美国先进生物燃料技术政策与态势分析

Ⅰ 生物燃料的国外现状

目前，生物燃料主要被用于替代化石燃油作为运输燃料，如替代汽油的燃料乙醇和替代石油基柴油的生物柴油。在化石燃料储量逐步下降、环境保护日益严峻的背景下，生物燃料受到各国政府的高度重视。欧盟委员会积极推进生物燃料发展，制定了2015年生物燃料占运输燃料消费总量8%的目标。美国通过法律手段强制在运输燃料中添加生物燃料，具体比例是柴油中添加2%的生物柴油，汽油中添加5%的燃料乙醇。据调查数据统计，2011年8月16日，美国白宫宣布推出一项总额为5.1亿美元的计划，由农业部、能源部和海军共同投资推动美国生物燃料产业的发展。英国政府从2006年起要求生产运输燃油的能源企业必须有3%的原料是来自可再生资源，并且比例将逐年提高。根据国际能源机构(IEA)的数据，2010年全球生物燃料日产量为182.2万桶，2011年降至181.9万桶。 作为应对气候变化战略的一部分，西欧和北美政府强制要求，在未来15年里汽油和柴油中要添加更多的生物燃料组分。修改后的欧盟燃料质量法规定，欧盟汽油中可再生乙醇的含量将从5%倍增至10%，欧盟各国将在加油站出售这种命名为E10的汽油。
世界对生物柴油的需求量有望从2006年的690万吨增长至2010年的4480万吨。到2010年，亚洲有望超过北美、中欧和东欧，成为仅次于西欧的世界第二大生物柴油生产地区。全球生物柴油工业呈现快速增长，2000～2005年产能、产量及消费量年均增长率约为32%，而到2008年产能和需求增速更快，年均增速将分别达到115%和101%，甚至更高。2005～2010年全球生物柴油生产模式也将发生变化，2005年西欧生物柴油产量占全球总产量的75%，2010年将减少至低于40%，主要原因是以亚洲为首的其他地区产量增速加快，亚洲将可能成为第二大生物柴油生产地区，其次是北美地区。从消费情况来看，2005年德国占全球消费量的61%，其他消费国家主要包括法国、美国、意大利和巴西，其消费总和只占到全球消费量的11%。2010年，美国可能成为全球最大的生物柴油市场，占全球消费量的18%，新的大型消费市场将出现在中国和印度，其他国家的消费总和将占到全球消费量的44%。生物燃料的原料来源成为生物燃料可持续发展的重要课题。
东南亚正在崛起成为一个主要的生物柴油生产基地，到2010年更有望成为世界上领先的供应地区。东南亚各国政府和企业纷纷斥巨资发展生物柴油工业，在建的生物柴油工厂遍及各地，也因此成为未来西欧和北美地区生物柴油的主要供货地。棕桐油是东南亚最丰富的自然资源之一，将成为该地区发展生物柴油工业的主要原料。同时，该地区还计划将大量土地开发为新的油棕种植园。东南亚生物柴油工业发展最快的是马来西亚，然后是泰国和印尼，马来西亚和印尼的粗棕榈油合计产量大约占到全球产量的85%。
泰国能源部去年5月份开始实施一项到2012年使生物柴油产量达到255万吨的计划。马来西亚政府表示，2007年，该国生物柴油产量将翻一番多，达到110万吨，工厂将由3家增加至今年的22家，到2008年将达到29家，到2010年，马来西亚生物柴油产量将达到330万吨，成为仅次于美国和德国，与印度并列的世界第三大生物柴油生产国。印尼政府表示，该国生物柴油产量有望从2006年的18万吨增长至2007年的75万吨，到2008年将达到120万吨，该国的生物柴油工厂将由4家增加至今年的15家，到2008年将达到23家。到2010年，印尼和泰国的生物柴油年产量都将达到约130万吨。 目前，巴西所有车用汽油均添加20%～25%的燃料乙醇，并且已有大量使用纯燃料乙醇的汽车。除在本国大力发展生物乙醇工业之外，巴西还积极开展国际“乙醇外交”。今年3月，巴西与美国签订了在西半球鼓励生产和消费乙醇的协定。此外，还同意大利和厄瓜多尔签订了共同开发乙醇项目的合作协定。中国限制使用玉米加工生物燃料之后，引起了巴西工业界的广泛关注，巴西农业部1995年就表示关注中国推广使用乙醇汽油的行动，希望与中国在发展乙醇燃料方面进行广泛的合作。
美国从上世纪70年代开始利用其耕地多、玉米产量大的优势，发展燃料乙醇，目前以玉米为原料生产燃料乙醇的生产工艺已经基本成熟。今年年初布什表示，美国到2012年法定的可再生和替代性能源的总量目标是要达到75亿加仑，到2017年达到350亿加仑，而当前的替代能源每年产量是40亿加仑。因此美国玉米价格节节攀升。随着对燃料汽油需求的不断增加，美国的乙醇加工项目也不断上马，2004—2005被用于生产乙醇的玉米总量是13.23亿蒲式耳，2005～2006达到21.5亿蒲式耳，美国农业部预计，2007年将会有约32亿蒲式耳玉米用于加工成燃料乙醇。
一些企业正在致力于将非粮食类或废弃生物质如秸秆等转化为乙醇，以帮助解决原料供应问题。以木质纤维素为原料生产生物乙醇是技术开发的焦点。木质纤维素来源于农业废弃物(如麦草、玉米秸秆、玉米芯等)、工业废弃物(如制浆和造纸厂的纤维渣)、林业废弃物和城市废弃物(如废纸、包装纸等)。目前世界各国研究利用木质纤维素发酵生产乙醇的科研机构都围绕着这几大关键技术进行攻关，但是目前世界上还没有一家工业规模利用纤维质原料生产燃料乙醇的企业。其主要障碍是酶解成本过高、缺乏经济可行的发酵技术。因此，技术路线的优化组合问题、生产过程中成本降低的问题以及乙醇废糟的综合利用等问题，需要解决。
养殖藻类是另一个潜在的生物燃料原料。一些企业正在开发从藻类中产业化生产合成气和氢气的体系。绿色燃料技术公司与亚利桑那公共服务公司合作，利用以天然气为原料的发电厂排出的二氧化碳养殖可以转化为生物柴油或生物乙醇的藻类。绿色燃料技术公司的技术去年在亚利桑那州的一个发电厂进行了中试并获得了巨大成功。公司计划将该项目范围扩大，并于2008年在亚利桑那州开始商业化生产，然后扩展至澳大利亚和南非。 我国玉米资源比较丰富，2006年产量1.44亿吨，居世界第二位，玉米秸秆年产量达6亿多吨。在全球高度关注能源危机，关注可再生资源开发利用的大背景下，以玉米为原料生产的燃料乙醇、玉米乙烯及其衍生物、可降解高分子材料等，成为企业竞相开发和投资的热点。2006年，我国可再生能源年利用量已达到1.8亿吨标准煤，约为一次能源消费总量的7.5%。掺入10%燃料乙醇的乙醇汽油成为中国能源替代战略的着力点之一。
2001年国内酒精原料中玉米占原料总量的比重为59%，到2006年，这一比重已经上升到79%。目前有关部门正着手研究、开发汽车用甘蔗燃料乙醇。目前我国甘蔗年产量在8500万吨左右，仅产食用酒精50多万吨。若技术攻关成功，成本控制得当，用甘蔗生产燃料乙醇，将会有很好的发展前景。但问题在于，我国甘蔗种植面积十分有限，主要集中在广西、云南等少数几个省份，而且随着国内食糖消费量大幅增加，价格也将一路上扬，生产成本将可能大大高于玉米制造燃料乙醇。国家发改委相关人士也表示，继续推广乙醇汽油是大势所趋，非粮生物能源如红薯、木薯、甜高粱、纤维质乙醇是今后发展的重点，将加大这方面的科研投入力度。而另一方面，相关部委紧急叫停玉米加工乙醇后，政府仍会继续“适度”发展燃料乙醇行业，坚持能源与粮食双赢，在确保粮食安全的前提下，国家会采取一些财税扶持政策，支持燃料乙醇的生产和使用。
(一)我国大型集团公司积极进行生物燃料的研究开发及生产
2006年11月，中国石油集团与四川省签订合作开发生物质能源框架协议，双方将以甘薯和麻疯树为原料发展生物质能源，“十一五”期间将建成60万吨/年燃料乙醇、10万吨/年生物柴油项目。2006年12月，中石油又与云南省签署框架协议，在以非粮能源作物为原料制取燃料乙醇、以膏桐等木本油料植物为原料制取生物柴油等方面进行合作。2007年初，中石油与国家林业局就发展林业生物质能源签署合作框架协议，并正式启动云南、四川第一批能源林基地建设。作为我国石油能源行业的巨头，中石油在生物质能源的频频出手令人瞩目，充分显示了生物质能源对中石油集团发展的战略重要性。中石油总经理蒋洁敏表示，“十一五”末，中石油非粮乙醇年生产能力将超过200万吨/年，达到全国产量的40%以上，同时形成林业生物柴油每年20万吨/年的商业化规模，并建设生物质能源原料基地40万公顷以上。
无独有偶，中粮集团近年也将生物质能源发展提到了战略重地的高度，一时间与中石油并驾齐驱，成鏖战之势。2007年4月6日，紧随中石油之后，中粮集团与国家林业局签署《关于合作发展林业生物质能源框架协议》，双方将重点建设一批能源林基地，开发利用林业生物柴油、燃料乙醇和木本食用油三大产品。
中粮集团在燃料乙醇、生物柴油等方面频频重拳出击，进行企业并购。目前，国家发改委先后批准建设的4套燃料乙醇生产装置。2006年国家审批第5个燃料乙醇生产装置，也是唯一的一个非粮作物燃料乙醇装置——广西15万吨/年木薯乙醇项目正在建设中。
2006年7月，中石化在攀枝花建设了一座10万吨/年的生物柴油装置，配套的能源林基地为40万～50万亩。同月，中石化总投资约1800万元、规模为2000吨/年生物柴油的试验装置在河北建成。2007年4月13日，中石化与中粮集团签订《关于发展中国生物质能源及生物化工的战略合作协议书》，共同发展生物质能源及生物化工，双方将在未来5年内合作建设100万～120万吨/年燃料乙醇的生产装置。
尤其值得注意的是，在政府的帮助下，一些中国公司在海外开办生物燃料加工厂。例如，一家中国企业在尼日利亚投资9000万美元开生物乙醇加工厂，以木薯作原料，年产15万吨，北京出资85%，15%由尼日利亚政府负担。2007年4月12日，国家科技部与意大利环境国土与海洋部签署协议：武汉的生物柴油公司与意大利有关单位合作，在武汉兴建一条将餐馆产生的潲水油、地沟油等废弃油脂，加工成为生物柴油的生产线。这条生产线建成投产后每年可生产3万吨生物柴油，生产成本在5000元/吨左右，与石油柴油相当，发展前景看好。该项目在武汉实施成功后还将向我国的其他大中城市推广。
(二)国家鼓励以非粮食作物进行生物燃料的研发及生产，企业积极响应
国家发改委2006年12月18日下发的《关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》明确提出，我国将坚持非粮为主积极稳妥推动生物燃料乙醇产业发展，并立即暂停核准和备案玉米加工项目，对在建和拟建项目进行全面清理。通知要求，“十五”期间建设的4家以消化陈化粮为主的燃料乙醇生产企业，未经国家核准不得增加产能。
相关部委鉴于目前危及粮食安全的严峻形势对国内一些地方盲目发展玉米加工乙醇能力的态势实施紧急刹车，令生产企业猝不及防。粮食问题直接关系到整个社会与国家经济的稳定，这也许是国家部委对发展玉米加工乙醇能力紧急刹车的最根本原因。去年玉米和大豆的国际期货价格大幅飙升，受此影响，国内市场的玉米价格也一路走高，国内四大定点乙醇生产厂全部亏损，为了不进一步刺激玉米需求，国家发改委此前已经叫停了一些中小乙醇生产项目。
国家现在和将来都不会鼓励用玉米大规模发展燃料乙醇和工业酒精，但我国有6亿多吨的农作物秸秆，应该展开规模化利用，还有北方的甜高粱及南方的木薯等非粮作物都在国家鼓励利用之列。寻找玉米替代资源，企业已经开始行动。
中粮集团正努力发展木薯、甜高粱和纤维素乙醇，中粮集团的广西15万吨/年木薯乙醇项目正在建设中，计划在今年投产；甜高粱乙醇正在中试阶段，分别在广西桂林和内蒙古五原建设了液态发酵和固态发酵中试装置；在黑龙江肇东建立了500吨/年的纤维素乙醇中试装置，目前正改造生产装置，优化工艺流程，为万吨级工业示范装置的建设奠定基础。到2010年，中粮集团将年产燃料乙醇310万吨，其中玉米乙醇占42%、木薯乙醇占26%、红薯及甜高粱等为原料的乙醇占32%。 诚然，我国有丰富的非粮生物质资源有待开发利用，除了有农作物秸秆、甜高粱、木薯、红薯处，还有甘蔗、甜菜、芒草、柳枝稷等。但这些作物普遍存在收集、贮运的难题，生产中又有技术、工艺、设备不成熟等诸多问题，另外农业生产的季节性和工业化生产连续性的矛盾也是制约非粮食乙醇发展的主要因素。
(一)乙醇燃料的推广促使粮食价格上涨
让人担忧的迹象频频出现。世界一些积极推广乙醇燃料的国家粮食已在上涨，比如美国、巴西、墨西哥和中国等国家。以美国为例，用玉米生产乙醇对粮价上涨起到了促进作用。2006年8月，购买1蒲式耳(等于35.238升)玉米要付2.09美元，但2006年9月、10月、11月和12月，这个价格分别上涨到2.2美元、2.54美元、2.87美元和3美元。2006年美国乙醇燃料工业消耗了美国20%左右的玉米，今年预计增加至25%以上。
在中国，掺入10%乙醇的乙醇汽油成为中国能源替代战略的重要目标，但是粮食和粮食产品与乙醇燃料的争夺也日趋白热化。专业研究机构预测，“十一五”期间，中国玉米缺口在350万吨左右，将由玉米的净出口国转变为净进口国，而加工企业抢购粮源必然会使玉米价格扶摇直上。此外，与其他国家不同的是，中国的玉米都是非转基因，非常适合人畜食用，用来生产乙醇燃料显然大材小用。
(二)反对声音渐起，有研究认为乙醇燃料加剧了环境污染
世界范围内已经有多项研究表明，被标榜为绿色的乙醇燃料并非如人所愿可以保环境，而是更加剧了环境污染。美国斯坦福大学大气科学家马克·雅各布森等人的研究结果表示，乙醇燃料对人和生物健康损害比人们以前想象的还要大，以乙醇为燃料的车辆可能导致更多人罹患或死于呼吸系统疾病。如果用以乙醇为燃料的车辆替代所有的轿车和卡车，美国死于空气污染的人数将增加4%。证明乙醇燃料不“绿”反“黑”的研究结果并非孤例。美国华盛顿州立大学的生物学家伯顿·沃恩的研究小组通过实际调查发现，生产乙醇的过程中造成了另一种环境污染，减少生物多样性和增加土壤的侵蚀。另外，即使用非粮食作物甘蔗来生产乙醇，也要消耗很多的水，每处理1吨甘蔗需要用水3900升(3.9吨水)，对环境又增加了负担。
(三)生物乙醇产出效率较低
目前世界上普遍用玉米生产生物乙醇，但是产出效率比较低。即使技术最先进的工厂用100kg玉米也只能生产出约45L乙醇，而且在生产乙醇和栽培玉米等原料作物过程中消耗的能量相当于所产乙醇产生能量的80%，同时也会排放二氧化碳。科学家经过系统测算之后，对生物燃料的经济性产生了疑问。
生物燃料在生产过程中所消耗的能源比它们所能够产生的能源要多，并且生产成本高于它们所替代的石油燃料。能源成本首先包括种植作物所需的化肥，也包括进行转化所需的水、蒸汽及电力。经济成本包括人工、除草剂、灌溉与机械以及化肥。与汽油相比能量密度较低的乙醇还增加了运输成本，并降低了发动机效率。玉米、柳枝稷、木质纤维素、大豆及葵花油等多种生物燃料原料植物的能源与经济性逆差是相似的。所有植物生长都需要二氧化碳，当这些植物作为燃料或者转化为其他用于燃烧用途的燃料时会被再次释放出来。从这个意义上说，生物质对碳吸收与排放的影响是中性的。不过，这没有将耕种、施肥、施杀虫剂、运输、干燥以及转化为可用燃料的过程中的能源消耗考虑进去。其中，化肥是消耗能源的主要方面，工业固氮生产氨的Haber-Bosch工艺需要消耗大量能源，大约每吨氨需要3100万英热单位的能源，如果原料不是天然气，而是煤，或者采用需部分氧化的其他工艺，则每吨氨需要4100万英热单位的能源。磷肥与钾肥生产过程中所消耗的能源要低许多(主要是在机械开采、粉碎、干燥等环节)。化肥在生物乙醇、生物柴油生产过程所消耗的能源中分别占45%、24%。在生物柴油的生产过程中，需要与甲醇进行酯交换反应，而这也要占到所消耗能源的35%。 我国正在拟订生物能源替代石油的中长期发展目标，到2020年，生物燃料生产规模达到2000万吨，其中生物乙醇1500万吨、生物柴油500万吨。如果进展顺利，到2020年，达到3000万吨以上。2006年我国进口石油1.4亿吨，预计2010年进口2亿吨，2020年进口3亿吨。这就能够在2020年以前把我国石油的对外依存度控制在50%以下，提高我国能源安全。中国的生物燃料很丰富，秸秆和林业采伐加工剩余物有10亿吨，合5亿吨标准煤，还有900万公顷木本油料林和薪碳林，30多种油料树种。
“十一五”我国将投入1010亿美元，到2020年实现生物能源占交通能源需要的15%，即1200万吨。我国还计划到2010年种植1300万公顷麻疯树，从中提取600万吨生物柴油。柴油机燃料调合用生物柴油(BDl00)生产标准近日正式颁布，于2007年5月1日实施。这必将大大促进我国生物燃料产业的发展。
但是为避免对粮食生产威胁，我国发展燃料乙醇也正在从粮食为主的原料路线向非粮转变，当然，作为调节粮食供需余缺的手段，玉米燃料乙醇仍将保持适度的规模。从大方向来看，不能再用粮食做燃料乙醇。用非粮物质替代石油将是长远的方向。我国农村劳动力丰富，在田头地角都可以种植纤维素原料植物，更有条件发展。
当2008年国际油价重挫曾一度冲破40美元之时，作为替代能源之一的燃料乙醇的发展前景也令人担心。但燃料乙醇拥有清洁、可再生等特点，可以降低汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放。未来我国燃料乙醇行业的重点是降低生产成本、减少政府补贴，为此，制定生物燃料乙醇生产过程的消耗控制规范，及产品质量技术标准，统一燃料乙醇生产消耗定额标准，包括物耗、水耗、能耗等，是降本增效的有力手段。而未来我国燃料乙醇行业发展的方向是如何实现非粮乙醇的规模化。因此，决定未来燃料乙醇发展前景的关键是成本和技术。
未来，中国政府还将继续适度发展燃料乙醇行业。“十一五”期间，中国燃料乙醇的潜在市场规模将急剧扩大。以中国四家燃料乙醇生产企业的产能来看，远远不能满足未来国内对燃料乙醇的需求，燃料乙醇装置产能扩张不可避免。因此计划到“十一五”末，国内乙醇汽油消费量占全国汽油消费量的比例将上升到50%以上，这意味着届时中国燃料乙醇的产能和产量将会有一个质的飞跃。 中国在生物燃料方面的政策扶持相对较晚，近年随着政府的重视，生物燃料技术迅速提高，市场竞争日趋激烈。截至2010年底，我国生物质固体成型燃料年利用量为50万吨左右，非粮原料燃料乙醇年利用量增加20万吨，生物柴油年产量为50万吨左右。根据《可再生能源中长期发展规划》和《可再生能源发展“十一五”规划》，国家确定的“十一五”生物质能的发展目标为：到2010年，生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨，增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨，生物柴油年利用量达到20万吨。可见我国生物燃料的发展规模距离之前的规划相去甚远，生物质固体成型燃料只完成了1/2，非粮燃料乙醇则仅完成了既定目标的10%左右。总的来说，我国“十一五”期间生物质能源的利用出现“虎头蛇尾”的情况，究其原因主要是国家产业扶持政策没有跟上。截至2012年4月中旬，《可再生能源发展“十二五”规划》已上报国务院，但仍未正式发布。《规划》已初定我国2015年生物燃料乙醇年利用量达到500万吨，与“十一五”的规划目标相比翻了一倍多;生物柴油年利用量为100万吨。
为了“十二五”期间不重蹈覆辙，我国有关部门正在积极制定应对措施。根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，我国生物柴油年利用量达到200万吨，生物燃料乙醇年利用量达1000万吨。而由于化石能源的有限性，开发新型能源已上升为各国的能源战略。目前全球原油可采年限约为46年，而我国石油可采年限仅为15.62年。发展替代能源是解决我国能源供应紧张问题的有效途径。虽然由于原料短缺及价格高涨等原因，目前我国生物柴油的产能利用率较低，有些企业处于部分停产甚至完全停产状态，但随着国家产业扶持政策的出台，“十一五”期间生物燃料“先热后冷”的局面将不再出现，生物柴油行业必将得到长远的发展。

Ⅱ 国外对世界能源情况的研究现状及分析

世界能源供需现状与发展趋势
现阶段世界能源消费呈现以下热点：1）受经济发展和人口增长的影响，世界一次能源消费量不断增加；2）世界能源消费呈现不同的增长模式，发达国家因进入后工业化社会，经济向低能耗、高产出的产业结构发展，能源消费增长速率明显低于发展中国家；3）世界能源消费结构趋向优质化，但地区差异仍然很大；4）世界能源资源仍比较丰富，但能源贸易及运输压力增大。未来，伴随着能源消费的持续增长和能源资源分布集中度的日益增大，对能源资源的争夺将日趋激烈，争夺的方式也更加复杂；同时，化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重。面对以上挑战，世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化趋势发展。鉴于国情，我国应特别注意依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，寻求能源的清洁化利用，积极倡导能源、环境和经济的可持续发展，并积极借鉴国际先进经验，建立和完善我国能源安全体系。

能源是人类社会发展的重要基础资源。但由于世界能源资源产地与能源消费中心相距较远，特别是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高，世界能源需求量持续增大，由此导致对能源资源的争夺日趋激烈、环境污染加重和环保压力加大。近几年我国出现的“油荒”、“煤荒”和“电荒”以及前一阶段国际市场超过50美元/桶的高油价加重了人们对能源危机的担心，促使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势，也更加关注中国的能源供应安全问题。

一、世界能源消费现状及特点

1. 受经济发展和人口增长的影响，世界一次能源消费量不断增加
随着世界经济规模的不断增大，世界能源消费量持续增长。1990年世界国内生产总值为26.5万亿美元(按1995年不变价格计算)，2000年达到34.3万亿美元，年均增长2.7%。根据《2004年BP能源统计》，1973年世界一次能源消费量仅为57.3亿吨油当量，2003年已达到97.4亿吨油当量。过去30年来，世界能源消费量年均增长率为1.8%左右。

2. 世界能源消费呈现不同的增长模式，发达国家增长速率明显低于发展中国家
过去30年来，北美、中南美洲、欧洲、中东、非洲及亚太等六大地区的能源消费总量均有所增加，但是经济、科技与社会比较发达的北美洲和欧洲两大地区的增长速度非常缓慢，其消费量占世界总消费量的比例也逐年下降，北美由1973年的35.1%下降到2003年的28.0%，欧洲地区则由1973年的42.8%下降到2003年的29.9%。OECD(经济合作与发展组织)成员国能源消费占世界的比例由1973年的68.0%下降到2003年的55.4%。其主要原因，一是发达国家的经济发展已进入到后工业化阶段，经济向低能耗、高产出的产业结构发展，高能耗的制造业逐步转向发展中国家；二是发达国家高度重视节能与提高能源使用效率。

3. 世界能源消费结构趋向优质化，但地区差异仍然很大
自19世纪70年代的产业革命以来，化石燃料的消费量急剧增长。初期主要是以煤炭为主，进入20世纪以后，特别是第二次世界大战以来，石油和天然气的生产与消费持续上升，石油于20世纪60年代首次超过煤炭，跃居一次能源的主导地位。虽然20世纪70年代世界经历了两次石油危机，但世界石油消费量却没有丝毫减少的趋势。此后，石油、煤炭所占比例缓慢下降，天然气的比例上升。同时，核能、风能、水力、地热等其他形式的新能源逐渐被开发和利用，形成了目前以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源结构格局。到2003年底，化石能源仍是世界的主要能源，在世界一次能源供应中约占87.7%，其中，石油占37.3%、煤炭占26.5%、天然气占23.9%。非化石能源和可再生能源虽然增长很快，但仍保持较低的比例，约为12.3%。

由于中东地区油气资源最为丰富、开采成本极低，故中东能源消费的97%左右为石油和天然气，该比例明显高于世界平均水平，居世界之首。在亚太地区，中国、印度等国家煤炭资源丰富，煤炭在能源消费结构中所占比例相对较高，其中中国能源结构中煤炭所占比例高达68%左右，故在亚太地区的能源结构中，石油和天然气的比例偏低（约为47%），明显低于世界平均水平。除亚太地区以外，其他地区石油、天然气所占比例均高于60%。

4. 世界能源资源仍比较丰富，但能源贸易及运输压力增大
根据《2004年BP世界能源统计》，截止到2003年底，全世界剩余石油探明可采储量为1565.8亿吨，其中，中东地区占63.3%，北美洲占5.5%，中，南美洲占8.9%，欧洲占9.2%，非洲占8.9%，亚太地区占4.2%。2003年世界石油产量为36.97亿吨，比上年度增加3.8%。通过对比各地区石油产量与消费量可以发现，中东地区需要向外输出约8.8亿吨，非洲和中南美洲的石油产量也大于消费量，而亚太、北美和欧洲的产消缺口分别为6.7亿、4.2亿和1.2亿吨。
煤炭资源的分布也存在巨大的不均衡性。截止到2003年底，世界煤炭剩余可采储量为9844.5亿吨，储采比高达192（年），欧洲、北美和亚太三个地区是世界煤炭主要分布地区，三个地区合计占世界总量的92%左右。同期，天然气剩余可采储量为175.78万亿立方米，储采比达到67。中东和欧洲是世界天然气资源最丰富的地区，两个地区占世界总量的75.5%，而其他地区的份额仅分别为5%～7%。随着世界一些地区能源资源的相对枯竭，世界各地区及国家之间的能源贸易量将进一步增大，能源运输需求也相应增大，能源储运设施及能源供应安全等问题将日益受到重视。

二、世界能源供应和消费趋势
根据美国能源信息署（EIA）最新预测结果，随着世界经济、社会的发展，未来世界能源需求量将继续增加。预计，2010年世界能源需求量将达到105.99亿吨油当量，2020年达到128.89亿吨油当量，2025年达到136.50亿吨油当量，年均增长率为1.2%。欧洲和北美洲两个发达地区能源消费占世界总量的比例将继续呈下降的趋势，而亚洲、中东、中南美洲等地区将保持增长态势。伴随着世界能源储量分布集中度的日益增大，对能源资源的争夺将日趋激烈，争夺的方式也更加复杂，由能源争夺而引发冲突或战争的可能性依然存在。
随着世界能源消费量的增大，二氧化碳、氮氧化物、灰尘颗粒物等环境污染物的排放量逐年增大，化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重。据EIA统计，1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨，2001年达到239.0亿吨，预计2010年将为277.2亿吨，2025年达到371.2亿吨，年均增长1.85%。
面对以上挑战，未来世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化方向发展。

1. 多元化
世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代，现在正在向以天然气为主转变，同时，水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用。可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局。天然气消费量将稳步增加，在某些地区，燃气电站有取代燃煤电站的趋势。未来，在发展常规能源的同时，新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中，风电要达到4000万千瓦，水电要达到1.05亿千瓦。2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略，到2010年，英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的3%提高到10%，到2020年达到20%。

2. 清洁化
随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格，未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展，不仅能源的生产过程要实现清洁化，而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源，清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。在世界消费能源结构中，煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%，而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%，石油的比例将维持在37.60%～37.90%的水平。同时，过去被认为是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展，洁净煤技术（如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术）、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用。一些国家，如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电，它们认为核电就是高效、清洁的能源，能够解决温室气体的排放问题。

3. 高效化
世界能源加工和消费的效率差别较大，能源利用效率提高的潜力巨大。随着世界能源新技术的进步，未来世界能源利用效率将日趋提高，能源强度将逐步降低。例如，以1997年美元不变价计，1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元，2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元，预计2010年为0.2759吨油当量/千美元，2025年为0.2375吨油当量/千美元。
但是，世界各地区能源强度差异较大，例如，2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元，2001～2025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.3～3.2倍，可见世界的节能潜力巨大。

4. 全球化
由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性，世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求，越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应，世界贸易量将越来越大，贸易额呈逐渐增加的趋势。以石油贸易为例，世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2亿吨和2002年的21.8亿吨，年均增长率约为3.46%，超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率。在可预见的未来，世界石油净进口量将逐渐增加，年均增长率达到2.96%。预计2010年将达到2930万桶/日，2020年将达到4080万桶/日，2025年达到4850万桶/。世界能源供应与消费的全球化进程将加快，世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中。

5. 市场化
由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段，故随着世界经济的发展，特别是世界各国市场化改革进程的加快，世界能源利用的市场化程度越来越高，世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少，而政府为能源市场服务的作用则相应增大，特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面，政府将更好地发挥作用。当前，俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家，正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施，这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高，有利于境外投资者进行投资。

三、启示与建议
1. 依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，走高效、清洁化的能源利用道路
中国有自己的国情，中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色，决定在可预见的未来，我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变，我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在，这就要求中国的能源政策，包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限，以及正处于工业化进程中等情况，应特别注意依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，寻求能源的清洁化利用，积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。

2. 积极借鉴国际先进经验，建立和完善我国能源安全体系
为保障能源安全，我国一方面应借鉴国际先进经验，完善能源法律法规，建立能源市场信息统计体系，建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制，积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化，提高市场化程度；另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话，扩大能源供应网络，实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化。

Ⅲ 谁有能源方面的咨询报告啊

【出版日期】 2007年4月 【报告页码】 566页 【图表数量】 128个
【印刷版价】 7000元 【电子版价】 7500元 【两版合价】 8000元
【英文版价】 12000元 【英文电子】 13000元 【交付方式】 EMS特快专递

→内容简介

2007年，世界各国相继制定并对外公布了本国阶段性的可再生能源的具体发展目标。不同国家发展目标的相同点是，在推动可再生能源产业化的进程中，强调了政府在可再生能源发展中的责任，通常是政府科技投入先行，随后进行市场开拓。德国和英国承诺，到2010年和2020年可再生能源发电量的比例将分别达到10%和20%。西班牙则表示2010年可再生能源发电比例超过29%。北欧部分国家提出了以风力发电和生物质能发电逐步替代核电的目标。美国能源部为逐步提高绿色电力的使用比例，制定了风力、太阳能、生物质能发电的发展计划。其中太阳能光伏发电预计到2020年将占到全国发电装机总增量的15%左右，累计安装量达到3600万千瓦，继续保持美国在光伏发电技术开发和制造方面的世界领先地位。专家预计，到2020年，全球太阳能光伏电池将超过7000万千瓦，其中美国将占50%。
而在我国，可再生能源也正处于快速发展阶段，一些技术已经达到或接近商业化发展的水平，无论从资源、技术和产业的角度，2007年及未来几年都将有大规模发展的潜力。可再生能源已经开始在我国的能源供应中发挥作用，在未来能源供应构成中可以具有举足轻重的地位。根据政府制定的国家发展目标，2020年可再生能源的发电比例可以达到15%以上，2040年之后可以达到30%或更高的水平，成为重要的替代能源。“十一五”将是我国风电、光伏发电和生物质能大规模利用的起步阶段，能否抓住机遇，迅速形成可再生能源市场和产业非常重要。到“十一五”末期，水电、风电、太阳能以及现代技术的生物质能利用等将达到2.7亿吨标准煤，满足10%的能源需求。

另外，2007年4月国务院能源领导小组办公室副主任徐锭明初称，《可再生能源法》的12项配套法规中现已完成7至8项。一旦《可再生能源法》配套措施出台，将对一系列产业起到积极推动作用。可以预见，2007年及未来几年，我国的可再生能源产业必将迎来一个充满生机的快速发展时期。面对快速增长的可再生能源市场，我国可再生能源企业该如何把握时机，迎接挑战，并根据行业发展趋势制定发展战略呢？另外，中国可再生能源行业从业者，包括来华投资经营的外商也必须时刻了解、研究自身所处的市场环境，才能审时度势，掌握趋势，在不断遇到新情况、不断解决新问题中，得以发展、壮大。
本研究咨询报告依据国家统计局、国家发改委、国际能源署、中国可再生能源学会、中国行业研究网、国内外多种相关报纸杂志基础信息以及专业研究单位等公布、提供的大量的内容翔实、统计精确的资料和数据，立足于世界可再生能源市场，从中国可再生能源行业发展情况、细分行业以及可再生能源行业未来发展战略等多方面深度剖析。报告全面展示可再生能源行业现状，揭示可再生能源的市场潜在需求与潜在机会，为战略投资者选择恰当的投资时机和公司领导层做战略规划提供了准确的市场情报信息及科学的决策依据，同时对银行信贷部门也具有极大的参考价值。

目 录
CONTENTS

第一部分 行业发展分析
第一章 世界可再生能源发展分析 1
第一节 可再生能源在全球能源供应中的作用 1
一、可再生能源的现状 1
二、可再生能源前景展望 4
第二节 世界能源消费现状和可再生能源发展趋势 8
一、世界能源消费现状和趋势 8
二、世界可再生能源发展趋势 12
三、世界部分国家可再生能源发展目标 12
四、世界部分国家可再生能源利用进展 13
第三节 世界可再生能源发展分析 14
一、世界可再生能源发展概况 15
二、各国可再生能源发展战略 15
三、2007年世界各国相继制定可再生能源发展目标 16
四、可再生能源发展现状及展望 17
第四节 世界可再生能源产业发展综述 21
一、概述 21
二、风电 23
三、太阳能 25
四、生物质能 28
五、地热能 29
第五节 国外可再生能源发展评析 30
一、几组数据 30
二、国外发展可再生能源近况和做法 31
三、结论 36
第六节 国际可再生能源研发新态势 36
一、太阳能应用规模扩大 36
二、利用海洋发电的新技术 37
三、乙醇发展前景光明 38
四、风能前景广阔 39
第七节 国外可再生能源发电制度分析 40

一、国外可再生能源发电制度分析 40
二、国外可再生能源发电制度实践 43
三、实践效果分析及启示 44
第八节 欧盟发展可再生能源的主要做法及对我国的启示 45
一、欧盟对发展可再生能源的认识及未来政策目标 45
二、欧盟可再生能源发展现状 46
三、欧盟促进可再生能源发展的主要政策措施 46
四、我国可再生，能源政策简评 52
五、借鉴欧盟经验，促进我国可再生能源发展的政策建议 53
第九节 欧盟可再生能源发展现状及展望 57
一、2007年欧洲拟加大力度推广可再生能源 57
二、太阳能光伏技术 58
三、太阳能供热 59
四、生物能 60
五、风能 62
第十节 新兴可再生能源的成本分析和应用前景 63
一、风力 63
二、太阳能 64
三、生物能源 65
四、地热 66
五、生物燃料 67
第十一节 世界可再生能源未来发展趋势分析 68
一、世界可再生能源发展总体态势 68
二、世界可再生能源技术研究新进展 70
三、可再生能源发展前景展望 74

第二章 各发达国家的可再生能源发展分析 76
第一节 美国可再生能源的发展分析 76
一、美国能源开发利用现状 76
二、美国能源管理部门和机构简介 77
三、美国的可再生能源和节 能政策 77
四、美国可再生能源和节 能产业概况 80
五、加快我国可再生能源发展的建议 82
六、美批准2008财年可再生能源项目预算 84
第二节 德国可再生能源发展与促进措施 85
一、2006年德可再生能源利用创新高 85
二、德国可再生能源发展概况 86
三、德国可再生能源结构 86
四、德国政府对可再生能源发展的促进措施 87
五、德国可再生能源发展前景 89
第三节 英国可再生能源的发展分析 89
一、将可再生能源提到战略的高度 89
二、建立健全发展战略的实施机制 91
三、灵活运用经济手段和激励政策 92
四、加强对可再生能源领域的研发力度 93
五、2006年可再生能源公司频频在伦敦上市 94
第四节 法国可再生能源的发展分析 95
一、2006年法国大力发展风电等可再生能源 95
二、法国再生能源未来希望 95
第五节 日本可再生能源的发展分析 98
一、日本新能源开发现状与未来展望 98
二、2006年日本新能源发展动态 100
三、日本发展可再生能源的启示 101
第六节 瑞典可再生能源研究开发和利用现状 102
第七节 挪威可再生能源利用及其突出技术介绍 105
一、挪威可再生能源开发利用状况 105
二、挪威在可再生能源领域中的突出技术、设备与服务 106

第三章 中国可再生能源的发展分析 111
第一节 我国可再生能源的发展现状与展望 111
一、可再生能源是我国经济发展的必然选择 111
二、我国能源及可再生能源状况 113
三、我国具备规模化发展可再生能源条件 120
四、新农村建设应加强可再生能源的开发利用 120
五、可再生能源国际合作进展顺利 124
六、我国成为世界可再生能源投资最多的国家 124
七、众多外资竞入中国可再生能源市场 126
八、2007中国新能源行业发展分析 127
九、我国“十一五”可再生能源发展展望 133
第二节 石油公司可再生能源和新能源的发展分析 138
一、石油公司可再生能源和新能源发展状况 139
二、中国石油推进可再生能源和新能源产业化新举措 141
三、对推动可再生能源和新能源产业化的建议 143
四、2007年中石油可再生能源多个项目进入实质阶段 144
第三节 石油行业开发可再生能源的实践 145
一、21世纪世界能源和可再生能源发展趋势 146
二、开发利用可再生能源是国际大石油公司的重要战略选择 147
三、中国石油行业应做可再生能源开发利用的积极推动者 148
四、对加快可再生能源开发利用的几点思考 150

第四节 从国家经济战略看可再生能源发展 150
一、可再生能源在解决我国能源问题中的地位和作用 151
二、可再生能源发展远远不能适应我国能源发展的战略要求 152
三、法律先行为加快发展可再生能源创造良好的制度与行业环境 153
四、我国社会经济发展面临四大能源问题 154
第五节 新能源和可再生能源利用及展望分析 159
一、新能源与可持续发展 159
二、太阳能利用方兴未艾 160
三、风力发电增势强劲 163
四、海洋能潜力无限 164
五、生物质能的开发利用 165
六、地热资源开发要加速 166
七、氢能与燃料电池产业化前景光明 167
第六节 我国可再生能源产业投资制度及其完善 171
一、我国可再生能源产业及投资现状 171
二、国外可再生能源产业投资制度 173
三、我国现行的可再生能源产业投资制度 175
四、完善我国可再生能源产业投资制度的建议 176
第七节 我国可再生能源政策和发展目标 179
一、我国可再生能源政策和发展目标 179
二、2006年《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》出台 181
三、2006年可再生能源建筑应用项目可获专项资金支持 182
四、2007年《可再生能源法》配套法规完成情况 184

第八节 可再生能源财税政策分析 184
一、政府实施财政政策的理论依据 184
二、国外可再生能源发展财税政策的成功经验 186
三、我国可再生能源财税政策回顾 187
四、加强可再生能源发展的财税政策建议 188

第四章 我国可再生能源电力发展的政策分析 191
第一节 世界主要国家可再生能源政策形成及其政策取向 191
一、德国的固定电价制度 191
二、英国的配额／招标系统 191
三、澳大利亚的配额制 192
四、美国的补贴加配额制 192
五、丹麦由补贴政策转型为配额政策 193
六、荷兰绿色电价制度 193
第二节 国外几种激励制度在我国的适应性分析 194
一、配额制 194
二、固定电价制度 195
三、竞争性招标 196
四、绿色电价制度 196
第三节 促进我国可再生能源电力发展的政策分析 197
第四节 2006年我国可再生能源电价政策 199
一、2006年《可再生能源发电有关管理规定》 199
二、2007年发改委启动2006可再生能源电价附加收入调配工作 203
第五节 可再生能源电力市场模式研究 204
一、可再生能源参与区域电力市场竞争的可行方案 204
二、我国可再生能源的市场模式建议 209

第五章 促进节 能与可再生能源发展的电价政策分析 211
第一节 现行电价政策评析 211
一、现行电价政策与常规能源发电供给 211
二、现行电价政策与节 能 213
三、现行电价政策与可再生能源发电 214
第二节 电价政策目标转向是可持续发展的认识前提 215
一、关于电力消费合理化与电价合理化的关系 215
二、关于电价政策与宏观调控的关系 216
三、关于电价监管的效率与公平 218
第三节 促进节 能与可再生能源发展的电价政策框架分析 219
一、把兼顾能源的可持续与国家经济竞争力的可持续作为新时期电价政策的指导思想 219
二、用户电价总水平及时反映电力成本和需求的变动 221
三、建立与消费者耗用供电系统成本相符的用户电价结构 223
四、外部成本内部化 223
五、逐步引入竞争机制 224
六、规范、整合随电价征收的政府性基金 226
七、建立规范化的可再生能源电价管理办法 227

第二部分 细分行业分析
第六章 可再生能源之太阳能 229
第一节 世界太阳能的发展分析 229
一、2007年世界最大太阳能发电站在葡萄牙启用 229
二、德国太阳能工业概况 229
三、奥地利大力推广太阳能利用 232
四、2006年日本大力普及太阳能利用 233
五、对中国台湾地区太阳能利用发展的现况与前景分析 234
第二节 我国太阳能的发展现状分析 235
一、我国太阳能的资源分析 235
二、太阳能产业发展分析 237
三、成本太高是太阳能发电产业化难点 240
四、太阳能产业面临五大瓶颈 243
五、太阳能产业黑马频出 245
六、太阳能发电的门槛分析 248
七、资本助力太阳能产业灿烂 253
八、2007年国家将加快发展太阳能热利用 257
第三节 制约因素对太阳能利用的影响分析 258
第四节 太阳能技术运用分析 260
一、太阳能烟囱发电 260
二、可夜间供热的太阳能设备 261
三、葡萄酒厂用太阳能发电 261
第五节 我国太阳能光伏的发展现状分析 262
一、我国光伏产业的发展现状及前景 262
二、我国太阳能光伏产业可能出现产能过剩 264
三、中国光伏产业研发制造水平已跻身世界先进之列 267
四、光伏产业是新战略能源的领金者 268
五、光伏发电技术应用前景广阔 275
六、以战略眼光谋求太阳能光伏发电产业市场化 279
七、把光伏发电作为能源战略重点 284
八、2007年太阳能光伏产品认证体系出台 285
第六节 采用数倍聚光的光伏发电系统分析 286
一、采用数倍聚光的光伏发电系统的定义 287
二、经济性比较 289
三、新的“采用数倍聚光的光伏发电系统”的其他优点：实际使用寿命更长 294
四、我国大规模发展太阳能光伏发电的优势、障碍和建议 296
第七节 太阳能业高速发展需防泡沫 297
第八节 太阳能光伏发电现状及发展趋势分析 299
一、国外太阳能光伏发电现状与发展趋势 300
二、我国太阳能发电现状与发展趋势 300
三、太阳能发电产业进一步发展需要解决的问题 301
第九节 我国太阳能利用进入大规模实用阶段条件成熟 301
一、太阳能利用逐步形成共识，政府扶持力度逐步加大 301
二、太阳能利用的技术难题被攻克 302
三、我国太阳能市场需求巨大 303
四、国际上太阳能的广泛利用 303
第十节 太阳能行业营销网络优化的对策分析 304
一、太阳能企业销售网络现状 305
二、太阳能企业销售网络优化的主要对策 307

第七章 可再生能源之风能 309
第一节 世界风能的发展分析 309
一、全球风能产业发展现状 309
二、全球风能资源评估计算可利用资源 313
三、世界风能市场速度增长分析 314
四、2006年全球风电发展依然迅速 315
五、2030年风电发展情况预测 316
第二节 欧美风能的发展分析 317
一、欧美风能产业发展迅速 317
二、加拿大的风能开发与利用 318
三、2006年德国风力发电情况分析 318
四、2007年美国风能发展情况与预测 319
第三节 西班牙风电对我国发展可再生能源的启示 319
一、西班牙风电行业发展迅猛 319
二、西班牙风力发电发展迅速的主要原因 320
三、西班牙开发风电遇到的问题及挑战 322
四、中国发展风电的几点建议 323
第四节 我国风能的发展情况与趋势分析 325
一、中国可开发利用的风能资源情况 325
二、2006年全国最大在役风电场诞生 325
三、2006年我国风电装机容量快速增长 327
四、2006年我国启动海上风电开发 327
五、2006年中国具有国际先进水平兆瓦级风力发电机投运 328
六、进口风力发电机组占据国内近八成市场 329
七、中国风电价格形成机制分析 330
八、风电管理标准体系成型 333
九、风电发展前景分析 334
十、风电将超过核电成为中国第三大主力发电电源 336
等等....

Ⅳ 美国地区专业化生产便于推进先进的生物技术和什么技术

读图可得，图中显示的是美国的农业带图，该图体现美国农业的特点是地区生产专门化．
故选：B．

Ⅳ 世界科技最先进的国家是什么

是美国
21世纪是创新经济的时代，新技术、新发明及其产业化发展的周期大大缩短，科技进步推动经济增长的作用大大增加，计算机、通信和存储信息技术的集成与广泛运用，有力地改变了人类社会的技术基础，加快了全球一体化的进程。这些技术不仅为社会提供了新的财富形态和发展动力，突破了依赖稀缺自然资源和地理条件实现经济增长的传统模式，而且对科技发展和构建国家创新体系提出了更高的要求。在人类历史上知识资源首次成为创造财富的核心。因此，任何一个国家如果想在日趋激烈的综合国力竞争中赢得主动，就必须加大科技发展力度，积极构建国家创新体系，抢占高科技产业化发展的制高点。在这方面，美国的做法和经验对我国具有重要的借鉴意义，值得认真研究。
一、美国的科技政策与科技体系
美国是当今世界科技最发达的国家，拥有世界上最庞大的科学家、工程师队伍。20世纪90年代，美国有35位科学家获得了自然科学类的诺贝尔奖，占总数的61%。在世界公认的四大科技文献检索系统中，美国发表的论文数占到了总数的近40%。美国还是世界上拥有专利最多的国家。此外，美国的科研设备和科研手段、科研水平与潜力、高科技产业发展也均居世界领先地位。
1.美国的科技政策
美国是市场经济国家，20世纪40年代以前，政府很少介入科学研究，而把这项工作主要交给市场来调节。第二次世界大战爆发后，出于战争的需要，美国政府开始广泛地介入科学研究和技术发展。1940年，罗斯福总统批准成立了国防研究委员会，一年后改为科学研究与发展局，由科学家V·布什出任局长。V·布什在1945年发表的报告《科学：无尽的前沿》，已成为美国国家科技政策的经典之作。在这个报告里，V·布什分析了科学技术发展的革命性意义及其对国家安全的重要作用，指出“政府应该承担起促进新科学知识传播以及从青年人中培养人才的新责任”。他主政科学研究与发展局的一项重要成就就是组织并实施了制造原子弹的曼哈顿计划，并通过实施该计划，创建了一批重要的研究机构，确立了政府把研究工作安排给私人部门，通过政府、企业和民间研究部门互动，实施国家科技计划的美国机制。
冷战时期，美国政府进一步加强了国家的技术开发工作，并把重点倾斜到国防、原子能和航天航空领域。到了20世纪90年代，面对冷战结束后世界经济竞争日趋激烈的新形势，克林顿政府强调国家安全的重心已经转移，今后国家安全取决于经济和技术的整体实力，要维持美国的霸权地位，必须把保持美国科学研究和教育的优势置于最重要的地位。在克林顿总统和戈尔副总统合著的《科学与国家利益》中，更是形象地把技术进步比做经济增长的发动机，而科学研究则是发动机永不枯竭的燃料，明确提出了“保持在所有科学知识前沿的领先地位；增进基础研究与国家目标之间的联系；鼓励政府、产业部门和学院的合作关系以推动对基础科学和工程学的投资，以及有效地利用物力资源、人力资源和财力资源；造就21世纪最优秀的科学家和工程师；提高全体美国人的科学和技术素养”五项科技政策的主要目标。围绕上述目标，克林顿政府进一步加大了全美科技投入力度，制定了R&D（研究与开发）经费达到GDP的3%左右的指导性计划，鼓励产业界、学术界和各种社会力量共同参与科技发展。政府在全面指导协调的同时，一方面大力推行“先进技术计划”，鼓励基础研究成果向商业化产业化转化，另一方面注重发展基础研究和市场机制调节不到而又至关重要的科技项目，从而增强了美国科研潜力，进一步强化了科技作为经济发动机的作用，推动了美国的经济增长。
2.美国的科技体系
按照三权分立原则，美国的科学技术是由宪法和法规来规范的。国会中参议院的商务、科学和交通委员会，众议院的科学、空间和技术委员会在国家科技政策制定中发挥着重要作用。美国政府中没有专门的科学管理部门，总统通过白宫科技政策办公室和总统科技顾问协调全国科技工作。1993年，联邦政府为了强化政府的领导职能，成立了国家科学技术委员会，由总统兼任主席，由政府各主要部门领导共同组成。同时，还成立了总统科学技术顾问委员会，吸收学术界和产业界的人士参与科技决策。在政府各部设有负责科技事务的司局，并由一名副部级领导分工负责。政府还成立了一些管理科技工作的独立部门，如环境保护署、国家科学基金会等。此外，美国国家科学院、国家工程院、医学研究院以及史密森氏学会等半官方、非官方机构在科学技术的研究、普及和发展方面也有很大影响。
在科技创新方面，根据1988年《贸易和竞争法》设立的国家标准与技术研究院发挥着重要作用。该院通过设立区域制造技术转移中心，组织研究机构与企业共同实施先进技术，促进政府与企业间的合作。目前，全美各州都设有此类中心。
在运行机制上，政府的科技计划和预算，须报经国会两院审议并通过，经总统签署后，方能生效。而政府根据法律，并通过科技计划、经费预算、订立合同以及组织评估，对全国科技活动实施组织和领导。与科技活动直接相关的立法，最重要的是1976年国会通过的《国家科技政策、组织和优先法》，到目前这部科技基本法已进行了多次修改。
美国在法律上把所有的机构分为三大类：政府机构、非营利机构和营利机构。联邦和州的法律对这三类机构的规定，如《政府机构与雇员法》、《模式非营利机构法》等，对科技部门都是有效的。此外，税法、专项法中有关科技的部分，也适用于科技部门。其中值得指出的是，美国的专利系统及知识产权方面的法规在鼓励发明者对其专利进行开发、利用方面发挥着重要作用。
美国的科技机构可以划分为四大系统：联邦政府系统、企业系统、高等院校系统和其他非营利系统。在美国联邦政府系统内，国家实验室是主要的科技骨干力量。其中著名的有新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室、田纳西州的橡树岭国家实验室、佛罗里达州的肯尼迪航天中心等。目前全美大约有800个国家实验室，年度经费约占政府R&D总经费的1/3。美国政府十分重视联邦实验室科技成果转化问题，通过各种法案鼓励技术成果向产业界转移。
企业的科技工作在全美占有重要地位。大约3/4的R&D工作是企业部门完成的，3/4的科研人员分布在企业科研单位，这里还吸纳了全国60%以上的R&D总经费。在企业研发工作中，大型企业发挥着重要作用，其中贝尔实验室等享有盛誉。20世纪70年代以来，中小企业的科技开发作用也显著增加，特别是在科技工业园发展中，中小企业及其技术创新活动起了决定性作用。
大学是美国从事基础研究的主要基地。在全美3000多所高等院校中，拥有研究生院的综合大学有300多所，其中麻省理工学院、斯坦福大学、哈佛大学、普林斯顿大学、康奈尔大学、加州大学伯克利分校、加州理工学院等研究型大学更是科学研究的佼佼者。由于美国高等教育和研究的经费来源分散，各大学为争取教员、学生和研究基金而充满了竞争，同时也形成大学与工业紧密联系的传统。
二、美国科技创新体系的缩影——硅谷
自20世纪50年代起，随着信息与通信技术、生物技术、新材料、新能源、航空与航天以及海洋技术等高技术的兴起和发展，美国的工业企业、大学和政府部门为了更便利地利用大学的研究力量，开始在大学周围建立从事高技术研发的实验室，进而派生出了创业公司，形成了高技术产业聚集带，成为高技术工业园。其中著名的有西部后来被称为硅谷、依托斯坦福大学的“斯坦福研究园”，东部波士顿城郊、依托麻省理工学院的128号公路地区等，这一趋势至今方兴未艾。但是由于种种原因，不少园区中途夭折，或一蹶不振，只有硅谷始终引领着世界高技术产业发展的潮流。
硅谷位于加利福尼亚州北部，北起圣马特奥县，西至圣克拉拉县，是一块1500平方英里的狭长地带，中心在帕拉阿托，人口250万。经过40年的发展，硅谷目前已成为美国重要的信息科技产业和生物科技产业聚集地。到20世纪90年代，硅谷的研发人员已占劳动力总数的11%，是全美国平均水平的2.5倍。1999年，硅谷雇员人均创造价值11.5万美元，而同年美国的平均数字是7.8万美元。1999年，硅谷首次公开上市的企业达到72家，有130亿美元的风险投资涌向这一地区，占美国风险投资总额的1/3。此外，硅谷还不断创造着财富聚集速度的世界记录，与传统企业的长时间苦心经营相对照，达到10亿美元的市值，雅虎仅用了两年时间，而Netzero更是只用了9个月的时间。通过这些急剧升值的企业，硅谷培养出了一大批知识型的亿万富豪。
持续不断创新是硅谷取得成功的最大诀窍。技术创新，创业企业家、创业精神和创业企业，制度环境以及支持系统的有机组合，使硅谷始终保持着旺盛的活力，领导着世界高科技产业的发展。
1.技术创新
硅谷成功地抓住了20世纪50年代以来世界信息产业四次技术浪潮的机遇，稳居IT业潮头。第一次是20世纪50年代，惠普等公司借美国国防工业对电子产品的大量需求的东风，促进了企业的快速扩展，建立了硅谷的技术基础设施和支持行业。第二次是1959年集成电路的发明，导致了20世纪六七十年代半导体工业的急剧增长。快捷、英特尔、AMD和国家半导体公司等著名企业就是在这个阶段出现的。第三次是20世纪70年代中期以来，个人计算机的产业化发展，硅谷又走在前面，涌现出苹果电脑等20家计算机公司以及更为复杂的以太阳微系统等公司为主导的工作站产业。第四次是互联网。1993年互联网的商业发展和万维网的创立，为硅谷开辟了新的发展前景，网景公司、思科公司和3com公司已成为互联网革命的领导者。同时，20世纪90年代以来，随着生物技术的突破，生物科技产业已成为新的高科技产业热点，硅谷又以其特有的敏感性和优势吸纳了生物科技企业在此落户。到1998年，硅谷的生物技术市场资本总额已居全美第一位。
2.创业企业家、创业精神和创业企业
硅谷的实力建立在高新技术基础上，但是这里没有囊括全部的高科技成果，就连IT业中的国际互联网技术也是在别的地区率先突破的。因此，硅谷的与众不同之处并不仅仅在于高新技术。这里汇聚的创业企业家、创业精神和创业企业同样发挥着至关重要的作用。硅谷成功的企业家中除了才华和能力外，还有一个共同的特点，就是具有昂扬的创业精神和在第一时间将新产品、新工艺、新方法引入产业化生产、引入市场的勇气。惠普、苹果、雅虎等企业均是由两个白手起家的年轻人创建的，这些例子并不是巧合。创业企业家们不仅具有高科技的背景，而且有通过创建企业向全世界推广新技术的强烈愿望，对他们来说，创建企业的过程以及与整个世界共享新技术成就的远景才是创业的真正理想所在。此外，创业企业结构灵活、前景远大、回报率高、主体意识强等特点也进一步激发了企业家们不拘一格的创新意识。创业企业家聪明才智与创业精神的有机结合，是造就硅谷辉煌的决定因素。
3.鼓励创新的制度环境
美国有一套全国性的法律以及证券、税收、会计、公司治理、破产、移民和研发等规范。它们是分权和分散的，但是又有紧密的联系和很强的互补性。这个体制以市场为导向，鼓励竞争，特别是鼓励创新企业。比如，在欧洲建立一家公司平均所耗时间是在美国所需时间的12倍，而且成本高3倍。同时，与绝大多数国家相反，美国根据反垄断法，一直约束着市场上的大公司，比如在计算机行业对IBM和微软的约束。此外，政府还通过制定公司运营规则、购买公司产品、资助研发经费等形式推动了以硅谷为代表的计算机产业发展。最后应该指出的是，尽管美国一直标榜贸易自由，但是在20世纪80年代中期仍是通过向日本施压以保持美国半导体在日本市场的份额。
4.专业化的创新支持系统
在硅谷，为新的高技术企业提供的支持服务应有尽有，包括风险投资家、银行家、律师、猎头公司、会计师、咨询顾问以及大量其他专业人员。其中风险投资业发挥着举足轻重的作用。高技术企业不同于拥有许多真实资产的传统企业，它的主要资产是创意、人力资源、技术与市场知识，更具有风险性。同时，由于高技术的飞速发展，时间对于创业企业抢占产业制高点尤为重要。硅谷成功的一个重要条件就是有一个了解技术并知道如何进行结构化交易和投资组合、为创业企业提供快速融资的风险资本行业。思科公司、基因技术公司、英特尔、太阳微系统公司以及雅虎等成功企业都是在风险资本的支持下快速成长起来的。风险资本也从成功的高技术企业中赢得了巨额回报。1998年，硅谷的信息技术和生命科学两个主要产业中共有1824家企业吸纳了125亿美元的风险投资。
此外，自由流动的高质量劳动力，鼓励冒险、容忍失败的社会氛围，开放的商业环境以及产、学、研之间的互动等也都在硅谷的发展中起到了重要的促进作用。

Ⅵ 生物技术及其应用论文提纲怎么写

一、我国面临的挑战和机遇

1、交通能源与环境问题是21世纪全球面临的重大挑战，对我国尤为严峻

目前世界汽车保有量约8亿辆，预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆，主要增量来自发展中国家。国际能源机构（IEA）的统计数据表明，2001年全球57%的石油消费在交通领域（其中美国达到67%）。预计到2020年交通用油占全球石油总消耗的62%以上。美国能源部预测，2020年以后，全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口，2050年的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。与此同时，交通能源消耗也是造成局部环境污染和全球温室气体排放的主要来源之一。为此，全球已达成共识：交通能源转型势在必行。

近年来，我国汽车业迅猛发展。2005年，我国汽车产、销量均超过570万辆，分别居世界第三位和第二位，自主品牌轿车和汽车出口均出现大幅增长。预计2020年前我国将成为世界上最大的汽车制造国和主要的汽车出口国之一。我国目前的汽车人均保有量还很低，2003年每千人汽车保有量仅为美国的2.5%（19辆），大约相当于美国90年前的水平，是世界上汽车市场潜力最大的国家，预计2020年汽车保有量将达到1.3～1.5亿辆。但是，当我国刚刚到达汽车社会门槛，车用石油消费在石油总消费中的比例（1/3以下）还大大低于世界平均水平时（1/2以上），我们已经感受到了石油供应的日益紧张。同时，车用石油消耗所产生的空气污染和CO2排放也正在变成愈来愈严重的问题，我国已经成为世界上第二大CO2排放国，由此产生的国际政治和经济争端将会愈演愈烈。这充分表明，我国所面临的石油安全与交通能源问题将来势更猛、影响更大、挑战更加严峻。按传统交通能源动力系统发展下去，不可持续，实现我国交通能源动力系统转型是大势所趋。

2、未来20年是我国交通能源动力系统转型的战略机遇期

历史上，交通能源动力系统变革一直处于技术革命和经济转型的核心位置。十九世纪，煤和蒸汽机火车引发了欧洲的工业革命，开创了人类的工业经济和工业文明；二十世纪，石油和内燃机汽车促成了美国的经济腾飞，把人类带入了基于石油的经济体系与物质繁荣，也带来了能源环境的巨大挑战。进入二十一世纪，以替代燃料和混合动力为代表的各种新型汽车能源动力技术迅猛发展，相互竞争，引发了一场新的技术变革，预示着人类将要进入后石油时代过渡期和能源动力技术创新突破的机遇期。

这场能源动力系统变革的主要趋势是汽车能源多元化、汽车动力电气化和汽车排放洁净化：基于可再生能源的生物燃料对于各种车辆具有良好的适用性，成为各国共同推广的新型燃料；混合动力作为新型汽车能源动力技术共性平台，继承了先进内燃机技术，结合高效洁净的电力驱动方式，既充分利用现有燃料基础设施，又能包容各种新型燃料，现已成为新型动力汽车产业化的里程碑；燃料电池作为一种新兴能量转换装置，尽管目前还存在很多需要克服的技术障碍，但其作为新一代汽车能源动力系统的远期解决方案仍然被全球所看好。

汽车能源动力技术的变革是一个比较漫长的过程。混合动力有望在近中期逐步普及；燃料电池汽车的规模商业化大约在2020年以后。面向中长期的汽车技术发展，我国汽车所处的这一技术变革时期为我国交通能源动力系统变革提供了历史机遇。

机遇之一：中国的资源和能源状况适合发展新能源交通动力系统。中国缺油、少气、多煤，这一结构特点给交通能源可持续发展带来了严峻的挑战。基于各种资源特点的多种替代燃料可以充分发挥我国地域辽阔和资源多样性的优势，因地制宜发展基于煤炭的燃料工业、基于生物质的农业能源和基于天然气的各种气体燃料技术，从而实现交通能源来源的多样化。同时，从我国城乡布局看，城市模式以大城市群为主要特点，汽车燃料基础设施比较集中，有利于燃料清洁化管理和监督。我国广大农村，随地区不同，其一次能源资源特点也不同，这比较适合发展一次能源来源多元化、燃料制取和消费当地化的燃料供应体系。

机遇之二：我国具有实现交通能源动力系统变革的后发优势。从我国汽车发展阶段看，具有后发优势。尽管发达国家政府均大力推动各种代用燃料汽车的应用和向氢能燃料电池汽车动力系统的转型，但是其传统汽车产业庞大，石油基础设施完善，消费习惯难以转变，实施转型社会成本高昂，转型难度很大。而我国汽车工业刚刚发展起来，汽车普及率低，因而在汽车动力系统发展战略选择上，有更大的自由度。相对常规汽车而言，我国在新能源汽车研发和产业化方面具有比较优势。如果政策得当，可以在世界上率先实现转型。

机遇之三：实施汽车动力系统变革，是多年来我国发展清洁汽车和电动汽车成功实践的战略总结和发展的必然要求。基于对我国能源安全、环境保护和实现我国汽车工业跨越发展的战略考虑，“九五”期间，科技部会同有关部委组织实施了“清洁汽车行动”，取得了重大阶段性成果。目前，全国已有燃气汽车22万辆，加气站700余座，年替代石油150万吨。而且天然气汽车呈现快速增长势头，预计今后几年将进入大规模推广应用阶段。“十五”期间，科技部组织实施了“电动汽车重大科技专项”，国家投入8.8亿元，是最大的科技专项之一。全国200余家单位、2000多名骨干科技人员直接参与实施，初步形成了官、产、学、研合作机制。目前，小型纯电动车辆已经开始小规模产业化，混合动力汽车已有多个车型通过国家认证成为产品，燃料电池汽车已进入示范考核运行阶段。自主开发的燃料电池、动力蓄电池、驱动电机和电子控制系统具备批量化生产能力。这为我国汽车动力转型战略的实施，奠定了坚实的技术、人才和实践基础。

二、我国交通能源动力系统发展的战略选择

基于我国汽车能源动力系统面临的挑战与机遇，我国汽车能源动力系统发展目标应当是立足转型、尽快转型。但是，新型汽车能源动力系统与现有汽车能源动力系统存在着千丝万缕的联系。同时，我国当前汽车产业发展和节能环保问题还要靠现有汽车能源动力技术解决。为此，应当选择一种“过渡”和“转型”并行互动、协调发展的战略。一方面，发展节能汽车解决紧迫的能源安全问题，另一方面，开展新能源汽车研究，瞄准未来汽车竞争制高点和实现汽车能源动力系统的可持续发展。

1、节能汽车

优化现有以石油和内燃机为基础的车用能源动力系统，发展节能汽车，重点发展直喷式内燃机及其混合动力系统。利用现有液体燃料基础设施，实施汽柴油清洁化战略，逐步与国际燃油规范接轨；大力发展各种合成燃料，尤其是符合中国国情的煤基合成燃料，并与汽柴油混合，形成新型清洁燃料。

2000年以来，我国汽车（包括农用汽车）汽柴油年消费约占全国汽柴油消费总量的一半，石油消费的1/3左右。这一数据说明三个问题：1）车用汽柴油消费总量与石油消费总量同步快速增长。考虑到汽车市场的持续升温，石油安全风险很大。2）与国际平均水平相比，我国汽柴油消费占石油总消费的比例较低。通过石油消费结构调整优化，可实施汽车燃料的间接替代。主要是通过置换方式将替代难度较小的工业燃料等用非石油产品先行替代，将其原先使用的石油燃料用于汽车。则在相同石油消费总量下，车用燃料消费总量大约具有20％以上的上升空间。3）我国目前车用燃油消费总量与汽车保有量之比偏高，也即汽车油耗量偏大，节能的潜力巨大。2002年，我国计入农用车和摩托车后的等效平均单车年耗油量约为1.5吨，接近美国2000年的平均单车年耗油量，而大大高于2000年的法国(1.2吨)和日本（1吨）。平均单车年耗油量取决于车辆技术、车型结构和行驶里程以及运行工况等因素,中长期均有较大的改善潜力。根据国家中长期科技规划能源领域战略研究结果，建议2020年我国汽车节能目标为：在汽车保有量调节在1.5亿辆以内的前提下，平均单车年油耗量控制在1吨左右。与目前相比，节约1/3左右，节油潜力7000万吨左右。汽车燃油消耗总量控制在1.5～2亿吨。为了达到这一目标，关键的节能汽车能源动力技术如下：

（1）高效柴油发动机技术

轿车柴油机节能效果与汽油混合动力不相上下。据国务院发展研究中心分析预测，如果2020年我国柴油轿车发展到乘用车的20％，则当年可节约燃料1880万吨。为此应当在我国发展先进的柴油轿车，但是必须解决好排放控制关键技术问题。主要包括：柴油机电控技术，排气后处理技术和清洁柴油与代用柴油技术；柴油机电控高压燃油喷射系统和智能化发动机电子管理系统，是绿色高效柴油机核心关键技术，应当大力发展；柴油机排放控制可采取如下应对策略：EGR（废气再循环）技术成熟，效果显著，应尽快推广使用；DPF（微粒捕捉器）技术2010年前将会在欧洲柴油轿车普及，我国需加快应用速度；NOx（氮氧化物）催化转换器技术路线需要慎重选择，SCR在商用车中的应用应当引起重视；发展合成柴油和生物柴油对解决柴油的数量和质量都具有重大意义，要大力发展代用柴油技术，力争在2020年，将生产能力提高到1000万吨以上。根据2002年统计，我国农用车所消耗的柴油总量与常规柴油车的柴油消耗总量不相上下。开发节能、经济的新型农用车并逐步采用农业能源作为燃料对于汽车节能和发展农村经济具有重大战略意义。

（2）节能汽油发动机技术

当前，我国的轿车基本上是汽油轿车，目前采用的轿车汽油发动机还有20％以上的节能潜力。汽油发动机节能技术的发展呈如下趋势：缸内直喷技术、电辅助增压、电动气门、可变压缩比、停缸控制技术等将在今后五年规模产业化。世界各国正在对直喷汽油发动机技术开展深入研究。以日本为代表的非均质直喷技术面临燃烧稳定性和后处理等问题，以欧洲为代表的均质直喷技术正在兴起。电动气门与无凸轮发动机技术也在突破之中。电动气门具有与电控喷射同等重要的意义，它将给发动机空气系统控制和循环过程管理带来一系列节能技术变革，如取消节气门，可变压缩比、部分停缸等。目前我国轿车主要集中在大城市。在中小城市和农村，摩托车和三轮摩托车是主要个人交通工具，保有量已达1.2亿辆以上，其节能环保水平急待提高，其升级换代趋势值得关注。有针对性的开发具有中国特色的超微型节能汽油车具有重要的节能意义和市场前景。

（3）先进的混合内燃机技术

先进内燃机的发展呈现多重混合化趋势。

燃料供应的混合：常规汽柴油与代用燃料混合。以常规汽柴油为主，将各种代用燃料，包括醇醚燃料与汽柴油掺混并进行适当设计将会成为主流燃料技术。

燃烧方式的混合：汽油机均质充气与柴油机压燃点燃混合。以燃料混合技术和控制技术为基础，综合汽油机和柴油机两种燃烧方式优点的均质压燃HCCI内燃机技术正在兴起。

输出功率的混合：内燃机与电机功率的混合。新型集成化大功率启动电机/发电机一体化装置ISG与新型电源系统技术既是内燃机电控技术的扩展和深化，也是复杂混合动力传动系统的基础模块技术。内燃机的混合化是联结现有汽车节能环保技术与新能源汽车技术之间的桥梁。

2、新能源汽车

开发新一代车用能源动力系统，发展新能源汽车。重点发展各种液体代用燃料发动机及其混合动力汽车，逐步过渡到采用生物燃料的混合动力和可充电的混合动力；进一步发展以天然气为主体的气体燃料基础设施，分步建设长期可持续利用的气体燃料供应网络；以天然气发动机为基础，发展各种燃气动力，尤其是天然气/氢气内燃机及其混合动力；发展新一代燃料电池发动机及其混合动力，到2020年，达到规模商业化水平；大力推进动力电池的技术进步，发展适合中国国情的纯电动车尤其是微型纯电动车。以城市公交车辆为重点，以点带面，稳步推进新能源汽车的示范与商业化。

（1）车用能源转型的方向和重点

车用能源转型的方向将从石油、天然气/煤层气、煤基燃料向生物质燃料和化石能、核能及可再生能源制氢和发电过渡。从资源来源看，中长期车用石油替代燃料的主体将来自三方面：煤基燃料、生物燃料、天然气燃料。到2020年，总量将可达到3000万吨以上，占车用燃料总消费的15％～20％，与欧盟的预期目标基本相同。从车辆应用角度看，车用代用燃料主要有三类：含氧燃料（醇/醚/酯）、合成油（BTL/CTL/GTL）、气体燃料（甲烷气/合成气/氢气）。含氧燃料技术成熟，是近期推广应用的重点，一般以掺混使用为宜。合成油与现有车辆技术体系和基础设施完全兼容，而且是一种优质的环保燃料。其技术也还有较大的改进余地。从中长期看，将成为一种主体代用燃料。气体燃料中，甲烷气是近中期的重点，以天然气为例， 2020年，我国天然气供应量可达到1200亿m3以上，如拿出10％左右用于汽车就可替代1000万吨左右汽柴油；合成气是各种一次能源通过气化工艺制成的富氢气体，是各种汽车新型燃料的原料气，也可直接用作车用燃料，在车用能源转型中发挥着关键作用；氢气是一种原料来源广泛、尾气排放为零的环保燃料，是车用能源转型的战略目标之一。根据国家中长期科技发展规划纲要，我国将从基础科学研究、前沿技术创新、工程应用开发等多个层面实施对氢能技术的重点突破。

（2）汽车动力转型与混合动力

汽车动力系统是一个完整的体系，包括燃料、发动机、动力传动系统三个主要层次。根据生命周期循环分析，从油井到车轮的效率来看，源于石油的最佳组合是：汽油/柴油—内燃机—混合动力；源于天然气、煤的氢燃料电池及其混合动力可与合成燃料内燃机及其混合动力竞争。近年来，汽车动力系统最大的突破是混合动力技术，它为汽车动力系统的转型奠定了基础平台。

当前，内燃机混合动力轿车产业化是动力转型的里程碑。采用混联式汽油混合动力系统的轿车城市工况可节油40%左右。混合动力还为汽车排放控制尤其是城市工况条件下的排放控制提供了有效的新途径。鉴于我国私人轿车主要集中在大中城市，混合动力轿车非常适合在我国推广使用。同时,我国是一个公交车大国,在公交车中推广使用混合动力车辆也具有重要的节能环保意义。要借鉴我国汽车产业在发动机电控喷射等技术变革中所积累的开发经验和商业模式，并通过税收优惠等激励政策，大力开发和推广混合动力。

今后，发展我国混合动力有两条技术路线值得重视：一是轿车混合动力的模块化。通过功能模块的发展与组合逐步推进汽车动力的电气化。从只具备自动启停、怠速关机功能的“微混合（micro-hybrid）”、以并联式混合动力发动机为主体的“轻混合(mild-hybrid)”和以混联式为特征的“全混合(full-hybrid)”，随着电功率的比例逐步提高，最终过渡到串联式“可充电混合(plug-in-hybrid)”。二是城市客车混合动力系统的平台化。发电机组+驱动电机+储能装置构成了混合动力系统的基本技术平台。通过换用不同的辅助动力总成(APU)适应从汽、柴油内燃机到氢能燃料电池各种不同的能源动力转化装置，形成油—电、气—电、电—电各种不同混合动力，促进动力系统的平稳过渡与转型。

（3）汽车能源动力转型的关键与瓶颈：动力蓄电池和氢能燃料电池

目前，新型动力电池尚不能很好满足汽车使用要求，即使对于已经产业化的国外混合动力轿车用动力电池也还存在初始成本高，使用寿命短等问题。动力蓄电池同时涉及混合动力、纯电动和燃料电池三种电动汽车，因此动力系统的转型将强烈依赖电池技术的突破。尽管混合动力的产业化会大大促进动力电池尤其是高功率型动力电池的技术进步，但是近三十年来车用动力电池研发的经验表明其技术进步过程将呈现出长期、稳步和渐变的特征。

氢燃料电池系统是最具效率潜力的车用发动机，并能带来全新的汽车设计概念。据IEA2004年统计，全球能源科技研发公共资金投入中约12％投向了氢能燃料电池。近年来，燃料电池汽车技术得到了快速的发展，例如电堆大规模生产成本已降低到接近100美元/千瓦。但是，车用燃料电池商业化还面临一系列重大挑战：寿命仍需提高两倍以上，还有储氢、氢源基础设施等重大问题有待解决。以低温膜和碳极板为标志的车用质子交换膜燃料电池技术研发和投资的第一高潮已经过去。以复合增强高温膜、低铂催化剂和金属双极板为标志的新一代技术正在兴起。美国能源部2005年8月发布最新技术路线图，美国国会批准继续加大氢能燃料电池投入，全球正在为燃料电池产业化而继续努力，我国在氢能燃料电池技术竞争中处于除日本、加拿大、美国之后的第二行列。

总体上讲，燃料电池是车用动力系统的一个长远解决方案。其中，燃料电池城市大客车可望率先实现商业化。美国正在实施国家计划，目标是到2015年使燃料电池城市客车占到新增城市公交车的10％。相比而言，城市公交在我国更具战略地位，我国大客车产业更具国际竞争力。应当把燃料电池大客车作为燃料电池汽车商业化的突破口。

（4）我国新型能源动力汽车发展趋势与进程展望

综合国外各种研究预测和各大国际汽车公司与能源公司的技术发展路线图，结合我国具体国情和发展现状，可初步展望我国汽车能源动力系统的转型趋势：

1）2010年左右，随着石油价格的上涨和燃油税的征收以及排放法规与国际接轨，我国汽车能源动力系统技术转型的转折点将会出现。以混合动力和混合燃料为主体的新能源动力系统车辆产业化高潮将会到来。

2）2020年左右，随着常规石油供需缺口的出现和CO2政策法规的实施以及燃料电池、动力电池等新型能源动力技术的进步，我国汽车能源动力系统技术转型将取得进一步突破，燃料电池轿车产业化可望兴起。

3）21世纪上半叶，基于各种液体燃料及其基础设施的先进内燃机与混合动力车、基于各种气体燃料及其基础设施的燃气与燃料电池车、基于电燃料及其基础设施的纯电动车在将会长期并存。其中先进内燃机与混合动力车将占主导地位。燃气与燃料电池车以及纯电动车之和在21世纪中叶前后可望达到汽车销量的1/3～1/2。

我国新型汽车能源动力系统的发展进程路线将是沿着中国特色之路逐步走向世界前沿。

◎内燃机及其混合动力车将会出现适合我国城市工况的轻度混合动力小型车、适合地区特点的超微型汽油车等特色车型，其所用燃料近中期将以汽柴油为主，掺混少量替代燃料。中远期，各种替代燃料的比例将会逐步加大逐步发展出基于生物燃料的充电式（plug-in）内燃混合动力车；

◎燃气与燃料电池车将从目前世界上最大的天然气公交车队、燃料电池混合动力公交车队，逐步发展出规模产业化的氢能燃料电池轿车；

◎纯电动车将从目前世界上最大的电动自行车生产国（年产1000万辆），发展出装备先进动力电池的微型电动车并广泛推广使用。

考虑到新技术研发与应用推广中的各种风险和不确定性，上述预测是一种比较初步和粗略的估计，需要根据新的进展加以修正。但这一展望可以作为我们努力争取的目标。

三、我国应采取的科技对策

基于节能与新能源汽车“过渡”与“转型”的双重发展战略，我国汽车能源动力系统的科技对策可遵循三条基本技术路线。三管齐下，并行互动：

（1）开发和推广先进内燃机与混合动力汽车，解决紧迫的节能与环保问题并促进自主品牌汽车发展，推进动力系统技术转型。

（2）研发和应用气体燃料、煤基燃料和生物燃料等汽车代用燃料，促进交通能源来源多元化，同时有步骤的推动基础设施的扩展和转型。

（3）开展燃料电池汽车和纯电动车的研发、示范和产业化，促进新能源电动汽车技术创新与重点跨越。

近年来，国家攻关计划、清洁汽车行动、电动汽车重大科技专项的实施，极大地推动了我国节能和新能源汽车的技术变革。根据国家中长期科技发展规划，今后将进一步加大力度，推进我国汽车能源动力科技创新与产业化。为此建议：

1）以2020年节约和替代车用燃料总量达到1亿吨（节约7000万吨，替代3000万吨）为目标，推进节能与新能源汽车并行互动与协调发展战略。在市场方面，要以节能汽车为主体,大力发展小型化和微型化的节能环保国民车，尽快实施燃油税，加大油耗法规推进力度。在研发方面，要以新能源汽车为战略重点，紧紧抓住未来二十年汽车能源动力系统技术变革的战略机遇期，官产学研联合攻关，实现中国汽车产业由产量大国到技术强国的跨越发展。

2）采用“置换”（间接替代）、“掺混”（部分替代）、“代替”（全部替代）三管齐下，先易后难、稳步发展汽车替代能源；大力发展煤基、生物质基、天然气基石油替代燃料，促进交通能源多元化；继续发展燃油、燃气、电三种燃料/能源的基础设施，实现交通能源载体尽可能的兼容性和一体化；

3）开发醇/醚/酯含氧燃料、BTL/CTL/GTL合成油、天然气/合成气/氢气气体燃料三大类代用燃料技术及其车辆应用技术，推进汽车燃料因时、因地、有序、有限的多元化；液体代用燃料宜以掺混应用为主，通过合理的燃料设计、优化的整车匹配和规范的油品管理，逐步替代石油基汽柴油；全力推进车用燃料技术创新尤其是合成气技术、氢储运技术等，建立代用燃料的基础技术平台，以适应交通能源转型过程中代用燃料品种的变化与过渡；

4）以先进内燃机及其混合动力系统、燃料电池发动机及其混合动力系统和动力电池/超级电容及其电力驱动系统为核心，深入开展新型动力系统关键技术攻关，掌握成套知识产权，建立相关产业体系；以轻度混合动力轿车产业化为先导，带动各种混合动力轿车的研发与规模商业化，实现自主品牌轿车的跨越式发展；以我国在世界上独一无二的年产销量超过1000万辆的电动自行车产业为基础，改变传统的汽车文化习惯并修订相关的标准法规，以微型车为主体，发展适合我国国情、具有我国特色的纯电动车辆；

5）以城市车辆为重点，加大各种新能源电动汽车市场开发力度。以混合动力为统一平台，通过平台化、系列化实现规模化，通过规模化推动高端技术——燃料电池汽车商业化；以政策标准法规为导向，促进轿车小型化、公交优先化，推动交通理念和消费观念的全面进步,为符合中国国情的自主创新技术创造市场环境。（作者为清华大学教授、博士生导师、清华大学汽车工程系主任、汽车安全与节能国家重点实验室主任）

（转自《清华人》）

Ⅶ 制氢的研究现状和发展前景

化石燃料有限的储量使人类正面临着前所未有的能源危机。同时其燃烧产物被排放到大气中加速了温室效应。氢气具有含量丰富、燃烧热值高、能量密度大、热效率高、清洁无污染以及输送成本低以及用途广泛等优点川，被认为最有可能成为化石燃料的替代能源。 氢气是一种理想的能源,具有转化率高、可再生和无污染等优点。与传统制氢方法相比,生物制氢技术的能耗低,对环境无害,其中的厌氧发酵生物制氢已经越来越受到人们的重视。主要介绍了厌氧发酵生物制氢技术的方法和机理,分析了生物制氢的可行性,结合国内外研究现状提出了未来的发展方向。 全球石油储量不断减少。最新研究表明：按目前全球消费趋势，球上可采集石油资源最多能使用到21世纪末。石化、燃煤能源使用，还带来严重大气环境污染，人们日益感觉到开发绿色可再生能源急迫性，研究和开发新能源被提到紧迫议事日程。2000年7—8月美国《未来学家》杂志刊登了美国乔治·华盛顿大学专家对21世纪前10年内十大科技发展趋势预测，其中第二条是燃料电池汽车问世，福特和丰田公司实验性燃料电池汽车将2004年上市。第九条是替代能源挑战石油能源，风能、太阳能、热、生物能和水力发电将占到全部能源需求30%。这两条实际上都是新型能源开发利用。我国“十五”国家重点开发技术项目中也将新型能源开发利用放极为重要位置。目前，人们对风能、太阳能开发已经有了相当研究，并已到了进行加以直接使用阶段，生物能研究也取了重要进展，如何将所获能量储存起来，如何将能量转化为交通工具可利用清洁高效能源，是一亟待解决重要课题。 内容摘要

2生物制氮技术研究进展

2.1传统制氢工艺方法

传统制氢工艺方法有：电解水；烃类水蒸汽重整制氢方法及重油(或渣油)部分氧化重整制氢方法。电解水方法制氢是目前应用较广且比较成熟方法之一。水为原料制氢工程是氢与氧燃烧生成水逆过程，提供一定形式一定能量，则可使水分解成氢气和氧气。提供电能使水分解制氢气效率一般75%-85%。其中工艺过程简单，无污染，但消耗电量大，其应用受到一定限制。目前电解水工艺、设备均不断改进，但电解水制氢能耗仍然很高。烃类水蒸汽重整制氢反应是强吸热反应，反应时需外部供热。热效率较低，反应温度较高，反应过程中水大量过量，能耗较高，造成资源浪费。重油氧化制氢重整方法，反应温度较高，制氢纯度低，利于能源综合利用。

2.2新型生物制氢工艺发展

氢气用途日益广泛，其需求量也迅速增加。传统制氢方法均需消耗大量不可再生能源，不适应社会发展需求。生物制氢技术作为一种符合可持续发展战略课题，已世界上引起了广泛重视。如德国、以色列、日本、葡萄牙、俄罗斯、瑞典、英国、美国都投入了大量人力物力对该项技术进行研究开发。近几年，美国每年生物制氢技术研究费用平均为几百万美元，而日本这研究领域每年投资则是美国5倍左右，，日本和美国等一些国家为此还成立了专门机构，并建立了生物制氢发展规划，以期对生物制氢技术基础和应用研究，使21世纪中叶使该技术实现商业化生产。日本，由能源部主持氢行动计划，确立最终目标是建立一个世界范围能源网络，以实现对可再生能源--氢有效生产，运输和利用。该计划从1993年到2020年横跨了28年。

生物制氢课题最先由Lewis于1966年提出，20世纪70年代能源危机引起了人们对生物制氢广泛关注，并开始进行研究。生物质资源丰富，是重要可再生能源。生物质可气化和微生物催化脱氢方法制氢。生理代谢过程中产生分子氢，可分为两个主要类群：

l、包括藻类和光合细菌内光合生物；Rhodbacter8604，R.monas2613，R.capsulatusZ1，R.sphaeroides等光合生物研究已经开展并取了一定成果。

2、诸如兼性厌氧和专性厌氧发酵产氢细菌。目前以葡萄糖，污水，纤维素为底物并不断改进操作条件和工艺流程研究较多。中国此方面研究也取了一些进展，任南形琪等1990年就开始开展生物制氢技术研究，并于1994年提出了以厌氧活性污泥为氢气原料有机废水发酵法制氢技术，利用碳水化合物为原料发酵法生物制氢技术。该技术突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术局限，开创了利用非固定化菌种生产氢气新途径，并首次实现了中试规模连续流长期生产持续产氢。此基础上，他们又先后发现了产氢能力很高乙醇发酵类型发明了连续流生物制氢技术反应器，初步建立了生物产氢发酵理论，提出了最佳工程控制对策。该项技术和理论成果中试研究中到了充分验证：中试产氢能力达5.7m3H2/m3.d，制氢规模可达500-1000m3/m3，且生产成本明显低于目前广泛采用水电解法制氢成本。

生物制氢过程可以分为5类：

(1)利用藻类青蓝菌生物光解水法；

(2)有机化合物光合细菌(PSB)光分解法；

(3)有机化合物发酵制氢；

(4)光合细菌和发酵细菌耦合法制氢；

(5)酶催化法制氢。

目前发酵细菌产氢速率较高，对条件要求较低，具有直接应用前景。但PSB光合产氢速率比藻类快，能量利用率比发酵细菌高，且能将产氢与光能利用、有机物去除有机耦合一起，相关研究也最多，也是最具有潜应用前景方法之一。生物制氢全过程中，氢气纯化与储存也是一个很关键问题。生物法制氢气含量通常为60%-90%(体积分数)，气体中可能混有CO2、O2和水蒸气等。可以采用传统化工方法来，如50%(质量分数)KOH溶液、苯三酚碱溶液和干燥器或冷却器。氢气几种储存方法(压缩、液化、金属氢化物和吸附)中，纳米材料吸附储氢是目前被认为最有前景。

2.3目前研究中存问题纵观生物技术研究各阶段，比较而言，对藻类及光合细菌研究要远多于对发酵产氢细菌研究。传统观点认为，微生物体内产氢系统(主氢化酶)很不稳定，进行细胞固定化才可能实现持续产氢。，迄今为止，生物制氢研究中大多采用纯菌种固定化技术。

，该技术中也有不可忽视不足。首先，细菌包埋技术是一种很复杂工艺，且要求有与之相适应菌种生产及菌体固定化材料加工工艺，这使制氢成本大幅度增加；第二，细胞固定化形成颗粒内部传质阻力较大，使细胞代谢产物颗粒内部积累而对生物产生反馈抑制和阻遏作用，使生物产氢能力降低；第三，包埋剂或其它基质使用，势必会占据大量有效空间，使生物反应器生物持有量受到限制，限制了产氢率和总产量提高。现有研究大多为实验室内进行小型试验，采用批式培养方法居多，利用连续流培养产氢报道较少。试验数据亦为短期试验结果，连续稳定运行期超过40天研究实例少见报道。即便是瞬时产氢率较高，长期连续运行能否获较高产氢量尚待探讨。，生物技术欲达到工业化生产水平尚需多年努力。

3、展望氢是高效、洁净、可再生二次能源，其用途越来越广泛，氢能应用将势不可当进人社会生活各个领域。氢能应用日益广泛，氢需求量日益增加，开发新制氢工艺势必行，从氢能应用长远规划来看开发生物制氢技术是历史发展必然趋势。

开发中国生物制氢技术需要做到以下政策和软件支持：

(1)励大宣传。人是生物能源生产主体和消费主体，有必要舆论宣传加强人们对生物能源认识；

(2)加大政府投资和扶持。新生物能源初始商业化阶段要进行减免税等优惠政策；

(3)借鉴国外经验。充分调动方和工业界积极性八

(4)加强高校对生物能源教育及研究。人们对生物能源认识不断加深，政府扶持力度加大和研究深人，生物制氢绿色能源生产技术将会展现出它更大开发潜力和应用价值。
本文出自：广州灵龙电子技术有限公司,制氢、氢燃料电池(www.liongon.com)

Ⅷ 科技的发展趋势

一、当今世界科技发展的新趋势当今世界，科学技术发展异常迅猛，学科交叉融合加快，重大创新不断涌现，技术更新和成果转化的周期日益缩短。总的来看，当代科学技术发展有以下几个主要特征和趋势。1．前沿科技领域呈现群体突破的态势 以生命科学和生物技术、信息科技、纳米科技、新材料与先进制造技术等为核心的高科技群体，成为当今前沿科技领域的代表，这些领域的进展直接反映了科技发展的新态势。在生命科学和生物技术领域，人类基因组图谱已经全部绘制完成，人类“生命天书”得以破解；抗逆、抗病高产作物不断培育成功；科学家们直接提取人体皮肤细胞制成诱导多功能干细胞，这项技术除其在干细胞治疗与再生医学的应用价值外，也是人类在揭示生物发育与疾病机制研究方法学上的突破。在信息技术领域，超级计算机的运行速度大大提高，2007年6月IBM公司推出的“蓝色基因/P”能够以每秒1千万亿次的运算速度连续运行。英特尔公司成功开发出基于45纳米技术的试产样品芯片“Penryn”，对整个半导体集成电路制造业意义深远。在纳米技术领域，纳米发电机已经研制成功，在生物医学、军事、无线通信和无线传感方面都将有广泛而重要的应用。2007年5月，中美科学家合作，首次制备出具有高表面能的24面体铂纳米晶粒催化剂，在能源、催化、材料、化工等领域具有重大意义和应用价值。在能源和环保科技领域，二氧化碳的捕获与封存技术受到普遍重视，有望大规模替代石油的第二代生物液体燃料呈现多元化发展，“国际热核聚变实验堆计划”正在积极实施，预计2070年前后受控核聚变发电将广泛造福于人类。2．科学交叉与技术融合不断催生新的学科和技术领域 纳米材料技术、纳米电子技术、纳米生物技术、纳米测量学等都是近些年发展起来的新兴交叉学科，生物材料、生物芯片、纳米机器人、信息材料等融合技术也已经向人们展示出其巨大的应用潜力。未来的重大科技创新将更多地出现在学科交叉领域，各类技术之间的相互融合也将更加频繁，新技术改造传统产业的步伐会进一步加快，将会产生新的技术系统变革、重大学科突破以及新一轮的科技革命及产业革命。3．发展“低碳经济”成为科技创新的新热点 近年来，随着气候变化问题的日益凸现，以低能耗、低污染为基本特征的低碳经济概念开始风行，带动相关领域科技创新日趋活跃。发达国家大力推进向低碳经济转型的战略行动，并已经开始从产业政策、能源政策、技术政策及贸易政策等方面做出一系列重大调整。在2007年9月举行的联合国气候变化高级别会议上，欧盟提出必须在2050年之前将全球温室气体排放量在1990年的基础上减少一半。美国开展了“氢燃料计划”、“先进能源计划”、“未来发电计划”、“阳光美国计划”等重要计划。德国联邦教研部在2007年6月投资6000万欧元启动“有机太阳能光伏电池研发计划”，其战略伙伴企业将投入3亿欧元进行相关研发。日本经济产业省在2007年11月公布了《冷却地球——能源创新技术计划》框架方案，提出要对有助于大幅消减温室气体排放的创新技术给予重点支持。4．民生科技得到快速发展 随着经济的不断发展，人们对环境、健康和文化需求的提高，促使各国将科技发展目标与改善人民生活紧密结合起来。欧盟研究开发第七框架计划中确定的十大优先主题中，直接与提高人民健康和生活质量有关的有三个主题：一是健康，二是食品、农业和生物技术，三是环境。其中健康领域的拨款额为60.5亿欧元，仅次于信息通信技术。目前，为满足人们生活需求而发明的技术已经极大地造福于人类。互联网技术的发展改变了人们的学习、交往、娱乐、消费等生活方式，全球上网人数已达7.72亿；基因技术和医药生物技术正在使疾病的诊断、预防和治疗发生革命性的变化；网络游戏、动画漫画等文化创意产业的发展满足了人们多样化的文化需求，同时提供了更多的就业机会。5．科技在应对非传统安全中的作用日益凸显 近年来发生的“9·11”恐怖袭击、信息犯罪、能源短缺、环境恶化，及突发性大面积自然灾害等一系列非军事性灾难，对世界和平与稳定提出了新挑战。传统的国家安全概念已从一般意义上的国防军事安全上升为更广泛的“总体安全”。公共安全事件接踵而至，对科技提出了重大战略需求。美国总统科技政策办公室2005年4月公布的《科技是国土安全的基础》报告称，几年来，联邦政府与学术界、企业界以及国立实验室共同努力，利用最优秀的人才和技术来降低美国的脆弱性，对国土安全方面的科技投入已对现实世界产生了影响。6．加速实施“三深”战略成为世界主要国家的战略选择 “深空”战略——美国、俄罗斯、欧洲、日本和印度等国都在实施一系列探测月球、火星等天体的深空探测计划。2007年10月24日，中国“嫦娥一号”卫星成功发射；2008年9月25日“神舟七号”升空，并完成了航天员出舱行走，我国载人航天工程的实施又迈出了坚实的一步。深空探测的长远目标是在月球和火星上建立有人的前哨站，以便尽可能地了解其资源状况并加以利用，并作为对太阳系进一步探索的基地。开发月球氦-3作为核聚变反应堆燃料等设想，已引起了世界广泛的关注。“深海”战略——在历时近10年的国际深海大洋钻探计划中，科学家用实践证明了在3000米深的海底发现了生存的生物，它们的存在对现有生物基础理论提出了新的问题，也为海洋能源的应用提供了更多的预见。在全球气候变暖的影响下，两极地区正在发生重大的地貌变化。用最先进的海洋技术手段，开采油气矿产资源，获取深海底地质、地貌、资源基础数据等工作正在进行。“深蓝”战略（信息安全）——高性能计算机已经从军事领域进入涉及天文计算、建立大气模型、基因科学、油气勘察、智能制造等领域，带动了空间技术、空气动力学、大范围气象预报及石油地质勘探等产业技术领域的变革。电子标签技术被广泛应用于生产过程监控、交通运输、物流控制、国际贸易、安全识别、身份识别及物品防伪等方面，产生了巨大的市场需求。二、对科学技术与经济发展关系的新认识随着科学技术的日新月异，科技创新成为推动经济社会发展、提高国家综合国力的决定性力量，我们对科学技术与经济发展之间关系的认识也在不断深化，主要有以下几个方面：1.在现代科学技术条件下，原始创新和关键技术的突破有潜力带动新一轮产业革命 自20世纪以来，导致人类经济和社会发生翻天覆地变化的新兴产业，都与科学技术的重要突破紧密相关。量子理论的诞生，促进了集成电路和激光器的发展；相对论及原子核裂变原理的问世，导致核技术的形成，带动了原子能的应用；DNA双螺旋结构的阐明，奠定了全新的生物工程技术的基石。每一个原始创新都催生了新的产业方向和新的经济增长点。以生物技术为例，人类基因组图谱已经全部绘制完成，随之而来的是一个以功能基因组为基础，规模庞大的新健康产业的崛起。目前全球生物技术产业销售额每5年翻一番，年增长率达25％～30%。有专家预言，生物技术（BT）即将取代信息技术（IT），成为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”。从我们国家的情况来看，“十五”初期，我国对生物技术研究发展作出重点部署，获得了基因工程药物、疫苗、诊断试剂等一批重大原始创新成果，开创了基因生物技术产业，总产值突破4600亿元。我国已成为继美国之后，第二个自主成功研制转基因抗虫棉的国家，转基因抗虫棉已占棉花种植总面积的90%以上。在创新药物研制方面，我国成功研制了世界上第一种正式上市的基因治疗药物重组腺病毒P53注射液，并率先实现产业化。禽流感、口蹄疫、蓝耳病等新型疫苗的研制成功为动物重大疫病防控提供了有效支撑。2.新技术推动产品更新周期缩短，造就新的追赶和超越机会 电话走进50%的美国家庭用了长达60年的时间，而互联网进入50%的美国家庭只用了5年时间。进入21世纪，随着技术更新的速度日益加快，前沿技术创新与高端产业发展相互促进，在很多高技术领域，基础研究与产业化之间的界限已经变得模糊，人类基因组、超导、纳米等许多成果尚处于实验室阶段时就已经申请了专利，并很快应用在市场上。生物技术、基因工程技术的突破，将新药研制到产业化应用的周期从24年缩短到8年。生物芯片技术的出现，可实现对生命体中的基因、蛋白、细胞和组织进行准确、快速和大信息量的分析检测，大大缩短了新药研制周期和疾病检测周期。3.关键技术的重大突破，将颠覆性地替代旧产业，摧毁旧的经济科技优势，形成所谓“翻盘效应” 重大科学发现和技术发明具有在原理、技术、方法等方面实现重大变革的突破性特征，能够广泛带动经济结构调整和产业形态重大变革。重大的原始创新往往会摧毁现有产业体系，转换竞争优势，孕育新的重大发展机遇，培育出新的产业群与经济增长点。以数码相机为例。德国爱克发曾是世界上最早生产彩色胶卷的企业之一，占有世界彩色胶卷市场约10%的份额。随着数码相机生产制造技术的日趋成熟，数码相机已经开始抢占、蚕食传统相机的市场。昔日影像巨头在数码技术冲击下，胶卷销量严重下滑，不得不申请破产保护。4.市场价值观念的变化，产生新的市场需求，造就新的产业市场需求的变化是技术创新活动重要的动力之一，市场的更新和变化引导着企业技术创新的发展方向。以我国汽车工业发展为例，改革开放之初，国内还谈不上有汽车消费的市场，我们在引进资金、引进技术的同时，也引进了先进的管理，引进了市场的理念，并且为我国汽车产业追赶世界发展的潮流发挥了重要的推动作用。随着国内经济的发展，人民生活质量的提高，市场消费需求呈现出多元化的格局，市场细分的特征十分明显。当外资企业提供给市场的产品不能满足需要的时候，就为国内汽车企业发展提供了非常好的机遇，一些立足于自主创新的汽车企业也就应运而生了。当前我国汽车工业面临的最大挑战，是随着高速发展的汽车市场而来的能源紧缺和大气环境污染。在北京、上海、广州等地空气污染中汽车尾气的“贡献量”已经超过了60%。在节能与新能源汽车的新一轮竞争中，日本已经成为现今混合动力技术的领头羊。而奔驰、通用等着力于更长远的燃料电池汽车，近20年来孜孜不倦地投入重金开发，已经进入小批量示范运营。在我国汽车产量即将达到1000万辆规模的前夕，我国汽车企业应该居安思危，迎头赶上

Ⅸ 在科技方面,是美国先进还是欧洲先进

美国
21世纪是创新经济的时代，新技术、新发明及其产业化发展的周期大大缩短，科技进步推动经济增长的作用大大增加，计算机、通信和存储信息技术的集成与广泛运用，有力地改变了人类社会的技术基础，加快了全球一体化的进程。这些技术不仅为社会提供了新的财富形态和发展动力，突破了依赖稀缺自然资源和地理条件实现经济增长的传统模式，而且对科技发展和构建国家创新体系提出了更高的要求。在人类历史上知识资源首次成为创造财富的核心。因此，任何一个国家如果想在日趋激烈的综合国力竞争中赢得主动，就必须加大科技发展力度，积极构建国家创新体系，抢占高科技产业化发展的制高点。在这方面，美国的做法和经验对我国具有重要的借鉴意义，值得认真研究。
一、美国的科技政策与科技体系
美国是当今世界科技最发达的国家，拥有世界上最庞大的科学家、工程师队伍。20世纪90年代，美国有35位科学家获得了自然科学类的诺贝尔奖，占总数的61%。在世界公认的四大科技文献检索系统中，美国发表的论文数占到了总数的近40%。美国还是世界上拥有专利最多的国家。此外，美国的科研设备和科研手段、科研水平与潜力、高科技产业发展也均居世界领先地位。
1.美国的科技政策
美国是市场经济国家，20世纪40年代以前，政府很少介入科学研究，而把这项工作主要交给市场来调节。第二次世界大战爆发后，出于战争的需要，美国政府开始广泛地介入科学研究和技术发展。1940年，罗斯福总统批准成立了国防研究委员会，一年后改为科学研究与发展局，由科学家V·布什出任局长。V·布什在1945年发表的报告《科学：无尽的前沿》，已成为美国国家科技政策的经典之作。在这个报告里，V·布什分析了科学技术发展的革命性意义及其对国家安全的重要作用，指出“政府应该承担起促进新科学知识传播以及从青年人中培养人才的新责任”。他主政科学研究与发展局的一项重要成就就是组织并实施了制造原子弹的曼哈顿计划，并通过实施该计划，创建了一批重要的研究机构，确立了政府把研究工作安排给私人部门，通过政府、企业和民间研究部门互动，实施国家科技计划的美国机制。
冷战时期，美国政府进一步加强了国家的技术开发工作，并把重点倾斜到国防、原子能和航天航空领域。到了20世纪90年代，面对冷战结束后世界经济竞争日趋激烈的新形势，克林顿政府强调国家安全的重心已经转移，今后国家安全取决于经济和技术的整体实力，要维持美国的霸权地位，必须把保持美国科学研究和教育的优势置于最重要的地位。在克林顿总统和戈尔副总统合著的《科学与国家利益》中，更是形象地把技术进步比做经济增长的发动机，而科学研究则是发动机永不枯竭的燃料，明确提出了“保持在所有科学知识前沿的领先地位；增进基础研究与国家目标之间的联系；鼓励政府、产业部门和学院的合作关系以推动对基础科学和工程学的投资，以及有效地利用物力资源、人力资源和财力资源；造就21世纪最优秀的科学家和工程师；提高全体美国人的科学和技术素养”五项科技政策的主要目标。围绕上述目标，克林顿政府进一步加大了全美科技投入力度，制定了R&D（研究与开发）经费达到GDP的3%左右的指导性计划，鼓励产业界、学术界和各种社会力量共同参与科技发展。政府在全面指导协调的同时，一方面大力推行“先进技术计划”，鼓励基础研究成果向商业化产业化转化，另一方面注重发展基础研究和市场机制调节不到而又至关重要的科技项目，从而增强了美国科研潜力，进一步强化了科技作为经济发动机的作用，推动了美国的经济增长。
2.美国的科技体系
按照三权分立原则，美国的科学技术是由宪法和法规来规范的。国会中参议院的商务、科学和交通委员会，众议院的科学、空间和技术委员会在国家科技政策制定中发挥着重要作用。美国政府中没有专门的科学管理部门，总统通过白宫科技政策办公室和总统科技顾问协调全国科技工作。1993年，联邦政府为了强化政府的领导职能，成立了国家科学技术委员会，由总统兼任主席，由政府各主要部门领导共同组成。同时，还成立了总统科学技术顾问委员会，吸收学术界和产业界的人士参与科技决策。在政府各部设有负责科技事务的司局，并由一名副部级领导分工负责。政府还成立了一些管理科技工作的独立部门，如环境保护署、国家科学基金会等。此外，美国国家科学院、国家工程院、医学研究院以及史密森氏学会等半官方、非官方机构在科学技术的研究、普及和发展方面也有很大影响。
在科技创新方面，根据1988年《贸易和竞争法》设立的国家标准与技术研究院发挥着重要作用。该院通过设立区域制造技术转移中心，组织研究机构与企业共同实施先进技术，促进政府与企业间的合作。目前，全美各州都设有此类中心。
在运行机制上，政府的科技计划和预算，须报经国会两院审议并通过，经总统签署后，方能生效。而政府根据法律，并通过科技计划、经费预算、订立合同以及组织评估，对全国科技活动实施组织和领导。与科技活动直接相关的立法，最重要的是1976年国会通过的《国家科技政策、组织和优先法》，到目前这部科技基本法已进行了多次修改。
美国在法律上把所有的机构分为三大类：政府机构、非营利机构和营利机构。联邦和州的法律对这三类机构的规定，如《政府机构与雇员法》、《模式非营利机构法》等，对科技部门都是有效的。此外，税法、专项法中有关科技的部分，也适用于科技部门。其中值得指出的是，美国的专利系统及知识产权方面的法规在鼓励发明者对其专利进行开发、利用方面发挥着重要作用。
美国的科技机构可以划分为四大系统：联邦政府系统、企业系统、高等院校系统和其他非营利系统。在美国联邦政府系统内，国家实验室是主要的科技骨干力量。其中著名的有新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室、田纳西州的橡树岭国家实验室、佛罗里达州的肯尼迪航天中心等。目前全美大约有800个国家实验室，年度经费约占政府R&D总经费的1/3。美国政府十分重视联邦实验室科技成果转化问题，通过各种法案鼓励技术成果向产业界转移。
企业的科技工作在全美占有重要地位。大约3/4的R&D工作是企业部门完成的，3/4的科研人员分布在企业科研单位，这里还吸纳了全国60%以上的R&D总经费。在企业研发工作中，大型企业发挥着重要作用，其中贝尔实验室等享有盛誉。20世纪70年代以来，中小企业的科技开发作用也显著增加，特别是在科技工业园发展中，中小企业及其技术创新活动起了决定性作用。
大学是美国从事基础研究的主要基地。在全美3000多所高等院校中，拥有研究生院的综合大学有300多所，其中麻省理工学院、斯坦福大学、哈佛大学、普林斯顿大学、康奈尔大学、加州大学伯克利分校、加州理工学院等研究型大学更是科学研究的佼佼者。由于美国高等教育和研究的经费来源分散，各大学为争取教员、学生和研究基金而充满了竞争，同时也形成大学与工业紧密联系的传统。
二、美国科技创新体系的缩影——硅谷
自20世纪50年代起，随着信息与通信技术、生物技术、新材料、新能源、航空与航天以及海洋技术等高技术的兴起和发展，美国的工业企业、大学和政府部门为了更便利地利用大学的研究力量，开始在大学周围建立从事高技术研发的实验室，进而派生出了创业公司，形成了高技术产业聚集带，成为高技术工业园。其中著名的有西部后来被称为硅谷、依托斯坦福大学的“斯坦福研究园”，东部波士顿城郊、依托麻省理工学院的128号公路地区等，这一趋势至今方兴未艾。但是由于种种原因，不少园区中途夭折，或一蹶不振，只有硅谷始终引领着世界高技术产业发展的潮流。
硅谷位于加利福尼亚州北部，北起圣马特奥县，西至圣克拉拉县，是一块1500平方英里的狭长地带，中心在帕拉阿托，人口250万。经过40年的发展，硅谷目前已成为美国重要的信息科技产业和生物科技产业聚集地。到20世纪90年代，硅谷的研发人员已占劳动力总数的11%，是全美国平均水平的2.5倍。1999年，硅谷雇员人均创造价值11.5万美元，而同年美国的平均数字是7.8万美元。1999年，硅谷首次公开上市的企业达到72家，有130亿美元的风险投资涌向这一地区，占美国风险投资总额的1/3。此外，硅谷还不断创造着财富聚集速度的世界记录，与传统企业的长时间苦心经营相对照，达到10亿美元的市值，雅虎仅用了两年时间，而Netzero更是只用了9个月的时间。通过这些急剧升值的企业，硅谷培养出了一大批知识型的亿万富豪。
持续不断创新是硅谷取得成功的最大诀窍。技术创新，创业企业家、创业精神和创业企业，制度环境以及支持系统的有机组合，使硅谷始终保持着旺盛的活力，领导着世界高科技产业的发展。
1.技术创新
硅谷成功地抓住了20世纪50年代以来世界信息产业四次技术浪潮的机遇，稳居IT业潮头。第一次是20世纪50年代，惠普等公司借美国国防工业对电子产品的大量需求的东风，促进了企业的快速扩展，建立了硅谷的技术基础设施和支持行业。第二次是1959年集成电路的发明，导致了20世纪六七十年代半导体工业的急剧增长。快捷、英特尔、AMD和国家半导体公司等著名企业就是在这个阶段出现的。第三次是20世纪70年代中期以来，个人计算机的产业化发展，硅谷又走在前面，涌现出苹果电脑等20家计算机公司以及更为复杂的以太阳微系统等公司为主导的工作站产业。第四次是互联网。1993年互联网的商业发展和万维网的创立，为硅谷开辟了新的发展前景，网景公司、思科公司和3com公司已成为互联网革命的领导者。同时，20世纪90年代以来，随着生物技术的突破，生物科技产业已成为新的高科技产业热点，硅谷又以其特有的敏感性和优势吸纳了生物科技企业在此落户。到1998年，硅谷的生物技术市场资本总额已居全美第一位。
2.创业企业家、创业精神和创业企业
硅谷的实力建立在高新技术基础上，但是这里没有囊括全部的高科技成果，就连IT业中的国际互联网技术也是在别的地区率先突破的。因此，硅谷的与众不同之处并不仅仅在于高新技术。这里汇聚的创业企业家、创业精神和创业企业同样发挥着至关重要的作用。硅谷成功的企业家中除了才华和能力外，还有一个共同的特点，就是具有昂扬的创业精神和在第一时间将新产品、新工艺、新方法引入产业化生产、引入市场的勇气。惠普、苹果、雅虎等企业均是由两个白手起家的年轻人创建的，这些例子并不是巧合。创业企业家们不仅具有高科技的背景，而且有通过创建企业向全世界推广新技术的强烈愿望，对他们来说，创建企业的过程以及与整个世界共享新技术成就的远景才是创业的真正理想所在。此外，创业企业结构灵活、前景远大、回报率高、主体意识强等特点也进一步激发了企业家们不拘一格的创新意识。创业企业家聪明才智与创业精神的有机结合，是造就硅谷辉煌的决定因素。
3.鼓励创新的制度环境
美国有一套全国性的法律以及证券、税收、会计、公司治理、破产、移民和研发等规范。它们是分权和分散的，但是又有紧密的联系和很强的互补性。这个体制以市场为导向，鼓励竞争，特别是鼓励创新企业。比如，在欧洲建立一家公司平均所耗时间是在美国所需时间的12倍，而且成本高3倍。同时，与绝大多数国家相反，美国根据反垄断法，一直约束着市场上的大公司，比如在计算机行业对IBM和微软的约束。此外，政府还通过制定公司运营规则、购买公司产品、资助研发经费等形式推动了以硅谷为代表的计算机产业发展。最后应该指出的是，尽管美国一直标榜贸易自由，但是在20世纪80年代中期仍是通过向日本施压以保持美国半导体在日本市场的份额。
4.专业化的创新支持系统
在硅谷，为新的高技术企业提供的支持服务应有尽有，包括风险投资家、银行家、律师、猎头公司、会计师、咨询顾问以及大量其他专业人员。其中风险投资业发挥着举足轻重的作用。高技术企业不同于拥有许多真实资产的传统企业，它的主要资产是创意、人力资源、技术与市场知识，更具有风险性。同时，由于高技术的飞速发展，时间对于创业企业抢占产业制高点尤为重要。硅谷成功的一个重要条件就是有一个了解技术并知道如何进行结构化交易和投资组合、为创业企业提供快速融资的风险资本行业。思科公司、基因技术公司、英特尔、太阳微系统公司以及雅虎等成功企业都是在风险资本的支持下快速成长起来的。风险资本也从成功的高技术企业中赢得了巨额回报。1998年，硅谷的信息技术和生命科学两个主要产业中共有1824家企业吸纳了125亿美元的风险投资。
此外，自由流动的高质量劳动力，鼓励冒险、容忍失败的社会氛围，开放的商业环境以及产、学、研之间的互动等也都在硅谷的发展中起到了重要的促进作用。