科技革命和產(chǎn)業(yè)變革大循環(huán)與科技創(chuàng)新趨勢(shì)

李春成

（天津市科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院，天津 300011）

《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》指出，全球新一輪科技革命、產(chǎn)業(yè)變革和軍事變革加速演進(jìn)，科學(xué)探索從微觀到宇觀各個(gè)尺度上向縱深拓展，以智能、綠色、泛在為特征的群體性技術(shù)革命將引發(fā)國(guó)際產(chǎn)業(yè)分工重大調(diào)整，顛覆性技術(shù)不斷涌現(xiàn)，正在重塑世界競(jìng)爭(zhēng)格局，改變國(guó)家力量對(duì)比，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)成為許多國(guó)家謀求競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的核心戰(zhàn)略。當(dāng)前，新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革及其核心的科技產(chǎn)業(yè)得到世界各國(guó)高度重視，成為競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。那么，歷史上科技革命、產(chǎn)業(yè)革命是如何演變和分次的呢？如何理解科學(xué)革命、技術(shù)革命到產(chǎn)業(yè)變革的大循環(huán)，在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革大循環(huán)中如何把握科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)與趨勢(shì)性特點(diǎn)？這些問題值得我們深入探討。

1 科學(xué)革命、技術(shù)革命、產(chǎn)業(yè)變革及其分次

1.1 科學(xué)革命及其分次

對(duì)于什么是科學(xué)革命及科學(xué)革命發(fā)生了幾次，看似爭(zhēng)議并不大，其實(shí)也有許多不同看法。對(duì)近代以來的科學(xué)革命進(jìn)行分次的一種普遍看法是，近代科學(xué)革命大致可以分為三次，目前是第三次且仍在發(fā)展中。理論依據(jù)是科學(xué)哲學(xué)或科學(xué)史的研究，特別是最有影響的T.S.庫(kù)恩的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》一書中闡述的近代科學(xué)革命體現(xiàn)為“范式”的轉(zhuǎn)換，或者通俗地講就是科學(xué)理論基礎(chǔ)發(fā)生了根本性的大變化，所以稱得上整體性科學(xué)革命的可以分為三次［1］。

第一次科學(xué)革命：從1532年前后哥白尼完成《天體運(yùn)行論》到牛頓《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》出版，第一次科學(xué)革命實(shí)現(xiàn)經(jīng)歷了將近150年，帶頭學(xué)科毫無疑問是力學(xué)。

第二次科學(xué)革命：以化學(xué)原子論、生物進(jìn)化論和電磁理論的提出為主要內(nèi)容，延續(xù)了約60年，以化學(xué)、生物學(xué)和物理學(xué)等為帶頭學(xué)科。

第三次科學(xué)革命：以相對(duì)論與量子力學(xué)的出現(xiàn)為標(biāo)志，于19世紀(jì)和20世紀(jì)之交發(fā)生。

學(xué)者汪濤對(duì)關(guān)于古代文明到現(xiàn)代文明更長(zhǎng)周期科學(xué)的發(fā)展演化提出了自己的觀點(diǎn)，他認(rèn)為，科學(xué)發(fā)展到今天已經(jīng)經(jīng)歷了兩個(gè)大的歷史階段或飛躍，目前正在經(jīng)歷第三次科學(xué)革命［2］。第一次科學(xué)革命發(fā)生在古希臘，是通過建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)和邏輯而完成的，并認(rèn)為古希臘創(chuàng)立的邏輯和數(shù)學(xué)成為直到今天整個(gè)科學(xué)大樹的根基和普遍的工具。第二次科學(xué)革命被公認(rèn)為是“近代科學(xué)之父”伽利略把實(shí)驗(yàn)方法系統(tǒng)地引入物理學(xué)研究，經(jīng)過哥白尼、第谷、開普勒、伽利略、胡克、牛頓、培根等人的不斷努力開啟了這次科學(xué)革命。直到今天，第二次科學(xué)革命以是否具備實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)作為是否科學(xué)的基本標(biāo)準(zhǔn)的觀念已經(jīng)成為當(dāng)今整個(gè)科學(xué)界（包括社會(huì)科學(xué)界）一致看法。第三次科學(xué)革命，進(jìn)入21世紀(jì)，隨著信息技術(shù)進(jìn)入理想化階段、測(cè)量網(wǎng)大規(guī)模普及，對(duì)應(yīng)著一次全新的、可以與前兩次科學(xué)革命相比擬的全新科學(xué)革命出現(xiàn)，其被稱為純科學(xué)革命，或第三次科學(xué)革命。

1.2 技術(shù)革命及其分次

對(duì)于什么是技術(shù)革命及其發(fā)生的次數(shù)，則更為眾說紛紜。普遍看法認(rèn)為，技術(shù)革命是技術(shù)改造客觀世界的根本性變化，它對(duì)人類社會(huì)的生產(chǎn)、生活都會(huì)產(chǎn)生廣泛而深刻的影響，例如帶來經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、生活環(huán)境、工作對(duì)象、生產(chǎn)工具、活動(dòng)范圍和價(jià)值觀念的變化等，并將技術(shù)革命（1980年代即改革開放初期人們將正在發(fā)生的信息技術(shù)革命稱之為新技術(shù)革命）劃分為五次［3］：第一次技術(shù)革命是制火技術(shù)的發(fā)明；第二次技術(shù)革命是農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的形成；第三次技術(shù)革命是機(jī)械工業(yè)技術(shù)的重大突破；第四次技術(shù)革命是重化工業(yè)技術(shù)崛起；第五次技術(shù)革命，當(dāng)時(shí)也稱為新技術(shù)革命，信息技術(shù)全面融入社會(huì)。

當(dāng)前正在發(fā)生的新科技革命，從技術(shù)變革的角度看，應(yīng)為第六次技術(shù)革命，是以當(dāng)下正在迅猛發(fā)展的智能軟硬件技術(shù)為引領(lǐng)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，以人工智能、清潔能源、無人控制技術(shù)、量子信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及生物技術(shù)為主要內(nèi)容的全新科學(xué)與技術(shù)相融合的技術(shù)革命。

1.3 產(chǎn)業(yè)變革及其分次

工業(yè)革命也叫產(chǎn)業(yè)變革。產(chǎn)業(yè)變革的分次則更為混亂，有三次說、四次說、五次說等，一般可以根據(jù)工業(yè)技術(shù)的深刻改變將產(chǎn)業(yè)變革分為以下四次。

第一次工業(yè)革命與第三次技術(shù)革命相對(duì)應(yīng)，主要是以紡織工業(yè)技術(shù)為主體支撐的輕紡、機(jī)械等產(chǎn)業(yè)的崛起；

第二次工業(yè)革命與第四次技術(shù)革命相對(duì)應(yīng)，主要是以鋼鐵、化工、電力等重工業(yè)技術(shù)為支撐的重化工業(yè)的崛起；

第三次工業(yè)革命與第五次技術(shù)革命相對(duì)應(yīng)，是以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)群體支撐的計(jì)算機(jī)軟硬件、生物與現(xiàn)代醫(yī)藥、新能源、新材料、航空航天等高科技產(chǎn)業(yè)的崛起和壯大；

第四次工業(yè)革命對(duì)應(yīng)著第三次科學(xué)革命和第六次技術(shù)革命，是以智能科技為代表，以人工智能、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算等為核心的大數(shù)字化科技產(chǎn)業(yè)，以清潔能源、新能源汽車等為核心的大能源科技產(chǎn)業(yè)，以基因編輯、生物治療等為代表的大健康科技產(chǎn)業(yè)等共同支撐的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)為核心內(nèi)容。

2 科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的大循環(huán)

總之，大多數(shù)認(rèn)為，科學(xué)革命是科學(xué)共同體公認(rèn)的科學(xué)理論的“范式”革命；技術(shù)革命是技術(shù)改造客觀世界的根本性變化；產(chǎn)業(yè)變革是建立在技術(shù)變革基礎(chǔ)上的生產(chǎn)方式的根本性改變。20世紀(jì)下半葉以來，科學(xué)與技術(shù)呈現(xiàn)出綜合化的發(fā)展趨勢(shì)，科學(xué)與技術(shù)相互結(jié)合，科學(xué)發(fā)展的技術(shù)化與技術(shù)進(jìn)步的科學(xué)化，使得科學(xué)與技術(shù)融合程度越來越深。同時(shí)，以科學(xué)為基礎(chǔ)的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新成為越來越重要的發(fā)展模式，科學(xué)—技術(shù)—產(chǎn)業(yè)一體化和技術(shù)成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化也變得越來越快，這就使得科學(xué)革命、技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革在內(nèi)容上和時(shí)間上都不再是分離的，而是時(shí)間上越來越相互重合，內(nèi)容上相互融合難分彼此，表現(xiàn)出所謂的科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)的大循環(huán)。在人類歷史上，從思想啟蒙到科學(xué)、到技術(shù)，再到生產(chǎn)，已經(jīng)基本經(jīng)過了三次大循環(huán)［3］。

第一次大循環(huán)：從文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)開始思想啟蒙，17世紀(jì)以牛頓古典力學(xué)體系建立為標(biāo)志的第一次科學(xué)革命發(fā)生，隨之帶來在18世紀(jì)出現(xiàn)的以紡織等工業(yè)技術(shù)的重大突破為代表的第三次技術(shù)革命，再后來到19世紀(jì)才形成了生產(chǎn)上的大變革大發(fā)展，產(chǎn)生以輕紡、機(jī)械等產(chǎn)業(yè)崛起為代表的第一次工業(yè)革命。可見，第一輪大循環(huán)至少在時(shí)間上是分離的，這反映了從科學(xué)到技術(shù)到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換過程是非常緩慢的。

第二次大循環(huán)：從18世紀(jì)的法國(guó)大革命及思想啟蒙運(yùn)動(dòng)開始，到19世紀(jì)末、20世紀(jì)初，建立近代科學(xué)新體系完成第二次科學(xué)革命，再到20世紀(jì)30年代實(shí)現(xiàn)以重化工業(yè)技術(shù)崛起為標(biāo)志的第四次技術(shù)革命，20世紀(jì)60年代前后完成的以鋼鐵、化工、電力等重化工業(yè)為代表的第二次工業(yè)革命?？梢姡诙未笱h(huán)從科學(xué)革命完成，再到技術(shù)革命和工業(yè)革命不到100年，盡管時(shí)間上仍是分離的，但轉(zhuǎn)換時(shí)間明顯縮短了。

第三次大循環(huán)：在19世紀(jì)和20世紀(jì)之交發(fā)生的、以相對(duì)論與量子力學(xué)的出現(xiàn)為標(biāo)志的第三次科學(xué)革命，以信息技術(shù)革命（也稱之為新技術(shù)革命）為標(biāo)志的第五次技術(shù)革命，是以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)群體支撐的計(jì)算機(jī)軟硬件、生物與現(xiàn)代醫(yī)藥、新能源、新材料、航空航天等高科技產(chǎn)業(yè)的崛起為標(biāo)志，信息技術(shù)全面進(jìn)入產(chǎn)業(yè)和社會(huì)，信息技術(shù)不斷迭代和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的融合成為新的循環(huán)的重要特征。

新一輪大循環(huán)：隨著不斷加快的科學(xué)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的融合與累積循環(huán)發(fā)展，從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化過程的速度越來越快，大的、整體的科學(xué)革命好像很難發(fā)生，但信息科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、能源科學(xué)等眾多領(lǐng)域的群體性、局部性科學(xué)則突破不斷，第四次大循環(huán)的科學(xué)革命和技術(shù)革命不再能夠截然區(qū)分。很多學(xué)者認(rèn)為，以人工智能為代表的智能化引領(lǐng)的第四次科技革命與產(chǎn)業(yè)變革大循環(huán)正在發(fā)生。

3 第四次科技革命和產(chǎn)業(yè)變革大循環(huán)中的趨勢(shì)性特點(diǎn)

3.1 人工智能為代表的五大通用使能信息科技對(duì)大循環(huán)將產(chǎn)生深刻影響

由人工智能、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算構(gòu)成的五大最新一代信息科技，正在極其深刻地影響著傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域［4］?？梢哉f，包括“智能+”“互聯(lián)網(wǎng)+”“區(qū)塊鏈+”等在內(nèi)的五大新一代信息使能科技，首先體現(xiàn)為通用技術(shù)，即在全方位、無死角連接以及對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)、生產(chǎn)生活全滲透的環(huán)境下，具有廣泛而深刻的社會(huì)影響。

其中，人工智能既是通用科技，亦是帶頭科技，給人類社會(huì)進(jìn)步和長(zhǎng)周期經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來了重大機(jī)遇，有望繼蒸汽機(jī)、電力、信息化之后引領(lǐng)以智能化為代表的新一輪工業(yè)革命，將大幅解放生產(chǎn)力，推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)入新的發(fā)展階段。人工智能的發(fā)展將在創(chuàng)新治理、可持續(xù)發(fā)展和全球安全合作三方面對(duì)現(xiàn)行國(guó)際秩序產(chǎn)生深刻影響［5］。在科技革命層面將人工智能定位為通用技術(shù)、智能化社會(huì)的帶頭技術(shù)，在產(chǎn)業(yè)變革層面將其定位為對(duì)新一輪工業(yè)革命起引領(lǐng)作用的技術(shù)，在社會(huì)制度變革層面將其定位為在多方面對(duì)現(xiàn)行國(guó)際秩序產(chǎn)生深刻影響的技術(shù)。這說明人工智能處于第四次大循環(huán)的中心位置，持類似見解的學(xué)者并不鮮見。

2015年5月中國(guó)政府頒布的《中國(guó)制造2025》指出，新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革，形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。2016年5月發(fā)布的《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》強(qiáng)調(diào)了新一輪科技革命、產(chǎn)業(yè)變革和軍事變革加速演進(jìn)對(duì)重塑世界競(jìng)爭(zhēng)格局、改變國(guó)家力量對(duì)比的影響。2016年5月，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》。隨后在2017年兩會(huì)上，“人工智能”第一次被寫進(jìn)政府工作報(bào)告?？梢?，政府決策管理層肯定了新一輪科技革命、產(chǎn)業(yè)變革和軍事變革加速演進(jìn)，認(rèn)同新的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革大循環(huán)正在進(jìn)行，智能科技是群體性科技革命的首要組成部分。

如果以人工智能為代表的五大通用使能信息科技就是第四次科技革命和產(chǎn)業(yè)變革大循環(huán)的通用技術(shù)、核心技術(shù)，那么它們將從大循環(huán)的各個(gè)環(huán)節(jié)影響人類的未來。

在思想觀念轉(zhuǎn)變方面，前三次大循環(huán)都經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的觀念更新過程，人們有時(shí)間慢慢適應(yīng)科學(xué)革命、技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革帶來的心理沖擊、倫理沖擊和思維慣性沖擊。由人工智能等科技發(fā)展引發(fā)的第四次大循環(huán)，可能是人類歷史上極為迅猛的變革過程。一方面，人類不一定有充足時(shí)間去理性思考這種變革；另一方面，以人工智能為引領(lǐng)的革命，出現(xiàn)了與前三次變革循環(huán)完全不同的“新物種”——機(jī)器人，它直接涉及人類本身智能與人類創(chuàng)造的機(jī)器智能的復(fù)雜關(guān)系，況且機(jī)器智能的自我學(xué)習(xí)、自我適應(yīng)、自我進(jìn)化的程度，或許不是我們現(xiàn)在能夠想象得到或把握得了的。因此，人的理性發(fā)展能否跟得上人工智能或機(jī)器智能化的步伐呢？如果沒有一大批具有前瞻性的人文學(xué)者進(jìn)行多視角的深度研究思考，任由人工智能不受約束地發(fā)展下去是難以想象的。

在科技革命環(huán)節(jié)，人們普遍認(rèn)為人工智能是這一輪科技革命的通用技術(shù)、核心技術(shù)、帶頭技術(shù)，就像蒸汽機(jī)、電力、內(nèi)燃機(jī)、計(jì)算機(jī)技術(shù)一樣，這就預(yù)示著在科技革命層面，新的科技革命所顯示的學(xué)科群體和技術(shù)群體突破、群體共振的特征進(jìn)一步強(qiáng)化。在科學(xué)層面，人工智能的進(jìn)步需要支撐機(jī)器學(xué)習(xí)算法的數(shù)學(xué)、信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)以及更加智能化的腦科學(xué)與認(rèn)知心理科學(xué)的突破，支撐未來智能芯片制造技術(shù)極限的突破或許要依靠量子科學(xué)與計(jì)算科學(xué)的突破，支撐醫(yī)療健康、增材制造、新能源等其他產(chǎn)業(yè)智能化應(yīng)用需要生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)的突破等。在技術(shù)層面，人工智能的進(jìn)步需要多技術(shù)領(lǐng)域的群體突破支持，包括新的互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、芯片、應(yīng)用于各行各業(yè)的配套技術(shù)等，如智能互聯(lián)網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)本身可能才是人工智能的最好承載體）、智能傳感技術(shù)、智能識(shí)別技術(shù)等。

在產(chǎn)業(yè)變革環(huán)節(jié)，人工智能等使能技術(shù)也將成為產(chǎn)業(yè)變革的核心動(dòng)力，幾乎關(guān)系到所有的產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)和不斷迭代。目前，其快速應(yīng)用并滲透到智能制造、智能汽車、智能金融、智慧醫(yī)療、智能交通等幾乎所有產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)與服務(wù)。人工智能也可能影響到經(jīng)濟(jì)全球化的原有趨勢(shì)，形成新的格局，正如《智能轉(zhuǎn)型：從銹帶到智帶的經(jīng)濟(jì)奇跡》一書所展示的，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家由于智能科技創(chuàng)新的帶動(dòng)，出現(xiàn)了實(shí)體經(jīng)濟(jì)回歸，因?yàn)橹悄苤圃斓年P(guān)鍵不再主要是制造成本高的約束［6］。如果這一趨勢(shì)延續(xù)，過去制造業(yè)在不同國(guó)家依成本梯度轉(zhuǎn)移的規(guī)律或許就不再成立，類似這樣的影響都會(huì)是全球性的。

在社會(huì)制度變革環(huán)節(jié)，當(dāng)前人們普遍認(rèn)為，以人工智能為核心的智能科技帶動(dòng)社會(huì)全方位“智能化”，成為人類社會(huì)發(fā)展的新趨勢(shì)，涉及法律、社會(huì)管理、城市運(yùn)營(yíng)、社會(huì)治理等方面。例如，智能制造使生產(chǎn)線具備在生產(chǎn)過程中自動(dòng)采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)、自主判斷、優(yōu)化配置、能力升級(jí)等智能行為。所以人工智能對(duì)人類社會(huì)生產(chǎn)方式的改變與影響的可預(yù)測(cè)性和確定性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)人類社會(huì)生活方式的影響。大數(shù)據(jù)不僅是人工智能重要的技術(shù)基礎(chǔ)之一，而且是整個(gè)科技體的主要組成［7］，對(duì)類似大數(shù)據(jù)這樣的科技問題可能引發(fā)的社會(huì)制度變革、生活方式改變，需要社會(huì)各界給予更多關(guān)注。對(duì)于大數(shù)據(jù)，學(xué)者在批評(píng)數(shù)據(jù)工具論不足的基礎(chǔ)上，把大數(shù)據(jù)作為新物種的數(shù)據(jù)生命體來看待，在一定程度上與凱文·凱利把科技體當(dāng)作第七類生命體相契合［7］。

3.2 大循環(huán)背景下“十四五”重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域科技創(chuàng)新趨勢(shì)

綜合四次科技革命與產(chǎn)業(yè)變革大循環(huán)發(fā)展的歷史經(jīng)驗(yàn)，誰抓住了位居中心環(huán)節(jié)的戰(zhàn)略性科技新興產(chǎn)業(yè)，誰將會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位，爭(zhēng)取到發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。結(jié)合《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》（以下簡(jiǎn)稱“十四五”規(guī)劃）的部署，筆者認(rèn)為，未來五年重點(diǎn)科技產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)“一體、兩翼”的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

3.2.1 一體：大數(shù)字科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。新一代信息科技產(chǎn)業(yè)的核心是智能化，智能化的引領(lǐng)作用將越來越突出。智能化引領(lǐng)的大數(shù)字科技產(chǎn)業(yè)是新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的主體，包括人工智能產(chǎn)業(yè)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)產(chǎn)業(yè)、數(shù)字技術(shù)產(chǎn)業(yè)等內(nèi)容，目前已經(jīng)進(jìn)入人工智能帶動(dòng)的大數(shù)字科技產(chǎn)業(yè)時(shí)代。大數(shù)字產(chǎn)業(yè)本身就是新興科技產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前主要科技創(chuàng)新趨勢(shì)包括以下幾個(gè)方面。

一是大數(shù)字科技產(chǎn)業(yè)迎來巨大發(fā)展機(jī)遇?！笆奈濉逼陂g需要解決技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板，特別是關(guān)鍵核心技術(shù)的“卡脖子”問題帶來的投資與政策機(jī)遇，以及超大規(guī)模的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)給新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式提供了更加廣闊的發(fā)展空間，以智能化為發(fā)展方向的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化將帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的數(shù)字化進(jìn)程?！爸悄?”“互聯(lián)網(wǎng)+”“區(qū)塊鏈+”將進(jìn)一步引領(lǐng)大數(shù)字科技產(chǎn)業(yè)對(duì)生產(chǎn)、生活的廣泛滲透，進(jìn)入科技與產(chǎn)業(yè)、大數(shù)字科技產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)全面深度融合發(fā)展新時(shí)代。

二是人工智能成為世界主要國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略焦點(diǎn)將進(jìn)一步加強(qiáng)，同時(shí)人工智能的治理越來越受到重視，包括加大投資力度、推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。例如，德國(guó)政府決定對(duì)2018年版的《人工智能戰(zhàn)略》做出修訂，計(jì)劃到2025年，通過經(jīng)濟(jì)刺激和未來“一攬子”計(jì)劃，把對(duì)人工智能的資助從30億歐元增加到50億歐元。歐盟擬為“數(shù)字歐洲”計(jì)劃撥付75億歐元，其中21億歐元用于人工智能，以提高歐洲數(shù)字經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)力。

三是5G競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步升級(jí)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)將加速擴(kuò)張。“十四五”規(guī)劃確立了重點(diǎn)發(fā)展的七大數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)（云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）和十大場(chǎng)景（智能交通、智慧能源、智能制造、智慧農(nóng)業(yè)及水利、智慧教育、智慧醫(yī)療、智慧文旅、智慧社區(qū)、智慧家居、智慧政務(wù)）［8］。根據(jù)中國(guó)（深圳）綜合開發(fā)研究院推出的《中國(guó)數(shù)字化之路》報(bào)告發(fā)布的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2020—2025年，中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)年均增速將保持在15%左右，2025年數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模有望突破80萬億元，占GDP比重達(dá)到55%；2030年我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)體量將有望突破百萬億元。

四是芯片等前沿信息科技領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)成為一個(gè)世界性熱點(diǎn)。中國(guó)正在著眼于解決半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)相關(guān)的“卡脖子”技術(shù)問題；歐盟聯(lián)合投資半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，增強(qiáng)在芯片領(lǐng)域的獨(dú)立自主和話語權(quán)；美國(guó)要聯(lián)合日本、韓國(guó)等盟友在本土形成不依賴中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)鏈等。同時(shí)，世界各國(guó)加大對(duì)信息科技產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)的支持，以搶占未來產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)，包括量子計(jì)算、量子網(wǎng)絡(luò)、第三代半導(dǎo)體等。

五是在5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心等為代表的新基建的帶動(dòng)下，制造業(yè)必將迎來新一輪的轉(zhuǎn)型升級(jí)。制造業(yè)技術(shù)升級(jí)的熱點(diǎn)主要有數(shù)字孿生、協(xié)作機(jī)器人等。在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化大背景下，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)為實(shí)物產(chǎn)品、制造流程乃至整個(gè)工廠進(jìn)行模擬仿真，為其創(chuàng)造一個(gè)數(shù)字版的孿生體，是制造工廠數(shù)字化的基礎(chǔ)。同時(shí)，在智能制造帶動(dòng)下，制造業(yè)產(chǎn)品從自動(dòng)化單一化向智能化復(fù)合化迭代升級(jí)；制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈將由產(chǎn)品制造向高端環(huán)節(jié)服務(wù)化轉(zhuǎn)型；制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)方式將由傳統(tǒng)制造模式轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色制造模式。

3.2.2 兩翼：大健康科技產(chǎn)業(yè)與大能源科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。①大健康科技產(chǎn)業(yè)。一是按照“十四五”規(guī)劃，未來大健康產(chǎn)業(yè)的政策主要由三大部分重要內(nèi)容構(gòu)成：全面推進(jìn)健康中國(guó)建設(shè)；健全包括醫(yī)療保險(xiǎn)在內(nèi)的多層次社會(huì)保障體系；實(shí)施積極應(yīng)對(duì)人口老齡化國(guó)家戰(zhàn)略。同時(shí)，中央確立了科技創(chuàng)新的“四個(gè)面向”，即在面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求的基礎(chǔ)上，增加了面向人民生命健康的新要求新導(dǎo)向，表明未來更加強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新以人為本，更加重視包容性創(chuàng)新發(fā)展，更加重視廣大人民生命健康等福祉?？梢灶A(yù)見，國(guó)家層面將高度重視公共衛(wèi)生體系建設(shè)和人民健康，醫(yī)藥衛(wèi)生、醫(yī)療器械行業(yè)及其創(chuàng)新發(fā)展有望維持高景氣度。

二是后疫情期將吸取新冠疫情的教訓(xùn)，加大投入力度，我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生、生物技術(shù)與醫(yī)藥、醫(yī)療器械行業(yè)在結(jié)構(gòu)優(yōu)化轉(zhuǎn)型升級(jí)中有望維持高景氣發(fā)展，對(duì)科技創(chuàng)新的需求將更加旺盛。疫情防控期間，醫(yī)院患者數(shù)量激增，暴露了我國(guó)分級(jí)診療體系仍不完善、醫(yī)院重癥科室及醫(yī)療設(shè)備數(shù)量仍待提高的問題。目前，我國(guó)醫(yī)療市場(chǎng)ICU僅占普通病房約6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的15%；國(guó)內(nèi)醫(yī)療資源發(fā)達(dá)地區(qū)的ICU服務(wù)病床數(shù)不到醫(yī)院病床總數(shù)的2%；每十萬人醫(yī)生數(shù)181，每十萬人護(hù)士數(shù)234，每十萬人床位數(shù)420。以上情況均不滿足原衛(wèi)生部發(fā)布的《中國(guó)重癥加強(qiáng)治療病房（ICU）建設(shè)和管理指南》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

三是醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域數(shù)字化加速推進(jìn)，智慧健康將成為新的增長(zhǎng)點(diǎn)。智慧健康作為實(shí)現(xiàn)國(guó)家健康中國(guó)戰(zhàn)略的重要手段，通過將互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代科技導(dǎo)入疾病防控、疾病診療、健康管理、藥品供應(yīng)等多個(gè)方面，提升了醫(yī)院管理和診療服務(wù)的水平，改善了患者治療的效果和效率。智能健康極大地豐富了傳統(tǒng)醫(yī)療的線下診療體系，達(dá)成醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，推進(jìn)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，最終建立數(shù)智化社會(huì)新型醫(yī)療健康體系。智慧健康出現(xiàn)五大趨勢(shì)：a.數(shù)據(jù)價(jià)值進(jìn)一步凸顯；b.AI輔助診療不斷擴(kuò)展；c.物聯(lián)網(wǎng)、AI等技術(shù)與醫(yī)療設(shè)備融合成為研發(fā)重要方向；d.腦機(jī)接口技術(shù)即芯片開發(fā)展現(xiàn)曙光；e.數(shù)字化醫(yī)療應(yīng)用范圍加速擴(kuò)大。

四是醫(yī)療服務(wù)發(fā)展空間廣闊，創(chuàng)新成為集中采購(gòu)環(huán)境下企業(yè)發(fā)展的必然選擇。由于國(guó)家支持社會(huì)辦醫(yī)，同時(shí)受醫(yī)改支撐，醫(yī)療服務(wù)行業(yè)未來發(fā)展空間廣闊?！笆奈濉币?guī)劃亦指出支持社會(huì)辦醫(yī)，推廣遠(yuǎn)程醫(yī)療。同時(shí)，藥械帶量集采趨于常態(tài)，加速創(chuàng)新或?yàn)殛P(guān)鍵出路，創(chuàng)新能力突出、產(chǎn)品線布局廣泛的企業(yè)將在行業(yè)洗牌中脫穎而出。

②大能源科技產(chǎn)業(yè)。一是新能源科技是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要力量，未來還將持續(xù)快速發(fā)展。《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016—2030）》提出，到2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重應(yīng)達(dá)到20%，2050年超過50%。預(yù)計(jì)2030年、2050年，我國(guó)新能源裝機(jī)規(guī)模將分別在12億千瓦、28億千瓦以上，預(yù)示著以光伏為代表的可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源成為大勢(shì)所趨。

二是能源行業(yè)數(shù)字化加速推進(jìn)有利于新能源替代傳統(tǒng)化石能源的生產(chǎn)消費(fèi)模式。傳統(tǒng)能源基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行方式難以應(yīng)對(duì)發(fā)展過程中帶來的新挑戰(zhàn)。在電力生產(chǎn)中，采用傳統(tǒng)方式存在發(fā)電率低、運(yùn)維效率低等問題。同時(shí)，隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心、站點(diǎn)數(shù)量的激增也將帶來更高能耗的挑戰(zhàn)。采用數(shù)字化、智能化技術(shù)，可有效提升電力生產(chǎn)效率、運(yùn)維效率和能源效率，最終助力碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。按照華為公司的預(yù)測(cè)，數(shù)字能源將呈現(xiàn)出十大趨勢(shì)，即能源數(shù)字化、綠電無處不在、全鏈路高效、AI加持、融合極簡(jiǎn)、能源網(wǎng)自動(dòng)駕駛、綜合智慧能源、智能儲(chǔ)能系統(tǒng)、隨時(shí)隨地超級(jí)快充、安全可信。

三是分布式綠色蓄能網(wǎng)絡(luò)是未來能源革命與技術(shù)創(chuàng)新的主線。分布式新能源、儲(chǔ)能等快速發(fā)展，與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，形成清潔能源利用的多種新業(yè)態(tài)。目前分布式新能源、儲(chǔ)能等快速發(fā)展，并基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，與用戶側(cè)用能需求相結(jié)合，形成虛擬電廠、綜合能源系統(tǒng)、云平臺(tái)等新業(yè)態(tài)，成為新能源多元化利用的重要方式。5年或略長(zhǎng)時(shí)期，代表未來的全新的能源網(wǎng)絡(luò)是以新能源為基礎(chǔ)的。以光伏、風(fēng)能為代表的綠色分布式能源是毫無疑問的未來。

四是新能源結(jié)構(gòu)變化加快。隨著技術(shù)的發(fā)展以及各國(guó)在碳排放、碳中和方面加快行動(dòng)，新能源結(jié)構(gòu)也將不斷發(fā)生變化，光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電仍然居于主流，潮汐發(fā)電、生物質(zhì)能源、可燃冰、核能等將成為重要能源，氫氣、甲醇等燃料作為汽油、柴油的替代品，也將受到廣泛關(guān)注。同時(shí)，國(guó)家高度重視新能源消納工作，對(duì)新能源利用水平提出明確要求。《清潔能源消納行動(dòng)計(jì)劃（2018—2020年）》提出，2020年基本解決清潔能源消納問題，可再生能源發(fā)電利用率達(dá)到95%以上。

五是新能源汽車作為發(fā)展方向趨勢(shì)形成，不可阻擋，繼續(xù)按照電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化方向發(fā)展。目前，電池容量和充電速度的技術(shù)進(jìn)步顯然比預(yù)期要快，短期內(nèi)可能實(shí)現(xiàn)1 000千米續(xù)航。未來國(guó)家將統(tǒng)籌發(fā)展和安全，加強(qiáng)政策標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)協(xié)同，加快完善安全監(jiān)管體系，扎實(shí)推動(dòng)汽車強(qiáng)國(guó)建設(shè)。

六是“碳達(dá)峰、碳中和”考核強(qiáng)力推進(jìn)，大能源產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新有可能居于全球領(lǐng)先地位。2020年9月22日，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上發(fā)表重要講話，他提出：“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和?！?021年開始，全國(guó)碳市場(chǎng)首個(gè)履約周期正式啟動(dòng)，涉及2 225家發(fā)電行業(yè)的重點(diǎn)排放單位，從國(guó)家層面將溫室氣體控排責(zé)任壓實(shí)到企業(yè)，通過市場(chǎng)倒逼機(jī)制促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級(jí)。預(yù)計(jì)大能源科技產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策力度可能超預(yù)期。

4 討論

4.1 科技革命與產(chǎn)業(yè)變革循環(huán)對(duì)國(guó)家崛起的影響

三次科技革命與產(chǎn)業(yè)變革循環(huán)的歷史，無不伴隨著一些站在科技革命、產(chǎn)業(yè)變革、社會(huì)變革潮頭的國(guó)家的崛起。改革開放以來，中國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人強(qiáng)調(diào)和重視科技革命及其引發(fā)的產(chǎn)業(yè)變革的影響，將其作為重要的外部機(jī)遇和挑戰(zhàn)來對(duì)待，這既與國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人重視科技創(chuàng)新有關(guān)，也和中國(guó)與過去的科技革命與產(chǎn)業(yè)變革失之交臂有關(guān)。1978年全國(guó)科學(xué)大會(huì)和十一屆三中全會(huì)相繼召開，迎來科學(xué)的春天和改革開放大幕的開啟，到20世紀(jì)80年代中期，黨中央就多次強(qiáng)調(diào)要迎接新技術(shù)革命高潮到來的挑戰(zhàn)，也就是迎接第五次技術(shù)革命即將達(dá)到高潮的挑戰(zhàn)?；剡^頭來看，在中國(guó)經(jīng)濟(jì)處于恢復(fù)的困難時(shí)期乃至后來經(jīng)濟(jì)處于工業(yè)化初期，就同時(shí)推進(jìn)信息化、城市化，才使得我們沒有與信息技術(shù)革命的浪潮擦肩而過，也為更好地抓住當(dāng)前新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的歷史性機(jī)遇打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.2 把握科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)循環(huán)累積規(guī)律至關(guān)重要

從科技革命與產(chǎn)業(yè)變革大循環(huán)以及美國(guó)發(fā)展的歷程看，每次大循環(huán)都在一定程度上經(jīng)歷了科技革命［8］（革命性科學(xué)理論突破并形成里程碑式的理論體系與學(xué)派、系列重大技術(shù)突破）、產(chǎn)業(yè)革命、軍事社會(huì)變革及民眾思想意識(shí)的根本性改變，需要更加關(guān)注科學(xué)理論、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展循環(huán)累積增強(qiáng)關(guān)系，需要更加關(guān)注每一次大循環(huán)的帶頭學(xué)科、核心技術(shù)、通用技術(shù)?？梢哉f，每一次的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革就是不斷發(fā)現(xiàn)和遵循科學(xué)、技術(shù)、生產(chǎn)發(fā)展的內(nèi)在循環(huán)增強(qiáng)關(guān)系的規(guī)律，把握新的變革趨勢(shì)與重點(diǎn)方向，注重科學(xué)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)共同形成創(chuàng)新生態(tài)體系的過程。正如陳勁在《科技創(chuàng)新：中國(guó)未來30年強(qiáng)國(guó)之路》一書的序言中所說：“美國(guó)通過打造由強(qiáng)大的基礎(chǔ)研究和核心技術(shù)供給路徑與需求引致的創(chuàng)新路徑共同構(gòu)成的國(guó)家創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，抓住和引領(lǐng)第二次、第三次工業(yè)革命以及正在進(jìn)行的新一輪科技革命戰(zhàn)略機(jī)遇”［9］。

4.3 科學(xué)發(fā)展到極限了嗎？

近代科技革命與產(chǎn)業(yè)變革循環(huán)順序上、邏輯上無疑是遵循先有科學(xué)革命，再有技術(shù)革命，而后有產(chǎn)業(yè)革命，并在科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的共同作用下發(fā)生社會(huì)制度變革。然而，從第三次循環(huán)開始，前兩次循環(huán)的順序出現(xiàn)了爭(zhēng)議，焦點(diǎn)是技術(shù)革命似乎不再嚴(yán)格依賴于科學(xué)革命的突破所在的學(xué)科。第三次循環(huán)的技術(shù)革命重點(diǎn)領(lǐng)域是信息技術(shù)革命及其以信息技術(shù)為帶動(dòng)的生物與現(xiàn)代醫(yī)藥、新能源、新材料、航空航天等高科技群體。目前，第四次循環(huán)應(yīng)當(dāng)先行的科學(xué)革命突破遲遲不來，而各界逐步對(duì)新的技術(shù)革命達(dá)成共識(shí)：在第三次循環(huán)技術(shù)革命的帶頭領(lǐng)域信息科技的帶動(dòng)下，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、萬物互聯(lián)等支撐的人工智能率先成為新的技術(shù)革命的通用技術(shù)、核心技術(shù)領(lǐng)域。在這種背景下，人們干脆把第三次循環(huán)的科學(xué)革命與技術(shù)革命不加區(qū)分，統(tǒng)稱為科技革命了，這是不是意味著，人類認(rèn)識(shí)客觀世界、主觀世界乃至人類自身的科學(xué)發(fā)展到了極限了呢？許多研究顯示，研究人員數(shù)量增加的同時(shí)，研究的生產(chǎn)率卻下降了。確實(shí)，科學(xué)進(jìn)步，特別是革命性突破越來越難了，有效的研究工作需要越來越長(zhǎng)的時(shí)間，這些都是不爭(zhēng)的事實(shí)。

但值得關(guān)注的是，在人工智能為代表的大數(shù)據(jù)科技的全面滲透下，幾乎所有的學(xué)科、技術(shù)領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新，都將不可避免地受到使能技術(shù)的賦能，增強(qiáng)新的發(fā)展力量。科學(xué)界也更多關(guān)注學(xué)科間的交叉，相互學(xué)習(xí)，更多關(guān)注智能化數(shù)字化帶來的影響，按照數(shù)據(jù)科學(xué)、實(shí)驗(yàn)科學(xué)、測(cè)量化的定量科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)更多學(xué)科、領(lǐng)域的科學(xué)化。

4.4 用人類智慧實(shí)現(xiàn)人工智能科技發(fā)展的“善智”

許多人對(duì)人工智能科技的發(fā)展投了信任票。如凱文·凱利，按照他的觀點(diǎn)推論，無論是人工智能還是其他科技，都會(huì)繼續(xù)沿著科技體自身的軌跡幾何級(jí)數(shù)改變本來已經(jīng)處于不斷加快的科技自身迭代（self-generation）和科技自我強(qiáng)化（self-reinforcing）的創(chuàng)造系統(tǒng)。他認(rèn)為，科技帶給我們的未來，終將是一個(gè)充滿溫暖、人性與自由的“進(jìn)托邦”（photopia），并進(jìn)一步指出，包括我們?cè)趦?nèi)的整個(gè)科技體必須全力以赴，我們產(chǎn)生了更多選項(xiàng)、更多機(jī)會(huì)、更多關(guān)系、更高的多樣性、更強(qiáng)的一致性、更多思維、更高層的美好，還有更多的問題?？偤推饋恚频膶哟翁岣吡?，無限的游戲值得我們玩下去。這就是科技想要的［7］。

這種樂觀看法是對(duì)人類理性的信任，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者也給予了類似看法，《人工智能：馴服賽維坦》一書在對(duì)人工智能帶動(dòng)的科技和產(chǎn)業(yè)革命大循環(huán)的思想啟蒙、科學(xué)革命、技術(shù)革命、產(chǎn)業(yè)變革（或工業(yè)革命）、社會(huì)制度變革等環(huán)節(jié)進(jìn)行了全方位討論的基礎(chǔ)上，提出了“善智”理論及其哲學(xué)思想，為人類正在經(jīng)歷的新科技革命與產(chǎn)業(yè)變革中的關(guān)鍵因素——人工智能的向善發(fā)展也投了信任票［10］。

但畢竟人類的理性是有限的，面對(duì)未來更長(zhǎng)期科技發(fā)展的走勢(shì)，我們誰也不能保證不犯錯(cuò)誤。特別是，人工智能技術(shù)除了具有通用技術(shù)的一般特征外，其不同于蒸汽機(jī)、電力、內(nèi)燃機(jī)、早期計(jì)算機(jī)技術(shù)等通用技術(shù)，它能夠基于反饋的大量數(shù)據(jù)來改善自身。因此，我們把人工智能放在人類正在經(jīng)歷的第四次觀念改變、科學(xué)革命、技術(shù)革命、產(chǎn)業(yè)革命（或工業(yè)革命）、社會(huì)制度變革的大循環(huán)中來看，更多的學(xué)者從不同的視角來審視人工智能、基因科技為代表的新興科技，是十分必要的。