地質科學前沿課題有哪些

Ⅰ 地球科學前沿研究

利用先進的地球物理探測技術，重點對青藏高原進行了深部地球物理調查，進一步加深了對岩石圈深部結構、組成與演化的認識，提出了一系列大陸碰撞的地球動力學模型，深化了大陸動力學研究。在地球生命的早期演化研究等方面，獲得了一些重要新發現和新突破。

中國大陸科學鑽探工程研究

中國大陸科學鑽探自2001年6月25日正式開鑽，於2002年4月9日13時30分，先導孔以2028.17米深度勝利終孔。該井從地表至井深101米為全面鑽進，通過岩屑錄井來獲取岩層資料。從井深101米處開始連續取心鑽進，至2028.17米，取心進尺1927.17米，平均日進尺7.2米，平均機械鑽速0.93米/小時，平均回次取心長度2.94米，平均採取率88.66%。200米處井斜角為4.1°。利用中國大陸科學鑽探工程提供的2000米連續的極為珍貴的岩心、流體及其氣體樣品、1300米的岩屑樣品和2000米的原位測井資料，建立了岩性剖面、構造剖面、岩石物性剖面、岩石伽馬異常剖面、礦化剖面、流體地球化學剖面以及十多種類型的測井剖面，完成了孔區三維地震探測，沿鑽孔的垂直VSP地震剖面已經建立，揭示了孔區精細的地殼結構。

岩心深度及方位歸位

2000米的鑽孔岩心中，具有特殊地學意義的超高壓金紅石榴輝岩（綠色）的累計厚度為1000米以上，地幔橄欖岩（紫色）的厚度為80餘米，部分熔融形成的片麻岩（深紅色）厚度達400米，在原定的金紅石榴輝岩礦體下又發現了400米厚的達到工業品位的金紅石礦體。結合測井資料，解決了岩心的定向和歸位問題，建立了1200米可信度高的構造柱狀剖面圖。通過對先導孔100～1200米岩心物理性質的系統測定，已經查明先導孔500米岩心的7項物理參數（密度、電阻率、地震波速度、熱導率、平均磁化率、孔隙度、滲透率）以及部分物性參數的各向異性信息。

長江中下游地區地球動力學演化與成礦模式圖

a.揚子與華北克拉通對接後，在秦嶺造山帶南側發育坳陷帶b.構造應力場大轉換地幔隆起、岩漿底侵形成的斑岩型－夕卡岩型－Manto型銅金鐵礦成礦系統；c.岩石圈大減、薄軟流層物質上侵大規模岩漿－火山活動和120百萬年的玢岩鐵礦成礦系統

專欄6

北京首都地區大氣、水、土環境污染機理與調控原理

本項目為國家重點基礎研究發展規劃項目，首席科學家由國家地質實驗測試中心黃懷曾研究員和中國氣象科學研究院徐祥德研究員擔任。2002年本項目取得的主要進展如下：

（1）在大氣污染方面，採用單點激光雷達，太陽光度計，系留汽艇，TOVS、TOMS和MODIS多類衛星遙感綜合探測手段，對空氣污染物連續監測，獲取了北京冬季城市邊界層大氣動力結構綜合觀測數據，初步建立了北京城郊南北剖面城市邊界層大氣動力三維結構。

密雲水庫底積物沉積狀況圖

（2）在水污染方面，密雲水庫流域土壤侵蝕、小型礦山開采、農業活動等點源和面源污染所攜帶的化學物質對水庫水質已造成影響，水體中污染物含量逐年增加，但尚未超過污染容量，水質目前還算潔凈，但水庫底泥內已蓄積了一定量相對穩定的污染物。對官廳水庫研究表明，多年來點源排放活性磷，排污渠道積淀與析出活性磷，不斷流入水庫。水庫內常年積累的活性磷，通過生物、物理、化學作用，形成一個循環體系，水體中無機的和有機的不同形態磷彼此間的轉化，可不斷供給藻類繁衍所需的活性磷，這是導致水華的主要原因；水庫蓄水量減少，磷濃度增加，有利於藻類繁殖，這是引發水華的另一因素；底積物中磷的貯存與釋放以及流通量是誘發富營養化的另一重要原因。

（3）在地下水污染研究方面，以城市近郊地下水為例，排污河渠對地下水污染的影響不大，垃圾填埋場淋濾液對地下水污染有一定程度的影響；污水草地中氮的動態分布特徵表明，滲灌比滴灌更易造成硝態氮污染。

（4）在土壤污染方面，詳細確定了北京城近郊區較大范圍內重金屬、持久性含氯有機污染物等的種類，圈定了空間分布范圍，發現了嚴重污染點。通過土壤鑽孔精細剖面，確定了重金屬污染物的主要累積層位。研究表明，盡管已禁止使用有機氮農葯DDT，但仍存在區域性的污染。

（5）為防治加油站的污染，馴化出具有較強降解多環芳烴能力的優勢菌種，對芳烴、非烴、飽和烴和瀝青質降解率分別達30%～80%。針對重金屬鎘污染，培育、馴化了富鎘微生物酵母菌和絲狀真菌各一株，絲狀真菌干菌體鎘含量達28%，明顯高於國外細菌富集能力20%。

Ⅱ 地球科學前沿研究

「九五」以來，利用先進的探測技術，重點對青藏高原、阿爾金－祁連山、大別蘇魯地區進行了廣泛的深部地球物理調查，進一步加深了對上述地區岩石圈深部結構、組成與演化的認識，提出了一系列大陸碰撞的地球動力學模型，深化了大陸動力學研究。此外，在地球早期生命演化研究等方面，也獲得了一些重要的發現。

2001年國土資源部科技發展報告

青藏高原地殼電性結構研究

INDEPTH計劃進展順利，在亞東—納木錯—格爾木橫穿青藏高原的大地電磁深探測剖面上，獲得了較准確的高原地殼結構——青藏高原上地殼較普遍存在不連續的高導體，中下地殼的導電性也遠遠高於穩定大陸區地殼的導電性，呈區域性的良導電背景。特殊的地殼電性結構表明青藏高原地殼可能較熱、塑性較大或普遍存在「流體」。這一成果於2001年4月發表在《Science》上。

亞東—納木錯—格爾木大地電磁測深剖面圖

2001年國土資源部科技發展報告

（四）地球早期生命演化研究

2001年國土資源部科技發展報告

生命的起源與演化是自然科學需回答的一個難題，主要原因是在漫長的地質時期，各類生物很難以化石的形式保存下來，其中形態結構保存完好的更少。近幾年，中國古生物學家所獲得的一系列驚世的古生物化石標本，對探討生命演化史中幾個關鍵階段具有重大科學意義，成為國際古生物學研究的一個亮點。《nature》雜志與美國芝加哥大學出版社收集了15篇首次報道這些發現的原始文章，以及對其中某些文章的評論，匯編成專集——《騰飛之龍》。江澤民主席為該書題寫了中文書名，國家自然科學基金委員會雜志部與《nature》雜志聯合出版中文版。我部科學家在這方面做了大量工作，取得了一些重要成果。

遼西熱河生物群綜合研究

2001年國土資源部科技發展報告

1996年，在遼西地區北票四合屯發現了世界上第一隻長羽毛的恐龍——中華龍鳥。之後，遼西地區引起了世界地學界的廣泛關注。最近，在遼西凌源大王杖子地區發現了一隻生活於約1.3億年前、全身長有羽毛的小型獸腳類恐龍——奔龍。這是一種小型的快速奔跑的食肉性恐龍，與中趾具有一個鐮刀狀彎曲的爪和尾巴發育堅硬筋腱的疾走龍關系最密切，發育了與鳥類非常相似的骨骼和羽毛，但他們的嘴裡具有牙齒。2001年4月26日，中美科學家在國際權威學術刊物《nature》雜志上公布了他們的研究成果。

貴州甕安生物群研究

貴州甕安生物群的研究，特別是其中含有早期後生動物休眠卵和胚胎的研究，近年來備受國內外學者關注。通過對貴州甕安等地陡山沱期含磷地層的多種方法（岩石切片法和化學分離法）的深入研究，在陡山沱期甕安磷塊岩中首次發現磷酸鹽化原腸胚化石。這一重要發現不僅可以進一步確認上述有爭議化石的後生動物的胚胎屬性，而且為深入探討其親緣關系提供了有價值的化石資料，具有重要的科學意義。

《科學通報》封面上刊登的磷酸鹽化原腸胚化石

內蒙古中生代恐龍化石發拙研究

在內蒙古二連盆地新發現恐龍化石埋藏點6處，採集了包括食肉類恐龍、食植物恐龍化石四具，第一次發現了比較完整的獸腳類恐龍化石。食肉類恐龍的發現，豐富了二連盆地恐龍生物群的組成，為二連地區恐龍生物學的研究提供了新的重要資料。發現了食肉類恐龍和食植物恐龍在同一處埋藏的新資料，為研究恐龍古生態學、埋藏學提供了新的寶貴資料。

二連盆地發現的姜氏巴克龍骨架（4米長）

專欄5

美國地球探測計劃（Earthscope）

美國國家科學基金會（NSF）、美國地質調查局（USGS）、美國國家航空和航天局（NASA）聯合發起了一項新的「地球探測」（Earthscope）計劃，其目的是應用現代先進的觀測儀器和測試手段，加深對北美大陸結構、演化和動力學特徵的了解。該計劃包括以下四個部分。

1.美國地震陣列（USArray）

① 在美國選擇2000個地震觀測點構成規則的測網，利用400台寬頻可移動遙測地震儀組成的陣列，輪流進行地震觀測，採集實時數據。該地震陣列能夠記錄來自本地、區域和遙遠地區地震的信息，可分辨出數十公里尺度的地殼和上地幔塊體，識別下地幔和核－幔邊界構造。與地震儀陣列相匹配，還布設了約50台大地電磁測量儀器，以提供岩石圈溫度和流體含量的有關信息。

② 利用約2000台攜帶型地震儀（寬頻帶、短周期和高頻探測儀），按照靈活的發射－接收排列方式，對關鍵的目標進行測量。攜帶型地震儀可採用天然地震和炸葯作為震源進行高密度和短期測量。這樣就可以對許多重要的地質目標進行調查，其中包括斷層的深度、活動火山之下岩漿岩的規模、地殼構造與地幔結構之間的關系、地體邊界的形狀、沉積盆地和造山帶的深部結構、大陸裂谷的結構和岩漿垂直運動方式等。

③ 擴大美國國家地震台網。由大陸台網構成的相對密集、高質量的觀測站（間距300～350公里）對地球深部構造層析成像，提供了長期連續觀測的平台，為可移動地震陣列的校準建立了固定參考點。USArray將大大提高大陸岩石圈和地幔深部地震成像的解析度。

2.聖安德列斯斷裂深部觀測站（SAFOD）

SAFOD的目的是直接採集斷裂帶樣品（岩石和流體），測定斷裂帶的各種性質，監測深部蠕動和地震活動斷裂帶。擬在聖安德列斯斷裂帶，靠近1966年發生里氏6級帕克菲爾德地震震中的地方打一口4公里深的鑽孔。鑽孔孔位離聖安德列斯斷裂足夠遠（根據地質觀測、微震位置和地球物理圖像確定），通過鑽井和偏斜井的取心，可穿過垂直深度3公里的斷裂帶，直到斷裂帶另一側未受擾動的圍岩。

板塊邊界觀測站示意圖

在聖安德列斯深大斷裂帶內的鑽進、采樣和井下測量，可在震中深度上對大型活動斷裂帶的成分、物理狀態和力學性質進行直接觀測，這將大大加深我們對地震的認識。除了斷裂帶的岩樣和流體樣品供實驗室分析外，在活動斷裂帶內及其鄰區還計劃進行大量的井下地球物理測量和長期監測。觀測站監測內容包括近區、寬動態范圍的地震能量積聚作用以及周期性地震發生期間孔隙壓力、溫度和應變的連續變化情況。

3.板塊邊界觀測站（PBO）

PBO是一套測量北美西部現今變形的高精度大地測量儀器系統。該大地測量網將從太平洋沿岸延伸到落基山脈的東緣，從阿拉斯加延伸到墨西哥。PBO由兩套互補性很強的時間解析度很高的儀器系統組成，一是分布在1000個點上的GPS系統，另一是分布在200個點上的超低雜訊應變測量儀。間距100～200公里的稀疏的GPS網路，將分布於活動火山及活動地震斷層帶上的大約20個密集網連接成一個整體，覆蓋整個美國范圍。

PBO將大大提高我們觀測地殼中與地震和火山活動相伴隨的緩慢變形的情況，從而加深我們對地震和火山爆發臨近過程的認識，增強預報的准確性。

4.合成孔徑干涉雷達（InSAR）

InSAR計劃是一項特別的專用於科學研究的衛星探測任務，可以對北美及太平洋板塊進行周期性的高精度測量（8天一次，解析度30～100米）。利用干涉合成孔徑雷達技術，通過多時相的影像分析對比，可以精確揭示水平和垂直位移，在各種地表條件下解析度均達1毫米。這一新的雷達影像技術，同PBO計劃中的連續GPS及應變測量結果結合在一起，可以測繪火山、地震爆發前後及爆發期間的地表位移，提供斷裂機制和地震爆發的線索。InSAR還能保證人們發現穿過寬廣的活動變形帶的與地震有關的應變積累，圈畫出未來的地質危險區。InSAR可以允許人們得到可能導致火山爆發的岩漿系統中岩漿的位置和運移情況，還可以提供測繪由石油開采和地下水抽取導致的地面沉降狀況。

Ⅲ 自然資源學研究的前沿領域有哪些

不太明白

Ⅳ 目前科學研究的大課題都有哪些

可以到圖書館查查，中國科學院每年都出一套系列的書，裡面都有綜述性介紹。
比如2006年出版了
《2006高技術發展報告》
《2006科學發展報告》

Ⅳ 當代地理科學研究的前沿領域有哪些

1當代地理科學的前沿領域與發展趨勢 一、當代地理科學研究的前沿領域 1．全球變化及其內區域響應研究 全球變化容研究是20世紀80年代國際學術界為迎接人類所面臨的資源、環境和發展問題而設計和實施的研究計劃，是人類歷史上最為龐大的超級科學計劃。
第四紀研究，簡單來說就是研究遠古時期的氣候變化，以期能對現代氣候變化做出指導性決策打下基矗另外現在環境保護非常熱，所以地理學和環境科學的結合也是比較前沿的。

Ⅵ 地質方面的科技立項都可以做哪些，課題怎麼設

地質方面的科技立項可以做到方面非常的多

首先是找導師，根據導師的項目確定自版己的課題
或者如權果你有比較好的課題，拿著課題去找老師

讓老師給你建議都需要做什麼，該怎麼做
一般費用都是從老師項目經費裡面扣

其餘的填寫那些立項申請，已經答辯之類的
就能盡可能把你項目的立項依據，方法，預計結果，意義之類的寫一下
做好答辯

如果做得好
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Ⅶ 當代地理科學研究的前沿領域有哪些

1當代地理科學的前沿領域與發展趨勢 一、當代地理科學研究的前沿領域

1．全球變化及其區域響應研究

全球變化研究是20世紀80年代國際學術界為迎接人類所面臨的資源、環境和發展問題而設計和實施的研究計劃，是人類歷史上最為龐大的超級科學計劃。研究學科涵蓋大氣、海洋、地理、地質、地球物理、環境、生物、生態、能源、人口、經濟等諸多學科，研究人員涉及自然科學界和社會科學界的科學家以及政府和企業界的管理人員，研究方法強調學科的交叉和理論的集成，並將地球系統科學作為其研究的新方法。全球變化研究目前由世界氣候研究計劃(WCRP)、國際地圈生物圈計劃(IGBP)、全球環境變化人文因素計劃(IHDP)、生物多樣性計劃(DIVER SITAS)等4個正在執行的研究計劃組成，每個計劃包含有一系列核心計劃和交叉計劃。為保障各項計劃的順利進行，相應地設計了一系列數據觀測與採集系統作為技術支撐，主要有：地球觀測系統(EOS)、全球氣候觀測系統(GCOS)、全球海洋觀測系統(GOOS)、全球陸地觀測系統(GTOS)、全球環境監測系統(GEMS)、全球環境調查系統(GOES)等。

全球變化研究在過去、現在和未來，都是地理學的重要研究領域，在國際地圈生物圈計劃和國際全球變化人文因素的推動下，不斷開拓新的研究領域。全球變化及其區域響應涉及古地理環境演變、土地利用和土地覆被變化、減輕自然災害、典型區域環境定位研究以及全球環境變化的對策等眾多領域。我國的青藏高原、黃土高原等區域和全球環境變化關系密切，正是地理學研究可以發揮特長、顯示才乾的領域。

2．陸地表層過程和格局的綜合研究

地理學的傳統研究領域是發生在陸地表層各種自然和人文現象的空間分異和空間組織。認識這種分異和組織的規律，對於合理布局經濟活動，開發利用和保護自然資源，避免和減輕自然災害有著重要的價值。然而，停留在經驗性、描述性范圍的空間格局研究，所能達到的視野有很大的局限性，不能提供為認識和預測地理環境變化所必須的資料。因此20世紀60年代以來，國內地理學界發展了地表熱量與水分平衡、地理環境中化學元素的遷移轉化以及生物群落與其環境之間的物質、能量的交換等三個過程研究的方向，國內外地理學界也發展了用社會科學理論解釋空間格局的人文地理方向。在這些方向上，自然地理學研究注重野外定點觀測和室內的實驗研究，人文地理注重地理空間人流和物流的調查分析。近年來，國內外許多地理學者認識到，要推動地理學的發展，必須在格局與過程的相互作用方面加強研究，地理學家必須強調格局和過程及其間的關系。發生在各種類型和各種尺度的區域中的過程必然產生一定的格局，而格局的變化又會影響到自然、生態、社會發展的進程。這就產生了不同尺度區域之間的相互依賴性。陸地表層系統包括與人類密切相關的環境、資源和社會經濟在時空上的結構、演化、發展及其相互作用，是地球表層最復雜、最重要、受人類活動影響最大的一個子系統。因此，對它的研究是地理科學未來發展的重要趨勢。當前，人們日益關注與人類生存密切相關的陸地表層環境的狀況和變化趨勢。從本質上看，陸地表層的環境變化是特定地域上地表過程的方式和強度在人為或自然因素作用下發生改變的結果。陸地過程的研究將朝微觀深化和宏觀綜合兩個方向發展，關鍵在於地理系統中界面過程的綜合研究。其主要意義在於：能有效地研究開放系統間物質、能量和信息的交換，從而促進地理學向理論方面深入；界面過程研究實際上是系統間介面的研究，將促進發展地理學的綜合方法，導致跨學科、跨部門的相互滲透和相鄰學科成就的引進。

陸地表層系統具有空間分布不均勻的顯著特點，對全球問題的認識水平在很大程度上取決於對地域分異的了解和研究的深度，將陸地表層劃分為不同的地域類型，研究不同地域類型的過程、結構和演化，比較其間的異同，是陸地表層格局研究的重要內容。在研究陸地表層過程中，也要關注海陸相互作用，特別是海洋對陸地過程的影響和作用。從全球環境變化領域、地球系統科學和全球經濟一體化的形勢看，也需要一個比較好的、便於應用的、兼顧自然和人文兩方面的區域框架，並根據客觀實際變化及時更新。我國幅員廣袤，東臨太平洋，西靠歐亞腹地，南北跨越熱帶、亞熱帶和溫帶，山地高原眾多，季風發達，既有濕潤的森林又有極端乾旱的荒漠，形成三大自然區並列的獨特格局。復雜多樣的自然環境為不同區域、類型和自然過程的比較研究提供了舞台。對地表過程和格局相互關系的綜合研究，將促進全球環境變化區域響應的研究，成為發展陸地表層系統科學的基礎理論。
作者：159.226.115.* 2006-10-28 22:37 回復此發言 2當代地理科學的前沿領域與發展趨勢

3．自然資源保障和生態環境建設研究

水資源、土地資源和生物資源是地球人類家園支撐系統的重要組成部分。我國上述自然資源的人均佔有量少、空間分布不均衡，經濟高速發展對自然資源的壓力加大。長期以來掠奪式的開發和不合理的經營管理，導致自然資源枯竭、環境退化和生物多樣性喪失等一系列問題，這些問題成為制約我國社會經濟可持續發展的嚴重障礙。可持續發展要求在不同尺度的區域內，社會經濟發展與人口、資源、環境保持協調的關系。

因此，應綜合研究我國各類自然資源的格局、過程和動態，從整體出發，研究各類自然資源之間的相互關系，揭示其組合特徵和演變規律。研究自然資源和生態環境之間，不同區域的資源與環境之間，特別是人類活動與資源、環境之間的相互關系，揭示自然資源的時空變化規律並評估自然資源開發利用的環境效應，闡明人類經營活動對自然資源和生態環境的影響，提出其調控機制和對策。土地退化生態環境惡化具有明顯的區域差異，要劃分不同的生態類型，對其成因機制、動態過程和發展趨勢進行全面系統的研究，提出宏觀整治戰略及生態環境建設的途徑和措施。

4．區域可持續發展及人地系統的機理和調控研究

1992年6月在巴西里約熱內盧召開的聯合國環境與發展大會上通過了全球可持續發展的總體戰略綱領《21世紀議程》。隨著《21世紀議程》在全球范圍內的貫徹實施，中國政府於1994年制定了《中國21世紀議程——中國21世紀人口、環境與發展白皮書》，可持續發展被納入全國、各省區和一些大城市的國民經濟計劃之中。隨著可持續發展實踐工作的開展，地理學者也展開了對可持續發展理論與實踐相結合的研究。

可持續發展是整個人類社會發展的目標，協調人與自然的關系是實現這一目標的基本手段，而人地關系的協調需要從全球、國家和地區等不同尺度和層次上進行。人口、經濟發展、資源、環境和生態等可持續發展的核心問題以及它們之間的相互關系，無不表現出明顯的區域差異。不同的地域，其人口、資源、環境和發展的內涵也不同。區域尺度的可持續發展研究是地理學更能發揮優勢的領域。

地球上凡是有人類居住的地區，以人類和人類的經濟社會活動為一方，以地球表層包括岩石、大氣、水、土壤、生物為主體的，人類賴以生存的地理環境為另一方，組成相互聯系、相互作用的綜合體，即人地系統。人地系統包括人對地的依賴性和人的能動作用，它隨著人類社會的發展而變化。歷史經驗表明，人和地之間應保持和諧、協調的關系，人類應當自覺地按照客觀規律去利用和改造「地」，妥善處理好兩者的關系，才能達到可持續發展的目標。人地系統研究具有跨學科的特點，人地系統是一個動態的、開放的、復雜的巨系統，為此要從空間結構、時間過程、組織序變、整體效應、協同互補等方面去認識和尋求全球的、全國的或區域的人地關系的整體優化、協調發展及系統調控的機理，為區域可持續發展和區域決策與管理提供理論依據，其中心目標是協調人地關系，重點研究人地系統的優化，並落實到區域可持續發展上。在人地關系協調中，人口與經濟社會發展同自然資源和環境之間，存在著直接和間接的反饋作用並相互交織在一起。自然資源與自然環境對人類活動有促進與抑控作用；人類對自然系統投入可控資源、治理自然災害、改善環境質量、開發各種資源，從而實現產出並予以優化。任何區域開發、區域規劃和區域管理都必須以改善區域人地相互作用結構、開發人地相互作用潛力和加快人地相互作用在地域系統中的良性循環為目標。

5．地球信息科學、技術和「數字地球」研究

地球信息科學是地球系統科學、空間技術和信息科學等交叉、融合的產物。它以信息流為手段研究地球系統的物質流、能量流和人流的運動狀態和方式。由於地球信息科學的多學科性，它能夠為地球系統中許多研究領域的綜合、大型地學問題的解決和研究提供強有力的支持，以至於全新的研究和解決方案。地球信息科學的形成和發展，標志著信息時代地球科學的研究方向，有著廣泛的社會需求。
作者：159.226.115.* 2006-10-28 22:37 回復此發言 3當代地理科學的前沿領域與發展趨勢

地球空間信息技術的發展，使得人類有能力對全球性問題進行系統研究，促進了地球系統科學研究的現代化和信息化。「數字地球」的核心思想是用數字化手段，整體性地研究解決地球問題和最大限度地利用信息資源。它不僅為地球可視化提供平台，而且為地球科學實驗提供一個基本模型框架。利用這個框架，可以重演地球整體各圈層的演變與相互作用的歷史、評價現狀、預測未來。地球信息科學研究則為「數字地球」關鍵技術的解決奠定了科學基礎，其發展將有助於推動「數字地球戰略與中國對策」的研究。

二、地理學的發展趨勢

1．人文地理和自然地理高度綜合

長期以來，自然地理和人文地理割裂對立的二元論阻礙了地理學整體綜合研究的發展。隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，人類活動對自然環境的作用越來越大，其影響也愈加顯著。地理學應十分重視人文因素的影響及其反饋的研究，重視和發展與人文因素有關的分支學科，並促進其與自然地理學各學科間的滲透和融合。在人類對自然環境影響日益強烈的今天，人地關系更緊密地交織在一起，並且擴展成為全球環境變化問題。自然地理研究不應該是純自然主義的，它也研究人對自然環境的作用及其反饋，人文地理研究也離不開自然系統和生態學的基礎。多數學者認為，無論從地理學發展史、地理思維和社會實踐看，統一的地理學或綜合地理學是客觀存在的，並且是社會發展所需要的。這種綜合在地理學內部表現為人文地理與自然地理的相互滲透，重大的自然地理過程納入了人類活動因素的驅動力研究，而人文地理研究也將資源環境作為作用因素和決策目標的有機組成部分。在地理學外部則更多地強調地球4大圈層的相互作用關系研究，人類發展與環境問題成為新世紀地球系統科學的共同主題，表現在以人地協調發展為目標，以區域為主要研究對象，實現資源、人口、環境、社會、經濟的持續發展。

2．深化微觀研究，探究地理事物的成因和變化機理

從發展趨勢看，微觀研究的深化主要表現在由靜態、類型和結構的研究轉變向動態、過程和機理的研究以及進一步的動態監測、優勢調控和預測預報等。自然地理側重生物、化學和物理過程的研究，人文地理側重經濟、文化和社會過程的探討。

3．進一步拓展地理學的應用研究領域

地理學，尤其是中國的地理學，屬於應用性較強的學科。特別是在地理信息系統快速發展的最近20多年，地理學不僅在決策支持方面，在涉及區域和空間問題的管理方面也拓展了許多應用領域。20世紀80年代以前，地理學的決策支持研究在我國主要集中在農業發展、工業的資源開發和利用、重大項目的選址、區劃和區域規劃領域。隨著環境問題越來越受到政府和社會的重視，資源保護、環境建設、災害防治、城市和農村發展等問題成為地理學應用研究的熱點，以GIS技術應用為龍頭的地理信息和3S技術應用產業化也以前所未有的速度發展起來，有力地增強了地理學研究成果的應用價值。

4．研究方法和技術的現代化

地理學經歷了從個別地理知識的記載到地理現象的歸納解釋，從定性的文字描述到定量化揭示地理現象發生發展規律的過程，從最初的多元統計與線性規劃的應用，到後來系統科學、灰色描述、模擬實驗在人地相互關系、自然過程模擬、社會發展因子相關分析等方面的應用，到今天對地觀測系統、全球定位系統和衛星網路通訊技術的建立和應用，大大提高了地理研究的效率和質量。地理學的研究對象也從點到面、由微觀到宏觀、由區域到全球。地理學研究技術手段的豐富達到了一個前所未有的高度，可以認為當代地理學也正在從經驗科學走向實驗科學。

Ⅷ 當前地球科學關注哪些前沿領域

1當代地理科學的前沿領域與發展趨勢 一、當代地理科學研究的前沿領域
1．全球變化及其區域響應研究
全球變化研究是20世紀80年代國際學術界為迎接人類所面臨的資源、環境和發展問題而設計和實施的研究計劃,是人類歷史上最為龐大的超級科學計劃.研究學科涵蓋大氣、海洋、地理、地質、地球物理、環境、生物、生態、能源、人口、經濟等諸多學科,研究人員涉及自然科學界和社會科學界的科學家以及政府和企業界的管理人員,研究方法強調學科的交叉和理論的集成,並將地球系統科學作為其研究的新方法.全球變化研究目前由世界氣候研究計劃(WCRP)、國際地圈生物圈計劃(IGBP)、全球環境變化人文因素計劃(IHDP)、生物多樣性計劃(DIVER SITAS)等4個正在執行的研究計劃組成,每個計劃包含有一系列核心計劃和交叉計劃.為保障各項計劃的順利進行,相應地設計了一系列數據觀測與採集系統作為技術支撐,主要有：地球觀測系統(EOS)、全球氣候觀測系統(GCOS)、全球海洋觀測系統(GOOS)、全球陸地觀測系統(GTOS)、全球環境監測系統(GEMS)、全球環境調查系統(GOES)等.
全球變化研究在過去、現在和未來,都是地理學的重要研究領域,在國際地圈生物圈計劃和國際全球變化人文因素的推動下,不斷開拓新的研究領域.全球變化及其區域響應涉及古地理環境演變、土地利用和土地覆被變化、減輕自然災害、典型區域環境定位研究以及全球環境變化的對策等眾多領域.我國的青藏高原、黃土高原等區域和全球環境變化關系密切,正是地理學研究可以發揮特長、顯示才乾的領域.
2．陸地表層過程和格局的綜合研究
地理學的傳統研究領域是發生在陸地表層各種自然和人文現象的空間分異和空間組織.認識這種分異和組織的規律,對於合理布局經濟活動,開發利用和保護自然資源,避免和減輕自然災害有著重要的價值.然而,停留在經驗性、描述性范圍的空間格局研究,所能達到的視野有很大的局限性,不能提供為認識和預測地理環境變化所必須的資料.因此20世紀60年代以來,國內地理學界發展了地表熱量與水分平衡、地理環境中化學元素的遷移轉化以及生物群落與其環境之間的物質、能量的交換等三個過程研究的方向,國內外地理學界也發展了用社會科學理論解釋空間格局的人文地理方向.在這些方向上,自然地理學研究注重野外定點觀測和室內的實驗研究,人文地理注重地理空間人流和物流的調查分析.近年來,國內外許多地理學者認識到,要推動地理學的發展,必須在格局與過程的相互作用方面加強研究,地理學家必須強調格局和過程及其間的關系.發生在各種類型和各種尺度的區域中的過程必然產生一定的格局,而格局的變化又會影響到自然、生態、社會發展的進程.這就產生了不同尺度區域之間的相互依賴性.陸地表層系統包括與人類密切相關的環境、資源和社會經濟在時空上的結構、演化、發展及其相互作用,是地球表層最復雜、最重要、受人類活動影響最大的一個子系統.因此,對它的研究是地理科學未來發展的重要趨勢.當前,人們日益關注與人類生存密切相關的陸地表層環境的狀況和變化趨勢.從本質上看,陸地表層的環境變化是特定地域上地表過程的方式和強度在人為或自然因素作用下發生改變的結果.陸地過程的研究將朝微觀深化和宏觀綜合兩個方向發展,關鍵在於地理系統中界面過程的綜合研究.其主要意義在於：能有效地研究開放系統間物質、能量和信息的交換,從而促進地理學向理論方面深入；界面過程研究實際上是系統間介面的研究,將促進發展地理學的綜合方法,導致跨學科、跨部門的相互滲透和相鄰學科成就的引進.
陸地表層系統具有空間分布不均勻的顯著特點,對全球問題的認識水平在很大程度上取決於對地域分異的了解和研究的深度,將陸地表層劃分為不同的地域類型,研究不同地域類型的過程、結構和演化,比較其間的異同,是陸地表層格局研究的重要內容.在研究陸地表層過程中,也要關注海陸相互作用,特別是海洋對陸地過程的影響和作用.從全球環境變化領域、地球系統科學和全球經濟一體化的形勢看,也需要一個比較好的、便於應用的、兼顧自然和人文兩方面的區域框架,並根據客觀實際變化及時更新.我國幅員廣袤,東臨太平洋,西靠歐亞腹地,南北跨越熱帶、亞熱帶和溫帶,山地高原眾多,季風發達,既有濕潤的森林又有極端乾旱的荒漠,形成三大自然區並列的獨特格局.復雜多樣的自然環境為不同區域、類型和自然過程的比較研究提供了舞台.對地表過程和格局相互關系的綜合研究,將促進全球環境變化區域響應的研究,成為發展陸地表層系統科學的基礎理論.
作者：159.226.115.* 2006-10-28 22:37 回復此發言 2當代地理科學的前沿領域與發展趨勢
3．自然資源保障和生態環境建設研究
水資源、土地資源和生物資源是地球人類家園支撐系統的重要組成部分.我國上述自然資源的人均佔有量少、空間分布不均衡,經濟高速發展對自然資源的壓力加大.長期以來掠奪式的開發和不合理的經營管理,導致自然資源枯竭、環境退化和生物多樣性喪失等一系列問題,這些問題成為制約我國社會經濟可持續發展的嚴重障礙.可持續發展要求在不同尺度的區域內,社會經濟發展與人口、資源、環境保持協調的關系.
因此,應綜合研究我國各類自然資源的格局、過程和動態,從整體出發,研究各類自然資源之間的相互關系,揭示其組合特徵和演變規律.研究自然資源和生態環境之間,不同區域的資源與環境之間,特別是人類活動與資源、環境之間的相互關系,揭示自然資源的時空變化規律並評估自然資源開發利用的環境效應,闡明人類經營活動對自然資源和生態環境的影響,提出其調控機制和對策.土地退化生態環境惡化具有明顯的區域差異,要劃分不同的生態類型,對其成因機制、動態過程和發展趨勢進行全面系統的研究,提出宏觀整治戰略及生態環境建設的途徑和措施.
4．區域可持續發展及人地系統的機理和調控研究
1992年6月在巴西里約熱內盧召開的聯合國環境與發展大會上通過了全球可持續發展的總體戰略綱領《21世紀議程》.隨著《21世紀議程》在全球范圍內的貫徹實施,中國政府於1994年制定了《中國21世紀議程——中國21世紀人口、環境與發展白皮書》,可持續發展被納入全國、各省區和一些大城市的國民經濟計劃之中.隨著可持續發展實踐工作的開展,地理學者也展開了對可持續發展理論與實踐相結合的研究.
可持續發展是整個人類社會發展的目標,協調人與自然的關系是實現這一目標的基本手段,而人地關系的協調需要從全球、國家和地區等不同尺度和層次上進行.人口、經濟發展、資源、環境和生態等可持續發展的核心問題以及它們之間的相互關系,無不表現出明顯的區域差異.不同的地域,其人口、資源、環境和發展的內涵也不同.區域尺度的可持續發展研究是地理學更能發揮優勢的領域.
地球上凡是有人類居住的地區,以人類和人類的經濟社會活動為一方,以地球表層包括岩石、大氣、水、土壤、生物為主體的,人類賴以生存的地理環境為另一方,組成相互聯系、相互作用的綜合體,即人地系統.人地系統包括人對地的依賴性和人的能動作用,它隨著人類社會的發展而變化.歷史經驗表明,人和地之間應保持和諧、協調的關系,人類應當自覺地按照客觀規律去利用和改造「地」,妥善處理好兩者的關系,才能達到可持續發展的目標.人地系統研究具有跨學科的特點,人地系統是一個動態的、開放的、復雜的巨系統,為此要從空間結構、時間過程、組織序變、整體效應、協同互補等方面去認識和尋求全球的、全國的或區域的人地關系的整體優化、協調發展及系統調控的機理,為區域可持續發展和區域決策與管理提供理論依據,其中心目標是協調人地關系,重點研究人地系統的優化,並落實到區域可持續發展上.在人地關系協調中,人口與經濟社會發展同自然資源和環境之間,存在著直接和間接的反饋作用並相互交織在一起.自然資源與自然環境對人類活動有促進與抑控作用；人類對自然系統投入可控資源、治理自然災害、改善環境質量、開發各種資源,從而實現產出並予以優化.任何區域開發、區域規劃和區域管理都必須以改善區域人地相互作用結構、開發人地相互作用潛力和加快人地相互作用在地域系統中的良性循環為目標.
5．地球信息科學、技術和「數字地球」研究
地球信息科學是地球系統科學、空間技術和信息科學等交叉、融合的產物.它以信息流為手段研究地球系統的物質流、能量流和人流的運動狀態和方式.由於地球信息科學的多學科性,它能夠為地球系統中許多研究領域的綜合、大型地學問題的解決和研究提供強有力的支持,以至於全新的研究和解決方案.地球信息科學的形成和發展,標志著信息時代地球科學的研究方向,有著廣泛的社會需求.
作者：159.226.115.* 2006-10-28 22:37 回復此發言 3當代地理科學的前沿領域與發展趨勢
地球空間信息技術的發展,使得人類有能力對全球性問題進行系統研究,促進了地球系統科學研究的現代化和信息化.「數字地球」的核心思想是用數字化手段,整體性地研究解決地球問題和最大限度地利用信息資源.它不僅為地球可視化提供平台,而且為地球科學實驗提供一個基本模型框架.利用這個框架,可以重演地球整體各圈層的演變與相互作用的歷史、評價現狀、預測未來.地球信息科學研究則為「數字地球」關鍵技術的解決奠定了科學基礎,其發展將有助於推動「數字地球戰略與中國對策」的研究.
二、地理學的發展趨勢
1．人文地理和自然地理高度綜合
長期以來,自然地理和人文地理割裂對立的二元論阻礙了地理學整體綜合研究的發展.隨著社會經濟的發展和科學技術的進步,人類活動對自然環境的作用越來越大,其影響也愈加顯著.地理學應十分重視人文因素的影響及其反饋的研究,重視和發展與人文因素有關的分支學科,並促進其與自然地理學各學科間的滲透和融合.在人類對自然環境影響日益強烈的今天,人地關系更緊密地交織在一起,並且擴展成為全球環境變化問題.自然地理研究不應該是純自然主義的,它也研究人對自然環境的作用及其反饋,人文地理研究也離不開自然系統和生態學的基礎.多數學者認為,無論從地理學發展史、地理思維和社會實踐看,統一的地理學或綜合地理學是客觀存在的,並且是社會發展所需要的.這種綜合在地理學內部表現為人文地理與自然地理的相互滲透,重大的自然地理過程納入了人類活動因素的驅動力研究,而人文地理研究也將資源環境作為作用因素和決策目標的有機組成部分.在地理學外部則更多地強調地球4大圈層的相互作用關系研究,人類發展與環境問題成為新世紀地球系統科學的共同主題,表現在以人地協調發展為目標,以區域為主要研究對象,實現資源、人口、環境、社會、經濟的持續發展.
2．深化微觀研究,探究地理事物的成因和變化機理
從發展趨勢看,微觀研究的深化主要表現在由靜態、類型和結構的研究轉變向動態、過程和機理的研究以及進一步的動態監測、優勢調控和預測預報等.自然地理側重生物、化學和物理過程的研究,人文地理側重經濟、文化和社會過程的探討.
3．進一步拓展地理學的應用研究領域
地理學,尤其是中國的地理學,屬於應用性較強的學科.特別是在地理信息系統快速發展的最近20多年,地理學不僅在決策支持方面,在涉及區域和空間問題的管理方面也拓展了許多應用領域.20世紀80年代以前,地理學的決策支持研究在我國主要集中在農業發展、工業的資源開發和利用、重大項目的選址、區劃和區域規劃領域.隨著環境問題越來越受到政府和社會的重視,資源保護、環境建設、災害防治、城市和農村發展等問題成為地理學應用研究的熱點,以GIS技術應用為龍頭的地理信息和3S技術應用產業化也以前所未有的速度發展起來,有力地增強了地理學研究成果的應用價值.
4．研究方法和技術的現代化
地理學經歷了從個別地理知識的記載到地理現象的歸納解釋,從定性的文字描述到定量化揭示地理現象發生發展規律的過程,從最初的多元統計與線性規劃的應用,到後來系統科學、灰色描述、模擬實驗在人地相互關系、自然過程模擬、社會發展因子相關分析等方面的應用,到今天對地觀測系統、全球定位系統和衛星網路通訊技術的建立和應用,大大提高了地理研究的效率和質量.地理學的研究對象也從點到面、由微觀到宏觀、由區域到全球.地理學研究技術手段的豐富達到了一個前所未有的高度,可以認為當代地理學也正在從經驗科學走向實驗科學.

Ⅸ 自然科學研究的三大前沿有哪些

答案：自然科學研究的三大前沿是基本粒子、天體演化、生命起源。
現代自內然科學研究的容三大前沿是基本粒基本粒子、天體演化、生命起源。
當代自然科學的幾個重大問題：
物質的微觀結構、生命的起源與進化、宇宙的起源與演化、智能的本質和腦的工作原理。

Ⅹ 中國有33個研究前沿排名世界第一，這些前沿科技主要分布在哪些領域

近日發布的報告中提到中國現階段在研究前沿取得的成果令人振奮，而且中國的33個前沿也並非集中在一個領域，大都比較分散，十大領域中的排名也都很靠前。說明了中國目前培養的尖端人才范圍非常全面，科教興國的國策落實得非常好。

十大領域中排名較低的兩個學科是臨床醫學和天文學與天體物理。我國的臨床醫學雖然排名不高，但也在飛速地進步中，相信不多幾年也會榜上有名的。天文學與天體物理是我國古時候的強項，相信在現代也可以煥發新的活力。