【摘要】21世紀(jì)新科技革命是20世紀(jì)后半葉科技革命的延續(xù)與拓展，整體上關(guān)聯(lián)科學(xué)革命而聚焦于技術(shù)革命，同時影響到新的產(chǎn)業(yè)變革。由此引發(fā)的產(chǎn)業(yè)變革具有四個突出的特征：生產(chǎn)方式側(cè)重制造數(shù)字智能化；能源結(jié)構(gòu)以可再生能源互聯(lián)網(wǎng)配置為主體模式；應(yīng)對生態(tài)環(huán)境的危機(jī)成為產(chǎn)業(yè)變革的重要動力；生命科學(xué)成為開拓新型綠色產(chǎn)業(yè)文明的重要基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】科技革命 產(chǎn)業(yè)變革 生產(chǎn)方式 【中圖分類號】B029 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

進(jìn)入21世紀(jì)，科技發(fā)展迎來了新浪潮。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起。目前，“第三次工業(yè)革命”的說法成為學(xué)界討論的焦點。同時，新時期產(chǎn)業(yè)變革呈現(xiàn)出不同以往的新特征。

21世紀(jì)新科技革命與產(chǎn)業(yè)變革表現(xiàn)為更加復(fù)雜的互動關(guān)系

科技革命是科學(xué)革命與技術(shù)革命的總稱。科學(xué)革命主要指科學(xué)理論、方法、思維方式等發(fā)生了巨大的突破性進(jìn)展。技術(shù)革命主要指技術(shù)體系原理的根本性變革。“產(chǎn)業(yè)革命”英文譯自“Industrial Revolution”也往往被譯為“工業(yè)革命”。最初是指發(fā)生于18-19世紀(jì)的英國、歐、美、日等世界范圍內(nèi)的機(jī)器大工業(yè)生產(chǎn)替代手工工業(yè)生產(chǎn)的革命性變革。產(chǎn)業(yè)革命會引發(fā)社會的整體經(jīng)濟(jì)形態(tài)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化。

一般來講，科學(xué)革命是技術(shù)革命的基礎(chǔ)與理論前提，科學(xué)革命一般不會直接引發(fā)產(chǎn)業(yè)變革。技術(shù)革命則能夠直接對生產(chǎn)力與生產(chǎn)方式產(chǎn)生影響，成為推動產(chǎn)業(yè)革命爆發(fā)的直接驅(qū)動力。所謂21世紀(jì)的新科技革命，是目前前沿領(lǐng)域最有可能取得突破性進(jìn)展的科技成就。它是20世紀(jì)后半葉科技革命的延續(xù)與拓展，整體上關(guān)聯(lián)科學(xué)革命而聚焦于技術(shù)革命，同時影響到新的產(chǎn)業(yè)變革。

21世紀(jì)新科技革命與產(chǎn)業(yè)變革表現(xiàn)為更加復(fù)雜的互動關(guān)系，而不僅僅是直接的線性推進(jìn)關(guān)系。新一輪產(chǎn)業(yè)變革的重要推動力不僅僅來自前沿高技術(shù)的突破，更多的是來自人類日益增長的精神文明需求與開拓高級綠色工業(yè)文明的需要。隨著人類物質(zhì)生活的極大豐富，精神文明的需求愈發(fā)成為引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革的重要動力。

與歷次工業(yè)革命不同，新一輪產(chǎn)業(yè)變革改變了以往只追求經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的竭澤而漁的生產(chǎn)方式，向著與自然生態(tài)系統(tǒng)和諧的可持續(xù)發(fā)展的綠色工業(yè)轉(zhuǎn)變。新時期人們對日益惡化的生態(tài)環(huán)境、瀕臨枯竭的不可再生能源、疾病、人口增長等現(xiàn)實問題帶來的諸多挑戰(zhàn)都有了本質(zhì)清醒的認(rèn)識，新一輪產(chǎn)業(yè)變革的動力從某種程度上正是人們迫切需要改變這一現(xiàn)狀的需求而產(chǎn)生的，產(chǎn)業(yè)變革的直接動力表現(xiàn)的更加迫切與明顯。

21世紀(jì)信息技術(shù)的發(fā)展本質(zhì)上就是信息、數(shù)字、智能化的一場技術(shù)革命。因此，數(shù)字智能化制造是新時期生產(chǎn)方式的本質(zhì)特點。這些信息化數(shù)字化科技與生產(chǎn)管理方式的綜合協(xié)同創(chuàng)新，一方面會引發(fā)已有產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、推動新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，更重要的是它會引發(fā)生產(chǎn)方式、生產(chǎn)組織模式、甚至人類思維模式的全方位變革，人類社會將達(dá)到自工業(yè)生產(chǎn)、智能化管理、生態(tài)和諧、可持續(xù)發(fā)展的新階段。

生產(chǎn)方式變革：生產(chǎn)制造數(shù)字智能化

馬克思指出了生產(chǎn)方式變革是決定社會變革及社會性質(zhì)的根本性力量。他認(rèn)為：“在歷史上的每一種社會形態(tài)中，產(chǎn)品分配、社會階級等級的劃分，是由如何生產(chǎn)、怎樣生產(chǎn)所決定的。”在這段話中，馬克思明確表達(dá)了生產(chǎn)方式?jīng)Q定人類社會生活、政治生活與精神生活的過程，社會變遷與政治變革的根源實質(zhì)在于生產(chǎn)方式的變革。所以，新一輪工業(yè)革命較歷次工業(yè)革命在生產(chǎn)方式上發(fā)生了根本性變革，表現(xiàn)出不同以往的新特點。

數(shù)字智能化制造有五個核心，一是可以利用計算機(jī)來模擬分析產(chǎn)品模型，有利于新功能的開發(fā)與檢測。二是傳統(tǒng)的工業(yè)流水化生產(chǎn)將被諸如3D打印技術(shù)等新的制造方法所取代，顛覆原有的生產(chǎn)工具生產(chǎn)模式。三是新型材料將會得到廣泛的使用。四是人工智能的進(jìn)一步發(fā)展會使得新的機(jī)器人被企業(yè)生產(chǎn)部門等大范圍使用，傳統(tǒng)的流水線人工生產(chǎn)被徹底取代。最后，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，新材料的使用，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本明顯下降，產(chǎn)品性能會逐步提升。定制化與個性化生產(chǎn)將會成為主流的生產(chǎn)模式。

生產(chǎn)方式變革會帶來產(chǎn)業(yè)組織方式的變革。第一次工業(yè)革命中，集體化大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)組織方式取代了小規(guī)模家庭化分散式的生產(chǎn)組織方式。第二次工業(yè)革命中，新興經(jīng)濟(jì)體不斷形成，企業(yè)與國際壟斷組織不斷成熟。網(wǎng)絡(luò)化的產(chǎn)業(yè)組織方式成為第三次工業(yè)革命的重要特點，不同的企業(yè)擁有不同的產(chǎn)業(yè)，由于業(yè)務(wù)的相互聯(lián)系會逐漸形成協(xié)作、競爭與互動的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。在企業(yè)外部，市場與整個組織聯(lián)系在一起，不同企業(yè)之間都以網(wǎng)絡(luò)化為方式跨越邊界與環(huán)境的聯(lián)系。同時，伴隨著生產(chǎn)方式的變革，產(chǎn)業(yè)邊界呈現(xiàn)出模糊化的態(tài)勢。一是前沿高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之間相互跨界融合。二是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與前沿高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的跨界融合。三是產(chǎn)業(yè)內(nèi)部表現(xiàn)出重組與融合。典型表現(xiàn)為制造業(yè)與服務(wù)業(yè)的跨界融合，形成服務(wù)型制造的新特點。

能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型：以可再生能源互聯(lián)網(wǎng)配置為主體結(jié)構(gòu)模式

21世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)變革表現(xiàn)為群體化、多樣化的新特點，各個領(lǐng)域都有可能產(chǎn)生重大突破實現(xiàn)變革。信息技術(shù)仍然是產(chǎn)生重大突破的關(guān)鍵點，也最易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)變革。而能源革命則是新時期最大的技術(shù)難關(guān)。新時期能源技術(shù)革命的關(guān)鍵就是要使可再生能源成為能源結(jié)構(gòu)的主體，同時新能源技術(shù)也是眾多技術(shù)的結(jié)合點，是第三次工業(yè)革命的核心技術(shù)，也是諸多新技術(shù)的集結(jié)地。這和歷史上第一次工業(yè)革命的蒸汽機(jī)技術(shù)，第二次工業(yè)革命的電力技術(shù)，具有同等重要的歷史地位。

生產(chǎn)力實體要素領(lǐng)域發(fā)生變革會引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命。實體要素包括物質(zhì)材料與能源，其中能源是較為關(guān)鍵的因素。作為前兩次工業(yè)革命主體能源結(jié)構(gòu)的化石能源儲備有限，瀕臨枯竭，并且大量的使用對環(huán)境有害，長久如此會陷入環(huán)境惡化、資源枯竭的困局，違背可持續(xù)發(fā)展原則。比如在20世紀(jì)50年代，被人們寄予厚望的原子能技術(shù)，在運(yùn)用于生產(chǎn)領(lǐng)域受到限制。核能并不穩(wěn)定，對環(huán)境有害，未能廣泛應(yīng)用。熱核能發(fā)電的資源無限，對環(huán)境無害，但至今未能廣泛普及。

在新時期，可再生能源將會成為能源結(jié)構(gòu)的主體，取代不可再生能源，并且產(chǎn)生新的能源儲備與分配技術(shù)，實現(xiàn)重大的能源產(chǎn)業(yè)變革。美國著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家杰里米·里夫金在其著作中指出歷史上產(chǎn)業(yè)革命發(fā)生之際也是能源技術(shù)與通訊技術(shù)結(jié)合的關(guān)鍵點。他認(rèn)為，正在興起的第三次工業(yè)革命是以“可再生能源+新型互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)”為核心，并且產(chǎn)生新的能源儲備技術(shù)，每一棟建筑自身可成為分布式互聯(lián)電網(wǎng)，從而引發(fā)新能源技術(shù)革命。在里夫金看來，可再生能源的興起使用，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)新通訊技術(shù)將成為“第三次工業(yè)革命”的關(guān)鍵，也將改變?nèi)祟惿鐣纳a(chǎn)生活方式。他指出：“諸如風(fēng)能、太陽能、潮汐、地?zé)岬瓤稍偕茉磳⒊蔀榈谌喂I(yè)革命的能源主體，這些遍布全球的分散資源可以被不同的采集點分別收藏儲存，通過新型智能網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)分配、整合，以此來實現(xiàn)可再生能源的利用與可持續(xù)發(fā)展。”這種“可再生能源+新型互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)”的模型將徹底顛覆傳統(tǒng)的能源使用與配給模式，實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級。

產(chǎn)業(yè)變革動力：表現(xiàn)出明顯的生態(tài)環(huán)境危機(jī)應(yīng)戰(zhàn)性

“應(yīng)戰(zhàn)”字面意思即“應(yīng)對挑戰(zhàn)”。生態(tài)環(huán)境危機(jī)的應(yīng)戰(zhàn)性是第三次工業(yè)革命重要特征，從某種意義上講也是產(chǎn)業(yè)變革的重要動力。英國歷史學(xué)家湯因比在其《歷史研究》中提出“應(yīng)戰(zhàn)”這一歷史學(xué)范疇，揭示了人類文明的演化規(guī)律。21世紀(jì)新一輪產(chǎn)業(yè)變革表現(xiàn)出明顯的自然環(huán)境危機(jī)應(yīng)戰(zhàn)性特征，主要在于傳統(tǒng)的工業(yè)化生產(chǎn)方式不符合可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實，傳統(tǒng)工業(yè)化模式將會導(dǎo)致人類社會面臨嚴(yán)重的自然環(huán)境災(zāi)害與能源危機(jī)，新一輪產(chǎn)業(yè)變革將會開拓新的綠色生態(tài)工業(yè)文明。

首先，開采利用有限的自然資源（能源、材料等）是前兩次工業(yè)革命的重要特征，但隨著工業(yè)化進(jìn)程的加深，這種無節(jié)制的采掘利用方式必然導(dǎo)致自然資源的匱乏與枯竭。其次，工業(yè)化生產(chǎn)是一個單向度的生產(chǎn)過程，缺乏自然資源、廢棄物的有效循環(huán)利用，并且工業(yè)生產(chǎn)的有害物質(zhì)不能有效地處理，長期處于一個“自然資源—工業(yè)產(chǎn)品—廢棄物”的單向生產(chǎn)流程，這種生產(chǎn)方式是以犧牲環(huán)境為代價換取人類經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。

21世紀(jì)人類面臨的全球性問題日益突出，尤其以應(yīng)對自然環(huán)境的惡化問題最受關(guān)注?？萍及l(fā)展使得人類對于現(xiàn)代化生活追求的欲望日益強(qiáng)烈，與地球資源以及環(huán)境的有限承載力之間形成了巨大的矛盾。傳統(tǒng)的、無節(jié)制地消耗有限的自然資源的發(fā)展模式不能繼續(xù)適用。化石能源消耗巨大，環(huán)境污染嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅人類未來生存，而應(yīng)對這一危機(jī)正是21世紀(jì)的一大難題，新產(chǎn)業(yè)革命的興起就是關(guān)鍵所在。因此，可再生能源技術(shù)為核心的新一輪產(chǎn)業(yè)革命是解決這一歷史難題的關(guān)鍵，同時，傳統(tǒng)工業(yè)化進(jìn)程所帶來的環(huán)境危機(jī)、資源匱乏等問題將有所緩解。前兩次工業(yè)革命的生產(chǎn)方式是一種不可持續(xù)發(fā)展的模式，而新產(chǎn)業(yè)革命的物質(zhì)生產(chǎn)方式將是全面的變革，以此來克服傳統(tǒng)工業(yè)化進(jìn)程中的諸多問題，開拓出更高級的新型綠色工業(yè)文明。

產(chǎn)業(yè)文化特征：以生命科學(xué)為基礎(chǔ)開拓出新型綠色產(chǎn)業(yè)文明

21世紀(jì)的科技發(fā)展與產(chǎn)業(yè)變革最重要的一個趨勢是各門科學(xué)、學(xué)科、以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的不斷交叉與加速融合。在新一輪產(chǎn)業(yè)變革中，除了有核心技術(shù)發(fā)展作為產(chǎn)業(yè)變革的支柱外，還將有以基礎(chǔ)科學(xué)為代表的主導(dǎo)學(xué)科。如果說20世紀(jì)的主導(dǎo)科學(xué)是物理學(xué)，那么21世紀(jì)的主導(dǎo)科學(xué)是生命科學(xué)。

一方面，生命科學(xué)及相關(guān)技術(shù)體系奠定新興產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。第一，生命科學(xué)技術(shù)自身體系呈現(xiàn)縱深空前擴(kuò)展。從量子生物學(xué)、分子生物學(xué)等眾多微觀領(lǐng)域的研究方向到宏觀領(lǐng)域的生態(tài)學(xué)都深入生命本質(zhì)，從諸多維度來研究生命活動從而揭示生命的本質(zhì)及其發(fā)展規(guī)律。同時，生物工程等技術(shù)體系豐富生命科學(xué)的變革手段，不僅使人們深入探究生物之間以及生物與環(huán)境的關(guān)系，從理論上深化人們對生命科學(xué)的認(rèn)識，同時具有變革當(dāng)前農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等產(chǎn)業(yè)的巨大功能，具有十分重大的現(xiàn)實意義。

第二，生命科學(xué)自身發(fā)展呈現(xiàn)出多學(xué)科跨界融合的重要特點。21世紀(jì)的生命科學(xué)不僅僅局限于生物學(xué)領(lǐng)域，生命科學(xué)與物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等學(xué)科呈現(xiàn)出跨界融合的發(fā)展態(tài)勢。很多相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究工作都涉及到生命科學(xué)。其本身發(fā)展會帶動諸多基礎(chǔ)科學(xué)取得進(jìn)一步的突破進(jìn)展，形成大范圍的學(xué)科發(fā)展連鎖效應(yīng)。

第三，生命科學(xué)不僅僅從微觀分子生物學(xué)的角度繼續(xù)發(fā)展演進(jìn)，同時還在宏觀角度上融合信息技術(shù)、納米技術(shù)、生物工程技術(shù)等，其關(guān)注的重要領(lǐng)域主要在不同生物之間以及生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系，最終能夠達(dá)到治療診斷疑難疾病、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善人類生活、保護(hù)環(huán)境、探索合理綠色的工業(yè)文明發(fā)展的目的。

另一方面，新一代產(chǎn)業(yè)蘊(yùn)涵豐富的生態(tài)化綠色產(chǎn)業(yè)文明特征。生命科學(xué)主要會在四個領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。首先，是基因組計劃。其次，是關(guān)于腦功能的研究。生命科學(xué)存在諸多發(fā)展盲區(qū)，揭示腦的奧秘，不僅有助于理解人類的認(rèn)知、情感、思維等功能方式，同時對于人工智能、計算機(jī)科學(xué)等發(fā)展也有巨大的推動作用。再次，生物工程作為生命科學(xué)的重要部分，在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實應(yīng)用意義。最后，生命科學(xué)在環(huán)境問題的研究突破將是人類得以實現(xiàn)新一輪綠色工業(yè)文明的重要保障，應(yīng)對氣候變化、保護(hù)生物多樣性、恢復(fù)惡化的生態(tài)環(huán)境將會是重點的關(guān)注領(lǐng)域。

（作者分別為北京航空航天大學(xué)研究生；北京航空航天大學(xué)教授）

【參考文獻(xiàn)】

①[美]R.R.帕爾默等著、蘇中有等譯：《工業(yè)革命—變革世界的引擎》，北京：世界圖書出版社，2009年。

②《馬克思恩格斯選集》（第三卷），北京：人民出版社，1995年。

③[美]杰里米·里夫金著，張體偉、孫豫寧譯：《第三次工業(yè)革命》，北京：中信出版社，2012年。

責(zé)編/孫垚 美編/楊玲玲

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