白春禮：新科技革命的拂曉

　　胡錦濤總書記曾多次談到：“一個國家的科技競爭力決定了在國際競爭中的地位和前途。世界范圍內的生產力、生產方式、生活方式、經濟社會發展格局正在發生深刻變革。培育新的經濟增長點，搶占國際經濟科技制高點已經成為世界發展大趨勢，科技競爭在綜合國力競爭中的地位更加突出。”他還指出：“進入21世紀，世界新科技革命發展的勢頭更加迅猛，正孕育著新的重大的突破。”

　　溫家寶總理在2011年第14期《求是》雜志上發表的關于《科技工作的幾個問題》中指出：“科技是經濟發展的強大動力，我們國家要真正強大起來，屹立于世界民族之林，必須要有強大的科技、有眾多高水平人才，這是國家發展的力量所在、后勁所在，沒有科技發展就沒有中國的發展，科技發展的未來，決定著中國的未來。”他還指出：“當今世界正處于新科技革命的前夜，新技術革命和產業革命初顯端倪。一些重要科技領域顯現發生革命性突破的先兆。新科技革命將依賴現代化進程和國際競爭的強大需求拉動，也必將與新興產業發展更加緊密融合、互相推動促進。科技創新的競爭成為國際競爭空前激烈的一個重要的特點和趨勢。”

　　胡總書記和溫總理在講話中不約而同地強調了我們正面臨著一個新科技革命的前夜。那什么是科技革命？科技革命在現代人類文明發展歷程中占據著特殊位置，它能夠塑造人類的思想觀念、生活方式與生產方式，改變科學技術的結構體系，牽動全球科技中心轉移，推動世界現代化發展進程。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。

　　科技革命的歷史意義

　　科學革命是能夠引發人類生活觀念深刻變化的科學巨變。技術革命是引發人類生產方式深刻變化的技術巨變。產業革命一般是指由于重大的科技突破，使國民經濟的產業結構發生重大變化，進而使經濟社會各方面出現嶄新面貌。

　　人類文明發展到現在，共有五次科技革命。第一次科技革命大概在16世紀和17世紀，它的標志就是近代科學的誕生，這個科技革命的表現有哥白尼、伽利略、牛頓力學等。第二次科技革命在18世紀中后期，標志是蒸汽機與機械革命。第三次科技革命是在19世紀中后期，標志是內燃機與電力革命，出現了內燃機、電機、電訊技術。第四次科技革命是在19世紀中后期至20世紀中葉，以進化論、相對論、量子論等為代表。第五次科技革命是在20世紀中后期，以電子計算機的發明、信息網絡為標志，表現為電子技術、計算機、半導體、自動化乃至信息網絡的產生。

　　根據對于科技史的研究，上述五次科技革命中包括兩次科學革命，三次技術革命。科技革命的判斷標準主要包括3個方面：科學革命應該是顯著改變人類的思想觀念；技術革命則主要顯著改變人類的生產和生活方式；上述兩者的影響率和覆蓋率都應超過50%。

　　《左傳》講到“其興也勃焉，其亡也忽焉”，其辯證的說明了能否抓住科技革命的機遇已成為一個國家興衰的關鍵。比如，英國引領了第一、二、四次科技革命，抓住機遇，成為世界強國，現為發達國家。德國在英國之后，引領了第三次和第四次科技革命，曾經是世界上最發達的國家，現為發達國家。美國引領了第三、四、五次科技革命，成為世界強國，也是當代最發達國家。俄羅斯抓住了第三次和第四次科技革命，成為世界強國。日本抓住了第三、四、五次科技革命，升級為發達國家。芬蘭和愛爾蘭也抓住了第五次科技革命的機遇，成為發達國家。

　　也有一些例證表明，如果錯失了機遇，發展速度可能就受到制約。前蘇聯忽視了第五次科技革命，科技發展遇到了瓶頸。葡萄牙忽視了第一次和第二次技術革命，降級為一個中等發達國家。印度和中國則錯失了一、二、三、四次科技革命，印度淪為殖民地，中國在解放前則是一個半殖民地、半封建的社會。

　　與西方發達國家相比，前蘇聯領導人對信息技術革命的性質、范圍、特征、作用等一直缺乏應有的清醒認識。認識上的滯后導致行動上的落后，其結果是在信息技術革命中被西方發達國家遠遠地甩在了后面，加速了前蘇聯的衰落。

　　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，具體到我國的情況如何呢？

　　中國錯失前四次科技革命，以社會生產力（按購買力平價計算的人均國內生產總值）為指標，中國的世界排名在1700年排名在18位，1820年48位，1900年排在71位，1950年排第99位。以上數據充分說明，由于我們錯失了前四次科技革命的機遇，人均國民生產總值的指標急劇下降。到了20世紀后半葉，我們抓住了第五次科技革命的機遇，升級為工業化和經濟增長較快的國家，在世界發生經濟危機的形勢下，中國仍然保持了較好發展態勢。

　　我們必須做到“前事不忘”，必須認識到科技革命不能再錯失，同時要做到“后事之師”，必須認識到科技革命是可預先洞察的。

　　錢學森先生20世紀80年代初就提出，以信息科技為核心的第五次科技革命，將影響到整個國民經濟發展。近30年來信息技術的深度應用、信息產業的迅猛增長，有力地證明了他的遠見卓識。科技的變革已成為社會進步的源動力。

　　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，必須密切關注和緊跟世界科技發展的大趨勢，在新的科技革命中贏得主動，有所作為。第六次科技革命將是中國復興的偉大歷史事業的一次難得戰略機遇期，值得科技界和全社會重視和思考。

　　洞察科技革命新趨勢

　　對于科學革命，第一次科學革命的主體是天文學、物理學，前后經歷了144年，主要包括：哥白尼發表的《天體運行論》和伽利略提出把試驗方法與數學相結合的科學理論。牛頓發表《自然哲學的數學原理》，建立了現代理論體系和實驗研究方法，為近代科學的形成和發展奠定了基礎。

　　第二次科學革命的主體部分涉及物理學，具體表現為量子論和相對論的提出，以及倫琴發現X射線和湯姆遜發現電子，又擴展到天文學、遺傳學、地學、計算機科學等。相對論和量子論的應用，產生了原子結構、分子物理、核能、激光、半導體、超導體、超級計算機等理論和應用，沒有相對論和量子論，就沒有今日的科技文明。

　　對于技術革命，第一次技術革命的主體部分是動力技術（蒸汽機）和機器制造（紡織機和工作母機），帶動部分涉及煤炭、冶金、化工和運輸等。第二次技術革命的主體部分是電力技術、內燃機和電訊技術，帶動部分包括鋼鐵、石化等。從發電機到無線電廣播，大約持續70多年。第三次技術革命包括電子技術革命和信息技術革命兩個階段，并有交叉，都包括主體部分和帶動部分，而且帶動部分或輻射面比前兩次技術革命要寬得多，兩個階段加起來大約70多年。

　　人類發展和世界現代化的科技需求是全方位的，但也只有部分需求可以引發科技革命，一般而言，它與人類文明的前沿特征有關，與科技革命的判斷標準有關。21世紀的科技重點將是改造人類自身和適應宇宙環境。

　　當今世界科技正處在新一輪革命性變革的拂曉。進入21世紀以來，一些重要科技領域發生革命性突破的先兆已經初顯端倪。我個人認為，新一輪科技革命將表現出新技術革命與新科學革命相伴、互動、多點突破的生動景象。它將既依賴現代化進程強大需求的拉動，又源于知識與技術體系內在邏輯的突破和創新。

　　第六次科技革命的方向在哪里？新科技革命的特征主要包括：深刻影響人類的生活方式和思維方式；不斷涌現出一批重大的理論突破；要有重大的經濟效益，應該涵蓋50%的人群。

　　從有重大經濟效益和社會效益的角度看：第一次科技革命中科學的啟蒙為未來的機械革命等奠定理論基礎；第二次科技革命開始了工廠大生產方式為特征的工業革命；第三次科技革命拓展了新興市場，開拓了現代化的工業時代；第四次科技革命推動了20世紀絕大部分的科技文明；第五次科技革命促進了經濟全球化，知識進入了爆炸時代。

　　根據上述特征，我認為，第六次科技革命方向很有可能得益于第五次信息科技革命的推動。在物質科學、生命科學等學科及其交叉領域開辟出新的空間。

　　就科學領域來說，在外部技術變革和內部自身的重大問題或者挑戰的推動下，一些重要科學問題的研究孕育著未來的大突破。比如，對物質結構的研究可能使人類走向對原子、分子甚至電子進行調控的時代，進而產生新的科技突破；對暗物質、暗能量、反物質的探測很可能在21世紀取得突破性進展，這將極大地改變人類對宇宙的認識，有可能顛覆我們現有的世界觀。

　　就技術領域來說，在現代化進程強力需求的拉動和科學的支持下，將促成技術革命和產業變革。比如，對大腦思維和信息處理的機理，及其數字化模擬和仿真的研究，將可能導致人腦與電腦之間實現信息直接轉換；量子通信將引發一場通信領域的變革；新型網絡技術將繼續深刻改變人際間交流和共享信息的基本模式，觸發經濟、社會、文化領域的變遷；納米仿生材料、仿生器官的設計和制造等，將可能使人類獲得新的生存形式和手段。

　　把握未來戰略機遇期

　　對于復興中華文明的偉大事業而言，即將到來的科技革命為我國提供了一次難得的戰略機遇期。

　　2008年國際金融危機爆發后，世界各國紛紛將復蘇希望寄托在即將來臨的新科技革命上。誰能提前判斷科技革命發生的領域，據以進行前瞻謀劃和重點部署，誰就很可能在新一輪全球競爭中搶占先機。

　　中國現代化建設是世界現代化進程的重要組成部分，也是中華文明復興的必然道路。面對時代賦予的歷史使命，我們必須及時把握新一輪科技革命的戰略機遇期。

　　首先要側重研究科技發展，特別是學科發展的內在規律。深入分析各國科技革命的競爭力與創新潛力，全面把握科技發展的態勢，前瞻并掌握全球科技發展的大趨勢。需要建立全面的學科發展研究體系與數據平臺，系統把握全球科技發展大趨勢：

　　第一，梳理五百多年來科學技術發展的學科史，追尋科學技術發展的歷史軌跡，認知科技發展的規律，分析科技發展的宏觀態勢；第二，運用計量學等研究方法，探尋近幾十年來科技發展的規律；第三，發揮科學院專家在洞悉科技發展態勢方面的重要作用，請院士和其他前沿科學家分析科技發展的走勢和突破口。

　　通過上述3個方面，將以定性為主的長周期歷史研究與計量學的定量統計研究、前沿科學家對現狀與未來的判斷等結合起來，達到三種方法相互結合、相互補充、相互印證，揭示學科體系的宏觀演變與規律性特征，認識新興學科與交叉學科產生和演化的動力與方向等問題。

　　其次要側重研究科技內在發展與外部環境的關系。以意大利、英國、法國、德國、美國、俄國、日本、中國為案例，深入研究“科技革命與國家現代化的關系”：發揮科技史、科技哲學與科技社會學等學科優勢，研究科學革命、技術革命其內在機制與外在條件是什么等問題；發現科學革命、技術革命與國家現代化究竟存在怎樣的作用機制；認知科技創新與經濟發展的關系、科學中心形成與轉移機制的關系、知識發展與制度創新的關系、新學科與新興產業的關系；探討目前我國科技發展水平與我國在現代化進程中所處的階段，分析兩者的對應關系。通過比較，判斷我國在文化傳統、體制建設等方面的優劣勢，討論怎樣選擇科技的發展路徑和戰略。

　　面對新科技革命的歷史機遇期，必須走出一條既符合科技發展內在規律，又能有效提升國家競爭力的道路，才能推動中國現代化第三步戰略目標順利實現。

　　新科技革命的拂曉，挑戰與機遇并存。第五次科技革命，中國是一個跟蹤者，而且是一個沒有取得優良成績的跟蹤者。第六次科技革命，涉及科學和技術的深刻變革，為中國科技發展提供了難得的機遇。科技工作者身處時代潮流，肩負偉大歷史使命，理應將目光投向黎明，勇做第六次科技革命的“領頭羊”。我們希望中國學者的名字和第六次科技革命一起載入史冊，在新科技革命中創造一個“中國奇跡”！