2011年，中國科協又組織中國空間科學學會等23個全國學會，分別對各自學科的發展狀況開展分析研究，編輯出版了23卷學科發展研究報告和1卷綜合研究報告。總結近年來23個學科取得的重大突破和最新進展，探討相關學科的發展趨勢，把握相關學科的未來發展。

　　一、相關學科近年來的總體發展狀況

　　(一)自主創新能力得到進一步提升

　　近年來，我國瞄準前沿科技領域，充分發揮團隊攻關、交叉融合、集群創新等科研優勢，高度重視關系國家全局和戰略發展的重大科技問題，原始創新、集成創新和關鍵核心共性技術創新能力得以增強，在以自主創新為特征的空間科學、信息技術、農業科技等領域取得了一系列重要進展。

　　如，隨著人類空間活動日益頻繁，航天工程和深空探測成為國際重大科技競爭熱點領域，近年來，我國在空間天文學、空間物理學、空間生命科學、微重力科學、遙感研究等領域均取得重大進展。以月球科學為例，“嫦娥一號”、“嫦娥二號”探測成果豐碩，探月工程正進入“落”的階段，實施探月二期和三期工程、加緊載人登月成為重要任務;2012年2月6日，我國發布了“嫦娥二號”月球探測器獲得的7米分辨率全月球影像圖，這是迄今為止世界上分辨率最高的月球全影像。該影像圖總數據量約800GB，影像色彩一致，層次豐富，圖像清晰，對深入研究月面細致形態和月球結構，對月球探測與開發將發揮重要作用。

　　(二)基礎研究得到進一步加強

　　近年來，我國相關學科基礎研究和前沿技術研究得到進一步加強，原創性重要研究成果不斷涌現，在各主要自然科學和技術科學領域中均有重要建樹，進一步擴大了在國際學術界的影響。

　　如，我國空間科學基礎研究取得重要進展，在空間物理學領域，我國實施的“地球雙星計劃”與歐空局(ESA)的“星簇計劃(Cluster)”相配合，對地球空間形成“六點”探測，獲得了多空間層次、多時空尺度的科學數據，取得了突破性的科學成就：提出了磁層亞暴“鋒面”觸發理論，發現了弓激波前太陽風中的“離子空洞”，觀測到行星際磁場北向時地球向陽面磁層頂區重聯的證據，發現了中性原子源的三維分布和極光圖像。

　　(三)應用研究支撐效應顯著

　　應用研究圍繞制約我國產業升級的核心技術、關鍵技術和共性技術努力攻關，重視高新技術的應用和向自動化智能化轉型，更加密切圍繞國家經濟發展的重大需求，更加注重科技與經濟的結合，尤其是在解決諸如農業科技、能源及資源、醫藥與健康、先進材料、環境生態等關系到國家經濟可持續發展和科技惠及民生等重大問題方面，正逐步發揮著越來越重要的作用。

　　如，儀器科學與技術領域研究完成了交流高頻大電流國家基準的建立，主要解決了航空、航天、航海等裝備所配置電子設備的交流高頻大電流的溯源和現場校準問題;在國際上首次利用互感器方案實現了交流高頻大電流國家基準的建立，實現了交流大電流在1安培時直接溯源至自主研制的國家標準，量值傳遞過程僅為簡單的4步，相比國際上的13步極大地降低了傳遞過程的不確定度積累;解決了國際上一直未能解決的電流引起電阻發熱對誤差影響的技術難題。

　　二、學科發展的趨勢及特點

　　(一)交叉融合是學科發展的歷史必然

　　科學技術在人類社會的進步及發展中，發揮著不可估量的作用。人類社會發展面臨的重大科技問題愈來愈趨向綜合化、復雜化，多學科的聯合攻關、跨學科的融合創新成為解決重大科技問題行之有效的方法和途徑。學科與學科之間、科學與技術之間、自然科學與人文社會科學之間的交叉、滲透、融合，成為學科發展的必然趨勢。

　　從本次發布的23個學科的進展情況看，許多重大科技新突破均源自于學科之間的綜合交叉融合。例如，空間科學涉及到天文學、物理學、化學、生命科學、氣象學、大氣科學、材料科學等眾多學科領域。“嫦娥一號”和“嫦娥二號”探測獲得重要科技成果、“天宮一號”和“神舟八號”成功實現交會對接，標志著我國掌握了載人天地往返、航天員出艙活動、交會對接等載人航天三大基本技術，載人航天取得跨越式發展，為下一步建造空間站、開展大規模的空間應用奠定了良好基礎，這些成果無一不是基于涉及空間天文學、空間物理學、空間生命科學、微重力科學、遙感研究等基礎研究和應用研究方面取得的重大進展，得益于眾多學科的綜合進步。

　　(二)國家戰略和社會發展需求是學科發展的原始動力

　　重大科技研發成果可以產生重大的社會效益和經濟效益，對國計民生發揮重要支撐作用;而人類社會和經濟發展的強烈需求，又對科技與學科的發展形成強大的推動力量。瞄準國家經濟和社會發展的重大需求，重視科學研究與技術開發、產業進步的結合，有助于找準和凝練重大科技課題，在解決諸如國家安全、能源資源、農業生產、醫藥健康、環境生態、氣候變化等重大問題方面發揮重要作用，提高各學科對國家經濟和社會發展的支撐能力，以此切實促進學科的快速發展。

　　例如，作物學領域服務于國家糧食安全的需要，在作物種質資源創新、新品種選育和栽培技術方面取得了一系列高水平的研究成果，為我國糧食實現半個世紀以來首次“八連增”、糧食總產量首次突破5.7億噸做出了重要貢獻。

　　(三)強化基礎研究是學科發展的戰略關鍵

　　基礎研究是科學之本、技術之源，是國家綜合國力競爭的重要前沿。加強基礎研究對于提升各學科的原始創新能力和長遠發展能力具有重要意義。

　　近年來，我國相關學科基礎研究的重要進展對學科創新起到了重要的促進作用。例如，基因組學是進行生物遺傳、生理、進化及病理等研究的重要基礎。我國在黃瓜、白菜、馬鈴薯等蔬菜作物，人參、金蟬花等珍稀中藥材，鵝、朱鹮、鯉魚、石斑魚等動物全基因組測序研究中取得重大進展。在園藝學領域，繪制了這些作物的全基因組精細圖譜，將全基因組編碼基因定位在染色體上，并在此基礎上研究解決了葫蘆科植物染色體進化的難題，揭示了馬鈴薯自交衰退的基因組學基礎，發現了薯塊生長發育和抗性重要基因。

　　(四)創新人才隊伍建設是學科發展的智力支撐

　　人才資源是第一資源。把創新型人才隊伍建設作為學科建設的重要內容，優化創新人才的培養體制和機制，營造良好的人才成長環境，造就高水平、高質量的創新型人才團隊，能夠為學科發展提供強大的支撐。

　　例如，空間科學領域眾多突破性的科學成就都與創新人才團隊密切相關。“雙星與星簇計劃” 通過對地球空間形成“六點”探測，獲得了多空間層次、多時空尺度的科學數據，取得了重大研究成果，與此相應，空間物理學研究團隊因此榮獲國際宇航科學院“2010年度杰出團隊成就獎”，產生了較大的國際影響。

　　對學科發展趨勢進行深入分析，得出三點啟示：

　　(一)要重視超前研究學科發展演化規律

　　為促進學科自主創新、加速發展，需要更加重視學科發展規律的超前研究，在尊重學科發展演變延續性的基礎上，強調學科發展的前瞻性，通過揭示學科發展的內在規律和文化特征，確實明確學科發展的方向和趨勢，瞄準前沿，提前部署，提升學科頂層設計、戰略謀劃的能力，切實做好學科發展統籌規劃，促進形成更為科學合理的學科布局，使學科建設的目標更加明確、部署更加清晰，構建與創新型國家相適應的學科發展體系，有效促進學科的快速發展。

　　(二)要以問題為導向促進學科交叉融合

　　在解決科技發展前沿問題以及影響國家經濟進步、社會可持續發展的重大問題過程中，相關學科的各類資源會以多種方式實現有機整合，在逐步交叉、滲透與集成的基礎上，產生新的生長點，萌芽新學科。同時，解決問題的過程，也是自主創新的過程。相關學科的交叉融合，能夠進一步促進原始創新和集成創新，從而獲得更多的科學發現和重大的技術發明，形成更具競爭力的產品和產業，由此不斷提高自主創新能力。

　　(三)要對知識體系深入分析以推進學科變革

　　系統、深入的分析和研究現有學科知識體系，明晰相關學科之間的關系，強化交叉性知識的研究和積累，確定學科的對象、范疇和發揮作用的領域，重新構建學科知識體系，使其內部結構更趨合理，文化特征更具特色，發展方向更加清晰，自身優勢更加明顯，從而推進學科理性發展和變革，強化推動新興學科萌芽、促進優勢學科發展的內在動力，進一步凝聚研究力量，在重點方向和關鍵領域取得新的突破。