息的通信技术称作知识经济的生命线。人类费时100多年建成的覆盖全球的通信网，每天24小时都在不停地传递着无数信息，成为人类每时每刻都不能缺少的生命线。现代通信技术的发展，大大扩大了人类信息流动的范围，缩短了信息传递的时间。
　　现代通信技术的一个重要特点，是通信技术与计算机技术的紧密结合。由于大量采用计算机技术，大大加快了通信的发展速度，而且也使现代通信可以为广大用户提供种类更多和质量更高的服务。计算机技术及其他高科技的介入，使现代通信技术形成了许多分支，如卫星通信、光纤通信、图文电视广播、移动通信、种类繁多的电话通信等等。
　　以微电子技术、计算机技术、通信技术为元素构成的“地球神经网络”将使新经济社会连成一体。在新经济社会，整个地球成为一个“地球村”已不再是幻想。
　　4．信息高速公路：新经济起飞的跑道
　　信息高速公路是对新经济时代未来信息流通和传播的基础结构和基础设施的形象比喻，它是新经济高速、快捷运行的必不可少的通道与途径。
　　人类社会发展史上，任何社会的经济形态都要首先建立在自己网络式的基础设施之上。工业经济时代，经济活动的生命线是铁路、公路和航海线，社会经济流通的形式是物质疏，而人类社会进入资讯经济时代以后，经济流通形式已变为“信息流”，那么这种经济形态存在的基础必将是资讯设施。类比工业经济形态下高速公路对经济发展的巨大作用，而给新经济形态下的信息基础设施起名为“信息高速公路”。
信息高速公路可以说是当前信息高科技的集中体现，它所涉及的技术几乎包括了当今信息技术的所有领域，如通信技术、计算机技术、信息处理技术、数据库技术、软件技术等。这些技术都是实现信息高速公路的一种手段，除此之外还需要丰富的信息资源。它的目标是满足各行各业和千家万户对信息的各种需求。信息高速公路将成为新经济时代最显著的标志。
　　信息高速公路的主要特征有以下几点：首先它拥有很高的信息容量。其需求的信息带很宽，要大大高于现有的是电话网及因特网的带宽。其次，它所提供的是更多的综合性服务，有声音、图形、动画、数据和活动电视画面等。再次，信息高速公路的终端信息服务设备都是多媒体计算机，它能向用户提供多媒体的信息服务。
　　信息高速公路作为新经济社会的基础结构设施，对新经济社会起着基础性作用，概括起来主要有以下几个方面。
　　信息高速公路是新经济社会的基础性设施。在新经济社会中，信息是最重要的战略资源，它引导着世界经济、科技和社会的发展，信息的掌握和传播成为决定性因素，因实现信息传递的通信设施是未来社会必不可少的基础设施，而信息高速公路的最终目的就是要在一个国家乃至全世界范围内构造四通八达的通信交通网，因此可以说信息高速公路建设是新经济社会必不可少的基础设施。通信网络对信息社会的作用可同工业社会的交通运输网相比，在一个工业化社会中，一个国家的民航、公路、运河等运输基础设施往往是提高它的国际竞争力的决定性因素。在未来社会中，“信息高速公路”将发挥如同工业社会的交通运输网一样举足轻重的作用。
　　信息高速公路将使社会生活发生巨变，信息高速公路将全面地改变人们的生活和交往方式。当光纤铺设到每一个家庭以后，人们便可做到“足不出户便知天下事”，不用步出家门，便可享用最好的学校、教师和课程。现在学生为考重点中学而激烈竞争的现象再也不会出现。如果你得了病，不必去医院便可得到最好的治疗。在经济方面，企业可通过信息高速公路从全世界获取市场行情，可直接按顾客的需求生产商品。
　　信息高速公路可促进信息技术的进一步发展。信息高速公路是现代信息高科技的集大成者，而且为信息技术发展提出了更高的要求，促进了科研人员进一步发展信息技术。另外，信息高速公路的建设为信息技术产业提供了广阔的市场，这无限的网上商机，促进了信息产业的进一步发展。信息高速公路是现代化信息技术革命最大的成果，是现代化信息高科技的集中体现，信息高速公路必将把人类社会带上奔向新经济时代的信息快车，是新经济起飞的跑道。5．信息产业：新经济的主导产业
　　信息高科技是新经济的先导，信息产业的崛起是新经济时代最重要的特征。信息产业的生产不仅满足了人类精神生活的需要，而且还对人类开发物质资源产生了巨大的推动力。随着人类社会经济的不断发展，信息产业已经成为国民经济的主导产业。据统计，当前世界信息产业的产值已经突破1万亿美元，已大大超过了传统产业。信息产业已成为一个国家众多产业中最有生命力的先导性技术产业。它是新经济形成和发展的先导和支柱产业，对人类社会的发展有着决定性意义。
　　从总的形态来看，信息产业包括两大类，一是电子信息产业，它包括与信息设备制造有关的产业群。信息设备不是单纯的机器，而是包含着大量人的智能和信息的机器，它的知识附加值远高于其物质的价值。信息设备是生产知识产品的重要工具。二是信息服务业，它是与信息服务有关的产业群，其主要功能是将产业的知识产品储存、处理、传递和提供给消费者，包括传统的信息服务业和电子信息服务业。传统的信息服务业指以印刷文本为主的产业群，例如报刊业、出版业。电子信息服务业指以电子计算机和现代网络系统为工具提供服务的产业群，例如广播电视业、覆盖全球的因特网服务业。
信息革命促进了信息产业的迅速崛起，使新兴的信息产业大量涌现和飞速发展。信息产业开始从其他产业中明显分离出来，并一跃成为国民经济的主导产业。据统计，20世纪末美国信息高速公路大约有4000亿美元的市场，而在日本到2010年仅多媒体就有1000亿美元的市场。现代信息产业已跃居美国头号产业，以信息技术为主的知识密集型服务出口已相当于产业出口额的40％，据估计到2007年信息产业将占其国内生产总值的20％。
　　信息产业规模的扩大可以从两个方面考虑，从具体某个产品看，其价值构成中，信息所占的比重逐渐扩大；从整个社会产业结构来看，信息产业的比重越来越大。因此有人说，整个社会都在信息化。据统计，美国信息产业的比重增长越来越快，在1958年时为40％，1974年时为53％，而到1990年时已达到70％。1985年欧共体信息产业创造的价值占国民生产总值的67％。另外，信息产业就业人数的增长速度也决于其他部门，在美国，自1950年以来，信息产业的劳动力平均每年以3％以上的速度递增，比全部劳动力增加的速度高1倍。现在美国信息产业中就业人数已达到全部劳动力的75％。知识产品的生产也有了飞速的发展。“知识爆炸”就是人们对这一时期知识产业产品大量涌现的形象比喻。但这次爆炸却像链式反应一样一发而不可收。据统计1995年全世界图书出版量已达36.5万种，而且每天的出版量就达1000种；在工业经济时代，人类的知识是每10年翻一番，而在新经济时代达到了每5年翻一番。在新经济时代，知识成为资本，信息可转变为财富，那么信息产业将会极度繁荣，而一跃成为新经济的主导产业。

二、生物技术：新经济的主导技术之一
1．新经济时代也是生物技术时代
　　新世纪的到来，作为生物之一的人类，在关注生存环境的同时更多的在关注着自己：生物技术、生物工程、生物学革命。人类在改造自然的同时也在挑战着自我。
　　托夫勒在（第三次潮浪）中指出，未来世界第四次浪潮主要是生物学革命。（2000年大趋势）作者奈斯比特认为，21世纪是“生物学时代”，那时遗传工程将在农业和医学方面产生巨大影响，生物技术已经成为举世公认的21世纪的核心高科技。
　　生物技术是指利用生物的成分，运用科学与工程的原理对材料进行处理，以提供产品和服务。生命科学中的遗传基因理论“遗传基础寓于脱氧核糖核酸（DNA的‘双螺旋’结构之中”的发表，激起了探索生物学过程的细胞和分子基础的艰苦的科学尝试，开辟了生物技术的新时代。这些进展，引起DNA重组技术、单体克隆技术、新的尖端生物加工方法以及对人类利益几乎具有无限潜力的其他应用生物技术的发展。
　　现代生物学技术已经渗透到医学、农业、环保、信息技术、能源等许多领域，显示出了广阔的前景。现在许多国家都加紧投入巨大人力物力进行研究开发。许多应用生物技术开发出来的药品，如干扰素、人体生长激素、胰岛素、乙肝疫苗等等，已大量投放市场。生物技术在农业生产中也得到了广泛的应用，并产生了一批可喜的成果。据最保守的估计，到2000年，世界生物技术产品市场将达到1000亿美元。生物技术是公认的21世纪的高科技。
　　生物技术创新已经促进尖端医学技术取得惊人的进展，这些尖端医学技术在疾病的诊断和治疗方面日益显示出极其重要的作用。这些技术大多数产生于物理和计算机科学，其中包括激光技术、核磁共振成像、正电子放射层析X射线照相、先进生物传感器和生物相容的置换。
　　许多工业化国家的人口老龄化，使得对先进医学服务的需求不断增加，同时，要求工业加工和农业方法无害于环境的呼声也与日俱增，这两方面都可能刺激今后先进医学技术和生物技术的发展。
　　刚刚崛起的生物技术已经引起了人们广泛的关注，生物技术直接关系到农业、医药卫生、食品工业和化学工业的发展，并能在解决人类面临的粮食危机、环境污染和能源危机中发挥巨大作用。人类进入新经济时代的初期阶段，由于信息技术起了先导作用，所以人们称之为信息时代。那么下个世纪的新经济时代，生物技术将成为核心技术，相信到那时人类会普遍接受21世纪的新经济时代是生物时代的说法。
2．撩起生物技术的面纱
　　人们研究自然，探求生命的奥秘，其最终目的在于改造自然和利用自然，使人类生活得更美好。生命科学基础研究的不断深入，正在为生物技术的研究开创前所未有的新局面。生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四个方面。
　　（1）基因工程
　　基因工程就是按照人类需要，把不同生命的基因（DNA）分子提取出来，在生物体外进行切割、搭配、重新连接，然后经过一定的途径转入生物体内，并使其中合成的生物信息在生物体内得到明确的表达和复制，从而改变生物的某些特性，或创造出具有新的特性的生物类型，或产生出新的生物产品。
　　（2）细胞工程
　　细胞工程是指在细胞和亚细胞水平上的遗传操作，以及组织培养和细胞培养等方法，快速繁殖培养出人们所需要的新物种的技术。细胞工程开辟了基因重组的新途径，不需要经过分离、提纯、剪切、拼接等基因操作，只需将细胞遗传物质直接转移到受体细胞中，就能够形成杂交细胞，从而提高了基因转移的效率。
　　（3）酶工程
　　所谓酶工程就是指用人工方法对酶的分离、提纯、固化以及加工改造，使其能够充分发挥快速、高效、特异的催化功能，更好地为人类生产出各种有用的产品，或促进某些生化反应过程的进行，达到所需要的目的。
　　基因工程技术的发展，为科学家们生产新的工程酶开辟了一条崭新的途径。现在科学家们只要将目的基因载体转移到宿主细胞中，就能产生人们所需要的酶。
　　(4）发酵工程
　　现代的发酵工程，就是采用现代工程技术手段，利用生物，主要是微生物的某些生理功能，为人类生产有用的生物产品，或者直接利用微生物参与控制某些工业生产过程的一种新技术。因此，发酵工程也叫微生物工程。
　　对微生物的利用主要是采用发酵技术。发酵技术是指人工控制条件下，通过微生物本身的新陈代谢活动，将吸引的营养物质进行分解或合成，成为人类需要的菌体、酶或各种代谢产物的工艺过程。
　　现代发酵工程主要包括：优良菌种的选育技术；工程菌的生产繁殖技术；利用工程菌发酵生产所需产品的技术；利用微生物控制或参与工业生产技术；研制由微生物固化制成的生物反应器、新型发酵装置、生物传感器和使用电脑控制的自动化连续发酵设备的技术等。
　　发酵工程正在激烈竞争的世界市场中不断更新、发展和提高。发酵工程技术的应用前景十分喜人。除了已用于化工、食品、医药、环保等领域以外，科学家们还在开发新的应用菌种和新的应用技术。发酵工程乃至整个生物技术都蕴藏着巨大的潜力。
3．生物技术蕴含着新经济
　　随着生物技术的广泛应用，兴起了一系列崭新的产业。许多国家都把现代生物技术的开发应用作为一项战略任务。生物技术在解决当前世界面临的重大课题，如粮食、医疗、能源、工业。环保等领域中，发挥着越来越重要的作用。
　　（l）生物技术的应用领域
　　生物技术最重要的应用领域之一，是对传统农业的改造。利用生物技术可以培育出更多的优良农作物品种、家畜品种。随着生物技术在农业上的开发和利用，人类的吃饭问题将最终得到解决。
　　近几年来，科学家们经过无数次实验，成功地培育出了一批优良的水稻、小麦和玉米新品种。
　　20世纪80年代以来，科学家们充分发挥生物技术的优势，从改良作物遗传基因入手，培育出一批抗寒、抗旱、抗病、抗虫的新品种，对提高农业经济效益具有重要意义。
　　生物技术在饲养业中的应用范围在不断扩大。人们能够利用遗传工程和胚胎工程直接处理饲养的动物，改良畜禽鱼类的性能，使之品种优良，生产出更多的肉、蛋、奶等产品；有效地提高饲养动物的产量和质量；还可以培育出一些有特殊用途的新的动物品种。
　　由于长期大量施用化肥和化学农药，污染了环境，破坏了生态平衡，危及了人类的健康。为了减少和取消化学肥料和化学农药的使用，科学家们正在尽最大的努力去开发生物农药、生物防治、生物肥料和生物固氮等新技术。人类追求无污染的“绿色革命”、“绿色食品”的浪潮正在风靡世界。
（2）生物技术创造无烟工业
　　近年来，生物技术在化学工业、食品工业、能源工业、采矿工业、电子工业以及环境保护方面都显示出了极大的应用潜力。
　　生物技术的开发和利用，使化学工业发生了崭新的变化。工业酶的开发利用已成为世界化学工业的热点之一。20世纪80年代后期，世界工业酶的增长率已达到了8％一12％。
　　生物技术应用于能源的开发、节流，潜力很大。生物量能源的开发利用，是目前世界能源结构进行战略性转变的一个重要方面。地球上绿色植物吸引的太阳能，一年积累的生物量，就相当于2000亿吨煤炭，是一种极为丰富的再生能源。
　　生物技术兴起以后，立即与微电子、自动化等现代技术结合起来。主要有生物传感器、生物计算机、生物芯片等。生物芯片是生物传感器和生物计算机中的关键部分。目前开发出的生物芯片，是生物材料构建超薄膜组合的积层结构。在保护环境、治理公害等方面，在采用物理化学方法的基础上，又开发出生物治理的新技术。
　　（3）基因疗法
　　医药卫生领域是微生物最早的应用领域，也是目前成效最显著、研究开发最活跃的领域。据专家统计，生物技术实际应用的60％都在医药卫生领域。
　　利用现代生物技术，可以通过“工程菌”和转基因生物高效地产生各种高质量、低成本的生化药品。生物技术正在开创药品研制的新纪元。
　　现在，世界许多科学家正在用生物技术向癌症宣战。不久的将来，人们可望利用“抗癌疫苗”防治癌症。乳腺癌的基因已经被科学家破译。艾滋病基因将被破译，这种不治之症将在生物医学面前被驯服。
　　现代生物技术的开发应用，使诊断技术有了新发展，简便准确的单体克隆抗体药箱、医用生物传感器、DNA探针等灵敏度高的诊断技术设备，为临床诊断和检测提供了有力武器。
　　新兴的“基因疗法”、“活细胞疗法”、“组织器官人工培养”以及“优生基因工程”等一系列新医术的应用，把医疗技术提高到一个崭新的水平。
　　这些生物技术的开发和利用都将导致新兴产业的产生，蕴含着新经济的无限生机。

　　三、村科技术：新经济的基石之一
　　1．新材料是新经济的里程碑
　　众所周知，信息、材料和能源是客观世界的三大要素。当今世界，新技术革命浪潮汹涌澎湃，高新技术蓬勃发展，而信息技术、新材料技术和新能源技术已成为新经济的三大支柱。其中新材料是指对现代化科学进步和新经济发展具有重大推动作用的新材料。它们是一般传统材料无可比拟的新型材料，具有优异性能或特异功能，是发展信息、航天、能源、生物、海洋开发等高技术的重要基础，也是整个科学技术进步的突破口。
　　在工业经济的20世纪，人类社会爆发了第一次材料革命，这次革命的主要产品是尼龙、聚脂。半导体等材料；新经济时代的到来，即人世纪，人类社会将爆发第二次材料革命，人类的材料技术将有多个突破，这次革命的主要产品是超导材料、精细陶瓷、新金属、高分子材料以及新型复合材料等等。在新经济时代，人类将向物质的微观世界进军，重点研究材料的宏观性能和微观结构，通过导电材料研究材料的导电性和通过显微技术研究材料的原子结构，进行分子设计，组成新的结晶体或非结晶分子材料。人类进行分子设计创造新材料后，将最终摆脱对天然材料的依赖。
　　新材料对社会经济技术的发展具有关键性的作用，没有新材料的发现，就不会有高新产品的出现和工业的进步。材料一直是人类进化的里程碑，石器、青铜器、铁器等的利用，都曾在历史上被称为划时代的标志。进入对世纪后，材料技术的创新在很大程度上决定了许多关键产业的发展速度。硅半导体材料的工业化生产，使计算机技术进入袖珍化时代；高温高强度结构的材料的出现，促进了宇航事业的发展；低损耗光纤技术的进步，开拓了光通信长距离传输技术，正在改变着电信、军事装备和医学等领域的格局；高温超导材料的面世，使社会生活和工业、军工产品大为改观；隐形材料的研制，使战场出现了扑朔迷离难以捉摸的情景。从另一方面看，由于目前材料科学的发展还不能满足人类科技进步的需要，使许多已经认识但还因没有理想的材料而难以实现或可望未可及的技术出现。由此可见，新型材料确是其他高技术的物质基础和重要依托。它的品种、质量和产量，历来被人们看作是直接显示一个国家经济发展、科技水平和国防实力的重要标志。
也许以往没有任何一个时代像新经济时代这样对材料的最大丰富和最快更新提出如此迫切的要求。道理很简单，这是因为在新经济时代，高科技是支柱，而在高科技的发展中，新材料正是其动力和先导。如果说高科技是新经济的基础，新材料则是新经济的“基础之基础”。
　　没有现代硅材料作为基础，电子信息技术则难以获得如此突飞猛进的发展。大规模集成电路技术要求单晶硅大大提高其均匀性、纯度和无缺陷程度，并增大其直径。而超大规模集成电路技术已经超过了单晶硅所提供的技术条件，于是引出新的半导体材料砷化像（GaAs）的诞生，它可能是新一代计算机最有希望的芯片材料之一。
　　同样，没有光导纤维的研制成功，人类通向信息高速公路之门将永久锁着。
　　新材料是新经济的里程碑，是构成新经济大厦的基础。
　　2．超导技术：新经济的新宠儿
　　超导材料没有电阻或电阻极小，从理论上说其输送的电流可达无穷大，能大大提高发电机、核电站等的工作效率，因而具有极大的科学价值和经济价值。
　　高温超导技术的迅速发展，使超导材料将成为新经济的宠儿为新经济社会的发展带来无限的发展契机。
　　（1）超导悬浮列车
　　速度高达400一500千米利。时，车厢悬在空中，窗外景物刷刷而过！普通列车的最高时速很难超过300千米，这是由于列车车轮和铁路之间存在着摩擦力所致，而超导悬浮列车则不存在这样的问题，因为它是悬浮在空中进行运动的。而这种悬浮列车的实现基础就是超导技术的发展和应用。
　　（2）超导计算机
　　随着高温超导材料的研究，计算机将进一步超导化而制成超级计算机。它的计算速度将为一般大型计算机速度的100倍到1000倍。实验结果表明，有若干高温超导材料如铝系、银系等，可以经过镭射技术或蒸发技术在极薄的绝缘体上形成薄膜，并制成约瑟夫逊器件。这种具有高速开关特性的器件是制作超高速电子计算机不可多得的元件。其结果将使电子计算机的体积大大缩小，能耗大大降低，计算速度大大提高。把超导数据处理器与外存储芯片装成约瑟夫逊式计算机，可以获得高速处理能力，在1秒钟内可进行10亿次的高速运算，是现有大型电子计算机速度的15倍。
　　（3）超导发电机与超导电力输送
　　一台普通的大型发电机需要用15一20吨铜线绕成线圈，如果用超导材料线圈，只要几百克就够了，而发出的电力是一样的。高压输电给人类社会带来了极大的影响，它可以把电力输送到任何地方，但它也给人们生活带来许多不便，并且大量电力在输送过程中被消耗掉了。而在超导送电方式中，高温超导体的电阻为零，电流在很小的电压如100V左右就可由发电厂送到千家万户，既安全又省电。所有的变电所和变压器都不必要存在了，一切家用电器、工业机电设备都将发生翻天覆地的变化，这就是即将到来的机电产业革命。超导材料的出现有可能像半导体材料一样，在世界引起一场工业和科技革命。
　　当然，与超导体有关的技术远不止这些，其他还有如火箭磁悬浮发射，超导磁选矿技术、超导量子干涉仪等，由此形成一种新兴产业——超导产业。
　　随着超导技术的发展，其在新经济中将发挥越来越大的作用，成为新经济的新宠儿。
　　3。新金属重构新经济
　　金属材料在人类几千年文明史中，一直居于材料家庭的主体地位。尽管这一地位目前已受到陶瓷材料、高分子材料的强有力挑战，但是由于它的许多优点是其他材料所难以全面取代的，所以在今后相当长的一段时间内，它仍将是社会生产和生活中最重要的结构材料，特别在今天的航天技术、电子信息技术等高科技领域中，金属更是不可或缺的材料。
　　当代高技术的发展，使金属材料的发展日新月异。许多新金属材料被开发出来，在新经济社会中占据着重要位置，起着不可缺少的作用。
　　（l）有“记忆”的金属
把镍钛合金丝加热井变成各种复杂的形状，然后冷却并拉直，又在一定的温度下使拉直的合金恢复到原来的形状，合金丝表现了非凡的“记忆能力”。
　　人们把这种镍钛合金用于接头连接，广泛应用于航空、航天、核工业及海底输油管道等方面。它接触紧密、防渗漏、装配时间短，性能远胜于焊接。而且，镍钛形状记忆合金可制成人造卫星天线而卷入卫星体内，当卫星进入轨道后，借助太阳热或其他热源能在太空中展开。这种合金在医学方面也有广泛的应用，例如血栓过滤器、接骨板、人工关节、妇女胸罩、节育器、人工肾微型泵、人造心脏等。此外作为一种初级智能材料，镍钛合金还广泛应用于各种自动调节和控制装置、安全报警系统、能源开发等等。
　　（2）超塑性合金
　　是指材料在一定条件下有极异常的塑性而不断裂甚至不产生缩颈的现象。现在有超塑性的铝合金就有100多种。其中很重要的工业用铝合金就有5种，包括纯铝、铝铜系合金、铝镁系合金和铝理系合金，但金属不会“自动”具有超塑性，必须在一定的温度条件下进行预处理，因为只有在获得微小等铀晶粒的情况下金属才能具有超塑性。利用金属的超塑性可以制造高精度的形状极其复杂的零件，而这是一般锻造或铸造方法达不到的。超塑性金属的加工温度范围和变形速度虽有限制，但因为它的晶粒组织细致，又容易和其他合金压接在一起，组成复合材料，这在材料加工中又是一个很大的优势。
　　（3）泡沫金属
　　在航天领域中，人们为节省燃料和各种费用，总希望用质轻而结实的材料。像锂镁等金属在地面上不宜被用作结构材料，因为它们太活泼，易氧化着火，但它们在太空中却大有用武之地，因为在太空中没有引起锈蚀和化学反应的空气，那里几乎是真空。塑料如果进行泡沫化，可以使密度成倍成倍地降低，变成很轻很实用的泡沫塑料。如果把这些金属也变成泡沫金属，它们的密度也会变得更小，可以在水中浮起来。实验证明，用泡沫金属做成的梁比同样重量的实心梁刚性高得多。因为泡沫使材料的体积大大扩张，获得更大的横截面，因此用泡沫金属制造的飞行器，可以把总重量降低一半左右。用泡沫金属建立太空站还有一个优点，即当空间站结束其使命时，可以让它们重返大气，在大气层中迅速彻底地燃烧，化成气体，减少空间垃圾。
　　（4）储存氢气的新金属
　　将来我们见到的氢气不是装在瓶子里或其他容器内，而是装在一种奇特的金属材料里。这是一些具有特殊晶体结构的金属，也是未来先进金属一族的成员，科学上称之为滤族金属。在这些滤族金属、合金和金属化合物的晶格间隙中，氢原子很容易进人与之形成金属氢化物。这些金属氢化物的储氢量很大，可以储存比其本身体积大1000一1300倍的氢，而氢与这些金属的结合力是很弱的，稍一加热氢便可自动逸出。由于储氢合金所具有的以上特性，利用储氢合金运氢气，既轻便又安全，不仅没有爆炸的危级，而且还有储存时间长和无损耗等优点，这就为氢气用于燃氢发动机、空调器、制冷装置、热泵、电池、红的精制和回收以及各种催化反应带来极大的方便。
　　目前广泛应用的实际金属合金材料中，所涉及的元素只是金属元素中的一小部分，有许多金属元素，迄今尚未被应用。随着现代科学技术的发展，特别是冶金等技术水平的提高，将会有更多的金属元素进入实际应用，开发出更多的新金属合金系。

　　4．高分子合成材料是新经济的主材料
　　人类已经合成了成千上万种自然界从未有过的物质，有机高分子合成材料的生产已经成为本世纪以来发展最快的部门之一。高分子合成材料的发展已经超过钢铁、水泥和木材这传统的三大基本材料。这种高分子化合物是现代科技给人类带来的最有实用价值的产物，构成了第三次技术革命的重要内容，深刻地改变了我们的劳动对象、劳动工具，并进而改变了我们的生活方式，以致有人讲21世纪将是高分子时代。如果讲普通分子像个小球，那么高分子的个体则连接成长链，形状细长，因分子间的很大作用力而相互缠绕，形成了既有一定强度又有不简弹性的结构，极适宜作各种材料。今天的高分子材料，已经包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等许多种类，其中塑料、合成橡胶和合成纤维被称为现代三大高分子材料。它们质地轻巧、原料丰富。加工方便、性能良好、用途广泛，因而发展速度大大超过了传统的三大基本材料钢铁、水泥、木材。
（1）塑料的”发利用
　　目前，主要的工程塑料制品已有10多种，其中聚酰胺、聚甲醛、聚磷酸酯、改性聚苯酸和热塑性聚脂被称为五大工程塑料，它们的产量较大，价格一般为传统通用塑料的2一6倍。而聚苯硫酸等特种工程塑料的价格达通用塑料的5一10传。以塑料代替钢、木、水泥三大传统基本材料，可以节省大量能源和人力、物力。
　　（2）合成橡胶的开发利用
　　由于生产合成橡胶的原料丰富，其良好的性能又可以满足当代科技发展对材料提出的某些特殊要求，所以合成橡胶出现几十年来，品种已属丰富。一般可将其分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两类。通用合成橡胶性能与天然橡胶相似，用于制造一般的橡胶制品，如各种轮胎、传动带、胶管等工业用品和雨衣、胶鞋等生活用品。特种合成橡胶具有耐高温、耐低温、耐酸碱等优点，多用于特殊环境和高科技领域，如航空、航天、军事等方面。
　　（3）合成纤维的开发利用
　　合成纤维的品种有几十种，但最常用的是六大种：聚酸胺纤维，商品名尼龙，其特别是强度高、耐磨性强、密度小、不蛀，可用于做衣服、降落伞、渔网等。聚胺纤维，商品名涤纶，其特点是弹性好、耐皱性好，可与其他纤维混纺，用于做纺织品、帆布、电器绝缘材料等。聚丙烯纤维，商品名晴纶，其特点是手感柔软、保暖性好、织物不易起毛纺球、耐晒，但强度低、易燃，可用于人造毛皮、毛织物的制造，特别是适用于制作窗帘、幕布、帐篷等室外用品。聚丙烯纤维，商品名丙纶，是由丙烯聚合，经熔融纺丝而成，其特点是耐酸碱，强度较高、密度小。是现有合成纤维中最轻的一种，可用于做工业上绳索、网具，也可与棉、毛、粘胶纤维混纺作衣料用。聚乙烯酸纤维，商品名维给，是合成纤维中吸湿性最大的一种材料，强度较高，耐酸碱，可与棉混纺，织成维棉布。聚氯乙烯纤维，商品名氨纶，比其他纤维具有较强的耐酸碱性，耐热性差，在70℃时就开始收缩，沸水收缩率较高，可作纯纺和混纺的织物，工业上用作耐酸碱滤布及制渔网、机篷、绝缘体等。
　　总之，高分子合成材料具有质量小、绝缘性能好等特点，所以发展很快，但又都有先天不足，即它们都在不同程度上对氧。热和光有敏感性。但是，随着高技术的迅速发展，高分子合成材料的大军必将日益壮大，在新经济的大潮中，充当着举足轻重的角色。
　　5．现代高科技为防盗的发展注入活力
　　现代高科技为陶瓷的发展注入新的活力。在新经济时代，陶瓷大军中崛起了精细陶瓷，它以抗高温、超强度、多功能等优良性能在新材料世界独领风骚。
　　精细陶瓷是指以精制的高纯度人工合成的无机化合物为原料，采用精密控制工艺烧结的高性能陶瓷，因此又称先进陶瓷或新型陶瓷。
　　精细陶瓷有许多种，它们大致可分成三类。
　　（1）结构陶瓷
　　这种陶瓷主要用于制作结构零件。机械工业中的一些密封件、轴承、刀具、球阀、缸套等，都是频繁经受磨擦而易磨损的零件，用金属和合金制造有时也使用不了多久就会损坏，这时，先进的结构陶瓷零件就能经受住这种“磨难”。
　　（2）电子陶瓷
　　这是指用来生产电子元器件和电子系统结构零部件的功能性陶瓷。
　　这些陶瓷除了具有高硬度等力学性能外，对周围环境的变化能“无动于衷”，即具有极好的稳定性，这对电子元件是很重要的性能，另外就是能耐高温。
　　（3）生物陶瓷
　　生物陶瓷用于制造人体“骨骼一肌肉”系统，用于修复或替换人体器官或组织的一种陶瓷材料。
　　精细陶瓷是新型材料中特别值得注意的一种，它有广阔的发展前途。这种具有优良性能的精细陶瓷，有可能在很大的范围内代替钢铁以及其他金属而得到广泛应用，达到节约能源、提高效率、降低成本的目的；精细陶瓷和高分子合成材料相结合，可以使交通运输工具轻量化、小型化和高效化。有些科学家预言，由于精细陶瓷的出现，人类将从钢铁时代重新进入陶瓷时代。在新经济时代，人们把精细瓷陶与高性能分子材料、新金属材料、复合材料并列为四大新材料发展领域之一，可见它的发展远景十分广阔。
在新经济时代精陶材料将成为名副其实的耐高温的高强度材料，从而可以胜任包括飞机发动机在内的各种热机材料、燃料电池发电部件材料、核聚变反应堆护壁材料、无公害的外燃式发动机材料等各种重要用途。
　　四、能源技术：新经济的新动力
　　1．核能将成为新经济的能源主流
　　能源始终是经济的食粮。离开能源的人类其生存和发展都是无法想象和绝无可能的。不断文明进化的人类始终在为最终解决能源的问题前赴后继，禁而不舍。新经济的风暴带来了一场能源开发利用上的革命，其中核能就是这场革命中的一个主角，核能的技术突破可能为能源的有限与枯竭带来划时代的新曙光。
　　半个多世纪以来，核能的和平利用已达到了相当可观的程度。截止到1991年初，全世纪已运行的原子能核电站达400多座，正在建造的约80座。法国的核电站发电量已占全国总发电量的70％。核电最多的美国有111座核电站，核电量占全美总电量的16％。我国的秦山核电站和大亚湾核电站也已建成和正式发电。“九五”计划确定新上的4个核电建设项目：秦山三期核电工程、秦山二期核电工程、岭澳核电工程、连云港核电工程，也将于21世纪最初几年内建成发电。
　　发展核电站，不仅仅因为核电的威力大，而且提供核能的核燃料也可以说是取之不尽、用之不竭的，因为它主要存在于占地球总面积71％的海洋里。海洋学家测定，每升海水中含有0．003毫克的铀。但即使这样少的含量，全世界海水中总的含钢量就有约50亿吨。目前世界上最看好的受控热核聚变技术，即“海水变石油”，被称为“彻底解决世界能源问题的技术”。受控热核聚变的原料是氢的同位素氛和氛，可取自海水。从1升海水中提出的氛和氛进行受控热核聚变反应所产生的能量就相当于300升汽油。海水可以被认为是无尽的，因此，人类将获得无尽的新能源。1997年10月五日受控热核聚变实验获得了16．1兆瓦的功率输出，使人们对受控热核聚变能在2040一2050年商用的预期至少提前了10年，而且有新突破的可能性极大。
　　在新经济时代，核聚变能被看作取之不尽、用之不竭的能源，可控的核聚变是人类最终解决能源问题的有效途径。
　　在新经济时代崛起的核技术产业群中，主要是核电产业。核技术在其他方面也会有广泛应用，但不至于形成产业部门。
　　尽管核电在部分国家已经成为比较成熟的产业部门，但由于核电技术仍处于生机勃勃的技术革新过程之中，特别是作为核电技术最重要的开发目标的核聚变发电被认为是今后若干世纪最有希望的能源，因此，对世纪的核电产业仍将是最引人注目的。具有远大发展前途的新兴技术产业。
　　核能将为新经济的腾飞插上双翼。
2．太阳能前言新经济
　　据计算，太阳每秒钟发出的能量就相当于1．3X 1016吨标准煤燃烧时所放出的热量。太阳发送到地球上的能量是相当大的，但只占它向外辐射的22亿分之一。地球每天接收的太阳能，相当于全球一年所消耗的总能量的200倍。由于科技还未解决利用太阳能的高成本问题，大部分太阳能还不能为我们所利用，但是随着新经济时代高科技的发展，人类利用太阳能的步伐会大大加快。这无穷无尽的太阳能，它不仅给了我们绿色植物，给了我们煤炭、石油和地球上的生命，而且未来将成为人类解决能源危机的重要途径。
　　太阳能具有其他能源所不及的优点：第一，太阳能的能量与人类需要的能量相比较，几乎可以看作是无穷无尽的能源。第二，太阳能作为一次能源直接利用，或者转换成二次能源再利用，没有煤炭、石油等矿物燃料产生的有害气体和废渣，没有任何污染，被人们称作“干净能源”。第三，太阳能的分布比其他能源较为均匀，它只随着地球的纬度和天气变化而有强弱之别，可以利用的地球范围比较宽广。第四，太阳能可以根据具体条件和需要分层次进行利用，目前浅层次的利用已相当普及，中层次的利用也有许多成熟的技术，今后主要向高层次利用发展。
由于太阳能有如此众多的优点，因此，人们越来越重视太阳能的利用，并大力研究开发。
　　太阳能的利用已经扩展到工农业生产、科学研究、国防建设和人们日常生活的各个方面：从人造卫星、宇宙飞船上用的太阳能电池，到方便、清洁的太阳能聚光灶；从不烧油的太阳能飞机，到各种轻便的太阳能热水器；从太阳能汽车、汽艇，到精巧别致的新型建筑材料——太阳能瓦的正式投产；从集热性能好的太阳能热管，到冬暖夏凉的太阳能房；从利用太阳能分解水制氢，到太阳能消毒器、制冰机的使用；从费用低廉、没有污染的太阳能电站，到行驶自如的太阳能自行车；从熔炼高纯度合金的太阳能高温炉，到设计新颖、倍受欢迎的太阳能收音机，等等。
　　约翰•托夫勒对21世纪太阳能产业化充满了信心。这种被托夫勒称之谓“光能源产业”的产业将在以下几个方面得到较大发展。
　　①太阳能热利用系统将得到大发展。随着低成本、高效率集热器、蓄热器技术的进步，企业、工厂用太阳热系统也将增多，因而在太阳热利用领域大有可为。
　　③太阳能发电装置将得到大发展。太阳能发电装置的长处是显而易见的：它无需燃料，因而不产生公害；没有可动部分，因而不产生噪音，维修方便；太阳能电池单元容易大量生产等。
　　③在21世纪，太阳能发电将由于以下两种新技术的发展而得到强有力的推动：一是远距离超导输电系统的发展，将可能使人们早已提出的在沙漠地区铺设大面积太阳能电池板，用超导输电线将其产生的电力送往四面八方的设想变为现实。二是宇宙太阳能发电技术的发展，将可能使输出功率达数以万千瓦伏计的太空太阳能发电站变成现实。
　　此外，太阳能发电机也正在试制，由汽车缸顶部石英玻璃吸引阳光，转化为热能推动汽车前进，估计到21世纪初也能变为现实。利用太阳能淡化海水，也是太阳能利用的一个重要方面。
　　因此，开发太阳能是大有可为的。

　　3．绿色能源；新经济能源的新希望
　　现代科技的发展，使人们获得了充分利用生物能源的新技术。人们正在从树上提取石油，从植物绿叶中提取酒精，利用微生物制造出氢气。
　　生物能指的是生物质能源。树木、农作物、陆地和水中的野生动植物体及某些有机废料，都属于生物质。所谓生物质能就是通过绿色植物的光合作用将太阳辐射的能量以一种生物质形式固定下来的能源。生物质能源同煤、石油、天然气等化石能源一样，都是源于太阳能，是太阳能的一种形式。不同的是，化石燃料里的能源量是亿万年前的生物质储存起来的太阳能，而生物质能源则是当代植物通过光合作用固定起来的太阳能。这些以葡萄糖、淀粉等物质形式存在于植物内部的能量，经过生物技术的加工，就能够转变成甲醇、乙醇、甲烷、氢气等燃料。因不含硫和其他杂质，燃烧时不产生a2、O2等有害气体，所以这些生物燃料有“绿色能源”之称。
　　据估算，目前地球上绿色植物储存的总能量，大约相当于8X 101‘吨标准煤，比目前地壳内已知可供开采的煤炭总储量还多11倍。最重要的是，生物质能源与矿物质能源不同，它是可以再生的能源。生物学家指出，地球上的绿色植物，一年当中大约能固定3X102‘焦耳的太阳能，几乎等于目前人类一年消耗的能量的10倍。也就是说，绿色植物在二年中的“新生”能量，就可以供人类使用好几年。
　　深埋在地下的石油是大自然对人类的馈赠，但它的储量是很有限的，总有一天它会枯竭。人类能不能自己“生产”出石油来呢？人类的智慧是无穷无尽的，科学技术的发展能把许多梦想变为现实。
　　用工程微藻生产柴油。工程微藻是指用转基因技术构建的特殊微藻。美国国家可更新能源实验室将一种称为ACC的基因导入微藻细胞中，构建成了一种属于硅藻类的工程微藻。在实验室培养条件下；这种工程微藻的脂质含量达到60％以上，在室外生产条件下，其脂质含量也达到了40％以上。而一般天然微藻中的脂质含量只有5％一20％。美国的这家实验室今后还准备将修饰的ACC基因导入微藻中，以使其脂质含量进一步提高。这种富含脂质的工程微藻可用以生产生物柴油。
由此可见，用工程微藻生产柴油不仅有经济意义，而且还有环保意义。
　　奇妙的“石油树”。石油是碳氢化合物——烃类的“大杂烩”。一般绿色植物通过光合作用只能生成碳水化合物——糖类，可是有些植物却能生产出许多类似石油的碳氢化合物，所以得到“石油树”的美称。
　　飞机、汽车都要用汽油开动。现在石油短缺，资源有限，各国都在努力寻找汽油的代用品。首先被人们物色到的对象是酒精。酒精用作汽车燃料有一些明显的优点：抗爆性能好，不再添加防爆剂；可以使用较高的空气燃料比，燃烧完全，热能利用率高；排出有毒有害气体少，可大大减轻环境污染。
　　因为酒精是一种生物质能源，可以从生物质中提取出来，所以我们可以用无限生产的酒精代替有限的汽油。
　　由绿藻制取酒精。绿藻是一种能进行光合作用的低等绿色植物。小球藻就是绿藻的一种。绿藻能吸引太阳光中的能量，将二氧化碳转换为碳水化合物存储于体内，能为制取酒精提供丰富原料源，有巨大的开发潜力。由于绿藻生长快、产量高，所以用它制取酒精大有前途。
　　利用细菌生产酒精。菌类中有一种运动发酵单胞菌，这种菌虽是原核生物，但它的功能与酒精酵母一样，其中的酶能将糖类转化为酒精，而且能将含25％一40％木糖的生物质发酵制成乙醇，而后者仅能转化为葡萄糖。正是由于这点差异，用运动发酵单胞菌来制取酒精能使生产成本降低扣％。
　　利用工程微生物制取酒精。利用工程微生物是提高酒精生产能力的有效途径。工程微生物是利用基因移植技术构建的有特殊功能的微生物，它也称为转基因微生物。用这一方法生产酒精，不仅酒精纯度可达100％，而且生产效率也比酵母发酵法高出30％。美国佛罗里达大学构建的工程克氏杆菌，在将废纸转化为酒精时，产量达到了理论极限值的80％。
　　在寻找的新能源中，氢也是一种理想的能源。无论是气态。液态还是固态，它的密度都很小，用作气体燃料，可以大大减轻火箭、飞机、汽车、火车的重量，大大提高有效载荷量。
　　科学家研究发现，有两类微生物能直接产出氢气；一类是化能异养菌，一类是光合自养菌。产氢的化能异养菌已知有30多种，它们能通过发酵作用，将糖类、醉类、有机酸等有机物转化成氢气。有些化能异养菌的产氢能力很强，比如有一种酷酸芽抱杆菌，发酵丘克葡萄糖能产出0．25升氢气。光合自养菌比化能异养菌本领更大，它们不需要消耗有机营养物，而能依靠太阳光的能量，把简单的无机物合成有机物以满足自身的需要，同时放出氢气。太阳光取用不尽，无视物到处都有，所以利用光合自养菌生产氢气大有可为。
　　总之，利用现代科学技术手段开发蕴藏丰富的生物质能，是新能源开发的一个重要方向。人类的生存与发展迫切需要一个洁净的环境，人类迫切需要绿色能源。可以预计，随着科技的发展。社会的进步，在21世纪知识经济时代，绿色能源——生物质能技术将得到进一步发展，生物质能将得到更广泛的应用。
　　4．燃料电池显身手
　　当今能以工业规模生产的电力有火电、水电、核电三种。而被誉为第四种电力的燃料电池发电，因其发电效率高、无污染，在环境保护和经济发展并重的今天，这一技术在世界上颇受重视。在美国、日本等发达国家，燃料电池发电正以日新月异的势头快步进入以工业规模发电的行列。
　　燃料电池是一种化学电池，它利用物质发生化学反应时释放的能量，直接将其变换为电能。由于燃料电池的工作物质主要是可燃性气体——氢，因而它被称为燃料电池。
　　燃料电池之所以受欢迎，是因为它与其他发电方式相比有独特的优点。
　　①效率高。燃料电池发电不经过从热能到机械能再到电能的转换过程，因而没有中间环节的能量损失。
　　②机动灵活。燃料电池发电装置是由许多基本单元组成的。一个基本单元是两个电极夹一个电解质板。将上百个基本单元组装起来就构成一个电池组，再将电池组集合起来就形成了发电站。可以根据不同的需要灵活地组装出不同规模的燃料电池发电站。燃料电池的基本单元可按设计标准预先进行大规模生产，所以燃料电池电站的建设成本低，建造周期短。另外，由于燃料电池重量轻、体积小、功率高，移动起来比较容易，所以它特别适合在海岛上或边远地区建造发电站，或建造分散型电站。 转贴于 中国论文下载中心 http://paper.studa.com