德国基础性研究的重点领域
(刘云执笔)
一、 基本情况
保持基础性研究的高水平是当前德国科技政策的核心的之一。80年代以来，德国的研
究与发展经费约有20%用于基础性研究，远超过美国（12%）、日本（13%）。在联邦
政府提供的研究与发展经费中，基础研究经费所占的比例持续增长，从1981年的25亿
马克（占24%）增长到1990年的43亿马克（占28。2%），至1991年又增长到49亿马克
（占29。1%）。从1992年以来，基础研究经费基本保持在51亿马克（占29。1%）。
80年代以来，联邦政府确定的科研资助重点有22个领域，但基础研究在各个领域中所
占的份额有较大差别。如基础研究的大型设备的研究费用占该领域经费总额的90。6
%，用于海洋研究和极地研究及生物技术的基础研究经费分别占总经费的57。4%和45
。9%，地学、医学和空间科学领域的基础研究经费所占比重也较高，分别占
45％、38．7％和27．7％。
但从联邦政府在各专业领域所投入基础研究经费的数额来看，额度较大的专业
领域是：
·基础研究用的大型设备（9．148亿马克）；
·空间研究和空间技术（4．947亿马克）；
·能源研究和能源技术（2．706亿马克）；
·环境研究和气候研究（2．597亿马克；
·信息技术（1．677亿马克）；
·生物技术（1．621亿马克）；
·材料研究、物理和化学技术（1．605亿马克）；
·海洋研究和技术、极地研究（1．57亿马克）；
·地学研究（1．04亿马克）。
下面着重介绍上述基础性研究的重点领域。
二、基础性研究用的大型设备
自然科学的发展对实验手段提出了更高的要求，如在核物理学和基本粒子物理学
、冷聚态物质研究、天文学、天文物理学等领域内，为了获得新的自然科学知识，人
从事的基础理论研究，尤其是实验任务必须通过费用昂贵的大型设备来完成。因此，
为了为德国科学家开展跨学科的联合实验创造条件，保持和提高德国科学技术的竞争
能力和世界水平，联邦政府投入大笔资金建造了和正在建造一系列基础研究的大型设
备，资助重点是：
（1）在核物理学和基本粒子物理学领域用于研究物质原子和亚原子结构的粒子
加速器：如德国电子同步加速器实验室的正负电子储存坏装置、达姆斯塔特的重离子
回步加速器和储存环、尤利希研究中心的同步加速器、欧洲核子研究组织的正负电子
储存环和大型强子对撞机。”
（2)用于研究冷聚态物质结构和动力学的中子源和同步辐射源：如作为中子源的
格勒诺布尔高通量反应堆、尤利希研究反应堆、GXSS研究中心的研究反应堆、柏林同
步辐射电子储存环、汉堡双环储存环、格勒诺布尔欧洲同步辐射源、1994年开始建造
的柏林新同步辐射源和计划建造的慕尼黑研究反应堆。
(3）用于研究天文学、天文物理学的望远镜、射电望远镜、中微子探测器。
此外，在其他专业领域获得资助的基础研究用大型设备还包括：研究聚变和等离
子物理学所用的核聚变设备、研究大地地壳的德国陆地深钻项目和研究海洋和极地所
用的远洋研究考察船。
由于基础研究用的大型设备极其昂贵，今后大型设备的建造和运行原则上将纳入
国际合作的轨道。因此，德国与其他成员国共同资助国际科研组织，如慕尼黑欧洲南
半球天文研究组织、欧洲核子研究组织、格勒诺布尔欧洲同步辐射源等。
三、海洋研究、海洋技术、极地研究
1、海洋研究。1993年联邦政府制定了新的海洋研究计划，重点领域是“海洋气
候研究”、“海洋生态系统研究”和“海洋资源研究":
·研究海洋对地球气候的影响；
·通过研究和监测海洋坏境，长期准确地预报海洋水位变化及其对沿海地区的影
响；
·研究检测海洋污染的方法；
·通过参加“国际深海钻探计划”，研究海岸和海洋沉积的形成与发展、地壳构
造、大陆边缘的火山作用问题、地震的形成和深海环境保护问题；
·利用现代基础研究成果了解海底资源的分布、开发水产资源和经济捕捞等。
2、海洋技术。联邦政府“1994－1998年海洋技术研究计划”确定研究重点是：
·船舶技术的研究与开发：优化船舶设计和制造中的ciM技术、合理化造船技术
和开发有运输前景的新船舶产品；
·海岸工程技术的基础研究：研究海岸自然条件、海洋和海岸建筑的相互作用关
系，改进海岸的农业结构和侮岸保护。
〔s）极地研究。德国在1979年正式加入南极条约，积极扩大南、北极研究的深
度和广度。德国南极研究的重点是：
·南极生态系统的结构、动力学和功能；
·大气和海洋低温层系统中热力学和动力学的相互作用及其对地球气候的影响；
·陆地冰和冰架的质量平衡与动态；
·南极地区大气层、冰圈和生物圈的微量物质分析；
·根据冰核和沉积核确定以前的气候；
·南极大陆区域内地壳和地慢的结构。
德国的北极研究主要侧重在格陵兰海和欧洲北海的物理学、化学和生物学调查。
四、空间研究和空间技术
1990年6月27日联邦政府航天委员会制定的空间计划是德国航天政策的基础。其
主要专业目标是：获取对地球及宇宙的科学认识；通过地球监测卫星提供解决环境问
题的数据和信息；利用空间通讯、定位和导航技术，改善公共的及商务的基础设施及
相应的服务系统；推动德国技术进步和提高德国经济实力；提高航天业的经济性和安
全性；促进国际科技合作，扩大发展援助的可能性。
德国的航天政策在过去几年有了很大发展，要求加强国际合作，如积极参与欧洲
航天计划；继续加速对美国、日本和独联体国家的双边与多边合作；参与欧洲和国际
的运行服务机构；实施与欧洲航天计划相联系的国家计划。因此，德国航天计划的每
一个项目至少有一个外国伙伴。德国航天计划的研究重点是：
·关于陆地、大气、海洋和冰层覆盖地区的状况、发展和资源的研究以及用于环
境监测的数据采集技术；
·地外空间研究，如天文学、天文物理学、高层大气物理学、磁层和等离子体物
理学以及行星、彗星、月球和星际空间物理学的研究；
·复合材料及晶体生长、电子半导体、临界现象和耗散现象、流体物理学、重力
和辐射生物学以及人类生理学的研究；
·研究开发用于广播、通讯、导航和数据传递的卫星通讯技术；
·轨道和地面基础设施，尤其是空间运载系统、轨道系统及其使用以及地面和运
行设施的前期研究和开发：
·通过利用COLUMBUS轨道设施、阿丽亚娜5型运载火箭的自动转移舱和载人运载
系统技术的前斯开发，促进欧洲参与国际空间站。
五、能源研究和能源技术
1996年联邦政府制定了“第四个能源研究计划”，其研究重点是：
1、提高煤和其他矿物能源的利用效率，并减少对环境的污染。由于煤占德国一
次能源消耗的三分之一，约56％的电由煤生产，国家资助项目以电站技术和燃烧技术
为主，以期在今后15－20年内把联合电厂、燃气发电厂和热电厂的能量转换效率提高
到55％（目前平均36％）。在大量基础研究工作的基础上，高温燃汽轮机己可提
高机组功率，井在燃烧过程中减少有害气体的排放。下一步研究重点包括：
·继续研究和开发高温燃汽轮机，提高其入口温度，优化气流和冷却气条件；
·研究压力下煤的最佳燃烧；
·研究循环增压流化床燃烧技术或增压煤粉燃烧技术；
·通过采用耐高温材料继续研究和开发热电厂技术；
·继续研究和开发热气净化技术
2、可再生能源。德国政府认为，水力、太阳能、风能、生物能和地热等可再生
能源有着巨大的开发潜力，其研究和开发工作将给予长期的资助。资助重点是：
·直接利用太阳光生产电能，研究开发低成本高效率硅晶体电池，研究用非晶硅
和半导体化合物薄膜太阳能电池的材料和方法；·
·研究和开发用于电动汽车的高能电池；
·研究和开发用于电厂的高温燃料电池，如熔融碳酸盐燃料电池和氧化陶瓷燃料
电池；
·研究和开发质子交换薄膜燃料电池；
·研究和开发水热、地热和物理化学热储热系统；
·研究地热利用的“干热岩石技术”。
3、能源的合理利用。重点资助节能技术的研究与开发。
4、核能研究。核能占德国电力供应的30％，轻水反应堆技术已经成熟，今后国
家资助的研究重点是：
．反应堆安全研究，为核装置安全性的分析和评估确立科学基础，以及改进和发
展核安全技术；
．开展长期安全存放核废料的基础研究，和研究用来评估核废料最终储存的长期
安全性的方法；
·射线防护研究。
5、核聚变研究。德国的核取变研究计划是欧洲核聚变研究计划的一部分，马普
学会的等离子物理研究所、尤利希研究中心、卡尔斯鲁厄核研究中心等承担了这方面
的研究工作。欧洲、日本、俄罗斯和美国正计划合作建造一台托卡马克装置，用于证
实等离子体长期燃烧的物理可行性和试验用于将来核聚变反应堆的新技术和材料。
六、环境和气候研究
联邦政府非常重视环境保护研究，目前正在制定一个新的环境研究计划，研究重
点是：
1、生态研究，其研究领域包括：
·城市与工业区生态研究；
·森林生态研究；
·土壤生态研究；
·水域生态研究；
·生态毒理学；
·物种保护；
·环境污染与健康。
2、环境技术研究，旨在通过研究开发和利用创新的环境保护技术，避免或至少
限制人类行为所造成的生态负荷。
．集环保于一体的生产技术：优化生产方法和产品，使工业生产过程中避免或至
少可显著减少废气、废水和废料的产生；
．废料和垃圾的利用和处理技术：根据循环经济法和垃圾法，德国政府广泛资助
研究工业生产中废材料的循环利用技术、不产生生态负荷的垃圾利用技术和无法利用
的垃圾的处理技术，如垃圾焚烧技术、垃圾掩埋技术和废气、废水的净化技术等。
．污染治理技术：重要污染物质生态毒理学方面的研究工作已经结束，目前的重
点是研究创新的污染治理方法，如化学物理方法、生物方法，通过细菌、菌类植物、
草本和木本植物减少生物有害物质的土壤治理新方法等。
·水的研究和治理技术：研究和开发静水水域的治理方法，改善饮用水的质量；
研究治理污水管道渗漏的环境保护技术；研究迄今尚不明确的病原微生物和病毒对饮
用水卫生安全的危害程度；研究副作用小的饮用水消毒新方法，如用紫外线代替含氯
的化学消毒剂等。
3、气候和大气研究
·大气研究：研究欧洲上空对流层中与环境有关的微量物质的迁移和变化；研究
平流层中臭氧浓度变化的方式和范围、臭氧减少的原因、预测发展趋势；研究日益发
展的航空业所排放的有害物质对大气的影响；导致地球气候变暖的悬浮大气微粒研究
。
·气候研究：目的是要改进全球气候发展趋势及其地区气候变化的预测。重点是
"温室效应”研究和海洋研究（海洋对气候的影响），联邦政府重点资助位于汉堡的
德国气候计算中心建立用来预报将来气候发展趋势的“全球气候系统模型”（包括大
气、海洋、生物圈、冰圈）。此外，德国积极参与气候研究的国际合作，如“国际地
圈生物圈计划”、“世界气候研究计划”、“全球气候观测系统”和“全球海洋观测
系统”等。
·气候后果研究：研究气候变化对自然和整个社会产生的影响，如海平面升高、
区域气候变化、农业减产、淡水资源短缺等，并提出政策措施。
七、信息技术
联邦政府视信息技术为面向未来的关键技术，1989年联邦政府通过了信息技术发展纲
要。目前，联邦研究技术部正在制定“信息社会创新1997－2001”战略纲要。信息技
术领域的研究重点是：
1、信息学。信息学是各个信息技术领域发展的重要先决条件，研究技术部每年拨出
大笔经费资助信息学研究，重点资助：
·软件技术；
·巨型并行计算机的应用；
·智能系统；
·语言自动处理系统；
·生物信息学；
·神经技术和信息技术安全。
2、信息技术的基础技术
·硅基微电子技术：这是信，怠技术最重要的基础技术。德国的硅基微电子技术
研究工作大部分纳入尤里卡计划的欧洲硅基亚微米联合项目（JESSI），并承担了其
中三分之一的研究工作。
·光子技术：一种集光学和微电子学优点于一体的新的基础技术，重点是研究利
用IlIV化合物半导体（如砷化镓、磷化铟）开发光电子元件，让光量子发挥信息载体
的作用；
．显示技术：研究开发用于大平面彩色显示屏的液晶显示技术和电致发光显示技
术；
·系统技术：重点是高清晰度电视标准和数字化超短波广播标准；
·数据通讯：重点研究建设联接速度为155Mbit／s；的科研高速数据网。
（3）微系统技术。微系统技术是联邦政府1990年起资助的重点，1994年联邦政
府制定了“1994－1999微系统技术”计划。微系统技术是指将能“感觉”、并能作出
“决定”和“反应”的微电子元件集成到智能系统，主要用于生产技术（如机器人控
制）、交通技术、环境技术、通讯技术和医学技术（如用于脑手术的内窥镜）等。
八、生物技术
继198占年实施的“应用生物学和生物技术”计划完成后，联邦政府于1990年又
出台了“生物技术2000年”计划。该计划的目标是，优化生物系统的新陈代谢和生化
能力，最终实现工业化应用。研究对象除了动植物整体外，主要研究微组织，如细胞
、酵母、菌、单细胞藻类，以及高等动植物的细胞与组织培养。德国政府力图通过基
础研究深化生物学知识，促进技术革新，完成国家在环保、医药卫生、农业、食品、
原材料和能源方面的长期战略任务。为此，国家优先选择以下在中长期内有重要科学
和经济意义的项目进行重点资助：
·人类基因组研究；
·生物图谱的破译和利用技术；
·天然物质的分子研究；
·环境生物技术研究；
·生物分子功能体系研究；
·生物制氢技术；
·神经生物学研究；
·动物生物技术研究；
·植物生物技术研究；
·生物学的安全性研究；
·动物实验替代方法。
德国在生物技术领域广泛开展国际合作，如根据欧盟组织实施的“生物技术（1994
－1998）”计划，德国政府积极参与应用性基础研究的多国联合研究项目，包括细胞
培养、基因组分析、植物和动物生物技术、免疫学、结构生物学、生物多样性等。尤
里卡计划的“医学／生物技术”计划中，德国参与研究的重点是：用生物学方法处理
垃圾和治理受污染的土壤和水域、生物监测、生物聚合物、新的疾病诊断和治疗方法
、疫苗开发、生物工艺、生物传感学、植物育种和植物保护等。德国还与美国、日本
、以色列和中国等国家在分子生物学、生物传感学、环境生物技术、生物分子工程、
天然物质研究、用于农业的基因技术方法等领域有着广泛的合作。此外，德国和世界
其它六个经济大国及瑞士和欧盟联合资助"人类边缘科学计划"，用生物学方法对人类
大脑功能及生物功能开展基础研究。
九、材料研究、物理和化学技术
1、材料研究。联邦政府实施的第一个“材料研究10年计划”从1985年开始，到
1994年结束。研究重点是高性能陶瓷、粉末冶金、金属高温材料和特殊材料、复合材
料，项目经费总额达21．62亿马克。此计划的执行，使德国在如复合材料、高温聚合
物、陶瓷复合材料、聚合物光纤、高导电聚合物、特种功能陶瓷等领域取得了欧洲和
国际领先地位。1994年6月开始实施第二个10年计划，即“用于21世纪关键技术的新
材料”计划。此计划较之前者更注重于面向应用的基础性研究，应用的重点领域包括
信息技术、能源技术、交通技术、医学技术和生产技术，尤其注重用于坏境技术和能
源技术（如电站技术、发动机和涡轮机制造、传感器和控制系统）的新材料研究。新
计划重点研究与开发具有新的结构和功能特性的金属、陶瓷、聚合物、复合材料、薄
膜等。
2、物理技术。包括：
·表面技术和镀层技术；
·超导研究；
·等离子体技术；
·电子相关及其磁性研究（研究导体及其磁性以及金属中各种电子隧道效应的物
理现象）；
·非线性动力学（研究与开发非线性动力学在神经信息学、光电子学和流体动力
学等领域的应用）。
3、化学技术。联邦政府对未来技术具有重要意义的跨学科的化学技术研究确定
以下重点：
·催化技术，探索催化原理和原子层面上结构变化的作用机理；
·大分子系统研究；
·界面化学；
．非传统条件下的化学研究，如声化学、微波化学、等离子体化学和高温高压
化学反应等；
·组合化学；
·分子模型。
4、激光研究和激光技术。激光技术被联邦政府认为是一项关键技术，已实施了
“激光研究和激光技术”计划，目前正在实施“激光2000年”计划，其研究重点是：
·用大功率激光器进行材料加工，目前正研究与开发大功率二极管激光器和二极
管固体激光器；”
·激光源和激光组件研究；
·激光精密加工；
·激光测量技术
·激光医学
德国还参与了尤里卡计划的国际合作项目，重点是“欧洲激光器”项目，研究大功率
激光器的理论基础及其字材料加工中的应用，此外还参加了激光安全研究项目。
十、地学研究
德国的地学基础研究主要集中在波茨坦地学研究中心，其研究重点是：
·地学演化的物理和化学过程
·地壳的物质构造
·地热研究
·地震和火山研究
·12万年来气候变化研究
为了实现上述目标，德国实施了“大陆深钻计划”，这是一个跨学科的大型基础
研究项目，着重研究地壳深层的物理和化学状况及其演化过程，揭示欧洲地壳结构和
地质演化。此外，德国参与了一系列国际合作项目，如“安第斯山脉演化过程”项目
、“国际大陆深钻计划”、“欧洲海洋沉积深钻计划”、“国际大陆圈计划”等。
--
FROM 219.224.115.*