【摘要】21世纪新科技革命是20世纪后半叶科技革命的延续与拓展，整体上关联科学革命而聚焦于技术革命，同时影响到新的产业变革。由此引发的产业变革具有四个突出的特征：生产方式侧重制造数字智能化；能源结构以可再生能源互联网配置为主体模式；应对生态环境的危机成为产业变革的重要动力；生命科学成为开拓新型绿色产业文明的重要基础。
【关键词】科技革命 产业变革 生产方式 【中图分类号】B029 【文献标识码】A
进入21世纪，科技发展迎来了新浪潮。新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起。目前，“第三次工业革命”的说法成为学界讨论的焦点。同时，新时期产业变革呈现出不同以往的新特征。
21世纪新科技革命与产业变革表现为更加复杂的互动关系
科技革命是科学革命与技术革命的总称。科学革命主要指科学理论、方法、思维方式等发生了巨大的突破性进展。技术革命主要指技术体系原理的根本性变革。“产业革命”英文译自“Industrial Revolution”也往往被译为“工业革命”。最初是指发生于18-19世纪的英国、欧、美、日等世界范围内的机器大工业生产替代手工工业生产的革命性变革。产业革命会引发社会的整体经济形态与产业结构的变化。
一般来讲，科学革命是技术革命的基础与理论前提，科学革命一般不会直接引发产业变革。技术革命则能够直接对生产力与生产方式产生影响，成为推动产业革命爆发的直接驱动力。所谓21世纪的新科技革命，是目前前沿领域最有可能取得突破性进展的科技成就。它是20世纪后半叶科技革命的延续与拓展，整体上关联科学革命而聚焦于技术革命，同时影响到新的产业变革。
21世纪新科技革命与产业变革表现为更加复杂的互动关系，而不仅仅是直接的线性推进关系。新一轮产业变革的重要推动力不仅仅来自前沿高技术的突破，更多的是来自人类日益增长的精神文明需求与开拓高级绿色工业文明的需要。随着人类物质生活的极大丰富，精神文明的需求愈发成为引领产业变革的重要动力。
与历次工业革命不同，新一轮产业变革改变了以往只追求经济大发展的竭泽而渔的生产方式，向着与自然生态系统和谐的可持续发展的绿色工业转变。新时期人们对日益恶化的生态环境、濒临枯竭的不可再生能源、疾病、人口增长等现实问题带来的诸多挑战都有了本质清醒的认识，新一轮产业变革的动力从某种程度上正是人们迫切需要改变这一现状的需求而产生的，产业变革的直接动力表现的更加迫切与明显。
21世纪信息技术的发展本质上就是信息、数字、智能化的一场技术革命。因此，数字智能化制造是新时期生产方式的本质特点。这些信息化数字化科技与生产管理方式的综合协同创新，一方面会引发已有产业的转型升级、推动新兴产业的发展，更重要的是它会引发生产方式、生产组织模式、甚至人类思维模式的全方位变革，人类社会将达到自工业生产、智能化管理、生态和谐、可持续发展的新阶段。
生产方式变革：生产制造数字智能化
马克思指出了生产方式变革是决定社会变革及社会性质的根本性力量。他认为：“在历史上的每一种社会形态中，产品分配、社会阶级等级的划分，是由如何生产、怎样生产所决定的。”在这段话中，马克思明确表达了生产方式决定人类社会生活、政治生活与精神生活的过程，社会变迁与政治变革的根源实质在于生产方式的变革。所以，新一轮工业革命较历次工业革命在生产方式上发生了根本性变革，表现出不同以往的新特点。
数字智能化制造有五个核心，一是可以利用计算机来模拟分析产品模型，有利于新功能的开发与检测。二是传统的工业流水化生产将被诸如3D打印技术等新的制造方法所取代，颠覆原有的生产工具生产模式。三是新型材料将会得到广泛的使用。四是人工智能的进一步发展会使得新的机器人被企业生产部门等大范围使用，传统的流水线人工生产被彻底取代。最后，随着网络技术的不断发展，新材料的使用，产品的生产成本明显下降，产品性能会逐步提升。定制化与个性化生产将会成为主流的生产模式。
生产方式变革会带来产业组织方式的变革。第一次工业革命中，集体化大规模的工业生产组织方式取代了小规模家庭化分散式的生产组织方式。第二次工业革命中，新兴经济体不断形成，企业与国际垄断组织不断成熟。网络化的产业组织方式成为第三次工业革命的重要特点，不同的企业拥有不同的产业，由于业务的相互联系会逐渐形成协作、竞争与互动的网络关系。在企业外部，市场与整个组织联系在一起，不同企业之间都以网络化为方式跨越边界与环境的联系。同时，伴随着生产方式的变革，产业边界呈现出模糊化的态势。一是前沿高技术产业之间相互跨界融合。二是传统产业与前沿高技术产业的跨界融合。三是产业内部表现出重组与融合。典型表现为制造业与服务业的跨界融合，形成服务型制造的新特点。
能源结构转型：以可再生能源互联网配置为主体结构模式
21世纪的产业变革表现为群体化、多样化的新特点，各个领域都有可能产生重大突破实现变革。信息技术仍然是产生重大突破的关键点，也最易实现产业变革。而能源革命则是新时期最大的技术难关。新时期能源技术革命的关键就是要使可再生能源成为能源结构的主体，同时新能源技术也是众多技术的结合点，是第三次工业革命的核心技术，也是诸多新技术的集结地。这和历史上第一次工业革命的蒸汽机技术，第二次工业革命的电力技术，具有同等重要的历史地位。
生产力实体要素领域发生变革会引发产业革命。实体要素包括物质材料与能源，其中能源是较为关键的因素。作为前两次工业革命主体能源结构的化石能源储备有限，濒临枯竭，并且大量的使用对环境有害，长久如此会陷入环境恶化、资源枯竭的困局，违背可持续发展原则。比如在20世纪50年代，被人们寄予厚望的原子能技术，在运用于生产领域受到限制。核能并不稳定，对环境有害，未能广泛应用。热核能发电的资源无限，对环境无害，但至今未能广泛普及。
在新时期，可再生能源将会成为能源结构的主体，取代不可再生能源，并且产生新的能源储备与分配技术，实现重大的能源产业变革。美国著名经济学家杰里米·里夫金在其著作中指出历史上产业革命发生之际也是能源技术与通讯技术结合的关键点。他认为，正在兴起的第三次工业革命是以“可再生能源+新型互联网通讯技术”为核心，并且产生新的能源储备技术，每一栋建筑自身可成为分布式互联电网，从而引发新能源技术革命。在里夫金看来，可再生能源的兴起使用，结合互联网新通讯技术将成为“第三次工业革命”的关键，也将改变人类社会的生产生活方式。他指出：“诸如风能、太阳能、潮汐、地热等可再生能源将成为第三次工业革命的能源主体，这些遍布全球的分散资源可以被不同的采集点分别收藏储存，通过新型智能网络通讯技术分配、整合，以此来实现可再生能源的利用与可持续发展。”这种“可再生能源+新型互联网通讯技术”的模型将彻底颠覆传统的能源使用与配给模式，实现能源结构的转型升级。
产业变革动力：表现出明显的生态环境危机应战性
“应战”字面意思即“应对挑战”。生态环境危机的应战性是第三次工业革命重要特征，从某种意义上讲也是产业变革的重要动力。英国历史学家汤因比在其《历史研究》中提出“应战”这一历史学范畴，揭示了人类文明的演化规律。21世纪新一轮产业变革表现出明显的自然环境危机应战性特征，主要在于传统的工业化生产方式不符合可持续发展的现实，传统工业化模式将会导致人类社会面临严重的自然环境灾害与能源危机，新一轮产业变革将会开拓新的绿色生态工业文明。
首先，开采利用有限的自然资源（能源、材料等）是前两次工业革命的重要特征，但随着工业化进程的加深，这种无节制的采掘利用方式必然导致自然资源的匮乏与枯竭。其次，工业化生产是一个单向度的生产过程，缺乏自然资源、废弃物的有效循环利用，并且工业生产的有害物质不能有效地处理，长期处于一个“自然资源—工业产品—废弃物”的单向生产流程，这种生产方式是以牺牲环境为代价换取人类经济社会的发展。
21世纪人类面临的全球性问题日益突出，尤其以应对自然环境的恶化问题最受关注。科技发展使得人类对于现代化生活追求的欲望日益强烈，与地球资源以及环境的有限承载力之间形成了巨大的矛盾。传统的、无节制地消耗有限的自然资源的发展模式不能继续适用。化石能源消耗巨大，环境污染严重，严重威胁人类未来生存，而应对这一危机正是21世纪的一大难题，新产业革命的兴起就是关键所在。因此，可再生能源技术为核心的新一轮产业革命是解决这一历史难题的关键，同时，传统工业化进程所带来的环境危机、资源匮乏等问题将有所缓解。前两次工业革命的生产方式是一种不可持续发展的模式，而新产业革命的物质生产方式将是全面的变革，以此来克服传统工业化进程中的诸多问题，开拓出更高级的新型绿色工业文明。
产业文化特征：以生命科学为基础开拓出新型绿色产业文明
21世纪的科技发展与产业变革最重要的一个趋势是各门科学、学科、以及相关产业的不断交叉与加速融合。在新一轮产业变革中，除了有核心技术发展作为产业变革的支柱外，还将有以基础科学为代表的主导学科。如果说20世纪的主导科学是物理学，那么21世纪的主导科学是生命科学。
一方面，生命科学及相关技术体系奠定新兴产业基础。第一，生命科学技术自身体系呈现纵深空前扩展。从量子生物学、分子生物学等众多微观领域的研究方向到宏观领域的生态学都深入生命本质，从诸多维度来研究生命活动从而揭示生命的本质及其发展规律。同时，生物工程等技术体系丰富生命科学的变革手段，不仅使人们深入探究生物之间以及生物与环境的关系，从理论上深化人们对生命科学的认识，同时具有变革当前农业、医疗卫生等产业的巨大功能，具有十分重大的现实意义。
第二，生命科学自身发展呈现出多学科跨界融合的重要特点。21世纪的生命科学不仅仅局限于生物学领域，生命科学与物理学、化学、数学、计算机科学等学科呈现出跨界融合的发展态势。很多相关领域的基础研究工作都涉及到生命科学。其本身发展会带动诸多基础科学取得进一步的突破进展，形成大范围的学科发展连锁效应。
第三，生命科学不仅仅从微观分子生物学的角度继续发展演进，同时还在宏观角度上融合信息技术、纳米技术、生物工程技术等，其关注的重要领域主要在不同生物之间以及生物与环境之间的相互关系，最终能够达到治疗诊断疑难疾病、提高农作物产量、改善人类生活、保护环境、探索合理绿色的工业文明发展的目的。
另一方面，新一代产业蕴涵丰富的生态化绿色产业文明特征。生命科学主要会在四个领域取得突破性进展。首先，是基因组计划。其次，是关于脑功能的研究。生命科学存在诸多发展盲区，揭示脑的奥秘，不仅有助于理解人类的认知、情感、思维等功能方式，同时对于人工智能、计算机科学等发展也有巨大的推动作用。再次，生物工程作为生命科学的重要部分，在农业、医疗卫生领域的发展具有重要的现实应用意义。最后，生命科学在环境问题的研究突破将是人类得以实现新一轮绿色工业文明的重要保障，应对气候变化、保护生物多样性、恢复恶化的生态环境将会是重点的关注领域。
（作者分别为北京航空航天大学研究生；北京航空航天大学教授）
【参考文献】
①[美]R.R.帕尔默等著、苏中有等译：《工业革命—变革世界的引擎》，北京：世界图书出版社，2009年。
②《马克思恩格斯选集》（第三卷），北京：人民出版社，1995年。
③[美]杰里米·里夫金著，张体伟、孙豫宁译：《第三次工业革命》，北京：中信出版社，2012年。
责编/孙垚 美编/杨玲玲
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