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

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

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

21世紀新科技革命與產業變革表現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。科學革命主要指科學理論、方法、思維方式等發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。“產業革命”英文譯自“Industrial Revolution”也往往被譯為“工業革命”。最初是指發生于18-19世紀的英國、歐、美、日等世界范圍內的機器大工業生產替代手工工業生產的革命性變革。產業革命會引發社會的整體經濟形態與產業結構的變化。

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產業變革。技術革命則能夠直接對生產力與生產方式產生影響，成為推動產業革命爆發的直接驅動力。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與拓展，整體上關聯科學革命而聚焦于技術革命，同時影響到新的產業變革。

21世紀新科技革命與產業變革表現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成為引領產業變革的重要動力。

與歷次工業革命不同，新一輪產業變革改變了以往只追求經濟大發展的竭澤而漁的生產方式，向著與自然生態系統和諧的可持續發展的綠色工業轉變。新時期人們對日益惡化的生態環境、瀕臨枯竭的不可再生能源、疾病、人口增長等現實問題帶來的諸多挑戰都有了本質清醒的認識，新一輪產業變革的動力從某種程度上正是人們迫切需要改變這一現狀的需求而產生的，產業變革的直接動力表現的更加迫切與明顯。

21世紀信息技術的發展本質上就是信息、數字、智能化的一場技術革命。因此，數字智能化制造是新時期生產方式的本質特點。這些信息化數字化科技與生產管理方式的綜合協同創新，一方面會引發已有產業的轉型升級、推動新興產業的發展，更重要的是它會引發生產方式、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生產、智能化管理、生態和諧、可持續發展的新階段。

生產方式變革：生產制造數字智能化

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。”在這段話中，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，新一輪工業革命較歷次工業革命在生產方式上發生了根本性變革，表現出不同以往的新特點。

數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與檢測。二是傳統的工業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展會使得新的機器人被企業生產部門等大范圍使用，傳統的流水線人工生產被徹底取代。最后，隨著網絡技術的不斷發展，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組織方式的變革。第一次工業革命中，集體化大規模的工業生產組織方式取代了小規模家庭化分散式的生產組織方式。第二次工業革命中，新興經濟體不斷形成，企業與國際壟斷組織不斷成熟。網絡化的產業組織方式成為第三次工業革命的重要特點，不同的企業擁有不同的產業，由于業務的相互聯系會逐漸形成協作、競爭與互動的網絡關系。在企業外部，市場與整個組織聯系在一起，不同企業之間都以網絡化為方式跨越邊界與環境的聯系。同時，伴隨著生產方式的變革，產業邊界呈現出模糊化的態勢。一是前沿高技術產業之間相互跨界融合。二是傳統產業與前沿高技術產業的跨界融合。三是產業內部表現出重組與融合。典型表現為制造業與服務業的跨界融合，形成服務型制造的新特點。

能源結構轉型：以可再生能源互聯網配置為主體結構模式

21世紀的產業變革表現為群體化、多樣化的新特點，各個領域都有可能產生重大突破實現變革。信息技術仍然是產生重大突破的關鍵點，也最易實現產業變革。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革命的蒸汽機技術，第二次工業革命的電力技術，具有同等重要的歷史地位。

生產力實體要素領域發生變革會引發產業革命。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境有害，長久如此會陷入環境惡化、資源枯竭的困局，違背可持續發展原則。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。核能并不穩定，對環境有害，未能廣泛應用。熱核能發電的資源無限，對環境無害，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，實現重大的能源產業變革。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革命發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革命是以“可再生能源+新型互聯網通訊技術”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電網，從而引發新能源技術革命。在里夫金看來，可再生能源的興起使用，結合互聯網新通訊技術將成為“第三次工業革命”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，通過新型智能網絡通訊技術分配、整合，以此來實現可再生能源的利用與可持續發展。”這種“可再生能源+新型互聯網通訊技術”的模型將徹底顛覆傳統的能源使用與配給模式，實現能源結構的轉型升級。

產業變革動力：表現出明顯的生態環境危機應戰性

“應戰”字面意思即“應對挑戰”。生態環境危機的應戰性是第三次工業革命重要特征，從某種意義上講也是產業變革的重要動力。英國歷史學家湯因比在其《歷史研究》中提出“應戰”這一歷史學范疇，揭示了人類文明的演化規律。21世紀新一輪產業變革表現出明顯的自然環境危機應戰性特征，主要在于傳統的工業化生產方式不符合可持續發展的現實，傳統工業化模式將會導致人類社會面臨嚴重的自然環境災害與能源危機，新一輪產業變革將會開拓新的綠色生態工業文明。

首先，開采利用有限的自然資源（能源、材料等）是前兩次工業革命的重要特征，但隨著工業化進程的加深，這種無節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、廢棄物的有效循環利用，并且工業生產的有害物質不能有效地處理，長期處于一個“自然資源—工業產品—廢棄物”的單向生產流程，這種生產方式是以犧牲環境為代價換取人類經濟社會的發展。

21世紀人類面臨的全球性問題日益突出，尤其以應對自然環境的惡化問題最受關注。科技發展使得人類對于現代化生活追求的欲望日益強烈，與地球資源以及環境的有限承載力之間形成了巨大的矛盾。傳統的、無節制地消耗有限的自然資源的發展模式不能繼續適用。化石能源消耗巨大，環境污染嚴重，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革命是解決這一歷史難題的關鍵，同時，傳統工業化進程所帶來的環境危機、資源匱乏等問題將有所緩解。前兩次工業革命的生產方式是一種不可持續發展的模式，而新產業革命的物質生產方式將是全面的變革，以此來克服傳統工業化進程中的諸多問題，開拓出更高級的新型綠色工業文明。

產業文化特征：以生命科學為基礎開拓出新型綠色產業文明

21世紀的科技發展與產業變革最重要的一個趨勢是各門科學、學科、以及相關產業的不斷交叉與加速融合。在新一輪產業變革中，除了有核心技術發展作為產業變革的支柱外，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基礎。第一，生命科學技術自身體系呈現縱深空前擴展。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展規律。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、醫療衛生等產業的巨大功能，具有十分重大的現實意義。

第二，生命科學自身發展呈現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、數學、計算機科學等學科呈現出跨界融合的發展態勢。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發展演進，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、保護環境、探索合理綠色的工業文明發展的目的。

另一方面，新一代產業蘊涵豐富的生態化綠色產業文明特征。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展盲區，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、醫療衛生領域的發展具有重要的現實應用意義。最后，生命科學在環境問題的研究突破將是人類得以實現新一輪綠色工業文明的重要保障，應對氣候變化、保護生物多樣性、恢復惡化的生態環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：《第三次工業革命》，北京：中信出版社，2012年。

責編/孫垚 美編/楊玲玲

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