【科技政策與發(fā)展戰(zhàn)略--中國國家空間天氣計劃

1、科技政策與發(fā)展戰(zhàn)略-中國國家空間天氣計劃2004.3中國國家空間天氣計劃香山科學(xué)會議第213次學(xué)術(shù)討論會綜述 2003年10月1315日在北京香山召開了主題為“中國國家空間天氣計劃”的香山科學(xué)會議第213次學(xué)術(shù)討論會。會議邀請中科院國家天文臺艾國祥院士、南京大學(xué)方成院士、中國科技大學(xué)王水院士和中科院國家天文臺汪景王秀研究員擔(dān)任執(zhí)行主席。會議議題為：（1）國家對空間天氣計劃的戰(zhàn)略需求；（2）國內(nèi)外空間天氣研究進展和現(xiàn)狀；（3）空間天氣研究中的重大科學(xué)問題；（4）中國國家空間天氣計劃的基本目標(biāo)。 一、 科學(xué)背景 “空間天氣”指的是太陽表面、太陽風(fēng)、磁層、電離層和熱層的狀態(tài)。它可以影響天基和地基技術(shù)

2、系統(tǒng)的運行和可靠性，危及人類的健康和生命。惡劣的空間環(huán)境會導(dǎo)致衛(wèi)星運行、通信、導(dǎo)航等發(fā)生事故，造成社會經(jīng)濟損失，危害國家安全。 艾國祥院士指出，空間災(zāi)害性天氣對于人類的高技術(shù)系統(tǒng)損害最大。越是高技術(shù)系統(tǒng)，空間災(zāi)害性天氣造成的影響越大。如在空間飛行器、宇航員和飛行器上的科學(xué)儀器容易受到空間高能粒子的輻射傷害以及流星、空間碎片的傷害，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)因為異常空間天氣而導(dǎo)致定位精度發(fā)生嚴(yán)重偏差，無線電通信網(wǎng)絡(luò)因為突發(fā)災(zāi)害事件而受到嚴(yán)重干擾等等。 空間天氣現(xiàn)象是發(fā)生在日地空間的相互關(guān)聯(lián)的自然現(xiàn)象。當(dāng)人類把自己的活動范圍擴展至太空，并從太空獲取資源和利益時，人類也逐漸認(rèn)識到空間災(zāi)害天氣的危害性，需要認(rèn)清

3、這類災(zāi)害天氣的物理本質(zhì)，預(yù)測其發(fā)生的時間、位置和強度，提前做好防護，減少或避免損失。這就形成了一門新興交叉科學(xué)空間天氣學(xué)。 空間天氣學(xué)在美國、歐洲國家和日本受到廣泛重視，其原因就是這些國家的高技術(shù)系統(tǒng)曾經(jīng)受到過災(zāi)害性空間天氣的影響，并造成了很大的損失。為此，美國和歐盟都先后制訂了自己的空間天氣計劃。尤其是美國的國家空間天氣計劃是由商業(yè)部、國防部、國家科學(xué)基金會、國家航空航天局、能源部、交通部和內(nèi)務(wù)部共同參與制訂的。這些部門派出自己的代表，組成一個國家空間天氣計劃委員會。美國聯(lián)邦政府派員擔(dān)任該委員會主席，領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)各部門工作，制訂了美國政府本世紀(jì)頭20年的空間天氣戰(zhàn)略規(guī)劃和執(zhí)行計劃。2006年美

4、國和歐盟的一些國家將開展空間天氣常規(guī)預(yù)報。 會議期間恰逢我國神舟5號順利升空，與會專家群情振奮。大家一致認(rèn)為，隨著我國航天、通信、導(dǎo)航等高技術(shù)的突飛猛進發(fā)展，國家對空天安全保障的需求將日益緊迫，空間天氣學(xué)研究和空間天氣預(yù)報服務(wù)成為當(dāng)代中國科技人員義不容辭的責(zé)任。在此背景下，著手制訂國家空間天氣計劃勢在必行。 二、國家對空間天氣計劃的戰(zhàn)略需求 艾國祥院士和汪景王秀研究員在“國家空間天氣計劃的戰(zhàn)略目標(biāo)和科學(xué)基礎(chǔ)”的主題評述報告中，強調(diào)制訂和實施中國國家空間天氣計劃，是當(dāng)代中國科學(xué)家服務(wù)于國家和社會的義不容辭的責(zé)任，是我國新世紀(jì)前20年發(fā)展戰(zhàn)略的一個基本要求?？臻g天氣所涉及的學(xué)科之廣泛、內(nèi)容之深刻和

5、富有挑戰(zhàn)性、與國家安全和經(jīng)濟發(fā)展聯(lián)系之緊密，是其它科學(xué)領(lǐng)域難以比擬的。必須在國家層面組織跨部門、跨學(xué)科的協(xié)調(diào)一致的力量，在未來幾年內(nèi)初步建立我國獨立自主的空間天氣研究和服務(wù)系統(tǒng)，為國防、航天、信息、資源、國家安全和國計民生做出實質(zhì)性貢獻。 信息產(chǎn)業(yè)部中國電波傳播研究所吳健研究員在中心議題報告中全面分析了信息技術(shù)系統(tǒng)和航天技術(shù)系統(tǒng)對空間天氣研究的需求。他指出，空間環(huán)境對各種頻率的通信系統(tǒng)和空間信息鏈路有重大影響，對衛(wèi)星及星載儀器和宇航人員有極大危害，對空間飛行器的軌道和壽命產(chǎn)生直接影響。據(jù)統(tǒng)計,1971年2月至1986年11月美國衛(wèi)星出現(xiàn)的1589次異常事件中,70%與衛(wèi)星所處的空間環(huán)境有關(guān)，空

6、間環(huán)境直接誘發(fā)的異常事件占16.7%。中國的衛(wèi)星故障分析表明，在所有衛(wèi)星故障中,空間環(huán)境誘發(fā)的故障約占40%。 中科院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心龔建村研究員在分析了國家安全對空間天氣研究的需求后指出，外層空間是維護國家安全必爭的新制高點，空間環(huán)境是空間對抗和信息對抗的主要戰(zhàn)場，空間環(huán)境信息的獲取和應(yīng)用能力直接影響未來戰(zhàn)爭的進程和結(jié)局，因此空間天氣是有著十分重要的軍事應(yīng)用前景的研究領(lǐng)域。 中科院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心魏奉思研究員在報告中詳細闡明了空間天氣的基本特征、空間天氣研究的目標(biāo)及其對天基和地基觀測的需求。在天基系統(tǒng)中要發(fā)射系列空間天氣監(jiān)測衛(wèi)星；在地基系統(tǒng)中要沿不同經(jīng)線和緯線建立綜合監(jiān)測網(wǎng)。 歸

7、納起來， 國家對于空間天氣計劃的戰(zhàn)略需求為： （1）國家經(jīng)濟發(fā)展需求 通信、航天（宇航員和飛行器）、衛(wèi)星定位和導(dǎo)航、交通、能源、空間探測和資源開發(fā)、自然災(zāi)害預(yù)防等產(chǎn)業(yè)部門需要空間天氣方面的信息，以確保經(jīng)濟活動安全，高效利用空間信息和資源。 （2）國家安全保障需求 軍事通信、軍事航天（宇航員和飛行器）、軍事衛(wèi)星定位和導(dǎo)航、戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)武器制導(dǎo)、戰(zhàn)略和戰(zhàn)役決策等更需要空間天氣方面的信息，從而確保軍事斗爭取得勝利。 （3）人民群眾日益增長的提高生活質(zhì)量的需求 人民群眾不僅關(guān)注地面天氣預(yù)報還要關(guān)注空間天氣預(yù)報，以保證高質(zhì)量的生活和健康； （4）空間天氣學(xué)作為一個新興交叉學(xué)科，其自身發(fā)展也有重大需求 空間

8、天氣現(xiàn)象是一個包含多種物理過程的復(fù)雜自然現(xiàn)象，研究這一自然現(xiàn)象的奧秘是當(dāng)代前沿科學(xué)領(lǐng)域之一。 三、國內(nèi)外空間天氣研究現(xiàn)狀和進展 竇賢康研究員代表王水院士、北京大學(xué)肖佐教授詳細介紹了近十幾年來空間天氣研究的進展情況。 自20世紀(jì)80年代以來，人們越來越認(rèn)識到必須將日地系統(tǒng)作為一個整體來研究，才能深入了解各圈層的完整圖像和物理過程、各圈層之間的耦合機制和傳輸過程，必須加強各國科學(xué)家之間的合作。已實施了一系列國際性的合作研究計劃，如90年代實施的日地物理計劃（ISTP）和日地能量計劃（STEP）等。美國、歐盟、日本等發(fā)達國家或地區(qū)相繼制訂各自的空間天氣計劃，空間天氣研究和預(yù)報服務(wù)受到各國政府和社會各

9、界廣泛關(guān)注。一大批（超過30顆）與空間天氣有關(guān)的科學(xué)實驗衛(wèi)星和空間環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星自90年代以來相繼發(fā)射，其中最著名的有YOHKOH、SOHO、TRACE、RHESSI、ACE、TIMED、WIIND、CLUSTER II、GEOS系列等等。這些衛(wèi)星一方面為科學(xué)研究人員提供大量的寶貴研究數(shù)據(jù)，另一方面為空間天氣預(yù)報服務(wù)提供可靠的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。美國、歐盟、中國、俄羅斯、日本、加拿大、澳大利亞、印度等國家已經(jīng)組成了一個國際空間環(huán)境服務(wù)組織，劃分十大警報區(qū)域，其中中國區(qū)域警報中心設(shè)在北京，日常工作由中國科學(xué)院國家天文臺、空間科學(xué)應(yīng)用與研究中心、地質(zhì)與地球物理研究所和信息產(chǎn)業(yè)部電波傳播研究所聯(lián)合完成。 我

10、國科技界也在20世紀(jì)后期開展了相應(yīng)的工作。1994年2月空間物理規(guī)劃工作專家組提出了中國空間物理發(fā)展規(guī)劃建議，在19962015年我國空間物理學(xué)發(fā)展設(shè)想中提出，在21世紀(jì)初“建立具有相當(dāng)規(guī)模空間環(huán)境預(yù)報系統(tǒng)，進入國際預(yù)報系統(tǒng)并合作開展對全球的實時預(yù)報服務(wù)?！贝艘?guī)劃對我國空間物理探測、研究及應(yīng)用都提出了許多有益的建議。 “七五”期間中國科學(xué)院組織了“22周太陽活動峰年日地系統(tǒng)整體行為研究”項目。“八五”期間（19931997）與STEP相配合，我國開展了國家自然科學(xué)基金重大項目“日地系統(tǒng)能量傳輸過程的研究”?！熬盼濉逼陂g（19992003）開展了國家自然科學(xué)基金重大項目“日地空間災(zāi)害性擾動過程及

11、其對人類活動的影響”。自然科學(xué)基金委員會地球科學(xué)部將“日地空間環(huán)境與空間天氣”作為“十五”優(yōu)先資助領(lǐng)域中的重要科學(xué)問題之一。“十五”期間（20002005）國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃（973）項目“太陽劇烈活動與空間災(zāi)害天氣”已經(jīng)取得階段性成果。 “十五”期間國家高技術(shù)研究發(fā)展規(guī)劃（863）增加了與空間環(huán)境預(yù)報有關(guān)的項目。在空間環(huán)境探測方面我國發(fā)射了“實踐”系列科學(xué)衛(wèi)星，在“神舟”系列飛船上進行了與空間環(huán)境有關(guān)的搭載實驗。 我國已經(jīng)擁有獨立的地基太陽活動監(jiān)測網(wǎng)、地磁活動監(jiān)測網(wǎng)和電離層活動監(jiān)測網(wǎng)。在南北極也有自己的觀測站點。這些地基監(jiān)測網(wǎng)站都參與國際空間環(huán)境監(jiān)測合作。中國科學(xué)院國家天文臺開展太陽活

12、動預(yù)報研究，發(fā)布太陽活動預(yù)報；中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心對空間環(huán)境、空間碎片等發(fā)布常規(guī)預(yù)報和專項預(yù)報，為我國載人航天工程作出了貢獻；信息產(chǎn)業(yè)部中國電波傳播研究所發(fā)布電離層騷擾預(yù)報。 四、空間天氣研究中的重大科學(xué)問題 南京大學(xué)方成院士在他的主題發(fā)言中詳細闡述了太陽大氣、行星際空間、地磁層、電離層和中性大氣層的相關(guān)關(guān)鍵科學(xué)問題。方成院士指出：“日地空間各區(qū)域中充滿著等離子體和中性氣體，其密度變化近20個量級，溫度變化4個量級，磁場變化達7個量級。等離子體中帶電粒子之間及其與電場和磁場的耦合，激發(fā)不同類型的波和不穩(wěn)定性，產(chǎn)生豐富和復(fù)雜的非線性現(xiàn)象。日地耦合系統(tǒng)跨越物理性質(zhì)不同的空間區(qū)域，是地面

13、無法模擬的特殊實驗室，是多種間斷面、多種非線性和激變過程共存的復(fù)雜系統(tǒng)。因此，空間天氣學(xué)是多學(xué)科的交叉學(xué)科，涉及太陽物理、行星際物理、磁層物理、電離層物理、中高層大氣物理、地球物理、等離子體物理以及非線性科學(xué)、信息科學(xué)、計算機科學(xué)等?？臻g天氣學(xué)中充滿著自然科學(xué)的新問題，是有待探索的重大基礎(chǔ)科學(xué)前沿。為了了解空間天氣過程中日地空間各圈層的特性及各圈層之間耦合作用，搞清太陽活動現(xiàn)象影響空間環(huán)境的物理機制，必須對空間天氣中的重大科學(xué)問題開展深入研究，爭取有所突破?！?中國科學(xué)院國家天文臺王華寧研究員在主題發(fā)言中詳細介紹了空間天氣預(yù)報的分類、方法、物理基礎(chǔ)和未來發(fā)展趨勢。他認(rèn)為，空間天氣預(yù)報研究工作涉

14、及多個研究部門，需要各有關(guān)部門通力合作，才能取得顯著成效。預(yù)報模式研究不等于物理模型研究，從物理模型轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)報模式需要預(yù)報技術(shù)支撐并有相當(dāng)長的歷史數(shù)據(jù)積累。我國目前在預(yù)報模式開發(fā)方面投入的人力物力還很少，急需在預(yù)報模式開發(fā)上提出整體部署。 中國科學(xué)院國家天文臺李可軍研究員、董士侖和張桂清副研究員、中科院武漢數(shù)學(xué)與物理所萬衛(wèi)星研究員、總參大氣環(huán)境研究所張貴銀高級工程師、中科院空間科學(xué)應(yīng)用與研究中心朱光武研究員提出了一些具體建議。主要有以下幾點： 1.不僅要重視空間天氣預(yù)報在軍用和民用高技術(shù)系統(tǒng)安全保障方面的服務(wù)，還要注意空間天氣預(yù)報對自然災(zāi)害預(yù)測的服務(wù)作用，如為旱、澇、地震等自然災(zāi)害預(yù)報提供空間

15、環(huán)境參考因素； 2.預(yù)報研究創(chuàng)新需要從引入新預(yù)報因子和預(yù)報技術(shù)著手； 3.必須發(fā)展空間天氣計量學(xué)，科學(xué)評價和規(guī)范空間天氣預(yù)報服務(wù)； 4.要緊緊圍繞用戶對空間天氣預(yù)報的需求，提供用戶能夠理解和使用的預(yù)報產(chǎn)品； 5.面向公眾開展廣泛的空間天氣知識普及教育工作。 五、中國國家空間天氣計劃的基本目標(biāo) 經(jīng)過3天的熱烈討論，與會專家就中國國家空間天氣計劃的基本目標(biāo)達成如下共識： 1必須盡快組織國家層面的領(lǐng)導(dǎo)小組和專家委員會，落實中國國家空間天氣計劃的制訂和實施。 2應(yīng)當(dāng)在1015年內(nèi)建成我國獨立自主的具有國際先進水平的軍用和民用兩個既相對獨立、又密切協(xié)作的空間天氣預(yù)報和服務(wù)體系，取得我國在空間和空間信息對

16、抗中的優(yōu)勢地位，為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展提供安全保障。 3必須發(fā)展中國自己的天基和地基空間天氣監(jiān)測系統(tǒng)，特別是發(fā)展我國空間天氣系列衛(wèi)星，力爭在10年內(nèi)初步建立我國較為完善的空間天氣監(jiān)測系統(tǒng)。 在國際合作的大環(huán)境下，發(fā)射我國空間天氣系列科學(xué)衛(wèi)星，從根本上改善我國對太陽、太陽風(fēng)、磁層、電離層和熱層的空間天氣的監(jiān)測能力。 4強化在國家空間天氣計劃目標(biāo)下的基礎(chǔ)研究，強調(diào)理解日地空間天氣連鎖過程（即因果鏈關(guān)系的）物理理論和模型的研究，發(fā)展對主要以物理為基礎(chǔ)的各種預(yù)報模式的研究。 5必須大力培養(yǎng)各類空間天氣學(xué)人才，向公眾普及空間天氣知識。 6加強國際合作十分重要，特別是要探討進一步和歐空局合作的可能性。（香山

17、科學(xué)會議 李增惠）飛行和游動的生物力學(xué)與仿生技術(shù)香山科學(xué)會議第214次學(xué)術(shù)討論會綜述 2003年10月2123日在北京香山舉行了“飛行和游動的生物力學(xué)與仿生技術(shù)” 為主題的香山科學(xué)會議第214次學(xué)術(shù)討論會。會議中心議題是：(1)動物高效、高機動飛行的力學(xué)和生物學(xué)機理；(2)魚類游動高效推進和高機動性的機理；(3)飛行與游動的運動學(xué)和動力學(xué)實驗測量技術(shù)；飛行和游動的仿生新概念及仿生技術(shù)。 童秉綱院士和崔爾杰院士擔(dān)任會議執(zhí)行主席。來自高等院校、中國科學(xué)院和航天科技集團等有關(guān)研究單位的專家、學(xué)者以及有關(guān)部門的科技管理專家42人參加了會議。 魚類等水生動物和有翼昆蟲等飛行動物經(jīng)歷了近億年的進化過程，發(fā)

18、展了各具特色的水中游動和空中飛行的非凡能力，其整體功能漸趨優(yōu)化，為當(dāng)今的人造航行器和飛行器望塵莫及。20世紀(jì)末，各種先進微型制造技術(shù)、微機電系統(tǒng)、微電子和一體化技術(shù)有了迅速發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，人們提出了微型飛行器、微小水下航行器等新概念，它們在未來國民經(jīng)濟建設(shè)和國家安全等方面將起到至關(guān)重要的作用，因此仿生研究在世界范圍內(nèi)正引起極大的關(guān)注。為了發(fā)展微型飛行器和微小水下航行器，應(yīng)尋求空氣動力學(xué)和水動力學(xué)的新理論。 飛行和游動的生物力學(xué)和與之相關(guān)的仿生學(xué)是一門以流體力學(xué)為先導(dǎo)的交叉學(xué)科，涉及力學(xué)、生物學(xué)、機械學(xué)、材料學(xué)、控制理論、能源技術(shù)和先進制造等多個學(xué)科領(lǐng)域。該學(xué)科的研究任務(wù)是：從整體上研究這些生

19、命機器運動規(guī)律的力學(xué)原理及其理論，包括神經(jīng)控制、肌肉力學(xué)、生物材料性能、生物的形態(tài)及其運動模式(運動學(xué))、推進和控制機制(生物外部流體力學(xué))、能量轉(zhuǎn)換及其效率(力能學(xué))以及整體模化等。 飛行和游動的生物力學(xué)的研究意義是多方面的。其一，生物學(xué)家需要了解飛行和游動的力學(xué)效應(yīng)對生物的生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、動物行為及進化的影響。其二，工程技術(shù)專家需要利用仿生力學(xué)的研究成果改進人造機器；特別是仿生機器學(xué)(Biomimetics)正迅速崛起，亟需本學(xué)科的理論加以支撐。近10年來，不同層次的機器魚先是在國外制成，也將在國內(nèi)面世；在國外，小型拍翼飛行器已有樣機，據(jù)報道尺度小到3厘米的機器蒼蠅正在試制之中。國內(nèi)該學(xué)科

20、的研究工作在某些方面已形成優(yōu)勢和特色，在仿生技術(shù)研究和研制微型飛行器和機器魚方面，也開展了大量研究工作。 童秉綱院士和陸夕云教授在主題評述報告中，對飛行和游動生物力學(xué)的任務(wù)和意義，對其重大科學(xué)問題和與仿生技術(shù)相關(guān)的重大需求進行了論述，并概要地介紹了與生物外部流體力學(xué)相關(guān)的科學(xué)問題，包括其研究主題、研究現(xiàn)狀和我國現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)和特色。他們提出，要研究和建立飛行和游動生物作為一類自主運動生命機器的力學(xué)設(shè)計概念及其運動鏈的系列理論；由于該運動鏈的末端表現(xiàn)為執(zhí)行器官的運動與周圍介質(zhì)的相互作用，生物流體力學(xué)自然而然成為該學(xué)科的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 崔爾杰院士在主題評述報告中，基于微型飛行器的研究與發(fā)展現(xiàn)狀分析了實

21、用化面臨的主要技術(shù)關(guān)鍵，重點討論了低雷諾數(shù)空氣動力學(xué)、高升阻比氣動布局、智能控制等問題。已有的經(jīng)驗和理論分析表明：主尺度小于15厘米之后，用常規(guī)方法已經(jīng)很難設(shè)計出具有良好飛行性能的微型飛行器，而必須采用仿生學(xué)方法。該報告針對微型飛行器仿生學(xué)設(shè)計中的一些主要問題，包括高升力、高機動性、抗干擾穩(wěn)定性、智能自主控制以及飛行過程的力能學(xué)分析等分別進行了討論。 與會專家圍繞飛行和游動的生物力學(xué)與仿生技術(shù)展開了交流和研討，進一步明確了對飛行和游動的生物力學(xué)這一新興的交叉學(xué)科以及相應(yīng)的仿生技術(shù)的任務(wù)，需要從整體上研究這些生命機器的力學(xué)原理及其理論。具體科學(xué)問題主要包括如下幾方面： 1.動物飛行和游動的生物學(xué)

22、基礎(chǔ)研究，需要探索飛行和游動的力學(xué)效應(yīng)與生物的生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、動物行為及進化的相互影響； 2.生物流體力學(xué)，需要研究低雷諾數(shù)流動、非定常流、生物自主運動、柔性變形體運動； 3.生物運動力學(xué)，需要開展機動性、穩(wěn)定性和自主控制研究等； 4.生物運動的力能學(xué)分析，需要研究生物體運動的高效、節(jié)能機制等； 5.仿生材料、仿生結(jié)構(gòu)和優(yōu)化設(shè)計； 6.仿生機構(gòu)學(xué)和仿生機械學(xué)。 與會專家建議： 1.本學(xué)科的發(fā)展需要放在國家重要戰(zhàn)略地位加以考慮； 2.針對重大科學(xué)問題，突出研究重點，著眼于原創(chuàng)性研究； 3.需要統(tǒng)籌兼顧，特別是跨部門、跨學(xué)科的協(xié)調(diào)，建立研究的國家隊； 4.加強多學(xué)科的交叉滲透以及國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流和人

23、才培養(yǎng)，特別是培養(yǎng)跨學(xué)科研究人才。(香山科學(xué)會議 楊炳忻)巴西科學(xué)技術(shù)發(fā)展概述胡智慧 李 宏 姜 濤 李乃暢 楚小瀛 隨著知識經(jīng)濟時代的到來，發(fā)展科技成為世界各國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的必由之路。全球經(jīng)濟一體化的進程正在不斷加快，市場開放對于發(fā)展中國家來說是為了順應(yīng)世界經(jīng)濟發(fā)展的潮流。然而，面對發(fā)達工業(yè)國家雄厚的經(jīng)濟和技術(shù)競爭實力，發(fā)展中國家的選擇只有兩條：一是發(fā)展依賴性經(jīng)濟，二是發(fā)展自主科技經(jīng)濟?？v觀巴西經(jīng)濟的發(fā)展歷程，其中最明顯的特征是：充分利用外國資金和技術(shù)發(fā)展民族工業(yè)。這種進口替代政策使巴西經(jīng)濟取得了迅速的發(fā)展，在無需進行大規(guī)?？蒲型度氲那闆r下，國家直接從國外進口工業(yè)化所需的機械設(shè)備和技術(shù)，建立

24、了以汽車工業(yè)為支柱的工業(yè)體系。由于經(jīng)濟的不斷發(fā)展，巴西逐步從傳統(tǒng)的進口國變?yōu)槌隹趪?，出口產(chǎn)品開始對技術(shù)輸出國的產(chǎn)品形成競爭。隨著發(fā)達工業(yè)國家對巴西技術(shù)輸出條件和限制的不斷增加，巴西原來的那種經(jīng)濟發(fā)展模式已經(jīng)不適應(yīng)知識經(jīng)濟時代的需要。為擺脫技術(shù)對外的依賴，迎接國際競爭的新挑戰(zhàn)，巴西政府選擇了自主發(fā)展科技、重新振興經(jīng)濟之路。巴西2001年的科技經(jīng)費比上年增長47.6%，創(chuàng)造了巴西科技經(jīng)費投入的最高水平。由于對科技投入的不斷加大，巴西的科技發(fā)展已在拉美國家中處于領(lǐng)先地位。目前，巴西在自動化與信息技術(shù)、小型飛機制造、汽車生產(chǎn)、水電工程技術(shù)、采礦、生物工程以及新材料等技術(shù)領(lǐng)域已具有較高的水平。本報告主要

25、對巴西的基礎(chǔ)科學(xué)研究和高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進行描述。 一、巴西的基礎(chǔ)科學(xué)研究 19962000年，巴西科學(xué)家在SCI和SSCI期刊上發(fā)表了39180篇論文，其中最多的一類發(fā)表于農(nóng)業(yè)科學(xué)期刊，其次是空間科學(xué)和物理學(xué)。巴西的論文被引次數(shù)在所有領(lǐng)域（發(fā)表在SCI和SSCI論文超過100篇的領(lǐng)域）都低于世界平均水平。但是，在空間科學(xué)、數(shù)學(xué)、地球科學(xué)和工程學(xué)方面相對較強(見表1)。 1.實驗生物學(xué)領(lǐng)域 目前，從國際同行評議的論文來看，巴西實驗生物學(xué)領(lǐng)域科研產(chǎn)出占整個國家科研產(chǎn)出的35%。巴西大部分實驗生物學(xué)研究工作由政府資助、在大學(xué)里進行。私人、私立大學(xué)或者工業(yè)部門從事實驗生物學(xué)研究的幾乎沒有。本領(lǐng)域的研究和

26、其他領(lǐng)域一樣，在巴西全國是不平衡的。實驗生物學(xué)學(xué)會聯(lián)合會調(diào)查顯示，大多數(shù)研究者來自圣保羅州，占48%56%，其次，分別是里約和圣埃斯皮里圖(16%和24%)，米納斯吉拉斯和巴拉那(6%和4%)，圣塔卡琳娜以及南里奧格蘭德(5%和10%)。表1 19962000年的巴西科學(xué)水平領(lǐng) 域巴西論文占世界比例（%）巴西的論文被引次數(shù)與世界平均值之比（%）農(nóng)業(yè)科學(xué)2.5639空間科學(xué)1.9575物理學(xué)1.8071植物和動物學(xué)1.5753微生物學(xué)1.5453藥理學(xué)1.3556數(shù)學(xué)1.3274生物學(xué)和生物化學(xué)1.2535分子生物學(xué)1.1924生態(tài)學(xué)/環(huán)境科學(xué)1.1974免疫學(xué)1.1055化學(xué) 1.0858地球

27、化學(xué)1.0080材料科學(xué)0.9974工程學(xué)0.8780臨床醫(yī)學(xué)0.8059神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)0.7456社會科學(xué)0.6957計算機科學(xué)0.5765心理學(xué)/精神病學(xué)0.3069數(shù)據(jù)來源：ISI數(shù)據(jù)庫 （1）生物化學(xué) 現(xiàn)在的巴西生物化學(xué)起源于三大軸心：一是所謂的Bioq-FAPESP項目，由圣保羅研究資助基金會（FAPESP）做出的在圣保羅州發(fā)展生物化學(xué)的決策；二是米納斯吉拉斯大學(xué)，它擁有從事從基礎(chǔ)到技術(shù)研究在內(nèi)的龐大的研究隊伍，從事生物化學(xué)的研究；三是由獨立的研究機構(gòu)承擔(dān)生物化學(xué)的研究工作。 1967年巴西成立了生物化學(xué)學(xué)會。21年之后，該學(xué)會改名為巴西生物化學(xué)和分子生物學(xué)學(xué)會（SBBq）。 目前該學(xué)

28、會中聚集了大約500名固定人員，即有獨立成果的研究員，還有將近1000名輔助人員。該學(xué)會自成立以來，每年都定期舉辦年會。 在下列領(lǐng)域集中了最為活躍的生物化學(xué)研究組： 生物能學(xué)、通道與傳導(dǎo)；高等真核細胞生物分子生物學(xué)； 昆蟲生物化學(xué)； 營養(yǎng)生物化學(xué)； 植物生物化學(xué)和植物分子生物學(xué)； 病毒、細菌和原始真核細胞生物的生物化學(xué)和分子生物學(xué)； 生物技術(shù)；新陳代謝控制；細胞發(fā)育和生長；生物化學(xué)教育；生化酶； 醣類的結(jié)構(gòu)和功能； 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能；免疫化學(xué)；疾病的生物化學(xué)；生物膜；神經(jīng)化學(xué)；生物活性縮氨酸；自由氧基。 （2）生物物理 1946年，里約大學(xué)生物物理研究所的建立標(biāo)志著巴西的生物物理學(xué)成為一門成

29、熟的學(xué)科。它最根本的作用在于組成了專業(yè)研究組，同時與圣保羅大學(xué)的生物物理研究組相結(jié)合，培訓(xùn)具備研究生資格的研究人員。最初它所從事的研究集中在細胞興奮性和膜傳輸?shù)茸h題上。除此而外，放射生物學(xué)是巴西生物物理學(xué)發(fā)展早期的另外一個分支領(lǐng)域。 當(dāng)前，巴西生物物理學(xué)的代表領(lǐng)域仍然是上述方面，但同時擴展到其他議題，如大分子結(jié)構(gòu)和分子建模，研究機構(gòu)的數(shù)量也有增加，從事物理學(xué)研究的人員也開始對生物物理學(xué)感興趣。圣保羅大學(xué)、巴西物理研究中心、里約天主教大學(xué)和圣保羅州立大學(xué)的情況就是典型的例子。 國家科技發(fā)展委員會設(shè)有49個有關(guān)生物物理學(xué)研究的獎學(xué)金。巴西生物物理學(xué)會的會員數(shù)目大約是200位。 Chagas Fil

30、ho生物物理研究所（IBCC/UFRJ）和伯南布哥聯(lián)邦大學(xué)生物物理系開設(shè)巴西僅有的生物物理學(xué)研究生課程，擁有大約250300名學(xué)生。 本領(lǐng)域內(nèi)的主要學(xué)術(shù)講座和學(xué)術(shù)會議是實驗生物學(xué)學(xué)會聯(lián)合會的學(xué)術(shù)年會以及拉丁美洲生物物理學(xué)學(xué)會年度學(xué)術(shù)會議。在巴西，本研究領(lǐng)域唯一的學(xué)術(shù)雜志是巴西醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究。 （3）免疫學(xué) 1966年，隸屬于世界衛(wèi)生組織的Treinamento e Pesquisas 免疫研究中心成立，1970年機構(gòu)調(diào)整并入 Butant研究所，并提供全年度全日制課程，為免疫學(xué)人員的培訓(xùn)作出了重大貢獻。自那時開始，免疫學(xué)的各個分支領(lǐng)域得到發(fā)展，包括免疫寄生蟲學(xué)、免疫濾過性微生物學(xué)、炎癥學(xué)、移

31、植理論、過敏研究、免疫化學(xué)、 免疫病理學(xué)、以及免疫遺傳學(xué)。 這些領(lǐng)域的研究中心有圣保羅大學(xué)以及Paulista 醫(yī)學(xué)學(xué)校 (UNIFESP/EPM)、Fundaco Oswaldo Cruz研究所、里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)和Bahia e do Paraná大學(xué)等等。 涉及免疫學(xué)分支領(lǐng)域的研究生培養(yǎng)計劃共有11個，其中有4個在圣保羅， 2個在里約熱內(nèi)盧，1個在巴伊亞，1個在馬拉尼昂，還有1個在巴西利亞。 巴西免疫學(xué)學(xué)會(SBI)創(chuàng)建于 1972年，1986年加入實驗生物學(xué)學(xué)會聯(lián)合會(FeSBE)，這個學(xué)會堅持參加聯(lián)合會年會并自己舉辦學(xué)術(shù)會議。它是國際免疫學(xué)會組織的成員，擁有1151名會員。

32、 巴西國內(nèi)的一些免疫學(xué)家與國外一些最著名的免疫學(xué)研究中心建立了合作聯(lián)系，在這些合作中許多年輕的巴西學(xué)者接受博士和博士后訓(xùn)練。這使我們可以據(jù)此預(yù)測巴西在這一領(lǐng)域增長的幅度和能力。 （4）神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)與行為 神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)的研究范圍從構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)的細胞到它們的組織方式、處理信息的過程，以及形態(tài)學(xué)、分子結(jié)構(gòu)、神經(jīng)中樞路徑以及行為等等。它是一門交叉學(xué)科，具有各種不同背景的研究人員在一起工作，包括生物學(xué)家、實驗心理學(xué)家、神經(jīng)生理學(xué)家、工程師、物理學(xué)家、藥理學(xué)家、生物物理學(xué)家等等。 這一基礎(chǔ)研究領(lǐng)域在巴西有明顯的傳統(tǒng)特色。在20世紀(jì)4050年代，至少有三件劃時代的事件：一是Aristides Pacheco

33、 Leo和Hiss Martins Ferreira關(guān)于大腦皮層抑制的工作，這項工作在里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)完成；二是從蝎子中分離蝎子素并進行其特征研究，這項工作由C.Diniz在米納斯吉拉斯聯(lián)邦大學(xué)完成；三是在圣保羅大學(xué)建立神經(jīng)生理學(xué)研究組，這項工作由Miguel Covian完成。 50年代末期和60年代初期，又有幾個研究組加盟。Cesar Timo Iaria開始開展睡眠與注意力機制以及神經(jīng)中樞控制新陳代謝的研究工作，這項工作在圣保羅大學(xué)醫(yī)學(xué)院進行。 Carlos Eduardo Rocha、Miranda和Eduardo Oswaldo Cruz在里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)創(chuàng)辦專門開展視覺系統(tǒng)研究

34、的實驗室。而此時，Elisaldo Araujo Carlini開始在Paulista 醫(yī)學(xué)院 (UNIFESP/EPM)創(chuàng)建精神病藥理學(xué)研究組，研究藥物對行為的作用。 圣保羅和巴西利亞大學(xué)的實驗心理學(xué)家由Carolina M. Bori 和 Walter H. A. Cunha帶領(lǐng)，開始研究藥物作用后的行為及動物行為學(xué)。所有這些研究組都對今天巴西神經(jīng)科學(xué)的誕生產(chǎn)生過重要影響。 從事動物和人類記憶研究的研究組的工作十分出色，他們是分布于南里奧格蘭德聯(lián)邦大學(xué)生物化學(xué)系記憶中心、圣保羅大學(xué)生物科學(xué)研究所、圣保羅聯(lián)邦大學(xué)Paulista醫(yī)學(xué)院精神生物學(xué)系、圣保羅大學(xué)Ribeiro Preto分校心理

35、學(xué)系的研究組。這些研究組將神經(jīng)化學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)、神經(jīng)成像和行為相結(jié)合，試圖回答動物獲得信息的過程和機理的問題。 對焦慮性神經(jīng)生物學(xué)的研究主要由圣保羅大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)系的研究組承擔(dān)， 核心是復(fù)合胺對動物恐懼和焦慮的調(diào)制作用。他們對于人類研究的大部分假設(shè)都已得到證實。因而新一代血清素激活藥物的研制開發(fā)與他們的基礎(chǔ)工作密切相關(guān)。 同樣的方法被運用于研究焦慮癥的其他側(cè)面以及其他情感狀態(tài)，如壓抑。研究場所主要在圣保羅聯(lián)邦大學(xué)精神生物學(xué)系、坎皮納斯國立大學(xué)(UNICAMP)、圣保羅大學(xué)心理學(xué)研究所。圣坎斯皮里圖、巴拉那、北里奧格蘭德和Santa Catarina聯(lián)邦大學(xué)的研究組研究其他精神病藥理學(xué)問題，

36、一些研究組使用動物做樣本實驗。 對靈長類動物、其他脊椎動物和無脊椎動物行為學(xué)的研究在下列研究機構(gòu)開展得十分活躍：圣保羅大學(xué)實驗心理學(xué)系、坎皮納斯州立大學(xué)(SP)、米納斯吉拉斯以及北里奧格蘭德聯(lián)邦大學(xué)，神經(jīng)行為學(xué)正成為很有發(fā)展前景的研究領(lǐng)域。 在圣保羅聯(lián)邦大學(xué)進行的癲癇病的研究建立了有關(guān)自發(fā)再生循環(huán)性痙攣的動物模式，這一模式被巴西國內(nèi)外的研究者廣泛引用。多學(xué)科研究方法的運用幫助他們來闡釋這種疾病形成的機理。圣保羅大學(xué)里貝朗普圖恩分校的研究者們同時通過對接收聲音而產(chǎn)生動作的神經(jīng)行為學(xué)分析來研究癲癇病。 對視覺系統(tǒng)的研究是巴西最為堅實的研究分支之一。對人和動物視覺系統(tǒng)形態(tài)學(xué)、神經(jīng)化學(xué)、電生理學(xué)、心理

37、物理學(xué)等方面進行了創(chuàng)新性研究，產(chǎn)生了被廣泛接受的實驗?zāi)Ｊ?。本領(lǐng)域的代表性研究集體是里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)人數(shù)眾多且成果豐碩的研究組，以及從此派生的巴西利亞大學(xué)、伯南布哥和帕拉聯(lián)邦大學(xué)的研究組、圣保羅大學(xué)圣保羅分校和里貝朗普圖恩分校心理學(xué)和生物化學(xué)研究所的研究組。 圣保羅大學(xué)里貝朗普圖恩醫(yī)學(xué)院、生物醫(yī)學(xué)研究所和里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)生物物理研究所對神經(jīng)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)、可塑性、發(fā)育、再生、行為變化等內(nèi)容進行專門研究。對于睡眠機理的研究，在巴西開始于20世紀(jì)60年代末期，近年來十分活躍，主要由圣保羅大學(xué)醫(yī)學(xué)院和圣保羅聯(lián)邦大學(xué)承擔(dān)。與此相連，生物鐘學(xué)在80年代作為一個獨立的研究領(lǐng)域出現(xiàn)，其代表性工作由圣保羅大學(xué)

38、、圣保羅聯(lián)邦大學(xué)以及北里奧格蘭德聯(lián)邦大學(xué)的龐大和活躍的研究組完成。其他神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)研究組分布在米納斯吉拉斯聯(lián)邦大學(xué)、南里奧格蘭德、圣埃斯皮里圖、圣塔卡琳娜和巴拉那等地的機構(gòu)。 從事神經(jīng)科學(xué)研究的人員十分活躍，其產(chǎn)出約占生物科學(xué)界發(fā)表論文的20%。盡管致力于此的研究生培養(yǎng)機構(gòu)只有34個，但是大批學(xué)生和他們的導(dǎo)師都掛靠在這些機構(gòu)，涉及的基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域有生物形態(tài)學(xué)、生物化學(xué)、藥物學(xué)、生理學(xué)、精神生物學(xué)和心理學(xué)。 “神經(jīng)科學(xué)高級計劃”(PAN)由里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家們組織形成，類似的研究計劃在圣保羅大學(xué)則圍繞神經(jīng)科學(xué)與行為研究形成。 要評價科研產(chǎn)出在國家科學(xué)發(fā)展中的影響并非易事，如果依據(jù) IS

39、I 的數(shù)據(jù)，神經(jīng)科學(xué)則在巴西是最為成功的一個領(lǐng)域。就發(fā)表論著的數(shù)量與國際引用率來看，20%的巴西神經(jīng)科學(xué)家排在所有學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)家中最富產(chǎn)出的行列之中。 （5）藥理學(xué) 巴西藥理學(xué)和實驗療法學(xué)會 (SBFTE)于1966年10月14日在 圣保羅大學(xué)成立，發(fā)起人是幾個著名的藥理學(xué)家，包括在Mauricio Rocha e Silva教授領(lǐng)導(dǎo)下的José Ribeiro do Valle教授、Lauro Sollero教授和Zuleika P. Picarelli教授等人。直到1995年，SBFTE只有大約400名會員，目前已達到大約800名會員，其中約240名為高級研究員，其他人員則是研究

40、生和本科生。就會員席位而言，巴西藥理學(xué)和實驗療法學(xué)會在世界藥理學(xué)學(xué)會中位居第十，是拉丁美洲最大的一個國家級學(xué)會。 最早開始藥理學(xué)研究的研究組在圣保羅州的圣保羅大學(xué)里貝郎普圖恩分校、圣保羅大學(xué)圣保羅分校、圣保羅州立大學(xué)EPM分校以及里約熱內(nèi)盧州的里約聯(lián)邦大學(xué)。除了這些大學(xué)而外，一些重要的研究所如圣保羅生物研究所、Butant研究所和里約Fundaco Oswaldo Cruz研究所也對巴西藥理學(xué)的建立作出過重要貢獻。從這些先驅(qū)研究所里開辟出來了一些國際知名研究新領(lǐng)域，如霉素和毒液研究、疼痛和炎癥研究、心血管藥理學(xué)和具有生物活性縮氨酸的研究等。這些研究組中的一些研究者因為他們卓越的工作和他們的發(fā)現(xiàn)

41、的重要性而引起廣泛的國際關(guān)注。包括由巴西藥理學(xué)家做出的最重要的發(fā)現(xiàn)，如由Mauricio Rocha e Silva教授、Wilson Beraldo教授和Gasto Rosenfeld教授所發(fā)現(xiàn)的緩激肽，以及由Zuleika Picarelli教授和J. H. Gaddum教授合作發(fā)現(xiàn)的多重血清素受體。 從埡拉拉卡蝰蛇毒液中確定緩激肽加強因子，為血管緊縮素轉(zhuǎn)換酶抑制劑的研制和炎癥性疼痛中前列腺素的使用鋪平了道路，由Sérgio Ferreira教授完成的這項工作也是具有基礎(chǔ)性指導(dǎo)意義的。 隨著70年代藥理學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域研究生培養(yǎng)計劃的引入，在巴西產(chǎn)生了一批具有碩士和博士學(xué)位的新一代藥

42、理學(xué)家。還有一些人在一些具有較高知名度的國外研究機構(gòu)接受培訓(xùn)。這些掌握一定技能的人力資源不僅強化了過去已經(jīng)建立的研究組，而且得以在巴西大多數(shù)的大學(xué)里建立新的藥理學(xué)分支機構(gòu)。 目前的情況已不像20世紀(jì)70年代以前，藥理學(xué)領(lǐng)域的重要的研究組已不再只是集中于圣保羅州和里約熱內(nèi)盧州，而是在巴西許多其他的州都能找到。對藥理學(xué)研究作出重要貢獻的研究組也來自亞馬遜、帕拉、馬拉尼昂、塞阿拉、帕拉伊巴、阿拉戈斯、塞爾希培、圣埃斯皮里圖、米納斯吉拉斯、馬托格羅索、巴拉那、圣卡塔琳娜和南里奧格蘭德等州。而且，有幾個新的研究組在圣保羅州和里約熱內(nèi)盧州的幾個大學(xué)里表現(xiàn)非?；钴S。這些新的研究組中有一些已經(jīng)有他們自己的研究

43、生計劃。 要強調(diào)的是巴西的藥理學(xué)家們總是與國際知名的研究中心和制藥企業(yè)保持深入的合作。最近幾年，這種深入合作又進一步擴展到與國際科學(xué)界的合作上來。 巴西藥理學(xué)和實驗療法學(xué)會的主要研究領(lǐng)域如下：炎癥與疼痛；心血管與腎臟藥理學(xué)；行為藥理學(xué)；行為和精神藥理學(xué)；自律性藥理學(xué)；免疫藥理學(xué)；臨床藥理學(xué)；受體和信號轉(zhuǎn)換機理；神經(jīng)肌肉傳送；毒液和霉素的藥理學(xué)。 （6）生理學(xué) 巴西生理學(xué)學(xué)會中聚集了本領(lǐng)域中絕大多數(shù)研究者。目前，該學(xué)會擁有450名會員，其中250人擁有博士學(xué)位，其余人員是本科生、碩士生和博士生。它主要的會議是實驗生物學(xué)學(xué)會聯(lián)合會的年會。 巴西生理學(xué)學(xué)會是巴西實驗生物學(xué)學(xué)會聯(lián)合會年會的主要參與者，

44、負(fù)責(zé)會員大會一部分重要活動內(nèi)容。生理學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)產(chǎn)出與巴西的研究生計劃緊密相關(guān)，主要的研究生計劃分布在下列機構(gòu)：南里奧格蘭德、米納斯吉拉斯、So Carlos、圣埃斯皮里圖、伯南布哥聯(lián)邦大學(xué)、圣保羅州立大學(xué)、圣保羅大學(xué)圣保羅分校、圣保羅大學(xué)里貝朗普雷圖分校醫(yī)學(xué)院、坎皮納斯州立大學(xué)。 巴西醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究是本領(lǐng)域主要的國家級雜志，而實際上大部分研究成果發(fā)表在國際雜志上，如美國生理學(xué)雜志、生理學(xué)雜志、高血壓、腦研究、循環(huán)、內(nèi)分泌學(xué)和呼吸作用生理學(xué)等雜志。 2. 植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)和動物學(xué)領(lǐng)域 最新由國家科技發(fā)展委員會（CNPq)的統(tǒng)計表明，巴西主要研究部門包括93個植物學(xué)研究團體、111個生態(tài)學(xué)

45、研究團體、165個遺傳學(xué)研究團體和103個動物學(xué)研究團體。在這些科學(xué)家中，研究生和其他助理人員均列入了此清單，這些數(shù)據(jù)可以在pq.br上查閱。 在巴西的生物學(xué)研究領(lǐng)域，每個研究組大致包括3名科學(xué)家和6名研究生或其他助理人員。在巴西，這些研究組分布不平衡，如許多生物多樣性十分豐富的地區(qū)卻缺少相關(guān)的研究團體。通過國家科技發(fā)展委員會列出的研究組領(lǐng)導(dǎo)人員清單就能體現(xiàn)上述不平衡現(xiàn)狀。例如在位于巴西西南部的圣保羅和里約熱內(nèi)盧的研究機構(gòu)中，匯集了55%（植物學(xué)領(lǐng)域）到72%（生態(tài)學(xué)領(lǐng)域）生物學(xué)研究人員，而南部的巴拉那州、圣塔卡琳娜州和南奧格蘭德州僅有13%左右的植物學(xué)家和生態(tài)學(xué)家，20%左右的動物學(xué)家。在廣

46、大的北部、東北部和中西部工作的科學(xué)家僅占全國科學(xué)家總數(shù)的5%到15%。 巴西在植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)和動物學(xué)以及其他生物學(xué)科的研究主要集中在公立（國家或州）大學(xué)。一些政府研究機構(gòu)也在那些領(lǐng)域進行科研工作。少數(shù)非政府機構(gòu)組織積極參與了生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的研究。 圣保羅大學(xué)擁有大量優(yōu)秀的科學(xué)家，在生物學(xué)研究方面處于全國領(lǐng)先地位。 就植物學(xué)研究而言，圣保羅州環(huán)境中心部（Secretaria do Merio Ambiente）的植物研究所、坎皮拉斯大學(xué)（UNICAMP）、圣保羅州立大學(xué)（UNESP）的Botucatu和Rio Claro分校占有優(yōu)勢。奧格蘭德聯(lián)邦大學(xué)（UFRGS）、Paraense Emil

47、io Goeldi博物館和里約熱內(nèi)盧植物園(JB)在植物學(xué)研究領(lǐng)域也很突出。 在生態(tài)學(xué)方面，USP、UNICAMP、UFRGS、UNESP Butocatu分校和圣卡洛斯聯(lián)邦大學(xué)（UFSCar）被認(rèn)為是最好的研究單位。除了上述研究單位，里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)（UFRI）、維索薩聯(lián)邦大學(xué)（UFV）和奧斯瓦爾杜·克魯斯基礎(chǔ)研究所（Fundacao Oswaldo Cruz）擁有遺傳學(xué)和動物學(xué)研究領(lǐng)域最好的研究人員和科研實力。其他一些研究機構(gòu)，如亞馬遜國家考察委員會 (INPA)、國家博物館和圣保羅動物博物館，因為它們在研究領(lǐng)域的特殊性或者是在地理上的重要性，在巴西科學(xué)界也占有一席之地。 在巴

48、西，植物學(xué)和動物學(xué)方面進行的研究內(nèi)容主要包括形態(tài)學(xué)、標(biāo)本學(xué)、生理學(xué)和解剖學(xué)。這些研究方向大約集中了巴西90%的研究工作和研究人員。在遺傳、植物、動物、人類、微生物和分子遺傳方面進行研究的遺傳學(xué)家比較均衡。生態(tài)學(xué)家在陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)進行了廣泛研究，但理論生態(tài)學(xué)和人類生態(tài)學(xué)研究較薄弱，在保護生物學(xué)和可持續(xù)管理方面也面臨同樣的問題。 從過去到現(xiàn)在，研究經(jīng)費管理部門，特別是CNPq，在上述領(lǐng)域積極提供專門的項目資助。盡管有些項目，如70年代后期進行的植物區(qū)系研究和全國動物資源調(diào)查沒有完全達到預(yù)期目標(biāo)，但是在遺傳學(xué)和植物學(xué)方面的綜合研究取得了全部或部分成功。近來許多項目，如國家生物多樣性計劃（PRON

49、ABIO）、東北部植物研究、生態(tài)學(xué)綜合項目開始取得令人滿意的研究成果。 各科研小組為巴西創(chuàng)造的直接貢獻之一就是培養(yǎng)出的大多數(shù)研究人員和較高水平實驗室落戶南部和東南部。巴西植物學(xué)家和動物學(xué)家的研究成果主要發(fā)表在國內(nèi)刊物上，而遺傳學(xué)家和生態(tài)學(xué)家發(fā)表在國內(nèi)刊物上的研究成果與在國外發(fā)表的研究成果基本相等。表2提供了19811995年的15年間巴西發(fā)表論文的大致情況。表2 每連續(xù)5年巴西在ISI檢索中發(fā)表的論文數(shù)量1981-19851986-19901991-1995植物學(xué)（植物科學(xué)）271242535生態(tài)學(xué)（環(huán)境科學(xué)）167341581遺傳與分子生物學(xué)451509731動物學(xué)（動物科學(xué)）4082384

50、95上述數(shù)據(jù)由智利南方大學(xué)（The Universidad Austral）的Manuel Krauskopf博士提供。 從表2可知，19911995年在國際刊物上發(fā)表的文章穩(wěn)步上升。這與全球?qū)ι锒鄻有员Ｗo和持續(xù)利用的逐漸重視以及1992年里約熱內(nèi)盧生物多樣性保護公約的簽署有關(guān)。隨著生物技術(shù)，尤其是基因工程的快速發(fā)展，所有野生資源都可能發(fā)現(xiàn)其潛在的經(jīng)濟價值。弄清生物資源的名錄是對其進行研究和管理的首要工作。由于在科技方面的人員和資金投入落后于生態(tài)系統(tǒng)的破壞速度，因此優(yōu)化和合理利用與管理生物資源十分重要。在這種情況下，在植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、動物學(xué)和遺傳學(xué)領(lǐng)域選擇一些方向進行常規(guī)性研究，不僅可以大大

51、降低研究經(jīng)費，同時可以提高對野生物種和環(huán)境的認(rèn)識。CNPq和一些科研團體正積極為實現(xiàn)這一目標(biāo)而努力。 3. 農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域 （1）熱帶農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā) 就熱帶農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)而言，巴西可謂世界領(lǐng)導(dǎo)者。巴西通過增加新的作物品種、發(fā)展綜合管理技術(shù)、消除病害、減少或者取消化學(xué)藥品和殺蟲劑的使用等措施來提高單位面積產(chǎn)量，這些措施已經(jīng)推廣到Cerrado熱帶草原。實施的水土保持措施有無耕種栽培、復(fù)雜灌溉體系、通過使用根瘤菌提高大豆的氮固著能力等，這些措施的運用使得巴西成為世界其他熱帶農(nóng)業(yè)的樣板。 由國家科技發(fā)展委員會做出的貢獻一直是巴西農(nóng)業(yè)進步的重要因素，特別表現(xiàn)在人力資源培訓(xùn)方面。由于它的作用，在公共和私

52、立機構(gòu)儲備了大量的研究者。國家科技發(fā)展委員會的另外一個重要貢獻是它的基金政策，其基金政策支持了公共機構(gòu)里優(yōu)秀的研究人員。阻礙研究后續(xù)進步的主要限制因素是研究資源的缺乏。 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，科學(xué)產(chǎn)出對社會的最大影響在于開發(fā)的產(chǎn)品，如品種增加、更好的加工過程和加工技術(shù)等，在這一方面，大學(xué)和研究機構(gòu)都作出了相應(yīng)的貢獻。 新增加的農(nóng)產(chǎn)品品種主要有以下幾種： 咖啡：巴西在咖啡品種增加方面處于領(lǐng)先地位，新增品種的產(chǎn)量是舊品種的3倍多。 玉米：新增的雜交的玉米產(chǎn)量是舊品種玉米產(chǎn)量的4倍甚至更多。已經(jīng)獲得的新品系有超早熟、早熟和正常的品種，它們可以在不同情形下使用，并能夠適應(yīng)新的環(huán)境。 大豆：大約2025年以前，巴

53、西生產(chǎn)大豆并不為外界所知曉。今天，巴西大豆產(chǎn)量名列世界第三，僅次于美國和中國，它的單位面積產(chǎn)量可達到2000公斤/公頃，高于其他熱帶地區(qū)。 固氮：已經(jīng)獲得了一種新的和更有效的固氮菌品系，即根瘤菌，可用于大豆種植上，因而可以不用施用富氮化肥。 生物控制：通過使用象鼻蟲天敵控制了象鼻蟲(Anticarsia gemmatalis)，效果十分顯著，因而減少了化學(xué)藥品和殺蟲劑的使用。 蔬菜：直到1950年前后，巴西生長的蔬菜都來自溫帶地區(qū)，并且很好地適應(yīng)了南半球冬季的氣候條件。今天，已經(jīng)可以獲得適應(yīng)夏季條件的作物，而適應(yīng)冬季條件的品種也大大增加，包括甘藍、花椰菜、椰菜、胡蘿卜、萵苣、洋蔥等等。 溫帶水

54、果：適度的氣候條件十分必要，以滿足開花和結(jié)果。需要在較為涼爽條件下開花、結(jié)果的果樹品種包括蘋果、梨、桃子、油桃以及李子?；究梢詼p少或停止這類水果進口。 柑橘種植：對柑橘類水果的研究已經(jīng)使巴西成為世界上最大的柑橘生產(chǎn)國和領(lǐng)先的果汁出口國。 森林：巴西擁有桉樹優(yōu)質(zhì)品種和栽培技術(shù)，優(yōu)于其他任何國家，甚至包括桉樹發(fā)源地的澳大利亞。 種植松樹用來制作木材和供給造紙廠作為紙漿的原材料，在巴西也十分重要。 勿需詳細贅述，下列作物種植已有重要進展：豆類 （各種類型）、水稻（產(chǎn)量、灌溉適應(yīng)性以及旱地栽培）、棉花（產(chǎn)量和纖維質(zhì)量）、柑橘（巴西名列第一）、甘蔗（更高產(chǎn)、防病和高蔗糖含量的新類型）、可可豆（通過栽培

55、技術(shù)改進和產(chǎn)品雜交，在過去20年，產(chǎn)量已經(jīng)從225公斤/公頃左右上升到1050公斤/公頃）、草料(技術(shù)進步使得單位面積牛的數(shù)量增長成為可能）、野生花生（適應(yīng)于與牧草一起種植、增加牛群數(shù)量）。 土地生產(chǎn)力與管理：無耕種栽培技術(shù)的開發(fā)減少了土壤耕作所要消耗的能量，減緩了土壤侵蝕，提高了土壤肥力和生產(chǎn)力。 灌溉：過去10年里，灌溉技術(shù)取得很大進展， 特別是中心噴灌的使用，目前大約有5060萬公頃土地使用這種技術(shù)灌溉。 Cerrado 熱帶草原：Cerrado 熱帶草原覆蓋巴西約23%的國土面積。由于土壤酸性過高、有毒金屬鋁的存在以及過于貧瘠的原因，Cerrado 熱帶草原就農(nóng)業(yè)開發(fā)而言一直是一個嚴(yán)重

56、的問題，然而這種土地由于新技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)開始得到有效的使用。 經(jīng)濟支撐：普遍認(rèn)為現(xiàn)實經(jīng)濟穩(wěn)定計劃的支柱之一是玉米和大豆的高效生產(chǎn)，因而使得肉雞的價格在低收入人口所能承受的范圍以內(nèi)。 巴西農(nóng)業(yè)滿懷信心展望未來，通過多種方式改善運作來提高效率、增加產(chǎn)量：橫向上拓展新區(qū)域；時間上適應(yīng)不同生長季節(jié)；垂向上提高單位面積產(chǎn)量。仍然有巨大潛力有待挖掘，特別是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多樣化方面，例如熱帶水果、藥用植物、花卉以及各種深加工農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)。 存在的問題主要有： 充足的資源需要承諾進行研究，以趕上過去幾年造成的延誤； 機械化農(nóng)業(yè)這一方面的發(fā)展仍然十分有限，需要來自研究部門的強有力支持和協(xié)助； 氣候波動研究氣候的不穩(wěn)定變化以及不可預(yù)見的氣候條件，如降雨、溫度等等發(fā)生的原因。 農(nóng)業(yè)政策某些農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的波動，尤其是谷類產(chǎn)品，在很大程度上受政府政策的影響，政府某些政策可能會挫傷農(nóng)民種植某些農(nóng)產(chǎn)品的積極性。 （2）動物管理和獸醫(yī)學(xué) 巴西家畜生產(chǎn)的巨大進步，特別是近20年來的進步，是科技投入帶來的直接結(jié)果。由于引進高效大型農(nóng)場管理方法并且改進基因品質(zhì)，巴西目前擁有世界上最大的瘤牛動物群體。 在生豬和家禽