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随着我国生物技术的不断发展,生物技术的应用变得越来越广泛,下面我们来具体分析生物技术领域中的应用。生物技术类药品开发已是各国政府发展战略中的重要组成部分,改革开放以来,国家对生物技术制药的高度重视,特别是生物高新技术领域,以大量的资金和人力日前我国生物技术。药用部分领域已达到国际水平,各种生物医药市场或进入临床试验。
1.1生物科学领域的农业方面的应用
生物技术应用领域不同的是,农业领域。农业生物技术领域中应用十分广泛的脚步已经渗透到每一个角落。取得的成绩也是最大的。人们运用相关生物技术有效的增加粮食作物产量,还有些病虫害防止。下面,我们具体分析了21世纪以来,基因组学的研究又推进一系列突破生物技术进人更加迅猛发展的新阶段,包括动物、植物、微生物生物技术、农业生物技术已经在新的农业科技革命的强大动力小才这么部门间因作物也已经大规模推广应用抗虫方向相同,抗疾病,抗除草剂的部门间因棉花玉米、大豆、油菜等。进人大规模商业化阶段是应用现代分子生物学和传统植物育种科学结合的男人。新兴的分子育种学。检查生物科学技术部门间因克隆领域的应用,几年前,一个技术受到人们的重视,许多人很有兴趣,许多人持反对意见,这项技术是部门间因复制技术。该技术是最近几年,由于生物科学技术的迅速发展,还开始了。下面,我们马上就来具体分析一下。我国的动物生物反应器的基础研究和开发水平总体上同国外相比,差距仍在三年,利用部门间的因有线生物反应器表达多种疫苗、药物技术在小断体人类细胞的多种优良种牛成功率的研究现在正迅速增加。
1.2生物科学技术在转基因克隆方面的应用
前几年,有一项技术受到了人们的重视,有很多人很感兴趣,也有很多人持相反的意见,这项技术就是转基因克隆技术。该项技术近些年啦,因为生物科学技术的融入,也迅速的发展起来了。下面,我们就来具体分析一下。我国动物生物反应器基础研究与开发水平在总体上同国外相比仍有三年的差距,但利用转基因羊乳腺生物反应器表达多种疫苗和药物的技术正在小断完善体细胞克隆多种优良种牛的研究成功率正在迅速提高。
2生物科学与技术研究进展分析
下面,我们来分析一下生物科学与技术的研究成果。
2.1浅析基因工程技术的建立与应用
基因工程技术是一种基于基因的技术,该项技术正式因为基于基因,因此可以有效的,根本的改善一些生物的本质。因此,具有很高的研究价值。基因工程主要基因克隆是指定任何基因组基因克隆化。基因工程在农业、畜牧业、酿造业、制药业、水产业等力量已经因为应用效果进行了深入的研究,而对基因工程人遇难船上的更复杂的、和人际关系???。生物的基因组的各种生物的认识的人和改造,有差异时,从基因组上找到真正的原因,生物学因为我地分子生物学和生命科学时代。
2.2浅析,细胞综合技术及应用实例
人的身体是由许多细胞构成,每种细胞都发挥着不同的作用。所以生物技术领域的应用,细胞大的研究价值。同其他生物技术领域的应用。细胞综合技术快速纯合新品种的方法和技术。特别是和杂交,远缘杂交、辐射等新技术结合,说明我们自21世纪以来,生物科学已经发生的原始细胞生命的起源、生命进化的新物种的形成与改造等重大理论问题上有很大的发展,人类的生物本质的认识,对遇难船没有大的提高,改造理论和实践上对生物的影响作物新品种的选育有良好的指导作用。
2.3规模浅析人类基因组计划的实施
人类基因组计划,但许多年前,当时的生物科学技术的不断完善,因此还计划及时得到了。最近几年,随着生物科学技术的发展,终于得到了这个计划。中国科学院遗传的人类基因组研究中心,国家人类基因组中心和北南电力动力中心一起承担国际人类基因组的连续测量工作目前已基本完成遗传图、物理图像、复印地图制作比人体基因组研究小只具有理论意义。其次,许多研究文献的能力的生物技术实现工业化、商业化过程。中都需要整合经济学、伦理学、法律、管理学等多个学科的社会科学知识和环境对他的评价、社会管理等方面的经验,通过对应的生物科技应用中形成的技术。挑战当然同时也需要中国科学管理部门及高等教育机构相互配合。
3生物技术的发展,对社会的影响
生物技术的发展已经影响社会的许多方面。下面,我们的生物技术促进多学科的融合,促进生物技术方面的技术多起床。先说生物技术实现了多学科的集成。人类生命科学实验探究的孟德尔著名的豌豆实验后的细胞杂交技术开发小细胞核及细胞质结合形成理想的供体细胞特征杂种全同胞这一切都说明生物科学技术学多学科知识的发展。是的,集成在一起,生物科学技术的基础。
4结语
[关键词]计算机;科学;技术;发展
中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0240-01
一、计算机科学技术的发展历史
1946 年美国宾尼法尼亚大学和科研机构共同研制出 ENIAC 计算机,是世界上第一台电子计算机,标志着全球进入计算机时代。它由 1.8 万个电子管组成,体积和重量较大,计算机运算速度为五千次每秒,运算成本较高,以通信技术、核物理电子计数计数、雷达脉冲技术为基础。ENIAC 计算机主要应用于军事方面。1956 年科学家们成功研制出第二代电子计算机―晶体管电子计算机。1959 年,集成电路电子计算机的问世标志着计算机技术进入第三代。计算机的硬件由单一转为固件、软件组合系统,降低了生产成本,计算机技术发展越来越快,提升了计算机使用性能,种类也多种多样,如微型计算机、小型计算机、通用型计算机、中型计算机、大型计算机和巨型计算机等,标志着计算机科学技术趋于成熟。1976 年,计算机技术进入第四代,美国研制出小型化、智能化的计算机―“克雷 1 号”,一些个人用户和小型公司都开始使用计算机。20世纪 90 年代,计算机科学技术逐渐向大型化和微型化发展。进入 21 世纪后,随着科学家们对集成电路的研究,集成电路广泛应用到企业、工厂,计算机也随之趋于智能化、专业化,运算速度更快,操作更方便、简单,逐渐应用到社会生产的各个行业和领域。
二、计算机科学技术的发展现状
1、计算机科学技术在生活中应用广泛
在这个信息化时代,计算机网络作为人们社会生活的重要部分,已经进入千家万户。人们不用出门就可以通过计算机了解国内外新闻、天气预报资讯、股市行情、世界地图、收发电子邮件、检索信息等 ;不用逛街就可以通过互联网中的购物网站买到喜欢的东西 ;通过计算机可以与相隔较远的朋友在线聊天、视频聊天等,加强了人们之间的交流和沟通,进一步增进了友谊 ;人们可以通过计算机网络订购飞机票、火车票等,节省排队时间 ;教师可以更及时、更方便地通过计算机科学技术实现对学生的在线授课 ;动漫工作者可以使用计算机科学技术制作动漫 ;政府机关也可以通过计算机科学技术建立城市网站,及时了解市民反映的问题,并通过计算机与各个行业的工作人员在线交流 ;很多企业使用计算机来处理大量数据和信息,代替传统的人工处理,提高工作效率。计算机科学技术潜移默化地影响着人们的生产、工作和学习。
2、计算机科学技术更加智能化和专业化
计算机科学技术的快速发展和广泛应用,推动了集成电路、微电子和半导体晶体管的发展,计算机科学技术更加智能化和专业化。计算机能根据使用对象的不同需要进行改装、更新,对于有更高需求的用户可以专门定做计算机,用户可以根据使用环境的不同选择台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑和平板电脑等。计算机科学技术在其他特殊领域也能发挥自己的优势,如智能化家用电器和智能手机,家庭式网络分布系统代替了传统的单机操作系统,满足人们的生活需求。
3、计算机的微处理器和纳米技术
微处理器能提高计算机的使用性能,缩小传统处理器芯片中的晶体管线宽和尺寸。利用光刻技术,波长更短的曝光光源经过掩膜的曝光,将晶体管在硅片上制作的更精巧,将晶体管导线制作的更细小。计算机科学技术的快速发展使计算机运算速度更快,体积更微型,操作更智能,传统的电子元件不能适应计算机的发展。纳米技术是一种用分子射程物质和单个原子的毫微技术,可以研究 0.1 ~ 100 纳米范围内的材料应用和特性。计算机科学技术中利用纳米技术,可以使计算机尺寸变小,解决运算速度和集成度的问题。
三、计算机科学技术的未来发展方向
现今,计算机科学技术的应用越来越广,人们对掌握计算机科学的技术水平要求越来越高,促使数学家和计算机学家们不断研究计算机科学技术,使计算机科学技术在各个领域、各个行业发挥更大的作用,满足了人们的不同需求。下面从 DNA 生物计算机、光计算机和量子计算机三方面来探究计算机科学技术的发展前景。
1、DNA 生物计算机
DNA 生物计算机用生物蛋白质芯片代替传统的半导体硅芯片。1994 年,美国科学家阿德勒曼率先提出关于生物计算机的设想。在计算机运算数据时,将生物DNA 碱基序列作为信息编码载体,运用分子生物学技术和控制酶,改变 DNA 碱基序列,从而反映信息,处理数据。这一设想增加了计算机操作方式,改变了传统的、单一的物理操作性质,拓宽了人们对计算机的了解视野。DNA 生物计算机元件密度比大脑神经元的密度高 100 万倍,信息数据的传递速度也比人脑思维快 100 万倍,生物计算机的蛋白质芯片存储量是传统计算机的 10 亿倍。
2001 年,以色列科学家研制出世界上第一台 DNA 生物计算机,体积较小,仅有一滴水的体积。2013 年,英国生物信息研究院的科学家们使用 DNA 碱基序列对文学家莎士比亚154首作品的音乐文件格式和相关照片进行编制,增加了储存密度,使储存密度达到2.2PB/克(1024TB=1PB),提高了人们对信息储存的认识,这一重大突破使生物计算机的设想有望成为现实。
2、光信号和光子计算机
光子计算机是一种由光子信号进行信息处理、信息存储、逻辑操作和数字运算的新型计算机。集成光路是光子计算机的基本构成部件,包括核镜、透镜和激光器。光子计算机和传统计算机相比较,有以下几点好处 :(1) 光计算机的光子互联芯片集成密度更高。在高密度下,光子可以不受量子效应的影响,在自由空间将光子互联,就能提高芯片的集成密度。(2) 光子没有质量,不受介质干扰,可以在各种介质和真空中传播。(3) 光自身不带电荷,是一种电磁波,可以在自由空间中相互交叉传播,传播时各自不发生干扰。(4) 光子在导线中的传播速度更快,是电子传播速度的 1000 倍,光计算机的运算速度比传统计算机更快。
20 世纪 50 年代末,科学家提出光计算机的设想,即利用光速完成计算机运算和储存等工作。与芯片计算机相比较,光子计算机可以提高计算机运行速度。1896 年,戴维 米勒首先研制出光开关,体型较小。1990 年,贝尔实验室的光计算机工作计划正式开启。根据元器件的不同,光子计算机可以分为全光学型计算机和光电混合型计算机。全光学型计算机比光电混合型计算机运算速度快,还可以对手势、图形、语言等进行合成和识别。贝尔实验室已经成功研制出光电混合型计算机,采用的是混合型元器件。研发制作全光学型计算机的重要工作就是研制晶体管,这种晶体管与现存的光学“晶体管”不同,它能用一条光线控制另一条光线。现存的光学“晶体管”体积较大较笨拙,满足不了全光学型计算机的研发要求。
3、量子理论计算机
量子计算机将处于量子状态的原子作为计算机 CPU 和内存,处于量子状态的原子在同一时间内能处于不同位置,根据这一特性可以提高计算机处理信息的精确度,提高处理数据的运算速度,有利于数据储存。量子计算机处理信息时的基本数据单元是量子比特,取代了传统的“1”和“0”,具有极强的运算能力,运算速度比传统计算机快 10 亿倍。
四、结束语
总而言之,计算机科学技术已经涉及到社会生活的各个方面,改变了人们传统的生活、工作、学习方式,推动社会的全面发展,具有广阔发展前景的领域。随着网络和科技的不断进步,未来计算机科学技术势必会朝着高性能、环保化、功能化的方向发展。
参考文献
1、科学技术更新速度日益加快,科技成果商品化的周期大大缩短。20世纪前,人类从发明到应用电,时隔282年,电磁波通信时隔26年,而到20世纪,集成电路仅仅用了7年的时间就得到应用,而激光器仅仅用了1年。二次世界大战以来,人类在短短50年里,经历了5次大的科技变革:1945~1955年,人类相继开始利用核能;1955~1965年,人类开始摆脱地球引力,进入外层空间;1965~1975年,人类开始控制遗传和生命过程;1975~1985年,微处理机大量生产和应用,扩大了人脑的能力;1985年以来,以软件和网络化为标志,人类进入了信息化和网络化等新时代。这5次大的技术变革,构成了上个世纪最为壮观又多姿多彩的历史画面。
2、科学技术急剧发展,呈现知识爆炸的现象。近30年来,人类所取得的科技成果比过去2000年的总和还要多。以此推算,人类在2020年所拥有的知识当中,有90%现在还没有创造出来。今天的大学生到毕业的时候,他所学的知识有60%~70%已经过时。预计今后100年从事科研工作的人数将占世界总人口的20%,创造性的科学工作将成为21世纪人类的主要活动。
3、各学科、各技术领域相互渗透、交叉和融合。最近几十年来,科学的发展越来越依赖多种学科的综合、渗透和交叉,用于解决科学发展所面临的各种问题,也导致了一系列新的跨学科的研究领域的出现,比如环境科学、信息科学、能源科学、材料科学、空间科学等等。学科的分支已从20世纪初的600多门,发展到现在的6000多门。
4、科学技术和人文社会科学的结合。科学的发展揭示了自然科学和人文社会科学所存在的内在紧密联系。比如环境问题,既是科技问题,也是经济问题、社会问题,这些问题的解决已经超出了自然科学家的技术范围。
5、研究与开发的国际化趋势明显加快。全球性的信息网络,促进了世界各国的科研人员、科研机构、科研仪器、资料等基础设施的流动和信息共享,大幅度降低了研究成本,使得全球研究开发资源有了可以充分流动和利用的新的、巨大的空间,逐步地形成了一个全球的研究村。在这个过程当中,发达国家毫无疑问是最大的受益者,对于发展中国家来说首先是一个挑战。
6、科学技术特别是高技术已经成为经济和社会发展的主导力量。在当代,生产和技术的发展趋势出现逆转现象。科学理论不仅走在生产和技术的前面,而且为生产技术的发展开辟了各种可能的途径。比如,先有了量子理论,而后促进了集成电路和电子计算机的发展。又比如,利用分子生物学和遗传学的最新成就,发展了生物技术。所以,当代重大技术工艺或者工程往往是理论超前的。这种特点,决定了科学技术在经济发展中成为主导力量。
高技术及其产业是当代经济发展的火车头,我国手工业人均年产值大约2000元,传统工业人均年产值大约2万元,而高技术产业的人均年产值超过20万元甚至上百万元。20世纪80年代以来,发展高技术及其产业已经成为一股世界性潮流,所以高技术及其产业的发展水平已经成为一个国家综合国力的主要因素,成为一个国家发达与否的重要标志。总之,科学技术的飞速发展和它与社会、经济、文化互动的多样性,给我们带来了很多新的启示和新的理念,影响着人类社会的各个方面。
二、科学技术发展对经济和社会的影响
主要表现在6个方面:
1、产业结构将发生重大变化,信息产业将成为主导产业。今后5年至10年,因特网将迅速发展。计算机随着计算机网络的发展,软件技术及其产业将会成为国民经济发展的关键因素,信息产业将成为主导产业,美国的计算机和通信社会的投资占资本设备总投资的40%,20世纪90年代以来,信息产业为美国创造了1500万个高薪就业机会。这种产业结构、就业结构的变化程度,已经远远超过18世纪工业革命以后人类从农业化向工业化变革的影响。
2、生物技术的突破,正酝酿着新的主导产业。20世纪70年以来,以DNA重组技术为核心的现代技术蓬勃发展,全世界每年受益的1万项专利技术当中,有近1/3出自生物技术。生物技术已在酝酿大突破,表现在这几个方面:人类基因组计划、生物芯片技术、缘于生物技术的新药、农业生物技术,等等。
3、技术创新能力成为国际市场竞争中的决定因素。从20世纪90年代亚洲金融危机可以看出技术创新的极端重要性。在过去提到的亚洲四小龙中,台湾地区受金融危机的影响最小,新加坡次之,韩国最重,它们的科技竞争力强弱也和这个顺序一致。在科技竞争力的排名表上,台湾地区、新加坡、韩国的名次分别是第7名、第9名、第28名。所以,迅速提高科技实力特别是技术创新,已经成为发展中国家发展经济、自强自立的当务之急,是事关民族利益、地位乃至民族生存的迫切任务。
4、在激烈的技术创新能力竞争中,企业组织结构经历新的调整。有如下特点:高新技术大企业研究开发生产、经营、销售服务的一体化;生产经营的分工专业化;公司之间强强合并、技术结盟,谋取在行业国际市场中的垄断地位;跨国公司加强网络化和国际化。
5、高新科技的发展强烈影响国家安全观念和格局。这种国家安全观念有:(1)经济安全。集中表现在对一体化国际市场的占有,在当前的国际竞争中将表现得越来越明显。(2)文化安全。西方发达国家赁借着科技优势,文化影响力越来越大,这种靠文化传播和渗透的潜在影响不可低估。(3)国防安全。高技术已经成为国家军事安全的核心技术和支撑力量,是决胜的关键。(4)生态环境和生态安全。在和平与发展为主题的时代,广义的安全包括了人与自然的关系,包括了人类自身的生存状态。
6、人类生产工作和生活方式正在经历深刻的变革。终身职业的概念将会成为历史的陈迹。信息革命对生活方式的变革,标志着人类在现代物质和精神文明方面大踏步的跨越。
三、新时期中国科技发展的战略对策
首先是要在科技发展战略指导思想方面做出必要的调整,主要有以下5个方面。
1、要更加强调创新和跨越。从加入世贸组织的角度来看,现在最大的问题就是跨国公司通过在中国抢注专利,特别是高技术领域的专利,设置这种专利壁垒,已经对我国发展高新技术产业设置了很大的障碍。在这种条件下,只有一条路,就是横下一条心,强调原始创新、强调跨越、强调走在人家前面。
2、要更加注意各种技术的集成和在集成的基础上所形成的产品和产业。注重单项技术,从技术发展角度是必要的,要继续做好基础性工作。但从科学技术和经济的结合特别是面对加入世贸组织的挑战出发,更加要注意强调在研究开发当中,贯彻以产品和产业为中心,实现各种技术有效的集成。
3、要集中力量,突出重点。一是要以产品或者新兴产业为中心,把我国的力量集中起来,办几件大事;二是把一些创新型的小项目适当分散,调动各个方面的积极性,形成新的重点。
4、要鼓励创新,宽容失败。科技界有些现象是值得我们深思的。在科学技术发展上,很多问题是可以并行的,不一定哪个就一定是错的,哪个就一定是对的,往往是大家意见都一致的时候,也就是技术发展的机遇或市场已不再存在或没有太大效益的时候。
5、要在应用开发研究当中,贯彻以企业为主体的原则,实现产学研有机结合。在今后的国家科技发展规划中,选择了超大规模集成电路和软件、电动汽车、信息安全和电子政务、电子金融、功能基因组和生物芯片、奶业发展、创新药物和中药现代化等一批重大关键技术专项。科技部下了很大的决心,准备投入55亿元,和企业的投入、地方的投入结合起来,在一些重大的产业技术方面力争实现突破,形成新的产品和产业。
四、应对加入WTO挑战,中国的科技工作的重要举措
加入世贸组织以后,中国的科技工作既面临着机遇,也面临着挑战,总体上是机遇大于挑战。能否过好入世这一关,主要在于我们能否积极应对,趋利避害,争取主动。
1、实施人才战略。国际间的竞争,归根到底是人才的竞争,核心是尖子人才的竞争。要在国家科技计划当中,把发现、培养和稳定青年人才特别是青年尖子人才,作为最重要的考核指标。要在国家科技计划当中广泛地采用课题制,要大幅度地提高经费当中人员的经费比例,克服科技管理当中“见物不见人”的弊端。更好地利用股权、期权奖励等方式建立新的激励机制,来体现科技人员和管理人员的创新价值。
2、积极实施专利战略,强化知识产权的管理。中国加入世贸组织以后,我们面临着很尖锐的挑战。有两组数字:一是有关国家在高技术领域对专利的占有情况。在生物工程领域,美国拥有世界专利总量的59%,欧洲19%、日本17%,而包括中国在内的其他国家仅5%;在药物领域,美国拥有51%以上的专利,欧洲33%,日本12%,包括中国在内的其他国家仅4%。从这里我们可以看到我们在高技术产业发展当中所面临的严峻的挑战。二是外国公司在中国抢注专利的情况。根据统计,在信息通信、航空航天、医药制造、新材料等领域,国外公司发明专利的占有量大约为60%~90%。这两组数据说明,如果我们要发展自己的高技术产业,就必须跨过国外所设置的专利壁垒,特别是在高技术产业方面,我们面临着很艰巨的任务。要更多地关注专利,要把专利问题作为重大的战略问题来加以切实解决。
因而,学生在报考时一定不要盲目跟风,而应结合自身兴趣、性格及职业规划作出理性的判断和选择。
国家重点学科
拥有生物学国家一级重点学科的高校有北京大学、清华大学、北京协和医学院(清华大学医学部)、复旦大学、南京大学、中国科学技术大学、武汉大学和中山大学。
拥有生物学国家二级重点学科的高校(不含已拥有生物学国家一级重点学科的高校):
培养目标
生物类本科专业基本分为生物科学、生物技术、生物工程三大方向,以及师范类。
生物科学专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及一定的教学、科研能力,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才。
生物技术专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
生物工程专业通过掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论,基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。
就业前景
生物专业的发展潜力巨大,然而,在我国范围内,其目前的就业形势却相对有点“冷”。很多相关岗位通常需要求职者具备极为深厚的专业知识和熟练的实操能力,因此仅持本科学历的毕业生是较难找到对口工作的,生物技术专业在2010年已被教育部列为10大“红牌”的本科专业。以生物工程专业为例:
优势 社会认可度高,对本专业有较高期望;知识范围广,生物学基础强,工科知识扎实,二者有机结合;基础扎实,应用广泛,可以很容易的转到生物科学方向或其他相关应用专业,比如食品科学,制药科学;理性思维强,善于分析问题解决问题;注重动手操作能力,可以进行独立课题实验;保研考研比率很大,很多学生有机会出国继续深造。
计算机科学技术的发展飞快,已经渐渐融入人们日常生活的点点滴滴中,快速发展中不免有些隐患,因此谨慎分析现状也是十分有必要的,对计算机科学的进一步发展也有着积极意义。如今,计算机科学技术作为一个生命力强、发展前景良好的科学技术,在个人、家庭、企业乃至国家各个层面区域的应用都很广泛,在开发成本、运行速度以及使用性能等方面都取得了不小的突破。同时,计算机科学的发展也带动了集成电路技术、网络技术、软件工程、材料科学等领域的快速发展,各个行业相辅相成,共同向前进步发展。在这个信息化的时代,计算机已经融入了千家万户的生活与工作中,在各个行业如工农业、文化教育行业、社会服务业等之中都发挥着不可代替的重要作用,对于社会来说已是不可缺少的一部分。其中最重要的则是计算机科学技术在社会生产方面的作用。随着全球信息化时代的进步,人与人之间、生活与工作之中,信息传递是格外重要的。而计算机科学技术则是通过互联网的作用改善信息传递的方式,加快其速度,从而促进了信息技术行业的发展。同时,人们对于信息的认识也与日剧增,从而对信息选择的要求也越来越高,精确性、有效性、及时性都是人们所追求的目标。由于计算机与网络的运行形势,使得人们的劳动方式与工作模式也得到了转变。秀才不出门,能知天下事。人们可以足不出户得完成工作与学习任务,节省了更多人力物力去完成其他的事情,对行动与思想方面也有一定的解放作用。这正是说明了科技乃人类社会第一生产力。另外,计算机科学技术带动了信息技术的发展,信息技术也推动着电子技术、生物技术以及新能源新技术的研发等领域的快速发展。
2计算机科学技术的发展前景
2.1生物计算机
早在1994年3月就有一位美国科学家提出了生物计算机这一设想。将DNA碱基序列当做信息的编码载体,利用当今的分子生物学技术,适当使用控制酶,改变DNA碱基序列并使信息有效反映出来,对数据进行运算。DNA计算机设想的出现有效拓宽了人类对计算机了解的视野,改变了计算机仅仅只是简单是物理性操作的性质,增加了操作方式。如今,英国生物信息研究院的研究人员做出的重大突破使得人们对信息储存的认识有了进一步的转变。科学家们将文学家莎士比亚的154首诗歌的音乐文件(mp3格式)以及相关的照片编制了DNA序列,使得储存密度大大增高,这一消息使得人们对生物计算机的构想进一步贴近现实。
2.2量子计算机
其特性即原子的同一时间点处于不同位置之间。在数据信息处理,数据储存两方面,量子位的能力较晶体管电子位来说都是存在很大进步的。
2.3光子计算机
光子计算机做出的重大突破即为可以利用光速来完成电子储存以及运算等工作,与传统的芯片计算机相比其运行速度大大增加。其实早在20世纪50年代后期就有科学家提出光子计算机这一设想,同时这一设想也在逐渐向现实发展前进着。1986年,戴维•米勒研制出小型的光开关,使得贝尔实验室的艾伦•黄研制的光处理器有了一定的基础,在1990年的1月,光计算机的工作正式开启。在元器件方面,光计算机有两种类型,即光电混合型与全光学型。贝尔实验室成功工作的光计算机采用的就是混合型元器件。然而相比全光学光子计算机,其运行速度还是有些逊色的。要想将全光学光子计算机成功的研发并制作出,必需研发出一种特殊的“晶体管”,这种晶体管能够用一条光来控制另一条光。然而现今存在的光学“晶体管”存在很大的问题,笨拙且较大的体积是无法适用在光子计算机里的。因此,对光子计算机的研发工作还需要很大的努力,还有很长的一段路要走。
3总结