中國不能錯過第六次科技革命

文/張宏波

中國不能錯過第六次科技革命

文/張宏波

“世界正處于第六次科技革命的前夜,中國再不能與新科技革命失之交臂。”9月21日，主題為“科技創(chuàng)新與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”的第十三屆中國科學(xué)年會在天津舉行，中國科學(xué)院院長、黨組書記白春禮作了題目為《新科技革命的拂曉》的報告。

“洞察科技革命新趨勢，把握未來戰(zhàn)略機(jī)遇期。”

“我們現(xiàn)在正處在新科技革命的前夜。科技革命在現(xiàn)代人類文明發(fā)展歷程中占據(jù)著特殊位置，它能夠塑造人類的思想觀念、生活方式與生產(chǎn)方式，改變科學(xué)技術(shù)的結(jié)構(gòu)體系，牽動全球科技中心轉(zhuǎn)移，推動世界現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程。更重要的是，它直接影響著國家的興衰以及國家地位在全球競爭格局中的升降。”白春禮說。

一個國家的命運(yùn)與興衰，與其在歷次科技革命中扮演了什么角色，息息相關(guān)。

在16世紀(jì)和17世紀(jì)，以伽利略、哥白尼、牛頓等為代表的科學(xué)家，在天文學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域帶來了世界的第一次科技革命。這場前后經(jīng)歷144年的科技革命是近代科學(xué)誕生的標(biāo)志。

18世紀(jì)中后期，蒸汽機(jī)、紡織機(jī)的發(fā)明帶動了第二次科技革命，這也是世界第一次產(chǎn)業(yè)革命，蒸汽機(jī)的廣泛使用推動了英國的工業(yè)革命與現(xiàn)代化。

第三次科技革命發(fā)生在19世紀(jì)中后期，其標(biāo)志是內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)和電訊技術(shù)的出現(xiàn)，這帶動了包括鋼鐵、石化、汽車、飛機(jī)等行業(yè)的發(fā)展。

19世紀(jì)中后期至20世紀(jì)中葉，以進(jìn)化論、相對論、量子論等為代表的科學(xué)突破引領(lǐng)了第四次科技革命，其主體部分涉及物理學(xué)，并擴(kuò)展到天文學(xué)、遺傳學(xué)、地學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等。

20世紀(jì)中后期，電子計算、信息網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，帶來了第五次科技革命。

“中國錯失了前四次科技革命的機(jī)遇”，而為此付出的代價也是巨大的。白春禮指出，以社會生產(chǎn)力按照購買力平價計算國內(nèi)生產(chǎn)總值的指標(biāo)，“1706年，中國的世界排名是第18位，1820年第48位，1900年第71位，1950年排第99位”。

然而，科技革命也讓“有準(zhǔn)備”的國家受益良多。

白春禮分析說，英國引領(lǐng)了第一次、第二次和第四次的科技革命，抓住機(jī)遇，成為世界強(qiáng)國；德國在英國之后，引領(lǐng)了第三次和第四次的科技革命，曾經(jīng)是世界上最發(fā)達(dá)的國家，現(xiàn)在仍然如此；美國引領(lǐng)了第三次、第四次、第五次科技革命，是當(dāng)代最強(qiáng)的國家；日本抓住了第三次、第四次和第五次科技革命，升級為發(fā)達(dá)國家；芬蘭和愛爾蘭也一樣抓住了機(jī)遇，成為發(fā)達(dá)國家。

有成功者必然也有失敗者，白春禮說：“也有一些例證說明，如果錯失了機(jī)遇，發(fā)展速度可能就受到制約。”

前蘇聯(lián)忽視了第五次科技革命，科技發(fā)展受到嚴(yán)重制約；葡萄牙忽視了第一次和第二次技術(shù)革命，降級成為一個中等發(fā)達(dá)國家。

“歷史深刻地說明了一個道理——科技革命對國家的興衰具有重大影響。”白春禮認(rèn)為，第六次科技革命將是一次難得的機(jī)遇，值得科技界和全社會重視和思考。

錢學(xué)森先生20世紀(jì)80年代提出，以信息科技革命為核心的第五次科技革命將影響到整個國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。近30年來，信息技術(shù)的深入運(yùn)用，信息產(chǎn)業(yè)的迅猛增長，證明了他的遠(yuǎn)見卓識。科技的變革是社會進(jìn)步的原動力。回想蒸汽革命、電氣革命、信息革命，科學(xué)和技術(shù)都有一些關(guān)聯(lián)，熱學(xué)和蒸汽革命緊密相連，電子學(xué)帶來了電器行業(yè)，量子力學(xué)毫無疑問是農(nóng)業(yè)革命當(dāng)中的重要一部分。目前，世界正處于第六次科技革命前夜，新一輪科技革命的“拂曉”，中國再不能與新科技革命失之交臂，而必須密切關(guān)注和緊跟世界經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展的大趨勢，在新的科技革命中贏得主動。第六次科技革命將是一次難得的機(jī)遇，值得科技界和全社會重視和思考。

第六次科技革命突破口將在生命科學(xué)和物質(zhì)科學(xué)

前幾次的科技革命我們還只是一個跟隨者，但是從信息革命來講中國也抓住了一個機(jī)遇，使中國在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展方面有一個很快的增長。所以在目前的情況下，如何預(yù)測第六次科技革命發(fā)生在什么方向，采取什么樣的方式能夠更好地抓住這個機(jī)遇，這對于我們國家的發(fā)展來講是至關(guān)重要的。

第一次科技革命是以新物理學(xué)誕生為標(biāo)志。第二次科技革命是蒸汽機(jī)、紡織機(jī)的出現(xiàn)。第三次科技革命是電器和運(yùn)輸、發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)。第四次科技革命是現(xiàn)代科學(xué)的開端，認(rèn)知空間的極大擴(kuò)展，第五次革命是信息革命，社會交流方式和信息獲取方式極大擴(kuò)展。從不斷涌現(xiàn)出這么大的突破來看，我們可以簡單歸納一下，第一次科技革命哥白尼學(xué)術(shù)，伽利略學(xué)說。第二次科技革命是熱力學(xué)的建立。第三次是電磁波理論，第四次是關(guān)于進(jìn)化論、相對論、量子論，第五次是信息革命，包括了一般的理論。從經(jīng)濟(jì)社會效益里看，第一次革命科學(xué)的啟蒙，為未來的機(jī)械革命奠定了基礎(chǔ)，而且從第二次科技革命開始，工廠的大生產(chǎn)方式成為特定的工業(yè)革命方式。第三次科技革命拓展了新興市場，開拓了現(xiàn)代化的工業(yè)時代，第四次科技革命推廣了20世紀(jì)絕大部分的科技文明，第五次是處理了經(jīng)濟(jì)全球化，知識進(jìn)入了報紙時代。

根據(jù)上述特征，第六次科技革命的方向很有可能得益于第五次信息科技革命的推動，在物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)等學(xué)科及其交叉領(lǐng)域開辟出新的空間。就科學(xué)領(lǐng)域來說，在外部技術(shù)變革和自身的重大問題或挑戰(zhàn)的推動下，一些重要科學(xué)問題的研究孕育著未來的大突破。比如，對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究可能使人類走向?qū)υ印⒎肿由踔岭娮舆M(jìn)行調(diào)控的時代。基于對原子、分子、電子進(jìn)行調(diào)控，就會產(chǎn)生新的科技突破，對暗物質(zhì)、暗能量、反物質(zhì)的探測很可能在21世紀(jì)取得突破性進(jìn)展，這將極大地改變?nèi)祟悓τ钪娴恼J(rèn)識，有可能顛覆我們對現(xiàn)有世界的認(rèn)識。就技術(shù)領(lǐng)域來說，在現(xiàn)代化強(qiáng)力需求的拉動和科學(xué)的支持下，將促進(jìn)技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革。比如，對大腦思維和信息處理的機(jī)理，及其數(shù)字化模擬和仿真的研究，將可能導(dǎo)致人腦和電腦之間實現(xiàn)信息直接轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)人類的“網(wǎng)絡(luò)化生存”，量子通信將借助絕對安全的加密方式和朝高速信息傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，引發(fā)一場通信領(lǐng)域的變革。新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將繼續(xù)探測改革人際間交流和共享信息的基本模式，觸發(fā)經(jīng)濟(jì)與社會文化領(lǐng)域的變遷。在化學(xué)能源面臨枯竭，核能安全問題備受關(guān)切之際，能源和資源領(lǐng)域迫切需要取得實質(zhì)性的突破，其會有效地推動生物能源的發(fā)展，為未來能源問題提供解決之道，幫助我們進(jìn)入低風(fēng)險，高效益的后化石能源時代。

對照新科技革命的三個特征，梳理有可能的領(lǐng)域，從影響人類的生活方式和生產(chǎn)方式而言，是不是可以由這么幾個方面，比如說暗物質(zhì)、暗能量，顛覆以往的世界觀。從不斷涌現(xiàn)出一大批重大的領(lǐng)域拓展人員而言，會建立新的暗物質(zhì)和暗能量。從重大經(jīng)濟(jì)社會效率而言，會提供新的知識基礎(chǔ)，比如說暗能量。在量子方面相互交流，安全高效，通過它對國家安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、社會穩(wěn)定提供強(qiáng)有力的支撐，不可能被竊取。納米仿真可以解決重大疾病，提升健康水平。再生仿生學(xué)的遠(yuǎn)離，它會使人類獲得新的生存方式而存在。核心領(lǐng)域利用光合作用，能夠使能源問題得到解決，這方面如果建立起來，就會為人類可持續(xù)發(fā)展能源提供最初的保障。

在物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域，如果說20世紀(jì)科學(xué)界最大的謎是什么？是太陽。太陽的光是如何傳到地球的？光又如何變成熱？研究光和熱的光電效應(yīng)，愛因斯坦的第一個諾貝爾獎就是研究光電效應(yīng)的，光電效應(yīng)的出現(xiàn)帶動了電的出現(xiàn)。由于研究這個謎建立了新的理論，這個新的理論又帶動了科學(xué)革命。21世紀(jì)目前我們最大的謎是什么？我們認(rèn)為與暗物質(zhì)、暗能量這些物質(zhì)是密切相關(guān)的。暗物質(zhì)、暗能量的研究就涉及物質(zhì)學(xué)的研究，涉及天文學(xué)的研究也涉及物理學(xué)的研究。目前對暗物質(zhì)和暗能量我們知之甚少，如果能夠有理論上的新突破可能會改變我們的世界觀，同時也可能使我們采用新的方式利用未知的東西，就會帶來科技革命。而且從科技發(fā)展的角度來說，很多突破是介于學(xué)科之間的交叉點(diǎn)，所以在物質(zhì)科學(xué)和生命科學(xué)這兩個有待于發(fā)掘的新的領(lǐng)域，他們交叉的領(lǐng)域也有可能會有新的突破。所以我們認(rèn)為在這方面應(yīng)該做一些更多的研究，使我們能夠相對比較可能地預(yù)測未來的方向，從而能夠及早布局，更利于我們能夠抓住新的科技革命的機(jī)遇，不再使我們失之交臂。

在談到中國能否抓住第六次科技機(jī)遇時，白春禮透露，中科院計劃在未來十年發(fā)射五顆科學(xué)衛(wèi)星，包括量子通訊衛(wèi)星、研究暗物質(zhì)、暗能量的衛(wèi)星，以及科學(xué)實驗的衛(wèi)星等。其中，量子通訊衛(wèi)星和探測暗物質(zhì)的衛(wèi)星發(fā)射將會排在前面。

在報告的結(jié)尾，白春禮說，在新科技革命的拂曉，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，第五次科技革命，中國是一個跟蹤者，而且也是一個沒有取得優(yōu)良成績的跟蹤者，第六次科技革命，涉及科學(xué)和技術(shù)的深刻變革，為中國科技發(fā)展提供了難得機(jī)遇。科技工作者身處時代潮流，肩負(fù)偉大歷史使命，理應(yīng)將目光投向黎明，勇做第六次科技革命的“領(lǐng)頭羊”。“我們希望中國學(xué)者的名字和第六次科技革命一起載入史冊，在新科技革命當(dāng)中，創(chuàng)造一個新的中國的體系。”