中國至2050年生物質資源科技發展路線圖

總序
總前言
前言
摘要
概述　
第一章　光合作用機理與提高作物及能源植物光能利用效率．
　第一節　研究的意義及目的
　第二節　國內外研究現狀和發展趨勢
　第三節　主要科技路徑
　第四節　路線圖時間框架
　第五節　光合作用機理及提高作物和能源植物光能利用效率科技路線圖
　主要參考文獻
第二章　生物質能源與能源植物
　第一節　背景資料
　第二節　理論和技術瓶頸突破的可行性分析及展望
　第三節　核心科技問題、技術路徑、發展戰略路徑
　第四節　能源植物研究與發展綜合路線圖
　第五節　路線圖時間框架
　主要參考文獻
第三章　微生物資源發掘利用——一個巨大的未知資源世界
　第一節　背景資料
　第二節　理論和技術瓶頸突破的可行性分析及展望
　第三節　科技發展路線圖的核心科技問題及科技路徑
　第四節　路線圖預期時間框架
　第五節　微生物資源路線圖
　主要參考文獻
第四章　戰略生物資源的發掘和可持續利用
　第一節　背景資料
　第二節　理論和技術瓶頸突破的預期及展望
　第三節　科技發展路線圖的核心科技問題及科技路徑
　第四節　路線圖預期時間框架
　第五節 戰略生物資源的發掘和可持續利用路線圖
　主要參考文獻
第五章　基因組與生物質基因資源
　第一節　背景資料
　第二節 理論和技術瓶頸突破的可行性分析及展望　
　……
第六章　生物質資源的特殊利用——仿生科學與技術
附錄1　生物質資源發展路線總表
附錄2　生物質資源發展路線圖

中國的現代化是人類現代化進程中的大事件、大變革。中國科學院決定面向中國現代化進程開展重要領域科技發展路線圖研究，這項工作的思路和起因究竟是怎樣的？是不是有道理？是不是應該做？我覺得這是很基本、很重要的。

一、開展中國至2050年重要領域科技發展路線圖研究的重要性

溫家寶總理親自擔任組長，全國兩千多位專家直接參加，經過兩年多的工作，制定了到2020年的國家中長期科技發展規划綱要。所以，到2020年以前中國科技於是已經有了藍圖。那麽，為什麽還提出研究我國至2050年重要領域科技發展路線圖這樣一個問題呢？

2007年夏季，在研究中國科學院未來科技發展戰略重點時，我們感到有一些問題必須要從更長遠考慮，比如能源問題。能源問題過去也有15年的戰略研究，但是主要還是研究如何利用好煤，怎樣開發利用好國內外兩種油氣資源，怎樣能夠優先地發展核能，對可再生能源只是作為一種補充性的、方向性的能源，並沒有將其擺到未來能源支柱的位置上。近年來，世界各國越來越關注溫室氣體排放問題，應對全球氣候變化成為重要議題，這背後其實主要還是能源結構問題。這就使我們認識到，必須高校清潔利用化石能源，以減少對環境的影響，但是，化石能源時代終究要過去，悲觀估計有100年左右，樂觀估計還有200年左右。油氣資源可能首先逐步走向枯竭，然後是煤資源。人類補得不走向以可再生能源為主體、核能為補充的能源體系。現在各國政府都在積極准備，歐洲走得最快，美國現在態度也有變化，就是在利用好化石能源的同時，加大對可再生能源的開發氣度，加大對先進核能的研究開發力度，逐步向可再生能源方向過渡。這個時間跨度可能50年，也可能100年。由此帶來的科學技術問題非常多，譬如在基礎研究領域，物理學家、化學家、生命科學家要研究新一代的光電池、染料敏化電池、高效的光化學催化和儲存、高效的光合作用物種，或者通過基因工程創造高效的光合作用物種，而且這種生物物種又不與糧油爭土地爭水分，能夠利用坡地、鹽鹼地或者半干旱土地等生產人類所需要的能源。同時，未來能源的整體結構要發生改變，現在能源是比較穩定的系統，以後可能是大量的不穩定系統，可能要發展分布式能源體系，發展更高效的直流傳輸和儲能技術，解決網絡的控制、安全、可靠性問題，還要解決二氧化碳捕捉、儲存、轉化、利用方面的問題，這里面隱含著大量的科技問題，幾乎涉及所有學科。所以能源問題引起的從基礎到應用方面的研究，整體的、結構的變化和沖擊恐怕是很普遍、很大的，而這個時間跨度是50年或者100年。以核能為例，從布局到重大技術突破往往需要20年乃至更長時間，而商業化大規模應用也大致需要20年乃至更長時間。如果我們現在不前瞻布局，未來就會落後。法國已經做到第三代、第四代裂變能核反應堆，制定了到2040年、2050年的路線圖。我們還沒有認真做。為國家利益著想，中國科學院應該考慮這些問題，應該做前瞻的研究工作。

這次戰略研究中涉及的十幾個領域，只考慮近期或者中近期是不夠的。比如農業，在過去，我們考慮要增產，後來講優質，主要還是講糧食和農夫產品；在未來，肯定要走生態高值農業之路，需要多樣化技術才能滿足。日本、丹麥等發達國家開始用畜牧業來做生物器和農藥，日本開使用植物來做生物反應器，它比用動物來做更安全、成本更低。用無菌暖房種番茄、草莓、馬鈴薯等典型物種，通過轉基因技術來生產高附加值產品。中國農業不僅要解決十幾億人口的糧食問題，也要考慮農夫產品的增值問題，考慮農業的高技術發展問題。未來的農業還要生產一部分能源和工業所需要的原料，未來人類生存發展所需要的大量的材料可能從農業來。這些前瞻性的問題，現在一些發達國家已經在做，而我們過去考慮得不夠。

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