【要点】
1.信息技术是扩展人类信息器官功能的技术，是当代高技术集群中最活跃的前导技术。微电子技术是信息技术的基础，计算机技术和通信技术是信息技术的支柱，计算机技术与通信技术的融合以及人工智能构成了信息技术未来发展的核心和方向。
2.生物技术又称为生物工程，是利用生物有机体或其组成部分开发新产品或新工艺的一种技术体系。现代生物技术最显著的特点是，它打破了几千年来远缘物种不能杂交的屏障，使得人们可以任意地将一种基因引入生命体而赋予它新的遗传特征。生物技术作为21世纪高技术集群中的佼佼者和前导者，受到了世界各国的高度重视。
3.新材料技术是人类文明进步的重要阶梯和标志，构成了现代文明的基石。所谓高技术新材料是指近二三十年内研制成功和正在研制的具有优异特性和功能、能满足高技术及其产业化需求的新型材料，它已经成为世界各国发展高技术不可缺少的组成部分。
4.新能源技术是指涉及新能源从开发到应用各个环节所采用的先进技术以及重点节能新技术，它主要包括：核能及其新技术、太阳能热利用技术、太阳能光电转换技术、海洋能发电技术、氢能利用技术、洁净煤技术、电储能技术、燃料电池技术、燃煤磁流体发电技术等，其未来发展趋势是：洁净煤技术在21世纪初实现商业化应用、燃煤磁流体发电技术将突破一些关键技术、核能技术继续发展并得到大规模应用、太阳能发电技术进入推广应用阶段；
5.激光是20世纪内人类最重大的发明之一，它是自然界中原本不存在的、因受激而发出的一种特殊的光，具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性。激光技术是指探索开发各种产生激光的方法以及探索应用激光的这些特性为人类造福的技术的总称。自1960年美国研制出世界上第一台红宝石激光器以来，激光技术得到了飞速发展，成为了当代高技术发展中的一个重要领域。
6.自动化技术是各种自动装置系统的制造及其设计、使用的方法和技能的总称。它可以将人从直接从事检测、操作、控制、管理等劳务中解脱出来，广泛用于工业、农业、交通运输、商业、军事、科研、医疗等各个方面。自动化技术的应用领域广阔，主要包括机器人技术、生产自动化中的各种计算机辅助系统、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（ClMS），其未来的重点发展方向为：机器人的使用范围将进一步扩展，计算机集成制造系统将朝“智能化”的方向发展，企业集成（EI）和虚拟企业（VE）将大量出现。
7.空间技术又称为航天技术，是探索、开发和利用宇宙空间的技术。空间技术既是一门高度综合性的科学技术，又是一门快速的、大范围的、在宏观尺度上最能发挥作用的科学技术。空间技术作为20世纪发展最迅速、影响最深远的一门高技术，是衡量一个国家科学技术的综合水平和战略实力的重要标志，对一个国家的综合国力和社会进步发挥着重要的战略作用。
8.海洋技术是人类观测、研究、开发海洋以体现海洋实际价值而采取的技术手段的总称，它既具有一般高技术所具有的战略性、增值性、高投入性和能尽快实现产业化的属性，也具有耐高压、耐腐蚀、耐严酷等海洋自然环境的特性。海洋技术包括海洋环境探测技术、海洋资源开发技术、海洋工程技术等主要类型，其未来的发展趋势主要表现为用于海洋环境探测的遥感、水声和深潜技术将继续得到发展，海水化学资源的开发利用将走上综合提取各种有用资源的道路，海洋生物资源开发将朝着海洋农牧化的方向发展，海洋矿产资源的开发将进入大规模的商业生产时代。
高技术是建立在一系列自然科学和工程技术的重大突破性成果基础之上的特定新技术群集，它能够形成产业规模，带来巨大的经济效益，是科技的尖端性和经济的高效性的统一，是科学技术知识的精神性和经济的高效性的统一。
高技术概念的出现已经有30多年的历史。从目前的情况来看，我们在对高技术概念的理解上需要明确这样几点：第一，高技术主要是相对于二战以前较低的科学技术水平而言的，是指当代新兴的高水平技术创新成果与产品。高技术的概念和基本原理建立在最新的科学技术成就之上，在技术结构上属于尖端技术或先导技术；第二，高技术并不是泛指一般的尖端技术或先导技术，也不是特指某一单项的技术，而是一个具有广泛的科技、经济、军事和社会效益的特定新技术群；第三，高技术能够形成产业规模，极大地推进社会生产力发展和物质文明进步；第四，高技术同任何事物一样，是一个发展的、动态的概念，随着科学技术的进步和时间的推移，它的内涵与外延将发生变化。
进入21世纪以来，已经陆续形成并正在成为人类重点研究开发的高技术集群主要包括了八个大的领域，即信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、激光技术、自动化技术、空问技术、海洋技术。
第一节信息技术
信息技术是扩展人类信息器官功能的技术。作为当代高技术集群中最活跃的前导技术，信息技术是一个十分广泛的高技术领域，包括了获取信息的感测与识别技术、传递信息的通信与存储技术、处理和再生信息的计算与智能技术、施用信息的控制与显示技术以及面向实际系统集成的信息系统工程等五大类型，其中，前四项是最基本的，称为信息技术的四基元。微电子技术是信息技术的基础，计算机技术和通信技术是信息技术的支柱，计算机技术与通信技术的融合以及人工智能则构成了信息技术未来发展的核心和方向。
一、微电子技术
微电子技术是信息技术的基础，它是在20世纪60年代随着电子技术向小型化方向发展而产生出来的，主要内容是利用半导体内部的微观特性以及一些特殊的精密工艺技术，在很小的一块半导体上制成具有一种或多种功能的完整电路或部件。换句话说，微电子技术是使电子元器件以及由其所组成的电子电路或设备微型化的技术。之所以称之为“微”，是因为它能够在很小的半导体材料上，用“微米”级的加工技术制造出“微型”的电子电路，并且应用这些电路装配成各种“微型”的电子设备。
微电子技术的核心是集成电路技术，即在半导体材料的基片上，把许多电子元件按照某种规律排列并互连起来，使之成为具有一定功能的整体的技术。这种由许多元器件密集在一块芯片上的整体电路就是集成电路。根据集成电路中所包含电子元器件的数量，人们把集成电路分为了小规模、中规模、大规模和超大规模集成电路等多种类型。通常把包含1000一100000个电子元器件的集成电路叫做大规模集成电路，包含电子元器件在10万个以上的集成电路叫做超大规模集成电路。集成电路的发展，使得电子设备逐步向微型化、低功耗和高可靠性的方向发展。20世纪70年代，微型电子计算机的研制成功，就是在大规模集成电路迅速发展的基础上实现的。微型计算机的核心部件都是由大规模或超大规模集成电路组成的，人们平常所说的“386”、“486”、“奔腾”、“迅驰”等，指的就是微型计算机的心脏——中央处理器。
集成电路的发展使得微电子技术不仅成了计算机技术、通信技术以及家用电器技术等的物质基础，而且也成了信息技术的核心要素。微电子技术向社会经济领域的广泛渗透，既极大地改变了人类社会的技术和经济面貌，也使人类的生活状况和价值观念发生了巨大的改观。
二、电子计算机技术
电子计算机是一种能够扩展人类思维器官的功能的机器，是信息处理技术的基础。电子计算机的发展到目前为止已经经历了四个阶段，即：电子管计算机阶段，晶体管计算机阶段，中、小规模集成电路计算机阶段，大规模、超大规模集成电路计算机阶段。随着大规模、超大规模集成电路的发展，在各种传统的大型和小型计算机之外，还出现了为数众多的微型计算机。
（一）电子计算机的构成
电子计算机是由硬件和软件两大部分组成的。硬件与软件之间是一种相互依存、相互融合、相互促进、共同发展的关系，只有硬件没有软件的计算机没有任何用处，只有软件没有硬件的计算机也只能是“纸上谈兵”。
计算机硬件是指计算机系统中看得见、摸得着的实体，主要包括中央处理器、存储器和输入输出设备等。其中，起核心作用的是中央处理器，它是计算机的“大脑”，具有指挥计算机操作和指令的功能。中央处理器由运算器、控制器和内存（即内存储器，或称主存储器）组成，运算器负责执行指令指定的运算，控制器控制指令的执行，内存则是存放指令和数据的器件。计算机之所以具备今天这样强大的功能，是硬件迅猛发展尤其是微电子技术发展的结果。以微机为例，中央处理器从“386”、“486”、“586”，到“奔腾”、“奔腾Ⅱ”、“奔腾Ⅲ”乃至奔腾Ⅳ”的发展，实质上就是中央处理器所使用的超大规模集成电路发展的反映又以“奔腾”为例，它的芯片不足7平方厘米，却集成了300多万个晶体管，能处理64位的数据，运算速度达到每秒1亿次以上。微电子技术的发展，也使存储器的容量大大增加，一块芯片上就可以存储几十万字的著作。
计算机软件是指能使计算机硬件充分发挥效能的各种程序，这些程序的主要作用是“管理”计算机工作和方便用户使用计算机，概括起来说，软件就是指运用计算机的所有技术。软件的发展异常迅速。在20世纪50年代，软件技术还只是一种工艺；进入60年代以后，软件开始形成为一门学科；到了80年代，软件技术已经成为了一门真正的工程学科。目前，软件技术已经成为发达国家和某些发展中国家（如印度）经济发展的关键因素，软件工业也已经成为一个蓬勃发展的高技术产业，在推动人类社会的信息化过程中发挥着重要作用。
（二）电子计算机的发展方向
计算机技术的发展目前主要是沿着巨型化和微型化两个方向展开。
巨型机又称为超级计算机，它是高速度、大容量的计算机。
比如，我国研制成功的“银河号”计算机的计算速度就达到了每秒10亿次，目前世界上正在研制计算速度达每秒百亿次以上的巨型机。巨型机的发展集中地体现了当代计算机科学技术的研究水平。
微型机是20世纪70年代才开始出现的，它由一片或几片大规模或超大规模集成电路构成的微处理器和存储器以及输入输出接口芯片组成。随着微处理器芯片功能的日益增强，微型机的性能也日趋完善且类型不断增多。比如，现在微型机已经有桌上型、膝上型、笔记本型等，还有把光盘、电话、传真、电视等融合为一体的多媒体微型机等。微型机的应用范围非常广泛，目前已应用于生产自动化、商业数据处理、企业管理、办公自动化等许多领域，正在日益广泛而快速地改变着社会生产和生活的各个方面的面貌。
智能模拟和计算机网络是目前计算机技术的一个重点发展方向。智能模拟是一种模拟人的感觉和思维的科学技术；智能模拟系统是具有学习功能、能自动进行逻辑判断的计算机系统；智能计算机则是能识别图像、语言和物体，具有“推理”和“学习”功能的计算机，机器人就是智能计算机的一种。
