1、 【定義】
是指高技術領域中具有前瞻性、先導性和探索性的重大技術，是未來高技術更新換代和新興產業發展的重要基礎，是國家高技術創新能力的綜合體現。
2、 【選擇前沿技術的主要原則】
一是代表世界高技術前沿的發展方向。二是對國家未來新興產業的形成和發展具有引領作用。三是有利於產業技術的更新換代，實現跨越發展。四是具備較好的人才隊伍和研究開發基礎。根據以上原則，要超前部署一批前沿技術，發揮科技引領未來發展的先導作用，提高我國高技術的研究開發能力和產業的國際競爭力。
世界智慧財產權組織2015年11月11日發布《2015年世界智慧財產權報告：突破式創新與經濟成長》，分析了3D列印、納米技術和機器人工程學等擁有促進未來經濟成長潛力的新技術，並指出中國是在這3項最尖端前沿技術創新方面惟一向先進工業化國家靠近的新興市場國家。
基本介紹
- 中文名：前沿技術
- 定義：高技術領域中具有前瞻性等
- 主要原則：世界高技術前沿的發展方向
- 技術：創新藥物、生物診斷等
生物技術,信息技術,新材料技術,先進制造技術,先進能源技術,海洋技術,雷射技術,空天技術,
生物技術
生物技術和生命科學將成為21世紀引發新科技革命的重要推動力量，基因組學和蛋白質組學研究正在引領生物技術向系統化研究方向發展。基因組序列測定與基因結構分析已轉向功能基因組研究以及功能基因的發現和套用；藥物及動植物品種的分子定向設計與構建已成為種質和藥物研究的重要方向；生物晶片、幹細胞和組織工程等前沿技術研究與套用，孕育著診斷、治療及再生醫學的重大突破。必須在功能基因組、蛋白質組、幹細胞與治療性克隆、組織工程、生物催化與轉化技術等方面取得關鍵性突破。
生物技術之前沿：
靶標發現技術
靶標的發現對發展創新藥物、生物診斷和生物治療技術具有重要意義。重點研究生理和病理過程中關鍵基因功能及其調控網路的規模化識別，突破疾病相關基因的功能識別、表達調控及靶標篩查和確證技術，“從基因到藥物”的新藥創製技術。
動植物品種與藥物分子設計技術
動植物品種與藥物分子設計是基於生物大分子三維結構的分子對接、分子模擬以及分子設計技術。重點研究蛋白質與細胞動態過程生物信息分析、整合、模擬技術，動植物品種與藥物虛擬設計技術，動植物品種生長與藥物代謝工程模擬技術，計算機輔助組合化合物庫設計、合成和篩選等技術。
基因操作和蛋白質工程技術
基因操作技術是基因資源利用的關鍵技術。蛋白質工程是高效利用基因產物的重要途徑。重點研究基因的高效表達及其調控技術、染色體結構與定位整合技術、編碼蛋白基因的人工設計與改造技術、蛋白質肽鏈的修飾及改構技術、蛋白質結構解析技術、蛋白質規模化分離純化技術。
基於幹細胞的人體組織工程技術
幹細胞技術可在體外培養幹細胞，定向誘導分化為各種組織細胞供臨床所需，也可在體外構建出人體器官，用於替代與修復性治療。重點研究治療性克隆技術，幹細胞體外建系和定向誘導技術，人體結構組織體外構建與規模化生產技術，人體多細胞複雜結構組織構建與缺損修復技術和生物製造技術。
新一代工業生物技術
信息技術
信息技術之前沿：
智慧型感知技術
自組織網路技術
重點研究自組織移動網、自組織計算網、自組織存儲網、自組織感測器網等技術，低成本的實時信息處理系統、多感測信息融合技術、個性化人機互動界面技術，以及高柔性免受攻擊的數據網路和先進的信息安全系統；研究自組織智慧型系統和個人智慧型系統。
虛擬現實技術
重點研究電子學、心理學、控制學、計算機圖形學、資料庫設計、實時分布系統和多媒體技術等多學科融合的技術，研究醫學、娛樂、藝術與教育、軍事及工業製造管理等多個相關領域的虛擬現實技術和系統。
新材料技術
新材料技術將向材料的結構功能複合化、功能材料智慧型化、材料與器件集成化、製備和使用過程綠色化發展。突破現代材料設計、評價、表征與先進制備加工技術，在納米科學研究的基礎上發展納米材料與器件，開發超導材料、智慧型材料、能源材料等特種功能材料，開發超級結構材料、新一代光電信息材料等新材料。
新材料技術之前沿：
智慧型材料與結構技術
智慧型材料與智慧型結構是集感測、控制、驅動（執行）等功能於一體的機敏或智慧型結構系統。重點研究智慧型材料製備加工技術，智慧型結構的設計與製備技術，關鍵設備裝置的監控與失效控制技術等。
高溫超導技術
高效能源材料技術
先進制造技術
先進制造技術將向信息化、極限化和綠色化的方向發展，成為未來製造業賴以生存的基礎和可持續發展的關鍵。重點突破極端製造、系統集成和協同技術、智慧型製造與套用技術、成套裝備與系統的設計驗證技術、基於高可靠性的大型複雜系統和裝備的系統設計技術。
先進制造技術之前沿：
極端製造技術
智慧型服務機器人
重大產品和重大設施壽命預測技術
先進能源技術
未來能源技術發展的主要方向是經濟、高效、清潔利用和新型能源開發。第四代核能系統、先進核燃料循環以及聚變能等技術的開發越來越受到關注；氫作為可從多種途徑獲取的理想能源載體，將為能源的清潔利用帶來新的變革；具有清潔、靈活特徵的燃料電池動力和分散式供能系統，將為終端能源利用提供新的重要形式。重點研究規模化的氫能利用和分散式供能系統，先進核能及核燃料循環技術，開發高效、清潔和二氧化碳近零排放的化石能源開發利用技術，低成本、高效率的可再生能源新技術。
先進能源技術之前沿：
氫能及燃料電池技術
分散式供能技術
分散式供能系統是為終端用戶提供靈活、節能型的綜合能源服務的重要途徑。重點突破基於化石能源的微小型燃氣輪機及新型熱力循環等終端的能源轉換技術、儲能技術、熱電冷系統綜合技術，形成基於可再生能源和化石能源互補、微小型燃氣輪機與燃料電池混合的分散式終端能源供給系統。
快中子堆技術
快中子堆是由快中子引起原子核裂變鏈式反應，並可實現核燃料增殖的核反應堆，能夠使鈾資源得到充分利用，還能處理熱堆核電站生產的長壽命放射性廢棄物。研究並掌握快堆設計及核心技術，相關核燃料和結構材料技術，突破鈉循環等關鍵技術，建成65MW實驗快堆，實現臨界及併網發電。
磁約束核聚變
以參加國際熱核聚變實驗反應堆的建設和研究為契機，重點研究大型超導磁體技術、微波加熱和驅動技術、中性束注入加熱技術、包層技術、氚的大規模實時分離提純技術、偏濾器技術、數值模擬、電漿控制和診斷技術、示範堆所需關鍵材料技術，以及深化高溫電漿物理研究和某些以能源為目標的非托克馬克途徑的探索研究。
海洋技術
海洋技術之前沿：
海洋環境立體監測技術
大洋海底多參數快速探測技術
大洋海底多參數快速探測技術是對海底地球物理、地球化學、生物化學等特徵的多參量進行同步探測並實現實時信息傳輸的技術。重點研究異常環境條件下的感測器技術，感測器自動標定技術，海底信息傳輸技術等。
天然氣水合物開發技術
深海作業技術
深海作業技術是支撐深海海底工程作業和礦產開採的水下技術。重點研究大深度水下運載技術，生命維持系統技術，高比能量動力裝置技術，高保真採樣和信息遠程傳輸技術，深海作業裝備製造技術和深海空間站技術。
雷射技術
（1）雷射技術包括雷射器技術及雷射套用技術。目前發展比較成熟和套用比較廣泛的雷射器主要有半導體雷射器、二氧化碳雷射器和固體雷射器。 雷射技術是60年代初發展起來的,以原子物理、量子理論、光學技術和電子技術為基礎的一門高新技術。雷射技術已在工業、農業、醫療衛生、通信、宇航和軍事等方面得到了大量而廣泛套用。
（2）研究範圍： 〔1〕雷射器技術;〔2〕雷射套用技術; 對雷射器的研究又分為三部分:工作物質;諧振腔;激發源;陣列。
（3）發展過程： 60年代--今 需求動力： 雷射是一種受激輻射光,它具有亮度高、方向性強、顏色極純、相干性好的特點,在多個領域都有廣泛的套用前景。1960年5月17日,世界上第一台紅寶石雷射器誕生。它是根據愛因斯坦1917年提出的物質受激輻射原理而製成的。之後雷射技術迅猛發展起來。 主要特點： 一、開發了多種雷射器 自第一台雷射器誕生後,雷射器技術一直是雷射技術的一個重要部分,至今已研製了上百種雷射器。按工作物質可以將它們劃分為：固體雷射器、氣體雷射器、半導體雷射器等。目前固體雷射器領域最活躍的話題是二極體泵浦固體雷射器,相應的半導體雷射器中雷射二極體成為了它的重要發展方向,氣體雷射器中以CO2雷射器的研究最成熟也發展最快。對雷射器的研究主要包括以下幾個方面的問題： 1.工作物質的研究和選擇 2.泵浦技術的研究 3.雷射器的設計與製造工藝 二、推廣了多個套用領域 雷射自產生之日起就是針對著實際套用的需要。目前雷射技術已經被推廣套用於農業、工業、醫療、科學研究、軍用武器及航天技術等多個領域,帶來了巨大的效益,特別是在軍事領域,發揮著重要作用,可用於制導、測距、通訊、雷達、雷射武器等等。 典型成果和產品： 1.光譜二極體試驗室的連續波680nm波長的八條式陣列,輸出功率為8.5W(二極體雷射器) 2.JTT國際公司的小型、自倍頻式NYAB雷射器及蘭光雷射器,採用LiTaO3波導倍頻860nm二極體雷射器的輸出,輸出功率為0.5mw(二極體泵浦固體雷射器)
(4) 現有水平及發展趨勢 自1960年5月17日第一台紅寶石雷射器誕生後,雷射技術得到了迅猛發展,雷射技術廣泛套用於國防、工業、醫學等領域。雷射器是雷射技術的重要組成部分,也是發展雷射技術的基礎。三十年來,雷射器已經發展為上百種,下面我們分類介紹雷射器的部分最新動態: 1.固體雷射器:對科研套用來說,固體雷射器(如Nd:YAG和Nd:YLG)技術目前已較為成熟。轉鍵式雷射器,今後將進一步提高可靠性和穩定性,採用這種結構設計可增加二次諧波的轉換效率,且使用新材料(如LBO)可獲得更多的波長。脈衝固體Nd:YAG雷射器運用三次和四次諧波技術,將會擴大其套用領域,並可用作染料雷射器的泵浦源。另外摻鈦、銩、鉺的YAG及YSGG大功率固體雷射器的工作波長為2～3μm。 2.二極體泵浦固體雷射器 八十年代中期以來,雷射二極體泵浦的固體雷射器開發十分活躍,它具有體積小、重量輕、耗電省、可靠性高等一系列優點。這些優點主要得益於它的泵浦源－－半導體雷射二極體(LD),LD克服了閃光燈泵浦源的缺點,具有壽命長、效率高、體積小、重量輕的優點。雷射二極體泵浦的固體雷射器(DPSS雷射器)正廣泛套用于軍事領域,是雷射器的一個重要研究方向,目前,由於製造業提高了器件輸出功率、運行壽命和Q開關運行頻率,二極體泵浦Nd:YAG雷射器技術繼續成熟,在該領域積極活動的有阿莫克雷射、相干、光波電子學公司,邁克勒柯公司,光譜物理雷射二極體系統公司。 3.半導體二極體雷射器 二極體雷射器已成為半導體雷射器的一個重要發展方向,這是由於大功率二極體雷射器可用於泵浦固體雷射器。目前已實現了高功率二極體和列陣。這種器件的設計目標是提高壽命和輸出功率,同時降低閾值電流。 二極體雷射器大體可分為三個波段:可見、近紅外和長波,在680nm波長附近發射的可見光二極體雷射器已廣泛使用,主要套用是條碼掃描和光數據存儲。近紅外(800--1000nm)二極體雷射器的進展使這種器件的幾種套用更普及,808nm附近的高功率二極體及其陣列是Nd:YAG和其它固體雷射器的泵浦源。高功率近紅外二極體雷射器的另一擴展套用是泵浦通訊用980nm摻鉺光纖放大器。通訊也是長波二極體雷射器的一大市場。 4.可調諧雷射器 長期以來,可調諧雷射器以染料雷射為主,但最近可調諧固體和半導體雷射技術正迅速改進。不僅摻鈦寶石、紫翠寶石之類固體材料可以調諧,鎂橄欖石也易於調諧。摻鈦寶石雷射器正在迅猛發展。 5.氣體雷射器 氣體雷射器技術已經比較成熟,離子雷射器用於共焦顯微術,光碟刻錄和全息術等套用。混合氣體離子雷射器的一大領域是娛樂業。對工業套用而言,CO_{2}雷射器正在向小型化、可靠和長壽命的新極限前進。準分子雷射器主要用於醫療、打標及半導體光刻和微型加工上。 雷射出現後,就開始了雷射的軍事套用,軍用雷射技術的發展迄今已有三十多年的歷史,雷射技術已滲透到偵察、識別、制導、導航、指揮、控制、通訊、訓練和光電對抗等各個軍事領域。
空天技術
空天技術之歷史、發展
（1） 空天技術發展歷史與現狀一般認為距地球表面100公里以下的空間為“空”，100公里以上的空間為“天”，但兩者間並沒有絕對的分界線。空天一體化是航空航天技術未來發展的趨勢，是由現代高新技術發展引發的重大變革。
（2）1903年萊特兄弟研製成功世界上第一架帶動力飛機，實現了人類遠久的飛行夢想。20世紀初，環量和升力理論的建立，奠定了低速飛機設計基礎，使重於空氣的飛行器成為現實； 40年代中期至50年代，可壓縮氣體動力學理論的迅速發展，特別是跨聲速面積律的發現和後掠翼新概念的提出,幫助人們突破“音障”，實現了跨聲速和超聲速飛行； 50年代中期研製成功了性能優越的第一代戰鬥機，如美國的F86、F100，蘇聯的Mig15、Mig19等。二次世界大戰期間，軍事航空的需求以及飛彈武器的出現和投入使用，促使人們向更高的速度衝擊。50年代以後，開始了超聲速空氣動力學發展的新時期. 第二代性能更為先進的戰鬥機陸續投入使用,如:美國的F4、F104,蘇聯的Mig21、Mig23,法國的幻影3等。
（3） 1957年蘇聯發射了世界上第一顆地球人造衛星，1961年第一艘載人飛船“東方號”升空,被認為是空間時代的開始。60年代以後，蘇聯、美國先後研製成功一系列載人飛船，如:俄羅斯的載人飛船“東方號”、“上升號”和“聯盟號”；美國的“水星號”、“雙子星座號”、“阿波羅號”等。70年代，世界各國出現研製發展空天飛機的熱潮。1981年美國成功發射了世界上第一架太空梭“哥倫比亞號”。俄羅斯也在1988年發射了“暴風雪號”太空梭。航空方面的重點則放在了發展高性能作戰飛機、超聲速客機、垂直短距起落飛機和變後掠翼飛機。70年代以後，第三代高機動性戰鬥機陸續問世，.如美國的F15、F16，蘇聯的Su27、Mig29和法國的幻影2000。
（4）太空梭可重複使用，有效載荷能力強，原構想可以大幅度降低發射成本。但實際使用中發現，太空梭的研製費非常高，每次的發射費用也超出先前預計，而且故障率比較高。2003年，美國“哥倫比亞號”太空梭失事後，美國意識到，未來進入空間、控制空間、進行太空探索、向空間站運送人員和貨物，迫切需要研究和發展新的空天飛行器。
（5）美國早在90年代初期開始執行“國家空天飛機”（NASP）的發展計畫。該計畫自1982年起步，由於在高超聲速馬赫數範圍內，作為動力系統的超燃發動機的技術儲備不足，而在短期內難以突破其技術關鍵，因此不得不於1994年下馬，歷時10餘年，花費30多億美元。此後,NASA（美國航空航天局）開始執行新的HyperX計畫，該計畫有三個主要目標：一是對採用的設計方法進行飛行驗證；二是繼續發展以超燃為動力的飛行器設計工具；三是降低由於氣動力、推進系統、結構/發動機/結構一體化預估不準確可能帶來的風險。1996年開始研製以火箭為動力的空天飛行器X33、X34。由於對新型輕質材料的強度、韌性和防熱性能等研究不足，2001年3月也宣布下馬。
（6）2001年6月，以超燃發動機為動力的空天飛行器X43A首次試飛，在飛行速度達到Ma=1時，由於助推器失控，飛行器脫離B52載機時偏離預定軌道，不得不引爆砸毀。
（8）近年來美俄等國在空天技術的研究與探索方面從未停止過。美國在2004年1月宣布的太空新計畫中提出,在2010年前,研製新一代“載人探索飛船”(CEV)。可一次將一組航天員及設備送往太空或月球,使載人飛船的功能得到顯著提升。俄羅斯也在2004年3月公布：正發展稱之為“空間快船”的新一代航天飛船，以取代老的“聯盟號”。它的飛行重量是“聯盟號”的2倍，可以乘載6名航天員，重複使用25次以上。據稱只要研製經費能夠及時到位，五年時間便可建成。
（9）美國國防部還宣布要發展可重複使用的“跨大氣層空天飛行器”，認為它將成為未來最重要的新型空天飛行作戰平台，可以為21世紀的空天運輸和攻防對抗提供非常有價值的能力。它與目前正在使用的飛船和太空梭相比有很大不同，在發射成本、可維護性、重複使用、飛行性能等諸多方面具有突出優點。它能以低價格、高可靠性代替運載火箭發射衛星，代替飛船或太空梭進行天地往返，運送人員和貨物；在軍用方面，能迅速機動地進入太空空間，在兩小時內實現“全球到達”，完成偵察、作戰任務，還能作為各種天基作戰武器的發射平台，也可長期在軌運行，執行空間預警和作戰指揮。
（10）此外，美、俄和歐洲在空間探測和空間站建設方面也開展了大量工作。空間探測除探月外還發射了一系列行星探測器，飛往火星、金星、土星、木星等。自1962年蘇聯發射“火星1號”探測器以來，人類已向火星發射了30多個探測器，2/3失敗。 2003年6月到7月，美國先後發射“勇氣號”和“機遇號”火星車,歷經半年時間,於2004年1月在火星成功著陸，現已陸續將大量極其珍貴的信息傳送回地球。在空間站建設方面，美俄日加等16個國家共同建設的國際空間站，由6個實驗艙、1個居住艙、3個節點艙、平衡系統、供電系統、服務系統和運輸系統等組成，其總重量為500噸，可容納7~15名太空人同時在太空工作。該工作開始於1998年，預計投資500億美元，工作壽命15年以上。原計畫2006年建成，現在看來進度將會拖延。
空天技術的重要意義與作用
在國家綜合國力的構成要素中,航空航天技術占據著非常重要的地位,是國家實力和科技水平的象徵。縱觀近年來發生的多次局部戰爭，無一不是從空中打擊開始的。除陸地、海洋外，來自空天的攻擊將成為對國家安全最嚴重的威脅。
以伊拉克戰爭為例，2003年美英等國聯軍出動各種飛機18000架，並首次動用了先進的F/A18E/F戰機。充分利用空天地一體化信息系統的強大支持，空中作戰武器平台的信息化程度比以前任何一次戰爭都高，共投下近3萬枚炸彈，其中68% 是制導炸彈和飛彈。由於掌握了絕對的空天優勢，結果用了不到四周時間、死亡僅115人的代價，就推翻了薩達姆政權，充分展示了空天優勢在現代化戰爭中的作用。
空天優勢是未來高技術戰爭條件下贏得勝利的戰略制高點。美國總統甘迺迪早在20世紀60年代就說過：“誰控制了空間，誰就控制了地球。” 1998年美航天司令部公布的《2020構想》，1999年公布的《美國防部最新航天政策》中都提出要“發展控制空間的能力”。未來20年，大力發展空天技術,提高“進入空間、利用空間、控制空間”的能力,將成為確保國家安全和國際地位最具重要意義的問題。
空天技術的發展對國民經濟和社會進步有極為重要的作用，它的發展大大提高了人民的生活質量。以民用航空的發展為例：從20世紀60年代起，隨著150座以上噴氣客機的出現，航空運輸在人類交通運輸業中成為重要的交通工具。世界航空客運今後每10年將增長1.6萬億人公里，貨運周轉量平均年增長率將達到5%～7%。到2020年，世界航空客運量估計將達到6.4萬億人公里。2001—2020年，全世界航空公司大型噴氣飛機總需求量將超過1. 8萬架，總價值將超過1. 4萬億美元。 我國是世界上民航運輸增長最快的地區之一。1999年全國民航年運輸總周轉量和旅客周轉量已經上升為世界第9位和第6位。2003年，全國126個通航機場，飛機起降210多萬架次，旅客吞吐量為17000萬人次，貨郵吞吐量520萬噸。空運又是現有運輸方式中最安全的。2003年全球共發生空難162起，死亡1204人，達到1945年以來的最低值。其中商務運營中發生事故25起,死亡677人。
航天技術與國民經濟、社會發展和人民生活也有極其密切的關係，人們正廣泛享用著航天技術的成果，如：衛星廣播通信、氣象觀測預報、衛星導航定位、地球資源普查、生物育種、材料製備、醫藥合成等。以氣象衛星為例，世界上現在有幾十顆氣象衛星，已構成全球觀測網，120個國家建立了氣象衛星數據接收利用服務站，晝夜不停地對大氣環境變化進行觀測預報，及時準確地對颱風、暴雨、洪澇、乾旱等自然災害作出預報，大大減少了人員傷亡和財產損失。1988年以來我國已發射了“風雲”系列氣象衛星7顆，衛星數據已在我國天氣預報、氣象研究、農業規劃、災害監測等方面發揮了重要作用。航天育種是空天技術又一重要套用領域，利用太空環境高真空、高潔淨、微重力、多種宇宙射線、重離子和交變磁場等特點，進行誘變育種，引起株型、穗型、果型異變，大幅度提高產量，顯示了非常誘人的前景。
三、 空天技術的未來展望進入21世紀後，世界各先進國家更加重視空天技術的發展。可以預料，今後十年或更長一些時間（2020年以前），航空航天技術必將有更大發展。正在研製和有可能進入型號研製的航空航天飛行器主要有:高機動性作戰飛機、可重複使用的高超聲速空天飛行器、大型高速民航機和軍用運輸機、新一代戰略戰術作戰武器、軍/民用衛星、空間實驗室、無人偵察作戰飛機、武裝直升機、地效飛行器、微型飛行器、智慧型控制可變形體飛行器和雷射、動能等新概念武器等。
“天翼1號”根據預測，在未來的十年中, 航空方面，由於空氣動力學的發展,飛機的阻力將下降15%~20%,由於材料和設計技術的進步,飛機的結構重量將下降20%,由於元器件可靠性提高和製造工藝的改進,飛機的事故率將下降80%。新一代軍用飛機將具有超音速巡航、過失速機動、短距起降、隱身等能力,配備更先進的電子武器系統,作戰能力比現有飛機提高10倍；民用飛機將向更大、更快、更安全、更經濟、對環境污染更小的方向發展。500~1000座的民航機可望投入使用。航天方面，包括運載火箭、衛星、可重複使用跨大氣層飛行器和空間作戰飛行器等在內的航天運輸系統,將沿著高速、高機動、高可靠性、高隱形、精確打擊、實時按需發射、可靠進入空間、迅速部署、擴展和維護、經濟廉價、功能強、可重複使用等方向發展；控制空間將成為未來高技術戰爭條件下的戰略制高點。要控制空間首先必須能進入空間，因此，發展進入空間的運載手段成為一項緊迫任務；遠程、大縱深、精確打擊將成為進攻力量的主體；建立全方位、多層次、靈活機動、快速反應的空天防禦體系成為迫切需要。
四、 面對挑戰的我國空天技術20世紀50年代新中國剛剛成立不久,航空航天事業的發展就受到黨和國家的高度重視。1956年制定的《科技發展遠景規劃綱要》,把火箭與推進技術列入七個重點項目之一。50多年來,我國的航空航天事業飛速發展，獲得巨大成就。航空方面，1954年試製成功第一架飛機初教5），1956年國產殲5噴氣飛機首飛成功，1960年我國自行研製成功強5飛機，1984年，我國自行研製的殲8飛機首飛成功。近年來，我國又自行研製成功殲10飛機，其戰術技術性能已達到國外正在服役的第三代殲擊機的水平。
1992年9月中國載人飛船工程被批准立項並開始實施。歷經七年的論證、研究、設計、建造、試驗後，1999年11月20日，“神舟1號”飛船發射升空，在太空正常運行1天后，準確著陸在預定區域。 “神舟1號”至“神舟4號”飛船的飛行試驗，積累了大量實際經驗，為載人飛行奠定了基礎。2003年10月15日“神舟5號”發射成功（圖26）,我國首次實現載人航天飛行。2003年10月16日“神舟5號”勝利返回地面,首次載人航天飛行獲得圓滿成功。
圖26“神舟5號”發射成功圖27“神舟5號”勝利返回
此外，2000年，我國建成了由兩顆衛星組成的區域性的“北斗”導航試驗衛星系統。2003年5月26日，我國又在西昌衛星發射中心成功將第三顆“北斗1號”導航定位衛星送上太空，標誌著我國已成功建立了自主的衛星導航系統——第一代“北斗”衛星導航定位系統。
在空間探測方面，我國與歐洲航天局合作的“雙星計畫”，利用兩顆軌道相互交叉的衛星進行大範圍的磁層空間同步探測。雙星將與歐洲航天局發射的“團星Ⅱ”四顆衛星一起,形成人類第一次從太陽到地球空間的6點立體探測體系。這是我國與歐洲航天局合作的第一個科學探測衛星項目，也是我國航天史上第一個真正意義的空間探測計畫。
關於我國航天的未來發展，國家航天局公布的《中國航天白皮書》宣布：今後10年或稍後一些時期，我國將大力發展能夠長期穩定運行的對地觀測衛星體系；建立自主經營的衛星廣播通信系統、導航定位衛星系統；建立新型科學探測與技術試驗衛星體系；進一步發展載人航天技術、空間實驗室、月球探測及深空探測技術、載人航天和天地往返運輸系統、天/地一體化信息系統。軍用航天(各類偵察、通信、導航衛星和其他太空飛行器)、空天作戰武器等在重大需求推動下也必將有很大發展。
2003年3月1日，中國國家航天局宣布啟動月球探測計畫，定名為“嫦娥工程”。經過半個世紀在航天技術方面的努力，我國實施該計畫的時機和條件已經成熟，探月的路徑已經確定，一些關鍵技術也有突破。預計兩年內，我國將發射繞月球飛行的月球探測衛星。
可重複使用的太空飛行器，由於在發射費用、發射準備周期、有效裝載能力和運營效益等方面的優越性，而受到世界各國的廣泛關注。我國在這一領域也正在積極開展研究工作。
未來空天飛行器平台的顯著特點是多採用具有大升阻比的升力體構型。其結構是超輕質、高強和功能/結構一體化的，具有最先進的高超聲速動力系統、結構防熱系統、控制系統和安全保障系統。這類飛行器所具有的複雜外形和飛行環境引起一系列極為複雜的流動現象，如：激波，分離，漩渦，湍流，化學反應和電漿流動，力、熱、光、電磁多場耦合等；它們獨特的服役條件和特定的作戰使命要求，引出一類對現有科學知識具有挑戰性的新的課題，如：強－短時載荷的耦合效應、高應變率－高溫升率與結構間的非平衡耦合效應、智慧型材料與結構、智慧型自主控制技術、微流體力學和微系統動力學等。
五、 結束語 21世紀前50年,空天技術的發展將非常類似20世紀前半葉航空的發展。今後若干年內，在強大的空/天/地一體化信息系統的支持下，戰爭將是全方位、大縱深、立體化的，一改過去傳統的單一武器獨立作戰模式，變成海、陸、空、天、電五位一體，進攻與防禦間的體系對抗。從空中（空間）作戰支援發展到空中（空間）格鬥以及從空中（空間）向地面實施遠距離精確打擊,將逐步成為具有戰略意義的行為。這些都對空天技術發展提出了多方面嚴格要求。
