十一、克隆技术
克隆（Clone）的意思是无性繁殖。自然界中，细菌就是通过简单的细胞分裂而无性繁殖的。一些植物以叶、茎、根的形式繁育植株，都是自然的“克隆”现象。用人工方法扦插和嫁接某些植物是人为的“克隆”。比较复杂的高等的动物，一般通过两性的共同行为来生殖。现代克隆技术，可以不需要两性的生殖细胞（精子或卵子），利用动物的体细胞来“复制”与原来动物在遗传特性上完全一样的动物。
人们原先认为，只有植物细胞才有“全能性”，单细胞可以分化、发育出完整个体。20世纪后半期科学家证明，分化了的动物细胞在移植到卵细胞中后可恢复“全能性”，并发展了克隆技术。但起初采用多是生殖细胞的移植或胚胎切割技术，是用人工方法“简单复制”动物。1997年2月，英国罗斯林研究所的维尔穆特宣布，他们成功用一个6岁母绵羊的乳腺细胞克隆出了一个叫“多莉”的母羊。这是采用体细胞复制高级动物的成功，所以立刻在全世界引起轰动。
用体细胞克隆成功的绵羊是哺乳类动物，这从理论上肯定了用类似技术“克隆”其他高级动物和人的可能性。此后，美、日和欧洲其他国家的科学家还用同样方法克隆出牛、山羊、猴子和猪。目前，科学家已培育出能发育成人体各种器官的“干细胞”，并成功进行了器官克隆，比如让兔身长出人耳。这种生命科技未来可能会产业化，产生“器官工厂”。也可利用克隆技术和转基因技术，让牛羊乳汁含治病的血清白蛋白，建立“克隆制药厂”。
从技术上克隆人己不算难题。但用技术繁衍人类，干预造化，与两性生育的方式不同。这使人类面对伦理困惑和法律挑战。
十二、干细胞技术
干细胞是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体。这些细胞可通过分裂维持自身细胞群的大小，同时又可以进一步分化为各种不同的组织细胞，从而构成机体各种复杂的组织器官。干细胞的种类有皮肤干细胞，造血干细胞，神经干细胞，胚胎干细胞等。一般来说，动物的皮肤细胞寿命短，这些细胞每天都在更新，更新的表皮细胞是由皮肤下面叫做基底细胞的皮肤干细胞产生的。血液中的红细胞和白细胞都是由骨髓内的造血干细胞产生的。研究表明，成年动物的体内存在多向分化潜能的干细胞。过去一直认为，人的神经细胞在人出生后便不再增殖，但最新的研究发现，成人的大脑中也存在着干细胞。
人类发育初期的胚胎于细胞能够进行分化，形成构成人体的200多种细胞中的任何一种细胞。1998年，美国的几位研究人员确立了人体胚胎干细胞的培养方法。实验显示，该胚胎千细胞可以培养成骨骼、血液及消化器官细胞。尽管采集人体胚胎细胞会出现比“克隆人”更多的伦理道德上的问题，但多数人仍认为，人体胚胎干细胞在组织移植领域具有很高的利用价值。
十三、新材料技术
新材料技术是高技术的基础，包括对超导材料、高温材料、人工合成材料、陶瓷材料、非晶态材料、单晶材料、纤维材料、超微粒材料、高性能结构材料、特种功能材料等的开发利用。
所谓材料，是指人类能用来制作有用物件的物质。所谓新材料，主要是指最近发展或正在发展之中的具有比传统材料更为优异的性能的一类材料。目前世界上传统材料已有几十万种，而新材料的品种正以每年人约5％的速度在增长。世界上现有800多万种人工合成的化合物，而且还在每年以25万种的速度递增，其中相当一部分有发展成为新材料的潜力。
(1）金属材料。传统的钢铁材料正在不断提高质量、降低成本、扩大品种规格，在冶炼、浇铸、加工和热处理等工艺上不断革新，出现了如炉外精炼、连铸连轧、控制轧制等新工艺技术，微合金钢、低合金高强度钢、双相钢等新钢种不断涌现。在有色金属及合金方面则出现了高纯高韧铝合金、高强高模铝钾合金、高温铝合金，先进的高强、高韧和高温钛合金，先进的镍基、铁镍铬基高温合金，铜合金、难熔金属合金及稀贵金属合金等。除此之外还涌现了其他许多新型高性能金属材料，如快速冷凝金属非晶和微晶材料、纳米金属材料、有序金属间化合物、定向凝固柱晶和单晶合金等。新型金属功能材料，如磁性材料中的铷铁硼稀土永磁合金及非晶态软磁合金、形状记忆合金、新型铁氧体及超细金属隐身材料、贮氢材料及活性生物医用材料等也正在向着高功能化和多功能化方向发展。
(2）陶瓷。陶瓷材料是人类最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料，旧石器时代的先民们只会采集天然石料加工成器皿和工件。经历了漫长的发展和演变过程，以赫土、石英、长石等矿物原料配制而成的瓷器才登上了历史的舞台。从陶器发展到瓷器，是陶瓷发展史上的第一次重大飞跃。由干低熔点的长石和钻土等成分配合，在焙烧过程中形成了流动性很好的液相，冷却后成为玻璃态，形成釉，使瓷器更加坚硬、致密和不透水。从传统陶瓷到先进陶瓷，是陶瓷发展史上的第二次重大飞跃，这一过程始于上世纪四五十年代，目前仍在不断发展。当然，传统陶瓷和先进陶瓷之间并无绝对的界线，但二者在原材料、制备工艺、产品显微结构等许多方面确有相当的差别。从先进陶瓷发展到纳米陶瓷将是陶瓷发展史上的第三次重大飞跃，陶瓷科学家还需在诸如纳米粉体的制备、成型、烧结等许多方面进行艰苦的工作，预期在20世纪末和本世纪初，陶瓷科学在这一方面将取得突破，可能会解决陶瓷材料致命的弱点―脆性问题。
(3）高分子材料。高分子是由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素组成的分子量足够高的有机化合物。之所以称为高分子，就是因为它的分子量高。常用高分子材料的分子量在几百到几百万之间，高分子量对化合物性质的影响就是使它具有了一定的强度，从而可以作为材料使用。这也是高分子化合物不同于一般化合物之处。又因为高分子化合物一般具有长链结构，每个分子都好像一条长长的线，许多分子纠集在一起，就成了一个扯不开的线团，这就是高分子化合物具有较高强度，可以作为结构材料使用的根本原因。另一方面，人们还可以通过各种手段，用物理的或化学的方法，或者使高分子与其他物质相互作用后产生物理变化或化学变化，从而使高分子化合物成为能完成特殊功能的功能高分子材料。
功能高分子材料主要包括物理功能高分子材料及化学功能高分子材料。前者如导电高分子、高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等；后者如反应性高分子、离子交换树脂、高分子分离膜、鳌合高分子、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等。此外还有生物功能和医用高分子材料，如生物高分子、模拟酶、高分子药物及人工骨材料等。
高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等，其中被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国家建设和人民日常生活中必不可少的重要材料。
(4）先进复合材料。复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料，它既能保留原组成材料的主要特色，又能通过复合效应获得原组成材料所不具备的性能，还可以通过材料设计使各组成材料的性能互相补充并彼此关联，从而获得新的优越性能。
复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料。功能复合材料一般由功能体和基体组成，基体不仅起到构成整体的作用，而且能产生协同或加强功能的作用。目前形成产业规模的主要是结构复合材料，功能复合材料正处于发展之中。功能复合材料的效能一般均优于单质复合材料，因此它的发展前景是不可估量的。
结构复合材料是作为承力结构使用的材料，由能承受载荷的增强体与能连结增强体成为整体材料同时又起传递力作用的基体构成。增强体包括各种玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属以及天然纤维、织物、晶须和颗粒等，基体则有高聚物（树脂）、金属、陶瓷、玻璃、碳和水泥等。由不同的增强体和不同的基体即可构成名目繁多的结构复合材料，如高聚物（树脂）基复合材料，金属基复合材料和陶瓷基复合材料等。结构复合材料的特点是可以根据材料在使用中受力的要求进行选材设计及复合结构设计。复合材料的界面对复合材料的性能有决定性的影响，因此对复合材料界面形貌和结构的表征和优化的研究具有重要意义。先进复合材料尚处于发展阶段，需要解决的关键问题是控制质量和降低成本。
(5）电子与光电子材料。电子材料是指在电子技术和微电子技术中使用的材料，包括半导体材料、介电材料、压电及铁电材料、磁性材料、某些金属材料、高分子材料及其他相关材料，其中最重要的是半导体材料。电子设备的发展总趋势是小型化、轻量化、省能化，集成电路的发展带来了电子计算机的微小型化，从而使人类社会掀开了信息时代新的一页。目前制造集成电路的主要材料是硅单晶。砷化嫁、超晶格材料等的出现和发展将为半导体材料、器件的发展开辟更新的天地。光电子信息材料无疑是整个光电子技术的基础和先导。光电子信息材料包括光源和信息获取材料、信息传输材料、信息存储材料以及信息处理和运算材料等，其中主要是各类光电子半导体材料、各种光纤和薄膜材料、各种液晶显示材料和电色材料、新型相变和光色存储材料、光子选通材料、光致折变材料、新型非线性光学晶体材料等。
(6）超导材料。1911年荷兰科学家用液氦冷却水银，当温度下降到一269℃左右时，发现水银的电阻完全消失，这种现象就称为超导电性。在“高温”超导材料发现以前，所研究的超导材料都是“低温”超导材料，主要是多种金属合金，如妮错合金［Nb一（25一33)Zr」、妮钦合金［Nb一（35一55)Ti〕、妮锡合金〔Nb3S司、钒嫁合金［V3Ga〕、妮锗合金巨Nb3Ge］等。“低温”超导材料主要应用于强磁体，如核磁共振、磁悬浮列车和加速器等。1986年1月，瑞士苏黎世IBM研究实验室的科学家用钡一斓一铜氧化物获得了一243℃的超导转变温度，从而揭开了世界性的高温超导研究热潮。中国科学院首次在世界上公布了钡一忆一铜一氧体系。可以说，从一开始，中国高温超导材料的研究就位居世界前列。80年代末期以来，中国在高温超导的研究和应用方面一直处在世界先进水平，如在提高体材料的载流能力和制备高质量的超导薄膜方面，在量子干涉器件的制作以及将这种器件应用到地磁测量方面，在高温超导体粉料的制备以及发展金属、有机化学气相沉积制膜技术方面，在确定高温超导材料的晶体结构以及秘系、佗系材料的系统研究等方面都作出了许多高水平的工作。目前高温超导材料的应用正朝着大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用三个主要方向发展，在世界各国的共同努力下，超导材料造福人类的时代一定会到来。
责任编辑：cyth
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