能在以下几个方面有重大突破：超导机理的发现为超导体新材料带来真正的突破；利用dna技术制备的高性能聚合物纤维具有钢材等金属材料无法比拟的优良机械性能；纳米材料及纳米技术将创造出最小的机器分子机器，可解决目前无法解决的生物工程问题，它将开创生物学与技术的一个崭新时代；智能材料将会具有更强的仿生功能。可以预见，发现新材料的新方法与新技术在21世纪也将会有革命性的突破。
21世纪材料科学技术的突破与发展，将为信息、通讯、医疗、制造技术、航空航天技术及军事等领域和产业提供更为广阔的发展空间。
7.生物技术领域
生物技术未来的发展取决于技术平台的宽度和高度，预计未来将形成几个新的生物技术平台，这些平台的建立，将使生物技术的发展令人难以预料。
生物技术已有三个平台，即dna重组、细胞培养和dna芯片，已经取得了相当成果，培育出了新的生物技术产业。预计在新世纪还会形成几个新的平台。
第一是基因组平台，目前已有数十种微生物和四种模式生物的基因组全序列已进入数据库，人类基因全序列草图也刚完成，这意味着有数十万计的基因及其编码的蛋白质可供基因工程和蛋白质工程的操作，从而大大扩展生物技术的产业范围。
第二个平台是生物芯片，它是分子生物学与化学和物理领域的多种高新技术的交叉和融合。从dna芯片延伸到含各种生物大分子的硅片最终将与纳米技术相结合，使离体操作的芯片发展成为可在**内执行某种功能的组件。
第三个平台是干细胞生物学，它是克隆动物和克隆组织器官的基础。正在发展的技术关键是控制有全能性或多能性的干细胞的分化发育，如神经干细胞可发育成神经系统各种类型的细胞。这一平台的完善将为医学上的器官移植，农业上优良家畜的繁殖带来革命性的进展。