海洋生物技術范文10篇

摘要本文根據近期的文獻資料，分析研究了目前國際海洋生物技術研究發展特點。重點領域及最新研究進展，展望對世紀海洋生物技術研究的發展趨勢，并就我國海洋生物技術發展提出相應的建說。

關鍵詞海洋生物技術發展展望

近10年來，由于海洋在沿海國家可持續發展中的戰略地位日益突出，以及人類對海洋環境特殊性和海洋生物多樣性特征的認識不斷深入，海洋生物資源多層面的開發利用極大地促進了海洋生物技術研究與應用的迅速發展。1989年首屆國際海洋生物技術大會（以下簡稱MPS大會）在日本召開時僅有幾十人參加，而1997年第四屆IMBC大會在意大利召開時參加入數達1000多人?，F在IMBC會議已成為全球海洋生物技術發展的重要標志，出現了火紅的局面?！禝MBC2000》在澳大利亞剛剛開過，《IMBC2003》的籌備工作在日本已經開始，以色列為了舉辦們《IMBC2006》早早作了宣傳，并爭到了舉辦權。每3年一屆的IMBC不僅吸引了眾多高水平的專家學者前往展示與交流研究成果，探討新的研究發展方向，同時也極大地推動了區域海洋生物技術研究的發展進程。在各大洲，先后成立了區域性學術交流組織，如亞太海洋生物技術學會、歐洲海洋生物技術學會和泛美海洋生物技術協會等。各國還組建了一批研究中心，其中比較著名的為美國馬里蘭大學海洋生物技術中心、加州大學圣地亞哥分校海洋生物技術和環境中心，康州大學海洋生物技術中心，挪威貝爾根大學海洋分子生物學國際研究中心和日本海洋生物技術研究所等。這些學術組織或研究中心不斷舉辦各種專題研討會或工作組會議研究討論富有區域特色的海洋生物技術問題。1998年在歐洲海洋生物技術學會、日本海洋生物技術學會和泛美海洋生物技術協會的支持下，原《海洋生物技術雜志》與《分子海洋生物學和生物技術》合刊為《海洋生物技術》學報（以下簡稱MBT），現在它已成為一份具有權威性的國際刊物。海洋生物技術作為一個新的學科領域已明確被定義為“海洋生命的分子生物學如細胞生物學及其它的技術應用”。

為了適應這種快速發展的形勢，美國、日本、澳大利亞等發達國家先后制定了國家發展計劃，把海洋生物技術研究確定為21世紀優先發展領域。1996年，中國也不失時機地將海洋生物技術納入國家高技術研究發展計劃（863計劃），為今后的發展打下了基礎。不言而喻，迄今海洋生物技術不僅成為海洋科學與生物技術交叉發展起來的全新研究領域，同時，也是21世紀世界各國科學技術發展的重要內容并將顯示出強勁的發展勢頭和巨大應用潛力。

1．發展特點

表1和表2列出的資料大體反映了當前海洋生物技術研究發展的主要特點。

摘要本文根據近期的文獻資料，分析研究了目前國際海洋生物技術研究發展特點。重點領域及最新研究進展，展望對世紀海洋生物技術研究的發展趨勢，并就我國海洋生物技術發展提出相應的建說。

關鍵詞海洋生物技術發展展望

近10年來，由于海洋在沿海國家可持續發展中的戰略地位日益突出，以及人類對海洋環境特殊性和海洋生物多樣性特征的認識不斷深入，海洋生物資源多層面的開發利用極大地促進了海洋生物技術研究與應用的迅速發展。1989年首屆國際海洋生物技術大會（以下簡稱MPS大會）在日本召開時僅有幾十人參加，而1997年第四屆IMBC大會在意大利召開時參加入數達1000多人。現在IMBC會議已成為全球海洋生物技術發展的重要標志，出現了火紅的局面?！禝MBC2000》在澳大利亞剛剛開過，《IMBC2003》的籌備工作在日本已經開始，以色列為了舉辦們《IMBC2006》早早作了宣傳，并爭到了舉辦權。每3年一屆的IMBC不僅吸引了眾多高水平的專家學者前往展示與交流研究成果，探討新的研究發展方向，同時也極大地推動了區域海洋生物技術研究的發展進程。在各大洲，先后成立了區域性學術交流組織，如亞太海洋生物技術學會、歐洲海洋生物技術學會和泛美海洋生物技術協會等。各國還組建了一批研究中心，其中比較著名的為美國馬里蘭大學海洋生物技術中心、加州大學圣地亞哥分校海洋生物技術和環境中心，康州大學海洋生物技術中心，挪威貝爾根大學海洋分子生物學國際研究中心和日本海洋生物技術研究所等。這些學術組織或研究中心不斷舉辦各種專題研討會或工作組會議研究討論富有區域特色的海洋生物技術問題。1998年在歐洲海洋生物技術學會、日本海洋生物技術學會和泛美海洋生物技術協會的支持下，原《海洋生物技術雜志》與《分子海洋生物學和生物技術》合刊為《海洋生物技術》學報（以下簡稱MBT），現在它已成為一份具有權威性的國際刊物。海洋生物技術作為一個新的學科領域已明確被定義為“海洋生命的分子生物學如細胞生物學及其它的技術應用”。

為了適應這種快速發展的形勢，美國、日本、澳大利亞等發達國家先后制定了國家發展計劃，把海洋生物技術研究確定為21世紀優先發展領域。1996年，中國也不失時機地將海洋生物技術納入國家高技術研究發展計劃（863計劃），為今后的發展打下了基礎。不言而喻，迄今海洋生物技術不僅成為海洋科學與生物技術交叉發展起來的全新研究領域，同時，也是21世紀世界各國科學技術發展的重要內容并將顯示出強勁的發展勢頭和巨大應用潛力。

1．發展特點

表1和表2列出的資料大體反映了當前海洋生物技術研究發展的主要特點。

關鍵詞海洋生物技術發展展望

近10年來，由于海洋在沿海國家可持續發展中的戰略地位日益突出，以及人類對海洋環境特殊性和海洋生物多樣性特征的認識不斷深入，海洋生物資源多層面的開發利用極大地促進了海洋生物技術研究與應用的迅速發展。1989年首屆國際海洋生物技術大會（以下簡稱MPS大會）在日本召開時僅有幾十人參加，而1997年第四屆IMBC大會在意大利召開時參加入數達1000多人。現在IMBC會議已成為全球海洋生物技術發展的重要標志，出現了火紅的局面?！禝MBC2000》在澳大利亞剛剛開過，《IMBC2003》的籌備工作在日本已經開始，以色列為了舉辦們《IMBC2006》早早作了宣傳，并爭到了舉辦權。每3年一屆的IMBC不僅吸引了眾多高水平的專家學者前往展示與交流研究成果，探討新的研究發展方向，同時也極大地推動了區域海洋生物技術研究的發展進程。在各大洲，先后成立了區域性學術交流組織，如亞太海洋生物技術學會、歐洲海洋生物技術學會和泛美海洋生物技術協會等。各國還組建了一批研究中心，其中比較著名的為美國馬里蘭大學海洋生物技術中心、加州大學圣地亞哥分校海洋生物技術和環境中心，康州大學海洋生物技術中心，挪威貝爾根大學海洋分子生物學國際研究中心和日本海洋生物技術研究所等。這些學術組織或研究中心不斷舉辦各種專題研討會或工作組會議研究討論富有區域特色的海洋生物技術問題。1998年在歐洲海洋生物技術學會、日本海洋生物技術學會和泛美海洋生物技術協會的支持下，原《海洋生物技術雜志》與《分子海洋生物學和生物技術》合刊為《海洋生物技術》學報（以下簡稱MBT），現在它已成為一份具有權威性的國際刊物。海洋生物技術作為一個新的學科領域已明確被定義為“海洋生命的分子生物學如細胞生物學及其它的技術應用”。

為了適應這種快速發展的形勢，美國、日本、澳大利亞等發達國家先后制定了國家發展計劃，把海洋生物技術研究確定為21世紀優先發展領域。1996年，中國也不失時機地將海洋生物技術納入國家高技術研究發展計劃（863計劃），為今后的發展打下了基礎。不言而喻，迄今海洋生物技術不僅成為海洋科學與生物技術交叉發展起來的全新研究領域，同時，也是21世紀世界各國科學技術發展的重要內容并將顯示出強勁的發展勢頭和巨大應用潛力。

1．發展特點

表1和表2列出的資料大體反映了當前海洋生物技術研究發展的主要特點。

1.1加強基礎生物學研究是促進海洋生物技術研究發展的重要基石

摘要:中國是世界上最大的水產養殖國。在集約化水產養殖中，大量的飼料投入和魚類代謝產物的積累不僅造成水體資源污染，而且水產養殖廢水的釋放還導致周圍水體富營養化。當前，處理水產養殖廢水的主要方法有物理、化學和生物處理技術。生物處理技術具有成本低，環保，無二次污染的優點，是處理養殖廢水的主要方法。

關鍵詞:海洋生物技術;水產養殖;生物病害防治

自21世紀初以來，水產養殖生物疾病的發病率一直處于直線上升階段，尤其是病毒性疾病的爆發和擴散，這一因素對海水養殖的發展產生了巨大的阻礙作用。海洋生物技術研究在海洋疾病預防和控制中的應用引起了廣泛的關注。國內外專家對此領域進行了廣泛的研究，并取得了一定的科學成果。水產養殖中的海洋生物技術動物疾病預防和控制的應用主要包括用于生態育種的生物修復技術，評估和預防生物疾病的繁殖。

1海洋生物技術

1.1對于生態環境的作用。在水產養殖的環境生物修復技術中，過去已經研究并廣泛使用了許多微生物制劑。這些制劑的共同特征是在繁殖環境中減少氨氮、硫化氫和亞硝酸鹽，增加溶解氧等，并對繁殖具有確定的固定作用。但是，分解有機物的速度并不令人滿意，并且受環境因素的影響很大，農藥日益污染海洋環境。幾乎所有天然微生物都缺乏分解鹵代烴所需的酶。擺脫這些有毒化合物的一種可能方法是使用生物技術制造新菌株，并使用必要的酶對其進行降解;還可以構建轉基因細菌和轉基因藻類，以防止諸如重金屬和有機污染等污染物，從而恢復繁殖環境［1］。1.2生物技術和方法。海洋生物技術發展和應用的關鍵領域是海水養殖，目的是利用生物技術來改善育種、生長等整體狀況。海洋生物活性和生物技術成分的使用意味著新一代化學品的開發，以及用于制藥、酶、夜苗和診斷試劑的工藝是高科技產業發展的重要方面。天然產物的開發、酶的開發和應用以及脂肪酸的制備是當前引起人們廣泛關注和快速發展的主題。海洋酶的來源和性質，酶分離的生化和工業應用前景是重要的研究內容。環境生態生物技術的研究和開發專注于海洋生物修復技術的開發和應用，開發領域包括使用生物活體或其產品來降低污染物，降低毒性等。

2我國水產養殖的隱患

摘要：隨著海洋基因編輯生物技術的發展，基因編輯海洋生物及產品將走入人們的生活。文章針對基因編輯技術在海洋生物中的應用及潛在風險，提出我國基因編輯海洋生物安全法制管理建議。由于海洋生物自身和生活環境的特點，需要制定具有針對性的法律法規，文章從立法原則、立法模式、法律組成和法律制度等方面提出建議。

關鍵詞：基因編輯；海洋生物；生物安全；技術標準；立法建議

基因編輯是指通過生物技術方法插入、刪除、修改或替換生物的基因組，從而改變生物在某些方面的性狀特點，進而實現生物品種改良或生物模型構建的目的。如，轉入抗凍蛋白基因的虹鱒，其抗凍能力顯著提高；轉入溶菌酶基因的大菱鲆抗病能力和存活率顯著高于對照組［1］?；诨蚓庉嫾夹g的生物技術在提高食品質量、應對遺傳疾病防治和資源退化等方面展現出巨大的優勢，但從來沒有一項技術像基因編輯技術這樣，在發展的過程中伴隨著巨大的爭議［2－3］。隨著各類基因編輯方法的發展，越來越多的海洋基因編輯生物已完成實驗室階段的研究，通過基因編輯獲得的海洋生物逐漸步入人們的視野，和所有先進技術一樣，環境生態風險和對食品食用安全性的擔憂，成為人們重要的關注點，如何規避這些潛在的風險，發揮基因編輯技術的優勢，是需要在立法過程中重點解決的問題。

1基因編輯技術在海洋生物中的應用及潛在風險

1．1基因編輯技術。基因編輯主要目的是重組生物的DNA，通過外源基因的插入或對自身基因的修飾或刪除，改變生物基因的表達，實現生物性狀改變，并穩定遺傳給下一代。最后按照育種理論進行選育和建系。早期的基因轉移技術主要有顯微注射法、電穿孔法、基因槍注射法、反轉錄病毒介導等，這些技術并不能實現外源基因的定點整合，而且成功率很低。隨著生物技術的發展，人工核酸內切酶的出現，特別是以CRISPR／Cas9技術為代表的全新的基因編輯技術方法，提高了基因編輯的效率和準確性，技術日趨成熟［4］。1．2基因編輯技術在海洋生物上的應用。目前，基因編輯技術主要在海洋生物基因功能研究、漁業品種遺傳資源改良等方面顯示出廣闊的應用前景。利用各種基因編輯技術還可以對海洋生物進行遺傳資源改良，這主要是基于規模化養殖的需求，因此主要體現在加快生長速度、改善抗逆性能、提高抗病能力等方面。通過基因編輯技術轉移了生長激素基因和抗凍蛋白基因的三文魚已在美國獲批上市，這種三文魚的生長周期由3年內縮短為18個月，并且采食更少［5］。1．3基因編輯技術應用的潛在風險。與陸上生物不同，海洋生物具有不易觀察、難于標記和產卵量大等特點，如果基因編輯獲得的海洋生物具有更強的生長優勢，一旦發生逃逸，則很容易造成基因擴散，影響種群的遺傳多樣性。此外，作為海洋生態的組成部分，一種生物種群數量和結構的改變勢必會對所處生態造成影響，這種影響一般難以準確地評估和預測［6］。

2我國基因編輯海洋生物安全法制管理建議

一、現代生物技術

現代生物技術是以DNA分子技術為基礎，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程等一系列生物高新技術的總稱?，F代生物技術在農作物改良、醫藥研究、食品工程、治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。由于現代生物技術對解決人類面臨的重大問題如：糧食、健康、環境和能源等將開辟廣闊的前景，因此越來越為各國政府和企業界所關注，與信息、新材料和新能源技術并列成為影響國計民生的四大科學技術支柱，是21世紀高新技術產業的先導。

(一)遺傳工程

遺傳工程的研究發展，為器官移植提供了一個很有前途的新手段——利用動物的器官代替人的器官。科學研究表明人體異種器官移植，豬較為合適。首先豬器官的大小與人的相當，生理上也比較接近；其次豬在無病原體條件下比較容易飼養和容易保證無病的供體；此外豬的繁殖率高，每窩可產十幾只豬崽，存活率也較高。為了保證植入的器官不被排斥，生物學者正在培養具有人的基因的新型豬，這種豬叫轉基因豬。

在農業生物技術中，轉基因動植物的研究與開發最為突出。1983年轉基因植物問世，1986年被批準進入田間試驗，根據美國農業部動植物檢疫局(APHIS)的數據，截止1997年1月31日，美國已批準的轉基因植物田間試驗達2584例。近年來，抗除草劑的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力強、耐貯性高的番茄、具有高含量必須氨基酸的馬鈴薯等轉基因植物開始進入市場，成為農業生物技術的第一批成果；轉基因的瘦肉型豬、高產奶的奶牛和能從奶中提取藥物的轉基因羊等也將進入實用化階段。未來農業的模式將是：農業工廠化，按人類要求高水平的控制環境因素，實現規模化、機械化、自動化生產，產生質量穩定、供應穩定、價格穩定、營養豐富的農業產品；安全的轉基因動植物投放市場；具有營養保健、醫療功效的獵牛羊、蔬菜水果等轉基因食品大批走向餐桌。

農業生物技術的應用在我國也取得了豐碩成果，我國用花藥培養、染色體工程等育種技術培養出才稻、小麥、油菜、橡膠等一批作物新品種、新品系、新種質。其中較突出的有京花3號、小偃1o7號小麥和中花1o號水稻等新品種，具有優質高產、抗病、抗鹽堿等特性，已經在生產中推廣應用。我國轉基因技術在家畜及魚類育種上也初見成效，中科院水生生物研究所在世界上率先進行轉基因魚的研究''''成功地)將人生長激素基因、魚生長激素基因導入鯉魚，育成的當代轉基因魚生長速度比對照組快’并從子代測得生長激素基因的表達，為轉基因魚的實用化打下基礎。

摘要：隨著科學技術的發展和人們生活水平的逐步提高，人們不再僅僅關注吃不吃得飽，而是要看吃不吃得好。在食品開發過程中越來越注重人類自身的健康問題，人們對營養成分高、保健功能好的功能食品的需求日趨迫切，而海洋功能食品更是憑借其優質的營養成分、獨特的保健功效逐漸獲得人們的青睞。現階段，海洋功能食品的開發利用已經成為了海洋生物資源高效利用的一大研究熱點。那海洋功能食品到底是什么呢？下面我就概述一下海洋功能食品，然后分析一下海洋功能食品存在的問題及未來的展望。

關鍵詞：海洋功能食品；海洋資源；高端生物制品

引言

在我們日常的學習生活中，由于學業壓力過大，平常又缺乏鍛煉，身體便會吃不消。這時家長們便會給孩子買一些營養價值高的保健功能產品，來為孩子補充日常學習生活所需要的營養。這些保健功能產品中就有著海洋功能食品，那海洋功能食品究竟是什么呢？眾所周知，在海洋中蘊藏著豐富的生物資源，而在現階段利用海洋生物資源研究和開發海洋功能食品已經成為了食品業的熱點。到目前為止，利用海洋生物研究和開發的海洋功能食品已經形成了很多種類，例如魚油功能食品、海洋蛋白功能食品、海藻功能食品、微藻功能食品、貝類功能食品等。因為過去人們大肆開產自然資源，不注重保護自然，所以陸地上的資源日益匱乏，因此作為一種海洋生物資源的海洋功能食品越來越受到重視。

一、海洋功能食品及高端生物制品概述

功能食品指的是具有調整生物規律、防治疾病隱患、促進健康恢復等功能，經設計加工而制成的對人體機能具有明顯調節作用的食品。如今陸地資源越來越匱乏，因此作為一種海洋資源的海洋功能食品便越來越受到重視。據悉，海洋魚類中含有著豐富的蛋白質和脂肪。其蛋白質含量高達15%~25%，必需氨基酸含量也很高。另外，海洋魚類還含有著淡水魚類及陸生動物蛋白質中所缺乏的牛磺酸，而?；撬峥梢燥@著的促進兒童的大腦發育，抑制和治療帕金森綜合征，改善腦功能和視網膜組織功能，具有利膽護肝的作用。海洋魚類脂肪含量一般在5%~15%，含有人類必需的不飽和脂肪酸，特別是含有以二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸為主要成分的高度不飽和脂肪酸，對人類身體健康有著不可替代的作用。海洋功能食品有著巨大的應用價值和開發潛力，生命起源于海洋，海洋生物有些特異功能對人體特別有效。由于海洋生物和陸地動植物的生長環境不同，海洋功能產品所含有的功能也不一樣。隨著海洋生物技術、分子快速篩選方法等高新技術的運用，世界范圍內已從海洋動植物及微生物中分離得到了近4000種生物活性成分，如?；撬?、魚油不飽和脂肪酸、甲殼素、殼聚糖、活性多糖、維生素、膳食纖維和礦物質等，這些生物活性成分具有抗腫瘤、提高人體免疫力、免疫抑制、免疫賦活、強心、抗病毒、抗菌、消炎、降血脂和降血壓、益智和預防老年性癡呆以及美容等功效。簡而言之，海洋功能食品就是以海洋生物為資源而開發的功能食品，是利用海洋生物技術從海洋生物中抽取出對人體有益的活性功能因子，且具有明確功效的功能食品。近些年，我國海洋功能性食品的研究與開發應用取得了很大的進展，研制出了一系列投入市場的產品，為提高人們的健康水平做出了很大貢獻。

生物技術是解決人類社會發展面臨的健康、食物、資源、環境等重大問題最具潛力的技術，當前生物技術的重大突破正迅速孕育和催生新的產業革命。*是生物資源大省，農業生物、醫藥生物、海洋生物等產業已形成一定規模和特色，具備了持續發展的良好基礎，但*省人口眾多，人均資源匱乏，工業化、城市化、現代化進程中面臨沉重的人口、資源和環境壓力。生物產業革命將為解決健康、資源、環境等重大問題提供強力支撐，加速生物產業和生物經濟發展，對*省實現科學發展、和諧發展、率先發展具有重要的戰略意義。

根據國家《生物產業發展“*”規劃》、《*省國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》、《*省中長期科學和技術發展規劃綱要(20*-2020年)》和《*省高技術產業發展“*”規劃》，結合*省實際，制定本規劃。

一、發展趨勢及現狀

(一)世界生物產業發展趨勢。

生物產業是指將現代生物技術和生命科學應用于生產以及應用于經濟社會各相關領域，為社會提供商品和服務的總稱。當前，生命科學正在向揭示生命本質規律和控制生命過程方面發展，生物技術的重大突破正在農業、醫藥、能源、海洋等領域孕育和催生新的產業革命，生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造、生物環保等一批充滿活力的新興產業群正在形成，生物產業已成為一些發達國家和地區新的經濟增長點及主導產業。據權威機構預測，到2010年全球僅生物制藥市場將達到1000億美元。生物產業的巨大發展潛力和對人類及社會所帶來的深遠影響已引起許多國家的高度重視，許多國家將生物產業作為戰略產業重點發展，紛紛制訂生物產業發展戰略規劃，促進生物產業的快速發展。

(二)*國生物產業發展態勢。

一、太陽活動及其對地球的影晌

1．對氣候的影響：太陽活動與地球上氣候變化之間的因果關系，雖然目前尚未完全查明''''但二者有定的相關性。特別是世界許多地區降水量的年際變化，與黑子11年周期的相關性非常明顯。

(1)在中高緯度，降水量與黑子數兩條曲線的谷、峰的高低變化基本吻合，呈正相關性，即黑子數多的年份，降水量也多；反之，黑子數少的年份，降水量也少。

(2)不論在哪一緯度觀測，太陽黑子和降水量年際變化的周期(谷一峰一谷一峰一谷一峰)基本吻合均約為11年。

2．對地球電離層的影響：短波通信衰減或中斷。因為太陽耀斑發射的電磁波擾動了或全部吸收了電離層傳播的短波無線電信號。

3．對地球磁場的影響：磁針顫動不能正確指示方向，因為太陽大氣拋出的帶電粒子流使地球磁場產生“磁暴”現象。

“在新的發展階段繼續全面建設小康社會、發展中國特色社會主義，必須堅持以鄧小平理論和‘三個代表’重要思想為指導，深入貫徹落實科學發展觀。”貫徹落實科學發展觀，走科學發展道路，符合我國最廣大人民的根本利益，必將為中國特色社會主義開拓更為廣闊的發展前景?？茖W技術是引領經濟社會發展的主導力量?？萍紕撔率墙鉀Q我國發展中面臨的新課題新矛盾的根本途徑。我們必須高舉中國特色社會主義偉大旗幟，深入貫徹落實科學發展觀，認知客觀規律，創新關鍵技術，走出一條在資源有限的國情下，依靠科技實現科學發展、建設和諧社會，進而實現現代化的發展道路。

科技是引領經濟社會發展的主導力量。我們必須按照科學發展觀的要求，把握世界科技發展的大勢，抓住制約我國經濟社會發展的重大瓶頸問題，立足對我國長遠發展起關鍵與先導作用的重要科技領域，進一步明晰科技發展的著力點。

建立可持續發展的能源體系。綜合分析世界及我國化石能源可開采儲量以及未來經濟社會發展對能源的需求和環境承受能力，我國能源消耗必須向大幅度節能減排方向發展，大幅度降低對化石能源的依賴度。比較理想的是，到2050年，單位GDP能耗相當于屆時發達國家的中等水平，化石能源消耗量同*年相比增加不超過0.5倍，先進可再生能源達到25%-30%，水電和核能達到20%-25%。近期應重點發展節能和清潔能源技術，提高能源效率，力爭突破新一代零排放和二氧化碳大規模捕捉、儲存與利用的關鍵技術，積極發展安全清潔核能技術和先進可再生能源技術，前瞻部署非傳統化石能源技術。中長期應重點推動核能和可再生能源向主流能源發展，突破快中子堆技術、太陽能高效轉化技術、高效生物質能源技術、智能網格和能源儲存技術，重點發展可再生能源技術規?；瘧煤蜕虡I化，力爭突破核聚變能應用技術，建成我國可持續能源體系。

有效突破水問題對經濟社會發展的瓶頸式制約。我國是全球人均水資源貧乏的國家之一，正面臨最嚴峻的水問題挑戰。解決我國水問題，從科技角度看，近期要加快開發水污染綜合治理技術、水污染物減排與清潔生產技術、飲用水安全保證技術等，重點發展節水和循環利用技術、高效低成本海水利用和淡化技術等，前瞻部署和發展水生態系統相關科技問題，初步建成節水減排型社會的技術支撐體系。中長期建成行業性節水和循環利用技術體系，開展重點行業和重點城市、區域的技術體系示范，開展湖泊、流域水體生態系統修復工程，使我國主要水體污染得到根本治理，研究全球變暖和氣候變化條件下的水資源和水生態系統變化的適應技術并進行示范。

從基本遏制生態環境惡化趨勢逐步過渡到有效修復生態環境。全球環境變化是人類面臨的共同挑戰。我國已呈現大范圍生態退化和復合性環境污染的嚴峻局面，嚴重制約著我國經濟社會可持續發展。近期要堅持和完善源頭治理戰略，重點開發生態和環境監測與預警技術、重污染行業清潔生產集成技術、廢棄物減量化和資源化利用技術、溫室氣體減排技術，開展環境污染綜合治理、典型生態功能退化區綜合整治的技術集成與示范。中長期要深刻認識自然系統的演化規律和人類活動對自然系統的影響，系統認識我國生態環境的現狀和變化趨勢，建立生態、環境、氣候綜合監測與預警系統和生態補償機制，開展退化生態重建轉型、區域污染綜合治理、環境健康監控防治、循環經濟研發示范、全球環境變化適應與減緩、環保產業技術和設備研究，形成環境污染控制和生態建設的科技創新體系。

實現由“世界工廠”向“創造強國”的跨越。要從根本上轉變我國經濟發展方式和產業結構，必須抓住信息科技更新換代和我國即將成為世界第一大網絡通訊和計算機市場的難得機遇，大力發展以知識和創新為基礎的現代服務業，加快振興裝備制造業、先進材料產業，發展工業生物經濟，力爭突破一批關鍵技術，掌握一批重大自主知識產權，大幅度提升我國產業的國際競爭力。近期要重點發展低成本、高能效的硬件、系統軟件、互聯網服務技術，突破CPU芯片、高性能寬帶信息網、分布式操作系統等關鍵技術;提升重大裝備的自主設計和制造能力，推進制造業信息化技術向支持產品全生命周期管理發展;研發高性能復合材料、輕質高強結構材料、高性能工程塑料等基礎材料及應用技術，發展新一代信息功能材料及器件、能源材料和環境友好材料等新材料;發展微生物代謝工程與生物基產品開發等工業生物技術。中長期要突破服務科學和網絡化、智能化、可持續的服務技術，初步建成我國信息科技軟件和服務工業體系;推進制造技術與電子、信息、生物、納米、新材料、新能源等相互融合，發展新的制造技術，根本改變產品的設計和制造過程;突破現代材料設計、評價、表征與先進制備加工技術，發展納米材料與器件;加強生物科技在相關領域的應用，把生物科技作為未來高技術產業迎頭趕上的重點。