新科技革命會帶來什么樣的產業(yè)變革

趙若璽　徐治立

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

【關鍵詞】科技革命 產業(yè)變革 生產方式 【中圖分類號】B029 【文獻標識碼】A

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

21世紀新科技革命與產業(yè)變革表現(xiàn)為更加復雜的互動關系

科技革命是科學革命與技術革命的總稱?？茖W革命主要指科學理論、方法、思維方式等發(fā)生了巨大的突破性進展。技術革命主要指技術體系原理的根本性變革?！爱a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世紀的英國、歐、美、日等世界范圍內的機器大工業(yè)生產替代手工工業(yè)生產的革命性變革。產業(yè)革命會引發(fā)社會的整體經濟形態(tài)與產業(yè)結構的變化。

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

21世紀新科技革命與產業(yè)變革表現(xiàn)為更加復雜的互動關系，而不僅僅是直接的線性推進關系。新一輪產業(yè)變革的重要推動力不僅僅來自前沿高技術的突破，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。隨著人類物質生活的極大豐富，精神文明的需求愈發(fā)成為引領產業(yè)變革的重要動力。

與歷次工業(yè)革命不同，新一輪產業(yè)變革改變了以往只追求經濟大發(fā)展的竭澤而漁的生產方式，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)都有了本質清醒的認識，新一輪產業(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)狀的需求而產生的，產業(yè)變革的直接動力表現(xiàn)的更加迫切與明顯。

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

生產方式變革：生產制造數(shù)字智能化

馬克思指出了生產方式變革是決定社會變革及社會性質的根本性力量。他認為：“在歷史上的每一種社會形態(tài)中，產品分配、社會階級等級的劃分，是由如何生產、怎樣生產所決定的?！痹谶@段話中，馬克思明確表達了生產方式決定人類社會生活、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在于生產方式的變革。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來模擬分析產品模型，有利于新功能的開發(fā)與檢測。二是傳統(tǒng)的工業(yè)流水化生產將被諸如3D打印技術等新的制造方法所取代，顛覆原有的生產工具生產模式。三是新型材料將會得到廣泛的使用。四是人工智能的進一步發(fā)展會使得新的機器人被企業(yè)生產部門等大范圍使用，傳統(tǒng)的流水線人工生產被徹底取代。最后，隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，新材料的使用，產品的生產成本明顯下降，產品性能會逐步提升。定制化與個性化生產將會成為主流的生產模式。

生產方式變革會帶來產業(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)生產組織方式取代了小規(guī)模家庭化分散式的生產組織方式。第二次工業(yè)革命中，新興經濟體不斷形成，企業(yè)與國際壟斷組織不斷成熟。網(wǎng)絡化的產業(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)擁有不同的產業(yè)，由于業(yè)務的相互聯(lián)系會逐漸形成協(xié)作、競爭與互動的網(wǎng)絡關系。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)絡化為方式跨越邊界與環(huán)境的聯(lián)系。同時，伴隨著生產方式的變革，產業(yè)邊界呈現(xiàn)出模糊化的態(tài)勢。一是前沿高技術產業(yè)之間相互跨界融合。二是傳統(tǒng)產業(yè)與前沿高技術產業(yè)的跨界融合。三是產業(yè)內部表現(xiàn)出重組與融合。典型表現(xiàn)為制造業(yè)與服務業(yè)的跨界融合，形成服務型制造的新特點。

能源結構轉型：以可再生能源互聯(lián)網(wǎng)配置為主體結構模式

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

生產力實體要素領域發(fā)生變革會引發(fā)產業(yè)革命。實體要素包括物質材料與能源，其中能源是較為關鍵的因素。作為前兩次工業(yè)革命主體能源結構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50年代，被人們寄予厚望的原子能技術，在運用于生產領域受到限制。核能并不穩(wěn)定，對環(huán)境有害，未能廣泛應用。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構的主體，取代不可再生能源，并且產生新的能源儲備與分配技術，實現(xiàn)重大的能源產業(yè)變革。美國著名經濟學家杰里米·里夫金在其著作中指出歷史上產業(yè)革命發(fā)生之際也是能源技術與通訊技術結合的關鍵點。他認為，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”為核心，并且產生新的能源儲備技術，每一棟建筑自身可成為分布式互聯(lián)電網(wǎng)，從而引發(fā)新能源技術革命。在里夫金看來，可再生能源的興起使用，結合互聯(lián)網(wǎng)新通訊技術將成為“第三次工業(yè)革命”的關鍵，也將改變人類社會的生產生活方式。他指出：“諸如風能、太陽能、潮汐、地熱等可再生能源將成為第三次工業(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)絡通訊技術分配、整合，以此來實現(xiàn)可再生能源的利用與可持續(xù)發(fā)展?！边@種“可再生能源+新型互聯(lián)網(wǎng)通訊技術”的模型將徹底顛覆傳統(tǒng)的能源使用與配給模式，實現(xiàn)能源結構的轉型升級。

產業(yè)變革動力：表現(xiàn)出明顯的生態(tài)環(huán)境危機應戰(zhàn)性

“應戰(zhàn)”字面意思即“應對挑戰(zhàn)”。生態(tài)環(huán)境危機的應戰(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業(yè)變革的重要動力。英國歷史學家湯因比在其《歷史研究》中提出“應戰(zhàn)”這一歷史學范疇，揭示了人類文明的演化規(guī)律。21世紀新一輪產業(yè)變革表現(xiàn)出明顯的自然環(huán)境危機應戰(zhàn)性特征，主要在于傳統(tǒng)的工業(yè)化生產方式不符合可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實，傳統(tǒng)工業(yè)化模式將會導致人類社會面臨嚴重的自然環(huán)境災害與能源危機，新一輪產業(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)化進程的加深，這種無節(jié)制的采掘利用方式必然導致自然資源的匱乏與枯竭。其次，工業(yè)化生產是一個單向度的生產過程，缺乏自然資源、廢棄物的有效循環(huán)利用，并且工業(yè)生產的有害物質不能有效地處理，長期處于一個“自然資源—工業(yè)產品—廢棄物”的單向生產流程，這種生產方式是以犧牲環(huán)境為代價換取人類經濟社會的發(fā)展。

21世紀人類面臨的全球性問題日益突出，尤其以應對自然環(huán)境的惡化問題最受關注?？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)境污染嚴重，嚴重威脅人類未來生存，而應對這一危機正是21世紀的一大難題，新產業(yè)革命的興起就是關鍵所在。因此，可再生能源技術為核心的新一輪產業(yè)革命是解決這一歷史難題的關鍵，同時，傳統(tǒng)工業(yè)化進程所帶來的環(huán)境危機、資源匱乏等問題將有所緩解。前兩次工業(yè)革命的生產方式是一種不可持續(xù)發(fā)展的模式，而新產業(yè)革命的物質生產方式將是全面的變革，以此來克服傳統(tǒng)工業(yè)化進程中的諸多問題，開拓出更高級的新型綠色工業(yè)文明。

產業(yè)文化特征：以生命科學為基礎開拓出新型綠色產業(yè)文明

21世紀的科技發(fā)展與產業(yè)變革最重要的一個趨勢是各門科學、學科、以及相關產業(yè)的不斷交叉與加速融合。在新一輪產業(yè)變革中，除了有核心技術發(fā)展作為產業(yè)變革的支柱外，還將有以基礎科學為代表的主導學科。如果說20世紀的主導科學是物理學，那么21世紀的主導科學是生命科學。

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

第二，生命科學自身發(fā)展呈現(xiàn)出多學科跨界融合的重要特點。21世紀的生命科學不僅僅局限于生物學領域，生命科學與物理學、化學、數(shù)學、計算機科學等學科呈現(xiàn)出跨界融合的發(fā)展態(tài)勢。很多相關領域的基礎研究工作都涉及到生命科學。其本身發(fā)展會帶動諸多基礎科學取得進一步的突破進展，形成大范圍的學科發(fā)展連鎖效應。

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

另一方面，新一代產業(yè)蘊涵豐富的生態(tài)化綠色產業(yè)文明特征。生命科學主要會在四個領域取得突破性進展。首先，是基因組計劃。其次，是關于腦功能的研究。生命科學存在諸多發(fā)展盲區(qū)，揭示腦的奧秘，不僅有助于理解人類的認知、情感、思維等功能方式，同時對于人工智能、計算機科學等發(fā)展也有巨大的推動作用。再次，生物工程作為生命科學的重要部分，在農業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生領域的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實應用意義。最后，生命科學在環(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，應對氣候變化、保護生物多樣性、恢復惡化的生態(tài)環(huán)境將會是重點的關注領域。

（作者分別為北京航空航天大學研究生；北京航空航天大學教授）

【參考文獻】

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。

責編/孫垚 美編/楊玲玲