当代科学技术前沿知识读本

　　本书立足于全球新一轮科技革命和我国创新驱动发展战略，由中国科学院组织院士专家和研究人员组成编写组，全书着眼于弘扬科学精神，普及科学知识，重点介绍了新一代信息技术、生命健康科技、先进材料与制造、生态与环境科技、现代农业科技、能源科技、资源科技、空间科技、海洋科技、基础前沿研究10个重点领域的科技发展态势，尤其聚焦近3年来的重大科技突破，以及这些重大突破给相关产业带来的机遇和挑战。在内容设计上突出专题化、模块化、科普化的特点，设立多个典型案例、阅读参考、关键概念、相关链接等栏目，帮助专业技术人员把握当代前沿科学技术的脉搏，提升综合素养和创新能力，增强科技创新的使命感、责任感和紧迫感 。

　　中国科学院，中国自然科学学术机构，科学技术咨询机构，自然科学与高技术综合研究发展中心。 白春礼，博士，化学家和纳米科技专家，现任中国科学院院长、党组书记，学部主席团执行主席，发展中国家科学院院长。

第一讲新一代信息技术1

第一节人工智能2

第二节云计算7

第三节大数据8

第四节物联网11

第五节区块链12

第六节第五代移动通信技术14

第七节移动互联网15

第八节量子通信与量子计算机17

第九节高性能计算20

第二讲材料与制造23

第一节纳米材料24

第二节新型能源、信息、生物材料26

第三节智能、仿生材料29

第四节绿色制造30

第五节智能制造33

第六节增材制造36

第三讲生命健康科技39

第一节精准医学40

第二节干细胞与再生医学41

第三节基因编辑42

第四节脑科学43

第五节重大慢性病防治44

第六节新发传染病防治46

第七节重大创新药物48

第八节新一代疫苗50

第九节医疗仪器51

第十节生命伦理52

/当代科学技术前沿知识读本目录/

第四讲生态与环境科技57

第一节生物多样性58

第二节大气污染防治62

第三节雾霾成因机理与防治65

第四节气候变化67

第五节自然灾害预测、预警与风险管理70

第六节可持续发展75

第七节生态保护与修复80

第八节环保产业技术85

第五讲现代农业科技93

第一节分子模块与全基因组育种技术94

第二节病虫害免疫分子生物学机理及其应用技术97

第三节光合作用分子机理及其应用技术99

第四节生态高值农业体系101

第五节精准农业和信息农业103

第六节资源节约型和环境友好型农业技术107

第七节智能高效设施农业112

第六讲能源科技115

第一节化石能源的清洁高效利用116

第二节可再生能源的规模化开发121

第三节新能源与可再生能源分布式利用127

第四节新能源汽车132

第五节先进核电系统的安全利用137

第六节非常规能源勘探开发利用142

第七节有机废物能高效清洁利用146

第八节规模化储能与输电关键技术148

第七讲资源科技159

第一节水资源科技160

第二节生物质能源及能源植物科技167

第三节油气资源探测技术174

第四节特殊生物种质资源科技177

第五节矿产资源清洁与循环利用科技183

第六节深部和隐伏矿产资源科技188

第八讲空间科技193

第一节空间通信与导航194

第二节空间对地观测200

第三节载人航天与空间站203

第四节新型运载火箭208

第五节空间态势感知213

第六节深空探测215

第七节空间科学220

第九讲海洋科技223

第一节深海探测开发224

第二节深海生物资源228

第三节近海生态系统可持续发展232

第四节海水淡化与综合利用236

第五节海洋立体综合观测系统241

第十讲基础前沿研究245

第一节宇宙演化246

第二节物质结构249

第三节生命起源251

第四节意识本质253

第五节数学与复杂系统科学255