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【特别推荐】引领未来的科学计划(能源材料领域)

2015-01-22 战略前沿技术

摘要:制定、发布科学计划,对重要科学领域、重大前瞻问题的超前研判、提前部署、重点支持、集中研发具有重要的促进作用。 本文遴选、报道国际组织、科技大国2013年发布、启动的28项重大科学计划。

这28项科学计划涉及航空航天、生命科学、地球环 境、能源材料、综合研发5个重要科技领域,分别是:

①航空航天:“2013—2020年俄罗斯航天行动”国家计划,中国“2013年航天 计划”,英国“国家航天技术计划”,日本新版“宇宙基本计划”,美国“战略太空技术投资计划”,印度“火星探测计划”,韩国“2040宇 宙远景”计划,美国“小行星捕获计划”,“2013—2015年俄罗斯航空工业发展计划”,美国“XS-1空天飞机计划”;

②生命科学:欧 盟“人脑工程计划”,美国“推进创新神经技术脑研究计划”,世界卫生组织“2013—2020年预防控制非传染性疾病行动计划”;

③ 地球环境:中国“天气研究计划(2013—2020年)”,中国“气候研究计划(2013—2020年)”,美国“北极研究5年计划”,中国“应用 气象研究计划(2013—2020年)”,中国“综合气象观测研究计划(2013—2020年)”,日本“海洋基本计划(2013—2017)”,中国 “大气污染防治行动计划”,“国际海洋发现计划(2013—2023)”;

④能源材料:欧盟“石墨烯计划”,美国“清洁能源制造计划”;

⑤ 综合研发:中国“循环经济发展战略及近期行动计划”,韩国“第三次科学技术基本计划”,法国“未来10年投资计划(PIA)”,中国 “信息化和工业化深度融合专项行动计划(2013—2018)”,欧盟“地平线2020”。


20世纪初,科技研发事业即露出大科学迹象。苏联1930 年启动的“苏联太空计划”、美国1942年实施的“曼哈顿计 划”、中国1956年实施的“两弹一星”计划、美国1961实施的 “阿波罗计划”、美国1980年启动的“星球大战计划”、美国 1985年率先提出的“人类基因组计划”等重大科学计划先后 取得举世瞩目的巨大成就,使集中国家或国际力量实施科技 攻关这一大科学活动形式越来越占据重要地位。大科学指 研究目标宏大、团队合作要求高、投资强度大、学科交叉性 强、实验设备昂贵且复杂、研发成果影响深远的科技研发活 动。随着人类科学创造活动的迅速发展,大科学的特点正日 益明显、强化和突出。在大科学发展中,科学规划、科学工 程、科学计划等科技活动的组织、实施方式逐渐崭露头角。

20世纪下半叶以来,国际组织、科技大国相继制定、发 布、实施了许多目标明确、影响重大的科技计划。其中有针 对国家科技研发的战略规划,也有面向科技前沿攻关的重大 项目,还有推动全球科技进步的重大计划。为展示2013年度 国际组织、科技大国发布、实施的科学计划,本研究组查阅部 分国际组织、科技大国科技机构的网页及主流科技媒体的相 关报道,遴选、报道部分重要的科学计划。

本文所述“科学计划”,指由国家或国际组织根据科学技 术研发趋势和社会经济发展需要,针对科技研发的前沿方向 或重大问题制定、发布、实施的攻关方案。遴选科学计划遵 循的原则是:1)科学计划属于科技研发的前沿方向或重大问 题的攻关方案;2)由国际组织、科技大国制定;3)在2013年度 内发布、启动。本文报道的科学计划,按研究方向分类,以发 布时间为序。


1 航空航天计划

(见【战略前沿技术】20150120期相关内容)

2 生命科学计划

3 地球环境计划

(见【战略前沿技术】20150121期相关内容)

4 能源材料计划

4.1 欧盟“石墨烯计划”

2013年1月28日,欧盟委员会宣布“石墨烯计划”入选欧 盟未来和新兴技术的旗舰项目,2013年10月1日开始实施, 在未来10年将获得10亿欧元科研经费,资金的主要来源是 欧盟的地平线2020计划(Horizon2020)。

欧盟委员会认为,从长期看,石墨烯可能与钢铁、塑料同 样重要,有可能成为信息技术的基础材料,并且可能在能源、 交通和医疗保健领域发挥重要作用。该计划旨在推进石墨 烯和相关层状材料从实验室走向社会,为欧洲许多产业带来 革命,促进经济增长,创造就业机会。

石墨烯旗舰项目包括16个工作包,其中11个科学技术专 题和5个操作术管理方面。11个工作包是:材料科学、健康与 环境、石墨烯及其他二维材料的基础科学、高频电子学、光电 子学、自旋电子学、传感器、柔性电子学、能源、纳米复合材料、 生产。研究团队由欧盟17个国家的76个研究机构组成。

该计划分为2个阶段:①2013年10月1日至2016年3月 31日的初始热身阶段,欧盟总资助额5400万欧元;②2016年 4月开始在Horizon2020计划内的稳定阶段,欧盟每年资助5000万欧元。


4.2 美国“清洁能源制造计划”


2013年3月26日,美国能源部正式宣布“清洁能源制造 计划”(CEMI)启动。

该计划战略性地集中和凝聚于能源效率与可再生能源 办公室(EERE)的清洁能源技术办公室和先进制造办公室, 旨在促进美国清洁能源产品制造增长,通过提高制造业能源 效率,提升竞争力,确保美国制造业在全球市场的竞争力。

该计划的目标是:①提高美国在生产清洁能源产品中的 竞争力,利用竞争优势,克服竞争劣势,进行战略性技术投 资;②通过全面提高能源效率增加美国制造业竞争力:促使 美国制造业者通过能源效率、热电结合及国内低成本的能源 优势利用提高自己的竞争力,进行技术和实践战略投资。 CEMI同时兼顾了美国的能源与制造业战略,并体现了美国 能源部新的空间布局与区域发展规划(图 8),致力于先进制 造业中心的构建,推动当地及美国的先进制造业发展。据 此,计划在5个不同的制造业集聚区内确定5个总额1500万 美元的项目。新的关注点并未停留在地域性,通过培育邻近 产业集群的区域中心,美国能源部倾向于建立能够使创新成 果在生产与研究环节之间相互转化的一个大的整合体。

该计划的关键部分包括:

①增加资助清洁能源制造研究 和开发,加速美国基于生产成本竞争力的风能、太阳能、地热 和生物燃料电池等清洁能源技术的发展;

②为制造商提供额 外的能源效率的培训和技术援助;

③利用国家实验室的能力 进行有针对性的分析,评估美国制造业的竞争地位和优先考 虑的战略投资,增强美国在全球能源市场的竞争力;

④举办 一系列区域和国家峰会,以收集制造业的重点输入,明确为 发展清洁能源制造业竞争力所面临的障碍和机遇,展示国家 和区域解决这些优先问题的模式;

⑤启动新的公私伙伴关系 致力于改善美国清洁能源制造业竞争力。


图 8 EERE的清洁能源制造计划
(图片来源:APLU网站)


(未完待续)

(来源:科技导报,作者:陈广仁 朱宇 苏青)


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