小小一張磁卡，竟有如此多的用途，怪不得專家們預言：21世紀，磁卡將成為人們日常生活中不可缺少的伴侶和工具，也將成為鐵路現代化的標誌之一。
交通運輸科技
交通運輸享有國民經濟先行官的美名。樸實的農民道出了一句樸素而深刻的哲理：要想富，先修路。工業的發展，經濟的繁榮，都離不開發達的交通運輸。
新中國成立40多年來，科學技術推動著我國的交通運輸業飛速發展。在960萬平方千米的神州大地上，一條條公路、鐵路在快速延伸，一道道天塹變成通途。列車飛馳在大江南北，汽車穿梭在城市鄉村，飛機在藍天翱翔，江河海洋百舸爭流，管道運輸方興未艾。我國海陸空交通大通道，交織成立體網絡，貫穿在南北東西，連結全國各地，通達五洲四海。我們之間的距離似乎在日益縮短，我們的地球似乎在日益縮小。
條條通道像鋪設在祖國廣袤大地上的一根根琴弦，彈奏著我國交通運輸科技發展的頌歌。
鐵路被譽為經濟大動脈，在我國交通運輸業中，充當著十分重要的角色。
盡管解放後我國鐵路建設取得了很大的發展，但是，仍然難以滿足經濟發展的需要，長期處於超負荷運轉的狀態。為了鐵路大動脈的暢通，必須加快科技的進步，不斷促進鐵路運輸的技術改造和升級，為提高鐵路的運力、加速鐵路運輸的大發展提供可靠的保證。
我國的鐵路裏程由新中國成立之初的2萬千米，發展到現在的5.4萬千米。廣大科技人員與築路工人一起，在一座座大山中打通隧道，在一條條河流上架起大橋。他們創造了在各種地質條件下的鐵路施工技術，攻克了一道道艱難險阻，創下了一個個奇跡。依靠自己的力量，新修了成渝、天蘭、襄渝、成昆等鐵路線，改造了京滬、京廣、隴海、京哈等鐵路幹線。22％的鐵路實現了複線。電氣化鐵路從無到有，現已發展到占總營運裏程的15％。特別是80年代新建的大同到秦皇島的雙軌重載電氣化鐵路，全長652千米，跨距北京、天津，成為運煤的一條大通道，各項技術都達到較高水平。連接歐亞的第二座大陸橋——全長457千米的北疆鐵路通車。
在鐵軌技術方麵，我國逐步采用了承載能力較高的重軌、超長軌。築路施工逐步實現了機械化。
火車跑得快，全靠車頭帶。提高鐵路機車車輛的技術水平，是實現鐵路運輸的現代化的關鍵，也是加快發展我國鐵路運輸的主要措施。幾十年來，我國的機車製造技術不斷躍上新的台階。
建國之初，在我國的鐵路上，跑的幾乎全是外國的機車，被人諷刺為機車萬國博覽會。1952年，我國自行製造了第一台國產蒸汽機車。1958年，我國的機車製造技術緊密跟蹤世界的新動向，研製了近10種以柴油為燃料的內燃機車的。70年代，雖然遭受了“文化大革命”的嚴重影響，仍試製了以東方紅3型、東風4型、北京型為代表的第二代內燃機車，先後成批投入生產使用。
80年代，電力機車和大功率內燃機車作為發展重點，在技術上進行了多方麵的改進和創新，日臻完善。繼1984年韶山3型電力機車投產後，韶山4型、5型電力機車和東風8型、9型內燃機車相繼問世。1988年，鐵道部宣布在我國停止生產幹線蒸汽機車。這標誌著我國告別了蒸汽機時代，跨入了牽引動力以電力機車和內燃機車為主的新時期。
我國的鐵路機車技術水平又躍上了一個新台階。貨運機車的載重能力有了大幅度的提高，目前，我國已能生產牽引1萬噸級運煤重載列車的電力機車，牽引5萬噸級貨物重載列車的內燃機車。十幾年來，各類機車的年產量增加了幾倍。在滿足國內需要的同時，我國的機車以先進的性能、較高的質量出口到8個國家和地區，贏得了世界許多國家的讚譽。
通信信號被稱為鐵路運輸的耳目和神經，是鐵路技術發展的重要領域之一。鐵路通信信號技術的落後，長期製約著鐵路運輸技術水平的提高。10年前，我國鐵路通信信號的技術水平落後於當時的國際先進水平30多年。
近10年來，我國的通信信號技術得到迅速發展，開發了130多項先進技術，建成了20多條較高水平的鐵路微電子產品生產線，100多項科技成果分別獲得國家或部級獎勵，有了一個大的飛躍。
目前，先進的電子信息技術在鐵路通信信號領域得到廣泛應用。光纖通信、無線通信、數字通信、衛星通信、程控交換機等現代通信技術的開發應用，大大更新了鐵路的通信手段，鐵路用傳統的模擬通信逐步被先進的數字通信所取代。微電子及計算機技術在運輸調度、管理及車站、編組站、區間的鐵路通信信號係統中廣泛采用，促進了鐵路運營管理的現代化，大幅度提高了鐵路通信信號的可靠性。使過去常因信號故障造成的列車事故大大下降，列車運輸效率明顯提高。
鐵路運輸技術的不斷發展，迎來了高速鐵路的誕生。
1964年，日本在東京到大阪之間建立了世界上第一條高速鐵路，引起了國際鐵路界的極大關注。這條鐵路長515千米，列車行駛時速可達210千米，每4分鍾即可發一列車，在鐵路運輸技術的許多方麵都產生了質的飛躍。
一些國家和地區紛紛投入了高速鐵路的研製開發工作。法國修建了長達424千米的巴黎到裏昂的高速鐵路，時速達270千米。在其基礎上，1990年法國又建成了巴黎—勒芒、圖爾的大西洋線，推出了時速達300千米的第二代高速列車，試驗時，曾成功地將列車的時速提高到515.3千米，打破了輪軌接觸方式運輸時速不能超過300千米的傳統限製。
德國在高速鐵路研製方麵後來居上。它仗著其雄厚的工業基礎。從1983年起，修建了兩條客貨混運的高速鐵路新線，客車時速達250千米，貨車時速達200千米。
截止目前，世界上已有日本、法國、德國、意大利、西班牙、瑞典等國家修建了時速達200千米以上高速鐵路，總線路長達1萬多千米。除此之外，韓國、美國、俄羅斯、我國的台灣也在準備修建高速鐵路。時速達350千米的高速列車正在積極研製，渴望不久投入運行。磁懸列車技術也在不斷發展，超導技術的突破將會帶來列車速度的進一步提高。
在我們這個土地遼闊、人口眾多的國家發展高速鐵路，對改善交通運輸條件，加快運輸業的發展有著非常重要的意義。我國已著手籌備發展高速鐵路的工作。作為試驗的起步的廣州到深圳的準高速鐵路（時速160千米）已經通車。北京到上海的高速鐵路的準備工作已經完成，近期即可開工。
鐵路運輸的發展，向科學技術提出了緊迫的要求。我國的鐵路運輸科技將會取得更快的發展，推動我國的交通運輸業像高速列車一樣，向著國際鐵路技術的先進水平飛奔。
人們常用車水馬龍來比喻繁忙的運輸景象。時至今日，寬闊的公路上，清脆的馬蹄聲不常聽見了，取而代之的是飛奔的汽車長龍，在遍及城市和鄉村的公路上川流不息。
解放初期，舊中國留下的公路總裏程不過7萬多千米，多半是砂石路，坎坷不平。當時，偌大的一個中國，擁有汽車不過幾萬輛，幾乎一色的外國造，而且大多破爛不堪。
新中國成立不久，我國的築路大軍浩浩蕩蕩開赴青藏高原，在世界屋脊上修築青藏、川藏公路，1954年底正式通車。這4350多千米的砂石路，雖然技術等級較低，但它修建的技術難度則非同一般。更有意義的是，它標誌著我國公路發展的良好開端。
改革開放以來，我國的公路建設得到迅速的發展，公路發展速度日益加快，到1993年，全國公路已達到104萬千米，比解放初新增近100萬千米。這來之不易的100萬千米，記載著築路技術的步步升級，猶如青藏公路路麵等級從低到高那樣，經過了從土砂石低等級到柏油、混凝土高等級路麵發展的曆程。
早在50年代，我國已有了石炭土渣油和建橋的鑽孔灌注樁技術，60年代掌握了公路雙曲橋梁和柏油路麵的修築技術，70年代完成了公路斜拉橋設計施工技術和混凝土路麵修築技術，80年代掌握了高速公路等高級路麵的修築技術。在公路勘探技術方麵，航空遙測、激光測量等先進技術逐步得到應用。我國共修築公路橋近兩萬座，特別是橫臥在黃河上的幾座大橋，其長度、跨度等技術指標均排在世界之首。另外，瀝青乳液築路麵、老油路再生等技術也得到了廣泛的應用。
近期，一種叫做固化路基的新築路技術正在推廣應用。該技術是用鈣、鋁、鐵、矽等元素為主要原料，采用分子高速溶化技術製成濃縮固化液，將固化液及水泥（或石灰）按一定比例加入自然土壤中，使土粒子迅速而牢固地結合在一起，從而大大提高了路基的強度和穩定性。
專家們斷言，該技術的應用，將導致公路建設的一場革命。
代表當代公路最新技術水平的高速公路，近幾年來發展迅速。
高速公路一般能適應汽車時速120千米以上的能力，對路麵技術要求較高，既要防滑，又要坡度小，路麵平坦。高速公路一般采用瀝青混凝土或水泥混凝土高級路麵。為確保行車安全，全線采用全封閉、全立交形式，即公路兩側有堅固的欄杆，與鐵路或其他路的交叉處采用立體交叉橋的方式，行人橫過公路采用跨線橋和地下道。高速公路一般雙向設4個車道，中間有隔離帶，沿線有相關的標誌、信號、照明設備、監控設備以及通訊設備等。
現在，全世界高速公路總長計13萬千米，其中，美國就有8萬多千米。近年來，我國的高速公路建設進展迅速，目前北京—天津—塘沽、沈陽—大連、濟南—青島等幾條高速公路已經通車。另外，廣州—深圳—珠海、深圳—汕頭、北京—石家莊、沈陽—開封，以及廣州環城、沈陽環城、海南島等高速公路正在建設之中。我國已作出長遠規劃，擬經過30年的努力，使我國的高速公路裏程超過1萬千米。
40多年來，隨著汽車製造技術的不斷進步，汽車的速度、載重能力等性能大幅度提高。我國的汽車數量也從解放初的幾萬輛發展到現在的700多萬輛。貨運重載汽車的數量增長較快。大型汽車基本實現了燃料柴油化，不少中小型客、貨車也開始燃燒柴油，這在動力性、經濟性等方麵，都優於汽油車。汽車拖掛技術得到廣泛應用，對提高運力、降低運輸成本都起到重要作用。另外，專用運輸汽車發展得也很快，如水泥散裝汽車、油罐車等已被廣泛采用。近年來，集裝箱汽車運輸蓬勃發展，承擔了大量的鐵路、遠洋集裝箱的中短途集散運輸任務，大大提高了營運效率。
隨著汽車的增多、運輸的繁忙，對汽車運輸的管理技術提出更高的要求。科技在提高公路運輸現代化管理方麵發揮了重要作用。我國的交通法規逐步完善，交通標誌、信號、劃線、照明、通信、救援的係統逐步健全。特別是一種先進的熒光材料的發明，給交通標誌技術帶來新的飛躍，夜間車燈一照，各種標誌就能清楚地顯示出來。既節省了能源，又提高了安全度。計算機、無線通信、自動控製等高新技術在交通管理上的應用，促進了車輛調度、運行監探製等的自動化。
普通百姓乘飛機，在今天的中國並非什麼稀罕事。
先進的航空運輸，在我國的社會生活中產生著越來越大的影響。
自從本世紀初美國的萊特兄弟發明飛機以來，飛機以其他運輸工具無法比擬的獨特優勢，愈來愈為人們青睞。飛機作為當今最先進的運輸工具，在世界各國得到了迅速的發展。特別在經濟發達國家，飛機已成為普通人們長途旅行最常用的交通工具。近三四十年來，飛機的性能不斷得到大的改進。特別是70年代後，寬體民用大型運輸機問世，目前世界上最大的飛機一次可載客500多人，時速1000多千米，最大航程1萬多千米。
早在1909年，我國的飛機設計師和飛行家馮如就製成了我國第一架飛機，20年代初在北京—天津間試飛成功後，開始正式運載旅客。然而，後來的幾十年裏，我國的飛機猶如鳳毛麟角，普通百姓難以問津。
解放後，我國的航空運輸事業雖然有了很大的發展，但與世界發達國家相比，發展的步伐仍很緩慢。改革開放後，我國的航空運輸業發展迅猛，在我國交通運輸業中起著越來越重要的作用。
1982年，我國設計定型“運—7”飛機，1984年投入使用，結束了外國飛機一統我國民航天下的曆史。後來，又相繼研製了“運—8”、“運—12”等國產民用飛機，這些作為中、短途支線運輸飛機，至今仍在我國的航空運輸中發揮著重要的作用。
1985年和1992年，上海航空工業集團與美國的麥道飛機公司簽訂了合作計劃，負責裝配MD—82、MD—83以及最新設計的MD—90雙發動機噴氣運輸機，使我國飛機製造技術有了新的進步。近年來，我國先後從美國、歐洲、俄羅斯等國購進了一批波音737、747、757、777、空中客車、麥道等具有先進性能的大型運輸機，大大提高了我國航空運輸的運載能力和技術水平。目前，我國已有民用運輸機500多架，開辟國內航線200多條、國際航線50多條，民用航空航線裏程8萬千米，其中國際航線突破3萬千米。
飛機場是航空運輸的基地，用於飛機的起飛、降落、滑行、停放、維修等。航空運輸創辦之初，機場占地僅幾十公頃，設施也比較簡單。
50年代後，隨著航空運輸的發展，客貨運量大幅度增加，對機場服務設施和機場的質量的要求越來越高。於是，在一些空運較繁忙的城市，普通機場發展成了航空港，所謂航空港，是指除了機場外，還有為客、貨運輸服務的各種設施，如候機樓、貨運站、倉庫等。一般航空港分為3個區，即飛行區、客貨運服務區、機務維修區。現在，航空港已發展擁有先進科技設施的綜合體，許多設施都由計算機自動控製。機場的修建技術、配套設施都比公路複雜。機場供飛機起飛和降落的跑道需要有堅固的地基，道麵一般鋪設瀝青和混凝土。目前，機場的跑道長達4000多米。
近十幾年來，我國的機場建設高速發展，每年都有幾個新建機場竣工和老機場更新改造完成。截止目前為止，我國已先後建成了90多個飛機場或航空港，其中不少可以起降各種型號的飛機。如首都機場基本具有國際水平。
隨著科技進步，特別是現代計算機、通信技術的發展應用，機場的管理和航行保障技術水平不斷提高。飛機與地麵的聯絡、對飛行的指揮，都必須以先進、可靠的通信技術作為保證。航空無線通信設備、雷達設備、氣象保障係統等都采用了大量的高新技術，其靈敏度、可靠性、準確性日益提高。目前，歐美一些國家已開始采用新一代的集群通信係統，該係統融通信、計算機、自動控製、超大規模集成電路技術和表麵安裝的生產工藝技術於一體，代表了今後航空無線調度通信的方向。
計算機在航空運輸管理的許多方麵都發揮了重要作用，許多航空公司都引入了全麵信息管理係統，實現了管理的現代化，一些發達國家機場地麵雷達可以覆蓋中、高空層，普遍使用了先進的2次雷達應答係統。雷達數據、飛行數據、飛行計劃等，統一由計算機處理。高效能的陸空、地麵通信係統，航行信息和氣象網絡逐步完善。
人們更關心著未來航空技術的發展，未來飛機究竟是什麼樣子？
科學家們已經給了我們富有吸引力的答案。也許下一世紀，新一代的飛機——空天飛機將成為航空運輸的後起之秀。
空天飛機綜合了一般飛機和航天飛機的優勢。它可以從機場跑道起飛，在機場水平降落。一般飛機飛行高度雖可達到上萬米高，但還在大氣層中。而空天飛機則不同，它的飛行高度要比普通飛機高得多，可以在大氣層的上層，即近宇宙空間飛行。空天飛機的最高時速可超音速25倍，達到每小時30000多千米。空天飛機可以多次起降，重複飛行次數超過百次。
目前，美國、德國已研製出第一代空天飛機。德國的桑格爾空天飛機，從德國經過美國飛至日本的東京，僅用了3個多小時；美國的“東方快車”號空天飛機由華盛頓飛至東京僅僅用了2小時。
空天飛機的飛行速度要比波音機快得多，起降比航天飛機方便得多，運輸成本比航天飛機便宜得多。它既具有運輸的功能，又可以執行航天的其他任務。空天飛機的製造技術要比飛機難得多。從地麵起飛速度為零，經過亞音速、跨音速、超音速，一直加速到25倍音速的入軌速度。這需要采用不同類型的發動機，但是發動機增多又會導致飛機的重量增大，影響速度。因此，科學家們發明了多循環組合發動機，達到了使發動機質量輕、性能高的要求。空天飛機發動機使用的是液氫燃料，而不是普通的汽油。
在蓬勃發展的新技術革命浪潮的推動下、可以相信，空天飛機不久將成為遨遊太空的飛行嬌子。
展望當代世界的航空技術，更看出加快我國航空科技發展的緊迫性。
盡管我國的航空運輸技術發生了巨大的變化，但從總體上講，我國與世界發達國家還存在著很大的差距。我國自行生產製造的飛機才相當於美歐等國50～60年代的水平，目前我們還不具備生產大型幹線飛機的能力，這些先進的飛機主要還要靠從外國購買。我國大多數機場設施還很落後，航空運輸量在我國運輸總量中所占比例遠低於發達國家。我國已作出規劃，決心積極研製國產大型幹線飛機，加快追趕發達國家航空工業和航空運輸業發展的步伐。
中國水路運輸曆史悠久。900多年前的宋朝，不僅有了像《清明上河圖》描繪的那種河流運輸的繁忙景象，而且古人已駕舟向海洋進發。我們最先發明了指南針並應用於航海，15世紀明朝的鄭和下西洋，創下世界航海業的壯舉。
水路運輸的運載工具是船舶，“路”是內河航道和海洋航線，停靠和裝卸的基地是港口，或稱碼頭。
從獨木舟到各種遠洋巨輪，科技的不斷進步，促進著水路運輸從原始落後向現代化迅速發展。
蒸汽機問世後，開創了船舶用機器驅動的先河。後來，柴油機成為船舶的主要動力。沿海和遠洋船舶基本實現了行進的柴油驅動，各類船的型號已有上百種。
70年代，海洋船舶在大型化、自動化方麵取得重大進展。最大的輪船載重量達55萬噸；最大的散裝貨輪達36.5萬噸；最大集裝箱輪船可裝載4500多個標準集裝箱，而每個集裝箱就需要一輛載重汽車才能拉動。
應用多種先進技術，許多新型客運輪船投入使用。氣墊船就是其中一例。氣墊船應用氣墊原理，一改普通船體一大截在水中的傳統方法，使船底離開水麵，從而減小了水對船的阻力，實現高速航行。有的氣墊船不僅可以在任何深度的水麵上行駛，而且還可在陸地、沼澤地、冰麵、雪地上航行。這種氣墊船一般用空氣螺旋推進，采用空氣舵操縱方麵。當然大家可以想象到，氣墊船隻能用於輕型船，而像幾十萬噸巨輪，要想離開水麵談何容易。
目前，一種高速雙體渡船問世。該船長124米，航行速度可達每小時40海裏（約73千米），每次可容納乘客1500多人，或載車375輛，稱得上是一種先進的水上運輸工具。
計算機及其他電子技術在船舶上的應用，加快了船舶自動化的進程。許多遠洋輪船裝備了自動駕駛係統，船用柴油機及發電機可用計算機自動控製，裝卸、停泊、船上事務管理的自動化水平有了很大的提高。隨著船舶自動化程度的提高，所用船員的數量越來越少，預計一艘自動化程度高的未來遠洋巨輪，隻需十幾個船員。科學家們已在研製無人駕駛的智能船。
節約能源、提高船舶動力的效率，是船舶科技進步的又一重點。船用發動機技術不斷提高，多種新型節能、高效的先進性能的柴油機，已裝備在遠洋輪及其他船舶上。通過計算機輔助設計，大部分船體采用了流線型，使輪船前進時水的阻力盡可能的減小。另外，船用推進裝置，螺旋槳等在技術上得到不斷改進。
近年來，先進的風力助推技術正在逐步得到應用。
在海上航行安全技術方麵，應用先進的衛星通信技術，建立了全球船舶定位係統。應用計算機等技術，安裝了船舶故障診斷專家係統。另外，還建立了全球海上救助與安全係統等。為防止船舶對水麵的汙染，也應用了一係列相應的先進技術。
我國的造船技術進步很快，已經具備了製造各種大型船舶的能力。除了滿足國內需要外，遠洋巨輪出口到世界許多國家。我國大連、上海等造船廠製造的十幾萬甚至幾十萬噸級的油輪、散裝貨輪、大型集裝箱船等，總體技術已接近世界先進水平。我國還研製生產了一係列的專用船舶，如自卸煤船、散裝化學品船、滾裝船、海峽長途鐵路或公路渡輪、江海兩用船等。目前，我國已經進入世界十大造船國的行列。
在航海運輸方麵，我國幾乎與世界各地開辟了航線。裝備有各種用途、類型的龐大的遠洋運輸船隊，飄洋過海，行駛五洲，承擔了我國進出口貨物的近90％的運輸任務。
在長江、黃河、珠江等主要內河航道上，我國各種大小船舶運輸繁忙，千帆爭流。一批先進的各類船舶相繼下水，幾百噸級千噸級駁船數量逐年增多。采用大型挖泥船、工程船等先進河道疏通技術，使河流的通航道能力大幅提高。在航運導航以以及安全技術等方麵也取得了重大的進步。科技為我國內河航運的蓬勃發展做出了貢獻。
建國幾十年來，特別是改革開放十幾年來，我國的港口建設取得重大進展。港口包括用於海洋運輸和用於內河運輸的港口。它除了具有船舶停靠的功能外，還有裝船、卸船、轉運、倉儲等功能。我國在沿海的上海、廣州、青島、煙台、寧波、天津、大連、秦皇島等地建起了一批千萬噸級、甚至億噸級的大型海港，建成一批深水泊位，建設了一批煤炭、木材、礦石、石油、集裝箱、糧食、水泥、化肥等專用碼頭。我國的許多海港，已具備停泊各種巨型輪船的能力。現代港口的建設涉及建築、材料、勘探、機械等多領域的科學技術。我國的科技工作者，攻克了許多技術難題，為加快現代化的港口建設提供了可靠的保證。
一大批先進的港口裝卸機械、設備以及倉儲設備的廣泛采用，加速了我國港口裝運機械化自動化的進程。在舊社會，港口裝卸主要靠人力。碼頭工人肩扛人抬，形若牛馬，受盡了苦難。科技使工人們從繁重的勞動中獲得解放。如今的港口，巨型龍吊車，將一個個集裝箱等幾十噸、上百噸重的貨物而易舉的裝上或卸下船。大型機械手，把幾十根大圓木、一把抓起。大型電磁鐵起重機。非常方便地吊起幾百噸的鋼鐵。皮帶運輸機高效率的輸送著煤、糧食等貨物。石油等液體通過管道直接把輪船和儲藏罐連接起來。
走進我國的秦皇島專用碼頭，你定會為裝船的自動化程度而驚歎。當幾十節的載重列車把煤運到碼頭後，大型翻轉裝置將把整列火車自動翻個“底朝天”，幾分鍾的時間，一列車煤即可卸完。然後，通過幾千米長的大型皮帶運輸機，可把煤直接裝上船。