中國不能錯過第六次科技革命

文/張宏波

中國不能錯過第六次科技革命

文/張宏波

“世界正處于第六次科技革命的前夜,中國再不能與新科技革命失之交臂。”9月21日，主題為“科技創新與戰略性新興產業”的第十三屆中國科學年會在天津舉行，中國科學院院長、黨組書記白春禮作了題目為《新科技革命的拂曉》的報告。

“洞察科技革命新趨勢，把握未來戰略機遇期。”

“我們現在正處在新科技革命的前夜。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。”白春禮說。

一個國家的命運與興衰，與其在歷次科技革命中扮演了什么角色，息息相關。

在16世紀和17世紀，以伽利略、哥白尼、牛頓等為代表的科學家，在天文學、物理學等領域帶來了世界的第一次科技革命。這場前后經歷144年的科技革命是近代科學誕生的標志。

18世紀中后期，蒸汽機、紡織機的發明帶動了第二次科技革命，這也是世界第一次產業革命，蒸汽機的廣泛使用推動了英國的工業革命與現代化。

第三次科技革命發生在19世紀中后期，其標志是內燃機、電機和電訊技術的出現，這帶動了包括鋼鐵、石化、汽車、飛機等行業的發展。

19世紀中后期至20世紀中葉，以進化論、相對論、量子論等為代表的科學突破引領了第四次科技革命，其主體部分涉及物理學，并擴展到天文學、遺傳學、地學、計算機科學等。

20世紀中后期，電子計算、信息網絡的出現，帶來了第五次科技革命。

“中國錯失了前四次科技革命的機遇”，而為此付出的代價也是巨大的。白春禮指出，以社會生產力按照購買力平價計算國內生產總值的指標，“1706年，中國的世界排名是第18位，1820年第48位，1900年第71位，1950年排第99位”。

然而，科技革命也讓“有準備”的國家受益良多。

白春禮分析說，英國引領了第一次、第二次和第四次的科技革命，抓住機遇，成為世界強國；德國在英國之后，引領了第三次和第四次的科技革命，曾經是世界上最發達的國家，現在仍然如此；美國引領了第三次、第四次、第五次科技革命，是當代最強的國家；日本抓住了第三次、第四次和第五次科技革命，升級為發達國家；芬蘭和愛爾蘭也一樣抓住了機遇，成為發達國家。

有成功者必然也有失敗者，白春禮說：“也有一些例證說明，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，科技發展受到嚴重制約；葡萄牙忽視了第一次和第二次技術革命，降級成為一個中等發達國家。

“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。”白春禮認為，第六次科技革命將是一次難得的機遇，值得科技界和全社會重視和思考。

錢學森先生20世紀80年代提出，以信息科技革命為核心的第五次科技革命將影響到整個國民經濟的發展。近30年來，信息技術的深入運用，信息產業的迅猛增長，證明了他的遠見卓識。科技的變革是社會進步的原動力。回想蒸汽革命、電氣革命、信息革命，科學和技術都有一些關聯，熱學和蒸汽革命緊密相連，電子學帶來了電器行業，量子力學毫無疑問是農業革命當中的重要一部分。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，而必須密切關注和緊跟世界經濟科技發展的大趨勢，在新的科技革命中贏得主動。第六次科技革命將是一次難得的機遇，值得科技界和全社會重視和思考。

第六次科技革命突破口將在生命科學和物質科學

前幾次的科技革命我們還只是一個跟隨者，但是從信息革命來講中國也抓住了一個機遇，使中國在經濟社會發展方面有一個很快的增長。所以在目前的情況下，如何預測第六次科技革命發生在什么方向，采取什么樣的方式能夠更好地抓住這個機遇，這對于我們國家的發展來講是至關重要的。

第一次科技革命是以新物理學誕生為標志。第二次科技革命是蒸汽機、紡織機的出現。第三次科技革命是電器和運輸、發電機、內燃機的出現。第四次科技革命是現代科學的開端，認知空間的極大擴展，第五次革命是信息革命，社會交流方式和信息獲取方式極大擴展。從不斷涌現出這么大的突破來看，我們可以簡單歸納一下，第一次科技革命哥白尼學術，伽利略學說。第二次科技革命是熱力學的建立。第三次是電磁波理論，第四次是關于進化論、相對論、量子論，第五次是信息革命，包括了一般的理論。從經濟社會效益里看，第一次革命科學的啟蒙，為未來的機械革命奠定了基礎，而且從第二次科技革命開始，工廠的大生產方式成為特定的工業革命方式。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，第四次科技革命推廣了20世紀絕大部分的科技文明，第五次是處理了經濟全球化，知識進入了報紙時代。

根據上述特征，第六次科技革命的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，在外部技術變革和自身的重大問題或挑戰的推動下，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。基于對原子、分子、電子進行調控，就會產生新的科技突破，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，有可能顛覆我們對現有世界的認識。就技術領域來說，在現代化強力需求的拉動和科學的支持下，將促進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，將可能導致人腦和電腦之間實現信息直接轉換，實現人類的“網絡化生存”，量子通信將借助絕對安全的加密方式和朝高速信息傳輸的特點，引發一場通信領域的變革。新型網絡技術將繼續探測改革人際間交流和共享信息的基本模式，觸發經濟與社會文化領域的變遷。在化學能源面臨枯竭，核能安全問題備受關切之際，能源和資源領域迫切需要取得實質性的突破，其會有效地推動生物能源的發展，為未來能源問題提供解決之道，幫助我們進入低風險，高效益的后化石能源時代。

對照新科技革命的三個特征，梳理有可能的領域，從影響人類的生活方式和生產方式而言，是不是可以由這么幾個方面，比如說暗物質、暗能量，顛覆以往的世界觀。從不斷涌現出一大批重大的領域拓展人員而言，會建立新的暗物質和暗能量。從重大經濟社會效率而言，會提供新的知識基礎，比如說暗能量。在量子方面相互交流，安全高效，通過它對國家安全、經濟運行、社會穩定提供強有力的支撐，不可能被竊取。納米仿真可以解決重大疾病，提升健康水平。再生仿生學的遠離，它會使人類獲得新的生存方式而存在。核心領域利用光合作用，能夠使能源問題得到解決，這方面如果建立起來，就會為人類可持續發展能源提供最初的保障。

在物質科學領域，如果說20世紀科學界最大的謎是什么？是太陽。太陽的光是如何傳到地球的？光又如何變成熱？研究光和熱的光電效應，愛因斯坦的第一個諾貝爾獎就是研究光電效應的，光電效應的出現帶動了電的出現。由于研究這個謎建立了新的理論，這個新的理論又帶動了科學革命。21世紀目前我們最大的謎是什么？我們認為與暗物質、暗能量這些物質是密切相關的。暗物質、暗能量的研究就涉及物質學的研究，涉及天文學的研究也涉及物理學的研究。目前對暗物質和暗能量我們知之甚少，如果能夠有理論上的新突破可能會改變我們的世界觀，同時也可能使我們采用新的方式利用未知的東西，就會帶來科技革命。而且從科技發展的角度來說，很多突破是介于學科之間的交叉點，所以在物質科學和生命科學這兩個有待于發掘的新的領域，他們交叉的領域也有可能會有新的突破。所以我們認為在這方面應該做一些更多的研究，使我們能夠相對比較可能地預測未來的方向，從而能夠及早布局，更利于我們能夠抓住新的科技革命的機遇，不再使我們失之交臂。

在談到中國能否抓住第六次科技機遇時，白春禮透露，中科院計劃在未來十年發射五顆科學衛星，包括量子通訊衛星、研究暗物質、暗能量的衛星，以及科學實驗的衛星等。其中，量子通訊衛星和探測暗物質的衛星發射將會排在前面。

在報告的結尾，白春禮說，在新科技革命的拂曉，挑戰與機遇并存，第五次科技革命，中國是一個跟蹤者，而且也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，在新科技革命當中，創造一個新的中國的體系。”