推動科技與產(chǎn)業(yè)新一輪“同頻共振”

文 張 杰

歷次科技革命極大地加速了人類文明演化進程。在不知不覺中，新一輪科技革命又來到世人面前，并進一步加速人類文明演化進程，推動人類生活方式、生產(chǎn)方式和思維方式的變革。

科技革命的根本驅(qū)動力，來自于人類自身不斷升級的發(fā)展需求。從馬斯洛需求層次理論的角度來看，人類需求從低到高依次分為生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我實現(xiàn)需求5個層級。正是人類不斷升級的發(fā)展需求，催生了第一次產(chǎn)業(yè)革命、第一次科技革命，同時使英國成為17世紀(jì)、18世紀(jì)的世界科技強國；18世紀(jì)到19世紀(jì)，掀起的第二次科技革命與產(chǎn)業(yè)革命，使德國、法國、英國等成為世界科技強國；20世紀(jì)，量子論和相對論為第三次產(chǎn)業(yè)革命奠定關(guān)鍵基礎(chǔ)，美國成為世界科技強國。

當(dāng)前，人類社會發(fā)生巨大變化，正在從物質(zhì)經(jīng)濟時代進入知識經(jīng)濟時代，這是我們思考新科技革命的出發(fā)點。以前看上去沒有什么價值的東西，正在成為推動社會變革與發(fā)展的生產(chǎn)資料。比如，沙子成了半導(dǎo)體，有害的大腸桿菌成了效率最高的合成化合物工廠，陽光成了能量。

特別重要的是，以往雜亂無序的大數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理后，成了社會快速發(fā)展的重要驅(qū)動力，萬物互聯(lián)、人工智能、基因編輯、大數(shù)據(jù)、云計算正在成為時代的主題詞。由此，人類不斷朝著自我實現(xiàn)、自我超越的方向發(fā)展進化。

倘若思維范式?jīng)]有變化，就只能是過去的延續(xù)

對歷次科技革命進行分析，可以得出幾個重要啟示：

一是科技革命作為產(chǎn)業(yè)革命先導(dǎo)的趨勢日益顯著。

從本質(zhì)上說，科學(xué)的核心追求是發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律，技術(shù)的核心追求則是對改造世界有用的發(fā)明。由于核心追求的不同，19世紀(jì)之前的科學(xué)和技術(shù)大體是各行其道的。但從19世紀(jì)開始，科學(xué)開始引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展。20世紀(jì)以來，技術(shù)和科學(xué)相互依存、互相促進。

21世紀(jì)開始以來，雖然還不到20年，但移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能正在逐步主導(dǎo)世界，科學(xué)和技術(shù)互相纏繞。同時，科技成果產(chǎn)業(yè)化的速度空前加快。由于這個原因，新科技革命的內(nèi)涵已進一步延展至產(chǎn)業(yè)革命、社會變革等廣闊領(lǐng)域。

二是前一次科技革命為后一次科技革命奠定堅實基礎(chǔ)。

第一次科技革命以蒸汽機驅(qū)動大規(guī)模、機械化運作為主要內(nèi)容。當(dāng)機械化發(fā)展到高級階段，帶來了電的發(fā)明，進而帶來大規(guī)模電力應(yīng)用所催生的勞動分工和規(guī)?；a(chǎn)。

電力工業(yè)革命充分發(fā)展以后，就會上升到更加方便的電子信息技術(shù)應(yīng)用與自動化生產(chǎn)。電子信息技術(shù)的應(yīng)用與自動化生產(chǎn)會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用、人工智能、基因編輯、云計算、人機一體化等成為新科技革命的重要內(nèi)容。

三是世界科學(xué)中心大約每80年至120年就會發(fā)生一次轉(zhuǎn)移。

其中，每一次科技革命之前都有一次可稱之為“思想準(zhǔn)備”的大事件。例如，第一次科技革命之前有文藝復(fù)興，第二次科技革命伴隨啟蒙運動，第三次科技革命的時代背景是資本全球化。這一次，習(xí)近平總書記提出的“人類命運共同體”的理念，很有可能是支撐新科技革命的重要思想基礎(chǔ)。

四是歷次科技革命發(fā)生地均成為世界強國。

由于歷史的原因，我們錯過了引領(lǐng)前三次科技革命的機會。這一次科技革命，我們擁有前所未有的基礎(chǔ)，一定不能放過這個歷史大機遇。

那么，新科技革命的基礎(chǔ)及思維范式究竟是什么？這里，需牢牢把握兩個共識：第一，人類的需求驅(qū)動了科技革命，人類需求的新變化驅(qū)動新的科技革命。第二，新科技革命的基礎(chǔ)是新思維范式的出現(xiàn)。思維范式一旦變化，就有可能引導(dǎo)新的科技革命。假如思維范式?jīng)]有變化，那么科技革命就只能是簡單的再版、過去的延續(xù)。

人的肉體停止運轉(zhuǎn)，但思想可以上傳至“云端”

下面，圍繞這兩個共識，具體談一些看法。

此前人類的主要需求是生存。因此，戰(zhàn)勝饑荒、瘟疫、戰(zhàn)爭三大挑戰(zhàn)，是過去數(shù)千年來人類文明發(fā)展的主旋律。進入新世紀(jì)以來，人類的需求正在發(fā)生積極變化：一是掌控幸福，二是掌控生命，三是超越自我。

說到幸福，其實并不簡單。從科學(xué)的角度來看，幸福其實是人體長期進化的主觀心理預(yù)期的滿足。如果人的主觀預(yù)期增長速度快于物質(zhì)增長的速度，就不會感到幸福。所以說，幸福本質(zhì)上是一種人體生物化學(xué)反應(yīng)。要想掌控幸福，需要更好地了解人體生化系統(tǒng)。

在人工智能時代，人類有望擁有嶄新的生活體驗。自拍秀、視頻直播等成為受追捧的自我表達方式，QQ、微信、廣場舞成為新的重要社交途徑，密室逃脫、王者榮耀、魔獸世界等成為群體狂歡的載體，網(wǎng)絡(luò)支付、共享經(jīng)濟等更是成為深入人心的新生活方式。面對這些變化，何以掌控幸福依然是一個常談常新的話題。

干細胞和再生醫(yī)學(xué)給人類更換硬件帶來了希望

再來看生命，物理學(xué)家認為生命可以有不同的形式。如果用科技的語言來說，就是生命1.0版、2.0版、3.0版。其中，低等生物是1.0版，軟件和硬件都無法改變系統(tǒng)，所有的信息都要靠遺傳來進行傳遞；人類生命為2.0版，通過學(xué)習(xí)可以改變軟件系統(tǒng)，但硬件系統(tǒng)仍然不能升級；未來的3.0版，也許軟件可以重裝、硬件可以升級，存在形式將更高級、能力將更強。

干細胞和再生醫(yī)學(xué)給人類更換硬件帶來了希望。以往做器官移植是一件很難的事情，但現(xiàn)在干細胞技術(shù)已經(jīng)可以制造最復(fù)雜的人類器官了。有報道甚至說，人工心臟已經(jīng)可以通過三維立體打印出來。借助人類的干細胞材料，打印出來的心臟中有血管、會跳動。下一步，這個人工心臟準(zhǔn)備裝到兔子身上進行實驗。

基因編輯技術(shù)是另一個新科技，2017年11月開始走向臨床。與之相伴，建立在知識庫、云平臺、大數(shù)據(jù)之上的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)，正逐漸走到人類身邊。科學(xué)家預(yù)測，基因工程可以通過減少或逆轉(zhuǎn)細胞老化來延長人類的預(yù)期壽命。最早到2050年，人類的壽命或?qū)⑼黄莆镔|(zhì)身體的限制。

如果虛擬現(xiàn)實世界制造出來，即使人的肉體停止了運轉(zhuǎn)，思想還是可以上傳到“云端”。伴隨仿腦、腦控、控腦等人工智能技術(shù)的發(fā)展，人機交互的出現(xiàn)將使人類的自我超越逐漸成為現(xiàn)實。

數(shù)據(jù)產(chǎn)生速度快了很多，知識老化也相應(yīng)加劇

過去200年，我們見證了人類文明發(fā)展一波又一波的輝煌。新科技革命將進一步帶動產(chǎn)業(yè)的變革與創(chuàng)新。它以大數(shù)據(jù)、云計算、萬物互聯(lián)為基礎(chǔ)，以場景模擬、人工智能、系統(tǒng)集成為中間層，以增材制造、自動化機器與系統(tǒng)、人機結(jié)合為頂層。

中國的超算能力和歐美一流國家不相上下，但云計算的服務(wù)能力尚需加強。

我們知道，當(dāng)今世界主要由數(shù)據(jù)流組成。任何現(xiàn)象和實體的價值，越來越多地體現(xiàn)為對數(shù)據(jù)處理的貢獻。以往的思維范式是基于物理學(xué)定律的，對應(yīng)著嚴(yán)格的因果律。但現(xiàn)在和未來，很多情況下僅靠因果律來判斷是不夠的。大數(shù)據(jù)時代的世界比過去復(fù)雜得多，諸如復(fù)雜的金融、經(jīng)濟乃至社會問題需要在深入理解萬物相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上，才能給出分析和判斷。

一個值得關(guān)注的現(xiàn)象是，傳統(tǒng)思維范式下，知識產(chǎn)生的速度相對較慢。我們上大學(xué)時，課本上的知識大多是一兩百年前的。在新科技革命時代，知識、數(shù)據(jù)產(chǎn)生的速度快了很多，知識老化的速度也相應(yīng)變快。大數(shù)據(jù)時代的思維特點是海量、多維、完備。這就是很多科技公司都在盡力搜集數(shù)據(jù)的原因所在。

數(shù)據(jù)本身有交易價值，有初次和再次利用的價值、衍生和原生價值。初次和再利用的價值是數(shù)據(jù)獨有的價值。在傳統(tǒng)時代，一個產(chǎn)品只要用過一次，價值就會大幅度縮減。而在新科技時代，數(shù)據(jù)使用一次后進行分類，數(shù)據(jù)價值反倒會增加；再使用一次完成編號，價值就更高了。

與此相呼應(yīng)，人工智能發(fā)展可分為三個階段：弱人工智能、強人工智能和超人工智能。我們現(xiàn)在還處于弱人工智能的階段，雖然計算機的記憶能力和計算能力已遠超人類，但在情感和創(chuàng)造性方面還有很大的差距。

不過，也不要覺得計算機在情感和創(chuàng)造性方面離我們有很遠的距離。它們的進步速度可能比我們想象的速度、比人類自身學(xué)習(xí)進步的速度都要快得多。特別是，借助于深度學(xué)習(xí)，從視覺和圖像處理、語音識別、自然語言處理到自動駕駛的應(yīng)用，人工智能有望延伸到社會生活的各個角落。

從宏觀的視野來看，物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)的主要來源，云計算為大數(shù)據(jù)運算提供核心硬件與軟件支撐，人工智能將進一步挖掘大數(shù)據(jù)的價值，而大數(shù)據(jù)反過來又能為人工智能的模型和算法提供學(xué)習(xí)和訓(xùn)練樣本。

物聯(lián)網(wǎng)和精細化生產(chǎn)，有望成為下一波增長點

關(guān)于新科技革命帶來的機遇、挑戰(zhàn)以及對新科技革命主導(dǎo)權(quán)的全球競爭，應(yīng)該從以下4個維度來考慮：

第一個維度，大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施，包括攝像頭、傳感器、5G網(wǎng)絡(luò)、IPv6和數(shù)據(jù)中心。目前，在攝像頭、傳感器和5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等方面，中國已經(jīng)不同程度實現(xiàn)了超越，但歐美一流國家在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面依然是領(lǐng)先的。

第二個維度，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與占有的量。在新科技革命時代，國家競爭的焦點將從資本、土地、人口、資源逐步轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)空間，全球競爭版圖將分為數(shù)據(jù)強國與數(shù)據(jù)弱國兩大陣營。

研究報告顯示，2018年中國智能手機用戶數(shù)量達到13億，幾乎人手一臺。與此同時，中國人移動生活產(chǎn)生數(shù)據(jù)的速度和占有數(shù)據(jù)的量，在全世界是遙遙領(lǐng)先的。這是驅(qū)動中國創(chuàng)新發(fā)展的重要生產(chǎn)資料。基于定位、處理數(shù)據(jù)及路徑規(guī)劃等顯性、隱性的海量數(shù)據(jù)等，中國具備成為數(shù)據(jù)強國的優(yōu)勢條件。

第三個維度，大數(shù)據(jù)處理能力比較。中國的超算能力和歐美一流國家不相上下，但云計算的服務(wù)能力落后。

第四個維度，在大數(shù)據(jù)的應(yīng)用能力上，不同國家各有千秋，但在應(yīng)用數(shù)據(jù)方面，中國和世界一流國家還有較大差距。美國在數(shù)據(jù)應(yīng)用算法的原始創(chuàng)新、工程實現(xiàn)及系統(tǒng)平臺等領(lǐng)域，擁有大批世界一流公司，如谷歌、雅虎、臉書、甲骨文、IBM、微軟。

未來已來，唯變不變。面向未來，物聯(lián)網(wǎng)和精細化生產(chǎn)有望成為下一波增長點。其中，物聯(lián)網(wǎng)不再是一個簡單的終端設(shè)備，而是一套可以自主學(xué)習(xí)、自主決策的機器體系。這個體系的智能終端和領(lǐng)軍產(chǎn)品就是自動駕駛。

總之，正如習(xí)近平總書記所指出的，我們迎來了世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革同我國轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的歷史性交匯期，既面臨著千載難逢的歷史機遇，又面臨著差距拉大的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我們必須清醒地認識到，有的歷史性交匯期可能產(chǎn)生同頻共振，有的歷史性交匯期也可能擦肩而過。在實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的征程中，必須牢牢把握世界科技發(fā)展大勢、敏銳抓住科技革命方向、瞄準(zhǔn)世界科技前沿、大力推動科技跨越發(fā)展，實現(xiàn)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)革命的“同頻共振”。