時(shí)間：2023-10-11 09:58:01
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇航空航天技術(shù)特征，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：航空概論；教學(xué)方法；教學(xué)手段
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0172-02
航空航天技術(shù)是表征一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志，是力學(xué)、熱力學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料學(xué)、自動控制理論、電子技術(shù)、噴氣推進(jìn)技術(shù)及制造工藝等技術(shù)的綜合體現(xiàn)[1]，是衡量一個(gè)國家國防實(shí)力，工業(yè)實(shí)力和科研實(shí)力的重要指標(biāo)之一。近年來，國家大力發(fā)展航空航天事業(yè)，為了振興國家，促進(jìn)我國航空航天事業(yè)的快速發(fā)展。很多航空航天類的院校比如北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等相繼開設(shè)了公共選修課《航空航天概論》，受到在校大學(xué)生的一致認(rèn)可，特別是“神舟號”系列載人飛船發(fā)射成功以后，航空航天知識受到更多學(xué)生的關(guān)注[2]。因此，開設(shè)公共選修課《航空航天概論》，普及航空航天的基礎(chǔ)知識，日益受到學(xué)生們的歡迎。
《航空概論》課程是我校（鄭州航空工業(yè)管理學(xué)）針對航空特色面向全校開設(shè)的公共選修課程。本課程的開設(shè)目的有兩方面：一是使學(xué)生初步建立航空技術(shù)的基本概念和基礎(chǔ)知識。二是拓寬學(xué)生的視野，擴(kuò)大知識面，培養(yǎng)他們學(xué)航空、愛航空、投身于航空事業(yè)的興趣，使他們初步建立航空工程意識，為今后的工作奠定基礎(chǔ)。
一、本課程的教學(xué)現(xiàn)狀
《航空概論》作為一門全校公選課，開設(shè)對象以低年級學(xué)生為主，選課的學(xué)生人數(shù)多，學(xué)生專業(yè)知識背景很復(fù)雜，層次參差不齊，而且這門課程涉及的學(xué)科也比較多，其中有些理論知識，例如空氣動力學(xué)、飛機(jī)發(fā)動機(jī)對很多學(xué)生來說比較抽象、難理解，特別是人文社科類的學(xué)生，感覺課程內(nèi)容枯燥、機(jī)械呆板，提不起學(xué)習(xí)的興趣。在教學(xué)中，教師講課費(fèi)勁，學(xué)生厭學(xué)，難以取得良好的教學(xué)效果，這種情況下，迫切需要采取合適的教學(xué)方法和手段，優(yōu)化教學(xué)效果。
二、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化
《航空概論》是一門關(guān)于航空方面知識介紹的基礎(chǔ)課程，基于課程的性質(zhì)和目的考慮，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該通俗易懂，不能有太多專業(yè)性很強(qiáng)的詞匯，要注意擴(kuò)寬知識面、保持內(nèi)容的系統(tǒng)性，反映出科學(xué)前沿，同時(shí)還需要不斷加強(qiáng)趣味性與知識性，在實(shí)際當(dāng)中要注意教學(xué)內(nèi)容的豐富多彩，比如有鳥類飛行可延伸到現(xiàn)在飛機(jī)，有放風(fēng)箏延伸到飛行原理，進(jìn)而講解飛機(jī)的構(gòu)造原理，讓學(xué)生在感興趣的事例中汲取航空知識。這樣做即可提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)，又可以達(dá)到科學(xué)普及的目的。
三、教學(xué)方法的多樣化
《航空概論》是一門以基礎(chǔ)知識為主的課程，信息量大，且大多數(shù)內(nèi)容以講述為主。為了避免課堂教學(xué)枯燥乏味，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在授課時(shí)，應(yīng)該采用多樣化的教學(xué)方法。作為授課教師，通過不斷的探索，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，請教有經(jīng)驗(yàn)的老教師，總結(jié)了以下幾種教學(xué)方法：
（一）互動、自主式教學(xué)方法
“教”與“學(xué)”是相輔相成的，缺一不可。若要提高教學(xué)效率，就要讓學(xué)生充分參與到教學(xué)過程中，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。例如為了讓學(xué)生更了解世界航空發(fā)展歷史，教學(xué)中可布置作業(yè)，讓學(xué)生收集自己感興趣的航空器的各種資料，包括航空器的圖片、型號、性能、發(fā)展概況等，然后上臺介紹給大家，通過收集、講解的方式，調(diào)動了學(xué)生的積極性，增加課堂的趣味性，同時(shí)擴(kuò)大知識面，增長更多課本之外的知識。
（二）啟發(fā)、聯(lián)想、討論式教學(xué)方法
在講述某些章節(jié)內(nèi)容時(shí)，要注意啟發(fā)學(xué)生的想象力，激發(fā)學(xué)生興趣，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)和知識遷移的能力。例如，在講解伯努利定理時(shí)，由于公式內(nèi)容比較抽象，學(xué)生不容易理解和記憶，如果直接向?qū)W生灌輸定理的內(nèi)容和公式，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不是很理想。在這種情況下，可以設(shè)定一系列問題。引導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)出定理的內(nèi)容。具體授課過程：兩只手各拿一張紙，向紙中間吹氣，讓學(xué)生觀察。問題1：發(fā)生了什么現(xiàn)象，學(xué)生答兩張紙相吸了。問題2：兩張紙為什么會相吸，學(xué)生答兩張紙中間的壓強(qiáng)變小了。問題3：壓強(qiáng)代表的是空氣中的那種能量？學(xué)生答“勢能”。問題4：當(dāng)壓強(qiáng)減小時(shí)，空氣中哪個(gè)參數(shù)變大了？學(xué)生回答“速度”。問題5：速度代表著空氣的哪種能量？學(xué)生回答“動能”。問題6：當(dāng)速度增加時(shí)壓強(qiáng)為什么會減??？引導(dǎo)學(xué)生主動思考、相互討論，再進(jìn)一步引導(dǎo)，勢能和動能的關(guān)系，以及能量守恒定律，最后總結(jié)出伯努利定律的相關(guān)知識。通過這種問答式的教學(xué)模式，讓學(xué)生自主參加到課堂中，主動思考，積極討論，提高了學(xué)習(xí)興趣。增強(qiáng)教學(xué)效果，對所學(xué)的知識記憶更加牢固。
四、教學(xué)手段的多樣性
教學(xué)手段的多樣性對提高課程的教學(xué)效果和質(zhì)量具有十分顯著的作用。對于綜合性強(qiáng)、信息量大的航空概論，采用多種教學(xué)手段，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，讓學(xué)生盡可能多的去了解航空知識，顯得尤為重要[4]。因此要不斷的改進(jìn)教學(xué)手段，充分利用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)課程、慕課、課外實(shí)踐等方式，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)快捷、高效的學(xué)習(xí)環(huán)境，提高教學(xué)質(zhì)量。
（一）多媒體教學(xué)
多媒體技術(shù)集聲音、圖片、視頻、動畫、文字于一體，有著文字信息無法比擬的優(yōu)勢。很多的知識比如講解燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的工作過程，如果僅僅依靠課本上的文字和教師的口述，學(xué)生很難形成直觀的印象，甚至費(fèi)勁口舌，也無法讓學(xué)生真正的理解。而采用多媒體的形式，通過視頻和動畫把氣流在發(fā)動機(jī)各部件的工作過程進(jìn)行完整的演示，可以非常直觀和形象的把信息表達(dá)出來[4]，便于學(xué)生理解、加深印象，獲得良好的教學(xué)效果。
（二）網(wǎng)絡(luò)課程開設(shè)
我校結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)際，開通了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，并為每個(gè)教師和學(xué)生設(shè)置了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)賬號，教師可以通過自己的平臺，上傳一些與課程相關(guān)的資料?？梢栽诰W(wǎng)絡(luò)平臺建立：（1）飛機(jī)圖片庫。將國內(nèi)外典型的軍用、民用飛機(jī)的形狀，特征、尺寸和功能建立檔案，通過對比學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解更多飛機(jī)知識。鍛煉了學(xué)生的觀察能力，加深理解所學(xué)知識，開闊眼界，拓寬思路。（2）飛機(jī)影片庫。把一些戰(zhàn)爭場面中飛機(jī)的飛行狀況和性能通過影片展現(xiàn)出來，使學(xué)生身臨其境，在感受戰(zhàn)爭的殘酷性的同時(shí)更加意識到飛機(jī)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的重要作用，增強(qiáng)學(xué)生航空報(bào)國、為國爭光的主人翁意識和責(zé)任感[5]。（3）老師可以將課程的重點(diǎn)難點(diǎn)上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺，與學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行答疑解惑。學(xué)生隨時(shí)隨地可以在線學(xué)習(xí)，方便快捷，提高學(xué)習(xí)效率。
（三）慕課
慕課，英文名MOCC（Massive Open Online Course），意思為“大規(guī)模、開放性的在線課程”，由教師負(fù)責(zé)、很多學(xué)生參與，集講課視頻、作業(yè)、互動、測試相交織的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式。將慕課翻轉(zhuǎn)課程的教學(xué)理念和教學(xué)模式應(yīng)用到《航空概論》的教學(xué)實(shí)踐中，課前學(xué)生學(xué)習(xí)在線課程，積累知識，為上課做準(zhǔn)備。課中學(xué)生充分參與到課堂中，進(jìn)行師生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的討論、交流（包括成果展示）、評價(jià)（包括學(xué)生互評）等學(xué)習(xí)活動。一方面提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的能力，另一方面培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力和解決問題的能力。
（四）課外實(shí)踐活動
為了進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以把動手能力強(qiáng)、學(xué)有余力的學(xué)生組織起來，成立航模隊(duì)，進(jìn)行飛機(jī)模型的設(shè)計(jì)與制作。把課堂上學(xué)習(xí)的理論知識如空氣動力學(xué)、飛行原理與實(shí)踐動手相結(jié)合。現(xiàn)在，航模隊(duì)的學(xué)生不僅可以做出紙質(zhì)、木質(zhì)的飛機(jī)模型，還能做出可以遙控指揮的飛機(jī)模型。并且，通過自學(xué)學(xué)習(xí)遙控飛行器的技術(shù)，已經(jīng)具備航模飛行表演的能力，個(gè)別學(xué)生還參加2016年央視春節(jié)聯(lián)歡晚會廣州分會場上的飛行表演。通過課外實(shí)踐，逐步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、思考、維修飛機(jī)航模的基本能力，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、集體榮譽(yù)感的觀念。同時(shí)可以帶動更多同學(xué)參與到航空航天科普創(chuàng)新活動中，充分利用課余時(shí)間，發(fā)展學(xué)生的個(gè)人興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐動手能力，增強(qiáng)了我校學(xué)生的綜合素質(zhì)。
五、結(jié)論
《航空概論》是一門涉及多學(xué)科多領(lǐng)域的綜合性課程，且選課學(xué)生的背景專業(yè)存在很大差異，如果采用單一的教學(xué)方法和教學(xué)手段難以滿足課程教學(xué)的需要，因此進(jìn)行教學(xué)改進(jìn)是現(xiàn)實(shí)教學(xué)發(fā)展的需要。通過一系列的措施和教學(xué)改進(jìn)，提高了學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力，得到了良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]謝礎(chǔ)，賈玉紅.航空骯天技術(shù)概論[M].北京：北京航空骯天大學(xué)出版社，2005：9-1.
[2]王文虎，“航空航天技術(shù)概論”教學(xué)改革與實(shí)踐研究[J].科技咨詢，2007，（7）：100.
[3]張秀琴，李濤，王守忠.高等學(xué)校選修課設(shè)置和教學(xué)現(xiàn)狀[J].石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，27（6）：747-750.
Abstract: Through the introduction of concept of aerodynamics and aerospace technology in modern aerodynamics, the future directions of development of modern aerodynamics and aerospace issues that may be obstacles are analyzed and the technical problems are researched and studied in-depth, which is helpful for our country carrying out deeper aerodynamic research and development.
關(guān)鍵詞：空氣動力學(xué)；航空航天；發(fā)展
Key words: aerodynamics; aeronautics and astronautics; development
中圖分類號：[O355] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2010）36-0227-01
0引言
空氣動力學(xué)是研究物體在同氣體做相對運(yùn)動時(shí)的氣體流動規(guī)律、受力特性以及伴隨發(fā)證的物理變化，是力學(xué)的一個(gè)分支?？諝鈩恿W(xué)是建立在流體力學(xué)的基礎(chǔ)上，伴隨噴氣推進(jìn)技術(shù)和航空工業(yè)也逐漸發(fā)展起來的一門學(xué)科。
今后十年或更長一些時(shí)間內(nèi)，航空航天技術(shù)必將有更大發(fā)展，正在研制和有可能開始投入研制的航空航天飛行器將主要有：高機(jī)動性作戰(zhàn)飛機(jī)、無人偵察作戰(zhàn)飛機(jī)、武裝直升機(jī)、大型高速民航機(jī)和軍用運(yùn)輸機(jī)、可重復(fù)使用的高超聲速空天飛行器、微型飛行器、地效飛行器、智能控制可變形體飛行器等。上述這些飛行器的研制，對空氣動力學(xué)發(fā)展提出的許多具有挑戰(zhàn)性的課題，它們一般都涉及高度非定常、非線性、包括物理/化學(xué)變化效應(yīng)，跨越力、熱、電磁多種學(xué)科，從微觀到宏觀多種尺度的時(shí)/空瞬變流場等，都有很大的難度。空氣動力學(xué)涉及的多學(xué)科、多目標(biāo)優(yōu)化，已成為重要的研究領(lǐng)域。下面給出幾個(gè)空氣動力學(xué)未來發(fā)展需要重點(diǎn)研究的幾項(xiàng)課題。
1湍流理論、渦結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)披和分離機(jī)制及主動渦控制技術(shù)
流動現(xiàn)象大致可以分為層流和湍流兩大類。對層流的研究已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)成熟的階段，而對湍流的研究則一直進(jìn)展緩慢。19世紀(jì)初人們認(rèn)為湍流是一種完全不規(guī)則的隨機(jī)運(yùn)動，因此，雷諾首創(chuàng)用統(tǒng)計(jì)平均方法來描敘湍流運(yùn)動。1937年泰勒和馮?卡門對湍流下過定義，認(rèn)為湍流是一種不規(guī)則運(yùn)動，它在流體流過固壁或相鄰不同速度流體層相互流過時(shí)產(chǎn)生。后來欣策在此基礎(chǔ)上予以補(bǔ)充，說明湍流的速度、壓強(qiáng)、溫度等量在時(shí)間與空間坐標(biāo)中是隨機(jī)變化的。從20世紀(jì)70年代初開始，很多人認(rèn)為湍流并不是完全隨機(jī)的運(yùn)動，而是存在一種可以被檢測和顯示的擬序結(jié)構(gòu)，也稱大渦擬序結(jié)構(gòu)。它的處理與隨機(jī)的小渦結(jié)構(gòu)不同，它在切變湍流的脈動生成和發(fā)展中起主導(dǎo)作用。但是人們對這個(gè)說法仍存在爭議，有人認(rèn)為這種大尺度結(jié)構(gòu)不屬于湍流的范疇，而有人認(rèn)為這是湍流的一種表現(xiàn)形式。目前大多數(shù)人的觀點(diǎn)是：湍流由各種大小和渦量的渦旋疊加而成，其中最大渦尺度與流動環(huán)境密切相關(guān)，最小渦尺度則由赫性確定；流體在運(yùn)動過程中渦旋不斷破碎、合并，流體質(zhì)點(diǎn)軌跡不斷變化；在某些情況下，流場做完全隨機(jī)的運(yùn)動，在另一些情況下，流場隨機(jī)運(yùn)動與擬序運(yùn)動并存。
2氣動光學(xué)與氣動聲學(xué)
氣動光學(xué)研究空氣動力流場中密度、溫度、壓力等參數(shù)的不均勻變化和脈動特性引起的光線偏折、相位變化等造成的圖像偏移、抖動、模糊、強(qiáng)度衰減以及光波在大氣中傳輸時(shí)產(chǎn)生的折射、散射、吸收等現(xiàn)象對光傳播和光學(xué)成像影響。
氣動光學(xué)對進(jìn)攻性或防御性高速成像制導(dǎo)武器的目標(biāo)自動跟蹤和瞄準(zhǔn)誤差有重要影響；對空中偵察、照相的影響是引起圖像模糊和定位誤差；對激光武器的影響是引起瞄準(zhǔn)誤差以及靶的聚焦能量衰減，最終造成損傷、摧毀作用的減弱。
流場特性預(yù)示是氣動光學(xué)效應(yīng)的研究基礎(chǔ)。目前，包括激波、剪切層、噴流、湍流、旋渦運(yùn)動及其相互干擾作用的各種復(fù)雜流場變化以及氣動加熱形成的熱輻射影響預(yù)示方法都有自己的局限性，必須進(jìn)一步深人研究和開發(fā)滿足不同需求的高速流場數(shù)值預(yù)示方法包括雷諾平均NS方程、大渦模擬和直接數(shù)值模擬方法的研究，開展化學(xué)非平衡/高溫輻射流場的藕合計(jì)算方法研究。要大力發(fā)展湍流流場試驗(yàn)測試技術(shù)，精確測量流場中的各種湍流平均量和脈動量以及它們的時(shí)空分布特征。建立和發(fā)展高速流場中氣動力/熱耦合環(huán)境下的模擬驗(yàn)證設(shè)備和相應(yīng)測試手段，進(jìn)一步探索高溫流場紅外輻射機(jī)理及其試驗(yàn)預(yù)測方法。要進(jìn)一步深人研究目標(biāo)圖像和光波傳輸特征等基本氣動光學(xué)參數(shù)的理論計(jì)算及數(shù)值仿真及氣動光學(xué)傳輸效應(yīng)驗(yàn)證試驗(yàn)方法，開展流場控制原理、氣體熱輻射抑制原理及氣動光學(xué)效應(yīng)的校正工作。氣動聲學(xué)研究空氣動力流場中噴流、激波、分離流、旋渦、邊界層壓力等脈動引起的噪聲輻射及其他聲學(xué)效應(yīng)。氣動噪聲是決定飛行器結(jié)構(gòu)疲勞動強(qiáng)度和儀器艙噪聲振動環(huán)境的主要因素，對物體表面邊界層轉(zhuǎn)挨和阻力特性也有密切的聯(lián)系。主要研究內(nèi)容包括：湍流邊界層壓力脈動特性和噪聲產(chǎn)生的機(jī)理，激波振蕩、分離旋渦、波渦干擾、噴流及其與外部流場的相互作用，物體表面溝槽、空穴、突起物和部件間干擾產(chǎn)生氣動噪聲的機(jī)制、理論和數(shù)值預(yù)測以及試驗(yàn)研究方法，氣動噪聲的主動、被動控制技術(shù)，噪聲抑制機(jī)制和降噪原理和方法研究等。
3MAV與低Re數(shù)流動
低Re數(shù)空氣動力學(xué)是微型飛行器研制的基礎(chǔ)。由于微型飛行器尺度小，飛行速度低，對應(yīng)的R。數(shù)范圍為102-104量級。在這樣的低R。數(shù)下是層流主導(dǎo)的流動，對流動參數(shù)的變化非常敏感，在飛行過程中，微小的參數(shù)變化都可能使翼面上出現(xiàn)層流分離，形成很大的分離泡，而且一旦分離就很難再附，氣動特性明顯下降，最大升阻比一般只有3-5左右。在這種條件下，如果按照傳統(tǒng)的氣動理論設(shè)計(jì)出的微型飛行器，有效載荷能力非常小，很難滿足任務(wù)要求。
人們從仿生學(xué)研究中得到啟示，鳥類和昆蟲在飛行過程中能夠產(chǎn)生比現(xiàn)有理論預(yù)示大得多的有效升力，因此，探討新的高升力機(jī)制成為微型飛行器研制中的關(guān)鍵氣動力問題之一。因內(nèi)外在這方面都開展了很多研究，對撲翼、旋翼和其他仿生飛行模式，進(jìn)行了廣泛的研究，揭示了高升力產(chǎn)生的新機(jī)制。微型飛行器面向?qū)嵱没龅降牧硪粋€(gè)重要問題是如何在較大的外界環(huán)境干擾(如強(qiáng)風(fēng)、大氣湍流等)下保持穩(wěn)定飛行，常規(guī)的空氣舵面控制對非常小尺度、低Re數(shù)情況，很難提供足夠的控制力，看來，人們也許會從昆蟲和鳥類翅膀在飛行中的柔性變形和對外界擾動的自適應(yīng)外形變化中得到啟示。此外，已有的分析計(jì)算結(jié)果已經(jīng)表明，低Re數(shù)情況下，非定常效應(yīng)起著非常明顯的作用，可以在很大程度上改變流場特性。這些都是有待深入研究的問題。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：航空英語;構(gòu)詞特點(diǎn);發(fā)展趨勢
引言：近年來，各國航空航天技術(shù)發(fā)展較為迅速。我國在此方面也已經(jīng)取得了舉世矚目的成績，我國是美國、俄羅斯之后的第三個(gè)自主研發(fā)載人航天工程的國家。在我國航空航天技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來，進(jìn)而大量的新概念與新詞匯出現(xiàn)在人們的視野中。因此，了解航空英語詞語的構(gòu)成，不僅有助于研究現(xiàn)代航空英語的構(gòu)詞特點(diǎn)與發(fā)展趨勢，還能夠促進(jìn)航空英語教學(xué)，對掌握現(xiàn)代航空技術(shù)具有重要的意義。在分析航空英語構(gòu)詞特點(diǎn)的過程中，從語言學(xué)角度出發(fā)，屬于ESP（Engliish for specific purpose）的重要領(lǐng)域。
一、航空英語詞源分析
與其他的科技詞匯相類似，航空英語與航空科學(xué)知識具有密不可分的關(guān)系。在英語發(fā)展中，這兩者的關(guān)系顯得越來越密切。依據(jù)詞源學(xué)的角度來看，航空英語詞匯主要有兩個(gè)來源。一種來源是英語自身的詞匯。在工業(yè)革命以來，英美兩國在科學(xué)技術(shù)方面處于世界的領(lǐng)先水平。直至萊特兄弟舉行了人類歷史的第一次飛行。因此，較多的航空英語詞匯都來自英語本身。例如，embark（上飛機(jī)，登機(jī)）、checkout（檢查，檢驗(yàn)）以及checking station（檢查站點(diǎn)，檢查點(diǎn)）等[1]。另一方面就是很多英語詞匯具有不同的構(gòu)詞風(fēng)格。在過去，英語中大量的科技詞匯來源于希臘語與拉丁語。導(dǎo)致在航空英語中存在較多這種類型的詞匯。直至現(xiàn)代與近代一些工業(yè)化較早的國家其科學(xué)技術(shù)也已經(jīng)走向了世界的前列。因此，一些較為先進(jìn)的科技詞匯從工業(yè)化較早的國家語言中引入到英語中。這些語言包括了法語、漢語、德語以及俄語等。有的外來詞會直接進(jìn)入英語，有的是間接的傳播到英語中來，或者是吸收為英語。一些外來詞語被吸收為英語，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為航空領(lǐng)域的使用語言。
二、航空英語構(gòu)詞特點(diǎn)
（一）縮合詞（biend or portmanteaus）?？s合詞又被稱為拼合詞。該類詞匯通常由兩個(gè)或者多個(gè)單詞的部分混合構(gòu)成一個(gè)新的詞匯。從構(gòu)詞的角度分析就可以看出，這類詞匯包括了“詞首與詞首”、“詞首與單詞”以及“詞首與詞尾”的縮合。這些說和詞與在航空英語與航空技術(shù)中都具有其特殊的含義。例如，COMINT通信與情報(bào)（communications intelligence）等等。
（二）合成詞（compounds）。通常情況下，合成詞普遍都是由2個(gè)或者是2個(gè)以上的單詞構(gòu)成的詞。合成詞通常被分為2種，即所謂的并列合成詞與主從合成詞。并列合成詞通常都是指詞根或者詞干之間具有并列關(guān)系的詞語。例如，cockpit（駕駛艙）、life-and-death（生死攸關(guān)的）等等。而主從合成詞則是指合成詞中不同詞根或者詞干之間具有主從關(guān)系。例如，crosswind（側(cè)風(fēng)）、cloud-base（云底）等等。無論是具有并列關(guān)系的還是主從關(guān)系的詞語構(gòu)成合成詞，詞語之間仍然具有語義關(guān)系。
（三）縮寫詞（abbreviatins）?？s寫詞其實(shí)就是有每一個(gè)英語單詞的首字母合并組成的縮減新詞。該類詞匯在結(jié)構(gòu)形式上被稱為abbreviatins。這類詞匯大多都是由大寫字母表示的，航空客機(jī)英語縮寫死的雨一特征在此方面主要包括了機(jī)構(gòu)的名稱、技術(shù)設(shè)備的名稱以及系統(tǒng)技術(shù)的名稱等。例如，CAB民航委員會（Civil Aeronautices Board）、SPOT衛(wèi)星定位和跟蹤（satellite
positioning and tracking）以及GPS全球定位系統(tǒng)（global posi
tioning system）等等。航空客機(jī)的縮寫詞與在語音特征方面包括了initialisms與acronyms兩種，這兩種詞匯的在使用方面也各不相同。
三、現(xiàn)代航空英語構(gòu)詞的發(fā)展趨勢
在分析航空科技詞匯的過程中，該領(lǐng)域的詞匯構(gòu)成趨勢具有這么幾項(xiàng)特點(diǎn)。首先，大量的縮合詞匯。縮合詞匯是對科技詞匯系統(tǒng)的綜合概括，該類詞匯涵蓋了大量的組織機(jī)構(gòu)與行業(yè)的術(shù)語。例如，NTIS（國家技術(shù)情報(bào)處）、OBC（機(jī)上檢查）等等。其次，大量的普通詞匯被賦予了全新的科技含義。這類詞匯極容易產(chǎn)生陌生感。雖然詞語看起來不難，但是由于受懂啊專業(yè)的限制，難以命名。例如，stream landing（魚貫著陸）、boxer（轟炸機(jī)）等等。再次，大量的合成詞匯。合成詞會通常具有多種合成方式。但是合成的詞匯意義比較固定，常常表達(dá)一種較為專業(yè)的意義。例如，cargo-floor（貨艙地板）、brownout（減少燈光）等。最后就是大量的詞綴與詞根構(gòu)成派生詞。這次額詞匯多數(shù)都是較為常見的詞綴與詞根。這種構(gòu)詞方式不僅會改變詞匯原有的含義，還會改變原有詞匯的性質(zhì)[2]。因此，如此看來，航空英語詞會構(gòu)成居有其特殊性，在航空英語使用的過程中規(guī)，具有較強(qiáng)的專業(yè)性。
總而言之，了解詞匯的結(jié)構(gòu)不僅能夠?qū)υ~義有更進(jìn)一步的了解，還能夠加深對詞匯的記憶。通過對航空英語詞匯構(gòu)詞的分析，找出其相似之處，進(jìn)而可以牢記詞匯的意義。
參考文獻(xiàn)：
模擬實(shí)驗(yàn)是一種重要的科學(xué)技術(shù)研究方法，已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域[1-3]。社會發(fā)展與人類進(jìn)步，迫切要求研究者日益關(guān)注新模擬實(shí)驗(yàn)方法的探討，以發(fā)現(xiàn)越來越復(fù)雜的科學(xué)技術(shù)問題的未知特性，更好地揭示其內(nèi)在運(yùn)行機(jī)制。同時(shí)，研究者在科技論文中如何有效展示其模擬實(shí)驗(yàn)方法產(chǎn)生的效果，對提升論文價(jià)值，突出研究成果的創(chuàng)新性有重要意義。為此，在論述基本模擬類型的基礎(chǔ)上，以近年來航空航天領(lǐng)域的某些中文科技論文為主要案例，探討模擬實(shí)驗(yàn)方法的最新進(jìn)展特征，提出屬性依賴法與現(xiàn)場依賴法，為解決更復(fù)雜的科學(xué)技術(shù)問題提供新思路。
一、模擬的類型
1.模擬的基本類型
模擬是以科學(xué)技術(shù)理論與實(shí)踐為基礎(chǔ)，在一定環(huán)境與條件下，將研究對象用其它手段進(jìn)行模仿的一種實(shí)驗(yàn)方法。該方法不直接涉及研究對象固有的現(xiàn)象與過程本身，而是設(shè)計(jì)一個(gè)和該現(xiàn)象與過程相似的模型，并通過該模型間接地呈現(xiàn)出該現(xiàn)象與過程。模擬實(shí)驗(yàn)的目的主要是便于經(jīng)濟(jì)地檢驗(yàn)、驗(yàn)證、再現(xiàn)、發(fā)現(xiàn)或揭示該現(xiàn)象與過程的特征、演變規(guī)律與內(nèi)在機(jī)制。
模擬的基本類型有物理模擬與計(jì)算機(jī)模擬。
物理模擬是制作和某現(xiàn)象與過程相似的物理模型，并對該模型研究，獲取該現(xiàn)象與過程的特征。
計(jì)算機(jī)模擬是利用計(jì)算機(jī)對某現(xiàn)象與過程進(jìn)行求解、分析、判斷以及圖像顯示等，得出該現(xiàn)象與過程的特征。計(jì)算機(jī)模擬有模型模擬和統(tǒng)計(jì)模擬兩種基本方法。
2.模擬實(shí)驗(yàn)方法的進(jìn)展特征
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對許多航空航天系統(tǒng)有越來越嚴(yán)格的性能要求[4-7]。為探索性能的未知特性，實(shí)時(shí)評估與預(yù)測性能退化軌跡，科學(xué)技術(shù)研究已經(jīng)從靜態(tài)發(fā)展到動態(tài)、從線性發(fā)展到非線性、從確定性參數(shù)發(fā)展到不確定性參數(shù)、從不變性函數(shù)發(fā)展到多變性函數(shù)。面對這些新問題，現(xiàn)有研究所采用的模擬實(shí)驗(yàn)方法取得了許多進(jìn)展。
以近年來航空航天技術(shù)領(lǐng)域的某些中文科技論文為案例，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，模擬實(shí)驗(yàn)方法的最新進(jìn)展以依賴問題的屬性信息和現(xiàn)場信息為特征，旨在求解動態(tài)、非線性、不確定性與多變性等復(fù)雜問題，根據(jù)對問題信息的依賴特征，將現(xiàn)有的模擬實(shí)驗(yàn)方法歸納為屬性依賴法與現(xiàn)場依賴法。
二、屬性依賴法
屬性依賴法是基于屬性、目標(biāo)屬性與層次屬性等3個(gè)信息要素的模擬實(shí)驗(yàn)方法。
屬性是問題的抽象刻畫，表示問題的性質(zhì)與關(guān)系。性質(zhì)表示問題的固有特征，關(guān)系表示不同問題之間的性質(zhì)傳承與影響。
目標(biāo)屬性是期望得到的對問題屬性的某種解答或認(rèn)知。
層次屬性是目標(biāo)屬性的分解，即將目標(biāo)屬性分解為若干個(gè)子屬性。若子屬性彼此獨(dú)立，則稱為同層次子屬性;否則稱為非同層次子屬性。層次按從低到高的順序分為多層，目標(biāo)屬性依賴于最高層子屬性，最高層子屬性依賴于次高層子屬性，依次類推，直到最低層子屬性。
根據(jù)目標(biāo)屬性的不同，屬性依賴法又細(xì)分為同步進(jìn)化法與層次進(jìn)化法。
1.同步進(jìn)化法
同步進(jìn)化法是將問題分解成低一層次的多個(gè)彼此獨(dú)立的子問題，用基本模擬方法逐個(gè)解決各子問題，最后融合出結(jié)果。這是一種化整為零、逐個(gè)擊破、同步進(jìn)化的方法。具體做法是，若目標(biāo)屬性是由多個(gè)低一層次的獨(dú)立子屬性綜合構(gòu)成，則可以根據(jù)各獨(dú)立子屬性的特征，進(jìn)行子屬性模擬，然后推斷各子屬性的模擬結(jié)果，使各子屬性由低層次同步進(jìn)化至高層次，獲得目標(biāo)屬性特征。
例如，揭示航空發(fā)動機(jī)非線性動力學(xué)特征是相關(guān)領(lǐng)域的一個(gè)重要問題。為此，文獻(xiàn)[7]綜合現(xiàn)有方法的優(yōu)點(diǎn)，提出一種振動耦合動力學(xué)模型，計(jì)算出系統(tǒng)非線性響應(yīng)，并在兩個(gè)航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子模擬裝置上進(jìn)行模態(tài)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果有很好的吻合性。
在這個(gè)案例中，非線性響應(yīng)特征問題被分解為2個(gè)同層次的子問題，即理論建模計(jì)算與模態(tài)實(shí)驗(yàn)，2個(gè)子問題解答的融合是將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析?？梢钥闯觯鉀Q這2個(gè)子問題的實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法分別是物理模擬和計(jì)算機(jī)模型模擬，經(jīng)過對2種模擬結(jié)果的對比檢驗(yàn)，最終推斷出航空發(fā)動機(jī)非線性響應(yīng)的某些特征，為探索航空發(fā)動機(jī)非線性動力學(xué)特征提供了新思路。
2.層次進(jìn)化法
層次進(jìn)化法是將問題按屬性層次由低到高地分解成多個(gè)前后有聯(lián)系的子問題，用基本模擬方法逐步解決各子問題，最后直接得到結(jié)果。該方法的特點(diǎn)是化整為零、逐步擊破、依次進(jìn)化。具體做法是，若目標(biāo)屬性可以分解為多個(gè)彼此低一層次的關(guān)聯(lián)子屬性，則可以根據(jù)各子屬性的特征，按照設(shè)計(jì)好的步驟，依次進(jìn)行子屬性模擬，逐步使屬性由低層次向高層次進(jìn)化，逼近目標(biāo)屬性特征。
例如，航空發(fā)動機(jī)的故障診斷技術(shù)對發(fā)動機(jī)性能的可靠性、維護(hù)性和保障性有重要影響。但是，現(xiàn)有研究主要關(guān)注故障診斷算法的有效性，尚未有效驗(yàn)證故障檢測率、定位率與虛警率等指標(biāo)，從而無法定量評價(jià)故障診斷系統(tǒng)性能。這里的問題是如何定量評價(jià)故障診斷系統(tǒng)性能?
為此，文獻(xiàn)[4]將問題分解為混合卡爾曼濾波器組故障診斷理論，發(fā)動機(jī)故障診斷系統(tǒng)和故障診斷實(shí)驗(yàn)等3個(gè)不同層次的子問題。這3個(gè)層次的進(jìn)化關(guān)系為：(1)用計(jì)算機(jī)模型模擬方法構(gòu)建混合卡爾曼濾波器組，為發(fā)動機(jī)故障診斷系統(tǒng)奠定理論模型基礎(chǔ);(2)基于理論模型，針對民用渦扇發(fā)動機(jī)常見的4種故障，用物理模型模擬方法搭建發(fā)動機(jī)故障診斷系統(tǒng)，為故障診斷實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ);(3)基于故障診斷系統(tǒng)，用統(tǒng)計(jì)模擬法評價(jià)出發(fā)動機(jī)故障診斷系統(tǒng)性能的定量指標(biāo)值。
在該案例中，依次解決3個(gè)子問題的實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法分別是計(jì)算機(jī)模型模擬、物理模型模擬和統(tǒng)計(jì)模擬，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)故障診斷系統(tǒng)性能的定量評價(jià)，為工程實(shí)踐提供了重要依據(jù)。
三、現(xiàn)場依賴法
現(xiàn)場依賴法是基于時(shí)間序列和參數(shù)序列的模擬實(shí)驗(yàn)方法，時(shí)間序列和參數(shù)序列統(tǒng)稱為序列。時(shí)間序列是將某現(xiàn)象的某一個(gè)指標(biāo)在不同時(shí)間上的各個(gè)數(shù)值按時(shí)間先后順序排列而形成的序列，序列中的信息與時(shí)間密切相關(guān)。參數(shù)序列是由某現(xiàn)象的某些特征值構(gòu)成的序列，序列中的信息與時(shí)間沒有關(guān)系。
現(xiàn)場依賴法是指依賴于問題真實(shí)現(xiàn)場信息的一種模擬實(shí)驗(yàn)方法，其特點(diǎn)是，在模擬實(shí)驗(yàn)中有現(xiàn)場的實(shí)時(shí)信息輸入、輸出與交流，可以及時(shí)矯正評估與預(yù)測結(jié)果。按照現(xiàn)場實(shí)時(shí)信息特征，現(xiàn)場依賴法可以細(xì)分為時(shí)間序列依賴法與參數(shù)序列依賴法。
1.時(shí)間序列依賴法
時(shí)間序列依賴法是根據(jù)現(xiàn)場實(shí)時(shí)信息的輸入時(shí)間序列來實(shí)施輸出序列運(yùn)行軌跡評估與預(yù)測的一種模擬實(shí)驗(yàn)方法。
不確定性的輸入時(shí)間序列干擾會導(dǎo)致輸出時(shí)間序列運(yùn)行軌跡發(fā)生未知的非線性與多變性演化，通過將外界的真實(shí)或模擬真實(shí)的時(shí)序干擾輸入模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，獲取輸出時(shí)間序列的演化響應(yīng)機(jī)制，及時(shí)預(yù)測與矯正其運(yùn)行軌跡，可以為真實(shí)航空航天系統(tǒng)的可靠運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。
例如，為揭示大氣阻力導(dǎo)致衛(wèi)星軌道衰減的機(jī)制，文獻(xiàn)[1]構(gòu)建了模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將地球扁率與大氣阻力攝動影響作為輸入時(shí)間序列，通過模型模擬輸出軌道根數(shù)變化，獲取衛(wèi)星軌道高度衰減結(jié)果即輸出時(shí)間序列。其中，依賴的現(xiàn)場實(shí)時(shí)信息是經(jīng)模擬改進(jìn)的用某衛(wèi)星高精度加速度儀測量得到的大氣密度數(shù)據(jù)。盡管熱層大氣密度數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出明顯的動態(tài)、非線性、不確定性與多變性時(shí)序特征，模擬軌道序列與衛(wèi)星實(shí)際軌道序列仍然保持一致，發(fā)現(xiàn)了衛(wèi)星運(yùn)行軌跡演變的新特性，研究成果具有創(chuàng)新性。
2.參數(shù)序列依賴法
參數(shù)序列依賴法是根據(jù)現(xiàn)場實(shí)時(shí)信息的輸入?yún)?shù)序列來實(shí)施輸出序列運(yùn)行軌跡評估與預(yù)測的一種模擬實(shí)驗(yàn)方法。
常見參數(shù)有剛度、阻尼、固有頻率、壓力、流量與溫度等，多種參數(shù)的組合構(gòu)成參數(shù)序列。模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的參數(shù)序列取值應(yīng)該與真實(shí)系統(tǒng)的參數(shù)序列保持一致，才能可信賴地實(shí)施輸出序列運(yùn)行軌跡評估與預(yù)測。
例如，文獻(xiàn)[8]的衛(wèi)星在軌微振動環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)，用物理模擬方法構(gòu)建出低頻彈性支撐裝置，揭示出自由邊界條件對衛(wèi)星動力學(xué)特征的影響機(jī)制，為提高衛(wèi)星在軌微振動地面模擬實(shí)驗(yàn)精度奠定了基礎(chǔ)。其中，依賴的現(xiàn)場實(shí)時(shí)信息是微振動擾振，輸入?yún)?shù)序列為激振力參數(shù)，輸出序列為模擬衛(wèi)星彈性體的模態(tài)相應(yīng)。
四、結(jié) 語
基于科學(xué)技術(shù)問題的屬性信息和現(xiàn)場信息特征，提出模擬實(shí)驗(yàn)的屬性依賴法與現(xiàn)場依賴法，可以解決動態(tài)、非線性、不確定性與多變性問題，為模擬實(shí)驗(yàn)方法的發(fā)展提供新思路。
模擬實(shí)驗(yàn)方法歸類為科學(xué)技術(shù)研究方法論，合理運(yùn)用屬性依賴法與現(xiàn)場依賴法可以有效地驗(yàn)證或再現(xiàn)研究對象的表現(xiàn)，揭示其演變規(guī)律，發(fā)現(xiàn)某些未知特性。
在科技論文中，將屬性依賴法與現(xiàn)場依賴法產(chǎn)生的效果充分展示出來，能更好地突出研究成果的創(chuàng)新性。
關(guān)鍵詞：高科技產(chǎn)業(yè)；經(jīng)濟(jì)發(fā)展；社會進(jìn)步；科學(xué)發(fā)展觀
中圖分類號：F27文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1673-291X（2010）34-0195-02
一、中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)概況
高技術(shù)在科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都有著極其重要的作用，高技術(shù)具有高效益、高智能、高投入、高驅(qū)動、高競爭、高風(fēng)險(xiǎn)和高速度的特征。中國發(fā)展科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及并不晚，1955年中央便出臺大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)的政策，但是真正意義上的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)于1978年后才漸漸地在中國起步。主要始于沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，之后逐漸的蔓延到上海，遼東半島等靠海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，近些年來以沿海為依托，輻射到內(nèi)陸。發(fā)展至今，取得了一定的成績，并呈現(xiàn)出如下特點(diǎn)：
（一）各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)逐年增加
中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)近十年來的發(fā)展勢頭良好，隨著進(jìn)入高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)的增加，產(chǎn)值逐年增長，越來越多的勞動者從事高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。由于產(chǎn)值的提高，利潤和利稅也呈逐年上升的態(tài)勢，對國家經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值和財(cái)政稅收也是有幫助作用的。
（二）各行業(yè)發(fā)展不平衡
中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)涵蓋醫(yī)藥制造業(yè)、航空航天器制造業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)、電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)、醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表制造業(yè)。
縱觀整個(gè)年總產(chǎn)值圖（見圖1），電子及通信設(shè)備制造業(yè)的年工業(yè)總產(chǎn)值一直處于遙遙領(lǐng)先的地位，其次是電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備的年總產(chǎn)值，醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表一直處于落后的位置，說明中國高技術(shù)中各行業(yè)的發(fā)展存在明顯的差異。
（三）高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在航空和醫(yī)療領(lǐng)域有待開發(fā)
中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要集中于電子設(shè)備制造和計(jì)算機(jī)及其相關(guān)行業(yè)，涉及醫(yī)療和航空的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電子行業(yè)。而醫(yī)療和航空航天領(lǐng)域也是最能體現(xiàn)一國自主創(chuàng)新能力和綜合國力的重要方面，所以中國在航空航天和醫(yī)療領(lǐng)域的高技術(shù)運(yùn)用及產(chǎn)業(yè)化，還有待進(jìn)一步的開發(fā)。
圖1各制造業(yè)年工業(yè)總產(chǎn)值（單位：億元）
數(shù)據(jù)來源：《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》。
二、中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)同國民經(jīng)濟(jì)關(guān)系的實(shí)證分析
（一） 數(shù)據(jù)和計(jì)量模型
本文依據(jù)“技術(shù)是經(jīng)濟(jì)增長的重要因素”這一理論，建立下面這個(gè)計(jì)量模型來檢驗(yàn)在中國，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是否已成為經(jīng)濟(jì)增長的主要因素。
我們建立只有一個(gè)解釋變量和被解釋變量的簡單計(jì)量模型，并假設(shè)中國GDP值與中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值存在線性關(guān)系。用如下方程（1）表示：
Y=β1+β2X+ut （1）
LnY=β1+β2LnX+ut （2）
其中，Y是被解釋變量，代表中國GDP值，X是解釋變量，代表中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)年總產(chǎn)值。Ut 是殘差項(xiàng)，表示除X之外的所有影響GDP的因素，β1和β2都是待估計(jì)的系數(shù)。對上式進(jìn)行差分，得出如下方程：
ΔLnY=β1+β2ΔLnX+ut （3）
我們選取的計(jì)量數(shù)據(jù)為1995―2007年的年GDP值和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值，數(shù)據(jù)來自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》。
（二）實(shí)證檢驗(yàn)
首先，對GDP和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的原始數(shù)據(jù)取自然對數(shù)，表示其增長率，然后，我們分別對ΔLnY和ΔLnX做過ADF檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩者在顯著性為5%的水平下能通過ADF檢驗(yàn)，說明，這兩組數(shù)據(jù)都滿足一階單整的條件，其一階差分后均為平穩(wěn)序列。接著，我們探討這兩個(gè)數(shù)據(jù)之間，是否存在因果關(guān)系，即對一階差分后的GDP和一階差分后的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值，進(jìn)行格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)，但發(fā)現(xiàn)，即使在滯后4期的情況下，仍然無法通過檢驗(yàn)，說明GDP的增長并不是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值增長的原因；高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值增長也不是GDP增長的原因。
沒有通過格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)，只能說明這兩個(gè)數(shù)據(jù)并不互為對方增長的原因，但是不代表他們之間不存在協(xié)整關(guān)系，即使這兩個(gè)數(shù)據(jù)各自都存在長期的波動規(guī)律，但是解釋變量同被解釋變量之間仍然可存在長期穩(wěn)定的比例關(guān)系，所以我們最后對這兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。
（三）協(xié)整檢驗(yàn)
我們先對LnY和LnX進(jìn)行OLS（普通最小二乘法）回歸，得出殘差序列e，然后對殘差序列e做平穩(wěn)性檢驗(yàn)，在無常數(shù)項(xiàng)也無截距項(xiàng)的型式條件下（只有一個(gè)變量時(shí)），查表得：顯著水平為1%的臨界值是-2.5658，顯著水平為5%的臨界值是-1.9393，顯著水平為10%的臨界值是-1.6156。檢驗(yàn)的ADF值通過顯著水平在10%時(shí)的ADF檢驗(yàn)，并接近于5%顯著水平下的值，且E（-1）值顯著不為0，因此，我們可以得出這樣的結(jié)果：即GDP同高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值存在協(xié)整關(guān)系，兩者存在一個(gè)長期穩(wěn)定的比例關(guān)系。最后，我們對ΔLnY和ΔLnX進(jìn)行OLS（普通最小二乘法）回歸及偏相關(guān)檢驗(yàn)。最終模型回歸分析表達(dá)式為：
ΔLnGDP=0.087754+0.233444ΔLnHT
由于DW=2.175232，當(dāng)樣本數(shù)為13，只有一個(gè)解釋變量時(shí)，du=1.340，符合du
（四）模型檢驗(yàn)
對模型進(jìn)行F檢驗(yàn)，F(xiàn)=5.313922>F（1.11）=4.84，所以模型的總體顯著性較好。可決系數(shù)檢驗(yàn)：R2=0.726549，修正后的R2=0.589823，說明樣本回歸函數(shù)對樣本點(diǎn)擬合較好，解釋變量高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值對被解釋變量經(jīng)濟(jì)增長解釋程度高?；貧w系數(shù)顯著性檢驗(yàn)：t0=1.622451，t1=1.794090，取α=0.05，查t分布表，在自由度為n-2=11下：
t0.025（11）=2.201，│t0│< t0.025（11），│t1│< t0.025（11）
所以接受原假設(shè)，說明高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值對經(jīng)濟(jì)增長沒有顯著影響。
三、實(shí)證結(jié)果分析
（一）中國現(xiàn)階段高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平還不夠高
中國現(xiàn)階段的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在技術(shù)水平不夠高、總體發(fā)展水平也不夠高的境地。盡管中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)出值是逐年遞增的，但是自身的增長的比例仍然不夠大，不僅比不上GDP自身的增長率，在GDP的占有份額上也不夠大?？傮w高技術(shù)水平相對發(fā)達(dá)國家，仍然處于比較低下的位置，技術(shù)水平不高，也就意味著該技術(shù)能帶來的附加值不高，從而導(dǎo)致平均產(chǎn)出的低下。
（二）中國現(xiàn)階段高技術(shù)產(chǎn)業(yè)投入還不夠大
中國在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的投入上相當(dāng)?shù)纳伲袊呒夹g(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值還能穩(wěn)步的上升，一定程度上說明我們的投入產(chǎn)出比有所增加。通過同GDP的對比，我們發(fā)現(xiàn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的增長速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不過GDP的，那就意味著在未來的發(fā)展中，我們?nèi)匀恍枰哟髮Ω呒夹g(shù)產(chǎn)業(yè)的扶植力度，在基礎(chǔ)科研和研發(fā)上提供跟多的經(jīng)濟(jì)支持。
（三）中國現(xiàn)階段高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展還不平衡
中國現(xiàn)階段高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不平衡主要表現(xiàn)在各行業(yè)發(fā)展的不平衡和地區(qū)之間發(fā)展的不平衡。發(fā)展最快的當(dāng)屬電子和計(jì)算機(jī)制造業(yè)，醫(yī)療和航空航天產(chǎn)業(yè)水平相對來說很低下，但是并不意味著發(fā)展很快的電子行業(yè)都是中國自主研發(fā)的高技術(shù)所帶來的結(jié)果，很多可能是依托國外來華加工或者是以合資企業(yè)形式所帶來的高產(chǎn)值。而相對來說，醫(yī)療和航空航天技術(shù)需要的自主研發(fā)能力就要強(qiáng)得多，因?yàn)檫@些技術(shù)，特別是航空航天技術(shù)，由于每個(gè)國家處于國家安全的角度和保存國家實(shí)力的角度來說，技術(shù)不容易發(fā)生外泄，所以主要還是依托每個(gè)國家的自主研發(fā)，中國的航空航天事業(yè)近幾年取得了驕人的成績，如神七成功實(shí)現(xiàn)太空遨游，都說明中國在高技術(shù)領(lǐng)域有所突破，但要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還將有漫長的道路要走。
四、總結(jié)
中國的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)雖然起步晚，總體上發(fā)展還不平衡，但它依然處于上升發(fā)展的勢頭。面對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)存在的問題，科學(xué)發(fā)展觀給予了我們解決問題的理論依據(jù)，要求做到進(jìn)一步的推進(jìn)自主創(chuàng)新，走建設(shè)新型創(chuàng)新型國家道路，大力提升中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平、產(chǎn)出水平，提高高技術(shù)附加值和市場化程度，此外，面對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)地區(qū)發(fā)展的不平衡，我們要做到統(tǒng)籌區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)行區(qū)域間的合作和幫扶，發(fā)展水平高的地區(qū)要大力的給予發(fā)展水平低的地區(qū)人力、物力、財(cái)力的支持，形成合理的區(qū)域發(fā)展格局，在總體上提高中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的水平。
加大高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展力度，是實(shí)現(xiàn)中國經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變的根本途徑，也是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力改革，調(diào)整產(chǎn)業(yè)和變以犧牲環(huán)境和資源為代價(jià)的粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式為走自主創(chuàng)新道路，依靠高科技推動發(fā)展的集約型發(fā)展模式，解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展同環(huán)境資源、社會的矛盾。大力發(fā)展高技術(shù)，這不僅符合科學(xué)發(fā)展觀全面發(fā)展、科學(xué)發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的要求，也是從根本上實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展的先決條件。
參考文獻(xiàn)：
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[關(guān)鍵詞] 高技術(shù)產(chǎn)品；國際分工；貿(mào)易模式
[中圖分類號] F752 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號]
一、引言
我國自實(shí)施“科技興貿(mào)”戰(zhàn)略以來，相繼制定了一系列鼓勵高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的貿(mào)易政策和產(chǎn)業(yè)政策，這些政策極大地促進(jìn)了我國高技術(shù)產(chǎn)品國際貿(mào)易的開展。我國科技部《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)（2012）》顯示，2011年中國高技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口總額突破萬億美元，貿(mào)易順差達(dá)856億美元；中國香港、美國和歐盟是我國高技術(shù)產(chǎn)品的前三大出口市場，共占據(jù)61.4%的出口份額，而香港地區(qū)多為轉(zhuǎn)口貿(mào)易，最終消費(fèi)地則主要以美國和歐盟為主；我國高技術(shù)產(chǎn)品的進(jìn)口主要來自于亞洲的韓國、中國臺灣和日本，三者之和占據(jù)我國高技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)口市場45.1%的份額，而歐盟和美國則位居其后。
金融危機(jī)爆發(fā)后，美國推出創(chuàng)新戰(zhàn)略，提出“再工業(yè)化”之路和清潔能源計(jì)劃，重振美國經(jīng)濟(jì)；我國一直將高技術(shù)產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)發(fā)展和扶持的產(chǎn)業(yè)之一，金融危機(jī)后我國制定了《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》，并將加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)作為應(yīng)對金融危機(jī)的重要舉措。鑒于美國在全球高技術(shù)領(lǐng)域的重要地位，以及我國與美國經(jīng)貿(mào)關(guān)系的相對重要性，分析我國與美國高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易，具有重要意義。
二、數(shù)據(jù)來源與分析指標(biāo)
（一）數(shù)據(jù)來源
我國科技部和商務(wù)部參照美國先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品（Advanced Technology Product， ATP）進(jìn)出口目錄，確定了中國高技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)目錄。該目錄包括生物技術(shù)、生命科學(xué)技術(shù)、光電技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)、材料技術(shù)、航空航天技術(shù)和其他技術(shù)共九大技術(shù)領(lǐng)域，突出了高、精、尖的技術(shù)特點(diǎn)。按照國際可比性原則，本文依據(jù)海關(guān)合作理事會《商品名稱及編碼協(xié)調(diào)制度（HS）》，選取六位數(shù)《HS2002》版本的上述九大領(lǐng)域高技術(shù)產(chǎn)品年度進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為研究對象，樣本區(qū)間為2002-2011年，數(shù)據(jù)來源于聯(lián)合國商品貿(mào)易數(shù)據(jù)庫（UN COMTRADE），其中報(bào)告國選擇中國，伙伴國選擇美國，貿(mào)易流向包括進(jìn)口和出口。
（二）分析指標(biāo)
1.GL指數(shù)
Grubel和Lloyd（1975）年提出GL指數(shù)，作為衡量產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易（Intra-Industry Trade， IIT）水平的重要指標(biāo)：
其中Xi與Mi分別表示i產(chǎn)業(yè)的出口額和進(jìn)口額，GLi∈[0，1]，0表示完全產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易，1表示完全產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易。若i產(chǎn)業(yè)中包含n種產(chǎn)品，則以每種產(chǎn)品的進(jìn)出口額占i產(chǎn)業(yè)進(jìn)出口總額的比重為權(quán)數(shù)計(jì)算的i產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易指數(shù)：
當(dāng)產(chǎn)品分類不夠精細(xì)時(shí)計(jì)算出的GL指數(shù)，容易產(chǎn)生產(chǎn)業(yè)匯總偏誤，虛高產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平，影響實(shí)證研究的解釋力，因此學(xué)者建議至少采用SITC三位數(shù)層次或HS四位數(shù)層次的貿(mào)易數(shù)據(jù)，衡量產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平；由于UN COMTRADE數(shù)據(jù)庫中對于商品成交數(shù)量單位的統(tǒng)計(jì)，HS統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)要比SITC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)記錄得詳細(xì)，例如對于不同的商品采用升、千克、件數(shù)等具體單位，計(jì)算進(jìn)出口單位價(jià)值時(shí)相對科學(xué)。所以，本文選取HS六位數(shù)編碼統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為研究樣本。
2.貿(mào)易特化系數(shù)
GL指數(shù)只是衡量了產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易的水平，不區(qū)分國際貿(mào)易流向，因此可以借助貿(mào)易特化系數(shù)（Trade Specialization Coefficient， TSC）加以補(bǔ)充。i產(chǎn)業(yè)的TSC表示為：
一般而言，TSCi∈[-1，1]。TSC越接近于1，說明該產(chǎn)業(yè)出口額遠(yuǎn)超過進(jìn)口額，該產(chǎn)業(yè)的國際競爭力就越強(qiáng)；反之，若TSC越接近于-1，則說明該產(chǎn)業(yè)出口額遠(yuǎn)小于進(jìn)口額，該產(chǎn)業(yè)在國際市場上的競爭力就越弱。
3.FF份額指數(shù)
Fontagné和Freudenberg（1997）將貿(mào)易類型劃分為產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易、水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易，進(jìn)而可以計(jì)算不同類型貿(mào)易所占的份額。
一般而言，各國出口統(tǒng)計(jì)以FOB價(jià)格計(jì)值，進(jìn)口以CIF價(jià)格計(jì)值，考慮到運(yùn)費(fèi)、保險(xiǎn)和利潤等因素，在FOB價(jià)格基礎(chǔ)上加成25%是合理的，即質(zhì)量相當(dāng)?shù)耐N產(chǎn)品的出口單價(jià)和進(jìn)口單價(jià)之比（ ）應(yīng)位于合理的區(qū)間內(nèi)，此時(shí)雙方開展的貿(mào)易類型為水平型貿(mào)易；若 超出該區(qū)間，則雙方進(jìn)行的貿(mào)易為垂直型貿(mào)易。表1體現(xiàn)了這種思路。
4. FF份額指數(shù)擴(kuò)展
盡管FF份額指數(shù)能夠顯示出產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易、水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易的份額，但不能衡量出貿(mào)易國出口產(chǎn)品的價(jià)格水平和競爭力水平，從而無法判斷在垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)分工中所處的位置。鑒于中美高技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易以垂直型為主，因此可以在FF份額指數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易劃分為兩種類型：低端垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易（VIITL）和高端垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易（VIITH）。若 1.25，則貿(mào)易類型為VIITH。從事VIITL的國家以生產(chǎn)和出口低質(zhì)低價(jià)產(chǎn)品為主，在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈國際分工中處于加工制造環(huán)節(jié)；而從事VIITH的國家則以生產(chǎn)和出口優(yōu)質(zhì)高價(jià)產(chǎn)品為主，在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈分工中處于研發(fā)設(shè)計(jì)和品牌營銷環(huán)節(jié)。
三、中美高技術(shù)產(chǎn)品分工與貿(mào)易模式分析
（一）產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平
九大技術(shù)領(lǐng)域中，生物技術(shù)和其他技術(shù)的產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平偏低，樣本區(qū)間內(nèi)GL指數(shù)均低于0.1，年度均值分別為0.06和0.04，標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.01和0.03；生命科學(xué)技術(shù)和材料技術(shù)的產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平相對較高，年度均值分別為0.35和0.44，標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.02和0.22，材料技術(shù)的產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平波動相對較大，2011年和2012年產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平較高，分別為0.75和0.81；計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平呈下降趨勢，由2012年的0.29逐漸降至2011年的0.05，轉(zhuǎn)變?yōu)橐援a(chǎn)業(yè)間貿(mào)易模式為主；光電技術(shù)和電子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平基本穩(wěn)定；航空航天技術(shù)的產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平近年來略有增長。
（二）產(chǎn)品競爭力
九大技術(shù)領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)、其他技術(shù)產(chǎn)品TSC歷年均為正，均值分別為0.88和0.66，說明我國該兩類產(chǎn)品具有較強(qiáng)的競爭力和比較優(yōu)勢；電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)、材料技術(shù)和航空航天技術(shù)四類產(chǎn)品歷年TSC均為負(fù)值，說明我國這四類產(chǎn)品在國際競爭中處于比較劣勢；光電技術(shù)產(chǎn)品由負(fù)值逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎担f明我國此類產(chǎn)品正逐漸建立起比較優(yōu)勢；生物技術(shù)產(chǎn)品逐漸由正值轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)值，說明該類產(chǎn)品的國際競爭力惡化；生命科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品整體而言呈處于比較劣勢。
從全部高技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品來看，對美貿(mào)易中，我國具有弱比較優(yōu)勢，這似乎與上述按領(lǐng)域分析的結(jié)果相矛盾，因而需要做進(jìn)一步分析。通過計(jì)算每個(gè)技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品進(jìn)出口額占所有高技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品的進(jìn)出口額的比重，可以得到我國高技術(shù)產(chǎn)品對美貿(mào)易的結(jié)構(gòu)。
由表4可以看出，我國九大技術(shù)領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)產(chǎn)品的進(jìn)出口額占據(jù)絕對優(yōu)勢，歷年平均比重達(dá)67%，其次是電子技術(shù)產(chǎn)品和航空航天技術(shù)產(chǎn)品， 歷年平均比重分別為12%和8%，由此不難解釋我國對美貿(mào)易高技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品的弱比較優(yōu)勢。
（三）貿(mào)易模式
采用FF方法計(jì)算的同一產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易份額、水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額三者之和等于1，因此，可以采用三角形圖直觀地分析上述貿(mào)易類型，離頂點(diǎn)越近，說明該類型貿(mào)易份額越多；離頂點(diǎn)越遠(yuǎn)，則該種類型貿(mào)易份額越少。
圖1顯示出各標(biāo)志點(diǎn)離水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易頂點(diǎn)較遠(yuǎn)，說明整體而言，我國高技術(shù)產(chǎn)品水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易比重過低。生物技術(shù)、其他技術(shù)以產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易為主，這與GL指數(shù)相符；材料技術(shù)產(chǎn)品以產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易為主，2002年，材料技術(shù)產(chǎn)品以垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易為主，而2011年水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易則占據(jù)近40%的份額；電子技術(shù)產(chǎn)品2002年三種貿(mào)易類型均占據(jù)一定比例，到2011年則發(fā)展為以垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易為主，兼有少量產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易；航空航天技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)和光電技術(shù)產(chǎn)品以產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易為主，產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易份額要大于垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額；生命科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易均有，但垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額要明顯大于產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易份額。
（四）產(chǎn)業(yè)分工
由于生命科學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)和材料技術(shù)產(chǎn)品垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額較高，因此，進(jìn)一步計(jì)算這三類產(chǎn)品VIITL和VIITH在垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易中所占比重，從而可以判斷出，我們在產(chǎn)業(yè)鏈分工中所處的位置。
由表5可見，各年份我國生命科學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)產(chǎn)品VIITL的比重明顯高于VIITH的比重，說明這兩類產(chǎn)品出口單位價(jià)格明顯低于進(jìn)口價(jià)格，在中美產(chǎn)業(yè)分工中處于產(chǎn)業(yè)鏈低端，對美貿(mào)易中，以出口低價(jià)格低技術(shù)含量、進(jìn)口高價(jià)格高技術(shù)含量的產(chǎn)品為主；材料技術(shù)產(chǎn)品起初處于產(chǎn)業(yè)鏈高端，然而，近年競爭優(yōu)勢逐漸喪失，2011年對美貿(mào)易中，主要出口低端產(chǎn)品。
四、結(jié)論與建議
依據(jù)樣本數(shù)據(jù)計(jì)算，2002年中美高技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口總額243億美元，順差41億美元；2011年進(jìn)出口總額則增為1150億美元，順差擴(kuò)大至591億美元。雖然整體而言，我國對美高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易呈現(xiàn)順差，但是我國高技術(shù)產(chǎn)品競爭力不均衡，只是在計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)和其他技術(shù)領(lǐng)域建立了比較優(yōu)勢，對美貿(mào)易以產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易模式為主，互補(bǔ)性較強(qiáng)；光電產(chǎn)品領(lǐng)域正逐漸建立起比較優(yōu)勢；而其他6個(gè)領(lǐng)域均處于比較劣勢，此外，我國高技術(shù)產(chǎn)品對美貿(mào)易順差與美國對華技術(shù)出口管制有很大關(guān)系。
中美高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易模式以產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易為主，而垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額較多的生命科學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)和材料技術(shù)產(chǎn)品分工中，我國處于產(chǎn)業(yè)鏈低端，以加工制造為主，缺乏核心技術(shù)和自主創(chuàng)新產(chǎn)品，缺乏國際知名品牌，出口產(chǎn)品附加值很低，國際競爭力不足。因此，建議采取如下對策：
（一）多角度入手解決中美高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易失衡問題
在我國具有比較優(yōu)勢的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，如計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)領(lǐng)域，鼓勵企業(yè)積極參與國際分工和和國際市場競爭，擴(kuò)大對美直接投資數(shù)額，實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略，進(jìn)行國際化經(jīng)營，有助于減輕對美貿(mào)易順差壓力，減少貿(mào)易摩擦；改善對美高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易結(jié)構(gòu)，適度降低加工貿(mào)易所占比重，促進(jìn)加工貿(mào)易轉(zhuǎn)型升級，使其由簡單的組裝加工向研發(fā)設(shè)計(jì)、營銷物流等高端環(huán)節(jié)延伸；重視進(jìn)口對于外貿(mào)協(xié)調(diào)發(fā)展的平衡作用，在技術(shù)管制相對寬松的領(lǐng)域，可以根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，擴(kuò)大產(chǎn)品的進(jìn)口規(guī)模，在技術(shù)管制相對嚴(yán)格的領(lǐng)域，只要技術(shù)條件允許，可考慮進(jìn)口其中間產(chǎn)品，在國內(nèi)加工成成品銷售，有助于減少貿(mào)易順差；加強(qiáng)與美國在知識產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域的溝通與協(xié)商，敦促其放寬對華技術(shù)出口限制，為雙邊高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易營造良好的氛圍，有助于扭轉(zhuǎn)高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易失衡的局面。
（二）鼓勵我國高技術(shù)企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈上游攀升，提高在國際分工中的地位
建立有利于企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的微觀激勵機(jī)制，加大對高技術(shù)企業(yè)的扶持力度，增加對高技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)投入。引領(lǐng)企業(yè)加快轉(zhuǎn)變外貿(mào)發(fā)展方式，注重產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)營效益的穩(wěn)步提高，使企業(yè)從依賴低成本競爭向依靠綜合實(shí)力競爭轉(zhuǎn)變，從規(guī)模擴(kuò)張向集約化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，不斷提高自主創(chuàng)新能力，提高產(chǎn)品的附加值，提高擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高技術(shù)產(chǎn)品的貿(mào)易比重，這既是我國開展高新技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易的關(guān)鍵所在，又是增強(qiáng)我國高技術(shù)產(chǎn)品國際競爭力的根本途徑。此外，積極探索技術(shù)引進(jìn)新模式，提高技術(shù)引進(jìn)的有效性，打破技術(shù)引進(jìn)中的不良循環(huán)，不斷提高外資項(xiàng)目的技術(shù)含量和層次，制定優(yōu)惠政策引進(jìn)我國真正需要的高技術(shù)項(xiàng)目。鼓勵美國高技術(shù)企業(yè)來我國直接投資，設(shè)立研發(fā)中心，不但可以繞過美國設(shè)置的高技術(shù)產(chǎn)品出口壁壘，而且能夠在技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上加快消化吸收與開拓創(chuàng)新進(jìn)程，提高國內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新的起點(diǎn)和水平，在產(chǎn)業(yè)鏈國際分工中爭取到有利地位。
（三）政府應(yīng)為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)營造良好的制度環(huán)境
首先，加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，使高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和升級的重要推動因素。其次，加快研究和制定符合WTO規(guī)則的產(chǎn)業(yè)和貿(mào)易政策體系，并根據(jù)我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的不同發(fā)展階段和技術(shù)特征，實(shí)施有差別的政策，著力培育和發(fā)展技術(shù)先進(jìn)、競爭力強(qiáng)的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系。與美國相比，我國生物技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)、航空航天技術(shù)等關(guān)鍵領(lǐng)域明顯處于比較劣勢，在今后的政策中應(yīng)予以傾斜。第三，落實(shí)科技興貿(mào)規(guī)劃，建立和健全國內(nèi)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的稅收和投融資政策，適當(dāng)加大對部分高技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品的出口退稅力度，強(qiáng)化對高技術(shù)企業(yè)尤其是小微企業(yè)的信貸支持和風(fēng)險(xiǎn)資本投入，發(fā)揮出口信用保險(xiǎn)對高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易的支持作用等，解決高技術(shù)企業(yè)的融資困境問題。第四是加強(qiáng)與國外政府、企業(yè)間的交流與合作，堅(jiān)持以人為本，完善高技術(shù)產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)、培訓(xùn)和激勵機(jī)制。
[參考文獻(xiàn)]
“該死的地球！”埃隆?馬斯克笑著對我說，“誰會去關(guān)心地球呢？”說這話時(shí)，我們就坐在他位于洛杉磯市SpaceX公司（主要研究太空探索技術(shù)）總部的大型開放式辦公室前面一角的小臥室內(nèi)。那天是星期四，一個(gè)陽光燦爛的午后。馬斯克每周有3天會在SpaceX公司辦公，星期四就是其中一天。馬斯克之所以笑著說，是因?yàn)樗f的是玩笑話：他極其關(guān)心地球。 埃隆?馬斯克
當(dāng)我到達(dá)的時(shí)候，馬斯克正在他的電腦上辦公，精神抖擻地回復(fù)著一行行電子郵件。我找了個(gè)座位坐了下來，然后環(huán)顧四周，打量了一下他的工作空間：一個(gè)黑色的皮沙發(fā)和一張碩大的辦公桌，還有一些酒瓶和獎杯，除此之外，房間里空空如也。從窗戶向外看去，是一個(gè)沐浴在陽光中的停車場。整個(gè)辦公室的氛圍讓人感覺平常、實(shí)用，甚至有些單調(diào)乏味。幾分鐘過去，我開始擔(dān)心馬斯克已經(jīng)把我給忘了，但就在這時(shí)，有點(diǎn)兒戲劇性的一幕發(fā)生了：他突然轉(zhuǎn)過身，一把推開身后的轉(zhuǎn)椅，向我伸出了手?！拔沂前Ｂ ！彼f。
他的姿態(tài)很優(yōu)美。在人類紀(jì)元進(jìn)入2016年時(shí)，埃隆?馬斯克已經(jīng)無須再做過多的自我介紹了。能夠抓住文化想象力的技術(shù)專家，史蒂夫?喬布斯可以說是美國歷史上的第一位，馬斯克是第二位。
他的童年在南非度過，12歲時(shí)就發(fā)明了一款視頻游戲，并成功地把它推銷了出去。20世紀(jì)90年代中期，馬斯克移民美國，開始了他的快速崛起。28歲那年，馬斯克將他的軟件公司Zip2以3億美元的價(jià)格售出，3年后，他又以15億美元的價(jià)格將PayPal賣給了eBay，然后創(chuàng)辦了兩家非同尋常的公司―― 特斯拉汽車公司和SpaceX公司，將自己的全部身家都投了進(jìn)去。前者致力實(shí)現(xiàn)他用電動汽車取代全世界汽車的夢想，后者致力實(shí)現(xiàn)人類殖民火星的夢想。汽車制造和航空航天都是成熟產(chǎn)業(yè)，而且在過去都被一些巨頭把持。他們在所有的國會選區(qū)都設(shè)有工廠，能夠通過游說議會獲得大筆額外預(yù)算。對馬斯克來說，這都不是問題。他將同時(shí)顛覆這兩個(gè)行業(yè)。 “旅行者”號探測器
一
馬斯克宣布他的這些宏偉藍(lán)圖時(shí)，適逢第一次互聯(lián)網(wǎng)泡沫剛剛破滅不久，當(dāng)時(shí)很多像他這樣的科技新貴都被看作中了彩票的暴發(fā)戶。人們私底下稱他是“半瓶醋”。而到了2010年，他已經(jīng)帶領(lǐng)特斯拉汽車公司公開上市，又一次成功躋身億萬富豪之列。SpaceX公司現(xiàn)在依然是一家私人公司，市值達(dá)到數(shù)十億美元，馬斯克擁有其全部股權(quán)的2/3。SpaceX公司的業(yè)務(wù)是小衛(wèi)星發(fā)射和將貨運(yùn)飛船運(yùn)送至空間站，因?yàn)閳?bào)價(jià)很便宜，所以其火箭發(fā)射業(yè)務(wù)已經(jīng)被預(yù)訂到了幾年后?，F(xiàn)在，該公司已經(jīng)向載人航天業(yè)務(wù)領(lǐng)域擴(kuò)展。2015年9月，SpaceX公司和波音公司一起被美國航空航天局選中，成為將宇航員運(yùn)送至國際空間站的第一批私人公司。但是他并未止步，在每一次訪談中，他都有新的稀奇古怪的聲明發(fā)表。這些聲明看上去似乎根本不可能實(shí)現(xiàn)，他卻給這些愿望定好了具體的實(shí)施日期。他總是給你新的理由，讓你對他充滿質(zhì)疑。
我想和馬斯克談一談他對太空探索的未來的展望，就用一個(gè)老問題開始了這次訪談：在地球上生活都充滿難題的情況下，為什么要將如此多的錢花在太空探索上？
把這個(gè)問題拋給他似乎并不公正。馬斯克只是個(gè)私營企業(yè)主，不是公立航天機(jī)構(gòu)的負(fù)責(zé)人。但他最大的客戶是美國航空航天局，而且更重要的是，馬斯克是一個(gè)聲稱想要影響人類未來的人。馬斯克會告訴你他的看法，他不會因?yàn)檫@個(gè)命題的宏大而畏首畏尾。馬斯克喜歡賺錢，他似乎很享受億萬富翁的生活方式，但他不僅僅是一個(gè)資本家，他已經(jīng)將自己的全部身家押在了解決人類關(guān)心的最根本的問題上。因此，我想知道，為什么他會選擇太空這個(gè)領(lǐng)域。
馬斯克并沒有說那些老生常談的原因，比如我們需要開發(fā)空間技術(shù)以激勵人類。他沒說太空是一個(gè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室;沒有從技術(shù)研發(fā)的額外用途，如宇航員食品和行軍毯等方面解釋;也沒有說太空是人類智慧的終極試驗(yàn)場。相反，他說，將人類送達(dá)火星和讓數(shù)十億人擺脫貧困或消除致命疾病同樣緊迫。
“我認(rèn)為，人們對讓人類在多個(gè)行星上生活存在激烈的人道主義爭論?！彼f，“開展外星殖民計(jì)劃，是為了在某些災(zāi)難發(fā)生的情況下，維護(hù)人類的生存。這些災(zāi)難與貧窮或疾病毫不相干，它可能導(dǎo)致人類滅絕。最終的結(jié)局可能是這樣的：貧窮和疾病的問題已經(jīng)解決了，但人類已經(jīng)不存在了。”
為了防止人類滅絕，馬斯克為殖民火星確定了實(shí)現(xiàn)時(shí)間――從現(xiàn)在開始10年左右，而且不能推遲?！奥犉饋砗苡腥な前?？”他說，“并不是每個(gè)人都喜歡人類。有些人似乎認(rèn)為人類是地球表面上蒙著的一層陰影。他們會說：‘大自然是如此奇妙，在四周無人的鄉(xiāng)下，一切事物總是更美好?！鋵?shí)是在暗示，人類和文明雖好，但沒有它們更好。我和這些人不是一派的。從古希臘哲學(xué)家柏拉圖和他的‘洞穴喻’開始，人們一直將意識比作光，因?yàn)橐庾R就像光一樣，也能照亮世界。是意識讓整個(gè)世界呈現(xiàn)在人類面前，用偉大的卡爾?薩根的話說，那就是宇宙有‘自知’。但是這個(gè)隱喻還不夠完美，光子可以滲透到宇宙的每一個(gè)角落，而人類的意識似乎在我們的宇宙中極為罕見。人類層級的意識，在某種程度上類似一點(diǎn)孤零零的燭光，在一片廣闊無垠而又通風(fēng)良好的虛空中，微弱地?fù)u曳閃爍。我們有責(zé)任保護(hù)意識的光芒，確保它繼續(xù)走向未來。
“我經(jīng)常思考，為什么在可觀測宇宙中智慧生命不可思議地毫無蹤跡？當(dāng)然，迄今人類還沒有對地球外智慧生命進(jìn)行過詳盡搜尋。但是，我們所做的工作，相較于隨意地在天空中亂看一通，已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。50多年來，我們已經(jīng)將射電望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)了附近的恒星，希望能夠找到一個(gè)電磁信號，一個(gè)穿越這無底深淵的燈塔。為了尋找地外智慧生命，我們釋放了探測器，已經(jīng)在太陽系中尋找過了，也檢查了與我們處于同一太空區(qū)域的恒星。不久以后，我們將對那些與我們相距甚遠(yuǎn)的行星的大氣層展開調(diào)查，以尋找合成污染物以及缺失了某些金屬的小行星帶。這些跡象有可能表明采礦活動的存在。
“這些搜索行動的失敗，讓人百思不得其解，因?yàn)槿祟愔腔墼谟钪嬷胁粦?yīng)該有什么特別之處。從哥白尼的時(shí)代開始，我們就被告知，我們所處的是一個(gè)均質(zhì)的宇宙，一個(gè)延伸達(dá)數(shù)百億光年的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。宇宙中每一個(gè)布滿了璀璨群星的、圓盤狀星系的‘枝丫’，都和我們的世界一樣，有大量由同樣物質(zhì)組成的行星和衛(wèi)星。如果大自然的任何一處都遵循相同的法則，那么，毫無疑問，這大量的‘枝丫’肯定包含許多‘大鍋爐’。在這些‘大鍋爐’中，能量與水和巖石攪在一起，直到這三者如魔法般混合在一起，形成生命。而且，其中有些地方肯定可以培育出第一批脆弱的細(xì)胞，并最終進(jìn)化出智慧生命，從而形成具有遠(yuǎn)見和持久發(fā)展能力、足以制造出宇宙飛船的文明。
“就能力而言，以我們目前技術(shù)發(fā)展的速度，人類正走在一條成為神的道路上。”馬斯克說，“你可以騎自行車，用幾十萬年的時(shí)間到達(dá)半人馬座阿爾法星。從進(jìn)化的時(shí)間尺度來看，幾十萬年根本不算什么。如果有那么一個(gè)先進(jìn)的文明，在過去138億年內(nèi)的任何一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，在銀河系中任何一個(gè)可能的地方存在過，為什么它們就不能擴(kuò)散到銀河系的各處呢？即使它們在宇宙中的擴(kuò)散速度很慢，讓它們擴(kuò)散到無處不在也只需要花宇宙年齡的大約0.01%。那么，為什么事實(shí)并非如此呢？” “斯普特尼克”號的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
二
在距今10億年前，地球冷卻了下來，之后，只用了不到5億年的時(shí)間，地球的早期生命就出現(xiàn)了。這表明，無論是在哪里，只要行星能夠身處與地球類似的環(huán)境，微生物就會出現(xiàn)。但即使每一顆巖質(zhì)行星都布滿滑溜溜的單細(xì)胞黏液，也并不意味著智慧生命就可以無處不在了。進(jìn)化有著無窮的創(chuàng)造力，但似乎一直在摸索前進(jìn)中，都奔著某些特定的特征去了，比如翅膀和眼睛，生命樹的多個(gè)樹枝都獨(dú)立進(jìn)化出了翅膀和眼睛。但是到目前為止，生命樹中只有一個(gè)樹枝發(fā)出了技術(shù)智慧之芽。也許是因?yàn)樵谝徊ㄓ忠徊ㄎ锓N進(jìn)化的大潮中，我們是第一個(gè)制造工具和使用語言的物種。但也可能僅僅是因?yàn)橹橇Σ⒎亲匀贿x擇的優(yōu)選模塊之一。我們可能會認(rèn)為自己是大自然的巔峰之作，是進(jìn)化的必然終點(diǎn)，因而像我們這樣的生命可能太過稀少，以至于很難彼此相遇?；蛘?，還有可能因?yàn)槲覀兪沁@個(gè)宇宙的終極局外人，一群孤獨(dú)的靈魂。
馬斯克有一個(gè)更黑暗的理論。他說：“宇宙中的這種無任何明顯生命跡象的缺失現(xiàn)象，可能成為支持以下說法的一個(gè)論據(jù)，那就是，我們的世界只不過是一個(gè)數(shù)字模擬仿真實(shí)驗(yàn)。這就像是你在玩冒險(xiǎn)類游戲，你可以看到背景上的星星，但永遠(yuǎn)也不可能到達(dá)那里。如果這不是一個(gè)數(shù)字模擬仿真實(shí)驗(yàn)，那么我們也許是在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中，而某些高度發(fā)達(dá)的外星文明出于好奇，正在觀察著我們，看我們是如何發(fā)展的，就像我們在微生物實(shí)驗(yàn)室中觀察培養(yǎng)在皮氏培養(yǎng)皿中的霉菌一樣?！?/p>
關(guān)于人類為什么至今也沒有找到地外文明的蛛絲馬跡這個(gè)問題，人們提出了很多可能，每一種都比之前的更讓人感到后背發(fā)涼。馬斯克為所有這些問題找到了一個(gè)切入點(diǎn)?！翱纯次覀兡壳暗募夹g(shù)水平你就會發(fā)現(xiàn)，有一些奇怪的事情必然發(fā)生了。我的意思是，這些必然發(fā)生的奇怪的事情，都是向著不好的方向發(fā)展的。”馬斯克說，“而事實(shí)很可能是，在這個(gè)宇宙中有很多已經(jīng)死去的、僅僅局限于一個(gè)行星上的文明。如果文明僅僅局限于一個(gè)星球上，那么，在這個(gè)宇宙中就沒有文明可以持續(xù)很長時(shí)間。有關(guān)恒星演化的科學(xué)十分復(fù)雜，但我們知道，留住地球并為地球上的所有生命提供能源的、我們偉大的恒星――太陽，將來終有一天會膨脹，大到其外層大氣燒焦地球，并且殺死地球上的所有生命，甚至可能將地球完全吞沒。一般來說，在距今50億年至100億年以后，這一事件必定發(fā)生。而這幾乎就標(biāo)志著，地球?qū)⒊蔀槭浪椎哪┦勒撝猩茞捍鬀Q戰(zhàn)的最終戰(zhàn)場――‘哈米吉多頓’（哈米吉多頓位于以色列北部米吉多古城，是《圣經(jīng)》描述的世界末日之時(shí)善惡對決的最終戰(zhàn)場，是神和人最終面對面的地點(diǎn)――譯者注）。到了那時(shí)，我們的生物圈能夠幸存下來的機(jī)會微乎其微。
“50億年后，太陽將膨脹到足以將地球上的生物圈化為一片焦炭。到那時(shí)，地球上的大陸將會熔成一整塊。太陽將越來越多的輻射傾瀉到地球大氣層中，使得地球一天內(nèi)的溫差越來越大。這一整塊大陸將遭受越來越猛烈的膨脹和收縮，地球上的巖石將變得脆弱不堪，其硅酸鹽將開始以前所未有的速度被侵蝕，同時(shí)吸收二氧化碳，沉到海底，沉入地殼深處。最終，大氣層將變得無比貧碳，以至于植物無法繼續(xù)進(jìn)行光合作用。地球上的森林將被毀去，但少數(shù)植物會英勇地堅(jiān)持站到最后一刻，直到耀眼的太陽將它們?nèi)繗⑺?。跟著遭殃的，是所有依靠植物生存的動物，也就是說地球上所有的動物。
“在100億年內(nèi)，所有的海洋將會被完全燒干，地球上只剩下空空的溝渠，其深度要比珠穆朗瑪峰的高度還高。地球?qū)⒆兂梢粋€(gè)新的‘金星’，一個(gè)即使是最頑強(qiáng)的微生物也無法生存的溫室行星。而這還是比較樂觀的場景，因?yàn)樵谒募俣ㄖ?，我們的生物圈最終將因?yàn)樗ダ隙?，而不是中風(fēng)或更為突然地死去。畢竟，100億年是一個(gè)很長的時(shí)間，長到足以為各種災(zāi)難的發(fā)生留出足夠的概率空間。這些災(zāi)難包括那些在人類記憶中從來沒有過先例的各種災(zāi)難。
“在人類歷史上出現(xiàn)過的自然災(zāi)害中，洪水是最嚴(yán)重的，人類有關(guān)全球性大洪水的傳說，都是受到離我們最近的一個(gè)冰河時(shí)期結(jié)束時(shí)冰川融化的啟發(fā)而產(chǎn)生的。還有很少的一些故事，對宇宙災(zāi)難有那么一點(diǎn)點(diǎn)描述，例如太陽神赫利俄斯之子法厄同的故事。法厄同未能駕好父親狂暴的太陽戰(zhàn)車，使之撞到了地球上，把地球的表面燒成了一片焦土。
“這是人類古老智慧中引人注目的一頁，但是總體來說，人類文明出現(xiàn)的時(shí)間太短，還不足以記錄下我們在地質(zhì)記錄中找到的更讓人感到可怕的東西。人類歷史上沒有任何一個(gè)故事講述過直徑以千米計(jì)的小行星撞擊地球或者超級火山爆發(fā)，以及時(shí)不時(shí)地將我們的藍(lán)色星球變?yōu)榘咨乔虻臉O度冰封的故事。地球上的生物圈在經(jīng)歷過以上種種災(zāi)難的沖擊之后，一次又一次地卷土重來，但是在這些災(zāi)難中犧牲的物種，數(shù)量大到令人發(fā)指，而它們再也看不到重生的那一天了。雖然地球具有的最為顯著的特征，就是可以恢復(fù)生命適宜溫度的復(fù)原能力，但即使如此，對經(jīng)歷過這一切的地球來說，未來又是一個(gè)完全嶄新的歷程。
“在這100億年里，我們在銀河系中的運(yùn)行軌道將經(jīng)歷四次變化，其中的任何一次變化，都可能將我們帶入與另一個(gè)恒星系碰撞的險(xiǎn)境，或遭遇超新星爆發(fā)的沖擊，以及被伽馬射線爆燒成灰。我們還有可能被蕩出太陽系，走上一條流浪行星的道路，成為銀河系數(shù)十億顆流浪行星中的一員，在銀河系中兩眼一抹黑地漫游。這些流浪行星就像是宇宙中的破碎球，隨時(shí)可能撞上其他天體。地球如果能夠異常幸運(yùn)地運(yùn)行下去，它最終也會從現(xiàn)在的位置向太陽慢慢靠攏。
“無論這些災(zāi)難是不可預(yù)測的黑天鵝事件，還是確定無疑要發(fā)生的，如果人類想在這些災(zāi)難中存活下來，都只能為了生存而遷徙，這也是生命一直以來都在做的。我們需要發(fā)展出新的能力，就像我們的水生祖先曾經(jīng)做過的那樣：進(jìn)化出可以吞吐空氣的肺，以及可以進(jìn)行原始運(yùn)動的骨質(zhì)的鰭，然后艱難地爬上陸地，開辟出一條新的生路。我們需要秉持人類經(jīng)過艱難跋涉最終到達(dá)新大陸的精神，正是因?yàn)橛辛诉@種精神，離我們最近的祖先才得以在穿越整個(gè)大洋之前，如涓涓細(xì)流般，從一個(gè)島嶼到另一個(gè)島嶼，從一個(gè)群島到另一個(gè)群島，直至到達(dá)地球的每一個(gè)角落。我們需要動身前往新的行星，并最終到達(dá)新的恒星。但是，我們是不是需要抓緊點(diǎn)呢？”
三
物理學(xué)家弗里曼?戴森宣稱，研究載人航天在短期內(nèi)是一種愚蠢的行為。人類的技術(shù)仍然處于起步階段，要知道，人類學(xué)會用火到現(xiàn)在也不過100萬年。從人類燃起第一堆篝火，到將燃料注入火箭中推動我們掙脫地球引力的束縛，我們?nèi)〉玫倪M(jìn)步是神速的。但并不是每一個(gè)坐在火箭上的人都能夠安全地回來。為了在另一顆行星上播下殖民的種子，我們需要將航天員隊(duì)伍擴(kuò)大?；蛟S，現(xiàn)在我們應(yīng)該暫停載人航天任務(wù)，而是通過無人駕駛宇宙飛船上的儀器繼續(xù)探索太空，比如最近脫離了太陽系的“旅行者”號行星際探測器，讓它們向我們發(fā)送對星際空間的探測結(jié)果。我們可以等到將目前這個(gè)科技時(shí)代的全部成果收入囊中后，到21世紀(jì)末，或者下個(gè)世紀(jì)再重啟載人航天。因?yàn)槲覀冎溃覀兛赡芗磳⒃谀茉?、人工智能以及材料科學(xué)領(lǐng)域迎來大的變革。以上這些領(lǐng)域中的任何一個(gè)取得突破，都會讓載人航天成為一件更容易的事情。
“在航空圈里，你會經(jīng)常聽到這樣一種說法，”我說，“近期將重點(diǎn)放在載人太空旅行上，完全是放錯了地方……”
“什么重點(diǎn)？根本就沒有一個(gè)重點(diǎn)！”馬斯克打斷了我的話。
“但是從某種程度上說，你目前正在倡導(dǎo)這種載人航天?！蔽艺f，“現(xiàn)在有一種觀點(diǎn)，認(rèn)為除非我們在技術(shù)上有重大突破，否則最好還是發(fā)送探測器，因?yàn)槟呐轮挥幸粋€(gè)人出現(xiàn)在航天器上，也會使工程的難度成倍增加?！?/p>
“我們也正在發(fā)送探測器！”馬斯克說，“而且，順便說一句，它們都非常昂貴。探測器也不完全都是便宜貨。我們最近發(fā)送到火星上的一個(gè)遙控火星車，花費(fèi)就超過30億美元。火星真是一個(gè)機(jī)器人的地獄。有了這些錢，我們本應(yīng)該能夠?qū)⒑芏嗳税l(fā)送到火星上去的?！?/p>
馬斯克很喜歡給人講有關(guān)SpaceX公司創(chuàng)始神話的一個(gè)故事，就是他如何熬了一個(gè)通宵，在美國航空航天局的網(wǎng)站上查詢有關(guān)載人火星任務(wù)的信息。那是2001年的事情了，當(dāng)時(shí)航天飛機(jī)還在飛行。航天飛機(jī)發(fā)射時(shí)呈現(xiàn)在世人面前的穩(wěn)定轟鳴的畫面，正好足以使漫不經(jīng)心的觀察家相信，載人航天技術(shù)并未出現(xiàn)大幅度下滑。而在今天，要想維持這種錯覺是不可能的了。
自從有了神話開始，人類終有一天將冒險(xiǎn)進(jìn)入太空的想法就已經(jīng)產(chǎn)生了，但是直到科學(xué)革命以后，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡使天空清晰地呈現(xiàn)在人們眼前時(shí)，這一想法才開始變得似乎是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。1610年，天文學(xué)家約翰尼斯?開普勒在一封給伽利略的信中寫道：“假設(shè)我們創(chuàng)造出能夠航行于蒼穹之上的船和帆，那么肯定會有很多人面對空虛荒蕪的太空毫無懼色。同時(shí)，為了這些勇敢的太空旅客，我們應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備好天體地圖?！?/p>
在熱氣球和飛機(jī)被發(fā)明出來以后，就有少數(shù)有遠(yuǎn)見的人開始規(guī)劃太空移民了。但是，直到太空競賽的出現(xiàn)，人們對宇宙宿命的清晰認(rèn)識才成為主流。太空競賽從1957年蘇聯(lián)第一顆人造地球衛(wèi)星“斯普特尼克”號升空開始，到1969年人類第一次登月結(jié)束。它激發(fā)了整個(gè)文化圈和亞文化群，使得關(guān)于人類未來的故事成為占主導(dǎo)地位的世俗故事之一。但現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有跟上。
“美國航空航天局，這個(gè)世界上資金最充足的航天機(jī)構(gòu)，上一次將一個(gè)人送入軌道已經(jīng)是6年前了。現(xiàn)在，想要飛往國際空間站的美國人必須乘坐俄羅斯的火箭，從哈薩克斯坦發(fā)射升空，這還得俄羅斯總統(tǒng)普京樂意才行。即便這樣的旅行（用他們的方式來理解是成功的）也足以證明，人類的載人航天技術(shù)實(shí)際上是在走下坡路的，因?yàn)榭臻g站與地球的距離只有月球到地球距離的1/1000?？吹矫绹娇蘸教炀值挠詈絾T到訪國際空間站，簡直就和看到哥倫布航行到了伊維薩島一樣讓人振奮?！保ù颂幨侵S刺。）
關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化 技術(shù)運(yùn)用 機(jī)械制造
中圖分類號：TH-39；TD63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1機(jī)電一體化概要
機(jī)電一體化是指在機(jī)械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。
2航空工業(yè)領(lǐng)域機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r
航空工業(yè)機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段：
20世紀(jì)60年代以前為探索階段。在這一時(shí)期，各國都在積極探索航空航天技術(shù)，并將最新電子技術(shù)積極的運(yùn)用于完善航空機(jī)械產(chǎn)品的性能方面，特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了航空工業(yè)的發(fā)展，對于先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的需求，推動了航空領(lǐng)域機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，進(jìn)一步推動機(jī)電一體化技術(shù)的普及。但是，由于工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)的限制，這一階段總體上還處于探索階段，對于機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用程度還不深，也無法進(jìn)行廣泛的推廣；20世紀(jì)70到80年代為初步發(fā)展階段。這一時(shí)期，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)等更先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)，航空技術(shù)領(lǐng)域得到了蓬勃發(fā)展，規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)等充分運(yùn)用到了航空工業(yè)領(lǐng)域，為機(jī)電一體化與航空工業(yè)的深度融合奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；20世紀(jì)90年代為快速發(fā)展時(shí)期。這一時(shí)期，機(jī)電一體化技術(shù)世界航空工業(yè)領(lǐng)域得到比較廣泛的承認(rèn)，以機(jī)電一體化技術(shù)為基礎(chǔ)的航空工業(yè)得到了極大發(fā)展，基本成為航空工業(yè)的支柱性技術(shù)，90年代后期，航空工業(yè)開始向智能化方向邁進(jìn)，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；21世紀(jì)以來，人類進(jìn)入了宇宙時(shí)代，航空工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ跈C(jī)電一體化的運(yùn)用更為精純，大規(guī)模系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法、人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為航空領(lǐng)域的機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。
3航空工業(yè)領(lǐng)域機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
3.1航空制造業(yè)的智能化
在現(xiàn)代信息技術(shù)的支持下，智能化已經(jīng)成為目前航空工業(yè)領(lǐng)域機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向，也是最主要的方向。人工智能的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。特別是在飛行系統(tǒng)的建設(shè)，自動導(dǎo)航、自動駕駛等以機(jī)電一體化技術(shù)為基礎(chǔ)的航空智能化已經(jīng)取代傳統(tǒng)的飛行操控方式，成為航空領(lǐng)域主要的飛行控制技術(shù)。
3.2航空管理技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化
航空管理技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化也是機(jī)電一體化技術(shù)背景下，航空工業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到突破性發(fā)展，世界進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代。計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給航空工業(yè)帶來了巨大的變革，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將整個(gè)航空技術(shù)領(lǐng)域和各種設(shè)備連成一體，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)和操作、空中和地面的一體化發(fā)展。而基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的各種航空遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，航空工業(yè)機(jī)電一體化朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展成為必然趨勢。
3.3航空設(shè)施設(shè)備的微型化
得益于機(jī)電一體化技術(shù)，航空設(shè)施設(shè)備還呈現(xiàn)出了微型化的發(fā)展趨勢。微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。而航空航天工業(yè)中所需要的各種特殊材料的生產(chǎn)、重要零部件的制造、關(guān)鍵技術(shù)的革新都都離不開設(shè)施設(shè)備的微型化。機(jī)電一體化技術(shù)無疑為實(shí)現(xiàn)航空設(shè)施設(shè)備的微型化提供了條件。
3.4航空工業(yè)生產(chǎn)的綠色化
節(jié)能環(huán)保、綠色生產(chǎn)也是航空工業(yè)領(lǐng)域探索的重要方向、航空技術(shù)的發(fā)展為人類的航天事業(yè)提供了極大的便利，但是由于航空工業(yè)是一個(gè)大動力、高耗能、高投入的產(chǎn)業(yè)。在自然資源不斷減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染的背景下，探索綠色航空工業(yè)技術(shù)成為航空領(lǐng)域的重點(diǎn)攻堅(jiān)任務(wù)。在機(jī)電一體化技術(shù)的幫助下，綠色航空產(chǎn)品概念應(yīng)運(yùn)而生。機(jī)電一體化使航空工業(yè)在設(shè)計(jì)、制造、使用過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。因此，促進(jìn)航空產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展，也是航空工業(yè)機(jī)電一體化發(fā)展的重要趨勢之一。
參考文獻(xiàn)
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