1921年国民政府出版了孙中山精心筹划的《实业计划》，试图利用世界资本过剩的危机，引进外国先进的科学技术和人才，全面开展了现代的经济建设。该计划包括修建把中国沿海、内地和边疆联系起来的铁路网，在中国东北部、南部的沿海地区各建一座具有世界水平的大海港，开凿运河，发展水上交通和水力事业，用机器和科学方法改良耕作，实现农业现代化，全面开采矿藏，建立和发展重工业。这是中国有史以来实现工农业现代化的第一个宏伟的设计方案。孙中山辞去大总统职务之后，将全部精力投入国家经济建设，受任督办全国铁路，亲手创建中华铁路总公司、中华实业银行，身兼中华民国铁道协会会长、中华实业联合会会长、中华实业银行董事会名誉会长等职位，孜孜以求国家富强，民族兴旺。但是由于孙中山把发展中国实业的希望寄托于外国援助上，希望帝国主义共同帮助中国的经济建设，而正是各国帝国主义 支持的各种军阀势力，形成了军阀混乱的局面，致使经济建设无法进行，帝国主义却从中坐收渔人之利。

1927年蒋介石统治的南京临时政府建立之后，也曾制定了一系列发展科学、教育事业和工业技术的计划，改革教育制度，发展科技事业，并于1928年成立了中央研究院和中央工业试验所，1929年公布了特种工业奖励法，1933年公布了专利法等。1932年正式成立了资源委员会，该委员会于1935年拟定了重工业建设五年计划。这一切由于日本入侵、抗日战争爆发而未能实行。1937年以后，国家被迫转入战时工业技术体制。在日本封锁下，中国不得不走封闭式的自我发展道路，已建成的大型企业由于拆迁，向内地转移而将其分散了；刚刚建立的试验所也被迫中断活动。

从1911年到抗日战争爆发以前，尽管受到军阀混乱、帝国主义争夺势力范围的干扰，毕竟在这一时期建立了一批大学，培养了一批人才。从1911年创立清华学堂起，辛亥革命以后又陆续建立了同济大学、交通大学、中央大学、东北大学、哈尔滨工业大学等。各种科学学会、工程学会纷纷建立，如中国工程学会、中国工程师学会、中国矿冶协会等，科学实验活动和学术交流已开始起步。1935年侯德榜因对制碱工程的贡献及所著《制碱工业》首获中国工程师学会的荣誉工程金牌。由茅以升组织建造的中国第一座铁路公路双层桥面架桥——钱塘江大桥于1936年建成。1938年孙健初判定新疆老君庙地区的油田，1939年玉门油矿第一口油井开钻。孙越崎因开发玉门油矿成功，也获得了中国工程师学会荣誉工程金牌。经济部从1938年到1944年6年共核准专利发明423件。中国的科学技术事业历经抗日战争、三年内战艰难地向前发展着。就世界科学技术发展的形势而言，20世纪初的物理学革命已使科学研究向微观高速领域进军，第二次世界大战前的中国在这些领域还是一片空白，也许留学欧美的少数科学家是个例外。世界在进入20世纪的时候，已从蒸汽——机器时代。陆续完成了以电气应用为中心的电力技术革命，1921年中国才建成第一条33千伏高压输电线路，电器制造、无线电技术到30年代才刚刚起步。直到1949年中华人民共和国成立，中国始终没有完成一次真正意义上的工业技术革命。

以阶级斗争为纲、曲折前进的三十年（公元1949-1978）

1966年《中国共产党中央委员会通知及》，标志着“文化大革命”的开始，是科学技术发展受到严重挫折的时期。

曲折前进的三十年，有经验，也有教训。当代中国毕竟是由一个以手工业技术为主的农业国，已经变成了具有比较完整的、工业门类齐全的工业国。不仅使产业革命以来所形成的近代机械技术在中国普遍采用，而且从20世纪以来获得迅速发展的一系列以科学为先导的电力、电子、石油化工及各种化工合成技术、喷气动力技术、原子能技术、火箭技术、新兴材料技术等均获得了巨大的发展和应用。基础科学研究已经在各个领域展开，并取得了令人瞩目的成就。从纵向上看，中国的科学技术进步的速度是非常快的；但要从横向上看，中国和发达国家相比还有相当的差距。特别是由于十年动乱，使本来已经缩小的差距，反而又拉大了。

以经济建设为中心，改革开放的几十年（1978-）

在1978年春召开的全国科学大会上，时任中国科学院院长的郭沫若用诗一般的语句表达了当时科学技术界的心情。他说：“春分刚刚过去，清明即将来临，‘日出江花红胜火，春来江水绿如蓝’。这是革命的春天，这是人民的春天，这是科学的春天。”在粉碎“四人帮”之后，在科学技术教育战线展开了拨乱反正的行动。以1978年召开的中共十一届三中全会为起点，果断的停止使用“以阶级斗争为纲”的口号，由此开始了工作重点的转移，使中国进入了以经济建设为中心的社会主义建设新时期。在这样的社会经济背景下，总结“文革”前三十年的经验教训，在科学技术发展指导思想、方针、战略、政策等方面均发生了根本性的变化。

为了更好的贯彻新时期科学技术工作的指导方针，促进经济建设的发展，中央决定重新部署科学技术力量，1986年国家科委决定把全国科学技术工作分为三个层次：第一个层次是直接面向经济建设为当前的经济建设服务；第二个层次是高新技术开发与研究；第三个层次是基础研究。基础研究和应用研究工作。它们虽然不一定有立竿见影的经济效益，却是整个科学技术发展的基础。科学的前沿研究一方面能带动技术的发展，一方面能增进人类对自然界规律的认识。国家已经并且要继续通过一些重大计划将上述各个层次的科技工作予以实施。它们包括:国家科技攻关计划、国家工程(技术、研究中心建设计划)，国家高技术研究发展计划、火炬计划、星火计划、基础研究计划、科技成果推广计划。

支撑第一层次的：为了完成这一部署，国家先后制定了6大计划作为各个层次的支撑。这6大计划是根据国民经济建设中急需解决的重大关键技术而制定的科学技术攻关计划，即重大项目攻关计划。这一计划是按照国民经济的发展计划确定攻关项目。它直接面向经济建设的主战场，促进经济的发展；依靠科学技术进步振兴地方经济的科学技术开发计划，被称为星火计划。星火计划,这是以先进适用的科学技术振兴地方经济，特别是农村经济的计划。从1986年正式组织实施，全国共安排星火示范项目14600多项，累计投资87.5亿元。到1988年底，已完成5300多项，新增产值139.8亿元，创利税36亿元，节汇创汇16亿美元，投入产出比为1:5。该计划已向社会推出了100余种适合乡镇企业的成套技术装备，并为农业培养了397万名技术骨干。该计划的主要任务在于依靠科学技术进步，促进地方中小企业的科学技术水平的提高，发展地方经济，加速农业的现代化进程。国家推广重点科学技术成果的综合性指导计划，被称之为重点成果推广计划，目的在于创造条件，有组织、有计划地将大批先进的、成熟的、适用的科学技术成果推向国民经济的主战场，使科学技术长入经济，形成规模效益。以上三个计划的实施，体现了科学技术工作面向经济建设的方针，有力的促进了科学技术工作在经济主战场的全面展开，并且都属于支撑第一层次的。

支撑第二层次的有：国家高技术研究发展计划（“863计划”）和火炬计划。

为了跟踪世界高技术的发展，力争在我国有优势的领域有所突破，同时，为了改造现有的传统产业和建立新兴产业，国家制定了高技术研究发展计划。该计划是主要集中在七个领域:信息技术、生产技术、新材料、航天技术、激光技术、能源技术和自动化技术。该计划从1987年开始执行，已派生1500多项课题，陆续投入1万名左右的科技专家火炬计划。这是一项高、新技术产业发展计划，主要目的是把上述计划执行中的阶段性成果迅速商品化，形成现实生产力。火炬计划的基本活动形式包括:组织实施一大批具有先进水平和国内外市场的、经济效益好的高技术开发项目;在全国建立一批高技术产业开发区;建立适应高技术产业发展的管理体制和运行机制。火炬计划的目标是:培植创办200个高技术企业;开发2000个高技术产品，其中70%形成规模经济效益，30%出口创汇。

支撑第三层次的有：基础研究计划。这个计划着眼于20世纪末21世纪初中国经济、生态环境、国防等方面的科技需要，是为确保经济和技术发展的后劲而组织超前研究，以期揭示人类尚未认识的客观规律而制定的重要科研发展计划。基础研究计划包括国家重点实验室计划、科学基本建设计划和国家自然科学基金项目。自1984年，国家重点实验室计划实施30年，建成153个国家重点实验室，基本覆盖了我国科研的大部分前沿领域，使我国6000余人的高水平的研究队伍有了参与国家竞争的环境，并培养出800名博士和9000名硕士。科学基本建设计划实施14年，建成了我国基础研究的主要设施和大科学工程，如北京正负电子对撞机，合肥同步辐射加速器、沈阳机器人示范工程，2.16m天文望远镜、南北微电子开发基地等。国家自然科学基金项目是从1982年开始的，此外，从1992年开始，又实施了攀登计划，对有重大科学价值或应用前景的关键项目，给予较强的、持续的支持，争取在一些领域取得突破性进展。

基础科学领域的探索与成就

新中国成立以来，科学研究的主要精力只能集中在与经济建设紧密相关的应用领域。特别是由于现代自然科学的基础研究需要强大的实验手段的支持，限制了基础研究的探索领域。随着我国国力的增强、实验手段的逐渐加强，基础研究才得以在多种领域全面展开。

中国的基础研究由于基础差、起步晚，能在较短时间内进入前沿领域，已实属不易，能走在世界前列，更是难能可贵。其主要分为以下几个方面：

生物学

自1994年起，我国科学家开始利用基因技术解读虾病病毒。1997年，国家海洋局第三研究所徐洵院士率领的小组在世界上是率先分离纯化到一批完整的病毒基因组DNA，构建了基因组文库，并测定了1500个病毒基因组克隆片段，站基因组全场的90%。随着上海基康生物技术有限公司的加盟，1999年6月，病毒基因组被全部破译。而国际同行同期仅完成了对虾病毒1%的测序任务。这一成果不仅标志着我国基因组研究从人到动物再到农作物之后，又向海洋生物延伸，而且为防治虾病和发展对虾养殖业奠定了生物学基础。

破译人类遗传密码不仅被认为是达尔文时代以来生物学领域最重大的事件，同时也被认为是人类历史上最重要的科研工程。我国与1999年9月加入人类基因组研究计划，负责测定人类基因组全部序列的1%，也就是3号染色体上的3000万个碱基对。我国科学家仅用了半年时间就基本上完成了所承担的人类基因组测序任务，为国际人类基因组研究做出了自己的贡献，也证明了我国科学家有能力在重大国际合作中发挥积极作用。

2002年，中国科学院国家基因研究中心杨焕明领导的科研小组率先绘制出水稻基因组精细图和水稻第四号染色体精确测序图，覆盖了籼（xian）米97%的基因序列，其中97%的基因被精确定位在染色体上，覆盖基因组94%染色体定位序列的单碱基准确性达99.99%，已达到国际公认的基因精细图标准。同时圆满完成国际水稻基因组计划第四号染色体精确测序图，这是迄今为止中国独立完成的最大的基因组单条染色体的精确测序，将为人类最终揭开水稻遗传奥秘作出重要贡献。

2000年，第四军医大学教授杨安钢和他的同事们采用基因重组技术，将识别癌基因产物HER-2的抗体与毒素分子基因连结到一起，构建出免疫毒素基因，再导入在体外培养的T淋巴细胞，成功建立了一类新型抗原特异性杀伤细胞，这种细胞能够长期产生和分泌免疫毒素，有效地杀灭肿瘤细胞。此外，他们用同样的方法还培养出了抗人体免疫缺陷病的特异性杀伤细胞，在试样中也可以成功地杀死人体免疫缺陷病毒感染细胞，抑制和阻止病毒的繁殖。

2001年，中国科学院上海生命科学院研究员贺林院士继找到家族性短指病基因的位点后，又成功地发现并克隆了导致“A-1型短指症”的IHH基因，首次解释了IHH基因在引起人类遗传疾病中的作用。这一步揭开人类骨骼发育和身高之谜提供了重要的分子遗传学依据。

2003年4月，军事医学科学院微生物流行病研究所祝庆余和秦鄂德率领的专家组与中国科学院基因组研究所的专家组合作，从非典患者的标本中分离出冠状病毒并成功完成了对非典冠状病毒的全基因组序列测定，为非典诊断与防治奠定了重要基础。2003年6月，中国科学院院士、军事医学科学院研究所所长贺福初率领科研攻关小组率先完成了最大规模的非典冠状病毒天然结构蛋白的鉴定，从中发现三种天然的病毒抗原蛋白质，对于进一步阐明非典病毒特性、发病机制及疫苗、新药的研究具有重要的指导意义。

2001年我国科学家在研究云南禄丰的化石时，发现巨颅兽生活在距今1.95亿年前，这项发现使这类哺乳动物的历史向前推进了4500万年，达到侏罗纪早期，改写了哺乳动物的早期历史。由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的孙艾玲研究员和美国宾夕法尼亚州匹兹堡市卡内基自然历史博物馆的罗哲西博士等人共同完成的关于巨颅兽的研究成果发表在2001年5月25日的《科学》杂志上。我国学者在对辽宁西部发现的1.3亿年前的哺乳动物爬兽和戈壁兽化石的研究中，首次提供了解决哺乳动物化石下颚内侧浅沟与麦式软骨关系问题的直接证据，有力的支持了“哺乳动物中耳是一次起源”的观点。

中国科学院张亚平研究员致力于研究动物的进化历史和遗传多样性，在分子水平系统内澄清了一些重要动物类群的演化之谜，并与同事们合力建起了中国最大的野生动物DNA库。

张亚平的工作有助于揭示动物的遗传多样性与物种濒危的关系，为制定有效的保护计划提供科学依据。对中国主要家养动物的起源、不同民族人群基因多样性的研究，为揭示人类的扩散与迁移历史，也提供了新的线索。

中国科学院昆明植物研究所吴征镒和中国科学院植物研究所陈心启主编的 《中国植物志》出版共80卷，记录维管植物30000余种；《中国动物志》也出版150卷。

中国已先后资助了一批生物多样性方面的研究项目，其中已完成和正在研究的一些国家级大项目包括洪德元主持的“长江流域的生物多样性”，马克平和孙儒泳主持、陈家宽参与的“中国关键地区生物多样性研究”，以及葛颂主持的“被子植物重要类群的分子系统学和演化”，路安民主持的“基础被子植物的系统学”，张亚平主持的“分子进化与基因组学”，顾红雅主持的“植物特征性基因在系统发育和分子进化中的应用”，施苏华主持的“红树植物的适应性进化”等这些研究项目都将为中国生物多样性研究的发展做出重要贡献。

物理学

20世纪的物理学从宏观领域向微观领域，把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度，物理学的两大理论支柱——量子论和相对论，为现代新兴科学奠定了坚实的理论基础，从根本上改变了人类对时空和宇宙的看法。物理学的发展为人类提供了核能新能源、半导体、激光、计算机等新技术。进入21世纪以后，物理学仍然是最重要的基础学科之一，我们仍能看到许多应用技术领域都离不开物理学的指导。

2001年，中国科学院近代物理所的科研人员郭俊盛首次合成了质量数为259的超重新核素Db，实现了对母核及子核a活性的精确测量，成功地测得259Db的a衰变能量，使我国的新核素合成和研究跨入了超重核区的大门，像超重元素的合成迈进了一大步。

我国在可控热核聚变研究方向也取得了突破性进展。可控热核聚变研究是在综合重大基础理论研究，也是人类解决能源危机的希望所在。中国科学院等离子体研究所从HT-7吵到托卡马实验中获得超过一分钟的等离子体放点，是世界上第二个能产生分钟量级高温等离子体实验装置。研究人员还第一次找到了影响等离子体约束和运输的带状流存在的直接证据，观测到了由电子漂移波驱动的电子温度梯度模，这些实验结果有可能对深入理解等离子体约束和输运产生重要影响。中国超托卡马克可控热核聚变研究跃居世界前2位，位居世界前列。

2000年，中国科学院物理研究所谢恩深研究院带领的课题组、香港科技大学汤子康博士率领的课题组、中国科学院物理所研究员、北京大学特聘教授练矛课题组先后制备出或合成出直径小于0.5纳米的纳米碳管。其成果分别发表在《科学》、《自然》和《物理评论快报》等杂志上，标志着我国在纳米碳管的研究与制备方面已处于国际领先水平。

2000年，由中国科学院金属研究所材料科学国家实验室卢柯院士领导的科研组在纳米材料的研究方面取得了重大的进展。研究人员利用金属的表面纳米化技术，对纯铁进行表面纳米化处理。性能测试结果表明，在300摄氏度下形成的表面氮化层具有很高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，说明通过表面纳米化技术可以实现材料表面结构选择性化学反应，这对传统产业技术的升级改造具有重要的指导意义。

中国科技大学潘建伟教授等通过实验，成功地使一定空间范围内的5个光子之间存在“感应效应”，从而在国际上首次实现了五粒子纠缠态，并在此基础上实现了终端开放的量子态隐形传播，为分布式的量子信息处理提供了一个新的可能性。表明我国在多粒子纠缠态的研究以及在量子信息方面的研究已超越了美国、法国和奥地利等国家，处于国际领先地位。2004年7月1日《自然》杂志发表了这一重大研究成果。

1959年王宜昌领导的研究小组在世界上首次发现反西格玛超子，为任何基本粒子都有反粒子这一相对论量子力学的理论提供了新证据，从而在基本粒子研究中做出了重要贡献。1965年，朱红元、胡宁等人建立了一种通过强子研究强子的结构，阐明强子性质及其相互关系的理论，即“层子模型”，被国际著名科学家赞誉为“第一流的科学工作”。

至2001年，我国夸克偶素物理实验研究获得重大进展。中国科学院高能物理研究所顾以潘等科学家用北京正负电子对撞机完成了6个夸克偶素大批重要参数的系统测量。国际权威粒子物理手册《粒子物理评论》收录了51项结果，其中21项为国际首次测量，大部分数据具有当今最高精度。有关结果应用于当前热点的理论或实验研究，揭示出多项重要物理性质。通过对比分析，还首先观察到一系列强衰变反常现象，挑战现有理论图像，成为探讨夸克偶素衰变机制的新一轮理论热点。夸克偶素物理领域的深入研究，为检测、发展粒子物理标准模型的强作用理论发挥了重要作用。

1982年1月，中科院物理所张道中与愿联邦德国专家合作研制出世界上第一台双光子激光器。1987年6月，“神光”高功率激光装置在上海建成。2002年中国“神光2号”巨型激光装置研制成功。建在中国科学院上海光电所的“神光2号”，将上百台光学设备集成在一个足球场大小的空间内。当8束强光通过空间立体排布的放大链聚集到一个个小小的燃料靶球时，在十亿分之一秒的超短瞬间内可发射出相当于电网电力总和数倍的强大功率，从而释放出极端压力和高温，引发聚变反应。“神光2号”的问世，标志着我国高功率激光科学研究和激光核聚变已进入世界领先行列。

化学

在20世纪上半叶，我国的化学研究发展比较缓慢，许多领域处于空白状态。新中国成立后，科学家们在对化学的各个领域展开全面研究的同时，针对国家建设的需要，开始了有重点的化学研究。如在20世纪50年代，我国化学研究所用精馏法试制重氧水，发展了重水和重氧水分析的密度法，包括精密浮沉子法和广量程的落滴法，处于当时国际先进水平；1954年，朱子青等的“贝母植物碱的研究”首次提出贝母碱的基本骨架，并在国际上得到承认。1965年以来，我国化学家唐敖庆关于配位场理论的研究具有创造性的发展，成为当时关于络合物最有力的理论。1981年，戴安邦对硅酸聚合作用的新发现，有力的推动了对硅酸聚合反应动力学的研究。1992年我国化学家湛昌国建立了最大重叠对称性分子轨道模型，实现了对价键理论的突破。

早甙类化合物具有强抗癌作用，但人工合成较为复杂。中国科学院上海有机化学研究所邓绍江博士及其团队采取高效的技术路径，率先完成这一分子全合成工作，一次性合成达20多毫克。不仅使在实验室大量合成这种抗癌物质成为可能，也使我国科学家在人工合成抗癌物质领域走在了世界前沿。

中国科学院上海有机所蒋锡夔、计国桢等科学家建立了当前国际上最完整、最可靠的反映取代基自旋离域能力的参数σjj，并把此参数成功应用于多种自由基反映和波普参数的相关分析，提出自由基化学中结构性能相关分析的四种规律性假设，解决了自由基化学界长期存在的两个重要问题。他们还探索用物理有机化学的研究方法，在分子水平上阐明了动脉粥样硬化的可能病因，并提出解簇集概念，研制有效解簇剂，这是世界上首次提出并用实验验证动脉粥硬化动因与分子共簇集倾向性有直接关系，这对治疗动脉粥样硬化疾病药物的分子设计具有特别重要的意义，为我国新药的分子设计和制造提供了有益启示。由于有机分子簇集和自由基研究的重大成果，他们获得了2002年国家自然科学奖一等奖。

2000年哈尔滨工业大学的任南琪和王宝贞教授，利用细菌从污水中分解手机氢气，并在世界上首次完成生物制氢中试研究，使工业化制氢成为可能。这一成果不仅具有环保意义，还表明了人类找到了一种新的可再生洁净能源，即从土地中培育出高效能源。

天文学

新中国成立以后，天文学研究和教育虽然历经曲折但仍然取得了举世瞩目的巨大发展。至1978年，中国从无到有地建立了射电天文学、理论天体物理学和高能天体物理学以及空间天文学等学科；填补了天文年历编算、天文仪器制造等方面的空白；组织起了自己的时间服务系统、纬度和极移服务系统；在诸如世界时测定、光电等高仪制造、人造卫星轨道计算、恒星和太阳的观测与理论、高能天体物理学理论研究以及天文学史的研究等方面取得了不少重要的成果。

改革开放以来，中国天文学突飞猛进，天文台建设与装备，以及天文学研究、教育和普及都取得了前所未有的进步。

在天体测量方面，1986年陕西天文台建成了高精度长波授时台。地球自转参数测定实现了由经典仪器向人造卫星激光测距仪和甚长基线干涉仪等现代化仪器的过滤。星表研究成为我国天体测量中的一项有特色的研究，既满足了国内大地测量的要求，又为星表做出了贡献。地球自转研究同地球动力学结合起来，发展成为天文地球动力学。

在天体力学研究方面，突出开展了人造卫星 动力学和小行星运动研究。我国天文观测者多次圆满完成人造卫星观测任务，并且发展了精密定轨和轨道改进的技术和理论，为我国航天事业赶超世界先进水平做出了巨大贡献。发现并已获永久编号的小行星100多颗。

在太阳物理研究方面，在21周和22周太阳活动峰年期间，我国天文工作者进行了多次联合观测，组织和参与了“日不落”连续太阳磁场国际合作观测，取得了大批有价值的耀斑资料；发现了毫秒级射电爆发许多特征，增长了对太阳活动规律的认识，成功地进行了太阳活动预报。此外，还成功地组织了多次日食观测，取得了大量宝贵资料。

在恒星物理研究方面，我国天文学家发现了许多耀斑、共生星、行星状星云、超新星和一些有趣的恒星活动现象。在恒星对流和中子星类别方面提出了有特色的理论。在星系和宇宙学方面，发展了搜集类星体候选天体的技术，成功的发现了大量类星体候选天体。

地质学

这一工作既为探明各种矿产资源提供地质背景，又是一些地质分支学科新理论和新方法的重要来源，因此，是一项具有战略意义的基础地质工作。我国从1955年起进行1:20万区域地质调查，到1977年已完成全国陆地面积88%以上图幅的测制以及大量相关的工作，为全国年代地层学框架的建立奠定了基础。从1999年开始的新一轮国土资源大调查，有力的保证了西部大开发战略的实施。

1955年，我国以空前规模展开了石油普查活动，形成了完整的陆相生油和成葬理论。基于我国地质构造特征和陆相生油理论，我国地质工作者于1959年在松辽盆地发现了世界级特大油田——大庆油田。通过20世纪50年代开始的石油地质地球物理工作，发展了油气区的地质构造、沉积盆地、沉积相、储层地质学、复式油气区控制和规律分析理论和方法，建立起陆相石油勘探的整套技术。石油天然气资源的开发使石油石化工业成为我国的支柱产业。我国不仅是一个大陆国家，同时也是拥有大片蓝色国土的海洋国家，我国从20世纪60年代开始进行海域油气资源调查，80年代开始开发，到2000年海洋石油产量已达1800万吨，天然气40亿立方米。

多年来，通过发展与应用地质成矿理论和地球物理、地球化学、遥感等专业知识和钻探技术，我国已发现矿床和矿点20多万处，到2000年，全国已发现矿产171种，其中45种主要矿产储量的潜在价值总量在世界上占第三位，使我国成为世界上矿种齐全、总量丰富的少数国家之一。

我国地质结构复杂，地质灾害频繁，防治地质灾害和确保重大工程安全就称为地球科学和技术必须面对的重要课题。通过半个多世纪的努力，我国在地震研究方面取得了重大的进步，为地震预报这一科学难题的最终解决积累了研究基础和经验。对于山区普遍发生的滑坡、泥石流等突发性自然灾害发生规律和整治方法的研究也取得了可喜的成绩。地质学与工程科学交融的工程地质学的发展则为诸如武汉长江大桥、成昆铁路、三峡工程等一大批重大工程提供了保障安全。

数学

新中国成立后，我国基础数学研究取得了长足进步。50年代华罗庚在解析数论和多变函数研究方面，苏步青在一般空间上的微分几何学领域，陈建功的直交级论研究，吴文俊的示性类与示嵌论研究都不断取得了新进展，在国家统一部署下，一个完整的数学研究体系逐步建立起来。到1966年，共发表各自数学论文约2万余篇。除了在数论，代数、几何、拓扑、函数论、概率论与数理统计、数学史等学科继续取得了新成果外，还在微分方程、计算技术、运筹学、数理逻辑和数学基础等分支有所突破，有许多论著达到世界先进水平，同时培养和成长起来了一大批优秀数学家。

60年代后期，中国的数学界在片面学习前苏联模式过程中，逐渐偏离国际数学研究主流，十年文革更是受到严重摧残，研究基本停止，教育瘫痪、人员丧失、对外交流中断，后经多方努力状况略有改变。中国数学界在完全封闭的情况下，虽然也作出过一些技巧性很高的研究，但整体上与国际前沿差距越来越大。1978年11月中国数学会召开第三次代表大会，标志着中国数学的复苏。此后，一大批优秀成果涌现出来，长期偏离世界主流的倾向得以纠正，在整体微分几何、解析数论、拓扑学、代数几何、非线性泛函分析、多复变函数论等主流方向上跨入世界先进行列，并且在几何机械化、速算法、计算数学等领域取得了原创性的成果，居于世界领先地位。

在解析数论领域，上世纪60年代陈景润在华林问题和狄利克雷问题研究上取得了大进展，1973年陈景润又在哥德巴赫猜想的研究中取得提出成就。

在函数理论研究领域，杨乐、张广厚两人长期从事复变函数论研究，两人密切合作，在国际上首次提出并建立了值分布论中过去被认为彼此无关的两个基本概念——“亏值”和“奇异方向”的联系，并且做出了定量的表达他们的研究，推动了函数理论的发展。关肇直院士在泛函分析、中子迁移理论和现代控制理论等方面的研究成果居于国际学术研究的前列，他的研究推动了中国泛函分析专门化和现代控制理论专门化。

在微分几何学领域，苏步青院士是我国在该领域研究的开拓者，80年代，我国青年学者钟家庆开辟了多复变函数论和微分几何的交叉研究领域，在复微分几何与相关问题的研究上做出了国际领先的成果。

在数学机械化领域，吴文俊院士从几何定理的机器证明入手，创立了一整套机械化数学理论，在国际上被誉为“吴方法”。该方法已在计算机图形学、机械设计、理论物理等领域获得重要应用，它将引起数学研究方式的变革。

在应用数学方面，冯康院士首次系统的提出了哈密尔顿系统的欣几何算法，解决了一系列理论和数值计算问题，获得了远优于现有方法的计算效果。这一开创性工作已带动了国际上多辛格式的研究，并在天体力学、分子动力学、刚体和多刚体运动、场论等领域的研究中得到成功应用，从而开创 了一个充满活力、发展前途广阔的新领域。此外，中国数学家在函数论、马尔可夫过程、概率应用、运筹学、优选法、组合数学等方面也取得了相当可观的成就。

空间技术

1970年4月24日，中国成功发射第一颗人造地球卫星“东方红1号”，成为世界上第五个独立完成研制和发射人造地球卫星的国家。从东方红1号成功发射至2005年，我国依靠自己的力量研制并发射了10多种类型、60多颗人造地球卫星，这不仅仅是一个简单的量的变化，而是中国空间科学事业发展史上质的飞跃。

1971年3月3日，实践1号科学实验卫星由长征1号火箭发射升空并进入近地轨道。1981年9月，我国用一枚运载火箭同时发射了实践2号、实践2号甲和实践2号乙三颗科学实验卫星，实现一箭多星的目标。以后又相继发射了“实践4号”、“实践5号”卫星，取得了圆满的成功。

1984年4月，东方红2号地球静止轨道通信卫星发射和定点成功之后，圆满完成了各种卫星通信实验。1997年5月发射的东方红3号通信广播卫星，已纳入我国卫星通信业务系统，为很多部门提供服务，社会效益十分明显。

1988年9月7日，中国第一颗气象卫星风云1号发射升空，得到世界气象部门的公认。在风云1号的基础上，又研制了中国第一颗静止轨道气象卫星风云2号，于1997年12月1日正式交付使用。

1999年10月，中国与巴西 联合研制的资源1号卫星发射成功。2000年9月，我国自行研制的更为先进的资源2号卫星发射成功。资源卫星的研制和发射成功，标志着我国传输型遥感卫星研制取得了突破性进展。

我国自行研制的第一颗导航定位卫星——北斗导航试验卫星，于2000年10月31日凌晨0时2分在西昌卫星发射中心发射升空，并准备进入预定轨道。同年12月，第二颗北斗导航试验卫星从西昌卫星发射中心升空并入轨。2005年5月25日，我国又成功将第三颗北斗导航试验卫星送入太空。

2004年4月18日23时59分，我国在西昌卫星发射中心用长征2号丙运载火箭，成功地将试验卫星1号和纳星1号科学实验小卫星送入太空，这标志着我国小卫星研制技术取得了重要突破。

中国自主研制了12种不同型号的长征系列运载火箭，适用于发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道卫星。截至2005年4月，长征系列运载火箭共进行了84次发射，成功的将90余颗中国和外国制造的卫星、4艘神舟无人飞船和神舟5号载人飞船送上太空。从1996年~2005年长征系列运载火箭已经连续42次获得发射成功。

长征系列运载火箭近地轨道最大运载能力达到9200千克的长征-2E捆绑火箭，经适当改进后，还可以用来发射小型载人飞船。

在长征-2火箭基础上与1984年研制成功出长征3号运载火箭。其成功发射标志着中国运载火箭技术跨入世界先进行列，是中国火箭发展上的一个重要里程碑：它首次采用了液氢、液氧作为火箭推进剂；首次实现火箭的多次启动；首次将有效载荷送入地球同步转移轨道。

长征系列近地轨道最大运载能力达到9200千克，地球同步转移轨道最大运载能力达到5100千克，基本能够满足不同用户的需求。1985年中国政府将长征系列运载火箭投入国际商业发射市场，已将27颗外国制造的卫星成功的送入太空，在国际商业卫星发射服务市场中占有一席之地。

中国已建成酒泉、西昌、太原三个航天器发射中心，中国航天器发射中心能完成国内发射任务，又具有为国际商业发射服务和开展其他国际航天合作的能力。

酒泉卫星发射中心始建于1958年，是中国建设最早、规模最大的卫星发射中心，主要用于执行中轨道、低轨道和高倾角轨道的科学实验卫星及返回式卫星的发射任务。以创下发射第一枚近程弹道导弹、发射第一枚地地导弹、发射第一枚导弹核武器、发射第一颗地球人造卫星、发射第一颗返回式卫星、胜利的实现第一次洲际导弹的太平洋发射、第一次“一箭三星”、第一次向国外卫星提供搭载服务、建成中国第一个现代化的载人航天发射场，九个第一而载入史册。在我国成功发射的卫星中，有三分之二由该中心发射。我国的七艘神舟号飞船都是在此成发射的。

西昌卫星发射中心从1970年开始筹建到1983年建成的，共有测试发射、跟踪测量、通信、气象和技术勤务六大系统，拥有上万台先进精良的设备仪器，是世界上一流的发射中心。为适应对外发射服务，中心建成了亚洲最高大的卫星厂房，西昌已被确定为举世瞩目的“嫦娥工程”的发射场系统所在地。从单一型号火箭发射到多种型号火箭发射，从发射国产卫星到承担国际商业发射，从发射地球同步卫星、极轨卫星到将要开展探月卫星发射等，如今的西昌卫星发射中心已跻身世界先进行列。

太原卫星发射中心于1967年建成投入使用，能够完成气象、资源、通信等多种型号的中、低轨道卫星的发射任务。已成功完成了多种运载火箭、风云1号气象卫星、一星等大型发射试验任务。除美国摩托罗拉公司的一星通信卫星外，中国与巴西合作的资源卫星等也陆续在此发射。

中国的载人航天研究成果骄人。1975年，我国成功地发射并收回了第一颗返回式卫星，使我国成为世界上继美国和前苏联之后第三个掌握了卫星回收技术的国家，为我国开展载人航天技术的研究打下了坚实的基础。

1992年1月，中国政府批准正式启动载人航天工程。1999年11月20 我国自主研制的第一艘试验飞船“神舟一号”首次成功发射，经过21小时11分的太空飞行，“神舟一号”顺利返回地球。2001年1月10日有成功发射了“神舟二号”无人飞船，按照预定轨道在太空飞行近七天、环绕地球108圈后返回，这是新世纪全世界第一次航天发射，标志着中国载人航天事业取得了新进展，向实现载人航天飞行迈出了可喜的一步。2002年3月25日，“神舟三号”无人飞船成功发射并于4月1日顺利返回，这是中国发射的第一艘完全处于载人状态的无人飞船，表明中国航天已掌握了天地返回技术，并突破了一系列关键技术。2002年12月30日，“神舟四号”无人飞船，这是中国载人航天工程进行的第四次无人飞行试验，也是“神舟”飞船在无人状态下考核最全面的一次飞行试验。2003年10月15日9时，神舟五号载人飞船在酒泉发射中心成功发射，将中国第一名航天员杨利伟送上太空，飞船连续绕地球飞行14圈以后，于16日6点33分安全着陆，航天员自主走出返回舱，状态良好。这次航天飞行任务的圆满完成，使中国继俄罗斯和美国之后，成为世界上第三个将人类送入太空的国家。2006年10月12日至16日，航天员费俊龙、聂海胜乘神舟六号进入太空并胜利返回。2008年9月25日，中国航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏乘神舟七号进入太空，9月27日由翟志刚身着国产舱外航天服进入太空，首次完成太空行走，在我国航天史上谱写出了辉煌的一页。

中国现已拥有完整的航天测控网，包括陆地测控站和海上测控船，圆满完成了从近地轨道卫星到地球静止轨道卫星、从卫星到试验飞船的航天测控任务。中国航天测控网已具备国际联网共享测控资源的能力，测控技术达到了世界先进水平。

核技术

我国的核技术研究始于1955年初，1964年10月成功试爆第一颗原子弹震惊了世界，使中国成为继美国、前苏联、英国后第四个掌握原子弹的国家。1967年6月后又成功地进行了首次氢弹空爆试验。1971年9月中国的第一艘核动力潜艇下水。“两弹一脡”尖端武器设备的成功，标志我国进入核大国行列，增强了国防实力和综合国力，成功地打破了超级大国的核垄断与核讹诈。并使我国在一些原属空白的重要科技领域取得了重大进展，缩短了与世界发达国家的差距。

经过20多年的努力，我过于1991年自主设计建成第一座核电站——秦山核电站，装机容量为31万千瓦。第一座百万千瓦级核电站——大亚湾核电站则有中法合作建设，于1994年2月投入商业运行，每天发电量超过100亿度。截至2004年9月，我国共有9台核电机组投入运行，装机容量达到700万千瓦。始建于1999年10月的我国最大的核电站——田湾核电站到2005年在建机组全部投产后，我国核电保有11机组台、900万千瓦，占全国发电装机总容量的2%左右。通过核能发电，我国每年可以减少燃煤消耗，从而大大减少了导致温室效应和酸雨的气体排放量，包括减少二氧化碳、二氧化硫、一氧化氮排放，以及减少空气中的尘埃数。1991年12月，我国与巴基斯坦签约出口30万千瓦核电站合同，是当时中国最大的核出口项目，成为世界上为数不多的能够出口核电站的国家之一。

核技术应用的产业化领域主要有核医学应用、同辐技术在工业上的应用、同辐技术在环境治理中的应用三个方面。我国核技术应用主要在放射源生产、核医学诊断和集装箱检测系统等方面取得了一定的成果，有些技术成果达到世界一流水平。截至2003年，我国已有七个放射性药物生产基地，千家医院采用核医疗技术，大大提高了医疗水平，每年约有2000多万人次接收放射免疫检测和体内治疗。我国利用辐射诱变技术已在40多种植物上累计育成500多个新品种植物，约占世界辐射诱变育成总数的四分之一，每年为国家增产粮食30~40亿公斤。食品辐照技术得到大力推广，辐照数量也日益扩大。截至2004年，我国的年食品辐照量已超过了10万吨以上，是世界上食品辐照量最多的国家，我国还向巴基斯坦出口了核电站技术，向西方国家出口了核电站用的燃料。

我国的核技术水平总体来说已接近世界先进水平，有的技术甚至已达到世界领先水平。

激光技术

激光作为一种具有方向性好、高亮度、高质量、单色性好、相干性好等多项优异特点的新光源，被广泛应用于医学、工业、国防、通信等领域，成为当代高新技术的代表之一。

1960年世界上第一台激光器产生。

1961年，在王之江教授的带领下，中国科学院上海光学精密机械研究所成功研制了我国第一台红宝石激光器。

1964年我国用激光演示传送电视图像，并实现了远距离通话。

1965年5月激光打孔机成功地用于拉丝模打孔生产。

1965年6月激光视网膜焊接器进行了动物和临床实验。

1965年12月研制成功激光漫反射测距机。

1966年4月研制出遥控脉冲激光多普勒测速仪，用于国防工程。我国初期的激光技术的发展速度是很快的，与当时的国际水平接近。

1964年我国启动了“6403”高能玻璃激光系统研究，使我国激光技术的水平上了一个台阶。1965年又开始了高功率激光系统核聚变研究，1966年制定了研制15种军用激光整机等重点项目。这些工作的开展与实施，有力的带动了激光技术在各个领域的发展，也为以后的研究与应用奠定了基础。

核聚变是地球未来清洁能源的希望所在，激光驱动装置是实现受控核聚变的关键设备。我国于1987年建成的第一台惯性约束巨变激光驱动器——神光1号，输出功率2万亿瓦，达到国际同类装置的先进水平。该装置在ICF和X射线激光等前沿领域取得了一系列重大成果。其后，中国科学院上海光学精密机械研究所等单位对神光1号装置进行改造升级，研制了规模扩大4倍、性能更为先进的神光2号装置，其总体性能位居全世界前五名，对基础科学研究、高技术应用和国家安全具有重要意义。

在新型激光器技术方面，我国研制的3.8微米的氟激光器和1.315微米短波长氧碘激光器在功率和光束质量方面仅次于美国，达到国际先进水平。在自由电子激光器和多波长可调激光方面也取得了很大的进展。我国发明的BBO、LBO晶体，以及KTP、钛宝石等晶体也以优异的质量在国际市场享有盛誉，并占有一定的份额。

新材料技术

新材料作为高新技术的基础和先导，应用范围极其广泛，涉及人类生活各个方面，在国民经济中也占有着越来越重要的地位，并以其高性能、多功能、低成本等特点而备受推崇和高度重视。我国对新材料的研究开发及应用给予高度重视，促进新材料技术成果的广泛应用，主要表现在加大新材料成果的转化，先后在各地批准兴建了一批颇具规模的新材料产业基地，在稀土永磁、人工晶体、超导材料纳米材料等领域的开发，已达到国际先进水平。世界上5家大型锂离子电池企业中，我国占了2家。

2004年，中国科学院的科学家江雷领导的研究小组成功的通过调节光和温度实现了纳米结构表面材料超疏水与超亲水之间的可逆转变，制备出超疏水/超亲水开关材料，这两项研究成果应用于基因传输、无损失液体输送、微流体、生物芯片、药物缓释等领域，前沿极为广阔。同时该小组还致力于纳米材料的产业化工作，将功能纳米界面材料技术应用于纺织、建材等领域，成功的开发了一系列具有超双输、超双亲特性的自清洁领带、丝巾、羊绒衫、西服等纺织产品和自清洁玻璃、瓷砖、涂料等建材产品。

2005年，由中国科学院长春应用化学研究所研制的一种新型防燃爆材料——稀土复合涂料，可以有效防护采煤作业由于物体摩擦、碰撞产生火花，引起空气中的瓦斯爆炸，从而大大增强了煤矿生产安全。此涂料不仅应用于煤矿作业中，还可用于航空、航天、建筑、石油、化工等领域。

2004年，清华大学新型陶瓷国家重点实验室的研究成果——高性能纳米陶瓷粉体材料、抗菌保健功能纤维及其制品，被北京赛奇特种陶瓷功能制品工程研究中心开发成具有保健功能的内衣、护具和床上用品等纳米陶瓷复合功能纤维纺织品及化妆品、养生功能饮水器等生活用品。该项技术成果已达到国际先进水平。

我国在高分子材料、复合材料、先进陶瓷材料、纳米材料等方面也打下了很好的基础。新材料产业正日益成为我国一个新的经济增长热点。

计算机技术

1946年，世界上第一台电子计算机在美国诞生，当时我国的科学大师华罗庚、钱三强等人就开始思考计算机在我国的发展前景。1951年起，他们开始聚集相关领域的人才，加入到计算机事业的行列中。1956年我国制定12年科学技术发展规划，将计算机技术列入优先发展项目，中国科学院成立了计算技术、半导体、电子学及自动化四个研究所。1958年，在前苏联专家帮助下，我国研究成果每秒运算2500次的数字式电子计算机——103机，次年又研制出每秒运算10000次的104机。我国自行设计的第一个编译系统也于1961年试验成功。1964年，我国研制出每秒运算50000次的电子管计算机，这是当时运算速度最快的电子管计算机，但当时美国等先进国家已转入研制晶体管计算机。同年，哈尔滨军事工程学院慈云桂教授等人自行研制了我国第一台晶体管计算机——441B机，每秒运算达8000次。次年，441B改进到每秒运算20000次。1973年我国自行研制的集成电路计算机150突破了每秒运算百万次大关，该机的操作系统也由北京大学自行设计完成。

1973年国防科委副主任钱学森根据飞行体设计的需要，要求中科院计算所在20世纪70年代研制出一亿次高性能巨型机，80年代完成十亿次和百亿次高性能巨型机，并且指出必须考虑并行计算的道路。这项任务由于文革动乱以及“四人帮”干扰破坏，到1984年才初步完成。1993年，10亿次句型机银河二型通过鉴定。2002年8月，我国每秒万亿次的联想深腾问世。2004年6月，10月万亿次的曙光4000A交付使用。

个人计算机在我国计算机产业中占有相当重要的地位，1977年9月电子部计算机工业管理局召开了第一次微型计算机专业会议，确立了根据我国国情，充分利用有利时机和一切可能条件，直接采用世界上新的又适合我国需要的先进技术，加速我国微机工业发展的思路。并提出计算机工业以微小为主的方针，跟踪主流机型和主流器件，面向各行业推广应用。

在我国计算机工业的形成阶段，由于计算机配套需要，带动了集成电路工厂IC芯片的生产，并使计算机工业逐步形成规模，由于确立了两小两微的发展方针，为计算机工业生产的发展奠定了良好的基础，产业结构逐步趋于合理，计算机应用市场也得到大力开拓。

计算机产业是一个产业链。软件发展依赖于整机和应用需求的发展，整机的发展依赖于芯片、部件及需求的发展，芯片的发展依赖于“集成电路生产线大三角形”的发展，这里集成电路生产线大三角形是指集成电路生产线的三大部分，即大底座、中间层和顶层。大底座即半导体材料制造，中间层是各种高速低功耗电路设计，顶层是硅编译等软件，即把逻辑设计图变成为工程布线图。20世纪70年代后期开始研制的计算机，几乎全部都使用进口元器件、进口部件。国产集成电路等计算机元器件远远不能满足需求。21世纪以来，李德磊的方舟、胡伟武负责的龙芯以及多思、国安等“中国芯”不到那涌现，计算机产业链国产化又前进了一步。

龙芯系列微处理器是以中国科学院计算技术研究所研制的龙芯通用微处理器为基础的，并与国际上同类主流微处理器兼容。用龙芯微处理器可以构成更安全的计算机系统，对防御黑客与病毒攻击有重要作用。2002年，龙芯一号通用微处理器的研制成功，标志着我国在现代通用微处理器设计方面实现了零的突破；打破了我国长期依赖国外CPU产品无芯的历史，也标志着国产安全服务器CPU和通用的嵌入式微处理器产业化的开始。国内一批知名龙头IT企业发起并成立了龙芯产业化联盟，标志着我国一条自主知识产权的IT产业链条已经正式启动，形成国产关键技术去强大动力。